2024屆海南省高三下學(xué)期學(xué)業(yè)水平診斷（三）物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1海南省2023—2024學(xué)年高三學(xué)業(yè)水平診斷（三）物理考生注意：1．答題前，考生務(wù)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(yīng)題目的〖答案〗標(biāo)號涂黑．如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗標(biāo)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(jié)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．1.2023年6月7日，國家核安全局給予中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所核反應(yīng)堆運行許可證，世界首個釷基反應(yīng)堆在甘肅省武威市正式運行，釷總儲量夠全球用2萬年．釷原子核反應(yīng)過程為，下列說法正確的是（）A.三個核反應(yīng)都衰變反應(yīng) B.為中子C.是來自于原子核外的電子 D.針原子核有142個中子〖答案〗D〖解析〗AB．核反應(yīng)過程中，質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，可知、、Y為電子，是衰變而是人工核反應(yīng)，不是衰變反應(yīng)，故AB錯誤；C．為電子，核反應(yīng)生成電子來自于原子核的內(nèi)部中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子產(chǎn)生的，故C錯誤；D．釷原子核的中子為232-90=142個，故D正確。故選D。2.如圖所示，水平桌面上放置閉合導(dǎo)體圓環(huán)，圓環(huán)某一直徑正上方有通電直導(dǎo)線，下列情況中，閉合圓環(huán)中有感應(yīng)電流產(chǎn)生的是（）A.增大通電直導(dǎo)線中的電流B.圓環(huán)繞圖示直徑旋轉(zhuǎn)C.通電直導(dǎo)線豎直向上遠(yuǎn)離圓環(huán)D.通電直導(dǎo)線豎直向下靠近圓環(huán)〖答案〗B〖解析〗產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是閉合回路磁通量發(fā)生變化，閉合導(dǎo)體圓環(huán)某一直徑正上方的直導(dǎo)線中通有電流時，通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場在以通電導(dǎo)線的投影為對稱軸的閉合導(dǎo)體圓環(huán)前后面中，磁場方向相反，則閉合導(dǎo)體圓環(huán)的磁通量為零。A．增大通電直導(dǎo)線中的電流，閉合導(dǎo)體圓環(huán)的磁通量依然為零，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，A錯誤；B．圓環(huán)繞圖示直徑旋轉(zhuǎn)，通過圓環(huán)的磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，B正確；CD．通電直導(dǎo)線靠近或遠(yuǎn)離圓環(huán)，圓環(huán)的磁通量始終為零，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，C、D錯誤。故選B。3.小明制作了一個火箭模型，火箭模型質(zhì)量為（含燃料），開始火箭模型靜置在地面上，點火后在極短時間內(nèi)以相對地面的速度豎直向下噴出質(zhì)量為的燃?xì)猓瑖姎膺^程中忽略重力和空氣阻力的影響，下列說法正確的是（）A.火箭噴氣過程機(jī)械能守恒B.火箭的推力來源于空氣對它的反作用力C.噴氣結(jié)束時火箭模型的動量大小為D.噴氣結(jié)束時火箭模型的速度大小為〖答案〗C〖解析〗A．系統(tǒng)體統(tǒng)所受合外力為零，滿足動量守恒，但機(jī)械能不守恒，A錯誤；B．火箭的推力是燃料燃燒產(chǎn)生的高溫高壓氣體向后噴出時對火箭的反作用力，B錯誤；C．開始總動量為零，規(guī)定氣體噴出的方向為正方向，根據(jù)動量守恒定律得噴氣結(jié)束時火箭模型的動量大小C正確；D．根據(jù)解得D錯誤。故選C。4.一列沿軸傳播的簡諧橫波，時的部分波形圖如圖1所示，處質(zhì)點的振動圖像如圖2所示，下列說法正確的是（）A.這列橫波的傳播速度為B.這列橫波沿軸正方向傳播C.處質(zhì)點在內(nèi)通過的路程為D.處質(zhì)點時沿軸正方向振動〖答案〗A〖解析〗A．根據(jù)圖像可知傳播速度為A正確；B．時，處質(zhì)點沿軸負(fù)方向振動，根據(jù)波源帶動法可知這列橫波沿軸負(fù)方向傳播，B錯誤；C．振動周期為，則內(nèi)通過的路程為C錯誤；D．處質(zhì)點時沿軸正方向振動，，時沿軸負(fù)方向振動，D錯誤。故選A。5.已知地球半徑為，地球表面重力加速度為，中國空間站離地面的高度為，引力常量為，則（）A.地球的密度為B.空間站運動的速度大小為C.空間站運動的周期為D.空間站運動的加速度大小為〖答案〗D〖解析〗A．根據(jù)萬有引力定律地球的體積地球的密度聯(lián)立以上各式解得故A錯誤；B．空間站運行半徑根據(jù)牛頓第二定律解得故B錯誤；C．空間站運動的周期為故C錯誤；D．根據(jù)得故D正確。故選D。6.如圖所示，電源電動勢E=3V，內(nèi)阻r=1Ω，小電動機(jī)電阻為0.4Ω，電流表、電壓表均為理想電表，閉合開關(guān)，電動機(jī)正常工作，電壓表示數(shù)為1V，電流表示數(shù)為1A，則（）A.定值電阻R阻值為4Ω B.電動機(jī)的輸出功率為0.5WC.電源的輸出功率為2W D.電源的效率為75%〖答案〗C〖解析〗A．根據(jù)閉合電路歐姆定律可得代入數(shù)據(jù)解得故A錯誤；B．電動機(jī)輸出功率為故B錯誤；C．電源的輸出功率為故C正確；D．電源的效率為故D錯誤。故選C。7.如圖所示，A、B是水平面上兩個平行的半圓柱體，光滑圓柱體C擱置其上，三者均靜止。、為切點，，半徑與豎直方向的夾角為，圓柱體C受到A、B的支持力大小分別為和，A、B受到的摩擦力大小分別為，則（）A. B.C. D.〖答案〗A〖解析〗AB．根據(jù)題意，以圓柱體為研究對象，其受力如圖所示根據(jù)平衡條件可得，可得故A正確，B錯誤；CD．根據(jù)題意，對A、B、C整體，半圓柱體A、B在水平方向的合力為零，即A和B受到的摩擦力大小方向相反，故CD錯誤。故選A。8.如圖所示，一輕質(zhì)彈簧一端固定在點，另一端與小球相連。小球套在豎直固定、粗細(xì)均勻的粗糙桿上，與桿垂直，小球在點時，彈簧處于自然伸長狀態(tài)，兩點與點的距離相等，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．小球從點靜止釋放，在運動過程中，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，下列說法正確的是（）A.小球運動到點時速度最大B.小球運動到點時的速度是運動到點速度的倍C.從點到點的運動過程中，小球受到的摩擦力先變大再變小D.從點到點和從點到點的運動過程中，小球受到的摩擦力做功相同〖答案〗D〖解析〗A．滑動摩擦力逐漸減小，加速度為零時速度最大，小球運動到點時加速度不為零，故A錯誤；B．小球從點向點運動過程，設(shè)彈簧與豎直方向夾角為，彈簧的拉力為逐漸減小，支持力為逐漸減小，摩擦力小球從到根據(jù)功能關(guān)系從到根據(jù)功能關(guān)系故B錯誤；C．從點到點的運動過程中，小球受到的摩擦力先變小再變大，故C錯誤；D．根據(jù)對稱性可知在任意關(guān)于點對稱的點摩擦力大小相等，因此由對稱性可知到和到摩擦力做功大小相等，故D正確。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.如圖所示為氫原子的能級示意圖，氫原子第能級的能量為，其中是基態(tài)能量，而。大量氫原子處于能級，普朗克常量為，下列說法正確的是（）A.可輻射出6種不同頻率的光子B.輻射出的頻率最大的光子對應(yīng)的能量為C.輻射出的光子最大頻率為D.躍遷到低能級后電子動能減小〖答案〗AB〖解析〗A．大量氫原子從能級向基態(tài)躍遷時，最多可輻射種不同頻率的光子，故A正確；BC．由公式可知，由躍遷到時輻射的光子頻率最大，則輻射出最大能量為解得輻射出的光子最大頻率為故B正確，C錯誤；D．原子躍遷到低能級后，電子的軌道半徑減小，電子繞核做勻速圓周運動，庫侖力提供向心力，則有可得可知，軌道半徑減小，則電子動能增大，故D錯誤。故選AB。10.套圈是我國民眾喜愛的傳統(tǒng)游戲，小孩和大人在同一條豎直線上的不同高度分別水平拋出相同的圓環(huán)，結(jié)果恰好都套中前方同一物體，不計空氣阻力。若大人和小孩拋出圓環(huán)的高度之比為，圓環(huán)及被套物體均可視為質(zhì)點，則下列說法正確的是（）A.大人和小孩拋出的圓環(huán)初速度之比為B.大人和小孩拋出圓環(huán)在空中飛行的時間之比為C.大人和小孩拋出的圓環(huán)落地時重力的瞬時功率之比為D.大人和小孩拋出的圓環(huán)在空中運動過程中動量的變化量之比為〖答案〗BCD〖解析〗B．圓環(huán)做平拋運動，豎直方向上根據(jù)可得大人和小孩拋出圓環(huán)的高度之比為，則運動時間之比為，故B正確；A．圓環(huán)在水平方向上有可得水平位移相等，則平拋初速度之比為時間的反比，即為，故A錯誤；C．圓環(huán)落地時重力的瞬時功率為落地時重力的瞬時功率之比等于時間之比為，故C正確；D．根據(jù)動量定理，可得合力的沖量等于動量的變化量動量的變化量之比也為時間之比，故D正確。故選BCD。11.如圖所示，邊長為的正方形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，方向垂直于紙面（所在平面）向外。邊中點有一粒子源，可平行紙面向磁場內(nèi)任意方向發(fā)射質(zhì)量為、電荷量為的帶電粒子，粒子速度大小均為，不計粒子重力以及粒子間的相互作用。已知垂直邊射入的粒子恰好從邊中點射出磁場，下列說法中正確的是（）A.粒子帶負(fù)電B.磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為C.從點射出磁場的粒子在磁場中運動的時間為D.有粒子從點射出磁場〖答案〗BC〖解析〗A．根據(jù)左手定則可知粒子帶正電，故A錯誤；B．洛倫茲力提供向心力可得垂直邊射入的粒子恰好從邊中點射出磁場，則運動半徑為聯(lián)立解得磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為故B正確；C．從點射出磁場的粒子在磁場中運動的軌跡如圖所示則從點射出磁場的粒子在磁場中的運動時間為故C正確；D．離子的運動半徑為之間距離大于，即大于軌跡直徑，所以沒有粒子從點射出磁場，故D錯誤。故選BC。12.如圖所示為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，現(xiàn)將輸送電壓由升級為，在保持發(fā)電站輸出電壓U1，發(fā)電站輸送的總電功率、輸電線電阻R線、用戶得到的電壓U4均不變的情況下，則（）A.升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比變?yōu)樵瓉鞡.輸電線上損失的電壓變?yōu)樵瓉淼腃.輸電線損失的功率變?yōu)樵瓉淼腄.降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比變?yōu)樵瓉淼摹即鸢浮紸B〖解析〗A．根據(jù)電壓匝數(shù)比的關(guān)系有輸送電壓變?yōu)樵瓉淼?0倍，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比值變?yōu)樵瓉淼模珹正確；B．輸送總功率輸電電流變成原來的，損失的電壓變?yōu)樵瓉淼?，B正確；C．輸電線損失的功率變?yōu)樵瓉恚珻錯誤；D．根據(jù)電壓分配關(guān)系有根據(jù)降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比值不是原來，D錯誤。故選AB。13.如圖所示，在平面中，四個點電荷帶電量絕對值相等，兩個帶正電，兩個帶負(fù)電，到軸的距離均相等，是點電荷連線與坐標(biāo)軸的交點，下列說法正確的是（）A.點的電場強(qiáng)度為0B.兩點的電場強(qiáng)度大小和方向均相同C.將電子沿軸從點移動到點，電場力一直不做功D.將電子從點沿軸正方向移動，其電勢能一直減小〖答案〗BC〖解析〗A．兩個正電荷在處激發(fā)的電場沿軸負(fù)方向，兩個負(fù)電荷在處激發(fā)的電場也沿軸負(fù)方向，所以處合電場的電場強(qiáng)度方向沿軸負(fù)方向，故A錯誤；B．根據(jù)場強(qiáng)的疊加原理結(jié)合對稱性可知，兩點的電場強(qiáng)度大小和方向均相同，故B正確；C．根據(jù)等量異種點電荷的中垂面為等勢面，可知軸為等勢面，將電子沿軸從點移動到點，電場力一直不做功，故C正確；D．點的場強(qiáng)方向沿軸負(fù)方向，從點沿軸正方向到無窮遠(yuǎn)處，場強(qiáng)方向應(yīng)先軸負(fù)方向后沿軸正方向，則將電子從點沿軸正方向移動，電場力先做正功后做負(fù)功，其電勢能先減小后增大，故D錯誤。故選BC。三、非選擇題：本題共5小題，共56分．14.某實驗小組的同學(xué)利用如圖所示的雙縫干涉實驗裝置測量光的波長。（1）實驗過程中，在光屏上得到了明暗相間的條紋，則下列說法正確的是_____________（填選項序號）。A.僅增大雙縫間距，相鄰干涉條紋中心間距增大B.僅增大雙縫到屏的距離，相鄰干涉條紋中心間距增大C.僅增大單縫到雙縫的距離，相鄰干涉條紋中心間距增大D.僅把藍(lán)色濾光片換成紅色濾光片，相鄰干涉條紋中心間距增大（2）如果雙縫間距是，雙縫到屏的距離是，第1條亮紋中央到第5條亮紋中央間距是，則光的波長是_____________（用表示）?！即鸢浮剑?）BD（2）〖解析〗【小問1詳析】A．根據(jù)雙縫干涉的條紋間距公式式中為雙縫到光屏的距離，d為雙縫間距離，由此可知，僅增大雙縫間距d，相鄰干涉條紋中心間距減小，A錯誤；B．僅增大雙縫到屏的距離，相鄰干涉條紋中心間距增大，B正確；C．僅將單縫與雙縫間距增大不會影響條紋間距，C錯誤；D．僅把藍(lán)色濾光片換成紅色濾光片，紅光波長長，相鄰干涉條紋中心間距增大，D正確。故選BD?！拘?詳析】第一條亮紋到第五條亮紋間距是，則相鄰亮條紋間距為根據(jù)公式可得光的波長是15.用如圖所示裝置驗證碰撞中的動量守恒，小球a用不可伸長的細(xì)線懸掛起來，向左拉起a球并由靜止釋放，在最低點小球a與放置在光滑支撐桿上的直徑相同的小球b發(fā)生對心碰撞，碰后小球a反彈，向左擺到一定的高度，小球b做平拋運動，已知重力加速度為g。（1）測量出細(xì)線長度L，小球的半徑r，a球由靜止釋放時細(xì)線與豎直方向的夾角α，可知小球a碰撞前瞬間的速度大小v0=_____________。（2）測量出碰撞后小球b做平拋運動的水平位移x，豎直下落高度h，可知碰撞后小球b的速度大小vb=_____________。（3）測量出小球a的質(zhì)量m1，小球b的質(zhì)量m2，碰后瞬間a球速度大小為va，實驗中驗證動量守恒定律的表達(dá)式為_____________（用m1、m2、v0、va、vb表示）?！即鸢浮剑?）（2）（3）〖解析〗【小問1詳析】根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得解得【小問2詳析】小球b做平拋運動，在豎直方向有水平方向有解得【小問3詳析】若碰撞過程滿足動量守恒，則有16.如圖1所示是利用兩個電流表和測量電池電動勢和內(nèi)阻的電路原理圖，圖中為開關(guān)，為電阻箱，電流表（量程，內(nèi)阻），電流表（量程，內(nèi)阻）．（1）開關(guān)閉合之前，應(yīng)將兩個電阻箱的阻值都調(diào)至_____________（填“最大”或“零”）。（2）將電流表改裝為量程為的電壓表，應(yīng)將電阻箱的阻值調(diào)為_____________。（3）調(diào)節(jié)電阻箱阻值，讀出電流表和的示數(shù)和，多次改變電阻箱阻值，以為縱坐標(biāo)、為橫坐標(biāo)畫出所對應(yīng)的圖線如圖2所示，利用圖線求得電源電動勢_____________，內(nèi)阻_____________（均保留2位有效數(shù)字）?！即鸢浮剑?）最大（2）4（3）2.51.4〖解析〗【小問1詳析】為了保護(hù)電路，防止電流表超過量程而損壞，開關(guān)閉合之前，應(yīng)將電阻箱阻值調(diào)至最大?！拘?詳析】根據(jù)電表得改裝原則，將電流表改裝成電壓表，則根據(jù)串聯(lián)分壓進(jìn)行改裝，則有解得【小問3詳析】[1][2]根據(jù)實驗原理，由閉合電路歐姆定律有變式可得結(jié)合圖像可知，解得，17.如圖1所示，粗細(xì)均勻、導(dǎo)熱良好的圓柱形汽缸水平放置，兩個完全相同的活塞封閉了質(zhì)量相等的兩部分同種理想氣體，每部分氣體的長度均為L?，F(xiàn)將汽缸緩慢轉(zhuǎn)至開口向上，活塞質(zhì)量均為，其中為大氣壓強(qiáng)，為活塞截面積，為重力加速度。已知環(huán)境溫度、大氣壓強(qiáng)均恒定，兩活塞可以沿汽缸壁無摩擦滑動且不漏氣。（1）判斷此過程兩部分氣體哪個放熱較多，并簡要說明理由；（2）汽缸開口向上，穩(wěn)定后兩部分氣體的長度分別為多少。〖答案〗（1）氣體放熱較多，見〖解析〗；（2），〖解析〗（1）將汽缸緩慢轉(zhuǎn)至開口向上后，由于部分的氣體的壓強(qiáng)較大，體積減小的較多，外界對其做功較多，氣體內(nèi)能保持不變，根據(jù)可知氣體放熱較多；（2）設(shè)大氣壓強(qiáng)，活塞的質(zhì)量為，截面積為，氣柱長度分別為由玻意耳定律，對部分氣體，有對部分氣體，有解得18.如圖所示，水平地面上有一固定的上表面光滑四分之一圓弧槽C，半徑。質(zhì)量為、長度為的長木板B和圓弧槽緊靠在一起（二者未粘連、上表面相切）。一質(zhì)量為的小滑塊A從長木板的左端以初速度沖上長木板，小滑塊與長木板間的動摩擦因數(shù)，長木板與地面之間的動摩擦因數(shù)，重力加速度取。（1）求滑塊運動到最高點時對圓弧槽的壓力大小；（2）判斷滑塊會不會從長木板上滑下？若不會，求滑塊在長木板上靜止的位置到木板右端的距離；若會，求滑塊從長木板上滑下時，滑塊的速度大小（可