海南省某校2023~2024学年高三下学期学业水平选择性考试物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1海南省2024年普通高中学业水平选择性考试物理样卷（一）本试卷共100分考试时间90分钟注意事项：1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题〖答案〗后，用铅笔把答题卡上对应题目的〖答案〗标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他〖答案〗标号。回答非选择题时，将〖答案〗写在答题卡上。写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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.已知钚239某次裂变的核反应方程为，其中核的质量为，的质量为，核的质量为，核反应中释放的能量为E，光在真空中的速度为c，则下列说法正确的是（）A.X核的中子数为82B.核的比结合能大于核的比结合能C.X核的质量为D.该核反应过程质量守恒〖答案〗C〖解析〗A．根据质量数和核电荷数守恒可得，故X核的中子数为A错误；B．由于核裂变为核要释放能量，说明核比核更稳定，核的比结合能小于核的比结合能，B错误；C．设X核的质量为，则裂变后的亏损的质量为根据质能方程解得C正确；D．裂变过程，质量有所亏损，D错误。故选C2.科学家曾做过从航天飞机上释放小卫星的“绳系卫星”实验。从航天器A上释放一颗小卫星B，小卫星与航天器之间用导电缆绳相连，两者保持相对静止，从而进行多种科学实验，如图所示。若已知小卫星位于航天器的正下方，且跟航天器一起在地球赤道上空绕地球做匀速圆周运动，以下说法正确的是（）A.小卫星做圆周运动的线速度大小比航天器的小B.小卫星做圆周运动的角速度比航天器的小C.小卫星做圆周运动的向心加速度大小比航天器的大D.小卫星做圆周运动的周期比航天器的大〖答案〗A〖解析〗B．小卫星与航天器之间用导电缆绳相连，两者保持相对静止，即角速度相等，故B错误A．根据角速度与线速度的关系有由于小卫星位于航天器的正下方，圆周运动轨道半径小于航天器的轨道半径，结合上述可知，小卫星做圆周运动的线速度大小比航天器的小，故A正确；C．根据结合上述可知，小卫星做圆周运动的向心加速度大小比航天器的小，故C错误；D．小卫星与航天器之间用导电缆绳相连，两者保持相对静止，即周期相等，故D错误。故选A。3.如图所示，一截面为半圆形的玻璃砖置于水平地面上，直径AB垂直于水平地面，O为圆心。一束光从玻璃砖的右侧圆弧面沿半径方向射入，经AB折射后分为a、b两束光，若将入射光绕圆心O在纸面内沿逆时针方向缓慢旋转至与AB间的夹角时，光束b恰好消失，此时光束a与水平地面间的夹角，则光束a、b在玻璃砖中传播速度的比值等于（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗若将入射光绕圆心O在纸面内沿逆时针方向缓慢旋转至与AB间的夹角时，光束b恰好消失，说明光束b发生了全反射，入射角等于临界角，由几何关系得由解得光束a与水平地面间的夹角，得折射角为由折射定律解得由v=得故选A。4.某一传动装置的部分结构如图所示，甲是一个半径为r的以其圆心为轴匀速转动的轮子，乙是一个中空的轮环，内半径为2r，外半径为3r，转动轴在轮环的圆心，已知甲轮带动乙轮环转动，接触处不打滑。当甲轮转动的角速度为时，轮环外壁N点的线速度大小为（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗由题可知，乙内环的线速度所以，乙环的角速度所以轮环外壁N点的线速度，故选C。5.远距离输电的示意图如图所示，图中变压器均为理想变压器，已知输送功率为P，升压变压器副线圈两端的电压为U，流过该副线圈的电流为I，输电线的总电阻为R，下列关系式正确的是（）A. B.C. D.〖答案〗C〖解析〗A．令降压变压器原线圈两端电压为，则有故A错误；BC．输送功率为P，则有故B错误，C正确；D．输送功率为P，则有故D错误。故选C。6.小刘喜欢掷飞镖，一次练习中，飞镖从P点以某一与水平方向成角的速度斜向上飞出，最后水平扎在竖直放置的木板上的Q点。Q点距离飞镖抛出点的竖直高度，飞镖的运动过程如图所示，忽略空气阻力，重力加速度，，则飞镖抛出点到木板的水平距离L为（）A.2.4m B.3.6m C.4.8m D.6.0m〖答案〗C〖解析〗由于飞镖最后水平扎在竖直放置的木板上的Q点，表明Q点是飞镖斜抛运动的最高点，利用逆向思维，根据平抛运动规律有，，解得故选C。7.帆船是利用风力航行的船，是继舟、筏之后的一种古老的水上交通工具。如图所示，在某次航行时，一艘帆船在水平风力的作用下，以速度沿风的方向匀速前行，风与帆作用的有效面积为S，气流的平均密度为，帆船行驶过程水平方向上所受阻力恒为f。假设气流与帆作用后速度与帆船前行速度相等，则风速大小为（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗时间内冲击船帆的空气的体积为时间内冲击船帆的空气质量为空气的动量改变量为取船速方向为正，设帆对空气的作用力大小为F，由动量定理可得即又帆船匀速前行，根据平衡条件联立解得故选A。8.如图所示，静止在水平地面上的倾角的斜面上放置一质量的物块A，平行于斜面的轻绳绕过定滑轮、与劲度系数QUOTEk=100N/mk=100N/m的轻质弹簧连接，物块A处于静止状态，轻绳处于伸直状态。现将一质量的物块B悬挂于轻质弹簧上，静止释放物块B，在物块B向下运动（始终未着地）的过程中，物块A与斜面始终保持静止状态。已知重力加速度，弹簧的弹性势能，其中x为弹簧的形变量，，，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则关于物块B向下运动过程中的分析，下列说法正确的是（）A.物块A与斜面之间的动摩擦因数的最小值为0.75B.斜面对地面摩擦力的最大值为3.72NC.物块B速度的最大值为D.弹簧弹性势能的最大值为0.1922J〖答案〗C〖解析〗A．当B向下运动到最低点时，A受到的静摩擦力最大，根据平衡条件可得又联立解得根据平衡条件可得解得故A错误；B．当B向下运动到最低点时，斜面对地面的摩擦力最大，根据平衡条件可得故B错误；C．当B的合力为0时，速度最大，设此时弹簧的压缩量为x，则有解得此时弹簧的弹性势能为根据机械能守恒定律可得解得故C正确；D．当B向下运动到最低点时，弹簧的形变量最大，弹性势能最大，根据系统机械能守恒可得解得故D错误。故选C。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，有多项符合题目要求。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.小明准备自己动手重做奥斯特实验，并希望观察到小磁针最大的偏转，他用绝缘支架架好直导线，并在直导线正下方放置了一枚小磁针。有关该实验，以下说法正确的是（）A.为了让通电前后小磁针有最大的偏转，直导线应该沿南北方向放置B.为了让通电前后小磁针有最大偏转，直导线应该通正弦交变电流C.通电时，直导线正下方的小磁针S极应该指向地理位置南极D.未通电时，直导线正下方的小磁针S极应该指向地理位置南极〖答案〗AD〖解析〗A．地磁场的方向沿地理南北方向，为了使实验现象明显，直导线电流产生的磁场在小磁针位置的方向应该沿东西方向，根据安培定则可知，为了让通电前后小磁针有最大的偏转，直导线应该沿南北方向放置，故A正确；B．为了让通电前后小磁针有稳定的最大的偏转，直导线应该通较大的恒定电流，故B错误；C．由于通电导线产生的磁场的影响，小磁针指向应该为合磁场的方向，由于地磁场沿南北，则通电时，直导线正下方的小磁针S极应该偏离地理南极位置，故C错误；D．未通电时，由于地磁场沿南北，直导线正下方的小磁针在地磁场的作用下，S极应该指向地理位置南极，故D正确。故选AD。10.一列沿x轴方向传播简谐横波在时刻的波形图如图甲所示。已知质点P的振动图像如图乙所示，则下列说法正确的是（）A.该简谐横波沿x轴正方向传播 B.质点P振动的周期为1.2sC.该波的波长为24cm D.该简谐横波的波速为40m/s〖答案〗D〖解析〗A．根据图乙t=0s时，质点P向下振动，由同侧法可得波向x轴负方向传播，故A错误。BCD．根据甲、乙图可知，波长24m，周期0.6s，波速故BC错误，D正确。故选D。11.套在水平直杆上的物块A与小球B、C通过三根长度相等的轻绳连接，当在小球C上施加最小的作用力F（图中没有画出）时，物块A与小球B、C恰好在如图所示的位置保持静止，此时三根轻绳均处于伸直状态，AB绳位于竖直方向。已知物块A与小球B的质量均为m，小球C的质量为2m，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（）A.AB绳与BC绳的弹力大小均为 B.AC绳的弹力大小为mgC.作用力F的大小为D.物块A与直杆间的动摩擦因数的最小值为〖答案〗BD〖解析〗A．对B进行受力分析，要使AB绳位于竖直方向，则故A错误；BC．C恰好保持静止，如图所示则解得F=故B正确，C错误；D．整体研究解得故D正确。故选BD。12.一定质量的理想气体由状态a经历状态b、c最终回到初始状态a，该过程的图像如图甲所示。以横坐标v表示分子速率，纵坐标表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，分别作出图甲中a、b、c三种状态下气体分子速率分布规律的曲线，如图乙所示。则下列说法正确的是（）A.b→c过程，单位时间内撞击单位面积的分子数目逐渐减小B.a→b→c→a过程，气体从外界吸收的热量为C.状态a、b、c对应的分子速率分布规律图像分别是图乙中的①、②、③D.图乙中三条图线与横轴所围面积的关系为〖答案〗BD〖解析〗A．由图甲可知，b→c过程，为等压压缩，根据等压变化V可知，温度降低，分子对容器壁的平均作用力减小，而压强不变，所以单位时间内撞击单位面积的分子数目逐渐增多，故A错误；B．a→b→c→a过程中，其中气体体积增大，对外做功气体体积减小，外界对气体做功过程，气体体积不变，气体即不对外做功，外界也不对气体做功，则整个循环做功为根据热力学第一定律解得所以，气体吸收热量，为，故B正确；C．由图乙可知，①、②、③对应的温度关系为由图甲，根据可知故C错误；D．图乙中，图线与横轴所围图形面积表示分子总数，所以，三条图线与横轴所围面积的关系为S①=S②=S③，故D正确。故选BD。13.如图甲所示，两条固定的倾斜光滑平行金属导轨M、N，导轨平面与水平面的夹角为，导轨间距为l，导轨电阻忽略不计。虚线ce、df均与导轨垂直，cefd区域内存在垂直于导轨所在平面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。将导体棒a、b并排且垂直导轨放置在同一位置，时刻先释放导体棒a，时刻释放导体棒b，此时导体棒a刚好进入匀强磁场区域，刻导体棒a刚好离开匀强磁场区域，流过导体棒a的电流随时间变化的图像如图乙所示，两导体棒始终与导轨垂直且接触良好，导轨足够长，两导体棒接入电路的电阻均为R，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A.虚线ce与df间的距离为B.图乙中电流C.两导体棒的质量均为D.导体棒b离开匀强磁场区域时，其与导体棒a的间距为〖答案〗BC〖解析〗A．根据图乙可知，导体棒a进入匀强磁场区域后，回路感应电流不变，即感应电动势不变，则导体棒a在磁场中做匀速直线运动，导体棒进入磁场前做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有导体棒a进入匀强磁场的速度虚线ce与df间的距离为解得故A错误；B．结合上述，导体棒a进入磁场时的速度根据图乙可知，通过导体棒a的电流大小始终一定，表明导体棒a进入磁场后做匀速直线运动，感应电动势为感应电流为解得故B正确；C．刻导体棒a刚好离开匀强磁场区域，此时导体棒b，进入磁场，产生的感应电流大小不变，可知，导体棒b进入磁场后做匀速直线运动，速度仍然等于，导体棒b处于平衡状态，根据平衡条件可知，由于导体棒在磁场中的安培力不变，则两导体棒重力沿导轨的分力大小相同，即两导体棒质量相等，根据平衡条件有结合上述解得故C正确；D．导体棒b离开匀强磁场区域时，导体棒a离开的位移等于其与导体棒a的间距则有解得故D错误。故选BC。三、非选择题：本题共5小题，共56分。14.某课外实验小组使用如图甲所示的实验装置测量重力加速度的大小。实验时，他们先用米尺测量分液漏斗下端到水桶底部的距离h，然后使漏斗中的水一滴一滴地下落，调整阀门，使水滴落到桶底的同时，下一滴水刚好从漏斗的下端滴落。用秒表测量从第1个水滴自漏斗的下端滴落至第n个水滴落到桶底所用的时间t。（1）用米尺测量分液漏斗下端到水桶底部的距离h，如图乙所示，分液漏斗下端与米尺零刻度处对齐，水桶底部与米尺上的a点处对齐，则距离h为______cm。（2）重力加速度大小可表示为g=______（用h、n、t表示）。（3）若想测量的重力加速度值更准确，请给出一条合理化建议：______。〖答案〗（1）59.60（2）（3）适当增大n或多次测量h取平均值〖解析〗【小问1详析】由图可知【小问2详析】用停表测量第1个水滴从漏斗的下端滴落至第n个水滴落到桶底所用的时间t，则滴水的时间间隔为根据自由落体运动的位移与时间关系联立可得【小问3详析】若想测量的重力加速度值更准确，可适当增大n或多次测量h取平均值。15.某同学想利用电压表和电阻箱尽量精确地测定电池的电动势E和内阻r，实验电路图如图甲所示，实验器材有：待测电池一个（电动势约为3.70V，内阻约为1.00Ω），定值电阻两个（阻值分别为10Ω和500Ω），电阻箱R一个，理想电压表V一个（有3V和15V两个量程），开关K一个，导线若干。（1）为了尽量精确地测定电池的电动势E和内阻r，定值电阻应选择阻值为______Ω的电阻，电压表选择______V量程。（2）如图乙，实验实物图已连接部分导线，请用笔画线代替导线完成其余部分电路的连接。（）（3）实验前，应先将电阻箱的电阻调到______（选填“最大值”或“最小值”），然后再闭合开关。（4）实验中，电阻箱的阻值为R，电阻箱两端的电压为U，改变电阻箱的阻值，得到多组R、U值，利用实验数据画出的图像如图丙所示，图像与纵轴交点坐标为，与横轴交点坐标为，则电池电动势______，内阻______（用题中所给字母表示）〖答案〗（1）103（2）（3）最小值（4）〖解析〗【小问1详析】为了便于电路调节，所以定值电阻应选择10Ω；电池的电动势约为3.70V，电压表选择3V量程的；【小问2详析】先将电阻箱的另一个接线柱与开关的右接线柱相连，再将电压表并联在电阻箱两端。【小问3详析】为了防止电电压表烧坏，所以电阻箱的电阻调到最小值，然后再闭合开关；【小问4详析】根据电路图可知实验原理为结合图像的斜率和截距可得16.如图所示，某种喷雾器贮液筒的总容积，关闭喷雾阀门，装入一定量的药液后将加水口密封盖盖好。活塞式打气筒打一次气，可以把体积、压强的空气打进贮液筒。已知大气压强，设打气过程气体温度不变，气体视为理想气体。（1）若原来药液的体积为7L，贮液筒内气体压强达到4atm时停止打气，打开喷雾阀门使其喷雾，直至内外气体压强相等，求这时筒内剩下的药液的体积。（2）若已知打气筒打了35次气，打开喷雾阀门后恰能把药液喷光，求喷出的药液体积。〖答案〗（1）1L；（2）7L〖解析〗（1）若原来药液的体积为7L，得贮液筒内初状态气体体积为已知压强为，末状态压强为，由等温变化得解得筒内剩下的药液的体积为（2）以贮液筒内气体与打入的气体整体为研究对象初状态有筒内气体最后状态应该是由解得喷出的药液体积为17.如图所示，虚线OM与x轴正方向的夹角，OM与x轴负半轴上侧区域存在电场强度大小为E、方向沿y轴负方向的匀强电场，OM下侧与第四象限区域存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场。将一质量为m、电荷量为的带正电粒子从电场中的P点由静止释放，粒子在第一象限磁场内运动时恰好没有越过x轴正半轴。已知P点坐标为（L，），粒子重力不计。求：（1）粒子刚进入磁场时的速度大小；（2）求磁感应强度大小；（3）求粒子在第一象限内由磁场进入电场后，在电场内运动过程中粒子到虚线OM的最大距离。〖答案〗（1）；（2）；（3）〖解析〗（1）粒子距离进入磁场的距离为x，有几何关系可知电场中，粒子做匀加速直线运动，有，解得（2）由于粒子在第一象限磁场内运动时恰好没有越过x轴正半轴，即粒子与x轴正半轴相切，由几何关系可知，其做圆周运动的半径为L，所以有解得（3）粒子在磁场中运动轨迹图如图所示由几何关系可知，其粒子由磁场进入电场速度方向水平，其速度大小为，将该速度分解为垂直于OM的速度和平行于OM的速度，由之前的分析可知，其在电场中的加速度a竖直向下