海南省天一大联考2023-2024学年高三学业水平诊断考试（四）物理试题

绝密★启用前海南省2023—2024学年高三学业水平诊断（四）物理考生注意：1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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．如图1所示，无线充电技术是近年发展起来的新技术，充电原理可近似看成理想变压器，如图2所示。下列说法正确的是A．充电基座线圈接的电源是恒定的直流电B．充电基座线圈接的电源必须是交流电且、都闭合才能充电C．两个线圈中电流的频率可能不同D．两个线圈中电流大小一定相同2．在春节悬挂中国结象征着红红火火、吉祥如意。如图所示，已知四个带字的中国结和下面的穗子质量均相等。现将该中国结悬挂在天花板，下列说法正确的是A．“富”字对“贵”字的拉力等于“平”字对“贵”字的拉力B．“富”“贵”之间的作用力与“贵”“平”之间的作用力比值是3：2C．如果把该中国结挂在匀加速上升的电梯里，“富”“贵”之间的作用力与“贵”“平”之间的作用力比值是4：3D．如果把该中国结挂在我国的空间站里，“富”“贵”之间的作用力与“贵”“平”之间的作用力比值是4：33．如图所示，水平放置的导热汽缸密封一定质量的理想气体，不计活塞与汽缸壁之间的摩擦力，外界大气压保持不变。当环境温度降低时，对于缸内气体，下列说法正确的是A．体积逐渐减小，压强逐渐增加B．单位时间单位面积汽缸壁上撞击的分子数减少C．放出热量，内能逐渐减小D．放出热量，内能不变4．如图所示的闭合电路，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻、，滑动变阻器最大值是10Ω。在A、B之间接有水平放置的平行板电容器C，滑动变阻器的滑片处于中点时，平行板电容器中的带电微粒恰好静止，带电微粒电荷量的绝对值为q、质量为m，下列说法正确的是A．微粒带负电B．若滑片向左滑动，微粒受的电场力将变小C．若滑片向左滑动，微粒在运动的过程中电势能将增加D．若滑片向右滑动，微粒在运动的过程中电势能将增加5．声音在空气中的传播速度是340m/s，在铜中的传播速度大约是3750m/s。当声音从空气传入铜时，下列说法正确的是A．声音的波长大约变成原来的11倍B．声音的频率大约变成原来的11倍C．次声波在空气中的传播速度小于340m/sD．超声波在空气中的传播速度大于340m/s6．如图所示是体育课上某同学水平抛出铅球的示意图，不考虑空气阻力，选地面作为参考平面，用h表示铅球离地面的高度、E表示铅球的机械能、表示铅球的重力势能、表示铅球的动能，则铅球下落过程中，下列图像可能正确的是A． B． C． D．7．如图所示，足够长水平传送带逆时针转动的速度大小为，一小滑块从传送带左端以初速度大小滑上传送带，小滑块与传送带之间的动摩擦因数为μ，小滑块最终又返回到左端。已知重力加速度为g，下列说法正确的是A．小滑块的加速度向右，大小为B．若，小滑块返回到左端的时间为C．若，小滑块返回到左端的时间为D．若，小滑块返回到左端的时间为8．空间有如图所示的匀强电场，电场强度大小为E，与水平方向的夹角为。一根绝缘轻绳一端固定在O点，另一端系一个质量为m的带电小球，OA水平。将小球自A点由静止释放，当摆到轻绳与竖直方向夹角θ也为30°的B位置时，小球的速度恰好为0，轻绳始终伸直。已知重力加速度为g，小球从A到B的过程中，下列说法正确的是A．小球带负电B．小球的电荷量为C．小球的机械能先增加后减小D．小球在B点时轻绳的拉力最大二、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．关于半衰期，下列说法正确的是A．有100个半衰期为2天的某元素，经过4天后一定还剩下25个未衰变B．有10g半衰期为24天的元素，经过72天后还剩下1.25g未衰变C．放射性元素发生化学反应后，半衰期不会发生变化D．改变压强和温度可以改变放射性元素的半衰期10．如图所示是研究光电效应的实验装置，用绿光照射阴极K时能发生光电效应。关于该实验，下列说法正确的是A．当滑片P与O点正对时，电压表示数为0，微安表示数不为0B．当滑片P在O点左侧时，微安表示数一定为0C．当滑片P从O点向右滑动的过程中，微安表示数一定一直增加D．换用紫光照射阴极K也能发生光电效应11．如图所示是一种采用电磁铁的电磁泵，C形铁芯由硅钢片叠成的，铁芯右侧绕有线圈，左侧开口中嵌入输送导电液体的管道，管道两侧有电极。管道内的导电液体和线圈联通，与电源构成导电回路。通电后，电磁泵驱使管道内液体从纸面内持续流向纸面外，或从纸面外持续流向纸面内，下列说法正确的是A．当a端接直流电源正极时，液体向纸面内方向持续流动B．当b端接直流电源正极时，液体向纸面外方向持续流动C．当a、b端接交流电源时，液体不可能单方向持续流动D．当a、b端接交流电源时，液体可以向纸面内单方向持续流动12．从“玉兔”登月到“祝融”探火，我国星际探测事业实现了由地月系到行星际的跨越。已知火星半径约为月球的p倍，“玉兔”绕月球表面做圆周运动的周期是“祝融”绕火星表面做圆周运动周期的q倍，则下列说法正确的是A．发射“玉兔”登月时的理论速度应大于11.2km/sB．发射“祝融”探火时的理论速度应大于11.2km/sC．火星的质量与月球的质量之比为D．火星的质量与月球的质量之比为13．如图所示，两根不计电阻且足够长的平行光滑导轨与水平面成θ角，两导轨间有垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导体棒的长度与导轨间距均为d，导体棒和定值电阻的阻值均为R。现将导体棒从导轨上静止释放，经过时间t后导体棒做匀速直线运动，导体棒的质量为m且与导轨接触良好，重力加速度为g，下列说法正确的是A．导体棒的最大加速度为B．导体棒的最大速度为C．导体棒在时间t内下滑的位移大小为D．导体棒在时间t内产生的焦耳热为三、非选择题：本题共5小题，共56分。14．（10分）（1）为了探究气体等温变化的规律，如图1所示，把注射器竖直固定在铁架台上，下端连接压强传感器。由注射器壁上的刻度可以读出气体的体积V，增加托盘上的砝码后，需______（填“立即读出注射器壁上的刻度”或“等稳定后再读出注射器壁上的刻度”）。由压强传感器测得的压强值在计算机屏幕上可以实时显示。由计算机可以作出气体的图像和图像，为了更直观地判断p与V是否具有反比例函数关系，我们作______（填“”或“”）图像更好。（2）科学家发现某种材料在温度特别低时电阻可以降到0，这种现象叫作超导现象。某同学在常温下测量用这种材料做的粗细均匀的导线的电阻率，已经测出导线的长度为L。①如图2所示，用螺旋测微器测导线的直径d=______mm。②用欧姆表测这段导线的电阻大约是140Ω。为了精确测量该导线的电阻，实验室提供的器材有A．学生电源E（电动势为12.0V，内阻很小）B．电压表（量程为0~12V，内阻约12kΩ）C．电流表A（量程为0~100mA，内阻为10Ω）D．滑动变阻器（最大阻值为1kΩ，额定电流为50mA）E．滑动变阻器（最大阻值为10Ω，额定电流为2A）F．开关、导线若干③为了完成实验，滑动变阻器选______（填选项序号）。④根据所提供的器材在虚线框内画出实验原理图。⑤根据以上实验结合电阻定律，即可测出该导线的电阻率。15．（10分）某实验小组的同学用如图1所示的装置探究加速度与物体所受合外力的关系（图中力传感器可显示上端绳子的拉力）。（1）为了正确地完成实验，以下做法必要的是______（填选项序号）。A．用天平测出钩码和力传感器的质量B．实验时需满足钩码的质量远小于滑块的质量C．调节滑轮使细线与气垫导轨平行（2）用游标卡尺测量遮光片的宽度，示数如图2所示，d=______cm。（3）安装器材，完成必要的调节。（4）通过气垫导轨上的刻度尺可以读出释放时滑块上遮光条到光电门的距离为L，由静止释放滑块，测得遮光条通过光电门的时间，则滑块运动的加速度a=______（用题中的字母表示），实验中力传感器的示数为F。（5）改变悬挂钩码的个数，重复实验，得到多组（a，F）值，作出图像如图3所示，则滑块的质量（含遮光条）为______kg，图线没有经过坐标原点，原因可能是____________。16．（10分）如图所示的玻璃砖横截面由等腰直角三角形OAB和四分之一圆BD组成，O是圆心，，有一细单色光束垂直AB入射，在AD面上恰好发生全反射，已知光在真空中的传播速度为c，不考虑BD面的反射光。求：（1）玻璃砖的折射率是多少；（2）保持细光束垂直AB入射，改变入射点，光在玻璃砖中传播的最长时间是多少。17．（12分）如图所示，劲度系数为k的轻弹簧一端固定在地面，另一端与质量为m的物体P连接，跨过定滑轮的轻绳一端与物体P连接，另一端与质量为2m的物体Q连接，重力加速度为g，用手托着物体Q使轻绳刚好伸直无张力，释放后物体P做简谐运动，经过时间t物体P的速度第一次达到最大。求：（1）物体P做简谐运动的周期和振幅（周期用含t的式子表示）；（2）物体P的最大速度；（3）在时间t内轻绳对物体Q拉力的冲量大小。18．（14分）如图所示的空间中有竖直向上的匀强电场，在水平虚线AP上方半径为R的圆形区域内有匀强磁场，方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为，圆形区域与AP相切。MN是圆形磁场的水平直径，PN是过N点圆的切线，过P点放一个足够长的微粒收集板PQ，PA与PQ的夹角。M点有一粒子源，可以在纸面内向圆形磁场各个方向发射速度大小都相等、质量为m、电量为+q的微粒。微粒在圆形磁场内做匀速圆周运动，其中速度斜向上与直径MN夹角的微粒经过圆形磁场的圆心然后射出圆形磁场。AP下方有垂直纸面向内，磁感应强度大小为的匀强磁场，重力加速度为g，微粒重力不可忽略。求：（1）匀强电场的电场强度大小；（2）粒子源发射微粒的速度大小；（3）微粒收集板PQ有微粒打上的长度。海南省2023—2024学年高三学业水平诊断（四）物理·答案1~8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。9~13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。1．答案B命题透析本题以电动汽车无线充电为背景，考查变压器以及感应电流的产生条件，考查考生的科学思维。思路点拨根据法拉第电磁感应定律，充电基座线圈接的电源必须是交流电且，都闭合后构成闭合回路才能充电，选项A错误，B正确；由于充电原理可近似看成理想变压器，两个线圈中电流的频率一定相同，电压和电流强度不一定相同，选项C、D错误。2．答案C命题透析本题以悬挂的中国结为背景，考查受力分析和牛顿第二定律，考查考生的物理观念。思路点拨“富”“贵”“平”“安”四个带字的中国结和穗子质量相等设为m，重力加速度为g，则“富”字中国结对“贵”字中国结的拉力，“贵”字中国结对“平”字中国结的拉力，，选项A、B错误；如果把该中国结挂在加速上升的电梯里，设加速度为a，“富”字中国结对“贵”字中国结的拉力为，根据牛顿第二定律得，设“贵”字中国结对“平”字中国结的拉力为，根据牛顿第二定律得，，选项C正确；如果把该中国结挂在我国的空间站，整个中国结处于完全失重状态，各部分之间的作用力为0，选项D错误。3．答案C命题透析本题以汽缸为背景，考查热力学定律和压强的微观解释，考查考生的物理观念。思路点拨环境温度降低时，气体压强不变，气体做等压变化，根据盖一吕萨克定律得体积逐渐减小，选项A错误；根据压强的微观意义，可知温度降低，分子的平均动能减小，每个分子撞击器壁的平均作用力减小，由于压强不变，单位时间单位面积汽缸壁上撞击的分子数增加，选项B错误；一定质量的理想气体内能