四川省成都市某中学2023-2024学年高三年级上册零诊模拟考试物理试题（含答案解析）

四川省成都市第七中学2023-2024学年高三上学期零诊模拟考

试物理试题

学校:姓名：班级：考号：

一、单选题

1.下列说法正确的是（）

A.公式C=S是电容器电容的定义式

B.当正电荷在某点不受洛伦兹力时，该点的磁感应强度一定为零

C.卢瑟福发现天然放射现象，说明原子核有复杂的内部结构

D.麦克斯韦提出了电磁场理论，并预言了电磁波的存在

2.如图所示为一边长为d的正方体，在FE、地两边放置足够长直导线，通有相等的电流

I,电流方向如图所示。若一根无限长直导线通过电流/时，所产生的磁场在距离导线d处

的磁感应强度大小为8,则图中。点处的磁感应强度大小为（）

A.0B.2BC.BD.41B

3.如图所示，一带电微粒在重力和水平匀强电场对它的电场力作用下由4到6做直线运动,

斜连线与竖直方向所夹的锐角为e,则下列结论正确的是（）

>

A.此微粒带负电B.微粒可能做匀速直线运动

C.合外力对微粒做的总功等于零D.微粒的电势能减少

4.用电阻为厂的硬质细导线，做成半径为R的圆环，垂直圆环面的磁场充满其内接正方形,

试卷第1页，共10页

f=0时磁感应强度的方向如图（a）所示，磁感应强度随时间1的变化关系如图（6）所示,

则圆环中产生的感应电动势为（）

2

就押2叫斤B0R

D.--------C.----------D.------

‘o'o"o

5.图甲是某一交流发电机的示意图，两磁极N、S间存在可视为水平向右的匀强磁场，电

阻尺=9。，线圈内阻,-=1。，电流表为理想电流表.线圈绕垂直于磁场的水平轴。。'沿逆

时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的电流随时间变化的图像如图乙所示。下列

说法正确的是（）

A./=0.015s时，电流表的示数为0

B.f=0.01s时，穿过线圈的磁通量为零

C.线圈转动的角速度为50;trad/s

D.一个周期内，电路中产生的热量为。=1000J

6.交警使用的某型号酒精测试仪如图1所示，其工作原理如图2所示，传感器的电阻值R

随酒精气体浓度的增大而减小，电源的电动势为E,内阻为r,电路中的电表均可视为理想

电表。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法正确的是（）

图1图2

A.电压表的示数变大，电流表的示数变小

试卷第2页，共10页

B.酒精气体浓度越大，电源的效率越低

C.酒精气体浓度越大，电源的输出功率越小

D.电压表示数变化量的绝对值与电流表示数变化量的绝对值之比变小

7.如图的交流电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比为1:2,电阻舄=20,g=8。，R3

为滑动变阻器且最大阻值为20。，A为理想电流表，电源电压〃随时间f变化的表达式是

A.副线圈中电流方向每秒钟改变100次

B.该理想变压器原、副线圈中磁通量的变化率之比为1:2

C.滑片P向上移动时，流过电阻4的电流增大

D.当电流表的示数为0.5A时，通过A的电流大小为1A

8.磁敏元件在越来越多的电子产品中被使用，市场上看到的带皮套的智能手机就是使用磁

性物质和霍尔元件等起到开关控制的，当打开皮套，磁体远离霍尔元件，手机屏幕亮；当合

上皮套，磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，手机进入省电模式。如图所示，一块宽度为d、长

为/、厚度为力的矩形半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，通入

水平向右大小为/的电流时，当手机套合上时元件处于垂直于上表面、方向向上且磁感应强

度大小为B的匀强磁场中，于是元件的前、后表面产生稳定电势差4；以此来控制屏幕熄

灭，则下列说法正确的是（）

A.前表面的电势比后表面的电势高

B.自由电子所受洛伦兹力的大小为学■

试卷第3页，共10页

C.用这种霍尔元件探测某空间的磁场时，霍尔元件的摆放方向对心无影响

D.若该元件单位体积内的自由电子个数为〃，则发生霍尔效应时，元件前后表面的电势

差为UH=*

nen

二、多选题

9.如图所示，A、B为两个等量同种点电荷，a、。、b在点电荷A、B的连线上，c、O、d

在连线的中垂线上。。=06=Oc=CW,贝！I()

\d

A.a、6两点的场强相同，电势不相同

B.c、d两点的场强不相同，电势相同

C.。点是点电荷A、B连线上电势最低的点，也是点电荷A、B连线上场强最小的点

D.。点是中垂线上电势最高的点，也是中垂线上场强最大的点

io.学校中某参赛选手设计了科技节运输轨道，如图甲所示，可简化为倾角为e的足够长固

定绝缘光滑斜面.以斜面底端为坐标原点，沿斜面向上为X轴的正方向，且沿X轴部分区域

存在电场。在斜面底端由静止释放一质量为小电荷量为+4的滑块，在滑块向上运动的一

段过程中，机械能£随位置坐标X的变化如图乙所示，曲线/点处切线斜率最大。滑块可

视为质点，不计空气阻力，不计滑块产生的电场，重力加速度g已知.以下说法正确的是

A.在网过程中，滑块动能先减小后恒定

B.在A处滑块的动能最大，Ekmax=3•-%gXiSin。

C.在0~%的过程中重力势能与电势能之和先减小后增大

试卷第4页，共10页

D.在0〜毛过程中，滑块先加速后减速

11.一群处于基态的氢原子，在大量电子的碰撞下跃迁至〃=4的能级，然后从〃=4能级向

低能级跃迁，如图甲，氢原子从能级〃=4跃迁到能级〃=2产生可见光L从能级〃=3跃迁

到能级〃=2产生可见光n,图乙是光I、光n对同种材料照射时产生的光电流与电压图线，已

知普朗克常量九元电荷。，光在真空中的速度为C,下列说法正确的是（)

n=8o

n=5耳=—0.54eV

n=4E；=-0.85eV

n=34=T.51eV

n=2E4=3.40eV

n=l——4=T3.6eV

甲乙

A.使处于基态的氢原子跃迁至〃=4能级的电子动能可能为13eV

B.图乙的图线a对应光I

C.图乙中的■、&满足关系e（4-a）=&-£3

D.一个氢原子从"=4能级回落，可以最多发出6种不同频率的光

12.如图所示，直角三角形/8C区域内有垂直于纸面向外、磁感应强度大小为2的匀强磁

场，/C边长为44=30。.带正电的粒子流（其重力忽略不计）以相同速度在CD范围

内垂直NC边射入（不计粒子间的相互作用力），从。点射入的粒子恰好不能从AB边射出.已

知从BC边垂直射出的粒子在磁场中运动的时间为3f,在磁场中运动时间最长的粒子所用时

间为由，则（）

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A.粒子的比荷为白B.粒子运动的轨道半径为⑦乙

JDI3

qrT

C.粒子射入磁场的速度大小为冬D.粒子流在磁场中扫过的面积为三

15Z

三、实验题

13.为测量金属丝电阻率，某同学先利用螺旋测微器测量了该金属丝的直径。

⑴如图甲所示，则其读数为cm。

⑵该同学设计了如图乙所示的电路对金属丝电阻凡进行测量，已知电流表A-内阻为外,

示数为乙；已知电流表A2,内阻为々，示数为人，则待测电阻的表达式为：（选

用所需要的已知量即可）。

⑶若测得该金属丝电阻4=04。，长度为£=31.4cm,直径已经在（1）中测出，则该种金属

的电阻率为：P=（注意需要写单位）。

14.某探究小组找到由三块完全相同的铅蓄电池串联而成的电池组，如图甲所示。小组成员

欲测量铅蓄电池在电量即将放尽时的电动势和内阻，可供选择的器材如下：

A.待测电池组（额定电动势为6.0V,内阻较小）;

B.电流表A（量程为0~3A,内阻RA=0-9。）;

C.电压表V（量程为0~3V,内阻&,=600Q）；

试卷第6页，共10页

D.定值电阻4=200。；

E.定值电阻4=600。；

F.滑动变阻器外（0~10Q）;

G.滑动变阻器凡（0~100。）；

H.导线若干、开关。

探究小组设计了如图乙所示的实验方案。请回答下列问题：

（1）滑动变阻器尺应选择,①处应选择；（均填写器材前序号）

（2）探究小组测得多组U、/数据，绘制出如图丙所示的U-/图线，则每块铅蓄电池的电

动势为V、内阻为Q（结果均保留一位小数），铅蓄电池电动势的测量值_____

（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。

四、解答题

15.如图，空间存在水平向右的匀强电场，一带电量为4（4>0）、质量为加的小球，自距离

地面高〃的/点由静止释放。落地点8距离释放点的水平距离为重力加速度为g,求:

（1）电场强度E的大小；

（2）落地时小球的动能。

AO

B

16.某兴趣小组为了研究电磁阻尼的原理，设计了如图所示的装置进行实验，水平平行轨道

MN、间距为L处于方向竖直向下、磁感应强度为3的匀强磁场中，左端连着阻值为

R的定值电阻，细绳绕过定滑轮一端连接质量为相，长为小有效电阻也为R的导体棒。，

另一端连接质量为3加的重物6,导体棒。始终保持水平并垂直于导轨，且与导轨接触良好,

重物6距离地面的高度为力，刚开始.、b初速度均为0,现静止释放重物6,当重物b落地

前瞬间导体棒。速度恰好达到稳定，（运动过程中不考虑摩擦力的影响，重力加速度g已知）

求：

（1）导体棒。稳定的速度V；

试卷第7页，共10页

(2)导体棒a从开始运动到稳定的过程中电阻R上的热量。；

(3)导体棒a从开始运动到稳定需要的时间人

17.如图，平面直角坐标系xQy中，在x轴上方有方向垂直纸面向外、半径为R的圆形匀

强磁场4区域，圆心Q的位置坐标为(0,尺)，x轴下方的虚线儿W与x轴平行，在下方

有垂直纸面向里的矩形匀强磁场层区域，磁场上边界与重合，在"N与x轴间有方向沿

y轴负方向的匀强电场。先后有两个相同的带正电粒子a和b,以平行于x轴的速度为分别

正对Q点和P(0,2©点射入圆形磁场区域，经磁场偏转后都经过原点。进入x轴下方电场

区域。已知儿w下方矩形区域匀强磁场磁感应强度与=巫殳，匀强电场的场强大小

2qR

£=岂竺£,“N与X轴间距离夕=回，粒子质量为小，电荷量为q,粒子重力不计，计

2qR

算结果可以保留根式形式。

(1)求圆形区域匀强磁场磁感应强度丹的大小;

(2)若矩形磁场区域足够大，求带电粒子b在x轴下方运动的周期看;

(3)适当调整矩形磁场左右边界和下边界的位置，要使带电粒子b恰能回到x轴，求矩形

磁场区域的最小面积色。

试卷第8页，共10页

------>

x

M--N

XX

XX

XX

XX

五、多选题

18.一列简谐横波沿x轴传播，f=0时刻的波形如图甲所示，平衡位置在x=15m的质点尸

的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是()

甲

A.该波的波长为12m

B.该波的波源的振动频率为2.5Hz

C.该波沿x轴负方向传播

D.该波的波速为30m/s

E.。点和x=12m处的质点始终振动反相

六、解答题

19.如图所示为一玻璃砖的截面图，其形状是由半径为R的半圆和直角三角形CDE组成，

。为圆心，4DCE=60。。连线垂直CD,现从/点沿与成a=15。角发出一细光束,

从2点射入玻璃砖后折射光束与平行，2点到/。的距离为!火，光在真空中的光速为

2

(1)求玻璃砖的折射率小

试卷第9页，共10页

(2)求光束在玻璃砖中传播时间f(不考虑光在OE面上的反射)

试卷第10页，共10页

参考答案:

题号12345678910

答案DDDABBADBCCD

题号111218

答案ACCDBCE

1.D

【详解】A.公式

c=2

u

是电容器电容的定义式。

4kmi

是电容器电容的决定式，A错误；

B.当正电荷运动的速度与磁场方向不平行时才受安培力。当运动方向与磁场方向平行，在

某点不受洛伦兹力，因此该点的磁感应强度不一定为零，B错误；

C.贝克勒尔发现天然放射现象，说明原子核有复杂的内部结构，C错误；

D.麦克斯韦提出了电磁场理论，并预言了电磁波的存在，D正确。

故选D。

2.D

【详解】根据右手螺旋定则，放置在房边的电流在。点产生的磁场大小为3、方向沿CM;

放置在ND边的电流在C点产生的磁场大小为8、方向沿尸C；故C点处的磁感应强度大小

为

22

Bc=YJB+B=也B

故选D。

3.D

【详解】AB.带电微粒受重力和电场力均为恒力，故合外力不变，由。到6做直线运动，则

电场力方向水平向右，微粒带正电，加速度不变，故带电微粒做匀加速直线运动，故AB错

误；

C.由于微粒从静止开始做加速运动，故合外力的方向与运动的方向相同，故合外力对物体

做正功，故c错误；

D.由于电场力做功为

答案第1页，共14页

W=Eqxabcos45°

故电场力了对微粒做正功，微粒电势能减小，故D正确。

故选D。

4.A

【详解】设正方形的边长L由几何关系

6L=2R

得

L=41R

又根据法拉第电磁感应定律得

八丝=过

At小

解得圆环中的感应电动势为

%

故选Ao

5.B

【详解】A.电压表显示的是交流电的有效值，所以其示数不为零，故A错误；

B.在f=0.01s感应电流最大，感应电动势为大，磁通量变化率最大，磁通量为0,故B正

确；

C.由图乙可知，周期为axioms,则线圈转动的角速度为

2万,

co==100万rad/s

故C错误；

D.由公式可得，一个周期内，电路中产生的热量为

2=4（7?+r）r=20J

故D错误。

故选Bo

6.B

【详解】A.当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，酒精气体浓度的增大，则传感器的电阻

值R减小，根据

答案第2页，共14页

1=---

R+R0+r

可知电流表示数增大，根据

[/=£-/（4+厂）

可知电压表示数减小，即电压表示数减小，电流表示数增大，A错误;

B.电源的效率

J00%=--100X）

R+R0+r1+1

R+A

当酒精气体浓度增大时，传感器的电阻值R减小，根据上式可知电源的效率降低，B正确;

C.电源的输出功率

2

E2E

P=（R+R0）=--------------------------2---------------

R+R。+F

R+&+--------+2r

R+R。

根据图像可知，由于尺+&与电源内阻之间的关系，因此当酒精气体浓度增大，传感器的电

阻值R减小，A+4减小，电源的输出功率有可能减小，有可能增大，也有可能先增大后减

小，c错误;

D.根据

U=E-I（R0+r）

可知

四二及+,

|AZ|°

即电压表示数变化量的绝对值与电流表示数变化量的绝对值之比不变，D错误。

故选Bo

7.A

答案第3页，共14页

【详解】A.根据电压u随时间t变化的表达式有

/-50Hz

可知副线圈中电流方向每秒钟改变次数为

2x50=100

A正确；

B.理想变压器不计漏磁，通过原副线圈的磁通量相等，该理想变压器原、副线圈中磁通量

的变化率之比为1:1,B错误；

C.将变压器与负载等效为一个电阻，则等效电阻为

则原线圈中的电流

Rt+R

当滑片P向上移动时，滑动变阻器接入的电阻增大，负载并联总电阻增大，变压器等效电阻

增大，则原线圈中的电流减小，即流过电阻4的电流减小，c错误；

D.当电流表的示数为0.5A时，副线圈两端电压为

t72=0.5x8V=4V

根据电压匝数关系有

—=2v

交流电压的有效值为

则通过4的电流大小为

答案第4页，共14页

U-U、6-2

A=2A

段~2~

D错误。

故选Ao

8.D

【详解】A.元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，通入水平向右大小为/的电流时,

电子向左运动，由左手定律可得电子受洛伦兹力的作用往前表面偏转，故前表面的电势比后

表面的电势低，故A错误；

BC.元件的前、后表面产生稳定电势差时，电子受到的洛伦兹力与电场力平衡

evB--^e

1td

整理得

3=B1Vd名为垂直于上表面的磁感应强度的大小，故霍尔元件的摆放方向对心有影响，

故BC错误；

D.元件单位体积内的自由电子个数为〃，根据电流的微观表达式

I=neSv=nehdv

整理得

I

v=---

nehd

电子受到的洛伦兹力与电场力平衡

evB=^-e

d

联立得元件前后表面的电势差为

3=曳

neh

D正确。

故选D。

9.BC

【详解】A.在等量同种电荷的连线上，中点处的电场强度为零，从中点向两边电场强度在

增大，方向都是指向中点。处，所以。、6两点的电场强度大小相等，方向不同，而6两

点关于。点对称，根据等势线分布可知。、6电势相同，故A错误；

B.在中垂线上从。点处开始向两边先增大后减小，上面方向竖直向上，下面方向竖直向下,

所以c、d两点的电场强度方向不同，根据对称性可知电势相等，故B正确；

答案第5页，共14页

C.根据电势对称以及沿电场方向电势降落可得。点是点电荷A、B连线上电势最低的点，

也是点电荷A、B连线上场强最小的点，故C正确；

D.。点是中垂线c"上电势最高的点，但不是中垂线上场强最大的点，故D错误。

故选BCo

10.CD

【详解】A.滑块在西~Z过程机械能增加，在过程，高度增加，机械能不变，说明

只有重力做功，重力势能增加，动能减小，A错误；

B.电场力做的功等于滑块机械能的变化，即

qE-x=NEE-x图像的斜率表示qE,根据图像可知0~占过程电场力逐渐增大，x,~x2过程

电场力逐渐减小，到超处电场强度为零。由牛顿第二定律得

qE-mgsin6=ma

加速度先增大后减小，最后反向增大，直至电场力为零时a=gsin。，则当电场强度减小到

E=整理迎时滑块的动能最大，即在占~%的某处，B错误；

q

C.D.0~%过程滑块做加速度增大的加速运动，然后做加速度逐渐减小的加速运动，再做

滑块做加速度逐渐增大的减速运动，％后做匀减速直线运动，所以0~%过程中重力势能与

电势能之和先减小后增大，0〜七过程先加速，再减速，C正确，D正确。

故选CDo

11.AC

【详解】A.由题意可知，一群处于基态的氢原子，在大量电子的碰撞下跃迁至〃=4的能

级，〃=4的能级与〃=1的能级差

AE=E「Ej=-0.85eV-913.6eV)=12.75eV

由于实物粒子的动能可全部或部分被氢原子吸收，因此使处于基态的氢原子跃迁至〃=4能

级，电子的动能可能为13eV,A正确；

B.氢原子从能级〃=4跃迁到能级"=2产生可见光I的能量为

E[=E「E2=-0.85eV-(-3.40eV)=2.55eV

氢原子从能级n=3跃迁到能级n=2产生可见光II的能量为

答案第6页，共14页

品二当一生=—L51eV-(-3.40eV)=1.89eV

图乙是光I、光n对同种材料照射时产生的光电流与电压图线，由于光i的能量比光n的能量大,

由光电效应方程可知，光I照射产生光电子的最大初动能大于光II照射产生光电子的最大初动

能，因此由Ek=e4,可知光I照射时的遏止电压大于光n照射时的遏止电压，则图乙的图线

6对应光I,B错误；

C.由

第=eUc

E4=E[+E[=Eu+WO+E2

4=En+E2=Ek2+W0+E2

可得

EEE+E

4~3=U+%i~(Ek2+W0+E2)=£kl-£k2=eU2-eUx=e\J2-Ux)

C正确；

D.若是一群氢原子从〃=4能级回落，可以最多发出

即6种不同频率的光，而一个氢原子从〃=4能级回落，可以最多发出

N'="]=4_1=3

即3种不同频率的光，D错误。

故选AC-

12.CD

【详解】A.粒子在磁场中做匀速圆周运动，垂直边射出运动的时间为

3t=-T

4

又有

qB

解得粒子的比荷为

q_71

m6Bt

故A错误；

答案第7页，共14页

B.设运动时间最长的粒子在磁场中运动轨迹所对应的圆心角为e,根据题意有

且7=%=今

2万qB

解得

。4

粒子运动轨迹如图所示

设粒子轨迹半径为尺，根据几何关系

—----FRcos60°=L

sin30°

解得

咦L

故B错误;

C.粒子在磁场中运动时，洛伦兹力提供向心力

v2

qvB=m——

R

可得粒子射入磁场的速度大小为

7lL

V=-----

15，

故C正确；

D.从。点射入的粒子恰好不从45边界射出，由几何知识可得粒子在磁场中扫过的面积为

S=」不灭2+RAcos60°="2〃

425

故D正确。

故选CDo

13.0.16007^72.56x10-6（。.皿）

，2—

【详解】（1）[1]螺旋测微器的读数为

答案第8页，共14页

D=1.5+10.0x0.01mm=1.600mm=0.1600cm

（2）[2]由串并联关系可知

R1

q=/尚

a

联立解得

一

（3）[3]由电阻定律可知

S〃(小

p=Rx[=4一—=°-4m…皿

14.FE1.80.1等于

【详解】（1）[1]因为电流表内阻较小,为了使电压表示数变化明显些，所以滑动变阻器及

应选择F。

[2]电池组的额定电动势为6.0V,电压表。（量程为0~3V,内阻7?V=600。），电压表需要

改装，若①处选择D,改装后的电压表的量程为0~4V,量程太小，不符合题意；故①处

应选择E,改装后的电压表的量程为0~6V。

（2）[3][4]当电压表的示数为。时，改装后的电压表的示数为2U,根据闭合电路欧姆定律

有

,

3£=2L/+/（7?A+3r）

结合图像可得当

时，则

U=2.70V

即

小号V"8V

当/=1.00A时,{7=2,10V,即

5.4V=2x2.1V+lAx(/?A+3r)

答案第9页，共14页

解得

r—0.10

[5]在此实验中，电流表“相对电源内接法”，且电流表内阻已测得，所以从实验原理上判断电

动势的测量值与真实值相等。。

尸3加女

15.(1)£=受；(2)Ek=

16

【详解】（1）小球竖直方向做自由落体运动，有

712

h=2gt

水平方向做匀加速直线运动，有

—h=—at2

42

根据牛顿第二定律，有

qE=ma

联立解得

E=^S_

4q

（2）根据动能定理

3

mgh+qE•—/z=£*k—0

解得落地时小球的动能为

「257

々=77叫〃

16

2

16.⑴吗；⑵"36g之尸2加3Bl}hSmR

+

B-I}2B4r''6mgRB-I}

【详解】（1）a棒稳定时，a受重力、支持力、拉力和向左的安培力，a棒运动时产生的感

应电动势为

E=BLv

感应电流为

/二—^

R+R

受到的安培力为

FA=BIL

根据平衡条件可得

答案第10页，共14页

A=3/wg

联立解得

6mgR

V=--------

B21}

（2）根据棒和物体组成的系统，根据能量守恒

3mgl1=g■(加+3m)v2+Q总

根据焦耳热公式可得

=

QR\Q&

联立解得

3mgh36g2R2m3

2B4L4

（3）棒从静止开始运动到稳定速度，根据动量定理得，对重物b有

3mgt一/丁=3加v一0

对棒a有

/T—qBL=mv-0

联立可得

3mgt-qBL=Amv

又4=甘，可得

、BF,“

3mgt-----用=4mv

2R

解得

B2I：h8mR

-6mgRB2l3

—+-^^(3)4(2+6)RZ

17.(1)学；(2);

qR19%'>

【详解】（1）设粒子在圆形磁场区域运动半径为外，由于a、b粒子均能经过。点，所以

rx=R

另有

2

qvQBl=m—

ri

答案第11页，共14页

解得

(2)若矩形磁场区域足够大，对于带电粒子b,设过。点后经时间。进入矩形磁场区域,

进入磁场时的速度大小为匕，速度方向与"N夹角为6,粒子b在矩形磁场区域做圆周运动

周期为心，有

1212

qE-\y=-mvi--mv0

且

cos0=v0,vt=2v0

所以

6=60°

2m

e271m