绝密启用前
物理
考生注意：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴
在答题卡上的指定位置。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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．如图1 所示，无线充电技术是近年发展起来的新技术，充电原理可近似看成理想变压器，如图2 所示。
下列说法正确的是
A．充电基座线圈接的电源是恒定的直流电
B．充电基座线圈接的电源必须是交流电且S1 、S2 都闭合才能充电
C．两个线圈中电流的频率可能不同
D．两个线圈中电流大小一定相同
2．在春节悬挂中国结象征着红红火火、吉祥如意。如图所示，已知四个带字的中国结和下面的穗子质量均
相等。现将该中国结悬挂在天花板，下列说法正确的是
A．“富”字对“贵”字的拉力等于“平”字对“贵”字的拉力
B．“富”“贵”之间的作用力与“贵”“平”之间的作用力比值是3：2
C．如果把该中国结挂在匀加速上升的电梯里，“富”“贵”之间的作用力与“贵”“平”之间的作用力比值
是4：3
D．如果把该中国结挂在我国的空间站里，“富”“贵”之间的作用力与“贵”“平”之间的作用力比值是4：
3
3．如图所示，水平放置的导热汽缸密封一定质量的理想气体，不计活塞与汽缸壁之间的摩擦力，外界大气
压保持不变。当环境温度降低时，对于缸内气体，下列说法正确的是
A．体积逐渐减小，压强逐渐增加
B．单位时间单位面积汽缸壁上撞击的分子数减少
C．放出热量，内能逐渐减小
D．放出热量，内能不变
4．如图所示的闭合电路，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻 R1 5 、 R2 10 ，滑动变阻器 R3 最
大值是 10。在A、B 之间接有水平放置的平行板电容器C，滑动变阻器 R3 的滑片处于中点时，平行板电
容器中的带电微粒恰好静止，带电微粒电荷量的绝对值为q、质量为m，下列说法正确的是
A．微粒带负电
B．若滑片向左滑动，微粒受的电场力将变小
C．若滑片向左滑动，微粒在运动的过程中电势能将增加
D．若滑片向右滑动，微粒在运动的过程中电势能将增加
5．声音在空气中的传播速度是 340m/s，在铜中的传播速度大约是 3750m/s。当声音从空气传入铜时，下列
说法正确的是
A．声音的波长大约变成原来的 11倍
B．声音的频率大约变成原来的 11倍
C．次声波在空气中的传播速度小于 340m/s
D．超声波在空气中的传播速度大于 340m/s
6．如图所示是体育课上某同学水平抛出铅球的示意图，不考虑空气阻力，选地面作为参考平面，用h 表示
铅球离地面的高度、E 表示铅球的机械能、Ep 表示铅球的重力势能、 Ek 表示铅球的动能，则铅球下落过程
中，下列图像可能正确的是
A．B．C．D．
7．如图所示，足够长水平传送带逆时针转动的速度大小为 v1 ，一小滑块从传送带左端以初速度大小 v0 滑上
传送带，小滑块与传送带之间的动摩擦因数为，小滑块最终又返回到左端。已知重力加速度为g，下列说
法正确的是
A．小滑块的加速度向右，大小为 g
v v
B．若 v v ，小滑块返回到左端的时间为 0 1
0 1 g
v v
C．若 v v ，小滑块返回到左端的时间为 0 1
0 1 g
2
v0 v1
D．若 v0 v1 ，小滑块返回到左端的时间为
2gv1
8．空间有如图所示的匀强电场，电场强度大小为E，与水平方向的夹角为 30 。一根绝缘轻绳一端固
定在O 点，另一端系一个质量为m 的带电小球，OA 水平。将小球自A 点由静止释放，当摆到轻绳与竖直
方向夹角 也为 30的B 位置时，小球的速度恰好为0，轻绳始终伸直。已知重力加速度为g，小球从A到
B 的过程中，下列说法正确的是
A．小球带负电
mg
B．小球的电荷量为
E
C．小球的机械能先增加后减小
D．小球在B 点时轻绳的拉力最大
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
个选项是符合题目要求的。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．关于半衰期，下列说法正确的是
A．有 100 个半衰期为2 天的某元素，经过4 天后一定还剩下 25 个未衰变
234
B．有 10g 半衰期为 24 天的 90Th 元素，经过 72 天后还剩下 1.25g 未衰变
C．放射性元素发生化学反应后，半衰期不会发生变化
D．改变压强和温度可以改变放射性元素的半衰期
10．如图所示是研究光电效应的实验装置，用绿光照射阴极K 时能发生光电效应。关于该实验，下列说法
正确的是
A．当滑片P与O 点正对时，电压表示数为0，微安表示数不为0
B．当滑片P在O 点左侧时，微安表示数一定为0
C．当滑片P从O 点向右滑动的过程中，微安表示数一定一直增加
D．换用紫光照射阴极K 也能发生光电效应
11．如图所示是一种采用电磁铁的电磁泵，C 形铁芯由硅钢片叠成的，铁芯右侧绕有线圈，左侧开口中嵌入
输送导电液体的管道，管道两侧有电极。管道内的导电液体和线圈联通，与电源构成导电回路。通电后，
电磁泵驱使管道内液体从纸面内持续流向纸面外，或从纸面外持续流向纸面内，下列说法正确的是
A．当a 端接直流电源正极时，液体向纸面内方向持续流动
B．当b 端接直流电源正极时，液体向纸面外方向持续流动
C．当a、b 端接交流电源时，液体不可能单方向持续流动
D．当a、b 端接交流电源时，液体可以向纸面内单方向持续流动
12．从“玉兔”登月到“祝融”探火，我国星际探测事业实现了由地月系到行星际的跨越。已知火星半径
约为月球的p 倍，“玉兔”绕月球表面做圆周运动的周期是“祝融”绕火星表面做圆周运动周期的q 倍，则
下列说法正确的是
A．发射“玉兔”登月时的理论速度应大于 11.2km/s
B．发射“祝融”探火时的理论速度应大于 11.2km/s
C．火星的质量与月球的质量之比为 p3q2
q2
D．火星的质量与月球的质量之比为
p3
13．如图所示，两根不计电阻且足够长的平行光滑导轨与水平面成 角，两导轨间有垂直导轨平面向上的
匀强磁场，磁感应强度大小为B，导体棒的长度与导轨间距均为d，导体棒和定值电阻的阻值均为R。现将
导体棒从导轨上静止释放，经过时间t 后导体棒做匀速直线运动，导体棒的质量为m 且与导轨接触良好，
重力加速度为g，下列说法正确的是
A．导体棒的最大加速度为 g sin
Rmg sin
B．导体棒的最大速度为
B2d 2
2Rmgt sin 4R2m2 g sin
C．导体棒在时间t 内下滑的位移大小为
B2d 2 B4d 4
2Rm2 g 2t sin 4R2m3 g 2 sin
D．导体棒在时间t 内产生的焦耳热为
B2d 2 B4d 4
三、非选择题：本题共5 小题，共 56分。
14．（10 分）
（1）为了探究气体等温变化的规律，如图1 所示，把注射器竖直固定在铁架台上，下端连接压强传感器。
由注射器壁上的刻度可以读出气体的体积V，增加托盘上的砝码后，需______（填“立即读出注射器壁上的
刻度”或“等稳定后再读出注射器壁上的刻度”）。由压强传感器测得的压强值在计算机屏幕上可以实时显
1
示。由计算机可以作出气体的 p V 图像和 p 图像，为了更直观地判断p与V 是否具有反比例函数关
V
1
系，我们作______（填“ p V ”或“ p ”）图像更好。
V
（2）科学家发现某种材料在温度特别低时电阻可以降到0，这种现象叫作超导现象。某同学在常温下测量
用这种材料做的粗细均匀的导线的电阻率，已经测出导线的长度为L。
如图2 所示，用螺旋测微器测导线的直径d=______mm。
用欧姆表测这段导线的电阻大约是 140。
为了精确测量该导线的电阻，实验室提供的器材有
A．学生电源E（电动势为 12.0V，内阻很小）
B．电压表 V1 （量程为 0~12V，内阻约 12k）
C．电流表A（量程为 0~100mA，内阻为 10）
D．滑动变阻器 R1 （最大阻值为 1k，额定电流为 50mA）
E．滑动变阻器 R2 （最大阻值为 10，额定电流为 2A）
F．开关、导线若干
为了完成实验，滑动变阻器选______（填选项序号）。
根据所提供的器材在虚线框内画出实验原理图。
根据以上实验结合电阻定律，即可测出该导线的电阻率。
15．（10 分）某实验小组的同学用如图1 所示的装置探究加速度与物体所受合外力的关系（图中力传感器可
显示上端绳子的拉力）。
（1）为了正确地完成实验，以下做法必要的是______（填选项序号）。
A．用天平测出钩码和力传感器的质量
B．实验时需满足钩码的质量远小于滑块的质量
C．调节滑轮使细线与气垫导轨平行
（2）用游标卡尺测量遮光片的宽度，示数如图2 所示，d=______cm。
（3）安装器材，完成必要的调节。
（4）通过气垫导轨上的刻度尺可以读出释放时滑块上遮光条到光电门的距离为L，由静止释放滑块，测得
遮光条通过光电门的时间 t ，则滑块运动的加速度a=______（用题中的字母表示），实验中力传感器的示
数为F。
（5）改变悬挂钩码的个数，重复实验，得到多组（a，F）值，作出 a F 图像如图3 所示，则滑块的质量
（含遮光条）为______kg，图线没有经过坐标原点，原因可能是____________。
16．（10 分）如图所示的玻璃砖横截面由等腰直角三角形 OAB 和四分之一圆BD 组成，O 是圆心，
OA OB OD R ，有一细单色光束垂直AB 入射，在 AD 面上恰好发生全反射，已知光在真空中的传
播速度为c，不考虑BD 面的反射光。求：
（1）玻璃砖的折射率是多少；
（2）保持细光束垂直AB 入射，改变入射点，光在玻璃砖中传播的最长时间是多少。
17．（12 分）如图所示，劲度系数为k 的轻弹簧一端固定在地面，另一端与质量为m 的物体P 连接，跨过
定滑轮的轻绳一端与物体P 连接，另一端与质量为 2m 的物体Q 连接，重力加速度为g，用手托着物体Q
使轻绳刚好伸直无张力，释放后物体P 做简谐运动，经过时间t 物体P 的速度第一次达到最大。求：
（1）物体P 做简谐运动的周期和振幅（周期用含t 的式子表示）；
（2）物体P 的最大速度；
（3）在时间t 内轻绳对物体Q 拉力的冲量大小。
18．（14 分）如图所示的空间中有竖直向上的匀强电场，在水平虚线AP 上方半径为R 的圆形区域内有匀强
磁场，方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为 B1 B0 ，圆形区域与AP 相切。MN 是圆形磁场的水平直径，
PN 是过N 点圆的切线，过P 点放一个足够长的微粒收集板PQ，PA与PQ 的夹角 45 。M 点有一粒子
源，可以在纸面内向圆形磁场各个方向发射速度大小都相等、质量为m、电量为+q 的微粒。微粒在圆形磁
场内做匀速圆周运动，其中速度斜向上与直径MN 夹角 30 的微粒经过圆形磁场的圆心然后射出圆形磁
3
场。AP 下方有垂直纸面向内，磁感应强度大小为 B B 的匀强磁场，重力加速度为g，微粒重力不可
2 2 0
忽略。求：
（1）匀强电场的电场强度大小；
（2）粒子源发射微粒的速度大小；
（3）微粒收集板PQ 有微粒打上的长度。
海南省 2023—2024 学年高三学业水平诊断（四）
物理答案
1~8 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。9~13
小题每小题4 分，共 20 分，在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的，全
部选对的得4 分，选对但不全的得2 分，有选错的得0分。
1．答案 B
命题透析 本题以电动汽车无线充电为背景，考查变压器以及感应电流的产生条件，考查考生的科学思维。
思路点拨 根据法拉第电磁感应定律，充电基座线圈接的电源必须是交流电且S1 ，S2 都闭合后构成闭合回
路才能充电，选项A 错误，B 正确；由于充电原理可近似看成理想变压器，两个线圈中电流的频率一定相
同，电压和电流强度不一定相同，选项C、D 错误。
2．答案 C
命题透析 本题以悬挂的中国结为背景，考查受力分析和牛顿第二定律，考查考生的物理观念。
思路点拨 “富”“贵”“平”“安”四个带字的中国结和穗子质量相等设为m，重力加速度为g，则“富”
字中国结对“贵”字中国结的拉力 F1 4mg ，“贵”字中国结对“平”字中国结的拉力 F2 3mg ，
F1 : F2 4 :3 ，选项A、B 错误；如果把该中国结挂在加速上升的电梯里，设加速度为a，“富”字中国结
对“贵”字中国结的拉力为 F3 ，根据牛顿第二定律得 F3 4mg 4ma ，设“贵”字中国结对“平”字中
国结的拉力为 F4 ，根据牛顿第二定律得 F4 3mg 3ma ， F3 : F4 4 :3 ，选项C 正确；如果把该中国结
挂在我国的空间站，整个中国结处于完全失重状态，各部分之间的作用力为0，选项D 错误。
3．答案 C
命题透析 本题以汽缸为背景，考查热力学定律和压强的微观解释，考查考生的物理观念。
思路点拨 环境温度降低时，气体压强不变，气体做等压变化，根据盖一吕萨克定律得体积逐渐减小，选
项A 错误；根据压强的微观意义，可知温度降低，分子的平均动能减小，每个分子撞击器壁的平均作用力
减小，由于压强不变，单位时间单位面积汽缸壁上撞击的分子数增加，选项B 错误；一定质量的理想气体
内能只跟温度有关，温度降低，内能减小，选项D 错误；体积减小，外界对气体做正功，根据热力学第一
定律得气体放出热量，选项C 正确。
4．答案 D
命题透析 本题以含容电路为背景，考查电容器动态变化，考查考生的科学思维。
思路点拨 电容器上极板与电源负极连接，上极板带负电，带电微粒带正电，选项A 错误；若滑片向左滑
动，滑动变阻器 R3 的阻值增大，AB 两点间的电势差变大，电场强度变大，电场力变大，微粒将向上运动，
在运动过程中电场力做正功，电势能减小，选项B、C 错误；同理可得，选项D 正确。
5．答案 A
命题透析 本题以介质中的声波为背景，考查波在不同介质中传播的波长、频率、波速之间的关系，考查
考生的科学思维。
思路点拨 一种波在不同介质中传播时频率不变，声音在铜中的传播速度大约是空气中传播速度的1倍根
据 v f ，即波长大约变成原来的 11 倍，选项A 正确，B 错误；机械波的传播速度由介质决定，超声波
和次声波在空气中的传播速度都是 340m/s，选项C、D 错误。
6．答案 B
命题透析 本题以抛铅球为背景，考查抛体运动中的能量问题，考查考生的物理观念。
思路点拨 不考虑空气阻力，抛出后的铅球机械能守恒，选项A 错误，B 正确；h 表示铅球离地面的高度，
铅球抛出后h 越来越小，重力势能也越来越小，选项C 错误；设抛出时铅球的动能为 E0 ，距地面的高度为
h0 ，根据机械能守恒得 mgh0 E0 mgh Ek ，得 Ek mgh0 E 0 mgh ，选项D 错误。
7．答案 D
命题透析 本题以传送带为背景，考查牛顿第二定律及匀变速直线运动规律，考查考生的物理观念。
思路点拨 小滑块相对于传送带向右滑动，滑动摩擦力向左，加速度向左，根据牛顿第二定律得
mg ma ， a g ，选项A 错误；若 v0 v1 ，小滑块的速度从 v0 先向右减速到0 再返回加速到 v0 ，刚
2v
好返回到左端，时间 t 0 ，选项B 错误；若 v v ，小滑块的速度从 v 先向右减速到0 的时间
g 0 1 0
v v2 v v
t 0 、位移 x 0 ，然后加速返回，速度加速到 v 的时间 t 1 、位移 x 1 ，最后以速
1 g 1 2g 1 2 g 2 2g
2 2
v0 v1
2 2
x1 x2 2g 2g v0 v1
度 v1 匀 速 回 到 左 端 ， 时 间 t3 ，小滑块返回到左端的时间
v1 v1 2gv1
2 2 2
v0 v1 v0 v1 v0 v1
t t1 t2 t3 ，代入得 t ，选项C 错误，D 正确。
g g 2gv1 2gv1
8．答案 B
命题透析 本题以带电小球在匀强电场中的运动为背景，考查受力分析、等效重力及能量守恒，考查考生
的科学思维。
思路点拨 小球到B 点速度为0，可以得出小球带正电，选项A 错误；AB 的中间位置处于重力与电场力夹
mg
角的角平分线上，所以电场力等于重力 qE mg ， q ，选项B 正确；小球从A到B 的过程中轻绳拉
E
力不做功，电场力一直做负功，小球的机械能一直减小，选项C 错误；由等效重力可知，小球经过AOB
的角平分线位置时轻绳对小球的拉力最大，选项D 错误。
9．答案 BC
命题透析 本题以放射性元素为背景，考查半衰期概念和定量计算，考查考生的物理观念。
234
思路点拨 放射性元素的半衰期是统计规律，选项A 错误； 90Th 元素的半衰期为 24 天，72 天是3 个半衰
3
234 1
期，还剩余的 90Th 元素是10 g 1.25g ，选项B 正确；放射性元素的衰变快慢是由原子核内部自
2
身的因素决定，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系，选项C 正确，D 错误。
10．答案 AD
命题透析 本题以光电效应为背景，考查光电效应条件及光电效应现象，考查考生的物理观念。
思路点拨 当滑片P与O 点正对时，电压表示数为0，由于仍然有光电子从阴极K 到阳极A，微安表示数
不是0，选项A 正确；当滑片P在O 点左侧时，光电管的电压是反向电压，只要反向电压小于遏止电压，
微安表示数就不为0，选项B 错误；当滑片P从O 点向右滑动时，光电管的电压是正向电压，随着电压增
加电流也增加。当电流增加到饱和电流后，再移动滑片增加正向电压，电流不会再增加，选项C 错误；用
绿光照射阴极K 能发生光电效应，换用紫光照射阴极K，紫光的频率大于绿光的频率，阴极K 同样能发生
光电效应，选项D 正确。
11．答案 AD
命题透析 本题以电磁泵为背景，考查安培定则和磁场对电流的作用力，考查考生的物理观念。
思路点拨 当a 端接直流电源正极时，管道内导电液体中电流方向从左到右，根据安培定则，管道内导电
液体中磁场方向由上到下，再根据左手定则，可判断受力方向指向纸面内，A 正确，B 错误；当a、b端接
交流电源时，设电路接通瞬间a 端为正极，则受力方向指向纸面内，当a 端变成负极之后，磁场方向也变
了，受力方向依然指向纸面内，所以液体受力方向与电源极性变化无关，D 正确，C 错误。
12．答案 BC
命题透析 本题以“玉兔”登月和“祝融”探火为背景，考查宇宙速度和应用万有引力定律计算中心天体
的质量，考查考生的物理观念。
思路点拨 “玉兔”绕月球圆周运动的同时又和月球一起绕地球运动，未脱离地球引力，即发射“玉兔”
登月时的理论速度要小于 11.2km/s，选项A 错误；“祝融”绕火星运动，脱离地球引力的束缚，发射“祝融”
探火时的理论速度应大于 11.2km/s，选项B 正确；设“玉兔”绕月球表面圆周运动的周期是 T1 ，月球半径
为 R1 ，月球的质量为 M1 ，“玉兔”的质量为m1 ，根据万有引力提供“玉兔”绕月球做圆周运动的向心力
2 2 3
M1m1 4 4 R1
得 G 2 m1R1 2 ，则 M1 2 。设“祝融”绕火星表面圆周运动的周期是 T2 ，火星半径为
R1 T1 GT1
R2 ，火星的质量为 M 2 ，“祝融”的质量为m2 ，根据万有引力提供“祝融”绕火星做圆周运动的向心力得
2 2 3
M 2m2 4 4 R2
G 2 m2 R2 2 ， 则 M 2 2 。火星的质量与月球的质量之比为
R2 T2 GT2
2 3
4 R2
2 3 2
M 2 GT2 R2T1 3 2
2 3 3 2 p q ，选项C 正确，D 错误。
M1 4 R1 R1 T2
2
GT1
13．答案 AC
命题透析 本题以倾斜导轨为背景，考查电磁感应中的动量、能量及牛顿第二定律，考查考生的科学思维。