青海省青海师范大学附属2022-2023学年高三第二次质量测试（5月）物理试题试卷

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青海省青海师范大学附属第二中学2022-2023学年高三第二次质量测试（5月）物理试题试卷
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4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、如图所示，三段长度相等的直导线a、b、c相互平行处在同一竖直面内，a、b间的距离等于b、c间的距离，通电电流Ia＜Ib＜Ic，方向如图所示，则下列判断正确的是（ ）

A．导线b受到的安培力可能为0
B．导线a受到的安培力可能为0
C．导线c受到的安培力的方向一定向左
D．导线a、b受到的安培力的方向一定相同
2、一列简谐横波沿轴正方向传播，速度为0.5m/s，周期为4s。t=1s时波形如图甲所示，是波上的四个质点。如图乙所示是波上某一质点的振动图像。下列说法正确的是（ ）

A．这列波的波长为1 m
B．t=0s时质点a的速度与质点b的速度相等
C．t=1s质点a的加速度大小比质点b的加速度大
D．如图乙表示的是质点b的振动图像
3、如图，A代表一个静止在地球赤道上的物体、B代表一颗绕地心做匀速圆周运动的近地卫星，C代表一颗地球同步轨道卫星。比较A、B、C绕地心的运动，说法正确的是（　　）

A．运行速度最大的一定是B B．运行周期最长的一定是B
C．向心加速度最小的一定是C D．受到万有引力最小的一定是A
4、平行板电容器的两极、接于电池两极，一个带正电小球悬挂在电容器内部，闭合电键，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向夹角为，小球始终未碰到极板，如图所示，那么（　　）

A．保持电键闭合，带正电的板向板缓慢靠近，则减小
B．保持电键闭合，带正电的板向板缓慢靠近，则不变
C．电键断开，带正电的板向板缓慢靠近，则增大
D．电键断开，带正电的板向板缓慢靠近，则不变
5、如图甲所示，虚线右侧有一方向垂直纸面的有界匀强磁场，磁场的磁感应强度口随时间t变化关系如图乙所示（取磁场垂直纸面向里的方向为正方向），固定的闭合导线框一部分在磁场内。从t=0时刻开始，下列关于线框中感应电流i、线框ab边受到的安培力F随时间t变化图象中，可能正确的是（取线框中逆时针方向的电流为正，安培力向右为正方向）（ ）

A． B． C． D．
6、甲、乙两物体零时刻开始从同一地点向同一方向做直线运动，位移-时间图象如图所示，则在0～t1时间内

A．甲的速度总比乙大
B．甲、乙位移相同
C．甲经过的路程比乙小
D．甲、乙均做加速运动
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、关于热力学的一些现象和规律，以下叙述正确的是（ ）
A．热量不能自发地从低温物体传到高温物体
B．液体的表面张力使液面绷紧，所以液滴呈球形
C．高原地区水的沸点较低，是高原地区温度较低的缘故
D．一些昆虫可以停在水面上，是由于表面层的水分子比内部的水分子更密集
E.一定质量的理想气体在状态改变过程中，既不吸热也不放热，内能也有可能发生变化
8、如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内存在相互正交的匀强磁场B和匀强电场E，B1磁场方向垂直于纸面向里，平板S上有可让粒子通过狭缝到达记录粒子位置的胶片。平板S右方有垂直于纸面向外的匀强磁场B2，则下列相关说法中正确的是

A．质谱仪是分析同位素的重要工具
B．该束带电粒子带负电
C．速度选择器的P1极板带负电
D．在B2磁场中运动半径越大的粒子，比荷越小
9、如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上．一质量为m＝0.2 kg的小球，从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中(弹簧在弹性限度内)，其速度v和弹簧压缩量Δx之间的函数图象如图乙所示，其中A为曲线的最高点．不计小球和弹簧接触瞬间机械能损失、空气阻力，g取10 m/s2，则下列说法正确的是

A．小球刚接触弹簧时加速度最大
B．该弹簧的劲度系数为20.0 N/m
C．从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的机械能守恒
D．小球自由落体运动下落的高度1.25m
10、如图所示，竖直平面内存在着两个方向竖直向上的相同带状匀强电场区，电场区的高度和间隔均为d，水平方向足够长．一个质量为m、电荷量为＋q的小球以初速度v0在距离电场上方d处水平抛出，不计空气阻力，则(　　)

A．小球在水平方向一直做匀速直线运动 B．小球在电场区可能做直线运动
C．若场强大小为，小球经过两电场区的时间相等 D．若场强大小为，小球经过两电场区的时间相等
三、实验题：本题共2小题，共18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。
11．（6分）课外兴趣小组在一次拆装晶体管收音机的过程中，发现一只发光二极管，同学们决定测绘这只二极管的伏安特性曲线。

(1)由于不能准确知道二极管的正负极，同学们用多用电表的欧姆挡对其进行侧量，当红表笔接A端、黑表笔同时接B端时，指针几乎不偏转，则可以判断二极管的正极是_______端
(2)选用下列器材设计电路并测绘该二极管的伏安特性曲线，要求准确测出二极管两端的电压和电流。有以下器材可供选择：
A．二极管Rx
B．电源电压E＝4V(内电阻可以忽略)
C．电流表A1(量程0～50mA，内阻为r1＝0.5Ω)
D．电流表A2(量程0～0.5A，内阻为r2＝1Ω)
E.电压表V(量程0～15V，内阻约2500Ω)
F.滑动变阻器R1(最大阻值20Ω)
C．滑动变阻器R2(最大阻值1000Ω)
H.定值电阻R3＝7Ω
I.开关、导线若干
实验过程中滑动变限器应选___________(填“F”或“G”)，在虚线框中画出电路图_______(填写好仪器符号)

(3)假设接入电路中电表的读数：电流表A1读数为I1，电流表A2读数为I2，则二极管两瑞电压的表达式为__________(用题中所给的字母表示)。
(4)同学们用实验方法测得二极管两端的电压U和通过它的电流I的一系列数据，并作出I－U曲线如图乙所示。

(5)若二极管的最佳工作电压为2.5V，现用5.0V的稳压电源(不计内限)供电，则需要在电路中串联一个电限R才能使其处于最佳工作状态，请根据所画出的二极管的伏安特性曲线进行分析，申联的电阻R的阻值为_______________Ω(结果保留三位有效数字)
12．（12分）某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻，实验器材有一个电流表、一个电阻箱R、一个1Ω的定值电阻R0，一个开关和导线若干，该同学按如图所示电路进行实验，测得的数据如下表所示：
实验次数
1
2
3
4
5
R（Ω）
4.0
10.0
16.0
22.0
28.0
I（A）
1.00
0.50
0.34
0.25
0.20

(1)该同学为了用作图法来确定电池的电动势和内电阻，若将R作为直角坐标系的纵坐标，则应取____________作为横坐标。
(2)利用实验数据在给出的直角坐标系上画出正确的图象__________________。
(3)由图象可知，该电池的电动势E=_________V，内电阻r=_________Ω。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案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。
13．（10分）如图所示，在直线MN和PQ之间有一匀强电场和一圆形匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，MN、PQ与磁场圆相切，CD是圆的一条直径，长为2r，匀强电场的方向与CD平行向右，其右边界线与圆相切于C点。一比荷为k的带电粒子（不计重力）从PQ上的A点垂直电场射入，初速度为v0，刚好能从C点沿与CD夹角为α的方向进入磁场，最终从D点离开磁场。求：
(1)电场的电场强度E的大小；
(2)磁场的磁感应强度B的大小。

14．（16分）如图，一半径为R的圆表示一柱形区域的横截面（纸面），O为圆心．在柱形区域内加一方向垂直于纸面向外的匀强磁场，一质量为m、电荷量为+q的粒子沿图中直径从圆上的A点射入柱形区域，在圆上的D点离开该区域，已知图中θ=120°，现将磁场换为竖直向下的匀强电场，同一粒子以同样速度沿直径从A点射入柱形区域，也在D点离开该区域．若磁感应强度大小为B，不计重力，试求：

（1）电场强度E的大小；
（2）经磁场从A到D的时间与经电场从A到D的时间之比．
15．（12分）如图甲所示，水平导轨间距，导轨电阻可忽略；导体棒的质量，电阻，与导轨接触良好；电源电动势，内阻，电阻；外加匀强磁场的磁感应强度大小，方向垂直于，与导轨平面成夹角，与导轨间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。导体棒通过绝缘细线绕过光滑的定滑轮与一重物相连，细线对棒的拉力方向水平向右，棒处于静止状态。已知，，重力加速度。求：
(1)通过棒的电流大小和方向；
(2)棒受到的安培力大小；
(3)重物的重力的取值范围。




参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4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、B
【解析】
A．根据同向电流相互吸引、反向电流相互排斥可知，导线b受到的安培力不可能为0，故A错误；
BD．导线a受到导线b给的向右的安培力和导线c给的向左的安培力，又因为通电电流Ia＜Ib＜Ic，ac之前的距离大于ab之间的距离，所以导线a受到的安培力可能为0，而导线b受到的安培力不可能为0，所以导线a、b受到的安培力的方向不一定相同，故B正确，D错误；
C．根据同向电流相互吸引、反向电流相互排斥可知，导线c受到的安培力的方向一定向右，故C错误。
故选B。
2、C
【解析】
A．由题可知，速度为0.5m/s，周期为4s ，则波长
m
A错误；
B．t=0s时质点a在波峰处，速度为零，质点b在平衡位置，速度最大，B错误；
C．因为周期T=4s，所以当t=1s时经历了，此时质点a在平衡位置，位移为零，加速度为零，质点b在波峰处，位移最大，加速度最大，C正确；
D．由乙图可知，当t=1s时该质点在波谷处，与此相符合的质点是质点c，D错误。
故选C。
3、A
【解析】
A．因AC的角速度相同，则由v=ωr可知，vC>vA；对BC卫星，由可知，vB>vC，可知vB>vC >vA，选项A正确；
B．因AC周期相同；而对BC卫星，根据可知，C的周期大于B，可知运行周期最长的是AC，选项B错误；
C．因AC的角速度相同，则由a=ω2r可知，aC>aA；对BC卫星，由可知，aB>aC，可知aB>aC >aA，向心加速度最小的一定是A，选项C错误；
D．三个物体的质量关系不确定，不能比较受到万有引力的关系，选项D错误。
故选A。
4、D
【解析】
AB．保持电键S闭合，电容器两端间的电势差不变，A板向B板靠近，极板间距离减小，根据，可知电场强度E变大，小球所受的电场力变大，增大，选项AB错误；
CD．断开电键S，电容器所带的电量不变，根据和，可知

带正电的板向板缓慢靠近d变小，E不变，电场力不变，不变，选项C错误，D正确。
故选D。
5、B
【解析】
AB．由图可知，在内线圈中磁感应强度的变化率相同，故内电流的方向相同，由楞次定律可知，电路中电流方向为逆时针，即电流为正方向；在内内线圈中磁感应强度的变化率相同，故内电流的方向相同，由楞次定律可知，电路中电流方向为顺时针，即电流为负方向；根据法拉第电磁感应定律有

则感应电流为

由图可知两段时间内的磁感应强度大小相等，故两段时间内的感应电流大小相等，故A错误，B正确；
CD．由上分析可知，一个周期内电路的电流大小恒定不变，根据

可知F与B成正比，则在内磁场垂直纸面向外减小，电流方向由b到a，根据左手定则可知，线框ab边受到的安培力F方向向右，为正方向，大小随B均匀减小；在内磁场垂直纸面向里增大，电流方向由b到a，根据左手定则可知，线框ab边受到的安培力F方向向左，为负方向，大小随B均匀增大；在内磁场垂直纸面向里减小，电流方向由a到b，根据左手定则可知，线框ab边受到的安培力F方向向右，为正方向，大小随B均匀减小；在内磁场垂直纸面向外增大，电流方向由a到b，根据左手定则可知，线框ab边受到的安培力F方向向左，为负方向，大小随B均匀增大，故CD错误。
故选B。
6、B
【解析】
A．因x-t图像的斜率等于速度，可知在0～t1时间内开始时甲的速度大于乙，后来乙的速度大于甲，选项A错误；
B．由图像可知在0～t1时间内甲、乙位移相同，选项B正确；
C．甲乙均向同方向做直线运动，则甲乙的路程相同，选项C错误；
D．由斜率等于速度可知，甲做匀速运动，乙做加速运动，选项D错误．

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、ABE
【解析】
A．根据热力学第二定律，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，需要外界干预，故A正确；
BD．液体表面张力是由于表面层的水分子比液体内部的水分子更稀疏，分子间表现出引力，使液面绷紧，液滴呈球形，故B正确，D错误；
C．高原地区水的沸点较低，这是因为高原地区大气压较低的缘故，故C错误；
E．根据热力学第一定律，一定质量的理想气体在状态改变过程中，既不吸热也不放热，通过做功内能也有可能发生变化，故E正确。
故选ABE。
8、AD
【解析】
A．质谱仪是分析同位素的重要工具，故A正确；
B．带电粒子在磁场中向下偏转，磁场的方向垂直纸面向外。根据左手定则知，该束粒子带正电，故B错误；
C．在平行极板间，根据左手定则知，带电粒子所受的洛伦兹力方向竖直向上，则电场力的方向竖直向下，知电场强度的方向竖直向下，所以速度选择器的极板带正电，选项C错误；
D．进入磁场中的粒子速度是一定的，根据

得

知越大，比荷越小，故D正确。
故选：AD。
9、BD
【解析】
AB．由小球的速度图象知，开始小球的速度增大，说明小球的重力大于弹簧对它的弹力，当Δx为0.1 m时，小球的速度最大，然后减小，说明当Δx为0.1 m时，小球的重力等于弹簧对它的弹力．所以可得：
kΔx＝mg
解得：
k＝N/m＝20 N/m
弹簧的最大缩短量为Δx最大＝0.61 m，所以
F最大＝20 N/m×0.61 m＝12.2 N
弹力最大时的加速度
a＝＝＝51 m/s2
小球刚接触弹簧时加速度为10 m/s2，所以压缩到最短时加速度最大，故A错误，B正确；
C．小球和弹簧组成的系统机械能守恒，单独的小球机械能不守恒，故C错误；
D．根据自由落体运动算得小球自由落体运动下落的高度

D正确．
故选BD。
10、ABD
【解析】
A．将小球的运动沿着水平方向和竖直方向进行分解，水平方向不受外力，故小球在水平方向一直以速度v0做匀速直线运动，故A正确；
B．小球在电场区时，受到竖直向下的重力和竖直向下的电场力，若电场力与重力大小相等，二力平衡，小球能做匀速直线运动，故B正确；
C．若场强大小为，则电场力等于mg，在电场区小球所受的合力为零，在无电场区小球匀加速运动，故经过每个电场区时小球匀速运动的速度均不等，因而小球经过每一无电场区的时间均不等，故C错误；
D．当场强大小为，电场力等于2mg，在电场区小球所受的合力大小等于mg，方向竖直向上，加速度大小等于g，方向竖直向上，根据运动学公式，有经过第一个无电场区
d=
v1=gt1
经过第一个电场区
d=v1t-gt22
v2=v1-gt2
由①②③④联立解得
t1=t2
v2=0
接下来小球的运动重复前面的过程，即每次通过无电场区都是自由落体运动，每次通过电场区都是末速度为零匀减速直线运动，因此，小球经过两电场区的时间相等，故D正确。
故选ABD。

三、实验题：本题共2小题，共18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。
11、A F 119
【解析】
(1)[1]当红表笔接端、黑表笔同时接端时，指针几乎不偏转，说明电阻很大，二极管反向截止，根据欧姆表的工作原理可知，黑表笔应与欧姆表内部电池的正极相连，由二极管的单向导电性可知，端应是二极管的正极；
(2)[2]由图乙可知，实验中要求电压从零开始调节，故滑动变阻器应采用分压接法；所以滑动变阻器应选阻值小的，即滑动变限器应选F；
[3]在测量正向加电压的伏安特性曲线时，实验中最大电压约为3V，所以电压表V(量程0～15V，内阻约2500Ω)不符合题意，故需要电流表A2(量程0～0.5A，内阻为)与定值电阻串联改装成量程为

二极管两端的电压在3V以内，电流在40mA以内，电流表应选用电流表A1(量程0～50mA，内阻为)；因二极管的正向电阻较小，故采用电流表外接法，同时二极管正极应接电源正极；因实验中要求电压从零开始调节，故滑动变阻器应采用分压接法，所以电路图为

(3)[4]根据电路结构特点可得

解得二极管两瑞电压的表达式为

(5)[5]二极管的最佳工作电压为2.5V，现用5.0V的稳压电源(不计内限)供电，根据图乙可知在电路中电流为21mA，根据欧姆定律和电路结构可得申联的电阻的阻值为

12、I-1/A-1 6.0（5.8~6.2） 1.0（0.8.~1.2）
【解析】
(1)[1]根据闭合电路欧姆定律，有

公式变形，得到

所以若将R作为直角坐标系的纵坐标，则应取作为横坐标；
(2)[2]运用描点法作出图象：

(3)[3][4]对比一次函数y=kx+b，R相当于y，E相当于k，相当于x，（-r-R0）相当于b；故
E=k
-r-R0=b
解得：
E=k
r=-b-R0
所以由图象可知，该电池的电动势E=6.0V，内电阻r=1.0Ω。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案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。
13、 (1) ；(2) 。
【解析】
求出粒子在C点的沿x方向的分速度以及从A到C的时间，根据速度时间关系求解电场强度；求出粒子在磁场中运动的速度大，根据几何关系可得轨迹半径，根据洛伦兹力提供向心力求解磁感应强度。
【详解】
(1)粒子在C点的沿x方向的分速度为vx，根据几何关系可得：

从A到C的时间为t，根据速度时间关系可得：

根据速度时间关系可得：

解得：


(2)粒子在磁场中运动的速度大小为：

根据几何关系可得轨迹半径：

根据洛伦兹力提供向心力可得：

解得：

答：(1)电场的电场强度E的大小为。
(2)磁场的磁感应强度B的大小为。
14、（1）电场强度E的大小是；
（2）经磁场从A到D的时间与经电场从A到D的时间之比是2π：1
【解析】
试题分析：（1）加磁场时，粒子做匀速圆周运动，画出粒子在磁场中的运动轨迹图象，由几何关系可以得到轨道半径，进而由洛伦兹力提供向心力可得粒子初速度v0的大小；
粒子在匀强电场中粒子做类平抛运动，由平抛规律可得电场强度大小．
（2）粒子在磁场中运动时，根据轨迹的圆心角求解时间，由类平抛的规律得到电场运动的时间，即可解答．
解：（1）加磁场时，粒子从A到D有：qBv0=m①
由几何关系有：r=Rtan=R ②
加电场时，粒子从A到D有：
R+Rcos60°=v0t ③
Rsin60°=④
由①～④得：E=⑤
（2）粒子在磁场中运动，由几何关系可知：圆心角α=60°
圆运动周期：T==⑦
经磁场的运动时间：t′=T=⑧
由①～④得粒子经电场的运动时间：t=⑨
即：=⑩
答：
（1）电场强度E的大小是；
（2）经磁场从A到D的时间与经电场从A到D的时间之比是2π：1．

【点评】本题的关键问题是做出粒子的运动轨迹，再加上熟练应用几何关系才能解决这个题，带点粒子在磁场中的运动，一定要掌握好几何工具．
15、 (1)1A，方向为由a到b；(2)5N；(3)
【解析】
(1)由闭合电路欧姆定律得

方向为由a到b。
(2)棒受到的安培力大小

(3)对棒受力分析，如图所示，有


当最大静摩擦力方向向右时

当最大静摩擦力方向向左时

所以重物的重力的取值范围为