海南省2023-2024學年高三學業水平診斷（五）

物理試卷

考生注意：

1.答題前，考生務必將自己的姓名、考生號填寫在試卷和答題卡上，并將考生號條形碼粘貼

在答題卡上的指定位置。

2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡對應題目的答案標號涂黑。如需改動，

用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試

卷上無效。

3.考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。

一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有

一項是符合題目要求的。

1.M（,H）是我國正在研制的“人造太陽”中的重要核燃料。自然界中氤（：H）的含量極少，工業上

一般用中子轟擊：Li獲取，核反應方程為；U+；11->*+：11,篇；（：H）具有放射性，衰變方程為

:HfY+；He,則下列判斷正確的是（）

A.X為B粒子B.Y為a粒子

C.核反應;Li+〔nfX+：H為a衰變D.衰變過程:HfY+；He會放出能量

2.一半圓形透明介質水平放置，一束光線由a、6兩種頻率的單色光組成。將該光束沿半徑方向從圓周上

的上某點入射，結果只有a單色光從介質的平面部分射出，光路如圖所示。下列說法正確的是（）

A.透明介質中的反射光只有6單色光

B.a光的臨界角大于6光的臨界角

C.該透明介質對a光的折射率大于對b光的折射率

D.a、b光在透明介質中的傳播速度關系為乜<以

3.A、8兩質點從同一地點沿同一方向做直線運動，運動速度v隨時間，的變化規律如圖所示。已知f=3s

時刻兩質點相遇，則相遇時質點A的速度大小為（

A.6m/sB.6.2m/sC.9.4m/sD.9.6m/s

4.2023年8月，全球首款支持衛星通話的智能手機上市，衛星移動通信的大眾“手機時代”來臨，而為

用戶提供語音、數據等衛星通信服務的“幕后功臣”，正是我國自主研制的“天通一號”地球同步軌道衛

星系統。該系統由三顆地球同步衛星組成，衛星軌道距地面的高度約為地球半徑的5.6倍，關于這三顆衛

星，下列判斷正確的是（）

A.三顆衛星均在赤道正上空，處于平衡狀態

B.三顆衛星的線速度、加速度、周期均相同

C.衛星的發射速度大于7.9km/s,在軌運行的速度小于7.9km/s

D.衛星在軌運行時，向心加速度大小約為地面上物體重力加速度的工

6.6

5.如圖所示，在一個“十”字架水平桿上用細線對稱地懸掛兩個可視為質點的小球A、B,已知A的質量

為網,，B的質量為%且㈣,>根B，圖中=OO2,4="。現將整個裝置繞豎直桿勻速轉動，

則A、B兩球穩定時，下列說法正確的是（）

A.懸掛A球的細線與豎直方向的夾角等于懸掛B球的細線與豎直方向的夾角

B.懸掛A球的細線與豎直方向的夾角大于懸掛B球的細線與豎直方向的夾角

C.A球做圓周運動的線速度大于B球做圓周運動的線速度

D.A球做圓周運動的線速度小于B球做圓周運動的線速度

6.科研工作者常通過觀察原子核在磁場中的運動軌跡來判斷原子是否發生衰變以及衰變的性質。靜止的

原子核在磁場中發生衰變后運動軌跡如圖1所示；靜止的磐U原子核在磁場中發生衰變后運動軌跡

B.U衰變后兩個產物的動量相同

C.圖1衰變為8衰變

D.圖2中小圓的半徑彳與大圓的半徑々的關系為馬=46彳

7.如圖所示，固定在豎直平面內的光滑半圓環上套有一質量為根的小球，半圓環的圓心為O。現用始終

沿圓弧切線方向的力尸拉動小球由〃點向圓環最高點N緩慢移動，則此過程中，力尸和球所受支持力外

的變化情況是（）

A.尸減小，FN增大B.尸增大,外減小C.F增大,「增大D.P減小，/減小

8.如圖所示，質量為機的長木板A放在光滑的水平面上，物塊B、C放在長木板上。物塊B的質量也為

m,B、C與A間的動摩擦因數均為〃，A、B、C均處于靜止狀態，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力

加速度為g。現給物塊B施加一個水平向右的拉力F,則下列判斷正確的是（）

LILI歹

⑷——A

~r

777/777777777777777777777777777777777777777

A.當尸足夠小時，A仍保持靜止狀態

B.當拉力F="mg時，物塊B與A剛好要發生相對滑動

C.當物塊C的質量足夠小時，C與A會發生相對滑動

D.當物塊c的質量也為加時，物塊C能獲得的最大加速度為

二、多項選擇題：本題共5小題，每小題4分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多

個選項是符合題目要求的。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。

9.某研究性學習小組設計了如圖1所示的實驗裝置，將一傾角可調的光滑斜面固定在水平面上，斜面上

固定一力傳感器，將小球通過擺線掛在力傳感器上，擺線與斜面始終保持平行，小球能在斜面上做單擺運

動。當斜面傾角6=45。時，傳感器輸出的細線拉力F隨時間t的變化曲線如圖2所示，則下列說法正確

的是（）

A.由圖2可知單擺的周期為T=0.8sB.只減小斜面傾角，則單擺周期將變大

C.擺線應選用不易伸縮的輕質細繩D.只增大擺線的長度，則單擺周期將減小

10.一單匝閉合線圈處在變化的磁場中，通過線圈的磁通量隨時間周期性變化的規律如圖所示，其中的曲

線部分是正弦圖像的一部分，則下列判斷正確的是（）

A./=0.2s時亥！J,感應電流方向發生改變

B.0~0.1s內和O.ls-0.2s內，通過線圈截面的電量大小相等

C.0~0.1s內和O.ls-0.2s內，線圈中產生的焦耳熱相等

D./=0.45時亥1],線圈的電動勢瞬時值為107TV

11.如圖所示，真空中有三個點電荷/、/和0，/=-/<7和％=-q（q>0）分別固定在

的頂點0（0,0）和頂點A（2a,0）上。若2點的電場強度為零，a=60°,則必可能為（

A.q3=-^-Q>位于點（。,0）

B.位于點（a,0）

C.q3＞位于點僅,也。）D.位于點（0,Ga）

2

12.某司機駕駛汽車在平直高速公路上以速度％勻速行駛時，發動機的輸出功率為t=0時刻，司

機加大了油門，使汽車輸出功率立即增大到尸并保持該功率繼續行駛。從司機加大油門開始，汽車的丫一7

圖像如圖所示，從/=0時刻到再次達到勻速運動的過程中，汽車行駛的位移為s。若司機和汽車的總質量

為如忽略油耗對質量的影響，汽車行駛過程中所受阻力大小不變,則在該過程中，下列說法正確的是（）

3Vo

B.汽車的牽引力不斷增大

c.經歷的時間為a+網亡

3%8P

D.汽車從開始加速到再次勻速運動時平均速度大小為紐

4

13.如圖1所示，真空中兩平行金屬板A和8水平放置，板長為/、間距為d,板間加交變電壓。左側緊

靠A板有一粒子源P，/=0時刻開始連續向右水平發射速率為%、比荷為人的帶正電的粒子。若/=0時

刻發射的粒子從進入電場到從8板右邊緣離開的全過程，豎直方向的速度j隨時間f變化的圖像如圖2所

示，忽略邊緣效應，不計粒子重力和粒子間的相互作用，則（）

士4!2v0%

圖1圖2

A.交變電壓為周期7=」一的鋸齒波

2%

B.粒子在豎直方向的最大速度為％=邛

C.——時刻兩極板間的電壓為—氣一

8%kl2

D.在1=1-時刻進入的粒子恰好從B板右邊緣離開電場

8%

三、非選擇題：本題共5小題，共56分。

14.（10分）

（1）某同學用油膜法測油酸分子直徑。配制好的油酸酒精溶液的濃度為每1000mL油酸酒精溶液中有油

酸0.5mL,用滴管向量筒內滴50滴上述溶液，量筒中的溶液體積增加1mL。現把一滴上述溶液滴入撒有

琲子粉的盛水淺盤中，油酸在水面展開，穩定后形成單分子油膜的形狀如圖所示，方格紙每一小方格的邊

長均為10mm。

①根據以上實驗結果可知，每滴酒精油酸溶液中含有純油酸的體積V=m3,估算出油酸分子的直

徑為m（結果均保留1位有效數字）。

②用油膜法測出分子直徑后，若要測阿伏加德羅常數，只需知道油酸的（填選項序號）。

A.摩爾質量B.體積C.摩爾體積

（2）實驗小組要測量某電阻的阻值。

①小組成員先用歐姆表粗測該電阻的阻值，選擇開關調到“X10”擋，歐姆調零后測電阻，指針指在圖1

中指針所指的某一位置，此讀數誤差較大。小組成員將選擇開關調到另一倍率，重新歐姆凋零后測電阻,

指針指在圖1中指針所指的另一位置，則該電阻的阻值為Q。

②為了精確測量該電阻的阻值，小組成員設計了如圖2所示的電路：滑動變阻器的阻值范圍為0~5Q,電

流表的量程為100mA,用鉛筆畫線代替導線在電路中加一根導線，將電路改成能精確測量該電阻阻值的

電路。

③實驗操作時，先將圖2中滑動變阻器的滑動觸頭移到最）（填“左”或“右”）端，保持S2斷開,

閉合S、SP調節滑動變阻器使電流表指針偏轉至某一較大位置，并記下此時電流表的讀數乙；依次斷開

S和S「保持滑動變阻器接入電路的阻值不變，調整電阻箱使其阻值接近在①問中粗測的電阻值，再閉合

Sj和S,調節電阻箱的阻值使得電流表讀數為時，電阻箱的讀數即為待測電阻號的阻值。

15.（10分）某課外活動實驗小組設計如圖1所示實驗裝置驗證機械能守恒定律，在動滑輪的下方懸掛重

物A、定滑輪的下方懸掛重物B,重物B上固定一遮光條，遮光條的寬度為d,已知A、B的質量相等，

懸掛滑輪的輕質細線始終保持豎直，滑輪及遮光條的質量忽略不計。在遮光條正下方固定四個光電門，調

節各光電門的中心，使其與遮光條的中心均在同一豎直線上。由靜止釋放重物B,記錄重物B通過每個光

電門的擋光時間，重力加速度為g。

（1）開始時，繩繃直，重物A、B處于靜止狀態。釋放后，A、B開始運動，測出遮光條通過某一光電門

的時間為At,則重物B經過該光電門時的速度為v=（用題中所給物理量的字母表示）。

（2）用游標卡尺測得遮光條的寬度如圖2所示，則遮光條的寬度2=emo

1主尺23cm

I????I????I????I????I?

p??-1~~I~~J-rr1IIi??i?iiii?

010游標尺20

圖2

（3）若測得某光電門的中心與遮光條釋放點的豎直距離為兒，遮光條通過此光電門的擋光時間為△乙，

重物A、B的質量均為加，則從釋放點下落至遮光條通過此光電門中心時的系統動能的增加量狙=

系統重力勢能的減小量AEp=（以上兩空均用題中所給物理量的字母表示）。若在實驗誤差允許的

范圍內有八線=△￡），則說明A、B構成的系統機械能守恒。

16.（10分）某課外活動小組設計了一臺抽氣的裝置如圖所示，容器A的容積為％,內部裝有壓強為Po的

理想氣體，容器A連接管道中間有一開口，可以與打氣筒B相連，且該連接口左、右兩側各有一開關M、

N（M、N均為單向通氣）。打氣筒B的容積為及，且初始狀態活塞在最底端，將活塞向上提到最上端后

2

再向下壓至最底端，為一次抽壓全過程。若所有過程氣體溫度可視為不變，忽略連接管道部分的體積，求：

（1）抽壓1次后，A容器內氣體的壓強；

（2）若要使A容器中的壓強減小到;4以下，至少要抽壓幾次。

MN1------------

17.（12分）如圖1所示，足夠長、間距為1m的平行光滑金屬導軌固定在水平面上，導軌左端接有阻值

H=2O的定值電阻。垂直于導軌的虛線到導軌左端的距離為1m,其左側有垂直于導軌平面向上的勻

強磁場I,右側有垂直于導軌平面向下的勻強磁場H,兩磁場的磁感應強度大小均為2兀質量為0.5kg、

接入電路電阻為2Q的金屬棒ab垂直于導軌放置在磁場H中，現將磁場I的磁感應強度在2s內均勻減小

為零，同時給金屬棒施加一個水平向右的拉力尸，保持金屬棒在此時間段內靜止，導軌電阻不計。

（1）求在磁場I的磁感應強度減小過程中，作用在金屬棒上的拉力F的大小；

（2）磁場I的磁感應強度減為零后，金屬棒在拉力作用下向右運動，運動過程中金屬棒中電流隨金屬棒

運動時間的關系如圖2所示，求前2s內金屬棒運動的加速度大小和拉力的沖量大小。

18.（14分）如圖所示，在光滑的水平地面上有一用絕緣材料制成的小車，在小車左、右兩端各固定一塊

很大的金屬板，并使金屬板均勻帶上等量的異種電荷，從而在兩金屬板間形成水平向左的勻強電場，電場

強度的大小為E（未知）。半徑為R的半圓形光滑絕緣軌道緊貼兩金屬板固定在車的水平底板上，直徑AC

水平，且知小車、金屬板和半圓形軌道的總質量為M=2m。質量為優、電荷量為<7=燼的帶正電小球（可

3E

視為點電荷）從A點由靜止釋放，沿半圓形軌道運動到最低點2時速度大于零。已知重力加速度為g,求：

（1）小球沿半圓形軌道從A點運動到最低點B的過程中，電場力對小車M和小球m組成的系統做了多少

功；

（2）當小球運動到最低點B時小球的速度大小匕和小車速度大小丫2；

（3）小車向左運動的最大距離/。

海南省2023—2024學年高三學業水平診斷（五）

物理?答案

1-8題每小題3分，共24分，在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。9~13

小題每小題4分，共20分，在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的，全

部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。

1.答案D

命題透析本題考查考生對核反應方程和衰變方程的理解，考查物理觀念和科學思維。

思路點撥根據質量數、電荷數守恒可知，x為a粒子，Y為夕粒子，A、B項錯誤；核反應；

；Li+；nfX+；H屬于人工轉變，C項錯誤；衰變過程;H->Y+；He會伴隨著能量的釋放，D項正確。

2.答案B

命題透析本題考查光的反射、折射、全反射，意在考查考生的理解能力和分析能力。

思路點撥透明介質中的反射光是“6兩種單色光的復合光，選項A錯誤；因方光發生了全反射，則b

光的臨界角小于。光，根據sinC=L可得，b光的折射率較大，選項C錯誤，選項B正確；因%<改，

n

根據v=￡可知。、b在透明介質中的傳播速度關系為匕〉為，選項D錯誤。

n

3.答案D

命題透析本題考查考生勻變速直線運動的理解，考查考生的科學思維。

思路點撥兩質點相遇時，設A的速度為乙，根據題意gv/ngvB。—%)，解得VA=9.6m/s,D項正

確。

4.答案C

命題透析本題以天通一號為背景，考查萬有引力，考查考生的科學思維。

思路點撥衛星做圓周運動，受力不平衡，A項錯誤；三顆衛星的線速度大小、加速度大小、周期均相同，

但線速度方向、加速度方向不同，B項錯誤；近地衛星的發射速度最小為7.9km/s,在軌運行速度最大為

Mm

7.9km/s,因此同步衛星發射速度大于7.9km/s,在軌運行速度小于7.9km/s,C項正確；由G二mg,

GMm解得a=—\Ig,D項錯誤。

（6.6T?）26.6-

5.答案A

命題透析本題結合圓錐擺模型考查物體受力分析、向心力公式的應用，意在考查考生的理解能力和分析

能力。

思路點撥將小球的圓周運動等效成圓錐擺，設等效擺長為L,擺線與豎直方向的夾角為。，則

mgtan3^mLa)2sin0,解得Lcos￡=W，由于兩球的角速度相同，因此Leos。相同。而

LCOS^=-^+LACOS^.=4七+"COS&,可知懸掛A球的細線與豎直方向的夾角等于懸掛B球

tanq人tan%,

的細線與豎直方向的夾角，A球做圓周運動的半徑等于B球做網周運動的半徑，由丫=0廠可知，A球的

線速度等于B球的線速度，故選項A正確，選項B、C、D錯誤。

6.答案C

命題透析本題結合在磁場中原子核的衰變考查動量守恒定律和帶電粒子在磁場中的運動，意在考查考生

的理解能力和分析能力。

思路點撥rBi衰變后兩個產物的動量大小相同，但兩產物的質量不相等，所以動能不相同，選項A錯

誤；fu衰變后兩個產物的動量大小相同，但方向不同，選項B錯誤；的衰變方程為

；；Bif；『Po+'e,選項C正確；登U的衰變方程為于Ufj4Th+；N，衰變前后動量守恒，即

叫匕=加2%，半徑之比等于電量的反比，從而求出半徑之比為45：1,故選項D錯誤。

7.答案A

命題透析本題以小球的緩慢運動為背景，考查共點力作用下的物體的動態平衡，意在考查學生的分析能

力。

思路點撥小球受力如圖所示，設與水平方向夾角為。，依據共點力的平衡，有尸=mgcos。，

4=mgsin。，小球由M點向最高點N緩慢移動，。增大，尸減小，然增大，選項A正確。

N

8.答案D

命題透析本題以板塊模型為背景，考查考生對整體法和隔離法的應用，考查科學思維。

思路點撥當廠足夠小時，對整體根據牛頓第二定律可知，A一定會獲得一個加速度運動，A項錯誤；根

據牛頓第二定律可知，當拉力歹=〃〃以時，物塊B與A間的摩擦力小于〃陽，并沒有剛好要滑動，B

項錯誤;當B與A發生相對滑動時，假設C與A不會發生相對滑動,則"mg=+%）a,解得a=上空-

m+mc

rrj

則A對C的摩擦力/=火。=-------jiimcg<^mcgf假設成立，即C與A不可能發生相對滑動，C

m+mc

項錯誤；當C的質量也為加時，物塊C能獲得的最大加速度。=上儂一=,D項正確。

m+mc2

9.答案BC

命題透析本題結合斜面的擺動考查單擺的周期公式，意在考查考生的理解能力和分析能力。

思路點撥由圖2可知，小鋼球擺動的周期為T=2（0.9—0.1）s=1.6s,選項A錯誤；因為在斜面上的單

擺等效重力加速度g'=gsin，，只減小斜面傾角，則等效重力加速度減小，根據單擺周期公式T=2兀

可知單擺周期將變大，選項B正確；擺線應選用不易伸縮的輕質細繩，選項C正確；只增大擺線的長度,

根據單擺周期公式T=2兀可知單擺周期將變大，選項D錯誤。

10.答案BD

命題透析本題考查考生對電磁感應的理解，考查物理概念和科學思維。

思路點撥根據楞次定律可知，/=0.2s時刻，線圈中電流方向不變，A項錯誤；由鄉=——可知，B項

R

正確；0~0.1s內和0.1s~0.2s內，電動勢的有效值不同，因此產生的焦耳熱不等，C項錯誤；/=0.4s時刻，

27r27r

線圈中電動勢為E=BSd）=①“]—=2x=10兀V,D項正確。

mmT0.4

11.答案AC

命題透析本題以多個電荷的電場為背景，考查點電荷的電場強度及電場強度矢量合成等知識，意在考查

學生運用數學知識解決物理問題的能力。

思路點撥如圖所示，設點電荷分、％在B點的場強分別為g和E2,。=60°,由幾何知識知30=。，

AB=6a,由E[=k4=k圾、E,=kq2k4得E[=E,tan30。,它們的合場強昂恰好

。9a2呵23/

與斜邊04的中線BC共線，方向由8到C且耳2=2鳥。若名〉0位于點。（。,0），且左與=2左普時，

B點的合電場強度為0,解得%=若工。由幾何知識知50=5。=。，。點坐標為僅。），由對稱性

知若%<0且％=-2乎位于點。時，2點的合電場強度為0,選項A、C正確。

12.答案AC

命題透析本題結合機車的加速問題考查功率和動能定理等知識，意在考查考生的理解能力和分析能力。

22P

思路點撥汽車以速度V。勻速行駛時，牽引力等于阻力，即一。=九，有/=——，A正確；汽車以功

33%

P3

率P勻速行駛時牽引力等于阻力，有/=一，可得％=巳％,汽車從開始加速到再次勻速運動時平均速

%2

度大于曳型&=為，選項D錯誤；汽車做加速運動，速度增大，功率不變，據「=八知，牽引力不斷

24

減小，選項B錯誤；由動能定理有"-m=—a年-一根說，所經歷的時間”」+土」復，選項C正

223v（）8P

確。

13.答案BC

命題透析本題以帶電粒子在交變電場中的運動為背景，考查帶電粒子的類平拋運動及V—/圖像等知識點,

意在考查學生綜合應用知識解決問題的能力。

思路點撥粒子在電場中運動，豎直方向的匕圖像呈周期性變化，其周期T=—L,而在o~—L時間

2%4%

內，加速度。恒定，電壓恒定，故交變電壓為周期T='-的方形波，A錯誤；匕-/圖像的面積表示豎

2%,

z、2

直方向的位移，有'x,=d得％=4超，選項B正確；由匕-/圖像知4x^a—L=d,結合

。=更&,解得。=旦維選項c正確；依據匕-/圖像作U—/圖像如析圖所示，周期7=上，

mdmkFy2%

t=—時刻進入的粒子，在豎直方向先向下加速運動工，然后向下減速工，再向上加速工，向上減速工，

8%4444

由對稱性知粒子在豎直方向位移為0,故粒子從A板右端邊緣離開電場，選項D錯誤。

八U

U—..~.——

m1111

14.答案：（1）①lxl（）T（2分）1x10-9a分）②c（l分）

（2）②C（1分）

②如圖所示（2分）

③左（1分），（1分）

命題透析本題以測量油酸分子直徑和測量電阻的阻值為背景，考查考生的實驗能力和科學探究素養。

思路點撥（1）①每滴酒精油酸溶液中含有純油酸的體積V=—^LmL=lxl（）Tim3；每個正方形的

1000x50

面積為，=（10-2）2=1x1（^1^,面積超過正方形面積一半的正方形的個數為80個，則油酸膜的面積約

為s=80S]=80X1071112=8x10-3加；把油酸分子看成球形，且不考慮分子間的空隙，則分子的直徑為

1.0x1011

d=m?1x109m；

l8.0x10-3

②由油酸分子直徑可以求出油酸分子的體積，只要知道油酸的摩爾體積，由摩爾體積和單個油酸分子體積

之比可以求1摩爾油酸所含有的油酸分子數目，即可以求出可伏加德羅常數，故選C。

（2）①第一次指針偏轉較大，被測電阻較小，換較小倍率“XI”擋，則被測電阻阻值為15Q；

3

②圖2電路中，如果滑動變阻器采用限流接法，電路中的最小電流/=-----A=150mA,大于電流表的

5+15

量程，且滑動變阻器阻值較小，因此滑動變阻器應采用分壓接法，電路如圖所示；

③實驗操作時，先將滑動變阻器的滑動觸頭移到左端，使其輸出電壓為零；根據等效原理，當電流表的示

數為4時，電阻箱的讀數即為待測電阻尺的阻值。

15.答案（1）—（2分）（2）1.020（2分）（3）-m一（3分）Lng%（3分）

282

命題透析本題通過滑輪組系統的實驗裝置來驗證系統的機械能守恒定律，意在考查考生的實驗探究能力。

思路點撥（1）由題意可得，遮光片遮光時重物B的速度丫=4。

（2）遮光條的寬度為1.0cm+0.005cmx4=1.020cm0

]15（