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。
3 3
1．氚（ 1 H ）是我国正在研制的“人造太阳”中的重要核燃料。自然界中氚（1 H ）的含量极少，工业上一
6 6 1 3 3
般 用 中 子 轰 击 3 Li 获 取 ， 核 反 应 方 程 为 3Li+ 0 n X + 1 H ， 氚 （ 1 H ）具有放射性，衰变方程为
3 3
1H Y + 2 He ，则下列判断正确的是（ ）
A．X 为粒子 B．Y 为粒子
6 1 3 3 3
C．核反应 3Li+ 0 n X + 1 H 为衰变D．衰变过程 1H Y + 2 He 会放出能量
2．一半圆形透明介质水平放置，一束光线由a、b 两种频率的单色光组成。将该光束沿半径方向从圆周上
的某点入射，结果只有a 单色光从介质的平面部分射出，光路如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．透明介质中的反射光只有b 单色光
B．a 光的临界角大于b 光的临界角
C．该透明介质对a 光的折射率大于对b 光的折射率
D．a、b 光在透明介质中的传播速度关系为 va< v b
3．A、B 两质点从同一地点沿同一方向做直线运动，运动速度v 随时间t 的变化规律如图所示。已知 t = 3s
时刻两质点相遇，则相遇时质点A 的速度大小为（ ）
A．6m/s B．6.2m/s C．9.4m/s D．9.6m/s
4．2023年8 月，全球首款支持卫星通话的智能手机上市，卫星移动通信的大众“手机时代”来临，而为用
户提供语音、数据等卫星通信服务的“幕后功臣”，正是我国自主研制的“天通一号”地球同步轨道卫星系
统。该系统由三颗地球同步卫星组成，卫星轨道距地面的高度约为地球半径的 5.6 倍，关于这三颗卫星，下
列判断正确的是（ ）
A．三颗卫星均在赤道正上空，处于平衡状态
B．三颗卫星的线速度、加速度、周期均相同
C．卫星的发射速度大于 7.9km/s，在轨运行的速度小于 7.9 km/s
1
D．卫星在轨运行时，向心加速度大小约为地面上物体重力加速度的
6.6
5．如图所示，在一个“十”字架水平杆上用细线对称地悬挂两个可视为质点的小球A、B，已知A 的质量
为 mA ，B 的质量为mB ，且 mAB>m ，图中 OO1= OO 2 ， LLAB= 。现将整个装置绕竖直杆匀速转动，则
A、B 两球稳定时，下列说法正确的是（ ）
A．悬挂A 球的细线与竖直方向的夹角等于悬挂B 球的细线与竖直方向的夹角
B．悬挂A 球的细线与竖直方向的夹角大于悬挂B 球的细线与竖直方向的夹角
C．A 球做圆周运动的线速度大于B 球做圆周运动的线速度
D．A 球做圆周运动的线速度小于B 球做圆周运动的线速度
6．科研工作者常通过观察原子核在磁场中的运动轨迹来判断原子是否发生衰变以及衰变的性质。静止的
211 238
83 Bi 原子核在磁场中发生衰变后运动轨迹如图1 所示；静止的 92 U 原子核在磁场中发生衰变后运动轨迹如
图2 所示。下列说法正确的是（ ）
A．Bi 衰变后两个产物的动能相同
B．U 衰变后两个产物的动量相同
C．图1 衰变为衰变
D．图2 中小圆的半径 r1 与大圆的半径 r2 的关系为 r2= 46 r 1
7．如图所示，固定在竖直平面内的光滑半圆环上套有一质量为m 的小球，半圆环的圆心为O。现用始终沿
圆弧切线方向的力F 拉动小球由M 点向圆环最高点N 缓慢移动，则此过程中，力F 和球所受支持力 FN 的
变化情况是（ ）
A．F 减小， FN 增大B．F 增大， FN 减小C．F 增大， FN 增大D．F 减小， FN 减小
8．如图所示，质量为m 的长木板A 放在光滑的水平面上，物块B、C 放在长木板上。物块B 的质量也为
m，B、C与A 间的动摩擦因数均为 m ，A、B、C 均处于静止状态，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力
加速度为g。现给物块B 施加一个水平向右的拉力F，则下列判断正确的是（ ）
A．当F 足够小时，A 仍保持静止状态
B．当拉力 F= m mg 时，物块B与A 刚好要发生相对滑动
C．当物块C 的质量足够小时，C与A 会发生相对滑动
1
D．当物块c 的质量也为m 时，物块C 能获得的最大加速度为 mg
2
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．某研究性学习小组设计了如图1 所示的实验装置，将一倾角可调的光滑斜面固定在水平面上，斜面上固
定一力传感器，将小球通过摆线挂在力传感器上，摆线与斜面始终保持平行，小球能在斜面上做单摆运动。
当斜面倾角q =45 时，传感器输出的细线拉力F 随时间t 的变化曲线如图2 所示，则下列说法正确的是
（ ）
A．由图2 可知单摆的周期为 T = 0.8s B．只减小斜面倾角，则单摆周期将变大
C．摆线应选用不易伸缩的轻质细绳D．只增大摆线的长度，则单摆周期将减小
10．一单匝闭合线圈处在变化的磁场中，通过线圈的磁通量随时间周期性变化的规律如图所示，其中的曲
线部分是正弦图像的一部分，则下列判断正确的是（ ）
A． t = 0.2s 时刻，感应电流方向发生改变
B．0~0.1s 内和 0.1s-0.2s 内，通过线圈截面的电量大小相等
C．0~0.1s 内和 0.1s-0.2s 内，线圈中产生的焦耳热相等
D． t = 0.4s 时刻，线圈的电动势瞬时值为10V
3
11．如图所示，真空中有三个点电荷 q 、 q 和 q ， q= - q 和 q= - q q >0 分别固定在 RtOAB
1 2 3 1 9 2
的顶点 O0,0 和顶点 A2 a ,0 上。若B 点的电场强度为零， a =60 ，则 q3 可能为（ ）
2 3 3 3
A． q= q ，位于点 a,0 B． q= q ，位于点 a,0
3 9 3 9
2 3 3 3
C． q= - q ，位于点 0, 3a D． q= - q ，位于点 0, 3a
3 9 3 9
2
12．某司机驾驶汽车在平直高速公路上以速度 v 匀速行驶时，发动机的输出功率为 P 。 t = 0 时刻，司机
0 3
加大了油门，使汽车输出功率立即增大到P 并保持该功率继续行驶。从司机加大油门开始，汽车的 v- t 图
像如图所示，从 t = 0 时刻到再次达到匀速运动的过程中，汽车行驶的位移为s。若司机和汽车的总质量为
m，忽略油耗对质量的影响，汽车行驶过程中所受阻力大小不变，则在该过程中，下列说法正确的是（ ）
2P
A．阻力大小为
3v0
B．汽车的牵引力不断增大
2s 5mv2
C．经历的时间为 + 0
3v0 8 P
5v
D．汽车从开始加速到再次匀速运动时平均速度大小为 0
4
13．如图1 所示，真空中两平行金属板A和B 水平放置，板长为l、间距为d，板间加交变电压。左侧紧靠
A 板有一粒子源P， t = 0 时刻开始连续向右水平发射速率为 v0 、比荷为k 的带正电的粒子。若 t = 0 时刻发
射的粒子从进入电场到从B 板右边缘离开的全过程，竖直方向的速度 vy 随时间t 变化的图像如图2 所示，
忽略边缘效应，不计粒子重力和粒子间的相互作用，则（ ）
l
A．交变电压为周期T = 的锯齿波
2v0
2v d
B．粒子在竖直方向的最大速度为 v = 0
m l
l 8v2 d 2
． 时刻两极板间的电压为 0
C 2
8v0 kl
l
D．在 t = 时刻进入的粒子恰好从B 板右边缘离开电场
8v0
三、非选择题：本题共5 小题，共 56分。
14．（10 分）
（1）某同学用油膜法测油酸分子直径。配制好的油酸酒精溶液的浓度为每 1000 mL 油酸酒精溶液中有油酸
0.5 mL，用滴管向量筒内滴 50 滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加 1mL。现把一滴上述溶液滴入撒有痱子
粉的盛水浅盘中，油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示，方格纸每一小方格的边长均
为 10 mm。
根据以上实验结果可知，每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积V = ______ m3 ，估算出油酸分子的直径
为______m（结果均保留1 位有效数字）。
用油膜法测出分子直径后，若要测阿伏加德罗常数，只需知道油酸的______（填选项序号）。
A．摩尔质量B．体积C．摩尔体积
（2）实验小组要测量某电阻的阻值。
小组成员先用欧姆表粗测该电阻的阻值，选择开关调到“10”挡，欧姆调零后测电阻，指针指在图1
中指针所指的某一位置，此读数误差较大。小组成员将选择开关调到另一倍率，重新欧姆凋零后测电阻，
指针指在图1 中指针所指的另一位置，则该电阻的阻值为______。
为了精确测量该电阻的阻值，小组成员设计了如图2 所示的电路：滑动变阻器的阻值范围为 0~5，电流
表的量程为 100 mA，用铅笔画线代替导线在电路中加一根导线，将电路改成能精确测量该电阻阻值的电路。
实验操作时，先将图2 中滑动变阻器的滑动触头移到最）______（填“左”或“右”）端，保持S2 断开，
闭合S、 S1 ，调节滑动变阻器使电流表指针偏转至某一较大位置，并记下此时电流表的读数 I1 ；依次断开S
和S1 ，保持滑动变阻器接入电路的阻值不变，调整电阻箱使其阻值接近在问中粗测的电阻值，再闭合S1
和S，调节电阻箱的阻值使得电流表读数为______时，电阻箱的读数即为待测电阻 Rx 的阻值。
15．（10 分）某课外活动实验小组设计如图1 所示实验装置验证机械能守恒定律，在动滑轮的下方悬挂重物
A、定滑轮的下方悬挂重物B，重物B 上固定一遮光条，遮光条的宽度为d，已知A、B 的质量相等，悬挂
滑轮的轻质细线始终保持竖直，滑轮及遮光条的质量忽略不计。在遮光条正下方固定四个光电门，调节各
光电门的中心，使其与遮光条的中心均在同一竖直线上。由静止释放重物B，记录重物B 通过每个光电门
的挡光时间，重力加速度为g。
（1）开始时，绳绷直，重物A、B 处于静止状态。释放后，A、B 开始运动，测出遮光条通过某一光电门
的时间为 Dt ，则重物B 经过该光电门时的速度为 v = ______（用题中所给物理量的字母表示）。
（2）用游标卡尺测得遮光条的宽度如图2 所示，则遮光条的宽度 d = ______cm。
（3）若测得某光电门的中心与遮光条释放点的竖直距离为 hn ，遮光条通过此光电门的挡光时间为 Dtn ，重
物A、B 的质量均为m，则从释放点下落至遮光条通过此光电门中心时的系统动能的增加量 DEk = ______，
系统重力势能的减小量 DEp = ______（以上两空均用题中所给物理量的字母表示）。若在实验误差允许的范
围内有 DEEk = D p ，则说明A、B 构成的系统机械能守恒。
16．（10 分）某课外活动小组设计了一台抽气的装置如图所示，容器A 的容积为 V0 ，内部装有压强为 p0 的
理想气体，容器A 连接管道中间有一开口，可以与打气筒B 相连，且该连接口左、右两侧各有一开关M、
V
N（M、N 均为单向通气）。打气筒B 的容积为 0 ，且初始状态活塞在最底端，将活塞向上提到最上端后再
2
向下压至最底端，为一次抽压全过程。若所有过程气体温度可视为不变，忽略连接管道部分的体积，求：
（1）抽压1 次后，A 容器内气体的压强；
1
（2）若要使A 容器中的压强减小到 p 以下，至少要抽压几次。
3 0
17．（12 分）如图1 所示，足够长、间距为 1m 的平行光滑金属导轨固定在水平面上，导轨左端接有阻值R =2 W
的定值电阻。垂直于导轨的虚线MN 到导轨左端的距离为 1m，其左侧有垂直于导轨平面向上的匀强磁场
，右侧有垂直于导轨平面向下的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小均为2T。质量为 0.5kg、接入电路
电阻为2的金属棒 ab 垂直于导轨放置在磁场中，现将磁场的磁感应强度在 2s 内均匀减小为零，同时
给金属棒施加一个水平向右的拉力F，保持金属棒在此时间段内静止，导轨电阻不计。
（1）求在磁场的磁感应强度减小过程中，作用在金属棒上的拉力F 的大小；
（2）磁场的磁感应强度减为零后，金属棒在拉力作用下向右运动，运动过程中金属棒中电流随金属棒运
动时间的关系如图2 所示，求前 2s 内金属棒运动的加速度大小和拉力的冲量大小。
18．（14 分）如图所示，在光滑的水平地面上有一用绝缘材料制成的小车，在小车左、右两端各固定一块很
大的金属板，并使金属板均匀带上等量的异种电荷，从而在两金属板间形成水平向左的匀强电场，电场强
度的大小为E（未知）。半径为R 的半圆形光滑绝缘轨道紧贴两金属板固定在车的水平底板上，直径AC水
mg
平，且知小车、金属板和半圆形轨道的总质量为 M=2m。质量为m、电荷量为 q = 的带正电小球（可视
3E
为点电荷）从A 点由静止释放，沿半圆形轨道运动到最低点B 时速度大于零。已知重力加速度为g，求：
（1）小球沿半圆形轨道从A 点运动到最低点B 的过程中，电场力对小车M 和小球m 组成的系统做了多少
功；
（2）当小球运动到最低点B 时小球的速度大小 v1 和小车速度大小 v2 ；
（3）小车向左运动的最大距离 x0 。
海南省 2023—2024 学年高三学业水平诊断（五）
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 D
命题透析 本题考查考生对核反应方程和衰变方程的理解，考查物理观念和科学思维。
思路点拨 根据质量数、电荷数守恒可知，x为 a 粒子，Y为 b 粒子，A、B 项错误；核反应；
6 1 3 3 3
3Li+ 0 n X + 1 H 属于人工转变，C 项错误；衰变过程 1H Y + 2 He 会伴随着能量的释放，D 项正确。
2．答案 B
命题透析 本题考查光的反射、折射、全反射，意在考查考生的理解能力和分析能力。
思路点拨 透明介质中的反射光是a、b 两种单色光的复合光，选项A 错误；因b 光发生了全反射，则b光
1
的临界角小于a 光，根据 sin C = 可得，b 光的折射率较大，选项C 错误，选项B 正确；因 n< n ，根
n a b
c
据 v = 可知a、b 在透明介质中的传播速度关系为 v>v ，选项D 错误。
n a b
3．答案 D
命题透析 本题考查考生匀变速直线运动的理解，考查考生的科学思维。
1 1
思路点拨 两质点相遇时，设A 的速度为 v ，根据题意 v t= v t - t ，解得 v = 9.6m / s ，D项正
A 2AB 2 1 A
确。
4．答案 C
命题透析 本题以天通一号为背景，考查万有引力，考查考生的科学思维。
思路点拨 卫星做圆周运动，受力不平衡，A 项错误；三颗卫星的线速度大小、加速度大小、周期均相同，
但线速度方向、加速度方向不同，B项错误；近地卫星的发射速度最小为7.9km/s，在轨运行速度最大为7.9km/s，
Mm
因此同步卫星发射速度大于 7.9km/s，在轨运行速度小于 7.9km/s，C 项正确；由 G= mg ，
R2
Mm 1
G= ma ，解得 a= g ，D 项错误。
6.6R2 6.62
5．答案 A
命题透析 本题结合圆锥摆模型考查物体受力分析、向心力公式的应用，意在考查考生的理解能力和分析
能力。
思路点拨 将小球的圆周运动等效成圆锥摆，设等效摆长为L，摆线与竖直方向的夹角为 q ，则
g
mgtanq= mL w2 sin q ， 解 得 L cosq = ，由于两球的角速度相同，因此 L cosq 相 同 。 而
w 2
OO1 OO 2
LLLcosq= +A cos q 1 = + B cos q 2 ，可知悬挂A 球的细线与竖直方向的夹角等于悬挂B 球的
tanq1 tan q 2
细线与竖直方向的夹角，A 球做圆周运动的半径等于B 球做网周运动的半径，由 v= w r 可知，A 球的线速
度等于B 球的线速度，故选项A 正确，选项B、C、D 错误。
6．答案 C
命题透析 本题结合在磁场中原子核的衰变考查动量守恒定律和带电粒子在磁场中的运动，意在考查考生
的理解能力和分析能力。
211
思路点拨 83 Bi 衰变后两个产物的动量大小相同，但两产物的质量不相等，所以动能不相同，选项A 错误；
238 211
92 U 衰变后两个产物的动量大小相同，但方向不同，选项B错误； 83 Bi 的 衰 变 方 程 为
211 211 0 238 238 234 4
83Bi 84 P 0 +- 1 e ，选项C 正确； 92 U 的衰变方程为 92 U90 Th + 2 He ，衰变前后动量守恒，即
m1 v 1= m 2 v 2 ，半径之比等于电量的反比，从而求出半径之比为 451，故选项D 错误。
7．答案 A
命题透析 本题以小球的缓慢运动为背景，考查共点力作用下的物体的动态平衡，意在考查学生的分析能
力。
思路点拨 小球受力如图所示，设OM 与水平方向夹角为 q ，依据共点力的平衡，有 F= mg cosq ，
FN = mg sinq ，小球由M 点向最高点N 缓慢移动， q 增大，F 减小， FN 增大，选项A 正确。
8．答案 D
命题透析 本题以板块模型为背景，考查考生对整体法和隔离法的应用，考查科学思维。
思路点拨 当F 足够小时，对整体根据牛顿第二定律可知，A 一定会获得一个加速度运动，A 项错误；根
据牛顿第二定律可知，当拉力 F= m mg 时，物块B与A 间的摩擦力小于 mmg ，并没有刚好要滑动，B项
错误；当B与A 发生相对滑动时，假设C与A 不会发生相对滑动，则 mmg= m + mC a ，解得
mmg m
a = ，则A对C 的摩擦力 f= mCCC a = m m g< m m g ，假设成立，即C与A 不可能发生
m+ mC m+ mC
mmg 1
相对滑动，C 项错误；当C 的质量也为m 时，物块C 能获得的最大加速度 a= = m g ，D 项正确。
m+ mC 2
9．答案 BC
命题透析 本题结合斜面的摆动考查单摆的周期公式，意在考查考生的理解能力和分析能力。