甘肃省张掖市某校2023-2024学年高三下学期模拟考试物理试题

物理本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。共8页，总分110分，考试时间90分钟。第Ⅰ卷（选择题共60分）一、选择题：本题共10小题，每小题6分，共60分。在每小题给出的四个选项中，第1∼6题只有一项符合题目要求，第7∼10题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。1.如图所示，A、B、C、D、E、F是正六边形的顶点，O为正六边形的中心。两根分别固定在A、D两点且均垂直于正六边形所在平面的长直导线（图中未画出），通有大小相等、方向相反的恒定电流。则与B点磁感应强度相同的点是（  ）AO点 B.C点 C.E点 D.F点2.如图所示的电路中，在开关S闭合的状态下，有一带电油滴静止在电容器两极板中间，下列有关判断正确的是（）A.保持开关闭合，增大电容器两极板间的距离的过程中，油滴仍将保持静止B.保持开关闭合，将滑动变阻器的滑动触片向下移动，油滴将向下运动C断开开关S后，油滴仍将保持静止D.断开开关S后，电阻R2上始终没有电流通过3.在如图所示的U-I图中，直线a为某电源的路端电压与电流的关系，直线b为某电阻R的电压与电流的关系。现用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图可知（）A.电源的输出功率为6.0WB.电源的路端电压为4.0V，电源的效率为66.7%C.该电源的电动势为6.0V，电源内阻因发热损耗功率3.0WD.用比R阻值大的电阻与该电源组成闭合回路，电源的输出功率可能增大4.如图所示是磁流体发电机的示意图，两平行金属板P、Q之间有一个很强的磁场。一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）沿垂直于磁场的方向喷入磁场。把P、Q与电阻R相连接。下列说法正确的是（）A.Q板的电势高于P板的电势B.R中有由b向a方向的电流C.若只改变磁场强弱，R中电流保持不变D.若只增大粒子入射速度，R中电流增大5.一个正点电荷Q静止在正方形的一个顶点上，另一个带电质点射入该区域时，仅受电场力的作用恰好能依次经过正方形的另外三个顶点a、b、c，如图所示，则有()A.质点在a、b、c三处的加速度大小之比是1：2：1B.质点由a到b电势能减小，由b到c电场力做负功，在b点动能最小C.a、b、c三点电势高低及电场强度大小的关系是D.若改变带电质点在a处的速度大小和方向，有可能使其在该电场中做类平抛运动6.我国的超导托卡马克实验装置EAST（磁约束装置）在全球首次实现了上百秒的稳态高约束运行模式，为人类开发利用核聚变清洁能源奠定了重要的技术基础。磁约束示意图如图所示，空间中存在磁感应强度大小为B、方向水平向右的匀强磁场。时刻，带正电粒子由磁场中A点沿纸面内与水平方向成37°角、斜向右上方以大小为v的速度射入磁场。已知粒子的质量为m、电荷量为q，忽略粒子的重力，，。若粒子在磁场中做圆周运动的周期，则时刻粒子的位置至A点的距离为（）A. B. C. D.7.如图所示是判断检测电流大小是否发生变化的装置，该检测电流在铁芯中产生磁场，其磁感应强度与检测电流成正比。现给金属材料制成的霍尔元件（其长、宽、高分别为a、b、d）通以恒定工作电流I，通过与霍尔元件连接的电压表的示数来判断的大小是否发生变化，下列说法正确的是（）A.M端应与电压表的“负”接线柱相连B.若要提高检测的灵敏度，可适当减小dC.若要提高检测的灵敏度，可适当增大工作电流ID.当霍尔元件尺寸和工作电流I不变时，电压表示数变大，说明检测电流变小8.如图所示，电荷量分别为+q、-q、+2q、-2q（q＞0）的4个点电荷固定于菱形的4个顶点上。以该菱形对角线的交点O为圆心的圆与其对角线相交于M、P、N、Q点。已知b、d之间的距离小于a、c之间的距离，则（）A.M、N两点的电场强度相同B.N点的电势高于P点的电势C.N、P之间的电势差与P、M之间的电势差相等，即D.电性为负的试探电荷在M点的电势能大于其在N点的电势能9.如图所示，带正电粒子以一定的初速度沿M、N两板的中线进入水平放置的带电平行金属板内，恰好沿N板的右边缘飞出，最终打在金属板右侧的屏幕上。已知金属板的长度及金属板右边缘至屏幕的水平距离均为L，M、N两板间距离为d，两板之间中线的延长线与屏幕的交点为O，带电粒子的质量为m、电荷量为q，不计粒子的重力。则（）A.两板之间的电压为B.粒子经过N板右边缘处速度大小为C.粒子在两板间运动的前一半时间和后一半时间内，电场力做功之比为D.粒子打到屏幕上的位置与O点之间的距离为10.如图所示，两根长度均为L的绝缘轻绳一端固定在O点，另一端分别与质量均为m的带电小球M、N相连。两小球均处于静止状态，与小球M相连的轻绳竖直，小球M紧靠在左侧竖直的绝缘墙壁上，其电荷量为Q，且保持不变；与小球N相连的轻绳与竖直方向成60°夹角，此时其电荷量为q。已知两小球均可视为点电荷，静电力常量为k，重力加速度为g。则（）A.墙壁对小球M的弹力大小为mgB.C.若小球N的电荷量缓慢减少，M、N之间距离的平方与其电荷量成正比D.若小球N的电荷量缓慢减少，当与小球N相连的轻绳与竖直方向的夹角为时，小球N的电荷量为第Ⅱ卷（非选择题共50分）二、非选择题：本题共5小题，共50分。带﹡题目为能力提升题，分值不计入总分。11.某物理学习小组欲组装一简易多用电表。所用电源电动势，内阻；表头G的满偏电流，内阻；、、和是定值电阻，，（阻值范围）是滑动变阻器；A、B两端分别与红、黑表笔相连。该多用电表有5个挡位：直流电流和挡；“”的欧姆挡；直流电压0.6V挡和3V挡，其中3为欧姆挡，4为直流电压0.6V挡。（1）请在图甲方框中将简易多用电表的电路图补充完整______。（2）根据题给条件可得______，______。（3）关于该多用电表，下列说法正确的是______。（填正确答案标号）A.每次使用多用电表更换挡位后均需调节指针定位螺丝，使电表指针对准直流电流的“0”刻度线B.使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整使电表指针指在表盘左侧“0”刻度线处C.2挡电流表的内阻是1挡电流表内阻的2.5倍D.5挡电压表的内阻是4挡电压表内阻的5倍（4）已知表头电流为处对应欧姆表盘的刻度为“15”，则的阻值为______；某次测量电阻时该多用电表指针位置如图乙所示，则被测电阻的阻值为______。12.某同学为测定一段粗细均匀、电阻率较小的电阻丝的电阻率，采用了如图甲所示的电路进行测量。实验步骤如下：a.改变电阻丝上的导电夹P的位置，重复测量，记录多组x、U、I的值。b.用游标卡尺在电阻丝上的三个不同位置测出电阻丝直径，求出平均值D；c.调节电阻丝上的导电夹P的位置，用毫米刻度尺测量并记录导电夹P到电阻丝右端B的长度x；闭合开关S，记录电压表示数U、电流表示数I；（1）上述实验步骤，正确的先后顺序应是________。（2）若游标卡尺某次测量结果如图乙所示，其示数为______。

（3）根据多组测量得到的实验数据绘出图像如图丙所示，若图线斜率为k，则电阻丝的电阻率_______（用已知或测量出的物理量的符号表示）；电流表内阻对电阻率的测量_______（选填“有”或“没有”）影响。

（4）用记录的数据绘制出图像如图丁所示，由图像可知电源的内阻_______。（结果保留两位有效数字）

13.如图所示，时刻一质量为、电荷量为的带电粒子以大小为的速度从MN连线上的P点竖直向上射入水平向右的匀强电场中。时粒子运动至MN上的Q点（图中未标出）。已知与水平方向的夹角为，粒子的重力忽略不计，。求：（1）电场强度的大小；（2）粒子在Q点的速度v的大小及P、Q两点之间的电势差；（3）粒子到达Q点之前，其运动轨迹与之间的最大距离d。14.如图所示，直角三角形内存在垂直于纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场；直角三角形内存在竖直向下的匀强电场。时刻，一质量为m，电荷量为q的带正电粒子由AP上的K点以一定的初速度沿PA方向射入匀强电场，粒子经AC的中点N垂直于AC射入磁场区域且恰好未从MC边射出磁场。已知AM、PC边长均为L，AC边长为2L，不计粒子重力，各边界均为理想边界。求：（1）粒子在磁场中运动时速度的大小；（2）电场强度的大小；（3）从时刻至粒子射出磁场所经历的时间。15.科学研究的过程中常利用电磁场来控制带电粒子的轨迹。如图所示，在平面第Ⅲ象限存在沿x轴正方向的匀强电场，电场强度大小，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小，第Ⅳ象限存在垂直纸面向里的匀强磁场，在x轴上N点处有一垂直x轴的足够长的挡板。质量为m、带电荷量为+q的粒子从点由静止释放，经点进入第Ⅳ象限，此后经点进入第Ⅰ象限。不计粒子的重力，忽略粒子间相互作用，粒子打在挡板上立即被吸收。（1）求第Ⅳ象限内匀强磁场磁感应强度B的大小；（2）若带电粒子经过电场偏转后直接垂直打在挡板上，求带电粒子从P点释放到垂直打在挡板上经历的时间t；16.在如图所示的平面直角坐标系中，二象限有沿y轴负方向的匀强电场，一荷质比