四川省成都市华西高中2023-2024学年新高三下学期零诊模拟考试 物理试题

华西中学·电子科大附中2023-2024学年度下期高2022级物理零诊模拟考试满分：100分 考试时间：75分钟注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上第Ⅰ卷（选择题）一、单选题（每小题4分，共28分，在给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）1．下列说法正确的是（）A．温度相同的两种理想气体的分子平均速率一定相同B．花粉颗粒在液体中的布朗运动，是由于花粉颗粒内部分子无规则热运动引起的C．0℃的冰融化为0℃的水需要吸热，该过程中分子的平均动能增大D．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同2．如图所示，在一椭圆的两焦点M、N和短轴上的一个端点P，固定有三个电荷量相等的点电荷，其中M、N处的电荷带正电，P处的电荷带负电，O为椭圆中心，A、B是椭圆上关于O点对称的两个点。取无穷远处电势为零。下列说法中正确的是（）A．A、B两点的电势不相同B．A、B两点的电场强度相同C．一质子从靠近P点处沿直线到O点再到A点，电势能一直增大D．一电子从靠近P点处沿直线到O点再到B点，电势能先减小后增大3．某些共享单车的内部有一个小型发电机，通过骑行者的骑行踩踏，可以不断地给单车里的蓄电池充电，蓄电池再给智能锁供电。小型发电机的发电原理可简化为图甲所示，矩形线圈abcd处于匀强磁场中，通过理想交流电流表与阻值为R的电阻相连。某段时间在骑行者的踩踏下，线圈绕垂直磁场方向的轴匀速转动，图乙是线圈转动过程中穿过线圈的磁通量随时间t变化的图像，则（）A．时刻线圈处于中性面位置B．时刻，穿过线圈的磁通变化率为零，感应电动势为零C．时刻电流表示数为时刻电流表的示数最大D．时刻电流方向发生改变，线圈转动一周，电流方向改变两次4．由折射率为的透明材料制成、半径为的半圆柱形透明砖平放在桌面上，时刻，将激光束垂直面射到点，在激光束沿方向以速度匀速向点平移的过程中，有光从圆弧面射出的时间为（）A． B． C． D．5．潜艇在水下活动时需要用声呐对水下物体及舰船进行识别、跟踪、测向和测距。某潜艇声呐在水下发出的一列超声波在时的波动图像如图甲所示，图乙为水下质点的振动图像。下列说法正确的是（）A．该超声波在空气中的波速为 B．该超声波在空气中的频率为C．内，质点沿轴运动了 D．该超声波沿轴负方向传播6．如图，变压器是理想变压器，电压表为理想电表，定值电阻、阻值之比为。在端输入电压有效值不变的正弦交流电，、消耗的功率之比为，则电压表示数之比为（）A． B． C． D．7．如图所示，半径为的圆区域中存在垂直于圆平面向外、磁感应强度为的匀强磁场，圆心点有一粒子源，先后从点以相同速率向圆区域内发射两个完全相同的正电粒子（质量为，电量为），其速度方向均垂直于磁场方向，与的夹角分别为，不计粒子的重力及粒子间相互作用力，则两个粒子在磁场中运动时间之比为（）A． B． C． D．二、多选题（5小题，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求；全部选对得5分，选对但不全得3分，选错得0分。）8．如图所示，光滑绝缘水平面上存在方向竖直向下的有界（边界竖直）匀强磁场，一直径与磁场区域宽度相同的闭合金属圆形线圈在平行于水平面的拉力作用下，在水平面上沿虚线方向匀速通过磁场。下列说法正确的是（）A．线圈进磁场的过程中，线圈中的感应电流沿逆时针方向B．线圈出磁场的过程中，线圈中的感应电流沿逆时针方向C．该拉力的方向水平向右D．该拉力为恒力9．沿电场线所在直线建立如图所示轴，轴上各点电势随的变化规律如图所示，坐标原点点电势为零。带电量为的电子仅在电场力作用下从点由静止释放，下列说法正确的是（）A．在区间内，电场方向始终指向轴正方向B．电子到达点时动能为C．电子从运动到，加速度先减小后增大D．若在点给电子一个沿轴正方向的初速度，电子一定会在间做往复运动10．一定质量的理想气体从状态开始，经历三个过程回到原状态。其图像如图所示。皆为直线，平行于轴，平行于轴。关于理想气体经历的三个过程，下列说法正确的A．点气体温度与点气体温度之比为 B．点气体温度与点气体温度之比为C．过程中，气体一定对外界吸热 D．过程中，气体分子的内能先变大后变小第Ⅱ卷（非选择题共57分）三、实验题（共16分）11．（7分）某实验小组要测量一个电阻元件（约为）的阻值，实验室提供了如下器材：A．电源：电动势，内阻约为；B．电流表A：量程，内阻；C．电压表：量程，内阻约为；D．滑动变阻器：最大阻值；E．滑动变阻器：最大阻值；F．定值电阻；G．定值电阻；H．定值电阻；I．电键S及导线若干。该实验小组设计的测量电路如图所示，请回答下列问题：（1）实验中滑动变阻器应选______（选填“”或“”）；（2）应将定值电阻______（选填“”或“”或“”）与电流表并联；（3）实验小组根据该实验电路原理图进行实验，以电流表示数为横坐标，电压表示数为纵坐标，作出图线（都用国际单位），求出该图线的斜率为，则待测电阻的表达式为______（相应电阻代入具体数值）。（3分）12．（9分）某同学利用如图甲所示器材做探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系实验。（1）（3分）该同学按图乙连接电路，变压器的左侧线圈接线柱0、8与学生电源的“稳压6V”接线柱相连。闭合开关，用多用电表测得右侧线圈0、4接线柱之间的电压为______A．0 B．3.0V C．6.0V D．12.0V（2）正确连接电路后，变压器选用左侧0、2接线柱和右侧0、4接线柱进行实验，用多用电表测得左侧0、2之间的电压为，右侧0、4之间的电压为，数据如下表所示，可判断学生电源接在了接线柱______上（选填“左侧0、2”或“右侧0、4”）。实验次数123451.001.903.004.004.802.104.006.108.2010.00（3）实验室中还有一个变压器，如图丙所示。现要测量A、B线圈的匝数，实验步骤如下：①取一段漆包线，一端与线圈上端接线柱相连，顺着原来的绕制方向在变压器的铁芯上再绕制匝线圈，漆包线另一端与交流电源一端相连，A线圈下方接线柱与交流电源另一端相连接。②用多用电表的交流电压挡先后测出交流电源两端的电压和线圈的输出电压；③用多用电表的交流电压挡测出线圈两端的电压。如果把该变压器看作理想变压器，则线圈的匝数______，______。（用题中给出的字母表示）四、解答题（共42分）13．（10分）粒子分析仪由加速电场、偏转电场与磁场组成。如图所示，在平面直角坐标系的第一象限内存在着沿轴负方向的匀强电场，第二象限内存在着场强大小为、沿轴正方向的匀强电场，第四象限内存在着垂直于坐标平面向里的匀强磁场。一质量为、电量为的粒子从点由静止释放，粒子从轴上的点射入第一象限，经电场偏转后从轴上的射入第四象限，经磁场偏转后粒子从轴上的点返回第一象限，不计粒子的重力，求：（1）粒子通过点时的速率；（2）第四象限内匀强磁场的磁感应强度大小；（3）粒子从点运动到点的时间。14．（13分）如图所示，上端带有卡口的横截面积为、高为的导热性能良好的气缸中用一光滑的活塞B封闭着一定质量的理想气体，气缸底部与形水银气压计（U形管内气体体积忽略不计）相连，已知气体内能与热力学温度的关系为，其中为已知常数，活塞的质量为，重力加速度为，大气压强为，水银的密度为，环境热力学温度为时，活塞离缸底的距离为，U形气压计两侧水银面的高度差为。求：（1）活塞的质量为；（2）环境温度由缓慢升高至时，形气压计两侧水银面的高度差；（3）环境温度由缓慢升高至时过程中，气体吸收的热量。15．（18分）如图所示，间距为的两平行光滑金属导轨由倾斜部分和水平部分（足够长）平滑连接而成，倾斜部分导轨与水平面夹角为，导轨上端接有一个电阻。空间存在垂直斜面向上和竖直向上的两部分匀强磁场，两磁场互不干扰，大小均为。导体棒与的质量均为，内阻分别为与，两根导体棒垂直导轨放置。现闭合电键，断开电键，将棒从某高度由静止释放，经过一段时间，棒在斜面上达到最大速度。已知导体棒与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为。求：（1）棒在斜面上达到的最大速度；（2）棒在斜面上从静止下滑到刚刚达到最大速度的过程中，电阻产生的焦耳热为，求该过程中通过电路的电荷量；（3）棒在离开斜面的瞬间闭合电键，断开电键，从棒离开斜面瞬间到刚刚达到实现稳定状态的过程中，求电路中产生的焦耳热，以及流过棒的电荷量。参考答案：1．D【详解】A．质量不同，则温度相同的两种理想气体的分子平均速率不相同，故A错误；B．花粉的布朗运动是由于液体分子无规则热运动引起的，故B错误；C．由于温度不变，分子的平均动能不变，故C错误；D．不同质量的相同物质，温度相同时，分子热运动的平均动能相同，故D正确。故选D。2．C【详解】AB．根据点电荷的电场线的分布情况及电场的叠加原理、等势面与电场线的关系可知A、B两点的电势相同，电场强度大小相等，方向不同，故AB错误；C．根据电场的叠加可知，P点到O点的合场强应沿OP向下，质子从P点到O点，电场力做负功，电势能增大，O到A的过程中，电场力也做负功，电势能继续增大，故C正确；D．电子从P点到O点，电场力做正功，电势能减小，O到B的过程中，电场力也做正功，电势能继续减小，故D错误。故选C。3．B【详解】A．由图乙可知，时刻穿过线圈的磁通量为0，则线圈与中性面垂直，故A错误；B．时刻，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，感应电动势为零，故B正确；C．根据题意可知，电流表的示数为回路中电流的有效值，而回路中电流的有效值不变，故C错误；D．时刻磁通量为零，磁通量的变化率最大，即感应电动势最大，感应电流最大，此时电流方向不发生改变，而线圈转动一周，电流方向改变两次，故D错误。故选B。4．B【详解】恰好没有光从圆弧面射出，光路图如图临界角为由几何关系可知，有光束从圆弧面射出对应在段的长度根据对称性，在段，有光束从圆弧面射出所对应的长度也为，则有光从圆弧面射出的时间为故选B。5．B【详解】A．超声波在水下的速度为与空气中的速度不相同，A错误；B．超声波在不同介质中频率不变B正确；C．质点不随波传播，C错误；D．时刻点向上振动，根据“上下坡法”，超声波沿轴正方向传播，D错误。故选B。6．C【详解】设原线圈中电流为，副线图中电流为，由于定值电阻之比为、消耗的功率之比为，则则因此故选C。7．A【详解】两个粒子在磁场中做圆周运动的半径均为，恰好与磁场区域半径相等，对粒子在磁场中恰好以点为圆心做圆周运动，从边上点出磁场，；对粒子在磁场中做圆周运动恰好从边上点出，由几何关系得故故A正确，BCD错误。故选A。8．AC【详解】A．线圈进入磁场的过程中，垂直于纸面向里的磁通量变大，根据楞次定律可知线圈中的感应电流产生的磁场应垂直于纸面向外，根据安培定则可知线圈中的电流为逆时针方向；故A正确；B．线圈离开磁场的过程中，垂直于纸面向里的磁通量变小，根据楞次定律可知线圈中的感应电流产生的磁场应垂直于纸面向里，根据安培定则可知线圈中的电流为顺时针方向，故B错误；CD．线圈切割磁感线的有效长度示意图如图所示结合楞次定律阻碍相对运动的推论，根据左手定则可知安培力始终水平向左，则该拉力的方向水平向右；由于切割磁感线的有效长度是变化的，所以线圈中产生的感应电动势是变化的，感应电流是变化的，线圈受到的安培力大小是变化的，所以拉力大小是变化的。故C正确，D错误。故选AC。9．BC【详解】A．沿电场线方向电势降低，在区间内，电场方向开始就指向轴的负方向，故A错误；B．从到电场力做正功，根据动能定理可得从到电场力做负功，根据动能定理可得联立解得电子到达点的动能为故B正确；C．根据图象的斜率表示电场强度，由图象可知从到电场强度先减小再增大，所以加速度先减小再增大，故C正确；D．段电场方向沿轴负方向，电子受电场力沿轴正方向，所以在点给电子一个沿轴正方向的初速度，电子将沿轴正方向做直线运动，故D错误；故选BC。10．BD【详解】A．过程为等压变化过程，根据盖-吕萨克定律有故A错误；B．过程根据理想气体状态方程有解得故B正确；C．过程中，压强不变，体积减小，，温度降低，，根据热力学第一定律可知，气体一定对外界放热D．根据图像中等温线的特点可知过程中，温度先升高再降低，气体分子的内能先变大后变小，故D正确。故选BD。11．（1）（2）（3）【详解】（1）有图可知电路使用的是分压法，要求电压的变化范围较大，滑动变阻器应选。（2）由并联电路电路特点可知通过电流若想能通过较大的总电流，应选用较小的电阻与电流表进行并联，对电流表改装。故应选与电流表并联。（3）由题意得通过的电流带入数据得两端电压由欧姆定律得整理得由上式即题中数据可得解得12．（1）A（2）右侧0、4（3）【详解】（1）变压器是根据互感现象进行工作的，由题图可知，原线圈连接的电压为直流电压，因此副线圈两端的电压为0。故选A。（2）由于有漏磁，副线圈测量电压小于理论值，所以为副线圈，可判断连接交流电源的原线圈是右侧0、4。（3）[1][2]根据变压器电压比等于匝数比，有解得13．（1）；（2）；（3）【详解】（1）在加速电场中，根据动能定理有解得（2）粒子进入第一象限做类平抛运动，设运动