2025届海南省海口市高三上学期调研考试（期末）物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1海口市2025届高三调研考试物理注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.1798年英国物理学家卡文迪什精确地测出了引力常量G的数值。若用国际单位中的基本单位表示引力常量G的单位，下列选项正确的是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】根据万有引力定律可得所以G的单位为故选C。2.如图甲为建筑行业使用的一种小型打夯机，其原理可简化为：一个质量为的支架（含电动机）上，有一根长轻杆带动一个质量为的铁球在竖直面内转动，如图乙所示，重力加速度为，若在某次打夯过程中，铁球匀速转动，则（）A.铁球所受合力大小不变B.铁球转动到最高点时，处于超重状态C.铁球做圆周运动的向心加速度始终不变D.若铁球转动到最高点时，支架对地面的压力刚好为零，则此时轻杆的弹力为【答案】A【解析】A．由题意，知铁球在竖直平面内做匀速圆周运动，则其所受合力大小不变，方向总是指向圆心，故A正确；B．铁球转动到最高点时，加速度指向圆心，方向竖直向下，处于失重状态，故B错误；C．铁球做匀速圆周运动时的向心加速度大小不变，方向总是指向圆心，即方向不断变化，故C错误；D．若铁球转动到最高点时，支架对地面的压力刚好为零，对支架根据平衡条件，可知杆对支架的弹力为故D错误。故选A。3.如图所示，光束沿方向从空气射向某种介质，折射光线沿方向，已知θ1>θ2。下列说法正确的是（）A.这束光从空气进入介质后频率会减小B.这束光从空气进入介质后速度会减小C.这束光从空气进入介质后波长不变D.适当增大入射角θ1，可能会在界面发生全反射现象【答案】B【解析】A．这束光从空气进入介质后频率不变，故A错误；BC．根据可知，这束光在该介质中的传播速度小于在空气中的传播速度，这束光从空气进入介质后速度减小，根据可知，这束光从空气进入介质后波长会减小，故B正确，C错误；D．光束由光密介质射向光疏介质才会发生全反射现象，故D错误。故选B。4.中国空间站运行在距离地球表面约400千米高的近地轨道上，而地球同步卫星离地高度约为36000千米。如图所示，ɑ为静止在地球赤道上的物体，b为中国空间站，c为地球同步卫星，则下列说法正确的是（）A.线速度的大小关系为va>vb>vcB.周期关系为Ta=Tc>TbC.向心加速度的关系ac>ab>aaD.同步卫星C的发射速度要大于11.2km/s【答案】B【解析】ABC．a、c角速度和周期相等，根据可知根据可知对卫星b、c根据可得可知则线速度的大小关系为周期关系为向心加速度的关系选项AC错误，B正确；D．同步卫星c没有脱离地球的引力，则其发射速度要小于11.2km/s，选项D错误。故选B。5.如图所示的电路中，将滑动变阻器与电阻箱的阻值调到合适位置，闭合开关S1、S2，带电小球在平行板电容器间刚好保持静止。下列说法正确的是（）A.小球可能带负电B.仅增大电阻箱R3接入电路的电阻，小球将向上加速运动C.仅将R1的滑片向右移动，小球将向上加速运动D.仅断开开关S2，小球将向下加速运动【答案】C【解析】A．电容器上极板带负电，可知小球可能带正电，选项A错误；B．仅增大电阻箱R3接入电路的电阻，电容器两板间电压不变，则场强不变，小球仍静止，选项B错误；C．仅将R1的滑片向右移动，电阻减小，则总电阻减小，总电流变大，R2两端电压变大，电容器两板间电压变大，场强变大，则小球受向上的电场力变大，则小球将向上加速运动，选项C正确；D．仅断开开关S2，则电容器两板间电压等于电源电动势，即电容器两板间电压变大，场强变大，则小球受向上的电场力变大，则小球将向上加速运动，选项D错误。故选C。6.有研究表明，当兴奋情绪传播时，在人的体表可以测出与之对应的电势变化。某一瞬间人体表面的电势分布图如图所示，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，、、、为等势面上的点，该电场可等效为两等量异种电荷产生的电场，、为两电荷连线上对称的两点，、为两电荷连线中垂线上对称的两点。下列说法中正确的是（）A.、两点的电场强度大小相等，方向相反B.Uab大于3mVC.将带正电的试探电荷从点移到点，电场力做正功D.负电荷在点的电势能大于在点的电势能【答案】D【解析】A．该电势分布图可等效为等量异种电荷产生的，a、b为两电荷连线上对称的两点，根据等量异种电荷的电场的特点，可以判断、这两个对称点的电场强度大小相等、方向相同，故A错误；B．由图可知故B错误；C．正电荷在电势高的地方电势能大，所以将带正电的试探电荷从电势低b点移到电势高d点，电势能增加，电场力做负功，故C错误；D．负电荷在电势低的地方电势能大，所以负电荷在电势低的c点的电势能大于在电势高的a点的电势能，故D正确。故选D。7.图甲为我国传统古建筑中常见图案，其材料均由图乙中单片青瓦拼凑而成。现瓦匠师傅用质量均为m的相同青瓦片紧靠在一起静止竖直叠放在水平地面上如图丙所示，下方瓦片的受力点均在其顶端。则瓦片（）A.1左端给2的压力大小为mgB.2右端对5的压力比左端对4的压力大C.4顶端受到的压力大小为mgD.5右端对地面的压力大小为【答案】D【解析】A．分别对6个瓦片受力分析如图所示（仅画出瓦片1）由平衡条件得根据牛顿第三定律可知，1左端给2的压力大小为，A错误；BC．同理可得根据牛顿第三定律可知，2右端对5的压力与左端对4的压力均为，BC错误；D．对5受力分析可得根据牛顿第三定律可得解得根据牛顿第三定律可知，5右端对地面的压力大小为，D正确。故选D。8.热播电视剧《三体》中描绘了三体舰队通过尘埃区被动减速的场景，引起了天文爱好者们的讨论，如果想要不减速通过尘埃区，就需要飞船提供足够的动力。假设尘埃区密度kg/m，飞船进入尘埃区的速度为，飞船垂直于运动方向上的最大横截面积，尘埃微粒与飞船相碰后都附着在飞船上，则（）A.单位时间内附着在飞船上的微粒质量为0.12kgB.单位时间内附着在飞船上的微粒质量为120kgC.飞船要保持速度v不变，所需推力大小为D.飞船要保持速度v不变，所需推力大小为【答案】C【解析】AB．由题意，飞船进入尘埃区匀速飞行，可得单位时间内附着在飞船上的微粒质量为故AB错误；CD．微粒由静止到与飞船一起运动，微粒的动量增加，由动量定理得求得飞船对微粒的作用力大小为所以飞船要保持速度v不变，根据平衡条件可知飞船所需推力大小为，故C正确，D错误。故选C。二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.如图所示，x-t图像中两条图线分别表示甲、乙两辆车由同一地点向同一方向运动的情况，下列说法正确的是（）A.0~6s内，甲车的速度始终小于乙车的速度B.0~6s内，甲车通过的路程等于乙车通过的路程C.在6s末，甲乙两车速度大小相同D.在6s末，甲乙两车位于同一位置【答案】BD【解析】A．由图像可知，图线斜率表示速度，开始时甲车的速度始大于乙车的速度，A错误；B．由图像可知，0~6s内，甲车通过的路程等于乙车通过的路程，B正确；C．由图像可知，图线斜率表示速度，在6s末，乙车速度大，C错误；D．由图像可知，在6s末，甲乙两车位于同一位置，D正确。故选BD。10.为了理解绳波的传播特点，某同学拿着绳子左侧上下做简谐运动，某时刻绳波的图像如图所示，a、b为绳波中的两质点。关于该绳波，下列说法正确的是（）A.该绳波为纵波B.a质点的加速度正在增大C.b质点振动速度正在增大D.若波源振动加快，则波长将减小【答案】CD【解析】A．该绳波振源振动方向与波的传播方向垂直，可知绳波为横波，选项A错误；B．根据“同侧法”可知，a质点正在向平衡位置振动，可知加速度正在减小，选项B错误；C．根据“同侧法”可知，b质点正在向平衡位置振动，则振动速度正在增大，选项C正确；D．若波源振动加快，则频率变大，周期减小，而波速不变，根据则波长将减小，选项D正确。故选CD。11.斯特林循环包括等温膨胀、等容降温、等温压缩和等容加热四个过程，一个完整斯特林循环过程的关系如图所示。气体在热交换器之间来回流动，实现热能和机械能的转化。若将气体看成理想气体，关于斯特林循环，下列说法正确的是（）A.过程是等温膨胀，气体吸收的热量等于对外做的功B.过程是等容降温，所有气体分子的动能都减小C.过程是等温压缩，气体平均动能减小D.过程是等容加热，气体吸收的热量等于内能的增加量【答案】AD【解析】A．过程是等温膨胀，内能不变，体积变大，气体对外做功，根据热力学第一定律可知气体吸热且气体吸收的热量等于对外做的功，选项A正确；B．过程是等容降温，气体分子平均动能减小，但并非所有气体分子的动能都减小，选项B错误；C．过程是等温压缩，气体温度不变，则气体平均动能不变，选项C错误；D．过程是等容加热，气体体积不变，气体不做功；气体温度升高，内能增加，根据热力学第一定律可知，气体吸热且气体吸收的热量等于内能的增加量，选项D正确。故选AD。12.如图为高铁供电流程的简化图，牵引变电所的理想变压器将电压为U1的高压电进行降压；动力车厢内的理想变压器再把电压降至U4，为动力系统供电，此时动力系统的电流为I4，发电厂的输出电流为I1；若变压器的匝数n2=n3，则下列关系式正确的是（）A. B.C D.【答案】AD【解析】AB．由理想变压器原、副线圈的电压比等于匝数比，两变压器则有，可得，由题意可知，由于输电线上有电压降，因此则有，又有，可得故A正确，B错误；CD．由理想变压器原、副线圈的电流比等于匝数的反比，两变压器则有，可得，由于，，可得故C错误，D正确。故选AD。13.一质量为m、电量为q的带电粒子以速度从x轴上的A点垂直y轴射入第一象限，第一象限某区域存在磁感强度大小为B的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外，粒子离开第一象限时速度方向与x轴正方向夹角θ=60°。如图所示（粒子仅受洛伦兹力），下列说法正确的是（）A.带电粒子带负电荷B.带电粒子在磁场中的做圆周运动的圆心角为60°C.如果该磁场区域是圆形，则该磁场的最小面积是D.如果该磁场区域是矩形，则该磁场的最小面积是【答案】BCD【解析】A．磁场方向垂直于纸面向外，粒子在磁场中顺时针偏转，根据左手定则可知，带电粒子带正电荷，故A错误；B．由题意可知粒子在磁场中速度方向改变了60°，则带电粒子在磁场中做圆周运动的圆心角为60°，故B正确；C．由洛伦兹力提供向心力得可得轨道半径为粒子的运动轨迹如图所示若是圆形区域磁场，则以CD为直径的圆面积最小，根据几何关系可知，故最小面积为故C正确；D．若是矩形区域磁场，则以CD为长，以圆弧最高点到CD的距离h为宽，则矩形的面积最小；则有所以矩形区域磁场最小面积为故D正确。故选BCD。三、实验题：本题共2小题，共20分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。14.用双缝干涉测量光的波长，实验装置如图甲所示。单色光照射双缝得到的干涉条纹如图乙所示，分划板在图中B位置时游标卡尺示数也在图乙中给出。（1）分划板在图中B位置时游标卡尺的示数为___________；（2）若双缝间距，双缝到光屏间的距离，测得AB条纹中心间距为，该单色光的波长___________。（结果用所给物理符号表示）【答案】（1）15.6（2）【解析】【小问1详析】根据游标卡尺的读法可知，主尺的读数为15mm，有标尺的读数为故游标卡尺的示数为【小问2详析】由题可知，相邻条纹间距结合条纹间距与波长的关系解得15.用如图所示的装置验证碰撞中的动量守恒。小球a用不可伸长的细线悬挂起来，半径相同的小球b放置在光滑支撑杆上，通过调节升降平台让细线自然下垂时两球恰好相切，球心位于同一水平线上。已知重力加速度为g，实验的主要步骤及需解答的问题如下：（1）测量出悬点到小球a球心的距离L，小球a、b的质量分别为、；（2）将小球a向左拉起使其悬线与竖直方向的夹角为时并由静止释放，与小球b发生对心正撞后球a反弹，球b做平抛运动，则小球a、b的质量大小需满足___________（选填“>”、“<”或“=”）；（3）测量出碰撞后小球a向左摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为，忽略空气阻力，碰后小球a的速度大小为___________；（4）已知b做平抛运动水平位移，竖直下落高度，则需满足表达式___________（用题中所给和测量的物理量表示），即可证明该碰撞中的总动量守恒。【答案】（2）<（3）（4）或【解析】（2）把a球向左拉开角度后由静止释放，与小球b发生对心正撞后球a反弹，可知碰撞后a球反弹，则小球a、b的质量大小需满足（3）碰撞后a向左摆起的最大角度为，设a球碰后的速度大小为，根据动能定理可得解得（4）设碰撞前瞬间a球的速度大小为，根据动能定理可得解得设b球碰后的速度大小为，根据平抛运动规律有，解得碰撞过程，以水平向右为正方向，则有联立可得若该碰撞中的总动量守恒，则需满足的表达式为或者16.某物理活动小组自制了西红柿电池组，现在要测量该西红柿电池组的电动势和内阻（内阻约为一千多欧姆）。（1）该小组同学先用多用电表直流电压“0~2.5V”档粗测了西红柿电池组的电动势，指针稳定时如图甲所示，其示数为___________V；（2）现有实验器材：A.电压表（0~3V，RV约为3000Ω）B.电流表（0~300μA，RA为300Ω）C.电阻箱R（0~9999Ω）D.滑动变阻器R1（0~20Ω）E.开关，导线若干①为了更准确测量西红柿电池组的电动势和内阻，选择合适的器材并按电路图___________完成电路连接；A.B.C.D.②通过数据处理画出相应的西红柿电池组的图像如图乙中图线1所示，可知该电池组的内阻为___________Ω，电动势为___________V；将该电池组静置数小时后再次测量获得的图像如图乙中图线2所示，可知该西红柿电池组的电动势___________。（选填“增大”“减小”或“不变”）【答案】（1）0.50（2）D17000.50不变【解析】【小问1详析】直流电压表最小刻度为0.05V，则读数为0.50V；【小问2详析】①[1]因电压表量程过大，且电流表内阻已知，则实验选择电路D即可；②[2][3]根据电路可得即由图像可得[4]将该电池组静置数小时后再次测量获得的图像如图乙中图线2所示，可知图像的斜率不变，则该西红柿电池组的电动势不变。四、计算题：本题共3小题，共36分。把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。17.嫦娥六号除了太阳能板之外，还带了一块"核电池"。某核电池中一个静止的原子核发生了一次α衰变，放射出的核质量为，速度的大小为，生成的新核质量为。（1）写出该衰变的核反应方程；（2）若该核反应过程中释放的核能全部转化为动能，求衰变过程释放的核能。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详析】根据质量数守恒和电荷数守恒可得该衰变的核反应方程【小问2详析】由动量守恒定律由能量守恒定律可知，该衰变过程释放的核能为联立解得18.如图所示，间距为的两条平行光滑竖直金属导轨、足够长，底部Q、N之间连有一阻值为的电阻，磁感应强度为的匀强磁场与导轨平面垂直，导轨的上端点P、M分别与匝数n=100的线圈的两端连接，线圈的轴线与大小均匀变化的匀强磁场平行，开关K闭合后，质量为、电阻值为的金属棒恰能保持静止。金属棒始终与导轨接触良好，其余部分电阻不计，g取。求：（1）金属棒恰能保持静止时，匀强磁场的磁通量变化率；（2）开关K断开后，金属棒下落过程能达到的最大速度v；（3）开关K断开后，金属棒下落时恰好运动至最大速度，在此过程中电阻产生的焦耳热Q。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小问1详析】金属棒ab保持静止，根据平衡条件得则线圈产生的感应电动势为由电磁感应定律可知联立解得【小问2详析】断开开关K后，金属棒ab向下做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度是0（即合外力是0）时速度最大，此时恰能匀速下降，根据平衡条件得根据闭合电路欧姆定律得此时金属棒ab中产生的感应电动势为联立解得金属棒的最大速度为【