海南省海中、文中、海口一中、嘉中2024-2025学年高三下学期3月联考物理试题

物 理四校联考物理试卷 一、单选题（本题共8小题，每小题3分，共24分。在每个小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意） 1．2024年12月18日， 我国科学家在江门地下700m的实验室尝试捕捉中微子v。中微子v是基本粒子之一， 它几乎没有质量且不带电， 民间戏称为“幽灵粒子”。中微子v与水中的发生核反应的方程式为，则x粒子为 A． B． C． D． 2．甲图为某小型发电机原理图，不计发电机线圈电阻，外接电阻R=6Ω，当线圈匀速转动时，产生的电动势随时间变化如图乙所示，则 A．电压表的示数为12V B．线圈产生的电动势的表达式为u = 12 sin50π t（V） C．电阻R的热功率为48W D．若将电阻R换成击穿电压为12V的电容器，电容器不会被击穿 3．2024年8月4日在巴黎奥运会体操男子吊环决赛中，中国选手刘洋和邹敬园包揽冠亚军。如图甲所示是刘洋在比赛中的“十字支撑”动作。要完成该动作，运动员先双手向下撑住吊环，此时两根等长的吊绳沿竖直方向，然后双臂缓慢张开，身体下移，如图乙所示。若吊环的两根绳的拉力大小均为，它们的合力大小为，则在运动员双臂张开，两手距离增大的过程中 A．增大，不变 B．不变，增大 C．减小，不变 D．增大，增大 4．一定质量的理想气体从状态a开始分别变化到状态b和状态c，气体的图像如图所示。已知气体在a状态时的体积为1 L。下列说法正确的是 A．状态b气体分子的平均动能小于状态c气体分子的 平均动能 B．a到c过程，单位体积内的气体分子数减少，单位时 间内撞击到单位面积器壁上的气体分子数减少 C．气体在c状态时的体积为0.5 L D．a到c过程，气体向外界放出热量 5．质量为m的某国产新能源汽车在平直道路上以恒定功率P由静止启动，经过时间t达到最大速度，汽车在行驶时所受阻力恒为f，该过程中 A．汽车做匀加速直线运动 B．汽车达到的最大速率为Pf C．汽车的平均速率为 D．汽车行驶的距离为 6．利用全反射棱镜可以方便地获取指纹图像而制成指纹锁。如图所示，在棱镜的两个直角边外侧分别放置照明光源和摄像孔，当手指按在斜边的折射面上时，指纹的突出部分因与棱镜的折射面紧密接触而破坏了全反射条件，因而相应位置的反射光较弱，而指纹的凹槽部分因其未与折射面接触而反射光线强，从而在摄像机所在位置可以清楚地摄得折射面上明暗相间的指纹图像。光在真空中的传播速度为c。关于全反射棱镜，下列说法正确的是 A．能形成明暗相间的指纹图像是因为光的干涉 B．光在棱镜中的传播速度可能为0.75c C．制作棱镜材料的折射率应不小于 D．棱镜截面可以是一个顶角为30°的直角三角形 7．采用如图甲所示电路来研究光电效应规律，现分别用a、b两束单色光照射同一光电管，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是 A．若直流电源左端为正极，将滑动变阻器滑片P向右滑动，则电流表示数一定增大 B．若直流电源右端为正极，电流表示数可能为零 C．用a光照射时比用b光照射时，所获得的光电子最大初动能大 D．a光照射时的遏止电压大于b光照射时的遏止电压 8．如图所示，边长为L的正四面体ABCD的中心为O，A、B两点分别固定等量异种点电荷、，设无穷远处电势为零，则下列说法正确的是 A．C、D两点电场强度大小相等，方向不同 B．O点场强大小为 C．电子在C点的电势能比在D点的电势能小 D．将位于A点的电荷移到C点，D点的电势不变 二、多选题（本题共5小题，每小题4分，共20分。在每个小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对而不全的得2分，错选或不选的得0分） 9．6G通信技术有望在未来引领新的通信变革，相较于5G，它有着更卓越的性能提升。已知5G网络通信技术采用3.3GHz－5GHz频段的电磁波，而6G网络预计将使用太赫兹频段（0.1THz－10THz，1THz＝1000GHz ）的电磁波。以下关于5G和6G的说法正确的是 A．6G信号是横波，5G信号是纵波 B．6G信号的光子能量比5G信号的光子能量大 C．相同情况下6G信号衍射现象比5G信号衍射现象更明显 D．6G信号和5G信号相遇不会发生干涉现象 10．某高层住宅楼层高为3m，小明从一楼乘电梯回家，用智能手机记录了电梯运行的速度随时间变化关系如图所示。取竖直向上为 正方向，根据图像可知 A．2s末电梯速度方向与8s末速度方向相反 B．2s末电梯加速度方向与8s末加速度方向相反 C．0~3s内，小明处于超重状态 D．小明家所在楼层为14层 11．一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻波传播到x=5m处的M点，波形如图1所示；图2是x=3m处质点N的振动图像，Q是位于x=10m处的质点。下列说法正确的是 A．这列波的传播速度是1m/s B．该简谐横波的起振方向为y轴正方向 C．t=8s时质点Q首次到达波谷位置 D．从开始计时到波刚传到Q点时，P点通过的路程为50cm 12．如图所示，电源电动势为E、内阻为r，R0为定值电阻，且r < R0，电容器的电容为C，灯泡电阻也为R0且保持不变，电表均为理想电表。闭合开关S，电流稳定时，灯泡正常发光，电压表示数为U，电流表示数为I，向右调节滑动变阻器滑片P到特定位置，待电路稳定，该过程电压表示数的变化量绝对值为，电流表示数的变化量绝对值为，则 A． B．电压表、电流表示数均变大，灯泡变亮 C．通过R0的电荷量为 D．电源的输出功率减小，总功率增大 13．现代科学仪器常利用电场、磁场控制带电粒子的运动，真空中存在着如图所示的多 层紧密相邻的匀强电场和匀强磁场，电场与磁场的宽度均为d，电场强度为E，方向水平向右；磁感应强度为，方向垂直纸面向里．电场、磁场的边界互相平 行且与电场方向垂直，粒子在电场、磁场交界处只受磁场力的作用．一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子在第1层电场左侧边界某处由静止释放，粒子始终在电场、磁场中运动。不计粒子重力及运动时的电磁辐射，不考虑相对论效应．下列说法正确的是 A．粒子在第1层磁场中运动的时间为 B．粒子无法进入第5层磁场 C．粒子运动的最大速度为 D．若粒子恰好不能从第n层磁场右边界 穿出，换成比荷较大的其它带正电粒 子也无法从第n层磁场右边界穿出 三、实验题（14题10分，15题10分，共20 分。把答案写在答题卡中指定的答题处） 14．（I）某学习小组进行“用油膜法估测分子大小”的实验。 （1）该实验中，将油酸分子看成是球形的，所采用的 方法是_______。 A. 等效替代法 B. 理想模型法 C. 控制变量法 D. 比值定义法 （2）在实验中，已知实验室中使用的油酸酒精溶液的体积百分比浓度为A，N滴溶液的总体积为V。在浅盘中的水面上均匀撒上痱子粉，将一滴溶液滴在水面上，待油膜稳定后，在带有边长为a的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓（如图所示），测得油膜占有的正方形小格个数为x。用以上字母表示油酸分子的半径约为_______。 （II）某同学用如图甲所示装置测量滑块与水平桌面间的动摩擦因数，重力加速度g取10 m/s2。 （1）在砂桶中放入适量细砂，接通电源，由静止释放滑块，打出一条纸带。从比较清晰的点迹起，每5个点取1个计数点，在纸带上连续标出5个计数点A、B、C、D、E，测出各计数点到A点之间的距离，如图乙所示。电源频率为50Hz，则滑块运动的加速度a = m/s2（结果保留1位小数） 砂桶 （2）实验中多次改变砂桶中细砂的质量，重复实验，测得多组力传感器示数F及对应的滑块运动的加速度a，以a为纵坐标、F 为横坐标描点得到如图丙所示的a-F图像。 由图中数据可知，滑块和动滑轮的总质量为 M = kg，滑块与桌面间的动摩擦 因数µ = 。 15．某实验小组使用某个多用电表测量电学中的物理量，并探究欧姆表的原理。 （1）使用多用电表粗测电阻时，将选择开关拨至欧姆挡“×100”挡，经欧姆调零后进行测量，指针指在如图甲所示的位置，为了使多用电表测量的结果更准确，该同学应该选择欧姆挡 挡（选填“×1k”或“×10”）； （2）该小组进一步探究欧姆表的原理，设计了如图乙所示的电路，通过调节开关S，可使欧姆表具有“”和“”的两种倍率，可用器材如下： A．干电池（电动势，内阻不计）； B．电流表（满偏电流，内阻）； C．定值电阻（阻值为）； D．滑动变阻器（最大阻值为）； E．定值电阻（阻值为）、（阻值未知）； F．开关一个，红、黑表笔各一支，导线若干。 虚线框内是双量程电流表，已知当S接时，对应电流表量程是； ① 定值电阻 ； ② 测电阻时，B表笔应是 （填“红”或“黑”）表笔。 ③ 当开关S拨向 （填“”或“”）时，欧姆表的倍率是“” ④ 使用一段时间后电池老化，电动势下降到1.45V、内阻增大到3Ω，但仍可调零，正确操作后，测量另一个定值电阻，欧姆表读数为，则这个电阻的实际阻值应为 。 四、计算题（本题共3 小题，第16 题8 分，第17 题12 分，第18 题16 分，共36分。把答案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） 16．2024年5月3日，搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭，在中国文昌航天 发射场点火发射，进入地月转移轨道，6月2日，嫦娥六号探测器组合体成功着陆月背预选着陆区，并从月背上采集月壤，为我国研究月球做出巨大的贡献。假设嫦娥六号在月球表面做如下实验，在距离月球表面高度为h的位置将一小球以初速度v0水平抛出（不计阻力），实验测量落点离抛出点水平距离为x。将月球视为质量分布均匀且不考虑自转的球体，月球半径为R，万有引力常量为G。 求： （1）月球表面的重力加速度g的大小及月球质量M ； （2）月球的第一宇宙速度v 。 17．某轨道模型如图所示，AB为光滑弧形轨道，在B处与光滑水平轨道BC平滑相接。CDE为半径的光滑圆形轨道，C、E略微错开，圆形轨道在E处与光滑水平轨道EF平滑相接，轨道EF末端F处放置一长度，质量的木板，木板与地面间无摩擦。质量可视为质点的滑块从距水平轨道高h处静止释放。已知滑块与木板间的动摩擦因数为，滑块在通过各连接处时均无能量损失。重力加速度，求 ： （1）滑块静止释放高度h = 2 m，滑块在通过圆轨道最高点D时对轨道的压力大小； （2）滑块始终不脱离轨道前提下，讨论h不同时，滑块与木板摩擦所产生的热量Q 与滑块静止释放高度h的关系。 18．如图所示，一质量为m1=1kg、电阻R1=2Ω，边长为L=0.4m的正方形单匝线框abcd放在平板小车上，线框abcd的ab边刚好与小车左端对齐，小车上表面与水平台AC等高，小车长度L0=4.8m，小车和线框一起以速度v0=12m/s向右匀速运动。当小车与水平台左侧碰撞后立即停止运动，线框abcd继续向右运动进入水平台。AB间距离s = 4m。在离台面高度为h = 0.2m空间上方（以虚线NQ为边界），有一匀强磁场区域MNQP，区域内磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B = 1T。当线框abcd的cd边刚到达虚线MA时，给线框施加一个水平外力F，使线框以到达虚线MA时的速度匀速进入匀强磁场区域MNQP，当线框abcd的ab边刚到达虚线MA时，撤去外力F。已知线框与小车和水平台AB间的动摩擦因数均为μ =0.5。重力加速度大小为g=10m/s2。求： （1）线框abcd进入磁场区域MNQP的过程中，线框abcd中的电流大小； （2）外力F做功的大小； （3）已知水平台BC区光滑，在虚线PB右侧存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小随距离均匀增强的磁场。紧靠虚线PB竖直放置一个边长L=0.4m，质量m2=3kg、匝数n=25匝、电阻R2 =10Ω的正方形线框efhj。在线框左边界ef处的磁感应强度大小为B1=1T，线框右边界hj处的磁感应强度B2=2T。线框abcd的cd边运动到虚线PB时，与静止的线框efhj发生弹性碰撞，线框abcd与线框efhj碰撞后，直到两线框都静止时，求线框abcd的cd边与线框efhj的ef边间的距离大小。 物 理 一、单选题（本题共8小题，每小题3分，共24分。在每个小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C A A B D C B D 二、多选题（本题共5小题，每小题4分，共20分。在每个小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对而不全的得2分，错选或不选的得0分） 题号 9 10 11 12 13 答案 BD BC AD AC ABD 三、实验题（14题10分，15题10分，共20 分。） 14.（I） （1） B （2） （II）（1）1.0 （2） 2 0.04 （每空2分） 15.（1）“×10” （2）① 9 ② 黑 ③ b ④ 145 （每空2分） 四、计算题（本题共3 小题，第16 题8 分，第17 题12 分，第18 题16 分，共36分。） 16.（1） （2） 【解析】 （1）小球做平抛运动，则有： ……………………………… ( 1分） ……………………………… ( 1分） 联立可得 ……………………………… ( 1分） 不考虑自转时，万有引力与重力相等，则有： …………… ( 1分） 解得 ……………………………… ( 1分） （2）月球的第一宇宙速度，满足 ………………………………（2分） 解得 ……………………………… ( 1分） 17.（1） （2）见解析 【解析】设释放点为K点， （1）则滑块从K点到D点，根据动能定理 ……（2分） D点对滑块分析，由牛顿第二定律可得： …………（1分） 解得 ……………………（1分） 由牛顿第三定律可得滑块对轨道的压力大小为15N ……………………（1分） （2）滑块不脱离轨道，当，滑块不能到达木板， 故当时，Q = 0 恒成立 ……………………（1分） 滑块恰好能过D点的条件为 ……………………（1分） 滑块从释放点到D点, 根据动能定理 ……（1分） 联立可得m 滑块恰好不滑离木板，根据机械能守恒 由动量守恒 ……………………（1分） 由能量守恒： ……………………（1分） 联立可得 h = 2 m 当0.5≤h≤2m时，滑块最终将与木板达到共速，则有： 根据机械能守恒 由动量守恒 由能量守恒 联立可得 ……………………（1分） 故有当时，滑块将从木板右端G离开木板，对应热量Q= ……………………（1分） 综上可得： 18.（1） （2） （3） 【解析】 （1）小车停止后，线框abcd在车上做减速运动，根据牛顿运动定律可得μm1g=m1a 得a=2m/s2 ……………………（1分） 当cd边到达MA时，线框速度为v1，由运动学规律得 ……………………（1分） 得 v1=10m/s （如果用动能定理求解给2分） 此时，cd边切割磁感线产生电动势 E1=B(L-h)v1=2V ……………………（1分） 线框中电流大小为 ……………………（1分） （2）线框abcd在进入磁场过程中，设cd边到MA的距离为x， cd边所受安培力 Fcd=BI1（L-h），方向水平向左 ……………………（1分） ad边所受安培力 Fad=BI1x方向竖直向下 得线框所受支持力 N=mg+Fad， 摩擦力 f=μN ……………………（1分） 由此可知拉力 F=Fcd+f= BI1（L-h）+μ（mg+BI1x），随x线性增加 ……（1分） 故线框进入磁场过程中F做功 ……………………（1分） 解得 ……………………（1分） （3）线框完全进入MA边界后，电流为零，以加速度a做匀减速直线运动，与线框 efjh碰撞前瞬间速度为v2，由运动学规律得………（1分） 解得 v2=8m/s 两线框发生弹性碰撞，碰后线框abcd速度为v3，线框efjh速度为v4， 根据动量守恒定律： ……………………（1分） 机械能守恒得： ……………………（1分） 代入数据解得 v3=-4m/s ；v4=4m/s 对于线框abcd，将向左做匀减速直线运动： …………（1分） 对于线框efjh，hj边所处磁场强度设为B4，ef边所处磁场强度为B3， 由题意得 B4-B3＝1T 线框向右运动产生的总电动势为 E2=nB4Lv-nB3Lv，电流为 所受安培力合力为 F=nB4I2L-nB3I2L ……………………（1分） 根据动量定理 ……………………（1分） 线框向右移动距离为 联立可得 代入数据解得 x2=1.2m 故cd边与ef边距离为 ……………………（1分） 高三物理联考题参考答案 第1 页 （共4页） 学科网（北京）股份有限公司 $$