海南省2023-2024學(xué)年高三下學(xué)期學(xué)業(yè)水平診斷（三）物理試題

絕密★啟用前海南省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)都是衰變反應(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)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)?，噴氣過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（）圖1圖2A．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6．如圖所示，電源電動勢，內(nèi)阻，小電動機電阻為，電流表、電壓表均為理想電表．閉合開關(guān)，電動機正常工作，電壓表示數(shù)為，電流表示數(shù)為，則（）A．定值電阻阻值為 B．電動機的輸出功率為C．電源的輸出功率為 D．電源的效率為7．如圖所示，是水平面上兩個平行的半圓柱體，光滑圓柱體擱置其上，三者均靜止．、為切點，，半徑與豎直方向的夾角為，圓柱體受到的支持力大小分別為和受到的摩擦力大小分別為，則（）A． B． C． D．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．大人和小孩拋出的圓環(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11．如圖所示，邊長為的正方形區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場，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)電站況下，則（）A．升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比變?yōu)樵瓉淼腂．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?3．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．點的電場強度為0B．兩點的電場強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，其電勢能一直減小三、非選擇題：本題共5小題，共56分．14．（10分）（1）某實驗小組的同學(xué)利用如圖1所示的雙縫干涉實驗裝置測量光的波長．圖1①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）．（2）用如圖2所示的裝置驗證碰撞中的動量守恒．小球用不可伸長的細(xì)線懸掛起來，向左拉起球并由靜止釋放，在最低點小球與放置在光滑支撐桿上的直徑相同的小球發(fā)生對心碰撞，碰后小球反彈，向左擺到一定的高度，小球做平拋運動，已知重力加速度為．圖2①測量出細(xì)線長度，小球的半徑球由靜止釋放時細(xì)線與豎直方向的夾角，可知小球碰撞前瞬間的速度大小_____________．②測量出碰撞后小球做平拋運動的水平位移，豎直下落高度，可知碰撞后小球的速度大小_____________．③測量出小球的質(zhì)量，小球的質(zhì)量，碰后瞬間球速度大小為，實驗中驗證動量守恒定律的表達(dá)式為_____________（用表示）．15．（10分）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）．圖1圖2（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）．16．（10分）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現(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，為活塞截面積，為重力加速度．已知環(huán)境溫度、大氣壓強均恒定，兩活塞可以沿汽缸壁無摩擦滑動且不漏氣．圖1圖2（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．17．（12分）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，半徑．質(zhì)量為、長度為的長木板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?。捎酶奖硎荆?8．（14分）如圖所示，相距為的平行金屬導(dǎo)軌由水平和傾斜兩部分組成，水平部分導(dǎo)軌光滑且足夠長，處在豎直向下的磁感應(yīng)強度為的勻強磁場中，傾斜部分導(dǎo)軌粗?，與水平導(dǎo)軌平滑連接．有兩根完全相同的金屬棒甲和乙固定在傾斜導(dǎo)軌上，將甲從圖中位置由靜止釋放，到達(dá)傾斜導(dǎo)軌底端的速度為，當(dāng)甲進(jìn)入磁場后速度為零時，將乙從圖中位置由靜止釋放，最后乙與甲以共同的速度在磁場中運動．已知甲、乙的初始位置到傾斜導(dǎo)軌底端的距離之比為，甲和乙的質(zhì)量均為，接人電路的電阻均為，運動過程中甲、乙始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計．求：（1）金屬棒乙運動到傾斜導(dǎo)軌底端時的速度大小；（2）金屬棒甲停止時在磁場中運動的距離；（3）整個過程甲金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱．

海南省2023—2024學(xué)年高三學(xué)業(yè)水平診斷（三）物理·答案1．答案D命題透析本題以釷基反應(yīng)堆為情景，考查原子核反應(yīng)，考查考生的物理觀念、科學(xué)思維和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任．思路點撥是衰變，是衰變，是人工核反應(yīng)，不是衰變反應(yīng)，A錯誤；為電子，B錯誤；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，C錯誤；釷原子核有142個中子，D正確．2．答案B命題透析本題考查產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，考查考生的物理觀念、科學(xué)思維．思路點撥產(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，增大通電直導(dǎo)線中的電流不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，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，A、C、D錯誤；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．3．答案C命題透析本題以箭升空為情景，考查動量守恒，考查考生的物理觀念、科學(xué)思維和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任．思路點撥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；系統(tǒng)動量守恒，機械能不守恒，A錯誤；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；，解得，D錯誤．4．答案A命題透析本題考查振動圖像和波動圖像，考查考生的物理觀念、科學(xué)思維．思路點撥根據(jù)圖像可知，傳播速度，A正確；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；振動周期為，則內(nèi)通過的路程為，C錯誤；處質(zhì)點時沿軸正方向振動，時沿軸負(fù)方向振動，D錯誤．5．答案D命題透析本題以空間站為情景，考查萬有引力與航天，考查考生的物理觀念、科學(xué)思維和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任．思路點撥根據(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，A錯誤；空間站運行半徑，根據(jù)牛頓第二定律，解得，B錯誤；空間站運動的周期為，C錯誤；，得，D正確．6．答案C命題透析本題考查歐姆定律和閉合電路歐姆定律，考查考生的物理觀念、科學(xué)思維．思路點撥根據(jù)，可得外電壓，電源的輸出功率為，C正確；電源的效率為，D錯誤；通過的電流，定值電阻阻值為，A錯誤；電動機輸出功率，B錯誤．7．答案A命題透析本題以多物體的靜止為背景，考查受力分析與共點力平衡等知識點，意在考查學(xué)生靈活應(yīng)用整體法與隔離法解平衡問題的能力．思路點撥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，，，A正確，B錯誤；對和整體，半圓柱體在水平方向的合力為零，即和受到的摩擦力大小，方向相反，選項C、D錯誤．8．答案D命題透析本題以彈簧小球模型為情景，考查受力分析、功能關(guān)系，考查考生的物理觀念、科學(xué)思維．思路點撥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，A錯誤；小球從到根據(jù)功能關(guān)系，從到根據(jù)功能關(guān)系，B錯誤；從點到點的運動過程中，小球受到的摩擦力先變小再變大，C錯誤；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，D正確．9．答案AB命題透析本題以氫原子能級圖為情景，考查原子躍遷，考查考生的物理觀念、科學(xué)思維．思路點撥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，A正確；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，B正確；輻射出的光子最大頻率為，C錯誤；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，D錯誤．10．答案BCD命題透析本題以“套圈圈”為情景，考查平拋運動，考查考生的物理觀念、科學(xué)思維和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任．思路點撥圓環(huán)做平拋運動，豎直方向上根據(jù)，可得，運動時間之比為，B正確；圓環(huán)在水平方向上有，可得，平拋初速度之比為，A錯誤；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為，C正確；根據(jù)動量定理，可得，動量的變化量之比為，D正確．11．答案BC命題透析本題考查帶電粒子在有界磁場中的運動，考查考生的物理觀念和科學(xué)思維．思路點撥根據(jù)左手定則可知粒子帶正電，A錯誤；洛倫茲力提供向心力，垂直邊射入的粒子恰好從邊中點射出磁場，運動半徑為，磁場的磁感應(yīng)強度為，B正確；從點射出磁場的粒子在磁場中運動的時間為，C正確；運動半徑為之間距離大于，沒有粒子從點射出磁場，D錯誤．12．答案AB命題透析本題以遠(yuǎn)距離輸電為情景，考查變壓器和遠(yuǎn)距離輸電，考查考生的物理觀念和科學(xué)思維．思路點撥根據(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?，A正確；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；輸電線損失的功率，變?yōu)樵瓉恚珻錯誤；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)比值不是原來的，D錯誤．13．答案BC命題透析本題以點電荷為情景，考查電場的疊加、電勢能和電場力做功，考查考生的物理觀念和科學(xué)思維．思路點撥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度方向沿軸負(fù)方向，A錯誤；根據(jù)場強的疊加，兩點的電場強度大小和方向均相同，B正確；軸為等勢面，將電子沿軸運動，電場力不做功，C正確；電子在點受電場力向上，開始電場力做正功，電勢能減小，電勢能為負(fù)值，運動到無窮遠(yuǎn)電勢能為零，所以電勢能先減小后增加，D錯誤．14．答案（1）①BD②（2）①②③命題透析本題考查雙縫干涉測波長和驗證動量守恒實驗，考查考生的科學(xué)探究素養(yǎng)．思路點撥（1）①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，為雙縫間距離，由此可知，僅增大雙縫間距，相鄰干涉條紋中心間距減小，A錯誤；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；僅將單縫與雙縫間距增大不會影響條紋間距，C錯誤；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．②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．（2）①機械能守恒可得，解得．②豎直方向，水平方向，解得．③若碰撞過程滿足動量守恒，則有．15．答案（1）最大（2）4（3）2.51.4命題透