海南省2023届高三下学期物理学业水平诊断试卷（三）

试卷更新日期：2023-04-13 类型：高考模拟

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一、单选题

1. 在物理学发展史上，加速度曾经被定义为速度的变化量 $Δ v$ 与相应的位移变化量 $Δ x$ 之比，定义式为 $A = \frac{Δ v}{Δ x}$ 。A的单位如果用国际单位制的基本单位符号来表示，正确的是（　　）

A、 $N \cdot k g^{- 1}$ B、 $N^{2} \cdot k g^{- 1}$ C、 $m \cdot s^{- 2}$ D、 $s^{- 1}$

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2. 如图所示，面积为S的矩形线圈处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，当线圈平面从与磁场方向垂直顺时针转动一个锐角到与磁场方向夹角为 $θ$ 时，此过程中穿过该线圈磁通量的变化量为（　　）

A、 $Δ Φ = B S c o s θ$ B、 $Δ Φ = B S s i n θ$ C、 $Δ Φ = B S (1 - c o s θ)$ D、 $Δ Φ = - B S (1 - s i n θ)$

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3. 如图是研究电容器充放电的电路， $D_{1}$ 和 $D_{2}$ 是两只发光二极管，发光二极管的符号是，它具有单向导电性，只允许电流从“+”极流向“-”极。单刀双掷开关拨到“1”对电容器充电，然后再把单刀双掷开关拨到“2”让电容器放电，下列关于电容器充放电过程中发光二极管的发光情况，说法正确的是（　　）

A、充电过程中， $D_{1}$ 和 $D_{2}$ 都闪亮一下然后熄灭 B、放电过程中， $D_{1}$ 和 $D_{2}$ 都闪亮一下然后熄灭 C、充电过程中，只有 $D_{1}$ 闪亮一下然后熄灭 D、放电过程中，只有 $D_{1}$ 闪亮一下然后熄灭

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4. 如图为北京中国科学院微重力落塔，塔顶悬挂一个落仓。若落仓下落过程中做自由落体运动下落的高度为H，北京地区的重力加速度为g，由此可知落仓自由下落的时间为（　　）

A、 $\sqrt{\frac{2 H}{g}}$ B、 $\sqrt{\frac{4 H}{g}}$ C、 $\sqrt{\frac{H}{2 g}}$ D、 $\sqrt{\frac{H}{4 g}}$

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5. 在如图1所示的电路中，电流表和电压表都可以看做理想电表，调节滑动变阻器R的触头，电压表读数U随着电流表读数I的增大而减小，换用不同的电池1和2，得到图2所示相应的两条U-I图线1和2，根据U-I图线，下面说法正确的是（　　）

A、电池2的电动势大于电池1的电动势 B、电池2的内电阻大于电池1的内电阻 C、两电池电动势与其内阻之比相等 D、电流相等时，R上消耗的功率相等

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6. 烧瓶插上一根两端开口的细玻璃管，用手焐热烧瓶，然后把玻璃管插入水中，如图所示，松手冷却后就有一小段（几厘米）的水柱进入玻璃管内。若室内空气温度、气压恒定，则水柱高度保持不变；若室内气压恒定，空气温度升高或降低，水柱高度也会相应发生变化，如果在玻璃管壁标上刻度，这就是一个能够反映出气温高低的简易温度计。由于玻璃管很细，被封闭气体的体积变化可以忽略不计，则下面说法正确的是（　　）

A、若室内气压恒定，室内空气温度越高，水柱高度越低 B、若室内气压恒定，室内空气温度越低，水柱高度越低 C、若室内空气温度恒定，室内气压越高，水柱高度越低 D、水柱高度与室内气压大小无关

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7. 中子和质子结合成氘核的核反应中发生质量亏损，放出能量，核反应方程为 $_{0}^{1} n +_{1}^{1} H \to_{1}^{2} H + 3.5 \times 1 0^{- 13} J$ ，据此计算出 $_{1}^{2} H$ 原子核的平均结合能为（　　）

A、 $3.5 \times 1 0^{- 13} J$ B、 $1.75 \times 1 0^{- 13} J$ C、 $2.1 \times 1 0^{- 12} J$ D、 $\begin{array}{l} 4.2 \times 1 0^{- 12} J \end{array}$

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8. 如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为 $2 ： 1$ ，电压表和电流表都看做理想电表。当电源电压发生波动，电压表 $V_{1}$ 的读数增加 $10 %$ 时，下面说法正确的是（　　）

A、电流表 $A_{1}$ 读数增加20% B、电流表 $A_{2}$ 读数增加5% C、电压表 $V_{2}$ 读数增加10% D、电阻消耗的功率增加10%

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二、多选题

9. 2022年11月29日23时08分，搭载神舟十五号载人飞船的运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，神舟十五号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，航天员乘组状态良好，发射取得圆满成功。已知神舟十五号飞船总质量为m，进入轨道后做匀速圆周运动距离地面的高度为h，地球表面重力加速度为g，地球半径为R。关于神舟十五号飞船在轨运行的周期T、线速度v、向心加速度a以及动能 $E_{k}$ ，以下表达式正确的是（　　）

A、 $T = 2 π \sqrt{\frac{R}{g}}$ B、 $v = \sqrt{(R + h) g}$ C、 $a = \frac{R^{2} g}{(R + h)^{2}}$ D、 $E_{k} = \frac{m g R^{2}}{2 (R + h)}$

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10. 有一块半径为R的半圆形玻璃砖， $O O^{'}$ 是垂直于AB的半径，一束单色光沿着与玻璃砖的AB面成30°角的方向射到P点，经玻璃折射后射到 $O^{'}$ 点，如果测得P到O的距离为 $\frac{\sqrt{3}}{3} R$ ，则（　　）

A、该单色光束有可能在入射点P发生全反射 B、玻璃砖对光的折射率为 $\sqrt{3}$ C、玻璃砖对光的折射率为2 D、入射角不变，入射点P左移，有可能在圆弧界面发生全反射

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11. 氢原子能级示意图如图所示，下列说法正确的是（　　）

A、 $ε = 10.2 e V$ 的光子，能使基态氢原子发生跃迁 B、 $ε = 12.06 e V$ 的光子，能使基态氢原子发生跃迁 C、光子是光量子的简称，既有波动性，又有粒子性 D、氢原子很小，只具有粒子性，没有波动性

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12. 将一物体从地面竖直向上抛出，物体离开地面时的初动能为128J，物体在最高点的离地高度为8m，以地面为零重力势能面，最高点时的机械能等于80J。设空气阻力大小恒定，重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ ，下面说法正确的是（　　）

A、物体的质量为1kg B、物体竖直上抛初速度大小为16m/s C、物体上升过程空气阻力大小为6N D、物体上升到4m时的动能为104J

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13. 如图所示，直角梯形abcd的一个底角为60°，梯形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，放在c处的挡板与梯形bc边垂直。质量为m、电荷量为q（q>0）的带负电粒子垂直于bc边从P点进入磁场，从d点离开磁场后垂直打到挡板上。已知P、d两点之间的距离为L。不计粒子的重力，下面说法正确的是（　　）

A、粒子在磁场中运动半径为 $\frac{\sqrt{3} L}{2}$ B、粒子的速度大小为 $\frac{\sqrt{2} q B L}{2 m}$ C、粒子在磁场运动过程中动量不变 D、粒子从P到挡板的时间为 $\frac{m}{q B} (\frac{π}{2} + \frac{\sqrt{3}}{3})$

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三、实验题

14.

(1)、某同学在实验室中利用油膜法测量油酸分子直径。实验器材有：酒精油酸溶液：体积分数（即纯油酸体积与油酸酒精溶液体积之比）为a、滴管、量筒、盛水的浅盘、痱子粉等。这位同学用滴管将1滴酒精油酸溶液滴入盛水的浅盘中，最后测量出油膜的面积为S；若该同学用滴管、量筒测得N滴酒精油酸溶液的体积为V，则1滴酒精油酸溶液所含油酸的体积为，则油酸分子直径d=。

(2)、某研究小组做“验证力的平行四边形定则”的实验，所用器材有：方木板一块，白纸，量程为5N的弹簧测力计一个，橡皮条（带两个较长的细绳套），铅笔，图钉（若干个）以及量角器一个。用图钉把白纸固定在水平放置的木板上，将橡皮条的一端固定在板上一点A，两个细绳套系在橡皮条的另一端。主要实验步骤如下：
①用弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点拉到位置O，并用铅笔在白纸上描下O点．记录测力计的示数 $F_{1}$ 如图2所示，则弹簧测力计读数 $F_{1} =$ N。
②如图3所示，虚线 $O A^{^{'}}$ 是直线AO的延长线，过O点作OA的垂线OB，并把一条细绳套固定在B点，然后用弹簧测力计拉住另一个细绳套，缓慢把橡皮条再次拉到O点。此时弹簧测力计拉力方向为OC，要达到实验目的，应该记录弹簧测力计的示数 $F_{2}$ 以及图中与夹角 $θ$ 。
③如果两次测量中弹簧测力计的示数 $F_{1}$ 、 $F_{2}$ 以及 $θ$ 之间的关系为，则说明力的平行四边形定则是正确的。

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15. 有一电池组，其电动势E约4V，内阻r约 $4 Ω$ ，某实验小组欲用伏安法尽可能准确测量其电动势和内阻。实验室提供的实验器材有：
A．电流表：量程0.6A，内阻 $R_{A}$ 约 $5 Ω$
B．电压表：量程2V，内阻 $R_{V} = 1.0 \times 1 0^{3} Ω$
C．滑动变阻器： $0 ∼ 30 Ω$
D．电阻箱： $0 ∼ 9999 Ω$
电键、导线、铅笔、坐标纸等。

(1)、电压表扩大量程：把实验室提供的量程2V的电压表与电阻箱（填“串联”或“并联”），当电阻箱的阻值调整为 $Ω$ ，电压表量程扩展为4V。

(2)、请在图1虚线框中把利用伏安法测量电池组电动势和内阻的电路图补充完整。

(3)、实验过程中，闭合开关，调整滑动变阻器，得到多组U、I数据。这位同学只扩大了电压表量程，并没有对表盘刻度做出相应改动，电压表读数U仍是直接从原表盘读取的，这位同学根据他记录的U、I数据，在坐标纸上通过描点、画图得到了如图2所示的U—I图线，则被测电池组的电动势 $E =$ V，内阻 $r =$ $Ω$ （均保留2位有效数字）。

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四、解答题

16. 如图所示，波源位于原点O的一列简谐横波沿x轴正方向传播，A、B分别是x轴上与原点O距离为4m、6m的两个质点，在 $t = 0$ 时刻这列波恰好传播到A点，再经过0.4s，波传播到B点。求：

(1)、这列波的周期；

(2)、从 $t = 0$ 到B点第一次位于波峰时，波源O点运动的路程。

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17. 如图所示，质量 $M = 1.5 k g$ 的平板小车静止在光滑水平面上，质量 $m = 1 k g$ 可视为质点的滑块放在小车左端。某时刻给滑块一个水平向右 $v_{0} = 2 m / s$ 的初速度，滑块没有从小车上掉落。已知滑块与小车间动摩擦因数 $μ = 0.5$ ，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、滑块减速运动的时间；

(2)、小车加速运动的位移大小；

(3)、若滑块的初速度 ${v^{'}}_{0} = 5 m / s$ ，滑块恰好没有从小车上掉下，则小车的长度为多少。

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18. 如图所示，两足够长且不计电阻的光滑平行导轨固定在水平地面上，间距 $L = 0.5 m$ ，导轨区域有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为 $1 T$ ，两根金属棒甲和乙垂直放在导轨上且始终与导轨保持良好接触。已知金属棒甲和乙质量分别是 $m_{1} = 0.5 k g$ 、 $m_{2} = 1 k g$ ，有效电阻分别是 $R_{1} = 0.2 Ω$ 、 $R_{2} = 0.1 Ω$ 。金属棒乙被一根不可伸长的结实细线牵住。 $t = 0$ 时刻给金属棒甲一个向右的、大小为 $v_{0} = 3 m / s$ 的初速度，让金属棒甲运动起来。求：

(1)、 $t = 0$ 时刻金属棒甲两端的电压；

(2)、金属棒甲运动过程中的速度v与位移x的关系式；

(3)、当金属棒甲速度为 $v_{1} = 1.5 m / s$ 时剪断细线，剪断细线后乙棒中产生的焦耳热。

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