2023届四川省成都市高三下学期第二次诊断性检测物理试题 (2)

2023届四川省成都市高三下学期第二次诊断性检测物理试题
一、单选题 (共6题)
第(1)题
如图所示，导电物质为电子的霍尔元件位于两串联线圈之间，线圈中电流为I，线圈间产生匀强磁场，磁感应强度大小B与I成正比，方向垂直于霍尔元件的两侧面，此时通过霍尔元件的电流为，与其前、后表面相连的电压表测出的霍尔电压满足
，式中k为霍尔系数，与霍尔元件的材料有关，d为霍尔元件沿磁场方向上的厚度，霍尔元件的电阻可以忽略不计，则（ ）
A．霍尔元件前表面的电势比后表面的低B．若电源的正、负极对调，电压表指针偏转方向不变
C．与I成反比D．电压表的示数与电流I成正比
第(2)题
如图所示，小明撑杆使船离岸，则下列说法正确的是
A．小明与船之间存在摩擦力
B．杆的弯曲是由于受到杆对小明的力
C．杆对岸的力大于岸对杆的力
D．小明对杆的力和岸对杆的力是一对相互作用力
第(3)题
下图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样，则（ ）
A．甲为紫光的干涉图样B．乙为紫光的干涉图样
C．丙为红光的干涉图样D．丁为红光的干涉图样
第(4)题
下列判断正确的是（）
A．是重核裂变B．是衰变
C．是轻核聚变D．是衰变
第(5)题
下列说法正确的是（ ）
A．在空气中，可见光和超声波传播速度相同
B．电磁波和机械波都需要介质才能传播
C．无线电波和紫外线都可以发生偏振现象
D．红外线的波长比X射线的波长短
第(6)题
某同学用图所示装置探究影响感应电流方向的因素，将磁体从线圈中向上匀速抽出时，观察到灵敏电流计指针向右偏转。

关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A．必须保证磁体匀速运动，灵敏电流计指针才会向右偏转
B．若将磁体向上加速抽出，灵敏电流计指针也会向右偏转
C．将磁体的N、S极对调，并将其向上抽出，灵敏电流计指针仍向右偏转
D．将磁体的N、S极对调，并将其向下插入，灵敏电流计指针仍向左偏转
二、多选题 (共4题)
第(1)题
原、副线圈都有中心抽头（匝数一半处）的理想变压器如图所示，原线圈通过单刀双掷开关与理想电流表连接，副线圈通过
另一单刀双掷开关与定值电阻相连接，通过、可以改变原、副线圈接入电路的匝数。

现在原线圈输入端加一电压有效
值为U的正弦交流电，当接a、接c时，电流表的示数为I，下列说法正确的是（ ）
A
．当接a，接d时，电流表的示数为B．当接a，接d时，电流表的示数为
C．当接b，接c时，电流表的示数为D．当接b，接c时，电流表的示数为
第(2)题
一列简谐横波沿x轴传播，在t=0时刻和t=1 s时刻的波形分别如图中实线和虚线所示。

已知x=0处的质点在0~1 s内运动的路程为4.5 cm。

下列说法正确的是（ ）
A．波沿x轴正方向传播
B．波源振动周期为1.1 s
C．波的传播速度大小为13 m/s
D．t=1 s时，x=6 m处的质点沿y轴负方向运动
第(3)题
如图所示，2022年1月22日我国“实践21号”卫星在地球同步轨道“捕获”已失效的北斗二号卫星后，成功将其送入“墓地轨道”（可视为圆轨道），此后“实践21号”又回归同步轨道，这标志着中国能够真正意义上实现“太空垃圾清理”。

已知同步轨道和墓地轨道的轨道半径分别为、，转移轨道与同步轨道、墓地轨道分别相切于P、Q点，地球自转周期为，则对北斗二号
卫星的下列说法中正确的是（ ）
A．在墓地轨道运行时的速度小于其在同步轨道运行的速度
B．在转移轨道上运行时，因为是椭圆轨道，所以卫星不处于完全失重状态
C．若要从Q点逃脱地球的引力束缚，则在该处速度可以小于
D．沿转移轨道从P点运行到Q点所用最短时间为
第(4)题
图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在t＝0.1 s时刻的波形图，图乙表示该波传播的介质中x＝4 m处的质点b从t＝0时起的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A．波传播的速度为20 m/s
B．波沿x轴负方向传播
C．t＝0.25 s时，x＝2 m处的质点a的速度沿y轴正方向
D．从t＝0至t＝0.25s时间内，质点a通过的路程为1m
E．t＝0.25 s时，质点a的加速度沿y轴负方向
三、实验题 (共2题)
第(1)题
为了验证机械能守恒定律，宇航员在环绕地球运行的航天器中设计了如图（甲）所示的实验，将一直尺沿竖直方向固定在铁架台上，在刻度尺上方一定高度处固定一光电门，一弹射装置能沿竖直向上的方向发射小球。

实验时，先用游标卡尺测量出小球的直径d，然后用小球将弹簧压缩x，静止释放后测量出小球通过光电门时的遮光时间t，多次改变弹簧的压缩量，重复上述操作；已知小球的质量为m，弹簧的弹性势能为，k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量。

（1）小球的直径如图（乙）中的游标卡尺的示数，则该小球的直径为______；
（2）为了更加直观地进行实验的验证，该宇航员利用以上实验数据描绘了图像，其中纵轴用表示，横轴用表示______（填“”“”“t”
或“”），如果该过程中系统的机械能守恒，则该图像的斜率为______（用题中所给物理量符号表示）。

第(2)题
小晨同学用如图甲所示的实验装置验证动量定理，其步骤如下：
A．测出小车质量M，合理调整木板倾角，让小车能沿木板加速下滑。

用轻绳通过滑轮将拉力传感器和小车连接，小车连接纸带，并记录传感器的示数F；
B．取下轻绳，让小车由静止释放，打出的纸带如图乙所示，将打下的第一点记为计数点0（之后每五个点取一个计数点）。

已知打点计时器的打点频率为；
C．用刻度尺测量出第4个计数点和第5个计数点之间的距离3、第5个计数点和第6个计数点之间的距离，、的数值如图
乙所示。

(1)相邻两个计数点之间的时间间隔______s。

(2)小晨同学从打出的纸带中选择一条点迹清晰的纸带，将纸带沿计数点剪断得到6段纸带，由短到长并排贴在坐标中，各段紧靠但不重叠。

最后将各纸带上端中心点连起来可得到一条直线，如图丙。

相邻计数点间的距离为，纸带宽度表示相邻计数点间的时间间隔T，用横轴表示时间t。

若纵轴表示，则所连直线的斜率表示______；若纵轴表示，则所连直线的斜率表
示______。

A．各计数点的瞬时速度 B．相邻计数点的瞬时速度的变化
C．小车运动的加速度a D．小车运动的加速度的一半即
(3)某次实验测得，拉力传感器的示数为，实验得到的纸带如图乙所示，则从0→5过程中小车所受合外力的冲
量为______，小车动量变化量的大小为______。

（结果均保留3位有效数字）
(4)实验操作中______（选填“需要”或“不需要”）再添加补偿阻力的步骤，合外力对小车的冲量大于小车动量变化量的原因可能是______．
四、解答题 (共3题)
第(1)题
如图所示，边长为、质量为、电阻为的匀质正方形刚性导体线框和直角坐标系（x轴水平，y轴竖
直）均处于竖直平面内。

在第一象限的空间内存在垂直于纸面向里的磁场，磁感应强度满足（k为大于0的未知量）。

初始时，线框的A点与坐标原点O重合，边与x轴重合（此位置记为位置1）。

现给线框一个沿着x轴正方向的速度，当线框的A点的纵坐标为H时（此位置记为位置2），线框恰好达到稳定的运动速率，此时线框中电流。

此后线框继续运动到位置3（位置3和位置2中A点的横坐标相距）。

若整个运动过程中，线框始终处于同一竖直平面内，边始终保持水
平，不计空气阻力，重力加速度为g，求：
（1）磁感应强度表达式中k的数值；
（2）已知线框从位置1运动到位置2所用的时间为，求A点的纵坐标H的大小。

（3）线框从位置2运动到位置3的竖直高度差h；
（4）线框从位置1运动到位置3的过程中产生的焦耳热；
第(2)题
如图甲所示，某国货车频繁脱轨、侧翻的重要原因是铁路轨道不平整。

我国的高铁对轨道平整度有着极高的要求，为了检测高铁轨道可能存在的微小不平整，某科学兴趣小组设计了如图乙所示的方案：M为水平待测轨道，其上有一可沿轨道无摩擦运动的小车Ⅰ，车上固定竖直放置的n匝线圈ABCD，总阻值为R，小车与线圈总质量为m，线圈中连有微电流传感器，可显
示ABCD中非常微弱的电流信号，A→B为电流正方向；N为标准水平平整轨道（轨道N与轨道M平行正对放置），其上有一可沿轨道运动的小车Ⅱ，小车Ⅱ上安装了车速控制系统，且车上固定磁场发射装置EFGH，该装置可在EFGH范围内激发垂直并指
向ABCD的匀强磁场，磁感应强度大小为，，。

现先将小车Ⅰ、Ⅱ平行正对放置，调节ABCD的高度，使之略高于EFGH，其高度差远小于但大于待测轨道凹凸不平引起的高度差，然后给小车Ⅰ大小为
的初速度，同时控制小车Ⅱ以相同的速度向前匀速行驶。

（不考虑磁场的边缘效应，忽略轨道不平整对小车沿轨道方向速度的影响）
（1）若在时间内，微电流传感器显示出如图丙所示的电流信号，问这段时间内经过的待测轨道是凸起还是凹陷？试简要说明理由。

（2）若小车Ⅱ在行驶过程中突然停止，求小车Ⅰ继续前进并离开的过程中，线圈上产生的总热量Q。

（3）现控制小车Ⅱ做匀减速直线运动，为确保微电流传感器不损坏，线圈中电流不能超过，求小车Ⅱ做匀减速直线运动时加速度的最大值。

第(3)题
如图所示，坐标空间中有场强为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场，Y轴为两种场的分界面，图中虚线为磁场区域的右
边界，现有一质量为m，电荷量为的带电粒子从电场中坐标位置（，0）处，以初速度v0沿x轴正方向开始运动，且已知
（重力不计），试求：
（1）带电粒子进入磁场的速度和方向
（2）使带电粒子能穿越磁场区域而不再返回电场中，磁场的宽度d应满足的条件。