2023届海南省海口市高三下学期高考模拟考试物理试题（含解析）

2023届海南省海口市高三下学期高考模拟考试物理试题

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．下列关于物理学史的说法，正确的是（　　）

A．奥斯特第一个发现了电流的磁效应，并提出了分子电流假说

B．开普勒研究了前人的观测数据，提出了行星运动三条基本定律

C．胡克发现在任何情况下，弹簧的弹力与弹簧的形变量都成正比

D．牛顿通过理想斜面实验说明力不是维持物体运动的原因

2．在Q点沿水平方向，对着一斜面抛出质量相等的a、b两个小球，小球的轨迹如图所示，忽略空气阻力，则两小球从抛出至落到斜面过程，下列说法正确的是（　　）

A．a球的运动时间大于b球运动时间

B．a球的初速度小于b球初速度

C．a球动量的增加量小于b球动量的增加量

D．a球动能的增加量大于b球动能的增加量

3．下列说法正确的是（　　）

A．悬浮水中的碳粒做布朗运动的现象，间接反映了水分子的无规则热运动

B．晶体有固定的熔点，但物理性质不可能表现为各向同性

C．温度升高时，物体内每个分子的速率都增大，所以物体的分子平均动能增大

D．根据热力学第二定律可知，热量不可以从低温物体传到高温物体

4．两架无人机a、b同时从同一地点竖直向上直线飞行，速度v随时间t变化的关系如图所示，则（　　）

A．15s时，b在a的上方 B．0~10s，a的加速度小于b加速度

C．0~20s，b处于失重状态 D．0~30s，a、b的平均速度相等

5．2023年2月18日，首届中国（海南）东坡文化旅游大会开幕式在海口举行。开幕式上悬挂了许多大红灯笼。如图所示，重力为G的灯笼用细绳悬挂，在水平风力F的作用下偏离竖直方向一定的角度，并保持静止，此时细绳对灯笼的拉力为FT，则（　　）

A．FT=G

B．F与FT的合力与G相同

C．若F增大，灯笼重新平衡时，则FT也增大

D．若F增大，灯笼重新平衡时，则F与FT的合力也增大

6．如图所示是某款手机防窥屏的原理图，在透明介质中有相互平行排列的吸光屏障，屏障垂直于屏幕，可实现对像素单元可视角度θ的控制（可视角度θ定义为某像素单元发出的光在图示平面内折射到空气后最大折射角的2倍）。发光像素单元紧贴防窥屏的下表面，可视为点光源，位于相邻两屏障的正中间。不考虑光的衍射。下列说法正确的是（　　）

A．屏障的高度d越大，可视角度θ越小

B．透明介质的折射率越小，可视角度θ越大

C．防窥屏实现防窥效果主要是因为光发生了全反射

D．防窥屏实现防窥效果主要是因为防窥屏使光的波长发生了变化

7．在近地空间有一些重要航天器不停绕地飞行，例如天宫二号距地面高度约为393km，量子科学实验卫星距地面高度约为500km，哈勃望远镜距地面高度约为612km。若它们均可视为绕地球做圆周运动，则（　　）

A．天宫二号的角速度小于哈勃望远镜的角速度

B．哈勃望远镜的周期大于量子科学实验卫星的周期

C．天宫二号的线速度小于量子科学实验卫星的线速度

D．哈勃望远镜的加速度大于量子科学实验卫星的加速度

8．如图所示，电源电动势E一定，内阻不计，R1、R2是定值电阻，R3是光敏电阻，其阻值随光照的增强而减小。开关S闭合，电路稳定后，电容器两板间的一带电液滴恰好能静止在M点。现增强照射电阻R3的光照强度，则（　　）

A．电容器的电容减小 B．R2中有向右的电流

C．液滴向下运动 D．M点的电势增大

二、多选题

9．十九世纪末，当时许多物理学家都认为物理学已经发展到相当完善的阶段，但一些实验事实却给物理学带来了极大的冲击。黑体辐射、光电效应、氢原子光谱的不连续性等都是当时无法解释的。普朗克、爱因斯坦、玻尔等物理学家从能量量子化角度解释上述现象，促进了近代物理学的发展和人类文明的进步。结合下列图像，所给选项中的分析和判断正确的是（　　）

A．图甲中，由于光电管加的是反向电压，灵敏电流计G所在的支路中不可能存在光电流

B．图乙中，一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时最多放出6种频率的光子

C．图丙中，A光和C光是同种频率的光，A光的频率大于B光的频率

D．如果处于n=5能级的氢原子向n=2能级跃迁时，辐射出的光能够使图甲中金属发生光电效应，那么处于n=3能级的氢原子向n=1能级跃迁时，辐射出的光也能够使图甲中金属发生光电效应

10．如图是公园内游乐场的一项娱乐设备。一环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上几十米高处，然后让座舱自由落下，落到一定位置时，制动系统启动，到地面时刚好停下。已知座舱开始下落时离地面的高度为H，当落到离地面h的位置时开始制动，座舱做匀减速运动直到停止。不计座舱与柱子间的摩擦力及空气阻力。以下说法正确的是（　　）

A．质量m的乘客制动过程对座舱的压力为mg B．下落过程最大速度为

C．加速过程的时间为 D．制动过程的加速度为

11．一座小型水电站向山下村镇供电的示意图如图所示，升压变压器T1与降压变压器T2都可视为是理想变压器。已知发电机输出电压U1=250V，两个变压器的匝数比，，输电线电阻为R=20Ω，发电机输出功率为P=1000kW，下列说法正确的是（　　）

A．用户得到的电压为220V

B．输电线上损失的电压为200V

C．输电线上损失的功率为16kW

D．深夜用户的用电器减少时输电线上损失的功率将变小

12．如图所示，甲、乙是两个完全相同的金属闭合线框，a、b是边界范围，磁感应强度大小和方向都相同的两个匀强磁场区域，只是a区域到地面的高度比b高一些。甲、乙线框分别从磁场区域的正上方距地面相同高度处同时由静止释放，穿过磁场后落到地面。下落过程中线框平面始终保持与磁场方向垂直，以下说法正确的是（　　）

A．乙框比甲框先落地

B．线框穿过磁场过程中通过两个线框横截面的电量相等

C．下落过程中两线框产生的焦耳热相等

D．落地时甲乙两框速度相同

13．如图所示，质量为m的物体A放在光滑水平面上，右端与一水平轻质弹簧相连，弹簧另一端固定在墙上，质量为m的物体B以速度v0向右运动，与A相碰后一起压缩弹簧，直至B与A分离的整个过程中，下列说法正确的是（　　）

A．在整个过程中，物体A、B和弹簧组成的系统机械能守恒

B．弹簧的最大弹性势能为

C．物体A对B的冲量大小为

D．物体A对B做的功为

三、实验题

14．在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每V1体积溶液中有纯油酸体积V2，用注射器和量筒测得V0体积上述溶液有n滴，把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中每个小正方形格的边长为a，则可求得：

①油酸薄膜的面积S=___________；

②油酸分子的直径是___________；（用V1、V2、V0、n、S表示）

③某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏大，可能是由于___________；

A．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开

B．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格

C．用注射器和量筒测V0体积溶液滴数时多记录了几滴

D．油膜中含有大量未溶解的酒精

15．某同学利用如图甲所示装置做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验。

①图乙所示的弹簧用毫米刻度尺测得的长度为___________cm。

②用两根不同规格的弹簧a和b进行实验，得到弹力F与弹簧形变量x关系如图丙所示，关于图像分析下列说法正确的是___________

A．弹簧a的原长一定比弹簧b的大

B．弹性限度内，弹簧a的劲度系数比b小

C．弹簧a的自重比弹簧b的大

D．弹簧a的图像弯曲，是因为超过了弹簧的弹性限度

16．某同学用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一薄的金属圆片的直径和厚度，由图中的示数可知该金属圆片的直径的测量值为___________cm，厚度的测量值为___________mm。

17．（1）该同学利用一个电流表和电阻箱测量干电池的电动势和内阻。电路结构如图所示，测出多组电阻箱阻值R和电流表示数I，并计算出数据，根据数据，在方格纸上作出了关系图像如右图。由图像可计算出该干电池的电动势为___________V；内阻为___________Ω；（结果保留3位有效数字）

（2）为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100mV的电压表并联在电流表的两端。调节电阻箱，当电流表的示数为0.33A时，电压表的指针位置如右图所示，则该干电池的内阻应为___________Ω。（结果保留3位有效数字）

四、解答题

18．一列简谐横波，在t=0时的波动图像如图所示，此时波恰好传播到B点，再经过1.0s，C点正好完成第一次全振动。试求：

（1）该简谐波波长；

（2）波速v的大小；

（3）在坐标图中画出第1s内质点A的振动图像（要求标明有关数据）。

19．如图所示，截面边长为L的等边三角形容器AMN的三条边均由光滑弹性绝缘壁构成，其内部存在垂直于纸面向里的匀强磁场，小孔P是AM的中点，底边MN水平放置。AM的左侧有竖直向下的电场强度为E的匀强电场。将一质量为m、电荷量为+q的粒子以一定的初速度从O点垂直射入匀强电场，初速度方向平行于MN，粒子恰好从小孔P以速度v垂直于AM边进入容器内的匀强磁场，与器壁2次垂直碰撞后（碰撞时无能量和电荷量损失）仍从小孔P垂直于AM射出（运动轨迹为图中虚线）。不计粒子重力。求：

（1）粒子在O点的初速度v0；

（2）匀强磁场的磁感应强度B；

（3）粒子从射入电场到射出磁场运动的时间t。

20．如图所示，质量为的工件甲静置在光滑水平面上，其上表面由光滑水平轨道AB和四分之一光滑圆弧轨道BC组成，两轨道相切于B点，圆弧轨道半径为，质量为的小滑块乙静置于A点。不可伸长的细线一端固定于O点，另一端系一质量为的小球丙，细线竖直且丙静止时O到球心的距离为。现将丙向右拉开至细线与竖直方向夹角，并由静止释放，丙在O正下方与甲发生弹性碰撞（两者不再发生碰撞）；碰后甲向左滑动的过程中，乙从C点离开圆弧轨道。已知重力加速度大小为，不计空气阻力。

（1）求丙与甲碰后瞬间各自速度的大小；

（2）求乙落回轨道后，乙对甲压力的最大值；

（3）若仅改变BC段的半径为，其他条件不变，通过计算分析乙运动过程的最高点与A点间的高度差比原来变高还是变低了。

参考答案：

1．B

【详解】A．奥斯特第一个发现了电流的磁效应，安培提出了分子电流假说，A错误；

B．开普勒研究了前人的观测数据，提出了行星运动三条基本定律，B正确；

C．胡克发现在弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧的形变量都成正比，C错误；

D．伽利略通过理想斜面实验说明力不是维持物体运动的原因，D错误。

故选B。

2．C

【详解】A．根据

解得

根据图形可知，a球竖直分位移小于b球竖直分位移，则a球的运动时间小于b球运动时间，A错误；

B．根据

结合上述解得

根据图形可知，a球竖直分位移小于b球竖直分位移，a球水平分位移小于b球水平分位移，则a球的初速度大于b球初速度，B错误；

C．根据动量定理有

根据上述，a球的运动时间小于b球运动时间，则a球动量的增加量小于b球动量的增加量，C正确；

D．根据动能定理有

由于a球竖直分位移小于b球竖直分位移，则a球动能的增加量小于b球动能的增加量，D错误。

故选C。

3．A

【详解】A．悬浮水中的碳粒做布朗运动的现象，是由水分子无规则运动撞击碳粒形成的，间接反映了水分子的无规则热运动，A正确；

B．晶体有固定的熔点，在某些物理性质表现为各向异性，也可能表现各项同性，B错误；

C．温度升高时，物体的分子平均动能增大，但不是物体内每个分子的速率都增大，C错误；

D．根据热力学第二定律可知，热量不可以自发的从低温物体传到高温物体，D错误。

故选A。

4．D

【详解】A．两架无人机a、b同时从同一地点竖直向上直线飞行，0~15s内，由a图像与时间轴围成面积比b的大，即a的位移大，a在b的上方，A错误；

B．0~10s内，由a图像的斜率比b的大，即a的加速度大于b加速度，B错误；

C．图像的斜率表示加速度，0s~20s，b的加速度向上，b处于超重状态，C错误；

D．0~30s，a、b的图像与时间轴围成面积相同，即位移相同，时间相同，所以平均速度相等，D正确。

故选D。

5．C

【详解】AB．灯笼受竖直向下的重力G、水平风力F和沿绳方向的拉力FT，如图所示

由于灯笼处于静止状态，F与FT的合力与G等大反向，FT大于G，故AB错误；

C．根据平衡条件，有

若F增大，灯笼重新平衡时，则FT也增大，故C正确；

D．若F增大，灯笼重新平衡时，则F与FT的合力仍然与重力G等大反向，则F与FT的合力不变，故D错误。

故选C。

6．A

【详解】A．如果屏障越高，则入射角变小，使折射角变小，角变小，故A正确；

B．由图可知，可视角度是光线进入空气中时折射角的2倍，透明介质的折射率越大，折射角越大，角越大，故B错误；

CD．防窥屏实现防窥效果主要是因为某些角度范围内的光被屏障吸收，能射出到空气中的光其入射角都小于临界角，没有发生全反射，且与光的波长无关，故CD错误。

故选A。

7．B

【详解】A．根据

得

由于天宫二号的高度小于哈勃望远镜的高度，故天宫二号的角速度大于哈勃望远镜的角速度，A错误；

B．根据开普勒第三定律

哈勃望远镜的高度大于量子科学实验卫星的高度，所以哈勃望远镜的周期大于量子科学实验卫星的周期，B正确；

C．根据

得

由于天宫二号的高度小于量子科学实验卫星的高度，所以天宫二号的线速度大于量子科学实验卫星的线速度，故C错误；

D．根据

得

由于哈勃望远镜的高度大于量子科学实验卫星的高度，所以哈勃望远镜的加速度小于量子科学实验卫星的加速度，故D错误。

故选B。

8．D

【详解】A．电容器的电容由电容器本身性质决定，不随其电压或电荷量的变化而变化，故A错误；

B．由电路连接方式易知电容器上极板带正电，下极板带负电，增强照射电阻的光照强度，电容器两极板间电压增大，根据可知电容器充电，中有向左的电流，故B错误；

C．根据平衡条件可知，开始时液滴所受电场力与重力平衡，增强照射电阻的光照强度，电容器两极板间电场强度增大，液滴所受电场力增大，将大于重力，则液滴所受合外力向上，将向上运动，故C错误；

D．增强照射电阻的光照强度，R3阻值减小，回路总电阻减小，总电流增大，则R1两端电压增大，电容器两极板间电压增大，根据可知两极板间电场强度增大，而下极板接地，电势为零，设M到下极板间的距离为，则M点的电势为

所以M点的电势升高，故D正确。

故选D。

9．BD

【详解】A．若光电子逸出的最大初动能足够大时，即

即使加的是反向电压，仍有电子经过灵敏电流计所在的支路，所以可能存在光电流，A错误；

B．一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时最多放出

故最多放出6种频率的光子，B正确；

C．由于A光和C光的遏止电压一样，A光比B光的遏止电压小，光电子的最大初动能AC相同、B最大初动能较大，由光电效应方程可知A光和C光是同种频率的光，A光的频率小于B光的频率，故C错误；

D．处于能级的氢原子向能级跃迁时辐射出的光频率小于处于能级的氢原子向能级跃迁时辐射出的光频率，故前者能使图甲中金属发生光电效应，但后者一定能，D正确。

故选BD。

10．CD

【详解】A．制动过程有

根据牛顿第三定律可知，质量m的乘客制动过程对座舱的压力大于mg，A错误；

B．座舱自由落下，有

制动系统启动时速度为

B错误；

C．制动系统启动时速度为

加速过程的时间为

C正确；

D．制动过程有

制动过程的加速度为

D正确。

故选CD。

11．AD

【详解】BC．升压变压器原线圈的输入电流为

升压变压器副线圈的输出电流为

输电线上损失的电压为

输电线上损失的功率为

故BC错误；

A．升压变压器副线圈的输出电压为

降压变压器原线圈的输入电压为

用户得到的电压为

故A正确；

D．深夜用户的用电器减少，则降压变压器的输入功率减小，输入电流减小，输电线上损失的功率减小，故D正确。

故选AD。

12．AB

【详解】CD．线框在进入磁场前做自由落体运动，线框到磁场上边缘时的速度大小为

由于，则有乙线框进入磁场时的速度比甲线框进入磁场时的速度大，即，线框切割磁感线产生的感应电动势为

由闭合电路欧姆定律，可得感应电流为

线框受到的安培力大小为

可知乙线框在磁场的运动中受的安培力较大，因为两个线框完全相同，安培力对乙线框做的负功较多，产生的热量较多，则有下落过程中乙线框产生的焦耳热大于甲线框产生的焦耳热，线框的重力做的功一部分转化为线框的动能，一部分转化为线框的焦耳热，由动能定理可知，甲落地时的动能大于乙落地时的动能，可知甲落地时的速度大于乙落地时的速度，故CD错误；

B．由法拉第电磁感应定律可得

由闭合电路欧姆定律可得     

线框穿过磁场的过程中通过线框的电荷量

联立解得

线框穿过磁场的过程中线框中的磁通量变化量相等，则线框穿过磁场过程中通过两个线框横截面的电量相等，故B正确；

A．取向下为正方向，线框下落的过程中，由动量定理可得

线框穿过磁场的过程中，安培力的冲量为

线框穿过磁场的过程中线框中的电荷量相等，可知两线框穿过磁场过程中安培力的冲量相等，又因为甲落地时的速度大于乙落地时的速度，说明甲的重力作用的时间较长，则乙框比甲框先落地，故A正确。

故选AB。

13．BC

【详解】A．A和B发生完全非弹性碰撞有机械能的损失；而在弹簧被压缩的过程中，物体B、A和弹簧组成的系统机械能守恒，则全过程系统机械能不守恒，故A错误；

B．A和B发生完全非弹性碰撞有

可得共同速度为

则弹簧的最大弹性势能为

故B正确；

C．根据动量定理知物体A对B做的冲量即为物体B动量的变化量

则物体A对B的冲量大小为故C正确；

D．根据动能定理有知物体A对B做的功即为物体B动能的变化量

故D错误。

故选BC。

14．     115a2          AB/BA

【详解】（1）[1]轮廓包围方格约为115个，一个方格的面积为a2，故油酸薄膜的面积为S=115a2；

（2）[2]每滴溶液中含有纯油酸的体积为

则油酸分子的直径为

（3）[3]A．如果水面上痱子粉撒得较多，油酸没有充分展开，导致统计的油酸面积比充分展开的油酸面积小，由可知，计算结果将偏大，故A正确。

B．如果计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，导致统计的油膜面积偏小，由可知，计算结果将偏大，故B正确；

C．用注射器和量筒测V0体积溶液滴数时多记录了几滴，则每一滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积的测量值偏小，由可知，计算结果将偏小，故C错误；

D．如果油膜中含有大量未溶解的酒精，导致油酸的实际面积比统计面积小，计算时采用统计的油酸面积S偏大，由可知，油酸分子直径d的计算值将比真实值偏小，故D错误。

故选AB。

15．     16.00/16.01/15.99     CD/DC

【详解】①[1]图乙所示的弹簧用毫米刻度尺，所以读数要精确到最小刻度，但是要估读一位，则测得的长度为16.00cm。

②[2]A．在图中，当弹簧的弹力为0时，弹簧处于原长，故弹簧a的原长与弹簧b的原长相同，故A错误；

B．图像斜率表示劲度系数，故弹性限度内，弹簧a的劲度系数比b大，B错误；

C．横截距为拉力F为0时，弹簧的伸长量，即弹簧在自重作用下的伸长量。弹簧a的劲度系数比b大，两个弹簧在自重作用下伸长量相同，所以弹簧a的自重比弹簧b的大，故C正确；

D．弹簧在其弹性限度内，弹力与形变量成正比；超出弹性限度后，不再成正比。图线的末段明显偏离直线，就是弹簧受到的力超过了弹性限度的原因，故D正确。

故选CD。

16．     1.055     5.702/5.703/5.701

【详解】[1]游标卡尺的主尺读数为10mm，游标读数为

11×0.05mm=0.55mm

所以最终读数为

10.55mm=1.055cm

[2]螺旋测微器的固定刻度读数为5.5mm，可动刻度读数为

0.01×20.2mm=0.202mm

所以最终读数为5.702mm。

17．     1.40     1.20     1.00

【详解】（1）[1][2]由闭合电路欧姆定律

E＝IR＋Ir

得

R＝E∙－r

类似于一次函数y＝kx＋b的形式，R-­图像的斜率表示电动势E，纵截距绝对值为内阻r，读图可知

E＝1.40V，r＝1.20Ω

（2）[3][4]电流表的内阻

闭合回路的欧姆定律应为

即

因此可知电动势不变，内阻为

r=1.20Ω－0.20Ω＝1.00Ω

18．（1）4m；（2）5m/s；（3）

【详解】（1）由波动图像可知

故简谐横波的波长为

（2）由图像可知，B点到C点的距离为，从零时刻再经过1.0s，C点正好完成第一次全振动，则周期有

解得

所以波速

联立解得

（3）从零时刻开始，质点A从平衡位置向下运动，则第1s内质点A的振动图像为

19．（1）；（2）；（3）

【详解】（1）如图所示

粒子在电场中做类平抛运动，粒子恰好从小孔P以速度垂直于AM边进入容器内的匀强磁场，则有

解得

（2）根据几何关系可知，粒子在磁场中的轨道半径为

由洛伦兹力提供向心力可得

联立解得

（3）粒子在电场中从到做类平抛运动，则有

又有

，

联立解得

粒子在磁场中做圆周运动的周期为

在磁场中偏转一次所需时间为

即

粒子在磁场中运动的时间为

粒子从射入电场到射出磁场所用时间为

20．（1），；（2）；（3）见解析

【详解】（1）丙向下摆动过程中机械能守恒

解得

丙与甲碰撞过程，由系统动量守恒得

由系统机械能守恒得

联立解得碰后瞬间，丙速度大小为

甲速度大小为

（2）乙相对甲运动过程中，甲、乙组成的系统满足水平方向动量守恒，乙从C点离开时，相对甲的速度竖直向上，则甲、乙水平速度相同，故乙仍从C点落回。当乙回到B点时，乙对甲压力最大，设此时甲速度大小为，乙的速度大小为。从丙与甲碰撞结束至乙回到B点过程中，由系统水平方向动量守恒得

由系统机械能守恒得

联立解得

，

设此时甲对乙的支持力为，由牛顿第二定律得

解得

根据牛顿第三定律可知，乙对甲压力的最大值为。

（3）乙从C点离开时，甲、乙水平速度相同，设甲速度为，从丙与甲碰撞结束至乙从C点离开甲过程，根据系统水平方向动量守恒可得

解得

设乙从C点离开时乙竖直方向速度大小为，从丙与甲碰撞结束至乙从C点离开甲过程中，由系统机械能守恒得

又

联立解得

设从乙离开C至最高点满足

则乙运动过程的最高点与A点间的高度差为

若仅改变BC段的半径为，其他条件不变，设乙运动过程仍能从C点离开，则有

又

联立解得

设从乙离开C至最高点满足

则乙运动过程的最高点与A点间的高度差为

可知乙运动过程的最高点与A点间的高度差比原来相同。