四川省成都市金牛区成都外国语名校2023-2024学年高二下学期物理6月零诊模拟试题

试卷更新日期：2024-07-05 类型：月考试卷

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一、单项选择题：本题共7个小题，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. 如图所示，有一束平行于等边三棱镜横截面 $A B C$ 的单色光从空气射向 $E$ 点，并偏折到 $F$ 点，已知入射方向与边 $A B$ 的夹角为 $θ = 30 °$ ， $E$ 、 $F$ 分别为边 $A B$ 、 $B C$ 的中点，则下列说法正确的是（）

A、光从空气进入棱镜，波长变长 B、光从空气进入棱镜，光速不变
C、该棱镜的折射率为 $\sqrt{3}$ D、光在 $F$ 点会发生全反射

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2. 如图所示是电视机显像管主聚焦电场中的电场线分布图，中间一根电场线是直线，电子从 $O$ 点由静止开始只在电场力作用下运动到 $A$ 点。取 $O$ 点为坐标原点，沿直线向右为 $x$ 轴正方向，在此过程中，关于电子运动速度 $v$ 随时间 $t$ 的变化图线，运动径迹上电势 $φ$ 、加速度 $a$ 、电子动能 $E_{k}$ 随位移 $x$ 的变化图线，下列一定不正确的是( )

A、 B、 C、 D、

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3. 如图所示的电路中，两平行金属板之间的带电液滴处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，由于某种原因灯泡 $L$ 的灯丝突然烧断，其余用电器均不会损坏，电压表和电流表变化量绝对值分别为ΔU、ΔI，则下列说法正确的是( )

A、电流表的读数变小、电压表的读数变大 B、ΔU/ΔI=R₂
C、液滴将向下运动 D、电源的输出功率变大

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4. 应用电磁场工作的四种仪器如图所示，则下列说法中正确的是( )

A、甲中回旋加速器加速带电粒子的最大动能与加速电压成正比
B、乙中不改变质谱仪各区域的电场磁场时击中光屏同一位置的粒子一定是比荷相同的粒子
C、丙中通上如图所示电流和加上如图磁场时， $U_{M N} > 0$ ，则霍尔元件的自由电荷为正电荷
D、丁中将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，静电计指针张角变小

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5. 如图所示，两根通电导线 $P$ 、 $Q$ 沿垂直纸面的方向放置，导线 $P$ 、 $Q$ 中通有电流 $I_{1}$ 、 $I_{2}$ ，电流的方向图中未画出， $O$ 点为两导线垂直纸面连线的中点， $c$ 、 $d$ 两点关于 $O$ 点对称， $a$ 、 $b$ 两点关于 $O$ 点对称，将一段通有垂直纸面向外的电流的直导线放在 $c$ 点时所受的磁场力为零，放在 $d$ 点时所受的磁场力水平向右，则下列说法正确的是( )

A、 $P$ 中的电流方向向外、 $Q$ 中的电流方向向里
B、 $I_{1} > I_{2}$
C、通电直导线垂直纸面放在 $O$ 点时所受的磁场力为零
D、通电直导线垂直纸面放在 $a$ 、 $b$ 两点时所受的磁场力相同

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6. 一列简谐横波沿 $x$ 轴方向传播，在 $t = 0.6 s$ 时刻的波形图如图甲所示，此时质点 $P$ 的位移为 $+ 2 c m$ ，质点 $Q$ 的位移为 $- 2 c m$ ，波上质点 $A$ 的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是( )

A、该简谐横波沿 $x$ 轴负方向传播
B、该简谐横波的波速为 $20 m / s$
C、质点 $Q$ 的振动方程为y=4sin(2.5πt+ $\frac{π}{3}$ )(cm)
D、t= $\frac{11}{15} s 时$ ，质点 $P$ 刚好在平衡位置

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7. 一带正电微粒从静止开始经电压 $U_{1}$ 加速后，射入水平放置的平行板电容器，极板间电压为 $U_{2}$ 。微粒射入时紧靠下极板边缘，速度方向与极板夹角为 $45^{\circ}$ ，微粒运动轨迹的最高点到极板左右两端的水平距离分别为 $2 L$ 和 $L$ ，到两极板距离均为 $d$ ，如图所示。忽略边缘效应，不计重力。下列说法正确的是( )

A、 $L : d = 2 : 1$
B、 $U_{1} : U_{2} = 2 : 1$
C、微粒穿过图中电容器区域的速度偏转角度的正切值为 $1 / 2$
D、仅改变微粒的质量或者电荷数量，微粒在电容器中的运动轨迹不变

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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，有选错或不答的得0分。

8. 如图甲所示，导线框 $A B C D$ 绕垂直于磁场的轴 $O O'$ 匀速转动，产生的交变电动势的图像如图乙所示 $.$ 线框通过可变电阻 $R_{1}$ 与理想变压器原线圈相连，变压器副线圈接入一额定电压为 $40 V$ 的电灯泡，当可变电阻 $R_{1} = 4 Ω$ 时，电灯泡恰好正常发光且电流表的示数为 $2 A$ ，导线框 $A B C D$ 的电阻不计，电灯泡的电阻不变，电流表为理想电流表，则下列说法正确的是( )

A、图甲中导线框 $A B C D$ 所处位置的磁通量变化率最小
B、由图乙知，t=5×10^-3s时，导线框垂直于中性面
C、变压器原线圈的输入电压的表达式为 $U_{1} = 28 \sqrt{2} s i n 100 π t (V)$
D、变压器原、副线圈的匝数比为 $1 : 2$

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9. 某研究性学习小组的同学设计的电梯坠落的应急安全装置如图所示，在电梯挂厢上安装永久磁铁，并在电梯的井壁上铺设线圈，这样可以在电梯突然坠落时减小对人员的伤害。关于该装置，下列说法正确的是（　　）

A、当电梯坠落至永久磁铁在线圈A、B之间时，闭合线圈A、B中的电流方向相同 B、当电梯坠落至永久磁铁在线圈A、B之间时，闭合线圈A、B中的电流方向相反 C、当电梯坠落至永久磁铁在线圈A、B之间时，闭合线圈A、B均对电梯的下落起阻碍作用 D、当电梯坠落至永久磁铁在线圈B下方时，闭合线圈A、B不再对电梯的下落起阻碍作用

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10. 两个完全相同的匀质正方形导线框A、B，竖直放置在垂直纸面向里的磁场中，磁感应强度在水平方向上均匀分布，竖直方向上均匀变化。初始时，导线框A、B处于同一高度，导线框B静止释放的同时，将A水平抛出，如图所示。线框始终在磁场中运动且不转动，不计空气阻力，重力加速度为g，从开始运动到落地的整个运动过程中，下列说法正确的是（）

A、线框A中始终有逆时针方向的感应电流 B、线框B先落地 C、线框A在水平方向做减速运动 D、两个线框产生的焦耳热相同

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三、实验题：第11题6分，第12题8分，共14分

11. 一实验小组利用图 $(a)$ 所示的电路测量一电池的电动势 $E ($ 约 $3 V)$ 和内阻 $r ($ 约 $2 Ω)$ 。图 $(a)$ 中电流表量程为 $0.6 A$ ，内阻 $R_{A} = 1.5 Ω$ ；定值电阻 $R_{0} = 1 Ω$ ；电阻箱 $R$ 最大阻值为 $999.9 Ω$ ； $S$ 为开关。按电路图连接电路。完成下列问题：

(1)、闭合开关，多次调节电阻箱，记录下阻值 $R$ 和电流表读数 $I$ ，并在图 $(c)$ 中画出了 $\frac{1}{I} - R$ 图线；

(2)、当电阻箱阻值为 $15.0 Ω$ 时，电流表示数如图 $(b)$ 所示，此时通过电阻箱的电流为 $A$ ；

(3)、通过图线可得 $E =$ $V$ ； $r =$ $Ω$ ； $($ 结果保留三位有效数字 $)$

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12. 某同学想测某电阻的阻值。

(1)、先用多用电表直接测量其电阻，先把选择开关调至欧姆“ $\times 100$ ”挡，经过正确的操作后，发现指针偏转角度过大，根据下面有关操作，请选择合理实验步骤并按操作顺序写出：，最终测量结果如图1所示，则待测电阻为 $Ω$ 。
A、将红黑表笔短接，进行欧姆调零；
B、将两表笔分别与待测电阻两端接触，并读数；
C、将选择开关置于 $\times 10$ 档；
D、将选择开关置于 $\times 1 K$ 档；

(2)、该同学想更准确地测出其电阻，他从实验室找到如下器材：
$a .$ 待测电阻 $R_{x}$
$b .$ 电压表 $V ($ 量程 $1 V$ 、内阻 $R_{V} = 300 Ω)$
$c .$ 电流表 $A_{1} ($ 量程 $2 A$ 、内阻 $R_{A} \approx 20 Ω)$
$d .$ 电流表 $A_{2} ($ 量程 $30 m A$ 、内阻 $R_{A} \approx 5 Ω)$
$e .$ 滑动变阻器 $R_{1} (0 \sim 10 Ω)$
$f .$ 滑动变阻器 $R_{2} (0 \sim 1 k Ω)$
$g .$ 电阻箱 $R_{0} (0 \sim 999.9 Ω)$
$h .$ 电源 $($ 电动势 $3 V$ 、内阻不计 $)$ 、开关，导线若干
$(a)$ 该同学分析实验器材、发现电压表的量程太小，需将该电压表改装成 $3 V$ 量程的电压表，应 $($ 填“串联”或“并联” $)$ 电阻箱 $R_{0}$ ，并将 $R_{0}$ 的阻值调为 $Ω$ ；
$(b)$ 实验时，为了减小实验误差，且要求电表的示数从零开始调节，请将设计的电路画在图虚线框中，并标出所选用的相应的器材符号；
$(c)$ 忽略偶然误差对结果的影响，由此测得的阻值真实阻值 $($ 填“＞”、“＝”、“＜” $)$ 。

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四、计算题：第13、14题均12分，第15题16分，共40分

13. 我国计划在 $2030$ 年之前让航天员登上月球，因此宇航服的研制与开发需要达到更高的要求。研究团队在地面对某款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 $0.7 p_{0}$ ；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、外气体压强均为 $p_{0}$ 后不再进气，此时宇航服内气体的体积为 $1.5 V$ ，且此过程中气体的温度保持 $T$ 不变，其中 $p_{0}$ 为大气压强，求：

(1)、从打开阀门到宇航服内气体体积为 $1.5 V$ 时，进入宇航服内气体的质量与原有质量之比；

(2)、若不打开阀门而将宇航服内初始气体的温度升高到 $1.5 T$ ，且气体的压强不变，则气体对外做功。

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14. 如图所示，倾斜光滑金属导轨的倾角为 $30^{\circ}$ ，水平导轨粗糙，两平行导轨的间距均为 $L$ 。质量为 $m$ 、电阻为 $R$ 、长度为 $L$ 的金属棒 $a$ 垂直水平导轨放置，两导轨间均存在垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小分别为 $B_{1}$ 和 $B_{2}$ 。现把质量为 $m$ 、电阻为 $R$ 、长度也为 $L$ 的金属棒 $b$ 垂直倾斜导轨由静止释放，重力加速度为 $g$ ，倾斜导轨无限长，金属棒 $a$ 始终静止，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：

(1)、金属棒 $b$ 的最大加速度 $a_{m}$ ；

(2)、金属棒 $a$ 与导轨间的摩擦因数μ至少为多少；

(3)、从静止释放金属棒 $b$ ，当其沿斜面下滑x位移时，b棒刚好达到稳定状态，求此过程a棒产生的焦耳热。

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15. 如图所示，在 $x O y$ 平面第一象限内，直线 $y = 0$ 与直线 $y = x$ 之间存在磁感应强度为 $B$ ，方向垂直纸面向里的匀强磁场， $x$ 轴下方有一直线 $C D$ 与 $x$ 轴平行且与 $x$ 轴相距为 $a$ ， $x$ 轴与直线 $C D$ 之间 $($ 包含 $x$ 轴 $)$ 存在沿 $y$ 轴正方向的匀强电场，在第三象限，直线 $C D$ 与直线 $E F$ 之间存在磁感应强度也为 $B$ 、方向垂直纸面向外的匀强磁场。纸面内有一束宽度为 $a$ 的平行电子束，如图，沿 $y$ 轴负方向射入第一象限的匀强磁场，各电子的速度随入射位置不同大小各不相等，电子束的左边界与 $y$ 轴的距离也为 $a$ ，经第一象限磁场偏转后发现所有电子都可以通过原点并进入 $x$ 轴下方的电场，最后所有电子都垂直于 $E F$ 边界离开磁场。其中电子质量为 $m$ ，重力可忽略不计，电量大小为 $e$ ，电场强度大小为 $E = \frac{e a B^{2}}{2 m}$ 。求：

(1)、各电子入射速度的范围；

(2)、速度最小的电子在第三象限磁场中做圆周运动的圆心的坐标；

(3)、直线 $E F$ 的方程。

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