四川省成都市2021届高三摸底测试 物理（含答案）

四川省成都市2021届高三物理摸底测试试题

本试卷分选择题和非选择题两部分. 第Ⅰ卷（选择题）1至3页，第Ⅱ卷（非选择题）4至6页，共6页，满分100分，考试时间100分钟.

注意事项：

1. 答题前，务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡规定的位置上.

2. 答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案标号.

3. 答非选择题时，必须使用0. 5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上.

4. 所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效.

5. 考试结束后，只将答题卡交回.

第Ⅰ卷（选择题，共40分）

一、本题包括8小题，每小题3分，共24分. 每小题只有一个选项符合题目要求.

1. 1820年，在实验中首次发现电流磁效应的科学家是

A. 安培    B. 奥斯特   C. 楞次    D. 洛伦兹

2. 下列说法正确的是

A. 为了形象地描述电场和磁场，法拉第引入了电场线和磁感线

B. 由可知，电场中某点的电场强度大小与检验电荷受到的电场力大小成正比

C. 由可知，电容器的电容与加在电容器上的电压成反比

D. 由可知，某点的检验电流元所受的安培力为零，则该点的磁感应强度必为零

3. a、b是同种材料制成的两根圆柱形导体棒，它们的伏安特性曲线如图所示. 两者相比较

A. 长度大的一定是a

B. 横截面积大的一定是a

C. 若a、b串联，通电后功率较大的是b

D. 若a、b并联，通电后功率较大的是b

4. 如图，实线表示某固定场源点电荷电场中的三条电场线，虚线为一正离子仅在电场力作用下从P点运动到Q点的轨迹. 下列判定正确的是

A. 场源点电荷带正电

B. 正离子在P点的加速度大于在Q点的加速度

C. 正离子在P点的速度小于在Q点的速度

D. 正离子在P点的电势能大于在Q点的电势能

5. 如图，两根平行长直导线固定，导线中通有垂直纸面向外、大小相等的恒定电流，O是两导线连线的中点，a、b是连线上的两点，c是连线的中垂线上一点，aO=Ob. 下列说法正确的是

A. O点的磁感应强度不为零，方向垂直于两导线的连线向上

B. a、b两点的磁感应强度大小相等，方向相同

C. a、b两点的磁感应强度大小相等，方向相反

D. c点的磁感应强度不为零，方向平行于两导线的连线向右

6. 图示电路中，电源电动势为E，内阻为r，且r=R1，电流表和电压表均为理想电表. 闭合开关S，让滑动变阻器的滑片P由图示位置向右滑动到另一位置. 则与P滑动前比较

A. 电流表A的示数变大     B. 电压表V的示数变大

C. 电容器所带电荷量变小     D. 电源的输出功率变小

7. 如图，金属导体的长度、宽度、厚度分别为a、b、d，导体处在方向垂直前后侧面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中. 现给导体通以图示方向的恒定电流，稳定后，用电压表测得导体上、下表面间的电压大小为U. 下列说法正确的是

A. 上表面的电势高于下表面的电势

B. 导体单位体积内的自由电子数越多，电压表的示数越大

C. 导体中自由电子定向移动的速度大小为

D. 导体中自由电子定向移动的速度大小为

8. 如图（a），纸面内，圆形金属框通过长导线与平行金属板MN和PQ连接，框内有如图（b）所示周期性变化的磁场（规定垂直纸面向里为磁场的正方向），导线上c、d间接有电阻R，O1、O2是金属板上正对的两个小孔. t=0时刻，从O1孔内侧由静止释放一个离子（不计重力），离子能够在时间Δt内到达O2孔. 已知Δt＞2T，规定从c经R到d为电流I的正方向，从O1指向O2为离子速度v的正方向，则下列图像可能正确的是

A.     B.

C.     D.

二、本题包括4小题，每小题4分，共16分. 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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分.

9. 教学用发电机能够产生正弦交变电流. 如图，利用该发电机（内阻不计）通过理想变压器向定值电阻R供电时，理想电流表A的示数为I，R消耗的功率为P. 则

A. 仅将变压器原线圈的匝数变为原来的2倍，R消耗的功率将变为

B. 仅将变压器原线圈的匝数变为原来的2倍，A表的示数仍为I

C. 仅将发电机线圈的转速变为原来的，A表的示数将变为

D. 仅将发电机线圈的转速变为原来的，R消耗的功率仍为P

10. 氢原子能级示意图如图所示. 处于n=4能级的一群氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光子再照射到逸出功为4. 54eV的钨板上，下列说法正确的是

A. 跃迁过程中，共有10种不同频率的光子辐射出来

B. 共有3种不同频率的光子能使钨板发生光电效应现象

C. 从钨板逸出的光电子的最大初动能为12. 75eV

D. 从钨板逸出的光电子的最大初动能为8. 21eV

11. 如图，四个电荷量绝对值相等的点电荷分别固定在正方形的四个顶点处，其中两个为正电荷，两个为负电荷. A、B、C、D为正方形四条边的中点，O为正方形的中心，规定无穷远处电势为零. 下列说法正确的是

A. O点电场强度为零

B. B点电势为零

C. A、C两点电场强度相同

D. 将一带负电的检验电荷从A点沿直线AC移动到C点，在此过程中电荷电势能减小

12. 如图，一质谱仪由加速电场、静电分析器、磁分析器构成. 静电分析器通道的圆弧中心线半径为R，通道内有均匀辐向电场，中心线处的场强大小为E；半圆形磁分析器中分布着方向垂直于纸面、磁感应强度为B的匀强磁场. 要让质量为m、电荷量为q的粒子（不计重力），由静止开始从M板经加速电场加速后沿圆弧中心线通过静电分析器，再由P点垂直磁场边界进入磁分析器，最终打到胶片上，则

A. 加速电场的电压U需满足的关系为

B. 若q＜0，则M板电势需低于N板电势，辐向电场的方向由圆心指向圆外，且磁分析器中磁场方向垂直于纸面向外

C. 电荷量相同的粒子都能打在胶片上的同一点

D. 粒子打在胶片上的位置Q到P点的距离为

第Ⅱ卷（非选择题，共60分）

三、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分. 第13~17题为必考题，每个试题考生都必须做答. 第18~19题为选考题，考生根据要求做答.

（一）必考题（共48分）

13. （6分）欲测量一个未知电阻Rx的阻值.

（1）某同学先用万用表欧姆“×100”挡粗测. 测量中，表盘指针位置如图（a），其示数为_________Ω.

（2）该同学接着设计了图（b）所示电路进一步测量. 主要步骤有：①闭合开关S1，将单刀双掷开关S2拨到a，读出电流表示数I；②将S2拨到b，调节电阻箱旋钮，当电流表示数再次为I时，读出电阻箱示数R.

（3）若电源电动势为6V且内阻很小，可供选择的电流表、电阻箱为：

A. 电流表（量程5mA，内阻约50Ω）；  B. 电流表（量程50mA，内阻约5Ω）；

C. 电阻箱（0~999. 9Ω）；     D. 电阻箱（0~9999. 9Ω）.

该同学应该选用的电流表是_________，电阻箱是_________. （填器材序号字母）

14. （8分）

欲测量一节干电池的电动势和内阻. 要求测量尽量准确. 实验室提供的器材有：

A. 电压表V（量程2V，内阻约2kΩ）；  B. 电流表A（量程60mA，内阻）；

C. 定值电阻R1（阻值1Ω）；    D. 定值电阻R2（阻值10Ω）；

E. 滑动变阻器R3（阻值0~10Ω）；   F. 开关一只，导线若干.

（1）实验小组设计的电路如图（a）所示，虚线框内是改装后量程为0. 6A的电流表. 该改装表的内阻为_________Ω，接入改装电路的定值电阻是_________（填器材序号字母）.

（2）实验前，应断开开关S，将滑动变阻器滑片滑到_________（填“a”或“b”）端.

（3）实验中测得A表示数I和V表示数U的多组数据如下表. 请在图（b）中作出U－I图线.

（4）根据作出的图线，求出被测干电池的电动势E=_________V，内阻r=_________Ω. （保留到小数点后2位）

15. （8分）

如图，倾角为θ的光滑斜面处于方向水平向右的匀强电场中，一质量为m、电荷量为q（q＞0）的小物块，恰好静止在斜面上距底边高为h的A点. 重力加速度大小为g.

（1）求电场的场强大小；

（2）若保持场强方向不变，仅将场强大小变为原来的一半，求小物块滑到斜面最低点B时的速度大小.

16. （12分）

如图，倾角θ=30°的绝缘光滑斜面固定，斜面上宽度L=0. 5m的矩形区域MNQP存在方向垂直斜面、磁感应强度B=1T的匀强磁场. 现给一平放在斜面上的正方形闭合导线框施加一个作用于线框上边中点、方向始终平行于线框侧边的力F（图中未画出），使线框从虚线ab处由静止向下做加速度a=2m/s2的匀加速直线运动直到穿过磁场. 已知线框质量m=kg、电阻R=0. 5Ω、边长也为L=0. 5m，ab∥MP∥NQ∥斜面底边，且ab与MP的间距s=1m，重力加速度g=10m/s2. 求：

（1）线框下边刚进入磁场时，导线框的热功率；

（2）线框上边即将离开磁场时的外力F.

17. （14分）

如图，直角坐标系xOy中，在x≤－L区域有沿y轴负方向的匀强电场；在－L＜x≤0区域有方向垂直坐标平面向里的匀强磁场；在x＞0区域还有一个圆心在O′（，0）点且与y轴相切的圆形匀强磁场区域，磁场的方向垂直于坐标平面向外. 一位于P（－2L，）点的带正电粒子（不计重力）以初速度v0沿x轴正方向射出，粒子恰能依次经过Q（－L，0）点、O点和圆形区域圆弧上的M点. 粒子质量为m、电荷量为q，MO′与x轴正方向的夹角为60°. 求：

（1）粒子在Q点的速度；

（2）－L≤x＜0区域内磁场的磁感应强度大小B1；

（3）圆形区域内磁场的磁感应强度大小B2.

（二）选考题：共12分. 请考生从2道题中任选一题做答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑. 注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题. 如果多做，则按所做的第一题计分.

18. [物理——选修3—3]（12分）

（1）（4分）下列说法正确的是_________. （填正确答案标号. 选对1个得2分，选对2个得3分，选对3个得4分. 选错1个扣2分，最低得0分. ）

A. 布朗运动是固体分子的无规则运动

B. 一定质量的理想气体在等温膨胀过程中一定吸热

C. 晶体的分子（或原子、粒子）的排列是规则的

D. 气体压强仅与气体分子的平均动能有关

E. 一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的

（2）（8分）如图，长L=1m的粗细均匀细管开口向上竖直放置，管内有一段高为h=4cm的水银柱，水银柱下密封了一定质量的理想气体，当环境温度为T1=301K时，水银柱上端到管口的距离为d=10cm. 已知大气压强cmHg，管内气体温度与环境温度相同.

（i）当环境温度变为T2=315K，求稳定后水银柱下端到管底的距离；

（ii）保持环境温度T2不变，让细管在竖直面内绕管底缓慢转动，直到细管水平. 试通过计算判断管口是否有水银溢出.

19. [物理——选修3—4]（12分）

（1）（4分）在一根拉直的绸带两端O1和O2同时沿竖直方向抖动后停止，产生的两列简谐横波相向传播，某时刻的波形如图所示. 不考虑波的反射. 下列说法正确的是_________. （填正确答案标号. 选对1个得2分，选对2个得3分，选对3个得4分. 选错1个扣2分，最低得0分. ）

A. 两列波在绸带中的波速大小相等

B. O1和O2振动的频率相同

C. O1和O2开始振动的方向相同

D. 两列波引起x=6m处的质点通过的总路程为80cm

E. 在两列波叠加的区域内，振动最强的质点坐标为x=0. 25m

（2）（8分）如图，ABO是横截面为四分之一圆的透明体，圆半径为R. 一束光线垂直于AO射到边上D点，进入透明体的光线恰能在AB边发生全反射. 已知透明体的折射率n=2，真空中的光速为c. 求：

（ⅰ）D点到O点的距离；

（ⅱ）光线从进入透明体到再次返回AO边（含端点）经历的时间（结果用根式表示）.

成都市2018级高中毕业班摸底测试

物理试题参考答案及评分意见

第Ⅰ卷（选择题，共40分）

一、单项选择题（共24分）

1. B  2. A  3. D  4. B  5. C  6. D  7. C  8. C

二、多项选择题（共16分）

9. AC 10. BD 11. BC 12. AD

第Ⅱ卷（非选择题，共60分）

三、非选择题（共60分）

答图1

（一）必考题

13. （6分）（1）1500（2分） （3）A（2分）D（2分）

14. （8分）（1）0. 9（1分） C（或R1）（1分）

（2）b（1分） （3）见答图1（2分）

（3）1. 50（1分）（1. 48~1. 52均给1分）

0. 60（2分）（0. 56~0. 64均给2分）

15. （8分）

解：（1）物块受三力作用静止

由平衡条件有：   （2分）

解得：       （2分）

（2）A、B间沿场强方向的距离为：

由动能定理有：   （2分）

解得：        （2分）

（其它合理解法，参照给分）

16. （12分）

解：（1）设下边到达MP的速度为v1

由运动学规律有：     （1分）

代入数据得：      （1分）

感应电动势为：      （1分）

线框的热功率为：      （1分）

整理后得：

代入数据解得：P=2W       （1分）

（2）设上边即将穿出NQ的速度为v2

线框从开始下滑到上边即将穿出NQ的过程中发生的位移为：x=s＋2L

由运动学规律有：     （1分）

代入数据得：

线框受到的安培力为：     （1分）

感应电动势为：

           （1分）

由牛顿第二定律有：  （2分）

整理后得

代入数据解得：    （1分）

故：外力大小为N、方向沿斜面向下   （1分）

（其它合理解法，参照给分）

17. （14分）

解（1）在x≤－L区域内，粒子在电场力作用下做类平抛运动

由运动学规律有：     （1分）

        （1分）

         （1分）

联立以上各式解得：    （1分）

设粒子在Q点的速度与x轴正方向的夹角为θ

则：       （1分）

得：θ=30°，故速度方向与x轴正方向成30°角   （1分）

（2）在－L≤x＜0区域内，粒子做匀速圆周运动的轨迹如答图2，设圆心为O1，轨道半径为R1，

     （1分）

故：

由牛顿第二定律有：    （1分）

解得：   （2分）

（3）在圆形区域内，粒子做匀速圆周运动的轨迹如答图3，

设圆心为O2，轨道半径为R2由题意可知圆形区域的半径为：

因：   （1分）

且：∠O′OO2=90°－θ=60°

故：△O′OO2是等边三角形，   （1分）

由牛顿第二定律有：   （1分）

解得：      （1分）

（其它合理解法，参照给分）

（二）选考题

18. [物理——选修3—3]（12分）

（1）（4分）BCE

（2）（8分）

解：（ⅰ）设细管横截面积为S，T2=315K时水银柱下端到管底的距离为H

以密封气体为研究对象，则初态：T1=301K，  （1分）

末态：T2=315K，

气体发生等压变化，有：  （1分）

代入数据解得：H=90cm    （1分）

（ⅱ）假设没有水银溢出. 设细管水平时，密封气柱长H′

仍以密封气体为研究对象，则初态：，cmHg  （1分）

末态：，cmHg

气体发生等温变化，有：   （1分）

代入数据解得：     （1分）

因：，假设成立   （1分）

故：无水银溢出        （1分）

（其它合理解法，参照给分）

19. [物理——选修3—4]（12分）

（1）（4分）ADE

（2）（8分）

解：（i）设光在AB边的入射点为E，在BO边的入射点为F，光路如答图4

由题意，在E点恰发生全反射，入射角等于临界角C

有：       （1分）

解得：C=30°

故：DO=OEsin∠DEO=RsinC     （1分）

解得：        （1分）

（ii）因∠DEO=90°－∠DEF=90°－2C=30°，故在F点也将发生全反射，由几何关系可知，从F点反射的光线与OA边交于A点. 过F点作法线与DE交于G点

   （1分）

    （1分）

   （1分）

透明体中的光速为      （1分）

光线从进入透明体到再次返回AO边经历的时间为：

解得：        （1分）

（其它合理解法，参照给分）