2023-2024学年海南省高三上学期12月高考全真模拟（四）物理试题（含答案）

这是一份2023-2024学年海南省高三上学期12月高考全真模拟（四）物理试题（含答案），共13页。试卷主要包含了考查范围等内容，欢迎下载使用。
1．本试卷满分100分，测试时间90分钟，共8页．
2．考查范围：必修第一、二、三册全册，选择性必修第一册第一章，选择性必修第二册全册．
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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．亥姆霍兹线圈是一对平行的圆形线圈，且两线圈的绕向、匝数和形状大小都完全相同．当两线圈中通过合适方向的恒定电流时，两线圈之间就会形成匀强磁场．下列与直流电源连接的四种方式中，在两线圈之间产生的磁场方向指示正确的是（ ）．
A．B．C．D．
2．闭合回路中的交变电流在个周期内的图像如图所示，其中图线的ab段和bc段均为正弦曲线的四分之一，则该交变电流的有效值为（ ）．
A．B．C．D．
3．如图所示，间距为L的两平行金属导轨ab、cd水平放置，b、d两端通过导线连接一阻值为R的定值电阻．电阻为、长为L的金属棒MN垂直导轨放置．整个装置处在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向下匀强磁场中，金属导轨及导线的电阻均忽略不计．当金属棒MN在外力作用下以速度v匀速运动时（金属棒与导轨始终垂直且接触良好），b、d两端的电压为（ ）．
A．B．C．D．
4．如图所示的两虚线圆分别表示a、b两颗人造地球卫星的运行轨道，下列说法正确的是（ ）．
A．卫星a的环绕周期大于卫星b的环绕周期
B．卫星a的环绕速度大小大于卫星b的环绕速度大小
C．卫星a的向心加速度大小小于卫星b的向心加速度大小
D．卫星a的机械能一定小于卫星b的机械能
5．如图所示，由两根完全相同的导线制作的单匝正方形和圆形闭合线圈固定在与线圈平面垂直的磁场中，当磁场的磁感应强度随时间均匀变化时，正方形线圈与圆形线圈中产生的感应电流大小之比为（ ）．
A．B．C．D．
6．如图所示，理想变压器为自耦变压器，原线圈接交流电源的两端，理想电压表的读数恒为，副线圈接阻值为的定值电阻和滑动变阻器R．调节自耦变压器以及滑动变阻器的滑片，当理想电压表的读数为时，电源的输入功率为P，则滑动变阻器R消耗的功率为（ ）．
A．B．
C．D．
7．如图所示的电路中，和是两个完全相同的小灯泡，自感线圈L的直流电阻为零，且自感系数很大．闭合开关S，待电路稳定后断开开关．下列说法正确的是（ ）．
A．闭合开关S的瞬间，灯泡不发光
B．闭合开关S的瞬间，灯泡比灯泡亮
C．断开开关S的瞬间，灯泡先闪亮，后逐渐变暗
D．断开开关S的瞬间，灯泡不会立即熄灭
8．如图所示的电路中，电源电动势E和内阻r恒定不变，为定值电阻．闭合开关S后，滑动变阻器的滑片从右端逐渐向左端滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）．
A．路端电压保持不变B．电源的效率逐渐降低
C．电源的输出功率一定逐渐增大D．滑动变阻器的功率定先增大后减小
二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．
9．如图所示，线圈A通过滑动变阻器和开关S连接到电源上，线圈B的两端连到电流表上，把线圈A装在线圈B的里面．闭合开关S的瞬间，电流表指针向左偏转，与0刻度线的夹角为，下列说法中正确的是（ ）．
A．保持开关S闭合，电流表指针与0刻度线的夹角为保持不变
B．保持开关S闭合，滑动变阻器的滑片向左滑动时，电流表指针向右偏转
C．保持开关S闭合，把线圈A从线圈B中取出时，电流表指针向左偏转
D．开关S断开的瞬间，电流表指针向右偏转
10．如图所示，与坐标系平面平行的匀强电场（未画出）中有一个电荷量为q的正粒子，从坐标原点O处沿与x轴正方向成角的虚线匀速运动．已知粒子在运动过程中始终受到一个大小为F、方向沿x轴正向的恒定外力的作用，不计粒子的重力．则下列说法正确的是（ ）．
A．匀强电场的电场强度大小为
B．虚线上相距为L的两点间的电势差绝对值为
C．粒子沿虚线运动距离L的过程中，静电力做功为
D．粒子沿虚线运动距离L的过程中，电势能增加了
11．在如图所示的坐标系中，P、Q分别是x、y轴上的两点，P、Q到原点O的距离均为L，区域内（包含边界）存在与直角坐标系平面垂直的匀强磁场（未画出）．一质量为m、电荷量绝对值为q的带电粒子从原点O处以速率沿x轴正方向射和磁场，从OQ之间的M点（未画出）射出，不计带电粒子的重力，则匀强磁场的磁感应强度大小可能为（ ）．
A．B． C．D．
12．如图所示，粗糙的水平桌面上有一个正三角形闭合单匝导线框，虚线MN右侧存在垂直于桌面向下的匀强磁场．导线框在外力F的作用下沿垂直MN方向匀速进入磁场区域．在导线框进入匀强磁场的过程中，导线框中产生的感应电流大小用i表示，导线框的电功率用P表示，通过导线框某截面的电荷量用q表示，已知导线框受到桌面的摩擦阻力恒定不变．从导线框进入磁场开始计时，则下列图像中可能正确的是（ ）．
A．B．C．D．
13．如图1所示，固定在水平面上的平行光滑导轨左端接有阻值的电阻，整个导轨处在方向竖直向上、磁感应强度大小的匀强磁场中．一质量为、电阻的导体棒ab沿导轨向右运动，在外力F作用下，其速度v随时间t的变化关系如图2所示．已知导体棒ab的长度，导轨电阻不计，整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直且接触良好．则在的时间内（ ）．
图1 图2
A．导体格ab两端电压的峰值为 B．外力F做的功为
C．通过电阻R的电荷量为 D．外力F的冲量大小为
三、实验题：本题共2小题，共20分．把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程．
14．（1）（4分）小刘同学用如图1所示的装置探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系．
图1 图2
①小刘同学根据测得的数据得到弹簧弹力F随弹簧长度L的变化图像如图2所示，其中F的大小等于钩码的重力，则弹簧的原长__________（选填“大于”“等于”或“小于”），弹簧的劲度系数为__________（保留1位小数）．
②图2中图线的末端弯曲的原因是__________．
（2）（6分）多用电表是一种多功能仪表，简单的多用电表可用来测量直流电流、直流电压、交变电压以及电阻．
①多用电表的表笔分为红表笔和黑表笔，按照多用表使用规范，要求__________（选填“红表笔”或“黑表笔”）插入多用电表的上的“＋”接线孔．
②如图3所示，用多用电表的欧姆挡测量一个电阻的阻值，此时将选择开关置于“×1”挡位，则被测电阻R的测量值为__________，此时电阻R上的电流方向__________（填选项前的字母标号）．
图3
A．从表笔A流向表笔BB．从表笔B流向表笔A
③如果把选择开关置于直流电压挡，测量某电池组两端的电压，指针也指在图3所示的位置，则被测电池组两端的电压为__________V．
15．（10分）有一温度敏感元件，室温下它的阻值约为，某实验小组想要研究这温度敏感元件的电阻与温度的关系，实验室可供选择的实验器材还有：
A．电压表V（量程，内阻约为）
B．电流表A（量程，内阻约为）
C．滑动变阻器（阻值范围，允许的最大电流为）
D．滑动变阻器（阻值范围，允许的最大电流为）
E．干电池2节
F．开关、导线若干
（1）实验过程中要求流过被测元件的电流从零开始逐渐增加，滑动变阻器应该选用__________（填器材前面的字母序号）．
（2）请用笔画线代替导线将图1中实验电路的实物图补充完整．
图1图2
（3）被测元件的阻值R可根据电压表的读数U和电流表的读数I求出，通过调节滑动变阻器接入电路的阻值，得到多组U、I数据，并对应求出多个R值．根据测得的数值作出如图2所示的图像，根据图像可知，这一温度敏感元件属于__________（填选项前的字母序号）．
A．金属材料制成的热敏电阻B．半导体材料制成的热敏电阻
（4）当电压表读数为时，被测元件的发热功率为__________W（用分数表示），室温状态下被测元件的阻值为__________（保留2位有效数字）．
四、计算题：本题共3小题，共36分．把解答写在答题卡中指定的答题处要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤．
16．（10分）如图所示，间距为的平行金属导轨倾斜放置，与水平面的夹角．一质量为的金属棒垂直导轨放置，并与定值电阻R（大小未知）、电动势（内阻不计）的电源、开关S构成闭合回路，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为的匀强磁场中．闭合开关S，金属棒恰好不会沿导轨向上滑动．已知金属棒与导轨间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，导轨和金属棒的电阻均不计，重力加速度g取，金属棒始终与导轨垂直且接触良好．
（1）求电阻R的阻值；
（2）若把电源更换为电动势为、内阻的电源，闭合开关S时，求金属棒的瞬时加速度大小．
17．（10分）如图所示，倾斜传送带与水平地面的夹角，底端A点到顶端B点间传送带长度，B端与一水平台面平滑连接，传送带以的恒定速率沿顺时针方向运动．在A端轻放质量为的小滑块（可视为质点），一段时间后小滑块被运送到B端，然后做抛体运动，最终落到水平台面上．已知小滑块与传送带之间的动摩擦因数为，重力加速度g取．求：
（1）小滑块在传送带上的运动时间；
（2）小滑块在平台上的落点与B点的距离．（结果可用根式表示）
18．（16分）如图所示，在直角坐标系的第一、四象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，在第二、三象限内存在沿x轴正方向的匀强电场．某时刻，一个正电荷从x轴上的P点以初速度沿x轴正方向射入，正电荷第一次到达y轴时，速度方向与y轴负方向成角，之后正电荷在电场中运动，并垂直通过x轴上的Q点．已知O、P两点之间的距离为L，正电荷所受重力忽略不计求：（结果均可用根式表示）
（1）正电荷的比荷；
（2）匀强电场的电场强度大小；
（3）正电荷从P点出发到第一次回到P点的时间．
海南省2023-2024学年高三上学期12月高考全真模拟（四）
物理·答案
1．A 2．B 3．C 4．B 5．C 6．D 7．C 8．B
9．BD 10．BD 11．BC 12．AB 13．BC
14．（1）①小于（1分） 50.0（2分）
②弹簧的形变程度超过了弹簧的弹性限度（1分）
（2）①红表笔（1分） ②3.5（2分） B（1分） ③8.2（2分）
15．（1）C（2分）
（2）如图所示（2分）
（3）B（2分）
（4）（2分）8.2（8.1～8.4均可，2分）
16．（1）金属棒恰好不向上滑动，所受的摩擦力方向沿导轨向下，对金属棒受力分析如图所示，
由平衡条件可知（2分）
又（1分）
联立解得．（2分）
（2）若把电源更换为电动势为、内阻为的电源，开关闭合S的瞬间，金属棒所受的安培力大小（1分）
根据牛顿第二定律有（2分）
解得（2分）
17．（1）以小滑块为研究对象，在传送带上匀加速运动的过程，
由牛顿第二定律可得（1分）
解得（1分）
小滑块匀加速运动的时间（1分）
小滑块匀加速运动的位移（1分）
则小滑块匀速运动的时间（1分）
故小滑块在传送带上的运动时间（1分）
（2）小滑块到达B点后做抛体运动，将小滑块在B点的初速度沿水平方向和竖直方向进行分解，可得
（1分）
（1分）
由抛体运动的对称性可知，小滑块在空中的运动时间为（1分）
小滑块在平台上的落点距B点的距离（1分）
18．（1）根据题意，作出正电荷的部分运动轨迹如图所示，
设正电荷在磁场中运动的轨道半径为r，由图可得（1分）
解得
正电荷在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有（1分）
解得正电荷的比荷（1分）
（2）设正电荷第一次经过y轴的位置到O点的距离为，到达Q点时的速度大小为，
结合类平抛运动规律，有（1分）
设正电荷进入电场后经过时间t运动到Q点，则
由几何知识结合类平抛运动可得（1分）
解得
又（1分）
正电荷从第一次经过y轴到运动至Q点的过程中，
根据动能定理有（2分）
解得（1分）
（3）正电荷在磁场中的运动的周期为（1分）
由几何关系可知，正电荷第一次在磁场中运动的时间（2分）
正电荷在电场中运动的时间（1分）
正电荷第二次在磁场中的运动轨迹与第一次在磁场中运动的轨迹对称，
则正电荷第二次在磁场中的运动时间（1分）
所以正电荷从P点出发到第一次回到P点的时间（2分）
注：其他解法正确也可给分