海南省2023-2024学年高三上学期11月高考全真模拟卷（三）
物理
1．本试卷满分100分，测试时间90分钟，共8页．
2．考查范围：必修第一、二、三册全册和选择性必修第一册第一章．
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．真空中有两个静止的点电荷甲和乙，它们各自所带电荷量均保持不变，二者之间的距离记为，则下列关于它们之间的静电作用力的大小与距离关系的图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
2．如图所示，纸面内有两根互相垂直、粗细均匀的长直导线，分别通入大小相同、方向如箭头所指方向的电流，其中正上方的点到两导线的距离相等，且点与点关于对称．下列说法正确的是（ ）
A．两点的磁感应强度均为0
B．两点的磁感应强度大小相等、方向相反
C．点的磁感应强度为0，点的磁感应强度方向垂直于纸面向里
D．点的磁感应强度方向垂直于纸面向外，点的磁感应强度为0
3．如图所示，两段不可伸长的轻绳相系于点，在其正下方悬挂一质量为的物体甲，绳的端固定在墙壁上，绳子跨过一个光滑的轻质定滑轮悬挂着物体乙．当两个物体都静止时，绳子保持水平，绳子与水平方向成的夹角．下列说法正确的是（ ）
A．绳子对物体乙的拉力与物体乙所受的重力是一对相互作用力
B．物体乙的质量为
C．物体乙的质量为
D．绳子对定滑轮作用力的方向竖直向下
4．为了描述空间中某点的电场强度，我们可以描绘一系列“矢量线段”，其长度表示电场强度的大小、箭头表示场强的方向．如图所示，点为两个等量异种点电荷之间连线的中点，在两个电荷连线的垂直平分线上有两点，，其中点处的电场强度已画出，若以的长度和方向为参考，则下列各图中关于点处的电场强度“矢量线段”描绘可能正确的选项是（ ）
A． B．
C． D．
5．如图1所示，上表面均粗糙、倾角分别为和的斜劈1、2一起固定在水平地面上，且在最底端处平滑相连．现将一小滑块（可视为质点）从斜劈1上的处由静止开始下滑到处，并在处转弯的过程中，速度大小保持不变，随后冲上斜劈2并运动到处速度变为0，在此运动过程中小滑块的速度大小与时间的关系图像如图2所示．已知小滑块与两个斜劈之间的动摩擦因数均为（未知），最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，重力加速度取，则下列说法正确的是（ ）
图1 图2
A．动摩擦因数
B．小滑块将在处保持静止不动
C．小滑块运动到处后将会以大小为的加速度向下滑
D．经过很长一段时间后，小滑块最终停在斜劈2上的某一位置处
6．如图所示的莱顿瓶是一个可以用于储存电荷的玻璃容器，由玻璃瓶、橡皮塞、球形电极、铜杆、铜链构成，紧贴着玻璃瓶的内壁附有一层金属箔，其外壁也附有一层金属箔，铜链连接球形电极和内壁金属箔，两金属箔正对形成一个类似“平行极板”的电容器．将莱顿瓶放置在桌面上，外壁金属箔接地，使球形电极带电，就可以存储电荷．下列说法正确的是（ ）
A．若球形电极不带电，则莱顿瓶的电容为零
B．若金属箔越厚，则莱顿瓶的电容越小
C．若玻璃瓶壁越薄，则莱顿瓶的电容越大
D．若将玻璃瓶外壁的金属箔裁去一半，则莱顿瓶的电容将变大
7．2023年8月，我国的载人月球探测工程登月阶段任务已经开始全面启动实施，未来我们的载人登月飞船将从海南省文昌航天发射场启航．如图所示，我们将会首先发射一颗月球着陆器到月球附近，着陆器在距离其表面高度为处预定的月球停泊轨道上绕月做周期为的匀速圆周运动，着陆器在该轨道运行时受到地球的吸引力可以忽略不计．已知月球的半径为，引力常量为，则（ ）
A．在地球上，着陆器的发射速度应大于地球的第二宇宙速度
B．着陆器在月球停泊轨道上的运行速度大于月球的第一宇宙速度
C．月球的质量为
D．月球的密度为
8．如图所示电路中，为定值电阻，滑动变阻器的滑片在某一位置处，闭合开关后，灯泡、都恰好正常发光．若电源的电动势不变，内阻不计，灯泡的电阻不随温度改变，现在向左移动滑片，三个理想电流表示数变化量的绝对值分别为．下列判断正确的是（ ）
A．灯泡和亮度都增大 B．灯泡和亮度都减小 C． D．
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．如图1所示，某款四轴航拍无人机有4个半径均为的动力螺旋桨，在没有风的天气时，我们可操控无人机调整姿态，让每个桨叶均以大小相等的转速旋转、并沿竖直方向向下吹风，从而产生反作用力，使无人机悬停在空中，图2中显示了这4个螺旋桨形状．已知当地的空气密度为，空气被每个桨叶向下吹出后的平均速度大小均为．下列关于无人机悬停时的分析正确的是（ ）
图1 航拍无人机 图2 4个螺旋桨
A．这4个螺旋桨的旋转方向都相同
B．单位时间内每个螺旋桨向下推动空气的质量为
C．每个螺旋桨对空气的平均作用力为
D．无人机的总重力等于
10．如图所示，为两个均带正电的金属小球，球所带的电荷量为球的质量为，它们均可看作质点．球用绝缘细绳悬挂在支架横梁上的点，球固定在点的正下方的绝缘支座上，支架和支座均放置在水平地面上，球距离水平地面的高度、球到点的距离、球到点的距离均等于球保持静止时细绳与竖直方向的夹角，重力加速度为为静电力常量，不计空气阻力．下列说法正确的是（ ）
A．球静止时所受到的电场力大小为
B．球所带的电荷量为
C．若剪断细绳后，小球的运动轨迹是一条抛物线
D．若剪断细绳后，小球落到水平地面时的速度大于
11．如图所示的电路中，电源的内阻忽略不计，定值电阻的阻值相等，两电容器的电容大小相同．初始时开关S断开，下列说法正确的是（ ）
A．开关断开时，电容器的带电荷量之比为
B．开关断开时，电容器的带电荷量之比为
C．闭合开关瞬间，电容器将会充电，电容器将会放电
D．闭合开关，电流再次稳定后，电容器所带的电荷量比初始时多
12．在静电场中，有一个带负电的粒子仅在电场力的作用下沿轴方向做直线运动，其电势能随着它的位移变化关系如图所示，其中图像在处的切线与轴平行．下列分析正确的是（ ）
A．该静电场是匀强电场 B．该静电场在处场强大小为0
C．从到，电势先升高后降低 D．从到，场强方向先沿轴正方向后沿轴负方向
13．如图所示，实线为某静电场中的一簇电场线，其中过三点的电场线为一条直线，且为的中点．虚线为某一带电粒子进入该电场后仅在电场力作用下的运动轨迹，粒子依次通过三条电场线上的三处位置．下列说法中正确的是（ ）
A．该粒子带正电
B．带电粒子在点的加速度大于它在点的加速度
C．两点之间的电势差小于两点之间的电势差
D．带电粒子从点运动到点的过程中电势能一直在减小
三、实验题：本题共2小题，共20分．把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程．
14．（1）（4分）如图1所示的实验装置可以用来探究影响向心力大小的因素，一个内壁涂有润滑油的透明圆筒可以在水平底座上随着转台一起绕着虚线为中心轴在水平面上匀速转动，一个光滑的小圆环（半径不计）固定在圆筒内中心处，圆筒内有小球通过圆环用一根不可伸长的轻质细绳连在固定于圆筒转轴正上方的力传感器，球心到转轴的距离可通过圆筒上的刻度读出，连接小球的细绳水平．小天同学利用这一实验装置探究在小球质量、转动半径一定的情况下，向心力与转动角速度之间的关系．
图1 图2
①当转台稳定转动时，记录下力传感器的示数；小天同学利用手机上的“秒表”功能测量转台的转速：当小球经过某位置时开始计时，记录为1，下次小球再经过该位置时记录为2，…，依次记录，直到第次，手机的秒表记录到从1到时转台转动花费的时间为，则小球随着转台转动的角速度_________________．
②调节转台的转速，读取不同转速时力传感器的读数，并测出此时的角速度，得到与的多组数据．利用图像法处理数据，以为纵轴、为横轴建立直角坐标系，作出图像，如图2所示．得出的结论是：在小球质量、转动半径一定的情况下，向心力与转动角速度的平方成_________________（选填“正比”或“反比”）．
③用图像法处理数据时，作图像而不作图像的原因是__________________________________．
（2）（6分）某实验小组为了测量一合金丝（阻值约为）的电阻率，进行了如下实验：
①小组同学先把待测合金丝拉直并固定好之后，用游标卡尺得其长度如图1所示，用螺旋测微器测量合金丝的直径如图2所示，则合金丝的长度为_________________，直径为_________________．
图1 图2
为了精确测量其电阻，实验室提供的实验器材有：
A．电源（电动势约，内阻约）
B．电流表（量程，内阻约）
C．电压表（量程，内阻约）
D．滑动变阻器（最大电阻为，允许通过最大电流为）
E．滑动变阻器（最大电阻为，允许通过最大电流为）
F．开关和导线若干
②为了减小实验误差，使合金丝两端的电压变化范围较大，滑动变阻器应选用_________________（选填器材前面的字母标号）．请你根据实验需要设计电路，用笔画代替导线将在图中的实物图连线补充完整．
③在实验过程中改变滑动变阻器的阻值，获得多组数据，然后利用图像法处理这些数据，得到合金丝的电阻为，若取3.14，则该合金丝的电阻率_________________（计算结果保留2位有效数字）
15．（10分）为了测量某电池组（由2节干电池组成）的电动势和内阻，实验室提供的器材有：
A．电池组
B．定值电阻
C．定值电阻
D．滑动变阻器（最大阻值为，允许通过最大电流为）
E．电流表（量程为、内阻为）
F．电流表（量程为、内阻约为）
G．开关、导线若干
小天同学根据以上器材设计并连接了如图1所示的实物图．
图1 图2
（1）请根据连接的实物图1在图2的虚线框内完成电路图（并标明对应器材的符号）．
（2）闭合开关后，发现两个电流表都没有示数，其原因是图中①、②导线其中的一条外面绝缘皮正常而内部的芯线断了．于是在开关闭合的情况下尝试用多用表排除故障：将多用表选择开关置于直流电压挡，分别测量导线①和②两端电压，结果发现，导线①两端电压为零，导线②两端电压不为零，据此判断，内芯线断了的导线是_________________（选填“①”或“②”）．
（3）更换正常导线后，小天同学闭合开关，实验中调节滑动变阻器的滑片，分别读出电流表、的示数和，一共记录下六组数据如下表所示，他以为横坐标、为纵坐标作图，利用图像法处理这些数据，作出的图像如图3所示，则该电池组的电动势为_________________，内阻为_________________．（结果均保留2位有效数字）
实验次数 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
26.32 25.00 21.09 17.25 13.46 10.30
65.78 100.09 201.66 301.39 400.16 483.00
82.10 125.09 222.75 318.64 413.62 493.30
图3
（4）任何实验总会有误差，包括读数的偶然误差和忽略电表内阻产生的系统误差，你认为小天同学处理数据的方法是否存在系统误差？_________________（选填“是”或“否”）．
四、计算题：本题共3小题，共36分．把解答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．（10分）如图所示，一斜面固定在水平面上，小球从斜面顶端的点由静止开始沿着斜面匀加速下滑，途径点，其中段长度为段长度为，小球经过段的时间与经过段的时间均为．求：
（1）小球经过点时的速度大小；
（2）段的长度．
17．（12分）如图所示，是坐标系中的两个点，点位于第二象限，点位于轴上，两点到原点的距离相等，与轴正方向夹角为．匀强电场（图中未画出）与坐标系平面平行，电场强度的方向由指向．某一时刻将一质量为、电荷量为的带正电小球（可视为质点）从点以大小为的初速度沿轴正方向水平抛出，经过一段时间后小球到达点时的速度大小仍为．已知重力加速度为．求：
（1）匀强电场电场强度的大小；
（2）小球从点运动到点所用的时间；
（3）小球从点运动到点过程中的最小速度．
18．（14分）如图1所示，竖直正对放置的平行极板间存在一匀强电场，从板处的放射源连续无初速度地释放质量为、电荷量为的电子，电子经极板间的电场加速后由板上的小孔离开，然后沿水平放置的平行极板的中心线进入偏转电场．两极板的长度均为、间距为，两板之间加有如图2所示的交变电压，时间段内极板的电势高于极板的电势．电子被加速后离开极板间的加速电场时的速度大小为，所有电子在极板间的偏转电场里运动时均不会打到两极板上，不考虑电子的重力及电子之间的相互作用和极板的边缘效应．求：
图1 图2
（1）极板之间的电势差；
（2）时刻进入偏转电场的电子离开偏转电场时的侧移距离；
（3）时刻进入偏转电场的电子离开偏转电场时的侧移距离．
海南省2023-2024学年高三上学期11月高考全真模拟卷（三）
物理·答案
1．D 根据库仑定律可知真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，若它们各自所带电荷量保持不变，则与成正比，D正确．
2．D 根据右手螺旋定则可知，导线在两点处产生的磁感应强度方向垂直于纸面向外、大小均相等；导线在点处产生的磁感应强度方向垂直于纸面向外、在点处产生的磁感应强度方向垂直于纸面向里、大小均相等，根据磁感应强度的矢量叠加原理可知，点的磁感应强度方向垂直于纸面向外，点的磁感应强度为0，D正确．
3．C 绳子对物体乙的拉力与物体乙的重力是一对平衡力，A错误；对结点进行受力分析可知，绳子上的拉力大小为，有，则物体乙的质量为，B错误，C正确；绳子上的力大小处处相等，其对定滑轮的作用力方向为绳子与定滑轮所成夹角的角平分线方向，不是竖直向下，D错误．
4．B 如图所示，先分别画出两个点电荷各自在两点处的电场强度矢量线段，由于，单个点电荷在点产生的场强大小小于在点产生的场强大小，且在点两个分场强方向的夹角较大，则合场强较小，由等量异种点电荷中垂线上的场强特点可知，和在这3个点产生的电场强度“矢量”的方向相同，大小关系满足，B正确．
5．C 小滑块在斜劈1向下滑的过程中，对其受力分析，根据牛顿第二定律可知，小滑块在斜劈2向上滑的过程中，对其受力分析，根据牛顿第二定律可知，根据题图2的图像关系知，解得动摩擦因数为，A错误；当小滑块运动到处速度为0时，有，即小滑块将以大小为的加速度下滑，B错误，C正确；由于小滑块不能静止在斜劈2上，每次在斜劈1、2上上滑、下滑，都会损失一部分机械能，因此小滑块最终会停在处，D错误．
6．C 电容器的电容是描述其储存电荷本领的物理量，跟它存储了多少电荷量无关，A错误；内、外壁金属箔可视为两个正对的极板，其中玻璃是电介质，根据可知，改变金属 的厚度对两极板之间的距离、相对介电常量、正对面积没有影响，因此电容仍保持不变，B错误；是两极板之间的间距，即为电介质玻璃的厚度，根据可知，当瓶壁玻璃厚度越薄，莱顿瓶的电容越大，C正确；若将玻璃瓶外壁的金属箔裁去一半，其极板间的正对面积减少，电容减小，D错误．
7．C 在地球上，着陆器的发射速度应大于第一宇宙速度、小于第二宇宙速度，A错误；着陆器在月球停泊轨道上的运行半径大于月球半径，根据可知，轨道半径越大，线速度越小，着陆器的运行速度小于月球的第一宇宙速度，B错误；着陆器在距离月球表面高度处绕月做匀速圆周运动，万有引力提供向心力有，则月球的质量为，密度为，C正确，D错误．
8．D 当滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路的欧姆定律可知，电路中总电流增大，故变亮，电路中总电流增大，两端的分压增大，而电源的电动势不变，并联电路两端的电压减小，变暗，因中电流减小，干路电流增大，且，则流过的电流增大，变亮，A、B错误；中电流增大量中电流增大量，而中电流减小量，则有，即，因此，C错误，D正确．
9．BC 由于无人机悬停时受到的升力与其重力平衡，螺旋桨吹风方向均为竖直向下，根据题图中桨叶的形状以及牛顿第三定律的知识可以判断，相邻的一对螺旋桨其旋转方向相反，A错误；单位时间内被每个螺旋桨推动的空气质量为，B正确；由动量定理可得在时间内有，则每个螺旋桨对空气的作用力，根据平衡条件，C正确，D错误．
10．BD 根据题意可知两球之间的距离为，对球受力分析有，库仑力为，由几何关系可知，因此球静止时所受到的电场力大小为，则球所带的电荷量为，A错误，B正确；剪断细绳后，球在运动的过程中除了受重力，还受到球的库仑力，其合力大小方向时刻发生变化，因此其运动轨迹一定不是一条抛物线，C错误；若剪断细绳后，球在重力和库仑力共同作用下，动能增大，其中库仑力做正功，电势能减小，因此其落地时的动能为，则小球落到水平地面时的速度，D正确．
11．AD 在直流电路中，电容器所在支路相当于断路，其极板两端电势差相当于与之并联电阻的电压，开关断开时，串联在电路中，阻值相等，电容器与两端的电势差相等，根据可知，它们的带电量相等，故比值为，A正确，B错误；闭合开关S后，被短路，电容器两端电压将减小为，它将会放电，分压会增大，电容器将会充电，所带的电荷量将会增多，C错误，D正确．
12．BC 图像斜率的物理意义表示带电粒子所受到的电场力的大小、正负表示方向，本题中图像的斜率是在不断变化的，因此该静电场不是匀强电场，A错误；在处斜率为零，表明粒子在处所受到的静电力为0，此处的场强大小等于0，B确；从题图可看出，从到，带电粒子的电势能先减小后增大，因为粒子带负电，所以根据，可知电势先升高后降低，C正确；从到，电势先升高后降低，沿着电场线方向电势逐渐降低，可以判断场强的方向先沿轴负方向、后沿轴正方向，D错误．
13．AC 带电粒子在静电场中做曲线运动，根据曲线运动的条件可知带电粒子在点所受电场力方向水平向右，与场强方向相同，可知该带电粒子带正电，A正确；电场线分布的疏密程度反映了电场的强弱，点附近电场线分布比点的更密集，点的场强大于点的场强，因此粒子在点所受到的电场力大于点所受到的电场力，则根据可知粒子在点的加速度大于它在点的加速度，B错误；同理可知，点的场强大于点的场强，那么之间的平均电场强度小于之间的平均电场强度，根据可知，两点之间的电势差小于两点之间的电势差，C正确；由以上分析可知，带电粒子从点运动到点的过程中，电场力对带电粒子做负功，其电势能一直在增大，D错误．
14．答案（1）① ②正比
③图像不是直线，是曲线，不能直观地得出与之间的关系（1分，只要合理即可）
（2）①9.42 1.600（1分，1.599～1.601范围内皆可）
②D 如图所示
③
解析 （1）从小球第1次到第次通过同一位置，转动圈数为，时间为，故周期为；根据实验数据描点作图，图像为一条直线，表明向心力与转动角速度的平方成正比；根据向心力公式图像不是直线，是曲线，不能直观地得出与之间的关系．
（2）①由题图3所示的游标卡尺可知，其示数为长度；由题图4所示螺旋测微器可知，其示数为直径．
②为了减小实验误差，使合金丝两端的电压变化范围较大，采取分压式电路，滑动变阻器应选择最大阻值更小的以保证其能够得到充分应用，电流表的内阻约，电压表的内阻约，所测量的合金丝阻值约为，为了减小实验误差，所测电阻为小电阻，应该让电流表外接，所设计电路的实物图连接如答案图所示．
③由可得电阻率．
15．答案 （1）电路如图
（2）②
（3）3.0（2.8～3.0均可，2分） 1.0（0.9～1.1均可，2分） （4）否
解析（1）根据实物连线图弄清串并联关系，即可正确画出电路图．
（2）正常的导线电阻为零，导线两端不会有电压，断掉的导线两端才会有电压，所以一定是导线②的内芯线断了．
（3）据闭合电路欧姆定律知，即，图像与纵坐标交点的截距，则，斜率的物理意义表示，代入数据解得，内阻．
（4）本实验定值电阻和电流表串联起来相当于电压表，这只等效电压表内电阻是已知的，在利用闭合电路欧姆定律计算过程中，已经考虑了等效电压表的分流作用，因此不存在系统误差．
16．（1）设小球的加速度为，
对于段：
对于段：
两式联立，消去，得
所以
（2）由连续相等时间内的位移之差公式得
得到
对于段：
解得段长度
17．（1）设，小球从点运动到点，速度大小仍为，由动能定理可得
解得电场强度大小为
（2）设小球从点运动到点的时间为，根据牛顿第二定律和力的分解有
在竖直方向
在水平方向
又水平位移，竖直位移
由几何关系可得
联立解得
（3）如图所示，结合几何关系可知，小球从点运动到点的过程中，所受合力大小为，与连线方向垂直，对其初速度分别沿方向分解得到、垂直于方向分解得到，在的作用下，其速度先减小后增大，即越来越小，保持不变，小，即．根据几何关系可知，初速度方向与夹角为，因此小球的最小速度大小为，与水平方向夹角斜向右下．
18．（1）粒子在板之间加速后获得速度为
根据动能定理可得
极板之间的电势差为
（2）电子进入极板间的偏转电场后在电场力的作用下做类平抛运动．
沿水平方向做匀速直线运动有
解得
时刻进入极板间的偏转电场的电子加速度大小为
电子离开电场时距中心线的距离
解得
（3）时刻射入极板间的偏转电场的电子，在的时间内加速度大小为
此过程的侧移量为
在时刻竖直方向的分速度为
在时间内电子加速度大小为
此过程的侧移量为
离开极板间的偏转电场时的偏转距离为
