海南省2023-2024學年高三上學期1月期末（診斷二）考試物理試題（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE1海南省2023-2024學年高三學業(yè)水平診斷（二）物理考生注意：1．答題前，考生務必將自己的姓名、考生號填寫在試卷和答題卡上，并將考生號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2．回答選擇題時，選出每小題〖答案〗后，用鉛筆把答題卡對應項目的〖答案〗標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗標號。回答非選擇題時，將〖答案〗寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.下列選項中能夠表示功率單位的是（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗功率的單位為瓦特，即為；根據，，功率的單位可以表示為、、。故選B。2.對于生活中的一些現象，下列說法正確的是（）A.雨后柏油路上的積水表面呈彩色，是因為光的干涉B.光導纖維中傳遞的光信號可以是普通單色光C.大頭針針尖的影子邊緣模糊不清是因為光的干涉D.肥皂泡在陽光下呈現彩色條紋是因為光的衍射〖答案〗A〖解析〗A．雨后路面上有彩色油膜，是因為膜的內外表面反射相同頻率的光，進行疊加，是光的干涉，故A正確；B．光導纖維中傳遞的光信號應該選用亮度高、平行度好、單色性好的激光，若用普通單色光，由于普通單色光的頻率范圍比較寬，傳遞過程中光信號容易減弱，故B錯誤；C．大頭針針尖的影子邊緣模糊不清，這是光的衍射現象引起的，故C錯誤；D．太陽底下肥皂泡呈彩色，是因為泡的內外表面反射相同頻率的光，進行疊加，是光的干涉，故D錯誤。故選A。3.有一用同種材料制作的粗細均勻的金屬絲電阻，阻值為R，現將該金屬絲切成等長的三段，取其中兩段并聯再與第三段串聯后，下列說法正確的是（）A.金屬絲的電阻率變小 B.改變金屬絲的溫度，電阻率不變C.金屬絲的電阻變?yōu)?D.金屬絲的電阻變?yōu)椤即鸢浮紺〖解析〗AB．金屬絲的電阻率只由溫度和材料決定，與金屬絲的長度無關；改變金屬絲的溫度，電阻率發(fā)生變化，故AB錯誤；CD．將該金屬絲切成等長的三段，則每一段的電阻為，取其中兩段并聯再與第三段串聯后，則金屬絲的電阻變?yōu)楣蔆正確，D錯誤。故選C。4.長為l、質量為m的通電直導體棒放在傾角為的光滑斜面上，并處在垂直斜面向上、磁感應強度為B的勻強磁場中，如圖所示。當電流為I時導體棒恰好處于平衡狀態(tài)，重力加速度為g。當電流的大小突然變?yōu)闀r，該導體棒的加速度大小為（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗當電流為I時有當電流為3I時有聯立得該導體棒的加速度大小為故選C。5.甲、乙、丙為三個完全相同的可視為質點的金屬小球，甲球所帶電荷量大小為6q，乙球所帶電荷量大小為q，丙球不帶電。將甲、乙兩球固定，相距r（r遠大于小球的半徑），此時甲、乙間的相互作用力為F，然后讓丙球先與甲接觸，再與乙球接觸，最后移去丙球。甲、乙兩球后來所帶的電荷量大小和甲、乙兩球間的相互作用力大小可能變?yōu)椋ǎ〢.3q、2q、 B.3q、2q、2F C.3q、q、F D.3q、q、〖答案〗D〖解析〗根據庫侖定律可得若甲、乙?guī)N電荷，設均為正電荷，則讓丙球先與甲接觸后，甲、丙所帶電荷量變?yōu)橹蟊蛟倥c乙球接觸，乙、丙所帶電荷量變?yōu)榇藭r甲、乙兩球間的相互作用力大小變?yōu)槿艏住⒁規(guī)М惙N電荷，設甲為正電荷，乙為負電荷，則讓丙球先與甲接觸后，甲、丙所帶電荷量變?yōu)橹蟊蛟倥c乙球接觸，乙、丙所帶電荷量變?yōu)榇藭r甲、乙兩球間的相互作用力大小變?yōu)楣蔬xD。6.在如圖所示的電路中，電源電動勢為E，內阻為r，、為小燈泡，R為定值電阻，當只閉合開關時，兩小燈泡都能發(fā)光?，F保持閉合，再閉合開關，下列說法正確的是（）A.亮度不變 B.更亮C.更亮 D.亮度不變〖答案〗C〖解析〗AC．由題知，設電熱絲電阻為，小燈泡電阻為，斷開開關時，和串聯電阻為閉合開關，電熱絲與和并聯，由并聯電路知則可知并聯后電路總電阻在減小，電路電流增大，更亮，A錯誤，C正確；BD．并聯后電路總電阻在減小，干路電流增大，兩端電壓增大，電熱絲和并聯電壓減小，燈變暗。B錯誤，D錯誤；故選C7.如圖所示，光滑水平面的上方存在一寬度為l、方向垂直紙面向里的勻強磁場，一個阻值為R的正方形金屬線圈邊長為l，線圈在磁場左方某一位置處在恒力F作用下從靜止開始運動，保持線圈平面與磁場方向垂直，線圈能勻速進入磁場，不計空氣阻力，則下列說法正確的是（）A.線圈進、出磁場過程中感應電流均沿逆時針方向B.線圈進、出磁場過程中安培力方向相反C.線圈出磁場過程中速度逐漸減小D.線圈在進入磁場和穿出磁場過程中產生的焦耳熱之和為〖答案〗D〖解析〗A．線圈進磁場過程中，線圈內的磁通量增大，根據楞次定律，感應電流均沿逆時針方向，線圈出磁場過程中，線圈內的磁通量減小，根據楞次定律，感應電流均沿順時針方向，故A錯誤；B．根據左手定則，線圈進、出磁場過程中安培力方向均向左，方向相同，故B錯誤；C．線圈能勻速進入磁場，則由于磁場寬度等于線圈邊長，線圈剛出磁場時，速度仍為，則線圈剛出磁場時受到的安培力為故線圈出磁場過程將做勻速直線運動，速度不變，故C錯誤；D．線圈在進入磁場和穿出磁場過程，根據動能定理線圈在進入磁場和穿出磁場過程中產生的焦耳熱之和為故D正確。故選D。8.如圖所示，質量為M的箱子靜止在粗糙的水平地面上，質量為m的鋼球被水平和傾斜細線固定在箱子中，傾斜細線與豎直方向的夾角，重力加速度為g。則剪斷傾斜細線的瞬間，箱子對地面的彈力和摩擦力大小分別為（）A. B. C. D.〖答案〗D〖解析〗剪斷傾斜細線的瞬間，水平繩子拉力發(fā)生突變，鋼球將做圓周運動，剪斷傾斜細線的瞬間，小球速度為零，則水平繩子拉力為零，此時鋼球只受重力，處于完全失重狀態(tài)，箱子對地面的彈力等于箱子的重力，即水平繩子對箱子的拉力為零，可知地面與箱子間沒有摩擦力，即箱子對地面的摩擦力為零。故選D。二、多項選擇題：本題共5小題，每小題4分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9.云臺穩(wěn)定器是一種常用于攝影和攝像領域的設備，它利用陀螺儀加速度傳感器可以使相機在移動過程中保持穩(wěn)定，避免拍攝畫面出現晃動和模糊。在某次攝像過程中攝影師將攝影機放置在水平云臺上（假設沒有鎖定），由于攝影需要，這個裝置在豎直平面內做勻速圓周運動（云臺始終保持水平），如圖所示，圖中a、c分別為圓周的最低點與最高點，b、d點與圓心等高。則在該運動過程中攝影機的受力情況，下列說法正確的是（）A.云臺對攝影機的作用力始終沿半徑指向圓心B.整個運動過程中，攝影機受到的合力大小不變C.從a到d過程中，攝影機受到的合力是變力D.在a、c兩點云臺對攝影機的作用力大小相等〖答案〗BC〖解析〗A．攝影機所需向心力始終指向圓心，由于重力始終豎直向下，則云臺對攝影機的作用力不會始終指向圓心，A錯誤；B．攝影機做勻速圓周運動，所受合力的大小不變，B正確；C．合力等于向心力，方向一直變化，為變力，C正確；D．在a、c兩點的向心力等大，均為可知，在a、c兩點云臺對攝影機的作用力大小不相等，D錯誤。故選BC。10.臺式計算機工作時往往需要同時提供多種電壓的電源，如圖所示為某臺式機的電源部分電路圖，變壓器可視為理想變壓器，已知變壓器初級線圈匝數為，接電壓為、頻率為f的交流電源，次級有兩個繞組，匝數分別為，輸出電壓分別為，電路工作時流過每個繞組的電流分別為，輸入及輸出的功率分別為。則下列說法正確的是（）A.次級線圈輸出的交流電頻率均為f B.電流關系滿足、C.電壓關系滿足、 D.功率關系滿足〖答案〗ACD〖解析〗A．變壓器不會改變交流電頻率，A正確；C．根據理想變壓器電壓與匝數關系，可知，C正確；BD．根據能量守恒，功率關系為結合C中關系式可得電流關系滿足B錯誤，D正確。故選ACD。11.在真空中的O點存在一孤立的帶正電的點電荷，將一帶電粒子以一定的初速度射入該電荷激發(fā)的電場中，粒子在電場中的一段軌跡如圖所示。粒子從P點運動到R點的過程中，在Q點與圓1相交，在R點與圓2相切，圓1、2的圓心在O點，不計粒子重力，粒子電荷量保持不變。則下列說法正確的是（）A.該粒子一定帶負電荷B.粒子在P點比在Q點加速度大C.粒子從P點運動到R點后有可能繼續(xù)沿圓2軌跡做圓周運動D.粒子從P點運動到R點（不含）的過程中速度方向與電場線方向的夾角一直為鈍角〖答案〗ACD〖解析〗A．如圖所示，由物體做曲線運動的特點知，合力在曲線彎曲的凹側，故該粒子與帶正電的點電荷相互吸引。該粒子一定帶負電荷，A正確；B.由A選項圖知，，由靜電力公式則可知由牛頓第二定律知，故粒子P點加速度比Q點加速度小，B錯誤；C．由A選項圖知，粒子在R點速度與圓2相切，若時，粒子從P點運動到R點后有可能繼續(xù)沿圓2軌跡做圓周運動，C正確；D．由圖知，粒子從P點運動到R點（不含）的過程中速度方向與電場線方向的夾角一直為鈍角，D正確；故選ACD。12.華為發(fā)布的新款手機Mate60pro具有衛(wèi)星通話功能，是利用“天通一號”系列同步衛(wèi)星進行信號中轉的。如圖所示，“天通一號”衛(wèi)星發(fā)射時，先進入近地點為P的橢圓軌道運行，再從橢圓軌道遠地點Q變軌至圓形同步軌道。橢圓軌道在遠地點Q處與同步軌道相切。不考慮衛(wèi)星質量變化，下列說法正確的是（）A.衛(wèi)星在橢圓軌道運行時，在P處的動能大于Q處的動能B.衛(wèi)星在橢圓軌道運行的周期小于24小時C.衛(wèi)星在橢圓軌道運行時的動能總比其在同步軌道時的動能小D.衛(wèi)星在橢圓軌道運行時的機械能比其在同步軌道時的機械能小〖答案〗ABD〖解析〗A．衛(wèi)星在橢圓軌道運行時，衛(wèi)星從P到Q過程，萬有引力對衛(wèi)星做負功，衛(wèi)星的動能減小，則衛(wèi)星在P處的動能大于Q處的動能，故A正確；B．根據開普勒第三定律可知，衛(wèi)星在橢圓軌道運行周期小于同步衛(wèi)星的周期，則衛(wèi)星在橢圓軌道運行的周期小于24小時，故B正確；C．根據萬有引力提供向心力可得可得可知衛(wèi)星在近地圓軌道的線速度大于同步軌道的線速度，由于衛(wèi)星在橢圓軌道P處的速度大于衛(wèi)星在近地圓軌道的線速度，所以衛(wèi)星在橢圓軌道P處的動能大于其在同步軌道時的動能，故C錯誤；D．衛(wèi)星在橢圓軌道Q處需要點火加速變軌到同步軌道上，衛(wèi)星的機械能增加，所以衛(wèi)星在橢圓軌道運行時的機械能比其在同步軌道時的機械能小，故D正確。故選ABD。13.如圖所示，兩根光滑的平行導軌MN、PQ固定在水平面上，M、P間接有電阻R，導軌電阻不計。空間存在豎直向下的勻強磁場。靜止放置在導軌上的導體棒a質量為m、電阻為r。時，電鍵S斷開，在導體棒a上作用水平向右、大小恒定的拉力F，a棒開始運動（導體棒與導軌始終保持垂直且接觸良好）。時閉合電鍵S，水平拉力F仍保持不變。則下列關于導體棒的速度v隨時間t的變化規(guī)律的圖像，可能正確的是（）A. B.C. D.〖答案〗AC〖解析〗時電鍵S斷開，在導體棒a上作用水平向右、大小恒定的拉力F，a棒做勻加速直線運動，有時閉合電鍵S，水平拉力F仍保持不變，導體棒切割磁感線，產生動生電動勢，回路有感應電流，導體棒受到水平向左的安培力，有C．當時，導體棒可以保持速度做勻速直線運動，則圖像為橫線，故C正確；AD．當時，有可知隨著速度增大，加速度大小逐漸減小，做加速度逐漸減小的加速運動，故A正確，D錯誤；B．當時，有可知隨著速度減小，加速度大小逐漸減小，做加速度逐漸減小的減速運動，當安培力等于拉力時再做勻速直線運動，即桿的速度不可能減為零，故B錯誤。故選AC。三、非選擇題：本題共5小題，共56分。14.（1）某同學在家中找到一透明圓柱體，他想粗測一下該圓柱體材料的折射率，他用一激光筆沿如圖1虛線方向射出一束激光到圓柱體上表面，結果發(fā)現光斑落在柱體底面圓心處，經測量發(fā)現該柱體高度為h=3cm，游標卡尺測直徑如圖2所示，d=______cm，則該材料的折射率為______（結果可用根號表示）。（2）某同學在探究小車加速度與力的關系后，對實驗進行了改進，如圖1所示，帶滑輪的長木板調節(jié)后可固定，實驗過程中跨過小車上的光滑定滑輪的兩根細線始終保持與長木板平行。對于該實驗：①下列說法正確是______（填選項序號）；A．需要補償長木板對小車摩擦力影響B(tài)．不需要補償長木板對小車的摩擦力影響C．實驗中要保證小車的質量遠大于砂和砂桶的總質量D．實驗中不需要保證小車的質量遠大于砂和砂桶的總質量②實驗中嚴格規(guī)范操作，若拉力傳感器的示數為F，小車（含定滑輪）質量為M，當地重力加速度為g，實驗中改變砂桶中砂的質量并處理紙帶，獲得多組數據后繪制F-a圖像如圖2所示，圖像斜率為k，則k=______（用已知的物理量字母表示）?！即鸢浮剑?）4.000（2）AD〖解析〗（1）[1]游標卡尺的讀數為主尺讀數與游標尺讀數之和，所以[2]根據折射定律可得（2）[3]AB．為了能夠得到小車運動過程中小車和滑輪所受合外力為力傳感器示數的兩倍，因此需要將帶滑輪的長木板右端墊高，以補償摩擦力，故A正確，B錯誤；CD．由于該實驗中用到了力傳感器，小車所受合外力可用力傳感器直接得到，因此不需要保證砂和砂桶的總質量遠小于小車的質量，故C錯誤，D正確。故選AD。[4]對小車和與小車連接的滑輪，有所以所以15.學習小組想測量某電阻的阻值。（1）先用多用電表的歐姆擋粗略測量待測電阻阻值。下述步驟合理的順序是：______（填數字序號）。①把待測電阻連接到紅、黑表筆間②紅黑表筆短接，調節(jié)歐姆調零旋鈕，讓指針指到0Ω處③把選擇開關調到歐姆擋合適的倍率④讀取測得的電阻值⑤把選擇開關撥到“OFF”擋（2）若選擇開關為“×10”擋，指針示數如圖1所示，則測得的電阻為______Ω。（3）接下來用圖2所示的電路精確地測量該電阻的阻值。是定值電阻，滑動變阻器最大阻值有20Ω和2000Ω供選擇，為了方便調節(jié)，應選擇最大阻值為______Ω的滑動變阻器。（4）電路連接完成后，測量步驟如下：①先把滑動變阻器的滑片P移到最______（填“左”或“右”）端，然后閉合開關；②緩慢移動滑動變阻器的滑片P，使電流表、電壓表指針指在合適的位置，記錄兩表的示數I、；③斷開開關，電流表的示數______（填“變大”或“變小”），向______（填“左”或“右”）移動滑動變阻器滑片，使電流表的示數仍為I，記錄電壓表的示數，則待測電阻的阻值______（用表示）；（5）該電流表內阻對電阻的測量值______（填“有”或“沒有”）影響?！即鸢浮剑?）③②①④⑤（2）140（3）20（4）左變小右（5）沒有〖解析〗（1）[1]先用多用電表的歐姆擋粗略測量待測電阻阻值；應先把選擇開關調到歐姆擋合適的倍率；然后紅黑表筆短接，調節(jié)歐姆調零旋鈕，讓指針指到0Ω處；接著把待測電阻連接到紅、黑表筆間，讀取測得的電阻值；最后把選擇開關撥到“OFF”擋。故步驟合理的順序是：③②①④⑤。（2）[2]若選擇開關為“×10”擋，指針示數如圖1所示，則測得的電阻為（3）[3]由于電路圖中滑動變阻器采用分壓接法，為了方便調節(jié)，應選擇最大阻值為的滑動變阻器。（4）①[4]為了保證電表的安全，先把滑動變阻器的滑片P移到最左端，然后閉合開關；③[5]斷開開關，支路多串聯，則電流表的示數變?。籟6]應向右移動滑動變阻器滑片，使得電壓表示數變大，電流表的示數仍為I，記錄電壓表的示數；[7]設電流表內阻為，根據歐姆定律可得可得待測電阻的阻值為（5）[8]由以上分析可知，該電流表內阻對電阻的測量值沒有影響。16.如圖1所示為一列在均勻介質中傳播的簡諧橫波在時刻的波形圖，圖2為平衡位置在處的質點M的振動圖像。（1）判斷該列橫波的傳播方向；（2）求波上各質點振動時的頻率與振幅；（3）求質點M在哪些時刻處于波峰?！即鸢浮剑?）波沿軸負方向傳播；（2）0.25Hz；（3）在到達波峰，n=0，1，2，…〖解析〗（1）由題圖2知0時刻向上振動，由同側法可知，波沿軸負方向傳播。（2）由題圖1可知振幅，沿波傳播方向上各質點振動時的頻率與質點的頻率相同所以，由圖2知，振動周期，則（3）由題圖2知在時第一次到達波峰，波周期為，所以在到達波峰，n=0，1，2，…17.如圖所示，一可視為質點的滑塊質量，從固定在豎直面的、半徑的光滑四分之一圓弧軌道的最高點由靜止滑下，從軌道末端水平射出，落到靜止放置在足夠長光滑水平面上質量為的小車里。小車擋板高，車廂長，初始時車廂擋板剛好與圓弧軌道末端相平，滑塊落在車廂后瞬間豎直方向上不反彈，水平方向上速度保持不變，滑塊與車廂間的動摩擦因數，，滑塊與車廂擋板的碰撞為彈性碰撞，重力加速度g取，不計空氣阻力。求：（1）滑塊滑到圓弧最低點時受到的支持力大小；（2）小車與滑塊共