2020届四川省成都市高三（下）高中毕业班摸底考试物理试题（解析版）

成都市 2018 级高中毕业班摸底测试 物理 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 【答案】B 【解析】 【详解】1820 年，在实验中首次发现电流磁效应的科学家是奥斯特，故选 B。 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 【答案】A 【解析】 【详解】A． 了形象地描述电场和磁场，法拉第引入了电场线和磁感线，选项 A 正确； B．电场中某点的电场强度大小是由电场本身决定的，与检验电荷受到的电场力大小无关，选项 B 错误； 为 FE q = QC U = FB IL =C．电容器的电容是由电容器本身决定的，与加在电容器上的电压无关，选项 C 错误； D．某点的检验电流元所受的安培力为零可能是电流元与磁场方向平行，而该点的磁感应强度不一定为零， 选项 D 错误。 故选 A。 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 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由 U-I 图像斜率等于电阻可知 Ra>Rb 根据 可知，不能比较两导线的长度和横截面积的大小关系，选项 AB 错误； C．若 a、b 串联，电流相等，根据 P=I2R 可知，通电后功率较大的是 a，选项 C 错误； D．若 a、b 并联，电压相等，根据 可知，通电后功率较大的是 b，选项 D 正确。 故选 D。 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 LR S ρ= 2UP R =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 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据粒子的运动轨迹可知，正离子所受的电场力大致向右，可知电场线大致向右，则场源点电 荷带负电，选项 A 错误； B．因为 P 点的电场线较 Q 点密集，可知正离子在 P 点受到的电场力较大，则在 P 点的加速度大于在 Q 点 的加速度，选项 B 正确； CD．正离子从 P 点到 Q 点，电场力做负功，则动能减小，电势能变大，即在 P 点的速度大于在 Q 点的速 度，在 P 点的电势能小于在 Q 点的电势能，选项 CD 错误； 故选 B。 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 是连线的中垂上一点 。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 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 【答案】C 【解析】 【详解】A．由安培定则判断可知，M、N 两导线在 O 点产生的磁感应强度大小相等，方向相反，则 O 点 处的磁感应强度为零，故 A 错误。 BC．根据磁场的叠加原理和对称性知，a、b 两点处的磁感应强度大小相等，但是左边电流在 a 点产生的磁 场大于右边电流在 a 点产生的磁场，则 a 点合磁场方向向上，同理可知 b 点合磁场方向向下，故 B 错误，C 正确； 的 aO Ob=D．画出 c 点的磁场方向如图，可知 c 点的磁场不为零，方向水平向左，选项 D 错误。 故选 C。 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 【答案】D 【解析】 【详解】变阻器的滑片 P 由图示位置向右滑动到另一位置，则其 R2 电阻变大，电路总电阻变大，总电流减 小，则电流表 A 的示数变小，R1 两端电压减小，则电压表读数减小；路端电压变大，则电容器两端电压变 大，根据 Q=CU 可知，电容器所带电量变大；因 r=R1，则外电路电阻越来越远离内阻值，则电源的输出功 率减小,故选 D。 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 【答案】C 【解析】 【详解】A．电流方向向右，电子定向移动方向向左，根据左手定则判断可知，电子所受的洛伦兹力方向向 上，则上表面积累了电子，上下表面之间产生向上的电场，所以上表面的电势比下表面的电势低，选项 A 错误； CD．稳定时有 得自由电子定向移动的速度为 选项 C 正确，D 错误； B．电流的微观表达式是 I=nevS 可知导体单位体积内的自由电子数 又 ， 代入得 可见导体单位体积内的自由电子数越多，电压表的示数越小，选项 B 错误。 故选 C。 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 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△t 内到达 O2 孔，已知△t>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（　　） Uv Bd = Uv Bb = Uq qvBd = Uv Bd = In evS = S db= Uv Bd = BIU neb =A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据电路知识可知，金属板两端的电压等于电阻 R 两端的电压，由法拉第电磁感应定律知， 电阻 R 两端的电压为 由图可知， 内， 的比值不变，故感应电动势大小不变，根据楞次定律判断可知，感应电流方向 为逆时针，所以经过 R 的电流大小不变，方向为负； 内， 的比值也不变，故感应电动势大小不 变，根据楞次定律判断可知，感应电流方向为顺时针，所以经过 R 的电流大小不变，方向为正，故 AB 错 误； CD．根据 AB 项分析， 内，经过 R 的电流大小不变，方向为负，判断可知，金属板 PQ 带正电，金 属板 MN 带负电，金属板 PQ 的电势高于 MN，且金属板两端电压不变，根据牛顿第二定律有 可知离子运动的加速度不变，则离子从 O1 开始做匀加速直线运动； 内，经过 R 的电流大小不变，方 B SE t t ∆Φ ∆ ⋅= =∆ ∆ 0 2 T  B t ∆ ∆ 2 T T B t ∆ ∆ 0 2 T  Uq mad = 2 T T向为正，判断可知，金属板 PQ 带负电，金属板 MN 带正电，金属板 PQ 的电势低于 MN，且金属板两端电 压不变，同理，离子运动的加速度不变，但与速度方向相反，则离子做匀减速直线运动，直到速度刚好减 为 0； 的规律与 相同，离子一直向 O2 方向运动，经过时间△t 内到达 O2 孔，故 C 正确，D 错 误。 故选 C。 二、本题包括 4 小题，每小 4 分，共 16 分。每小给出的四个选项中，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 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．仅将变压器原线圈的匝数变为原来的 2 倍，根据 可知，次级电压 U2 变为原来的 ，根据 可知 R 消耗的功率将变为 ；则初级输入功率变为原来的 ，则输入电流变为原来的 ，即 A 表的示数 变为 I，A 正确，B 错误； CD．仅将发电机线圈的转速变为原来的 ，根据 2T T 0 T 4 P 1 2 2 I 1 2 1 1 2 2 U n U n = 1 2 2 2UP R = 4 P 1 4 1 4 1 4 1 2可知，电动势最大值变为原来的 ，变压器输入电压变为原来的 ，根据 可知，次级电压变为原来的 ，根据 可知 R 消耗的功率将变为 ；次级电流变为原来的 ，根据 可知，初级电流变为原来的 ，即 A 表的示数将变为 ，C 正确，D 错误。 故选 AC。 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 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据 可知，这些氢原子可能辐射出 6 种不同频率的光子，选项 A 错误； B．根据能级差公式 可得 n=4 跃迁到 n=3 辐射的光子能量为 0.66eV，n=4 跃迁到 n=2 辐射的光 m ·2 ·E NB S NB n Sω π= = 1 2 1 2 1 1 2 2 U n U n = 1 2 2 2UP R = 4 P 1 2 1 2 2 1 I n I n = 1 2 2 I 2 4 6C = mhv E E= −子能量为 2.55eV，n=3 跃迁到 n=2 辐射的光子能量为 1.89eV，都小于 4.54eV，不能使金属钨发生光电效应； n=4 跃迁到 n=1 辐射的光子能量为 12.75eV，n=3 跃迁到 n=1 辐射的光子能量为 12.09eV，n=2 跃迁到 n=1 辐射的光子能量为 10.2eV，大于 4.54eV，所以能发生光电效应的光子共 3 种，选项 B 正确； CD．根据光电效应方程 可知，照射金属的光频率越高，光电子的最大初动能越大，从钨板逸出 的光电子的最大初动能为 选项 C 错误，D 正确。 故选 BD。 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. A 点电场强度为 0 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 【答案】BC 【解析】 【详解】A． 两个正电荷在 A 点的合场强为零，但是两个负电荷在 A 点的合场强水平向右，不等于零，A 错误； B．由对称性可知，上面一对正负电荷在 B 的合电势为零，下面一对正负电荷在 B 的合电势也为零，则 B 点电势为零，B 正确； C．由场强叠加可知，A 点的场强等于右边一对负电荷在 A 点场强的矢量和，C 点的场强等于左边一对正电 荷在 C 点场强的矢量和，根据平行四边形法则可知，A、C 两点电场强度相同，C 正确； D．由场强叠加可知 AC 直线上场强方向由 A 到 C，则将一带负电的检验电荷从 A 点沿直线 AC 移动到 C 点， 在此过程中电场力做负功，则电荷电势能增加，D 错误。 0kE hv W= − 0 12.75eV 4.54eV 8.21eVkE hv W= − = − =故选 BC。 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 进内有均匀辐向电场，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