四川省成都市石室中学2023-2024学年高三上学期零诊模拟物理试卷（含答案）

这是一份四川省成都市石室中学2023-2024学年高三上学期零诊模拟物理试卷（含答案），共12页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
第Ⅰ卷(选择题 共46分)
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28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．关于分子动理论和物体的内能，下列说法正确的是（ ）
A．在显微镜下可以观察到煤油中的小粒灰尘的布朗运动，这说明煤油分子在做无规则运动
B．分子势能和分子间作用力的合力不可能同时随分子间距离的增大而增大
C．若气体的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则气体的分子体积为MρNA
D．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，油酸酒精溶液久置，酒精挥发会导致分子直径的测量值偏大
2．某平面区域内A、B两点处各固定一个点电荷，其静电场的等势线分布如图中虚线所示，一正电荷仅在电场力作用下由a运动至b，设该电荷在a、b两点的加速度大小分别为aa、ab，电势分别为φa、φb，该电荷在a、b两点的速度分别为va、vb，电势能分别为Epa、Epb，则( )
A．A、B两点处的电荷带同种电荷
B．aa>ab
C．φa＞φb、Epa>Epb
D．va>vb
3．一定质量的理想气体封闭在汽缸内，从初始状态A经状态B、C、D再回到状态A，其体积V与热力学温度T的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．过程A→B中，气体从外界放出热量
B．过程C→D中，气体内能的减少量大于气体向外界放出的热量
C．过程B→C中，气体分子在单位时间内对汽缸壁单位面积的碰撞次数增大
D．过程D→A与过程A→B→C→D中，气体对外界做功的数值相等
4．如图甲为一列简谐横波在t=0.2s时的波形图，如图乙为该波上A质点的振动图像。下列说法错误的是（ ）
A．这列波沿x轴负向传播，这列波的波速为0.5m/s
B．平衡位置x=0.1m处的质点在0.3s时的加速度沿y轴负方向
C．若此波遇到另一列简谐波并发生稳定的干涉现象，则所遇到的波的频率为2.5Hz
D．若该波遇到一障碍物能发生明显的衍射现象，则该障碍物的尺寸可能为20cm
5．如图，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是毫安表，丁是真空冶炼炉。下列说法正确的是（ ）
A．甲图中增加电压U，即可增大粒子获得的最大动能
B．乙图中磁感应强度大小为B，发电通道长为l，宽为b，高为a，外部电阻为R，等离子体以速度v进入矩形发电通道，当开关S闭合后，通过电阻R的电流从M流向N,且发电机产生的最大电动势E=Bav
C．丙图中运输毫安表时正负极连接导线是利用了电磁驱动
D．丁图中真空冶炼炉是利用交变电流直接产生热能，从而融化炉内金属的
6．如图所示为某种透明介质做成的等腰直角三棱镜的截面示意图。由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直于BC边射入棱镜，经两次反射后光束垂直于BC边射出，反射点分别在AB、AC边的中点，且在反射点只有b光射出，光路图如图所示，已知AB=AC=2L, a光的折射率为n，真空中的光速为c。下列说法错误的是( )
A．该三棱镜对a光的折射率n≥eq \r(2)
B．在三棱镜中b光的传播速度大于a光的传播速度
C．a光在三棱镜中的传播时间为
D．分别用a、b两种单色光做双缝干涉实验，a光相邻的干涉条纹间距更大
7．空间存在沿x轴方向的静电场，其电势φ随x按正弦规律变化，如图所示。质量为m、电荷量为＋q的粒子，从O点以初速度沿x轴正方向运动。不计带电粒子的重力，下列说法正确的是（ ）
A．0～区间的场强方向与区间的场强方向相同
B．粒子从处运动到3x0处的过程中，电势能先减少后增加
C．若粒子运动能经过3x0处，则粒子经3x0处速度最小值为2qφ0m
D．若v0=2qφ0m，粒子运动到3x0处速度最大且最大值为v=6qφ0m
二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
8．直流电动机在生产生活中有着广泛的应用。同学们为了研究直流电动机的机械效率（有用功率与总功率的百分比）问题，设计了如图甲所示的电路，一内阻为r1=1Ω直流电动机M和规格为“6V,6W”的指示电灯L并联之后接在电动势为E=8V，内阻r2=0.5Ω的直流电源上。闭合开关S，电动机和指示灯均正常工作，在提升物体过程中，如图乙所示。则下列说法正确的是（ ）
A．流过电动机的电流为3A
B．该电源的效率为60%
C．电动机的输出功率为15W
D．用该电动机可将重为7.5N的物体以0.6m/s的速度匀速提升，则电动机工作的机械效率为25%
9．某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器和降压变压器向用户供电。已知发电机线圈ABCD的匝数N=100匝，面积S=0.03m2，线圈匀速转动的角速度ω=100πrad/s，匀强磁场的磁感应强度大小B=2πT，输电导线的总电阻为R=10Ω，升压变压器原、副线圈匝数比n1:n2=1:8，降压变压器原、副线圈的匝数比n3:n4=10:1，若理想交流电流表的示数I4=40A，降压变压器副线圈两端电压U4=220V。发电机线圈电阻r不可忽略。下列说法正确的是（ ）
A．输电线路上损耗的电功率为180W
B．升压变压器副线圈两端电压为2240V
C．用户增多使用户端总电阻减少时，用户得到的电压增大
D．交流发电机线圈电阻r上消耗的热功率为640W
10．如图所示，水平粗糙地面上有两磁场区域，左右两磁场区域内的匀强磁场宽度均为L，磁感应强度大小分别为B和2B，左磁场区磁场方向竖直向下，右磁场区磁场方向竖直向上，两磁场间距为2L。一个质量为m、匝数为n、电阻为R、边长为L的正方形金属线框以速度水平向右进入左磁场区域，当金属线框刚离开右磁场区域时速度为，金属线框离开右磁场区运动一段距离后停下。金属线框与水平面间的动摩擦因数为。关于金属线框的运动下列判断正确的是（ ）
A．金属线框从刚进入左磁场区域到最终停止的过程中一直做匀减速直线运动
B．金属线框通过两个磁场区域过程中产生的焦耳热为
C．金属线框进入左侧磁场区域过程中，通过金属线框的电荷量为
D．若金属线框进入左磁场区域过程所用时间为t，则金属线框刚好完全进入左侧磁场区域时的速度为v0−2μgt−nB2L3mR
第Ⅱ卷(非选择题 共54分)
三、实验题（本题共2个小题，第11题6分，第12题9分，共15分）
11．(6分)小双想利用实验室的一个热敏电阻设计一个温度报警装置。查阅资料，得到该热敏电阻的阻值RT随温度t变化的曲线如图1所示。设计了图2中的实验电路。电源电动势E=9V，内阻不计。电压表量程为10V，内阻未知。电流表G量程为10mA，内阻RG=50Ω。滑动变阻器R1的最大阻值为50Ω。
(1)若正确测量，某次电压表读数U=6.4V，电流表读数I=8.0mA则热敏电阻在50℃时的阻值RT= Ω；
(2)把电源E、热敏电阻RT、电阻箱R、蜂鸣器D连接成如图3电路。蜂鸣器D内阻不计,当通过它的电流超过时，它就发出声音报警。若要求环境温度达到50℃ 时开始报警，电阻箱的阻值应调为 Ω；
(3)实验过程中，发现环境温度达到时才开始报警，为了实现50℃ 时报警，应将电阻箱的阻值适当
调 （A.大， B.小）。
12．(9分)某实验小组要测量一段金属丝的电阻率。
(1)某同学先用多用电表的欧姆挡粗测金属丝电阻，把选择开关调到“”挡，测量时多用电表的示数如图甲所示，则该元件电阻为 ( A.11Ω, B.110Ω )；再用螺旋测微器测量金属丝的直径d，其示数如图乙所示，则 mm；
(2)为了精确测量金属丝电阻，小组成员甲同学根据实验室提供器材：滑动变阻器（阻值为）、电流表（阻值约为）、电压表（阻值约为），要求从零开始测量数据，请选择正确的电路图（ ）；
A. B. C. D.
(3)正确连接好第（2）问中的电路，某次实验时，电压表的示数为，电流表的示数为，测得金属丝的长为L，则金属丝电阻率 ；（用题中的符号U、I、L、d、π 表示）
(4)小组成员乙同学设计了如图丙所示电路测量该金属丝电阻率，稳压源的输出电压恒为，定值电阻的阻值为R，根据多次实验测出的长度和对应的电压表的示数U作出的U-x图线，图线的斜率为k，则金属丝的电阻率 。（用题中的符号k、R、d、U0、L表示）
四、解答题(本题共3个小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
13.(10分)中国宇航员计划在2030年之前登上月球，其中宇航服的研制与开发需要达到更高的要求。研究团队在地面对宇航服进行实验研究的过程中，宇航服内的气体可视为理想气体，初始时其体积为V，温度为T，压强为0.7p0，其中p0为大气压强，求：
（1）若将宇航服内气体的温度升高到1.4T，且气体的压强不变，则气体对外做多少功；
（2）若在初始状态将宇航服的阀门打开，外界气体缓慢进入宇航服内，直至内、外气体压强相等，均为p0后不再进气，此时宇航服内理想气体的体积为1.4V，且此过程中，气体的温度保持为T不变，则进入宇航服内气体的质量与原有质量之比为多少。
14.(13分)如图所示，一内壁光滑的细管弯成半径为R=0.1m的半圆形轨道CD，竖直放置，其内径略大于小球的直径，水平轨道与竖直半圆轨道在最低点C点平滑连接。置于水平轨道上的弹簧左端与竖直墙壁相连，C的左侧有水平向右E=2×104N/C的匀强电场。将一个带电量q=+3×10−6C，质量为m=5×10−2kg的绝缘小球放在弹簧的右侧后，用力水平向左推小球而压缩弹簧至A处使弹簧具有弹性势能Ep=0.1J，然后将小球由静止释放，小球运动到C处后进入CD管道，刚好能到最高点D处。在小球运动到C点前弹簧已恢复原长，水平轨道左侧AC段长为L=0.2m。g=10m/s2，小球运动的全过程中所带电荷不变，sin37°=0.6，cs37°=0.8。求（答案可保留分数）：
（1）小球运动到轨道最低处C点时对轨道的压力的大小；
（2）水平轨道的动摩擦因数μ；
（3）若在前两问的基础上，仅在半圆形轨道CD区域再加上水平向右E'=1.25×105N/C 的匀强电场，再次将小球由A处静止释放，小球进入轨道CD后的最大动能Ekm。
15.(16分)一带负电的微粒放在光滑绝缘水平面上，俯视如图，第一象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，在另外三个象限充满大小相同、方向垂直水平面向下的匀强磁场。微粒从x轴上的P点以一定初速度进入第二象限，OP间距离x₀=0.3m，初速度与x轴负方向的夹角α=37°，之后恰能垂直于y轴进入第一象限，再经一段时间从第一象限进入第四象限，此时速度与x轴正方向的夹角恰好也为α=37°。已知微粒的比荷qm=100C/kg，电场强度E=0.05N/C，sin37°=0.6，cs37°=0.8，求：
（1）微粒第一次在第一象限内的运动时间t；
（2）微粒的初速度v₀和在第二象限内运动的时间t0；
（3）若x轴上有一点Q（14m，0），微粒经过x轴时，距离Q点的最小距离是多大？
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物理答案
第Ⅰ卷(选择题 共46分)
1.【答案】A
【详解】A．在显微镜下观察到的煤油中的小粒灰尘的布朗运动，说明煤油分子在做无规则运动，故A正确；
B．当分子间距离大于时，分子间作用力表现为引力，且大小随分子间距先增大后减小，引力随分子间距增大时，分子力做负功，分子势能增大，故B错误。
C．若气体的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为，则气体的分子占据的空间为，又因为分子间存在间隙，所以气体的分子体积小于，故C错误；
D．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，油酸酒精溶液久置，酒精会挥发，溶液中油酸浓度变大，若仍用较小浓度运算，计算得到的纯油酸体积偏小，根据可知，分子直径的测量值偏小，故D错误；故选A。
2.【答案】D
解析 设运动轨迹与等势面的交点C处，电场线与等势面垂直，物体做曲线运动合外力指向轨迹凹侧，所以电荷在C点所受电场力水平向左，又因带正电，所以C点的电场线水平向左，从而判断出电场线指向左侧，故A点为负电荷，B点带正电荷，为异种电荷，A错误；
等势面的疏密反映电场强度的大小，所以Ea＜Eb，aa＜ab ，B错误；
沿电场线方向电势降低，φb＞φa，C错误；
正电荷在电势高的地方电势能大，所以在b点的电势能大于在a点的电势能，则Epa