[物理]四川省成都市2022-2023学年高二下学期期末零诊测试试题（解析版）

这是一份[物理]四川省成都市2022-2023学年高二下学期期末零诊测试试题（解析版），共25页。试卷主要包含了答非选择题时，必须使用0，考试结束后，只将答题卡交回，25ΩB， 图等内容，欢迎下载使用。

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. 下列有关物理学史的叙述正确的是（ ）
A. 安培发现了电流的磁效应B. 卢瑟福提出了原子核式结构模型
C. 麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在D. 汤姆孙最早测出了电子的电荷量
【答案】B
【解析】A．奥斯特发现了电流的磁效应，故A错误；
B．卢瑟福提出了原子核式结构模型，故B正确；
C．赫兹用实验证实了电磁波的存在，故C错误；
D．密立根最早测出了电子电荷量，故D错误。
故选B。
2. 如图，M、N两点分别固定两个等量异种点电荷，O点为M、N连线的中点，a、b两点关于O点对称，c点位于O点正上方。下列说法正确的是（ ）

A. a点场强等于b点场强B. a点电势等于b点电势
C. c点场强大于O点场强D. c点电势高于O点电势
【答案】A
【解析】AC．等量异种点电荷的电场分布，如图所示

由图可知，a、b两点关于O点对称，两点的场强大小相等，方向相同，在中垂线上，O点场强最大，所以c点场强小于O点场强，故A正确，C错误；
BD．由于沿电场线方向电势降低，所以a点电势高于b点电势，c点电势等于O点电势，故BD错误。
故选A。
3. 如图，一端连接电源的平行光滑导轨AB和CD水平放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与水平面成夹角且垂直于导体棒MN指向右上方；导轨所在平面内的轻弹簧平行于导轨，一端连接MN，另一端连接固定挡板P。已知导轨宽度为L，MN中电流为I，MN垂直于导轨且与导轨接触良好。则MN受力平衡后，下列说法正确的是（ ）

A. 弹簧处于拉伸状态
B. MN所受安培力大小为BIL
C. 弹簧弹力大小为
D. 导轨对MN的支持力小于MN的重力
【答案】B
【解析】A．根据左手定则可知，导体棒受安培力方向垂直MN斜向右下方，可知弹簧处于压缩状态，故A错误；
B．MN所受安培力大小为
F安=BIL
故B正确；
C．弹簧弹力大小为
故C错误；
D．导轨对MN的支持力
故D错误。
故选B。
4. 近年来，广汉三星堆不断挖掘出重要文物，引起全球考古界的关注。考古学家们利用放射性元素的半衰期可以确定文物的年代，其衰变方程为，则（ ）

A. X核中的核子数是7个
B. 升高温度可以加快的衰变
C. 100个核经过2个半衰期后，还剩下25个
D. 衰变的实质是核内的一个中子转变为一个质子，并放出一个电子
【答案】D
【解析】A．根据核反应前后质量数和电荷数守恒可得，X核，其核子数为14，故A错误；
B．放射性元素的半衰期与物理环境和化学环境无关，所以升高温度不能加快的衰变，故B错误；
C．半衰期具有统计意义，对个别放射性元素的原子没有意义，故C错误；
D．β衰变的实质是核内的一个中子转变为一个质子，并放出一个电子，故D正确。
故选D。
5. 某RC遥控竞速赛车电机的额定电压为7.5V，额定电流为2A，驱动赛车以15m/s的速度匀速行驶，若平均阻力为0.8N，则该电机的内阻为（ ）

A. 0.25ΩB. 0.75ΩC. 1.5ΩD. 3.75Ω
【答案】B
【解析】电动机的电功率为
输出功率为
电动机内阻消耗的功率为
得到该电机的内阻为
故选B。
6. 图（a）为某研究小组的自制交流发电机结构简图。某次实验中线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动，利用示波器测出其产生的正弦交流电电压u随时间t变化关系如图（b）所示，线圈及导线电阻不计，若想用此发电机产生“220V、50Hz”的交流电，下列操作正确的是（ ）

A. 仅调节线圈的匝数为原来2倍
B. 仅调节线圈的面积为原来倍
C. 仅调节匀强磁场的磁感应强度为原来倍
D. 仅调节线圈匀速转动的转速为原来2倍
【答案】A
【解析】D．根据图像得
根据


解得

仅调节线圈匀速转动的转速为原来2倍，频率变为100 Hz，D错误；
A．根据图像得

根据

仅调节线圈的匝数为原来2倍，U变为220V，A正确；
B．根据 ，仅调节线圈的面积为原来倍

B错误；
C．根据 ，仅调节匀强磁场的磁感应强度为原来倍
C错误。
故选A。
7. 某小组用红光和紫光分别照射同一光电管探究光电效应，得到光电流I与光电管所加电压U的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）

A. 1光为红光，2光为紫光
B. 1光的饱和光电流大于2光的饱和光电流
C. 1光光子的能量大于2光光子的能量
D. 1光的频率不变，增大光强，则遏止电压增大
【答案】C
【解析】A．根据
可知1光的频率大，故1光为紫光，2光为红光，故A错误；
B．由图可知，1光的饱和光电流小于2光的饱和光电流，故B错误；
C．根据
可知1光的频率大，1光光子的能量大于2光光子的能量，故C正确；
D．根据
可知遏止电压与光强无关，故1光的频率不变，增大光强，则遏止电压不变，故D错误。
故选C。
8. 如图，空间有一范围足够大的匀强电场，场强方向与梯形区域ABCD平行，已知，，，，，一比荷为的带负电粒子由A点沿AD方向以速率进入该电场，恰好可以通过C点。不计粒子的重力，下列说法正确的是（ ）

A. D点电势为零
B. 场强方向由D指向B
C. 该粒子到达C点时速度大小为
D. 该粒子到达C点时速度方向与BC边垂直
【答案】C
【解析】B．，，可知的中点的电势为，可知为等势线，连接，做的垂线，根据沿电场线方向电势降低可知场强方向由指向，故B错误；
A．由几何关系可知为的中点，有
可得
故A错误；
C．电场强度的大小
平行电场强度方向小球做匀速直线运动
电场强度方向小球做匀加速直线运动
解得
，
电场强度方向小球的速度
该粒子到达C点时速度大小为
故C正确；
D．与延长线的夹角的正切值
可知
该粒子到达C点时速度方向不与BC边垂直，故D错误。

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. 下列四种情况中，可以产生感应电流的有（ ）


A. 如图（a），闭合线圈在匀强磁场中沿垂直磁感线的方向水平向右运动
B. 如图（b），导体棒在匀强磁场中沿磁感线方向上下运动
C. 如图（c），条形磁铁插入线圈的过程
D. 如图（d），小螺线管置于大螺线管中不动，开关接通瞬间
【答案】CD
【解析】A．如图（a），闭合线圈在匀强磁场中沿垂直磁感线的方向水平向右运动，穿过线圈的磁通量不变，则线圈中无感应电流产生，故A错误；
B．如图（b），导体棒在匀强磁场中沿磁感线方向上下运动，导体棒不切割磁感线，不会产生感应电流，故B错误；
C．如图（c），条形磁铁插入线圈的过程，穿过线圈的磁通量增加，线圈中会有感应电流，故C正确；
D．如图（d），小螺线管置于大螺线管中不动，开关接通瞬间，穿过大螺线管的磁通量增加，大螺线管中会产生感应电流，故D正确。
故选CD。
10. 白鹤滩水电站是我国实施“西电东送”的关键一环，其远距离输电电路简化示意图如图所示，升压变压器与降压变压器均为理想变压器，发电机输出电压恒定，R为输电线路总电阻，则当用户端用电器增加时（ ）

A. 示数减小，示数增大B. 示数减小，示数增大
C. 输电线上损失的功率减小D. 示数与示数的乘积增大
【答案】BD
【解析】A．发电厂的输出电压恒定，升压变压器原副线圈匝数不变，可知电压表示数不变，当用户端用电器增加时，发电机输出功率增大，可知电流表示数增大，故A错误；
B．由于输电线上的电流变大，输电线上损失的电压增大，则降压变压器原线圈两端电压变小，降压变压器原副线圈匝数不变，可知电压表示数减小，当用户端用电器增加时，可知电流表示数增大，故B正确；
C．由于输电线上的电流变大，输电线电阻不变，可知输电线上损失的功率增大，故C错误；
D．电压表示数不变，电流表示数增大，故示数与示数的乘积增大，故D正确。
故选BD。
11. 如图，，AC、BC为一足够大的匀强磁场区域的边界（边界无磁场），内部磁感应强度方向垂直纸面向外。带等量异种电荷的粒子a、b先后以相同的速度，从BC边上的某点D垂直BC边射入磁场，两粒子恰好均从AC边射出。忽略粒子重力及粒子间相互作用力，下列说法正确的是（ ）

A. a粒子带负电
B. a、b两粒子运动轨迹半径之比为3：1
C. a、b两粒子质量之比为1：3
D. a、b两粒子在磁场中运动的时间之比为1：2
【答案】AB
【解析】A．a粒子受洛伦兹力向左，根据左手定则可分析a粒子带负电，故A正确；
B．根据题意作出粒子的运动轨迹如图：

根据几何关系可知为等边三角形，且
又因为
而
可解得
a、b两粒子运动轨迹半径之比为3：1，故B正确；
C．根据洛伦兹力提供向心力有
解得a、b两粒子质量之比为3：1，故C错误；
D．由图可知a、b两粒子在磁场中运动的圆心角为60°、120°，根据
可知a、b两粒子在磁场中运动的时间之比为3：2，故D错误；
故选AB。
12. 如图，导体框ABCD由竖直导轨AB、CD与5根长度均为的水平导体棒固定连接而成，导体棒间距均为；导体框下方处存在着宽度也为的匀强磁场，磁感应强度大小为2T，方向垂直于导体框所在的竖直平面向外；每根导体棒的电阻均为4Ω，轨道AB、CD的电阻不计。静止释放导体框后，BC恰能匀速进入匀强磁场区域，运动过程中BC始终与磁场边界平行，重力加速度。下列说法正确的是（ ）

A. 导体框穿过磁场的过程中，BC棒中电流始终沿C到B方向
B. 导体框质量为0.32kg
C. 导体框穿过磁场的过程中，通过AD棒的电荷量为0.48C
D. 导体框穿过磁场的过程中，AD棒产生的焦耳热为0.96J
【答案】BD
【解析】A．导体框穿过磁场的过程中，当BC棒在磁场中切割磁感线时，根据右手定则可知，BC棒中电流沿C到B方向；当BC棒离开磁场，上方任意一边在磁场中切割磁感线时，根据右手定则可知，BC棒中电流沿B到C方向；故A错误；
B．设BC棒刚进入磁场速度为，
则有
解得
BC棒进入磁场产生的电动势为
整个导体框除了其中一边切割磁感线（相当于电源），其余四边为并联关系，则电路总电阻为
电路总电流为
BC棒恰能匀速进入匀强磁场区域，根据受力平衡可得
解得导体框质量为
故B正确；
C．由题意可知，当其中一边刚离开磁场时，同时上方的一边刚好进入磁场，则导体框穿过磁场的过程中，导体框一直做匀速直线运动，从BC棒刚进入磁场到AD棒刚要进入磁场过程，所用时间为
通过AD棒的电流为
从AD棒进入磁场到离开磁场所用时间为
通过AD棒的电流为
则导体框穿过磁场的过程中，通过AD棒的电荷量为
故C错误；
D．导体框穿过磁场的过程中，AD棒产生的焦耳热为
故D正确。
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. 某同学将一铜片和一锌片分别插入一个柠檬内，制成了简易的水果电池。如图（a）所示，用该电池给一个额定电压为1.0V的小灯泡供电，结果发现小灯泡不亮，经检查，电路无误。为了分析原因，他又将一个电压表直接连在该电池两端，发现电压表示数约为0.8V。

（1）由此可见，灯泡不亮的主要原因是________。（填正确答案标号）
A．电池电动势过小
B．电池内阻过小
C．电池内阻过大
（2）该同学利用图（b）所示的实验电路测量该电池的电动势和内阻，图中电压表、毫安表量程适当，毫安表内阻为150Ω；利用测量得到的电压表及毫安表示数描绘出图如图（c）所示。根据上述信息可以得到该电池的电动势________V（结果保留一位有效数字），内阻________Ω（结果保留两位有效数字）。
【答案】（1）C （2）0.9 7.5×102
【解析】（1）[1]灯泡不亮，电路无误，说明通过灯泡的电流过小，即灯泡两端的电压过小，产生这一现象的原因是水果电池的内阻过大。
（2）[2]由闭合电路的欧姆定律可得
可得
可知图像的纵截距为电池的电动势，则有
[3]图像的斜率绝对值
解得
14. 图（a）为某型号多用电表的表盘。图（b）为多用电表中欧姆表的部分原理图，其中电源电动势，内阻，表盘中值刻度为15，表头G的满偏电流，内阻；欧姆表的2个档位分别为×10档位、×100档位。

（1）红表笔应该置于________插孔（填“A”或“B”）
（2）某同学要测量一个电阻的阻值（约为1000Ω），实验步骤如下：
①选择开关拨于________（填“a”或“b”），将红、黑表笔短接，进行欧姆表调零；
②测量电阻阻值时表盘指针位置如图（a）所示，则该电阻的阻值为________Ω。
（3）电阻________Ω。
【答案】（1）B （2）a （3）1100 10
【解析】（1）[1]电流从红表笔流入多用电表，黑表笔流出多用电表，可知红表笔应该置于B插孔；
（2）[2]电阻的阻值约为1000Ω，应选择欧姆表的×100档位，故选择开关拨于a；
[3]电阻的阻值为
（3）[4]开关拨a，为欧姆表的×100档位，表盘半偏时内阻为，根据闭合电路的欧姆定律有
开关拨b，为欧姆表的×10档位，表盘半偏时内阻为，根据闭合电路的欧姆定律有
联立解得
15. 如图（a）所示，边长为的正方形线圈放置于绝缘水平面上，线圈匝数，总电阻。线圈中央一边长为的正方形区域内存在方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化规律如图（b）所示。求：
（1）0~3s内线圈中产生的感应电流I的大小和方向；
（2）0~3s内通过线圈横截面的电荷量q和线圈产生的焦耳热Q。
【答案】（1）0.5A，顺时针方向；（2）1.5C，3.75J
【解析】（1）线圈中竖直向下的磁通量在减小，根据安培定则和楞次定律，感应电流的方向为顺时针方向，由法拉第电磁感应定律可知
电流大小为
（2）0~3s内通过线圈横截面的电荷量
线圈产生的焦耳热
16. 如图，水平轨道AB与半径为R的竖直半圆弧轨道BCD在B点平滑连接，整个装置处于与水平方向成45°角斜向上的匀强电场中，场强大小。质量为m，电荷量为q的带正电小球从水平轨道上某点（图中未画出）静止释放后以水平速度经B点进入圆弧轨道。不计一切摩擦阻力，重力加速度大小为g。求：
（1）小球运动到圆弧轨道上B点时所受轨道支持力的大小；
（2）小球从D点离开圆弧轨道到第一次返回轨道所经历的时间；
（3）整个运动过程中小球电势能最大的位置离B点的距离。
【答案】（1）3mg；（2）；（3）
【解析】（1）小球运动到圆弧轨道上B点时，据牛顿第二定律可得
解得小球所受轨道支持力的大小为
（2）小球在轨道上运动时，所受合力为
方向水平向右，如图所示

可知小球运动到D点的速度大小为v0，方向水平向左，小球从D点离开圆弧轨道到第一次返回轨道所经历的时间为
（3）设小球释放点为A，电场力做正功电势能减少，故在A点小球的电势能最大，从A到B的过程，据动能定理可得
解得
即整个运动过程中小球电势能最大的位置离B点的距离为。
17. 如图，两足够长的绝缘挡板竖直相对放置，间距为，两挡板间以MN为水平分界线，上下分别分布着范围足够大的匀强磁场和匀强电场，O为MN中点，Q为ON中点，P为O点正下方与O相距的一点。匀强电场方向竖直向上，匀强磁场方向垂直纸面向里。一质量为m，电荷量为的粒子自P点以大小为的速度水平向右发射，直接从Q点处射入磁场，经过磁场偏转后到达O，不计粒子的重力。

（1）求粒子射入磁场时的速度方向与ON夹角的正切值；
（2）求磁感应强度B的大小；
（3）若粒子自P点以大小为的速度水平向右发射（粒子与挡板相碰无能量损失且电荷量保持不变）
①求粒子从P点发射到第一次与挡板相碰的时间；
②求粒子从P点发射到再次回到P点的时间。
【答案】（1）；（2）；（3）①；②
【解析】（1）粒子在电场中做类平抛运动，设粒子射入磁场时的速度方向与ON夹角为，位移与水平方向的夹角为，则有
（2）粒子进入磁场做匀速圆周运动，设半径为，根据几何关系有
联立求得
根据
由于
联立求得
（3）①若粒子自P点以大小为的速度水平向右发射，由于粒子在电场中竖直方向的距离及加速度不变，则粒子在电场中做类平抛运动的时间不变，可得粒子水平方向的位移为
时间
则粒子进入磁场时速度方向与ON夹角满足
可知
粒子在磁场中运动的时间为
粒子进入磁场中的速度大小为
粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为
由几何关系可知粒子在磁场中运动轨迹所对应的弦长为
即粒子从中点处再次飞入电场，且速度方向与ON夹角为，粒子进入电场后，速度大小与进入磁场时的速度大小相等，粒子竖直方向做匀减速直线运动，水平方向做匀速直线运动，由前面分析可知，当粒子竖直方向速度减为0时，此时水平方向的位移恰好为，粒子恰好第一次垂直打在N板上，该过程所用时间为
可得粒子从P点发射到第一次与挡板相碰的时间为
②由前面分析可知，粒子与N板碰撞后，反弹后的速度大小仍为，则在电场中运动的时间为
根据几何知识，可得粒子第二次进入磁场中运动的时间为
粒子第三次进入电场，同理可得做类斜抛运动，时间为
粒子此时与挡板M垂直碰撞，反弹后与的速做类平抛运动，接着进入磁场，做匀速圆周运动后，进入电场后第一次通过P点，根据前面分析可知，这一过程所用时间为
则整个过程所用总时间为
（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。
[物理选修3—3]
18. 一定质量的理想气体，状态从a→b→c→a的变化过程可用图示图描述，其中，ab平行于T轴，bc平行于p轴，ca的延长线过O点。下列说法正确的是（ ）

A. 从a到b，所有气体分子热运动的速率都增大
B. 从a到b，单位时间内撞击器壁单位面积的分子数减小
C. 从a到b，气体对外放热
D. 从b到c，外界对气体做正功，气体向外放热
E. 从c到a，气体体积不变，压强变小
【答案】BDE
【解析】A．从a到b，温度升高，分子平均动能增大，不是所有气体分子热运动的速率都增大。故A错误；
B．由
从a到b，压强不变，温度升高，体积增大，分子平均动能增大，分子数密度减小，由气体压强微观解释，单位时间内撞击器壁单位面积的分子数减小。故B正确；
C．从a到b，压强不变，温度升高，体积增大，气体对外做功，内能增加，由热力学第一定律可知，气体吸热故C错误；
D．由
从b到c，温度不变，压强增大，体积减小，外界对气体做正功，内能不变，由热力学第一定律，气体向外放热。故D正确。
E．由
得
ca的延长线过O点，从c到a，气体体积不变，压强变小。故E正确。
19. 篮球是中学生喜欢的一项体育运动，打篮球前需要将篮球内部气体的气压调至，才能让篮球发挥最佳性能。如图所示，某同学使用简易充气筒给篮球充气，该充气筒每次可以将压强，体积的空气打进篮球。已知篮球的容积，初始内部气压等于标准大气压。（忽略所有过程温度的变化与篮球容积的变化）

（1）该同学利用充气筒向篮球打了19次气，求此时篮球内部的气压；
（2）若篮球内部的气压为，可以采取缓慢放气的办法使篮球内部的气压恢复到，求放出气体的质量与放气后球内气体的质量的比值。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）同学利用充气筒向篮球打气，气体做等温变化，有
解得此时篮球内部的气压
（2）采取缓慢放气的办法使篮球内部的气压恢复到时，放出的气体压强为，设若放出的气体压强也为，此时放出的气体体积为，根据玻意耳定律得
带入数据解得
放出气体的压强与放气后球内的压强一样时，温度一样故密度相同。则放出气体的质量与放气后球内气体的质量的比值
[物理选修3—4]
20. 一束复色光以入射角i从空气射入足够长的平行玻璃砖ABCD，经玻璃砖折射后分解为a和b两束单色光，部分光路图如下图所示，下列说法正确的是（ ）

A. a光与b光相比，a光在玻璃中的折射率更大
B. a光与b光相比，a光在玻璃中的传播速度更快
C. a光与b光分别进行双缝干涉实验，a光条纹间距更窄
D. 从CD界面射出的a光与b光相互平行
E. 增大入射角i，a光在CD界面可能发生全反射
【答案】ACD
【解析】A．a光在玻璃中的折射角小，根据折射定律
可知a光在玻璃中的折射率更大，故A正确；
B．根据
可知b光在玻璃中的传播速度更快，故B错误；
C．根据，
可知a光与b光分别进行双缝干涉实验，a光条纹间距更窄，故C正确；
D．设a和b光从AB界面射出时的折射角为、，设a和b光从CD界面射出时的折射角为、，根据折射定律有
，
，
可得
故从CD界面射出的a光与b光相互平行，故D正确；
E．增大入射角i，a光从AB界面射出时的折射角增大，根据折射定律可知a光从AB界面射出时的折射角大小不会超过临界角，a光从AB界面射出时的折射角等于a光在CD界面的入射角，根据折射定律可知a光在CD界面不可能发生全反射，故E错误。
故选ACD。
21. 如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形图，左右两侧分别为介质I、介质II，两种介质中的波速之比为。已知时刻，的质点恰好出现第三次波峰。求：

（1）该简谐波在介质I中的波速大小；
（2）求处质点P第一次到达波谷的时刻。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）根据上下坡法，可知在时刻的质点向上振动，可知的质点恰好出现第三次波峰经历了，有
该简谐波在介质I中的波速大小
（2）运动至处质点P的时间
根据上下坡法，可知质点沿轴负方向起振，质点P第一次从平衡位置到达波谷的时间
处质点P第一次到达波谷的时刻