还剩12页未读，
继续阅读
海南省省直辖县级行政单位琼中黎族苗族自治县二校2023-2024学年高三下学期开学考试物理试题
展开
这是一份海南省省直辖县级行政单位琼中黎族苗族自治县二校2023-2024学年高三下学期开学考试物理试题，共15页。试卷主要包含了考查范围等内容，欢迎下载使用。
1．本试卷满分100分，测试时间90分钟，共8页。
2．考查范围：高中全部内容。
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．如图所示为氢原子能级图，下列说法正确的是（ ）
A．处于能级的氢原子，跃迁到能级时辐射光子的频率最小
B．处于能级的氢原子，跃迁到能级时辐射光子的波长最长
C．处于基态的氢原子，吸收两个能量均为的光子，能跃迁到能级
D．处于基态的氢原子，吸收能量为的光子，能跃迁到和能级之间
2．如图所示为甲、乙两个物体在运动过程中的图像，已知时刻两物体处在同一个位置。在的时间内，下列判断正确的是（ ）
A．甲的加速度恒定，乙的加速度逐渐增大
B．甲做直线运动，乙做曲线运动
C．时，两物体再次处在同一位置
D．两物体之间的距离先增大后减小
3．若地球是半径为的均匀球体，质量为的近地卫星受到的万有引力大小为。卫星距离地面的高度为、质量为，卫星的轨道半径为、质量为。卫星均绕地球做匀速圆周运动，不计卫星之间的万有引力，下列判断正确的是（ ）
A．卫星的向心加速度大小小于卫星的向心加速度大小
B．卫星受到的万有引力大小为
C．卫星内的物体均处于完全失重状态，因此受到的万有引力等于零
D．卫星受到的万有引力大小为
4．雨滴打到荷叶上，发出细碎之声，根据物理知识可以求雨水对荷叶的压强。若雨水以速度匀速下落，与水平荷叶碰撞后速度变为零，空中雨水的平均密度为，则压强的大小为（不计雨滴重力的影响）（ ）
A．B．C．D．
5．如图所示，平面直角坐标系的第一象限内存在匀强电场，平行轴且间距相等的实线可能是电场线，也可能是等势面，虚线为一电子的运动轨迹。已知电子仅在静电力的作用下做加速运动，下列判断正确的是（ ）
A．若实线为电场线，则电场方向沿着轴正方向
B．若实线为电场线，则电子一定从点运动到点
C．若实线为等势面，则电场方向沿着轴正方向
D．若实线为等势面，则电子一定从点运动到点
6．如图所示，半径的光滑圆弧轨道的点固定有一竖直挡板，一质量为的小物块（可视为质点）从轨道上的点由静止释放，到达最低点时与挡板发生弹性碰撞，碰撞时间极短，可忽略不计。已知，重力加速度为，则小物块从开始释放到第二次与竖直挡板发生碰撞经历的时间约为（ ）
A．B．C．D．
7．在轴方向存在一静电场，其电势与的关系如图所示，其中之间的图像为倾斜直线，区域内的图像为平行于轴的直线。下列判断正确的是（ ）
A．之间的电场为匀强电场，电场方向沿轴正方向
B．处的电势最高，电场强度为零
C．处的电势和电场强度均为零
D．若将正电荷从点沿轴移动到处，静电力做功为零
8．某实验小学运动会上推出一种亲子投郑游戏，大人和小孩站在同一位置，沿水平方向各投出一支箭，箭均插入地面上规定的点则获胜。某次比赛中，大人投出的甲箭，箭尖插入地面上的点时与水平地面的夹角为；小孩投出的乙箭，箭尖插入地面上的点时与水平地面的夹角为，如图所示。忽略空气阻力、箭长等因素的影响，已知，下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两箭投出时的初速度大小之比为B．甲、乙两箭投出点到地面的高度之比为
C．甲、乙两箭在空中运动的时间之比为D．甲、乙两箭落地前瞬间的速度大小之比为
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．如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数之比为，原线圈与频率为的交变电源连接，定值电阻的阻值均为，滑动变阻器的最大阻值也为，开始时滑片位于端，所有电表均为理想电表，导线电阻不计。现将滑动变阻器的滑片由端向端缓慢滑动，则（ ）
A．电流表的示数逐渐减小B．电压表的示数逐渐增大
C．电阻的功率之比恒为D．副线圈中的电流频率始终为
10．如图所示，倾角为的斜面固定在水平面上，斜面顶端有一轻质光滑小滑轮，同种材料制成的、两个小物体可视为质点，二者用一细线绕过小滑轮连接，和滑轮之间的细线与斜面平行，系统恰好处于静止状态（不沿斜面上滑）。现在把和互换位置，同时给一个向下的初速度，沿斜面上滑，运动过程中细线始终绷直。已知的质量为的质量为，且，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。在沿斜面上滑的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．细线上的拉力不变B．细线上的拉力可能增大
C．的加速度大小为D．的加速度大小为
11．如图所示，光滑绝缘的水平面上有一边长为的等边三角形，在点固定一电荷量为的正点电荷，在点固定一电荷量为的负点电荷，三角形处在平行于水平面的匀强电场中（图中未画出）。现在点放置一试探电荷，试探电荷恰好在静电力的作用下处于平衡状态。已知静电力常量为，则匀强电场的电场强度（ ）
A．大小为B．大小为
C．方向垂直于斜向上D．方向从点指向点
12．将一小球从地面竖直向上抛出，其在空中的动能随小球离地高度变化的关系图像如图中的直线甲、乙所示（图中九个小正方形的边长均相等）。已知小球在空中运动时所受阻力大小不变，下列说法正确的是（ ）
A．图线乙反映了小球下降过程中的动能变化规律
B．小球受到的重力与阻力的大小之比等于
C．小球上升过程中的机械能变化量大于下降过程中的机械能变化量
D．小球上升过程所用的时间与下降过程所用的时间之比等于
13．如图1所示，间距为的平行光滑金属导轨固定在倾角为30°的绝缘斜面上，之间接入阻值为的电阻，整个装置处于垂直斜面向上的磁场中，虚线以上区域的磁感应强度随时间变化的规律如图2所示，以下区域为匀强磁场，磁感应强度大小为．时刻，将电阻为、长为的金属棒放在处，金属棒在的时间内恰好静止。已知均与导轨垂直，且与与之间相距均为，重力加速度为，金属棒在时已达到最大速度，整个过程中金属棒与导轨接触良好。下列说法正确的是（ ）
图1 图2
A．时间内，通过电阻的电荷量为
B．金属棒的质量为
C．金属棒的最大速度为
D．时间内，金属棒沿斜面向下运动的距离为
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
14．（10分）
（1）（4分）某实验小组利用如图1所示的装置做验证机械能守恒定律的实验。图中铁架台上的处固定一光电门，点是铁架台上固定的一点，用刻度尺测得之间的高度差为。
①现将小球从横梁上的点由静止释放，通过数字计时器读出小球通过光电门的遮光时间。已知小球的直径为，则小球通过光电门时的速度大小______（用已知量的字母符号表示）。
②改变的位置，重复以上步骤，测出多组以及对应的遮光时间，求出并作出图像，如图2所示。已知重力加速度为，若小球下落的过程中机械能守恒，则图线的斜率______，与纵轴的截距表示______．
图1 图2
（2）（6分）某实验小组要测量一半圆形玻璃砖的折射率。他们先在平铺的白纸上画出半圆形玻璃砖的直径和圆心，过点画法线，并画出一条入射光线与法线的夹角为30°。将半圆形玻璃砖沿着直径放好，紧贴点放置与法线平行的光屏，如图3所示。现用一红色激光笔沿着方向射入一束光，在光屏上的点出现一个光斑。用刻度尺测出玻璃砖的半径为。
图3 图4
①玻璃砖的折射率______。（结果用分数表示）
②若实验过程中，实验小组的同学不小心将玻璃砖向左下方平移，但入射光线仍能通过玻璃砖的圆心，如图4所示。在光屏上出现一个光斑，小组同学将此光斑仍记作点，并在白纸上连接两点作为出射光线，则此时测得的折射率______（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。
③若改用绿色激光笔照射，其他条件不变，则光屏上的光斑会出现在______。（选填“点上方”“点下方”或“点”）
15．（8分）某学习小组测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供的器材有：
干电池一节（电动势约为）
电压表（量程为，内阻约为）
电流表（量程为，内阻）
滑动变阻器（最大阻值为）
滑动变阻器（最大阻值为）
开关一个，导线若干
（1）实验中，滑动变阻器应选用______。（选填“”或“”）
（2）小组内的两位同学分别设计了如图1、2所示的电路，为了使测量结果更准确，实验应该选择______（选填“图1”或“图2”）所示的电路。
图1 图2 图3
（3）该小组按照合适的电路进行实验，通过调节滑动变阻器，记录多组电流表和电压表的示数，并利用实验数据作出图线，如图3所示，则干电池的电动势______V，内阻______。（结果均保留2位小数）
（4）从实验原理上分析误差，可知电动势的测量值______真实值，内阻的测量值______真实值。（均选填“大于”“等于”或“小于”）
四、计算题：本题共3小题，共38分。把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
16．（10分）如图1所示，高度为、横截面积为的绝热汽缸开口向上。现将横截面积为的绝热活塞轻轻放入汽缸，活塞下降后稳定（如图2所示）。已知外部大气压强为，环境温度为，活塞的重力大小为，活塞与汽缸之间不漏气且无摩擦，封闭气体可视为理想气体，活塞和汽缸厚度可忽略。
图1 图2
（1）活塞下降稳定后，求封闭气体的温度；
（2）通过电热丝对封闭气体缓慢加热，当活塞再次上升到汽缸顶端时（未离开汽缸），求封闭气体的温度。
17．（12分）如图所示，上表面光滑的固定平台和上表面粗糙的长木板紧靠在一起放在光滑水平面上，且与上表面等高，的右端固定一挡板。一劲度系数的轻弹簧固定在墙壁上，把一质量为的小物块（视为质点）静止放在弹簧的右侧，此时弹簧处于原长状态。现给小物块施加一水平向左、大小为的恒力，使小物块向左运动，当小物块的速度为零时，立即撤去恒力，小物块离开平台滑上长木板，之后小物块与上的挡板发生弹性碰撞（碰撞时间极短），最终小物块恰好没有滑离。已知长木板的质量，长为，小物块从平台滑上长木板的过程无能量损失，重力加速度取。弹簧的原长小于平台的长度，且弹簧始终在弹性限度内，弹簧的弹性势能可表示为，其中为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量。求：
（1）小物块向左运动的最大距离；
（2）小物块与长木板之间的动摩擦因数。
18．（16分）如图1所示，在平面直角坐标系的第二象限内存在着沿轴正方向的匀强电场，在第一象限，边长为的正方形区域内存在着垂直于平面的匀强磁场，规定磁场垂直平面向里为正方向。将一带负电的粒子从点以一定的初速度射入电场，然后从点以速度沿着轴正方向进入磁场，此时磁场从时刻开始变化，磁感应强度大小按图2所示做周期性变化（未知），粒子恰好在时刻沿轴正向到达图中的点，不计粒子的重力。
图1 图2
（1）求粒子从点射入时的速度；
（2）求粒子在磁场中的运动时间；
（3）若大小不变，将周期变为，求粒子离开磁场时的纵坐标．
2023—2024学年海南省高考全真模拟卷（六）
物理·答案
1．B 辐射光子的能量，可知从能级跃迁到能级时辐射光子的频率最大，从能级跃迁到能级时辐射光子的波长最长，A错误，B正确；当原子吸收光子时会从能量较低的定态轨道跃迁到能量较高的定态轨道，吸收光子的能量必须等于前后两能级之差，C、D错误。
2．A 图像中图线的斜率表示加速度，因此甲的加速度恒定，乙的加速度逐渐增大，A正确；由题图可知，甲、乙两物体均向正方向做直线运动，B错误；在时刻之前，甲的速度大于乙的速度，由图像与轴所围面积表示物体的位移可知，两物体间的距离越来越远，当时，两物体的速度相同，此时相距最远，C、D错误。
3．D 设地球的质量为，由万有引力提供向心力可得向心加速度大小，由于卫星的轨道半径小，则其向心加速度大，A错误；根据万有引力定律，近地卫星受到的万有引力大小，卫星受到的万有引力大小，B错误；卫星内的物体均处于完全失重状态，是由于受到的万有引力全部提供向心力，C错误；卫星受到的万有引力大小，D正确。
4．A 设荷叶的面积为，对雨滴根据动量定理有又，则压强，A正确。
5．C 若实线为电场线，由运动轨迹可知电子受到的静电力沿着轴正方向，故电场方向沿着轴负方向，A错误；若电子从点运动到点，则该过程中静电力做负功，电子减速，与题干中电子加速运动相悖，B错误；若实线为等势面，由运动轨迹可知电子受到的静电力沿着轴负方向，故电场方向沿着轴正方向，C正确；若电子从点运动到点，则该过程中静电力做负功，电子减速，同样与题干不符，D错误。
6．C 由于，则小物块的运动可视为单摆模型，周期，小物块从点由静止释放，运动到最低点时发生弹性碰撞，返回时，小物块的速度大小不变，运动周期不变，故小物块从开始释放到第二次与竖直挡板发生碰撞经历的时间，C正确。
7．B 根据电场强度与电势差的关系，可知图像的斜率大小表示电场强度的大小，且沿着电场的方向电势逐渐降低。由于之间的图像为倾斜直线，则该区间内的电场为匀强电场，方向沿轴负方向，A错误；处的电势最高，图线的斜率为零，则电场强度为零，B正确；处的电势为零，但图线的斜率不为零，即电场强度不为零，C错误；由题图可知，从点到处，电势整体上是降低的，正试探电荷从点移动到处，电势能减小，静电力做正功，D错误。
8．B 由题图可知，甲、乙两箭平抛运动的水平位移相等，设为，由落地前瞬间速度的反向延长线过水平位移的中点，有，可得甲、乙两箭投出点到地面的高度之比，B正确；根据平抛运动竖直方向的运动规律，有，可得甲、乙两箭在空中运动的时间之比，C错误；由，可得，A错误；两箭落地前瞬间的速度大小，则，D错误。
9．BC 设交变电源电动势的有效值为，原、副线圈两端的电压分别为，电流分别为，根据闭合电路欧姆定律有，又，联立可得，滑片由向缓慢滑动，接入电路的电阻逐渐减小，故副线圈的电流逐渐增大，由于，故也逐渐增大，电压表的示数，即两端的电压也逐渐增大，A错误，B正确；由可知，电阻的功率之比，C正确；变压器不改变交变电流的频率，D错误。
10．AD 设物体与斜面间的动摩擦因数为和位置互换前，对，由平衡条件可得细线上的拉力，对，由平衡条件可得，解得和互换位置后，对和分别应用牛顿第二定律，有，联立解得，由以上分析可知，细线上的拉力不变，加速度的大小为，A、D正确，B、C错误。
11．AC 正点电荷在点产生的电场强度方向沿方向，大小为，负点电荷在点产生的电场强度方向沿方向，大小为与的夹角为，以为邻边作平行四边形，根据平行四边形定则及几何知识可知，合电场强度大小，方向垂直于斜向下，由于试探电荷恰好在静电力的作用下处于平衡状态，故匀强电场的电场强度与的大小相等，方向相反，即，方向垂直于斜向上，A、C正确，B、D错误。
12．AD 小球上升过程中动能逐渐减小，下降过程中动能逐渐增大，由于阻力的作用，小球返回到抛出点时的动能小于抛出时的动能，故图线乙反映了小球下降过程中的动能变化规律，A正确；由动能定理可知，小球上升过程中有，根据题图可知，小球下降过程中返回到抛出点时的动能为，则下降过程中有，联立解得，则小球受到的重力与阻力大小之比等于，B错误；小球上升过程中和下降过程中，克服阻力做功相等，故机械能的变化量相等，C错误；根据牛顿第二定律可知，小球上升过程中的加速度与下降过程中的加速度大小之比为，根据运动学公式，小球上升过程所用的时间与下降过程所用的时间之比等于，D正确。
13．AC 时间内，回路内产生的电动势，回路中的电流，通过电阻的电荷量为，A正确；时间内，金属棒在安培力与重力沿斜面向下的分力作用下平衡，由，联立可得金属棒的质量为，B错误；时刻以后金属棒由静止开始加速向下运动，达到最大速度时，，此时有，可得金属棒的最大速度，C正确；时间内，根据动量定理有，该过程中通过电阻的电荷量，联立解得金属棒沿斜面向下运动的距离为，D错误。
14．答案（1）① ② 小球通过与点等高处时速度的平方
（2）① ②大于 ③点下方（
解析（1）①光电计时器记录遮光片通过光电门的时间，故小球通过光电门的平均速度大小为，由于极短，故平均速度可等效为瞬时速度。
②若小球下落的过程中机械能守恒，设小球下落过程中，通过与点等高处时的速度大小为，则有，整理可得，故图线的斜率为，截距为。
（2）①由题意可知，入射角为，折射角与大小相等，且，根据折射定律可得玻璃砖的折射率。
②作出光线的传播路径如图所示，点为实际光屏上出现的光斑点，由折射率和几何知识可知，出射光线与平行，连接作为出射光线，则折射角偏大，因此测得的折射率大于真实值。
③若改用绿色激光笔照射，玻璃对绿光的折射率大，光屏上的光斑会出现在点下方。
15．答案（1） （2）图2
（3）1.48（1.47～1.49均可，2分） 0.66（0.63～0.69均可，2分）
（4）等于 等于
解析（1）为了便于调节，实验中滑动变阻器应选用阻值范围小一点的，故选。
（2）由于本实验中电流表的内阻已知，因此可以把电流表接入干路，避免系统误差，故选择题图2所示电路。
（3）根据闭合电路欧姆定律可得，变形得，则图线与纵轴的截距表示电源电动势，读数为，图线斜率的绝对值等于，即，可得。
（4）从实验原理上分析，由于电流表的内阻已知，等效到电源内阻中，最后再减去，故电动势和内阻的测量值均等于真实值。
16．思路点拨（1）先对活塞受力分析，求出活塞下降稳定后的压强，然后根据理想气体状态方程可求得封闭气体的温度；根据热力学第一定律可求出外界对封闭气体做的功，即气体内能的增加量；
（2）活塞上升过程中，气体做等压变化，由盖-吕萨克定律求得封闭气体的温度。
参考答案（1）由题意可知，放入活塞前汽缸内气体的压强为，温度为，体积为。
放入活塞并稳定后，气体的体积为，
设稳定后气体的压强为，根据活塞受力平衡可得
解得
由理想气体状态方程
解得
（2）活塞上升过程中，气体做等压变化，最终气体的体积
由盖-吕萨克定律
解得
17．思路点拨（1）对小物块与弹簧组成的系统分析，根据机械能守恒定律可求得小物块向左运动的最大距离；
（2）根据弹簧的弹性势能全部转化为小物块的动能，可求得小物块离开P时的速度大小，然后根据动量守恒定律和能量守恒定律，可求得小物块与长木板之间的动摩擦因数。
参考答案（1）小物块向左运动到速度为零时，恒力做的功全部转化为弹簧的弹性势能，对小物块和弹簧组成的系统，根据机械能守恒可得
解得
（2）设小物块离开平台时的速度大小为，由于弹簧的弹性势能全部转化为小物块的动能，有
小物块最终恰好没有滑离长木板，即到达长木板左端时达到共同速度。根据动量守恒，有
根据能量守恒可得
解得
18．思路点拨（1）带电粒子在电场中做类平抛运动，根据平抛运动的知识求得粒子从d点射放时的速度；
（2）由几何关系求得粒子在磁场中运动轨迹所对应的圆心角，进而求得粒子在磁场中的偏转时间；
（3）由题意知，求得粒子在时间内的运动轨迹所对应的圆心角及沿轴正向的位移，根据对称性，可知粒子在磁场中运动了3个周期，由几何关系可求得粒子离开磁场时的纵坐标。
参考答案（1）将粒子在电场中的运动等效为逆向的类平抛运动，可知粒子沿轴方向做匀速直线运动，有
沿轴方向做初速度为零的匀加速直线运动，设粒子在点时竖直方向的速度大小为，有
联立可得
则粒子从点射入时的速度大小
设粒子在点时速度方向与水平方向的夹角为，则
即入射方向与轴正方向的夹角为。
（2）粒子恰好在时到达点，则粒子的运动轨迹如图1所示，可知两段圆弧对称，设两段圆弧的圆心连线与轴的夹角为，圆弧的半径为，由几何关系可知
图1
联立解得
由几何关系可知每段圆弧对应的圆心角为。
则粒子在磁场中的运动时间
（3）粒子在磁场中的轨道半径为，由于，则
由第（2）问知，经过，粒子偏转的圆心角为，故经过时间，粒子偏转的圆心角为
粒子在时间内沿轴正向运动的位移
根据对称性可知粒子经过3个周期到达边界，作出粒子的运动轨迹如图2所示，由几何关系可知，粒子离开磁场时的纵坐标为
图2
解得
1．本试卷满分100分，测试时间90分钟，共8页。
2．考查范围：高中全部内容。
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．如图所示为氢原子能级图，下列说法正确的是（ ）
A．处于能级的氢原子，跃迁到能级时辐射光子的频率最小
B．处于能级的氢原子，跃迁到能级时辐射光子的波长最长
C．处于基态的氢原子，吸收两个能量均为的光子，能跃迁到能级
D．处于基态的氢原子，吸收能量为的光子，能跃迁到和能级之间
2．如图所示为甲、乙两个物体在运动过程中的图像，已知时刻两物体处在同一个位置。在的时间内，下列判断正确的是（ ）
A．甲的加速度恒定，乙的加速度逐渐增大
B．甲做直线运动，乙做曲线运动
C．时，两物体再次处在同一位置
D．两物体之间的距离先增大后减小
3．若地球是半径为的均匀球体，质量为的近地卫星受到的万有引力大小为。卫星距离地面的高度为、质量为，卫星的轨道半径为、质量为。卫星均绕地球做匀速圆周运动，不计卫星之间的万有引力，下列判断正确的是（ ）
A．卫星的向心加速度大小小于卫星的向心加速度大小
B．卫星受到的万有引力大小为
C．卫星内的物体均处于完全失重状态，因此受到的万有引力等于零
D．卫星受到的万有引力大小为
4．雨滴打到荷叶上，发出细碎之声，根据物理知识可以求雨水对荷叶的压强。若雨水以速度匀速下落，与水平荷叶碰撞后速度变为零，空中雨水的平均密度为，则压强的大小为（不计雨滴重力的影响）（ ）
A．B．C．D．
5．如图所示，平面直角坐标系的第一象限内存在匀强电场，平行轴且间距相等的实线可能是电场线，也可能是等势面，虚线为一电子的运动轨迹。已知电子仅在静电力的作用下做加速运动，下列判断正确的是（ ）
A．若实线为电场线，则电场方向沿着轴正方向
B．若实线为电场线，则电子一定从点运动到点
C．若实线为等势面，则电场方向沿着轴正方向
D．若实线为等势面，则电子一定从点运动到点
6．如图所示，半径的光滑圆弧轨道的点固定有一竖直挡板，一质量为的小物块（可视为质点）从轨道上的点由静止释放，到达最低点时与挡板发生弹性碰撞，碰撞时间极短，可忽略不计。已知，重力加速度为，则小物块从开始释放到第二次与竖直挡板发生碰撞经历的时间约为（ ）
A．B．C．D．
7．在轴方向存在一静电场，其电势与的关系如图所示，其中之间的图像为倾斜直线，区域内的图像为平行于轴的直线。下列判断正确的是（ ）
A．之间的电场为匀强电场，电场方向沿轴正方向
B．处的电势最高，电场强度为零
C．处的电势和电场强度均为零
D．若将正电荷从点沿轴移动到处，静电力做功为零
8．某实验小学运动会上推出一种亲子投郑游戏，大人和小孩站在同一位置，沿水平方向各投出一支箭，箭均插入地面上规定的点则获胜。某次比赛中，大人投出的甲箭，箭尖插入地面上的点时与水平地面的夹角为；小孩投出的乙箭，箭尖插入地面上的点时与水平地面的夹角为，如图所示。忽略空气阻力、箭长等因素的影响，已知，下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两箭投出时的初速度大小之比为B．甲、乙两箭投出点到地面的高度之比为
C．甲、乙两箭在空中运动的时间之比为D．甲、乙两箭落地前瞬间的速度大小之比为
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．如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数之比为，原线圈与频率为的交变电源连接，定值电阻的阻值均为，滑动变阻器的最大阻值也为，开始时滑片位于端，所有电表均为理想电表，导线电阻不计。现将滑动变阻器的滑片由端向端缓慢滑动，则（ ）
A．电流表的示数逐渐减小B．电压表的示数逐渐增大
C．电阻的功率之比恒为D．副线圈中的电流频率始终为
10．如图所示，倾角为的斜面固定在水平面上，斜面顶端有一轻质光滑小滑轮，同种材料制成的、两个小物体可视为质点，二者用一细线绕过小滑轮连接，和滑轮之间的细线与斜面平行，系统恰好处于静止状态（不沿斜面上滑）。现在把和互换位置，同时给一个向下的初速度，沿斜面上滑，运动过程中细线始终绷直。已知的质量为的质量为，且，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。在沿斜面上滑的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．细线上的拉力不变B．细线上的拉力可能增大
C．的加速度大小为D．的加速度大小为
11．如图所示，光滑绝缘的水平面上有一边长为的等边三角形，在点固定一电荷量为的正点电荷，在点固定一电荷量为的负点电荷，三角形处在平行于水平面的匀强电场中（图中未画出）。现在点放置一试探电荷，试探电荷恰好在静电力的作用下处于平衡状态。已知静电力常量为，则匀强电场的电场强度（ ）
A．大小为B．大小为
C．方向垂直于斜向上D．方向从点指向点
12．将一小球从地面竖直向上抛出，其在空中的动能随小球离地高度变化的关系图像如图中的直线甲、乙所示（图中九个小正方形的边长均相等）。已知小球在空中运动时所受阻力大小不变，下列说法正确的是（ ）
A．图线乙反映了小球下降过程中的动能变化规律
B．小球受到的重力与阻力的大小之比等于
C．小球上升过程中的机械能变化量大于下降过程中的机械能变化量
D．小球上升过程所用的时间与下降过程所用的时间之比等于
13．如图1所示，间距为的平行光滑金属导轨固定在倾角为30°的绝缘斜面上，之间接入阻值为的电阻，整个装置处于垂直斜面向上的磁场中，虚线以上区域的磁感应强度随时间变化的规律如图2所示，以下区域为匀强磁场，磁感应强度大小为．时刻，将电阻为、长为的金属棒放在处，金属棒在的时间内恰好静止。已知均与导轨垂直，且与与之间相距均为，重力加速度为，金属棒在时已达到最大速度，整个过程中金属棒与导轨接触良好。下列说法正确的是（ ）
图1 图2
A．时间内，通过电阻的电荷量为
B．金属棒的质量为
C．金属棒的最大速度为
D．时间内，金属棒沿斜面向下运动的距离为
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
14．（10分）
（1）（4分）某实验小组利用如图1所示的装置做验证机械能守恒定律的实验。图中铁架台上的处固定一光电门，点是铁架台上固定的一点，用刻度尺测得之间的高度差为。
①现将小球从横梁上的点由静止释放，通过数字计时器读出小球通过光电门的遮光时间。已知小球的直径为，则小球通过光电门时的速度大小______（用已知量的字母符号表示）。
②改变的位置，重复以上步骤，测出多组以及对应的遮光时间，求出并作出图像，如图2所示。已知重力加速度为，若小球下落的过程中机械能守恒，则图线的斜率______，与纵轴的截距表示______．
图1 图2
（2）（6分）某实验小组要测量一半圆形玻璃砖的折射率。他们先在平铺的白纸上画出半圆形玻璃砖的直径和圆心，过点画法线，并画出一条入射光线与法线的夹角为30°。将半圆形玻璃砖沿着直径放好，紧贴点放置与法线平行的光屏，如图3所示。现用一红色激光笔沿着方向射入一束光，在光屏上的点出现一个光斑。用刻度尺测出玻璃砖的半径为。
图3 图4
①玻璃砖的折射率______。（结果用分数表示）
②若实验过程中，实验小组的同学不小心将玻璃砖向左下方平移，但入射光线仍能通过玻璃砖的圆心，如图4所示。在光屏上出现一个光斑，小组同学将此光斑仍记作点，并在白纸上连接两点作为出射光线，则此时测得的折射率______（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。
③若改用绿色激光笔照射，其他条件不变，则光屏上的光斑会出现在______。（选填“点上方”“点下方”或“点”）
15．（8分）某学习小组测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供的器材有：
干电池一节（电动势约为）
电压表（量程为，内阻约为）
电流表（量程为，内阻）
滑动变阻器（最大阻值为）
滑动变阻器（最大阻值为）
开关一个，导线若干
（1）实验中，滑动变阻器应选用______。（选填“”或“”）
（2）小组内的两位同学分别设计了如图1、2所示的电路，为了使测量结果更准确，实验应该选择______（选填“图1”或“图2”）所示的电路。
图1 图2 图3
（3）该小组按照合适的电路进行实验，通过调节滑动变阻器，记录多组电流表和电压表的示数，并利用实验数据作出图线，如图3所示，则干电池的电动势______V，内阻______。（结果均保留2位小数）
（4）从实验原理上分析误差，可知电动势的测量值______真实值，内阻的测量值______真实值。（均选填“大于”“等于”或“小于”）
四、计算题：本题共3小题，共38分。把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
16．（10分）如图1所示，高度为、横截面积为的绝热汽缸开口向上。现将横截面积为的绝热活塞轻轻放入汽缸，活塞下降后稳定（如图2所示）。已知外部大气压强为，环境温度为，活塞的重力大小为，活塞与汽缸之间不漏气且无摩擦，封闭气体可视为理想气体，活塞和汽缸厚度可忽略。
图1 图2
（1）活塞下降稳定后，求封闭气体的温度；
（2）通过电热丝对封闭气体缓慢加热，当活塞再次上升到汽缸顶端时（未离开汽缸），求封闭气体的温度。
17．（12分）如图所示，上表面光滑的固定平台和上表面粗糙的长木板紧靠在一起放在光滑水平面上，且与上表面等高，的右端固定一挡板。一劲度系数的轻弹簧固定在墙壁上，把一质量为的小物块（视为质点）静止放在弹簧的右侧，此时弹簧处于原长状态。现给小物块施加一水平向左、大小为的恒力，使小物块向左运动，当小物块的速度为零时，立即撤去恒力，小物块离开平台滑上长木板，之后小物块与上的挡板发生弹性碰撞（碰撞时间极短），最终小物块恰好没有滑离。已知长木板的质量，长为，小物块从平台滑上长木板的过程无能量损失，重力加速度取。弹簧的原长小于平台的长度，且弹簧始终在弹性限度内，弹簧的弹性势能可表示为，其中为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量。求：
（1）小物块向左运动的最大距离；
（2）小物块与长木板之间的动摩擦因数。
18．（16分）如图1所示，在平面直角坐标系的第二象限内存在着沿轴正方向的匀强电场，在第一象限，边长为的正方形区域内存在着垂直于平面的匀强磁场，规定磁场垂直平面向里为正方向。将一带负电的粒子从点以一定的初速度射入电场，然后从点以速度沿着轴正方向进入磁场，此时磁场从时刻开始变化，磁感应强度大小按图2所示做周期性变化（未知），粒子恰好在时刻沿轴正向到达图中的点，不计粒子的重力。
图1 图2
（1）求粒子从点射入时的速度；
（2）求粒子在磁场中的运动时间；
（3）若大小不变，将周期变为，求粒子离开磁场时的纵坐标．
2023—2024学年海南省高考全真模拟卷（六）
物理·答案
1．B 辐射光子的能量，可知从能级跃迁到能级时辐射光子的频率最大，从能级跃迁到能级时辐射光子的波长最长，A错误，B正确；当原子吸收光子时会从能量较低的定态轨道跃迁到能量较高的定态轨道，吸收光子的能量必须等于前后两能级之差，C、D错误。
2．A 图像中图线的斜率表示加速度，因此甲的加速度恒定，乙的加速度逐渐增大，A正确；由题图可知，甲、乙两物体均向正方向做直线运动，B错误；在时刻之前，甲的速度大于乙的速度，由图像与轴所围面积表示物体的位移可知，两物体间的距离越来越远，当时，两物体的速度相同，此时相距最远，C、D错误。
3．D 设地球的质量为，由万有引力提供向心力可得向心加速度大小，由于卫星的轨道半径小，则其向心加速度大，A错误；根据万有引力定律，近地卫星受到的万有引力大小，卫星受到的万有引力大小，B错误；卫星内的物体均处于完全失重状态，是由于受到的万有引力全部提供向心力，C错误；卫星受到的万有引力大小，D正确。
4．A 设荷叶的面积为，对雨滴根据动量定理有又，则压强，A正确。
5．C 若实线为电场线，由运动轨迹可知电子受到的静电力沿着轴正方向，故电场方向沿着轴负方向，A错误；若电子从点运动到点，则该过程中静电力做负功，电子减速，与题干中电子加速运动相悖，B错误；若实线为等势面，由运动轨迹可知电子受到的静电力沿着轴负方向，故电场方向沿着轴正方向，C正确；若电子从点运动到点，则该过程中静电力做负功，电子减速，同样与题干不符，D错误。
6．C 由于，则小物块的运动可视为单摆模型，周期，小物块从点由静止释放，运动到最低点时发生弹性碰撞，返回时，小物块的速度大小不变，运动周期不变，故小物块从开始释放到第二次与竖直挡板发生碰撞经历的时间，C正确。
7．B 根据电场强度与电势差的关系，可知图像的斜率大小表示电场强度的大小，且沿着电场的方向电势逐渐降低。由于之间的图像为倾斜直线，则该区间内的电场为匀强电场，方向沿轴负方向，A错误；处的电势最高，图线的斜率为零，则电场强度为零，B正确；处的电势为零，但图线的斜率不为零，即电场强度不为零，C错误；由题图可知，从点到处，电势整体上是降低的，正试探电荷从点移动到处，电势能减小，静电力做正功，D错误。
8．B 由题图可知，甲、乙两箭平抛运动的水平位移相等，设为，由落地前瞬间速度的反向延长线过水平位移的中点，有，可得甲、乙两箭投出点到地面的高度之比，B正确；根据平抛运动竖直方向的运动规律，有，可得甲、乙两箭在空中运动的时间之比，C错误；由，可得，A错误；两箭落地前瞬间的速度大小，则，D错误。
9．BC 设交变电源电动势的有效值为，原、副线圈两端的电压分别为，电流分别为，根据闭合电路欧姆定律有，又，联立可得，滑片由向缓慢滑动，接入电路的电阻逐渐减小，故副线圈的电流逐渐增大，由于，故也逐渐增大，电压表的示数，即两端的电压也逐渐增大，A错误，B正确；由可知，电阻的功率之比，C正确；变压器不改变交变电流的频率，D错误。
10．AD 设物体与斜面间的动摩擦因数为和位置互换前，对，由平衡条件可得细线上的拉力，对，由平衡条件可得，解得和互换位置后，对和分别应用牛顿第二定律，有，联立解得，由以上分析可知，细线上的拉力不变，加速度的大小为，A、D正确，B、C错误。
11．AC 正点电荷在点产生的电场强度方向沿方向，大小为，负点电荷在点产生的电场强度方向沿方向，大小为与的夹角为，以为邻边作平行四边形，根据平行四边形定则及几何知识可知，合电场强度大小，方向垂直于斜向下，由于试探电荷恰好在静电力的作用下处于平衡状态，故匀强电场的电场强度与的大小相等，方向相反，即，方向垂直于斜向上，A、C正确，B、D错误。
12．AD 小球上升过程中动能逐渐减小，下降过程中动能逐渐增大，由于阻力的作用，小球返回到抛出点时的动能小于抛出时的动能，故图线乙反映了小球下降过程中的动能变化规律，A正确；由动能定理可知，小球上升过程中有，根据题图可知，小球下降过程中返回到抛出点时的动能为，则下降过程中有，联立解得，则小球受到的重力与阻力大小之比等于，B错误；小球上升过程中和下降过程中，克服阻力做功相等，故机械能的变化量相等，C错误；根据牛顿第二定律可知，小球上升过程中的加速度与下降过程中的加速度大小之比为，根据运动学公式，小球上升过程所用的时间与下降过程所用的时间之比等于，D正确。
13．AC 时间内，回路内产生的电动势，回路中的电流，通过电阻的电荷量为，A正确；时间内，金属棒在安培力与重力沿斜面向下的分力作用下平衡，由，联立可得金属棒的质量为，B错误；时刻以后金属棒由静止开始加速向下运动，达到最大速度时，，此时有，可得金属棒的最大速度，C正确；时间内，根据动量定理有，该过程中通过电阻的电荷量，联立解得金属棒沿斜面向下运动的距离为，D错误。
14．答案（1）① ② 小球通过与点等高处时速度的平方
（2）① ②大于 ③点下方（
解析（1）①光电计时器记录遮光片通过光电门的时间，故小球通过光电门的平均速度大小为，由于极短，故平均速度可等效为瞬时速度。
②若小球下落的过程中机械能守恒，设小球下落过程中，通过与点等高处时的速度大小为，则有，整理可得，故图线的斜率为，截距为。
（2）①由题意可知，入射角为，折射角与大小相等，且，根据折射定律可得玻璃砖的折射率。
②作出光线的传播路径如图所示，点为实际光屏上出现的光斑点，由折射率和几何知识可知，出射光线与平行，连接作为出射光线，则折射角偏大，因此测得的折射率大于真实值。
③若改用绿色激光笔照射，玻璃对绿光的折射率大，光屏上的光斑会出现在点下方。
15．答案（1） （2）图2
（3）1.48（1.47～1.49均可，2分） 0.66（0.63～0.69均可，2分）
（4）等于 等于
解析（1）为了便于调节，实验中滑动变阻器应选用阻值范围小一点的，故选。
（2）由于本实验中电流表的内阻已知，因此可以把电流表接入干路，避免系统误差，故选择题图2所示电路。
（3）根据闭合电路欧姆定律可得，变形得，则图线与纵轴的截距表示电源电动势，读数为，图线斜率的绝对值等于，即，可得。
（4）从实验原理上分析，由于电流表的内阻已知，等效到电源内阻中，最后再减去，故电动势和内阻的测量值均等于真实值。
16．思路点拨（1）先对活塞受力分析，求出活塞下降稳定后的压强，然后根据理想气体状态方程可求得封闭气体的温度；根据热力学第一定律可求出外界对封闭气体做的功，即气体内能的增加量；
（2）活塞上升过程中，气体做等压变化，由盖-吕萨克定律求得封闭气体的温度。
参考答案（1）由题意可知，放入活塞前汽缸内气体的压强为，温度为，体积为。
放入活塞并稳定后，气体的体积为，
设稳定后气体的压强为，根据活塞受力平衡可得
解得
由理想气体状态方程
解得
（2）活塞上升过程中，气体做等压变化，最终气体的体积
由盖-吕萨克定律
解得
17．思路点拨（1）对小物块与弹簧组成的系统分析，根据机械能守恒定律可求得小物块向左运动的最大距离；
（2）根据弹簧的弹性势能全部转化为小物块的动能，可求得小物块离开P时的速度大小，然后根据动量守恒定律和能量守恒定律，可求得小物块与长木板之间的动摩擦因数。
参考答案（1）小物块向左运动到速度为零时，恒力做的功全部转化为弹簧的弹性势能，对小物块和弹簧组成的系统，根据机械能守恒可得
解得
（2）设小物块离开平台时的速度大小为，由于弹簧的弹性势能全部转化为小物块的动能，有
小物块最终恰好没有滑离长木板，即到达长木板左端时达到共同速度。根据动量守恒，有
根据能量守恒可得
解得
18．思路点拨（1）带电粒子在电场中做类平抛运动，根据平抛运动的知识求得粒子从d点射放时的速度；
（2）由几何关系求得粒子在磁场中运动轨迹所对应的圆心角，进而求得粒子在磁场中的偏转时间；
（3）由题意知，求得粒子在时间内的运动轨迹所对应的圆心角及沿轴正向的位移，根据对称性，可知粒子在磁场中运动了3个周期，由几何关系可求得粒子离开磁场时的纵坐标。
参考答案（1）将粒子在电场中的运动等效为逆向的类平抛运动，可知粒子沿轴方向做匀速直线运动，有
沿轴方向做初速度为零的匀加速直线运动，设粒子在点时竖直方向的速度大小为，有
联立可得
则粒子从点射入时的速度大小
设粒子在点时速度方向与水平方向的夹角为，则
即入射方向与轴正方向的夹角为。
（2）粒子恰好在时到达点，则粒子的运动轨迹如图1所示，可知两段圆弧对称，设两段圆弧的圆心连线与轴的夹角为，圆弧的半径为，由几何关系可知
图1
联立解得
由几何关系可知每段圆弧对应的圆心角为。
则粒子在磁场中的运动时间
（3）粒子在磁场中的轨道半径为，由于，则
由第（2）问知，经过，粒子偏转的圆心角为，故经过时间，粒子偏转的圆心角为
粒子在时间内沿轴正向运动的位移
根据对称性可知粒子经过3个周期到达边界，作出粒子的运动轨迹如图2所示，由几何关系可知，粒子离开磁场时的纵坐标为
图2
解得
相关试卷
贵州省黔东南州九校联考2023-2024学年高三下学期开学考试物理试题： 这是一份贵州省黔东南州九校联考2023-2024学年高三下学期开学考试物理试题，共6页。
福建省百校联考2023-2024学年高三下学期正月开学考试 物理试题及答案： 这是一份福建省百校联考2023-2024学年高三下学期正月开学考试 物理试题及答案，文件包含福建省百校联考2023-2024学年高三下学期正月开学考试物理pdf、福建省百校联考2023-2024学年高三下学期正月开学考试物理答案pdf等2份试卷配套教学资源，其中试卷共10页， 欢迎下载使用。
海南省三校2023-2024学年高三上学期期末考试物理试题： 这是一份海南省三校2023-2024学年高三上学期期末考试物理试题，共9页。
