2023-2024年物理（海南卷01）

2024年高考物理第一次模拟考试物理·全解全析一、单项选择题1．在如图所示的图像中，直线为某电源的路端电压与电流的关系图线，曲线为某一小灯泡的伏安特性曲线，曲线与直线的交点坐标为，该点的切线与横轴的交点坐标为，用该电源直接与小灯泡连接成闭合电路，由图像可知（）A．电源电动势为B．电源内阻为C．小灯泡接入电源时的电阻为D．小灯泡实际消耗的电功率为【答案】D【解析】AB．根据题意，由闭合回路欧姆定律有，代入题中数据有，，解得，，故AB错误；CD．根据题意可知，当用该电源直接与小灯泡连接成闭合电路时，灯泡两端的电压为，流过灯泡的电流为，由欧姆定律可得，小灯泡接入电源时的电阻为，小灯泡实际消耗的电功率为，故C错误，D正确。故选D。2．如图所示，气球下面有一根长绳，一个质量为的人抓住气球下方的长绳，气球和长绳的总质量为，长绳的下端刚好和水平面接触，当系统静止时人离地面的高度为。如果这个人开始沿绳向下滑，当他滑到绳下端时，气球上升的距离大约是（可以把人看作质点）（）A． B．C． D．【答案】C【解析】设人的速度，气球的速度，根据人和气球动量守恒得，则有，由几何关系，气球上升的距离为，故选C。3．空间中、两点处各固定一个点电荷，其中为正电荷。、两点附近电场的等势面分布如图所示，相邻等势面间电势差相等，、、、为电场中的个点。下列说法正确的是（）A．、两点处的电荷带同种电荷B．点与点场强方向相同，电势也相同，点电场强度小于点电场强度C．一负电子从点到点电场力做正功D．负电子在点电势能比在点的电势能大【答案】B【解析】A．由等势面作出电场线，如图所示，可知、两点处的电荷带异种电荷，故A错误；B．根据点电荷场强决定式以及场强的叠加原理可知，点与点场强方向相同，因为点与点在同一等势面上，所以点与点电势也相同，又因点等差等势面比点密集，可知点场强较大，即点电场强度小于点电场强度，故B正确；C．电场线从高电势面指向低电势面，所以点电势高于点电势，由可知，点电势能低于点电势能，所以一负电子从点到点电场力做负功，故C错误；D．因为点电势高于点电势，由可知电子在点电势能比在点的电势能小，故D错误。故选B。4．北京时间年月日时分，我国在太原卫星发射中心使用长征六号遥十运载火箭，成功将吉林一号高分星、云遥一号星等十六颗卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。如图所示，若其中的、两颗卫星均沿图示方向绕地球做匀速圆周运动，角速度大小分别为、。下列判断正确的是（）A．、的轨道半径B．、的线速度大小之比为C．、的向心加速度大小之比为D．、受到地球的万有引力大小之比【答案】C【解析】A．根据题意，由万有引力提供向心力有，解得，可得、的轨道半径为，故A错误；B．根据题意，由公式可得，、的线速度大小之比为，故B错误；C．根据题意，由公式可得，、的向心加速度大小之比为，故C正确；D．根据题意可知，由于不知道两卫星质量关系，则无法求、受到地球的万有引力大小之比，故D错误。故选C。5．如图所示，图线是某质点做直线运动的位移一时间图像，为开口向下抛物线的一部分，为图像上一点。已知为过点的切线，与轴交于处的点，则（）A．质点可能做匀加速直线运动B．质点的初速度大小为C．时，质点的速率为D．质点的加速度大小为【答案】D【解析】A．根据图像切线的斜率表示速度，可知质点做减速直线运动，A项错误；C．时质点的速率，C项错误；BD．质点的图像为抛物线，结合匀变速直线运动的位移公式，当时，有，根据速度一时间公式，当时有，联立解得，，所以质点的初速度大小为，加速度的大小为，B项错误，D项正确。故选D。6．已知金属锌的逸出功为，氢原子能级分布如图所示，氢原子中的电子从能级跃迁到能级可产生光，从能级跃迁到能级可产生光。光和光的波长分别为和。现用、光照射到金属锌表面均可产生光电效应，遏止电压分别为和。下列说法中正确的是（）A．B．C．光的光子能量为D．光照射金属锌产生的光电子的最大初动能为【答案】A【解析】AC．根据能级跃迁规律可知，光的光子能量为，光的光子能量为，故光的光子的能量大于光的光子的能量，即光的光子的频率大于光的光子的频率，所以，A正确，C错误；BD．根据爱因斯坦光电效应方程有，光照射到金属锌表面产生的光电子的最大初动能，遏止电压，光照射金属锌产生的光电子的最大初动能，遏止电压，故BD错误。故选A。7．交流发电机的输出电压为，采用图示理想变压器输电，升压变压器原、副线圈匝数比为，降压变压器原、副线圈匝数之比为，输电导线电阻为，用户的工作电压为。下列说法正确的是（）A． B．C．输电线上损失的功率为 D．输电线上损失的功率为【答案】C【解析】AB．若变压器的输电功率为，用户得到的功率为，由于升压变压器输入电压为，降压变压器输出电压为，则升压变压器输出电压，降压变压器输入为，由于在输电线上有功率损失，所以，又，整理可得，故选项A、B错误；CD．根据变压器的规律，升压变压器副线圈的电压，降压变压器原线圈电压，线路损失的电压，损失的功率，由以上式子代入求得，故选项C正确，D错误。故选C。8．将一直导线折成如图所示的形状，其中，，，然后将其置于垂直纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场中，、、位于纸面内。现在导线中通以大小为、方向沿如图的电流，该通电导线受到的安培力大小为（）A． B． C． D．【答案】A【解析】的等效长度为的长度，等效电流方向为由到，则通电导线受到的安培力大小为，故选A。二、多项选择题9．下列说法正确的是（）A．地球上的水珠呈扁球形，而“天宫一号”中展示的大水珠呈球形，是因为“天宫一号”中展示的大水珠表面张力大B．地球上的水珠呈扁球形，而“天宫一号”中展示的大水珠呈球形，是因为“天宫一号”中展示的大水珠处于完全失重的状态C．温度相同的两种理想气体的分子平均速率不一定相同D．温度相同的两种理想气体的分子平均速率一定相同【答案】BC【解析】AB．天宫一号中由于水珠处于完全失重状态，所以在表面张力作用下，水珠表面积收缩到最小，呈球形，故A错误，B正确；CD．温度相同的两种理想气体的分子平均动能相同，但分子质量不一定相同，所以分子平均速率不一定相同，故C正确，D错误。故选BC。10．一轻质弹簧竖直放置在水平地面上，它的正上方有一物块从高处自由下落，物块下落的过程中，物块受到的合力和位移的关系如图所示。已知重力加速度，物块受到的空气阻力不计。下列说法正确的是（）A．物块的质量为 B．下落的过程，合力对物块做功为C．物块一直处于失重状态 D．在物块下落时，物块的速度恰好为零【答案】AB【解析】A．由图像可知下落的前过程物块只受重力作用，故物块质量为，A正确；B．力与位移关系图线与横轴所围面积可表示合力做功，故物块下落过程合力做的功和物块下落前过程合力做功相同，均为，B正确；C．物块下落的第过程中合力向上，加速度向上，物块处于超重状态，C错误；D．物块下落的过程，合力做功不为零，故物块下落时的速度不为零，D错误。故选AB。11．如图所示，在轴上相距的、两点有两波源，时刻，两波源同时开始振动，、两点波源的振动图像分别如图、图所示。已知两波的传播速度均为，轴上的点与点相距12cm，则（）A．从波源发出的波经过到达点 B．两列波能发生稳定的干涉现象C．点为振动加强点，振幅为 D．时，点沿轴负方向振动【答案】BC【解析】A．波源发出的波经过时间，到达点，A错误；B．由图、图可知，两波的频率相同，符合干涉条件，B正确；C．因两波波长均为，波源起振方向刚好相反，点到两波源的距离差为，距离差刚好是半波长的奇数倍，故点为振动加强点，振幅为两波振幅之和，C正确；D．点的波传播至点所需的时间，时不考虑点波源的影响，点与点相距，点的波传播至点所需的时间，故时，点只振动了，即，故时点沿轴正方向振动，D错误。故选BC。12．一个边长为的透明正方体横截面如图所示，为横截面的对角线，一细光束平行于从边的中点射入透明体，经边反射后从边射出。已知细光束在边的反射光线与边之间的夹角，光在真空中的传播速度为，则（

）A．透明正方体的折射率为B．从透明正方体出射的细光束与边的夹角为C．细光束在透明正方体内的传播速度为D．细光束在透明正方体内的传播时间为【答案】ABC【解析】A．细光束在透明正方体内的光路图如图所示，可知细光束在边的入射角，折射角，由折射定律，有，A正确；B．细光束在边的反射光线射到边的入射角，由折射定律，有，解得，出射细光束与边的夹角为，B正确；CD．由光路图可知，细光束在透明正方体内的传播距离，又，可得细光束在透明正方体内的传播速度，联立解得细光束在透明正方体内的传播时间为，C正确，D错误。故选ABC。13．如图，光滑平行轨道的曲面部分是半径为的四分之一圆弧，水平部分位于竖直向上、大小为的匀强磁场中，导轨部分两导轨间距为，导轨部分两导轨间距为，将质量均为的金属棒和分别置于轨道上的段和段，且与轨道垂直。、棒电阻均为，导轨电阻不计。棒静止，让棒从圆弧最高点静止释放，当棒在导轨部分运动时，棒已达到稳定运动状态。下列说法正确的是（）A．棒到达轨道最低点瞬间对轨道压力的大小为B．棒第一次稳定运动时速度大小为C．棒从开始运动到第一次速度达到稳定，该过程通过棒的电荷量为D．从棒进入导轨运动到再次稳定过程中，、棒中产生的总热量为【答案】CD【解析】A．棒到达轨道最低点时速度大小设为，根据机械能守恒定律得，根据牛顿第二定律得，解得，由牛顿第三定律可得，棒到达轨道最低点瞬间对轨道压力的大小为，故A错误；BC．设棒第一次稳定运动时的速度为，棒的速度为，则有，棒从开始运动到第一次速度达到稳定过程中，对、棒分别分析，由动量定理可得，，又因，解得，，，故B错误，C正确；D．从棒进入导轨运动后，两棒速度稳定时，速度相同，设稳定速度为。由动量守恒定律得，由能量守恒定律得、棒中产生的总热量为，解得，故D正确。故选CD。三、实验题14．目前我国的酒驾标准是“血液中酒精含量”，醉驾标准是“血液中酒精含量”。交警执法时利用酒精检测仪对司机呼出的气体进行检测从而判断司机饮酒的多少。某个酒精检测仪的主要元件是“酒精气体传感器”，即气敏电阻。气敏电阻的阻值随酒精气体浓度的变化而变化，气敏电阻的阻值随酒精气体浓度的变化关系如表中所示。为了较准确地测量酒精气体浓度为时气敏电阻的阻值，实验室提供如下器材：A．电流表（量程，内阻约为）B．电压表（量程，内阻约为）C．滑动变阻器（阻值范围为）D．滑动变阻器（阻值范围为）E．待测气敏电阻F．电源（电动势为，内阻约为）G．开关和导线若干H．酒精气体浓度为的专用箱（1）某同学要用伏安法测气敏电阻的阻值，则实验应采用电流表（选填“内”或“外”）接法；实验中还需使用滑动变阻器（选填“”或“”），下列实验电路设计最为合理的是（选填电路图的编号）。A．B．C．

D．（2）该同学选择器材、连接电路和实验操作均正确，从实验原理上分析，的电阻测量值（选填“小于”或“大于”）其真实值。（3）小明同学设计了一个测定气体酒精浓度的电路用来检测司机是否酒驾，该电路只使用一个电压表，正常工作时，如图所示。当被测气体酒精浓度为时，电压表指针满偏。电路工作一段时间后，小明没有注意到电源电动势略微减小，内阻略微增大，则测量的酒精气体的浓度值将（选填“偏大”或“偏小”）。按照表格显示的气敏电阻的阻值随酒精气体浓度的变化规律，将电压表上表示“电压”的刻度线标为“酒精浓度”，此电表上刻度线对应的浓度值是（选填“均匀”或“非均匀”）变化的。【答案】（1）内；；；（2）大于；（3）偏大；非均匀【解析】（1）根据表格分析，酒精气体浓度为时，气敏电阻的阻值大约，气敏电阻的阻值，使用电流表内接法。由于电压表和电流表的量程较小，滑动变阻器需起分压作用，为了便于调节，滑动变阻器应选用最大阻值较小的。由以上分析可知，实验电路最为合理的是B。（2）利用电流表内接法测得的电阻阻值为被测电阻的阻值与电流表内阻之和，则电阻的测量值大于真实值。（3）电路工作一段时间后，电源电动势略微减小，内阻略微增大，则电路中电流变小，电压表的示数偏小，相当于气敏电阻的阻值减小，对应的酒精气体的浓度将偏大。由于表格中气敏电阻的阻值随着酒精气体浓度的变化是非均匀的，则有此电表上刻度线对应的浓度值也是非均匀变化的。15．某同学利用频闪照相机和气垫导轨做“验证机械能守恒定律”的实验，实验装置如图所示。实验的主要步骤如下：A．用天平测出滑块的质量；B．将安装有刻度尺的气垫导轨调整到倾角的倾斜状态（）；C．将滑块从导轨的顶端由静止释放，使用频闪照相机对滑块进行拍摄，频闪照相机每隔拍摄一次。某次拍摄后得到的照片如图所示，该同学在实验中测得影像间对应的实际距离分别为，，，。已知当地的重力加速度。结合以上实验数据，完成下列填空：（计算结果均保留3位有效数字）（1）滑块在位置时的速度大小为。（2）滑块由运动至，重力势能的减小量为，动能的增加量为，在误差允许的范围内，认为滑块下滑过程机械能守恒。（3）写出两条产生误差的可能原因：①；②。【答案】（1）；（2）；；（3）①空气阻力的作用；②读取数据时产生读数误差【解析】（1）滑块做匀变速运动，在位置时有，代入数据得；（2）滑块由运动至，重力势能的减少量，滑块在点的速度大小，得，动能的增加量，得；（3）滑块在下滑过程中受空气阻力作用，产生误差或读取刻度尺上滑块对应位置距离时产生读数误差。四、计算题16．如图所示，、两个气室（均由导热性能良好的材料制成）之间通过电子感应开关相连，当气室压强达到一定值时开关才打开，使两室相连，是阀门，可通过阀门向气室充气。已知气室容积为，气室容积为。开始时，气室内压强为，气室内压强为，现通过阀门向气室充气，当气室压强为时，关闭阀门，此时，开关打开，气室中的部分气体跑到气室中去，最后达到平衡状态，整个过程中温度不变。求：（1）最后两个气室内气体的压强；（2）最后气室中气体的质量与刚充完气时气室中气体的质量之比。【答案】（1）；（2）【解析】（1）设气室内气体压强为时，其体积为，根据玻意耳定律，有，最后两气室压强相等时，总体积为。设最后两气室压强为，由玻意耳定律，有，联立以上两式可得；（2）若开关打开后再次稳定时，气室中气体再被压缩到原来的压强，设其体积为，由玻意耳定律，有，最后气室中气体的质量与气室中原有气体的质量之比，联立可得。17．如图，水平轨道与圆弧轨道在点相切连接，水平轨道置于圆弧轨道右上方，三轨道位于同一竖直平面内。段圆心为，圆心角，半径，与点的高度差，轨道长，DE长。用质量的滑块（视为质点）将弹簧压缩后由静止释放，滑块在点脱离弹簧，从点飞出后恰好沿水平方向进入水平直轨道滑行，与挡板弹性碰撞后（无能量损失，且碰撞时间极短）停在距离点处，轨道和粗糙，其他光滑，不计空气阻力，滑块与轨道间的动摩擦因数，重力加速度取，，，求：（1）滑块与轨道间的动摩擦因数及滑块在轨道上因摩擦产生的热量；（2）滑块飞离点时对圆弧轨道的压力大小；（3）弹簧的弹性势能。【答案】（1），；（2）；（3）【解析】（1）滑块从点飞出做抛体运动，设飞出时滑块速度为，如图所示，将分解，水平方向，竖直方向，又，由以上三式，解得，，，滑块恰好从点沿水平方向进入轨道，运动停下，由