2021-2022學(xué)年湖北省部分省級(jí)示范高中高二（上）期末測(cè)試物理試題

湖北省部分省級(jí)示范高中2021~2022學(xué)年上學(xué)期高二期末測(cè)試物理試卷第I卷（選擇題共44分）一、選擇題：（本題共11小題，每小題4分，共44分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1題~第7題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，第8題~第11題有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的4分，選對(duì)但不全對(duì)的2分，有選錯(cuò)的0分。）1.如圖，真空冶煉爐、動(dòng)圈式揚(yáng)聲器和磁電式電流表都有導(dǎo)線繞制的線圈，關(guān)于這三種器件的說法正確的是（）A.真空冶煉爐線圈中應(yīng)通較大的恒定電流，才能使?fàn)t中金屬容易熔化B.動(dòng)圈式揚(yáng)聲器是利用通電線圈受安培力進(jìn)行工作的C.磁電式電流表在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的范圍內(nèi)，各處的磁場(chǎng)都是勻強(qiáng)磁場(chǎng)D.動(dòng)圈式揚(yáng)聲器和磁電式電流表都是根據(jù)電磁感應(yīng)原理進(jìn)行工作的【答案】B2.在同一平面內(nèi)有互相絕緣三根無限長(zhǎng)直導(dǎo)線ab、cd、ef圍成一個(gè)等邊三角形，三根導(dǎo)線通過的電流大小相等，方向如圖所示。O點(diǎn)為等邊三角形的中心，M、N兩點(diǎn)分別為O點(diǎn)關(guān)于導(dǎo)線ab、cd的對(duì)稱點(diǎn)。已知O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1，M點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2。若撤去導(dǎo)線ef，保持導(dǎo)線ab、cd中的電流不變，則此時(shí)N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（）A. B. C. D.【答案】D3.A和B兩點(diǎn)在x軸上的坐標(biāo)值為xA和xB，一電子僅在電場(chǎng)力作用下沿x軸運(yùn)動(dòng)，該電子的電勢(shì)能Ep隨其坐標(biāo)x變化的關(guān)系如圖乙所示，則下列說法中正確的是（）A.電子由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中電場(chǎng)力對(duì)其所做的功B.該電場(chǎng)可能是孤立點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)C.A點(diǎn)電勢(shì)低于B點(diǎn)的電勢(shì)D.電子由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)做減速運(yùn)動(dòng)【答案】D4.如圖所示是回旋加速器的示意圖，其核心部分是兩個(gè)D形金屬盒，分別與高頻交流電源連接，兩個(gè)D形金屬盒間的狹縫中形成周期性變化的電場(chǎng)，使粒子在通過狹縫時(shí)都能得到加速，兩個(gè)D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，忽略粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，下列說法中正確的是（）

A.粒子射出時(shí)的最大動(dòng)能與D形金屬盒的半徑無關(guān)B.加速電壓越大，粒子最終射出時(shí)獲得的動(dòng)能就越大C.若增大加速電壓，粒子在回旋加速器中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間將減少D.若增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B，為保證粒子總被加速，必須減小周期性變化電場(chǎng)的頻率【答案】C5.某學(xué)生做自感現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)時(shí)，連接電路如圖所示，則（）A.閉合開關(guān)S，L1燈泡立刻變亮，且亮度不變B.閉合開關(guān)S，L2燈泡逐漸變亮，然后亮度不變C.電路穩(wěn)定后斷開開關(guān)S，L1燈泡先閃亮一下后再熄滅D.電路穩(wěn)定后斷開開關(guān)S，L2燈泡先變亮后再逐漸熄滅【答案】D6.平面OM和平面ON之間的夾角為30°，其橫截面（紙面）如圖所示，平面OM上方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外。一帶電粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q（q>0）。粒子沿紙面以大小為v的速度從OM的某點(diǎn)向左上方射入磁場(chǎng)，速度與OM成30°角。已知該粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡與ON只有一個(gè)交點(diǎn)P，并從OM上另一點(diǎn)射出磁場(chǎng)。不計(jì)重力。粒子離開磁場(chǎng)的出射點(diǎn)到P點(diǎn)的距離為（）A. B. C. D.【答案】D7.如圖所示，右端開口矩形導(dǎo)體軌道QPMN固定在水平面內(nèi)，軌道的電阻忽略不計(jì)．電阻為R的金屬導(dǎo)體棒ab垂直于MN、PQ放在軌道上．空間中存在與軌道所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B．導(dǎo)體棒ab以恒定的速度向右運(yùn)動(dòng)，與導(dǎo)軌MN始終垂直并接觸良好．當(dāng)其運(yùn)動(dòng)到導(dǎo)軌MN和PQ的中點(diǎn)處開始計(jì)時(shí)，運(yùn)動(dòng)到NQ位置時(shí)將導(dǎo)體棒迅速鎖定（過程Ⅰ）；再使磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小從B增加到B'（過程Ⅱ）．在過程Ⅰ、Ⅱ中，流過導(dǎo)體棒ab的電荷量相等，則等于A. B.C.2 D.【答案】B8.如圖，光滑絕緣圓環(huán)豎直放置，a、b、c為三個(gè)套在圓環(huán)上可自由滑動(dòng)空心帶電小球，已知小球c位于圓環(huán)最高點(diǎn)，ac連線與豎直方向成60°角，bc連線與豎直方向成30°角，三個(gè)小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是（）Aa、b小球一定帶同種電荷 B.a、c小球可能帶同種電荷C.a、b小球電量之比為 D.a、b小球電量之比為【答案】AD9.如圖，兩個(gè)半徑不同但共心的圓形導(dǎo)線環(huán)A、B位于同一平面內(nèi)，A環(huán)的半徑大于B環(huán)的半徑，已知在t＝0到t＝t1的時(shí)間間隔內(nèi)，當(dāng)導(dǎo)線A環(huán)中的電流i發(fā)生某種變化，而導(dǎo)線B環(huán)中的感應(yīng)電流總是沿逆時(shí)針方向。設(shè)A環(huán)中電流i的正方向與圖中箭頭所示的方向相同，則i隨時(shí)間t的變化的圖線可能是（）A. B. C. D.【答案】BC10.如圖所示，兩個(gè)傾角分別為和的光滑絕緣斜面固定于水平地面上，并處于方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小滑塊甲和乙分別從兩個(gè)斜面頂端由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，兩小滑塊都將飛離斜面，在此過程中（）A.甲滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間比乙滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間短B.甲滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的位移比乙滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的位移大C.甲滑塊飛離斜面瞬間重力的瞬時(shí)功率比乙滑塊飛離斜面瞬間重力的瞬時(shí)功率大D.兩滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的過程中，重力的平均功率相等【答案】BD11.我國(guó)國(guó)產(chǎn)東風(fēng)洲際彈道核導(dǎo)彈可突破西方國(guó)家的防空反導(dǎo)系統(tǒng)，具有很強(qiáng)的戰(zhàn)略威懾力，其內(nèi)部固定安裝有多種類型的傳感器。例如電容式導(dǎo)彈加速度傳感器原理如圖所示，質(zhì)量塊左、右側(cè)分別連接電介質(zhì)和輕質(zhì)彈簧，彈簧與電容器固定在武器身體內(nèi)部，質(zhì)量塊套在光滑且平行于彈簧軸線的固定直桿上，質(zhì)量塊可帶動(dòng)電介質(zhì)移動(dòng)從而改變電容。則（）A.電介質(zhì)插入極板間越深，則電容器電容越大B.導(dǎo)彈沿彈簧軸線方向向右做加速運(yùn)動(dòng)，則電路中一定有電流C.導(dǎo)彈由靜止突然沿彈簧軸線方向向右勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中有順時(shí)針方向的電流D.導(dǎo)彈沿彈簧軸線方向向右勻加速運(yùn)動(dòng)過程中突然開始勻速，穩(wěn)定后彈簧長(zhǎng)度會(huì)變長(zhǎng)【答案】AC第II卷（非選擇題共56分）二、實(shí)驗(yàn)題（本大題共2小題，12題7分，13題9分，共16分。）12.某同學(xué)用量程、內(nèi)阻的表頭按如圖（a）所示的電路進(jìn)行改裝，他想用這個(gè)電路實(shí)現(xiàn)測(cè)電流、電壓和電阻三個(gè)功能。和為定值電阻、為電阻箱，旋轉(zhuǎn)開關(guān)可以調(diào)節(jié)接在1和2、3和4以及4和5三個(gè)位置。（1）開關(guān)接________填“1和2”“3和4”或“5和5”時(shí)，多用電表用于測(cè)量電阻。（2）改裝后，測(cè)電流時(shí)，電流表的量程為；測(cè)電壓時(shí)，電壓表量程為。則________（結(jié)果保留1位有效數(shù)字），________。（3）圖（a）所示的電路中電池內(nèi)阻，在對(duì)表盤進(jìn)行標(biāo)注時(shí)，電流和電阻對(duì)應(yīng)的兩組數(shù)據(jù)如圖（b）所示。進(jìn)行歐姆調(diào)零時(shí)，應(yīng)使調(diào)零電阻的阻值________?！敬鸢浮竣?4和5②.0.4③.2800④.129813.如圖所示，請(qǐng)按該電路圖選擇合適的器材連接好后用來測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。（1）開關(guān)閉合前滑動(dòng)變阻器的滑片滑到_________（填“左側(cè)”或“右側(cè)”）。（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的幾組、數(shù)據(jù)做出圖像如圖所示，由圖像可確定：該電源的電動(dòng)勢(shì)為_______，電源的內(nèi)電阻為_______（結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）。（3）若在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)電壓表壞了，于是不再使用電壓表，而是選用電阻箱替換了滑動(dòng)變阻器，重新連接電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中讀出幾組電阻箱的阻值以及對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)，則該同學(xué)以R為橫坐標(biāo)，以______（選填“I”“”）為縱坐標(biāo)得到的函數(shù)圖線是一條直線。分析可得該圖線的斜率為k，縱軸截距為b，可求得電源電動(dòng)勢(shì)E=_______，電源內(nèi)電阻r=________。（用符號(hào)k和b表示電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻）。這種方案測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的值與真實(shí)值相比，______，______；（選填“”“”“”）?！敬鸢浮竣?左側(cè)②.1.40③.0.57④.⑤.⑥.⑦.=⑧.>三、計(jì)算題（本大題共3小題，14題10分，15題14分，16題16分，共40分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明，方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）14.輕質(zhì)細(xì)線吊著一匝數(shù)為200匝、總電阻為2.5Ω的勻質(zhì)正三角形閉合金屬線框，線框的質(zhì)量為800g，線框的頂點(diǎn)正好位于半徑為10cm的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)的圓心處，線框的上邊水平，如圖甲所示。磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，大小隨時(shí)間變化如圖乙所示。從t=0時(shí)刻開始經(jīng)過一段時(shí)間后細(xì)線開始松弛，取g=10m/s2，π=3。求：（1）細(xì)線松弛前，正三角形線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小。（2）從t=0時(shí)刻開始經(jīng)過多久后細(xì)線開始松弛?！敬鸢浮浚?）；（2）15.如圖所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌AB、CD固定在傾角為θ的絕緣斜面上，BP、DQ為水平放置的平行且足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌在B、D兩點(diǎn)處平滑連接，水平部分處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌間距均為L(zhǎng)。兩金屬棒ab、cd的質(zhì)量分別為m、3m，電阻均為R，初始時(shí)，金屬棒cd垂直靜止放置在水平導(dǎo)軌上，金屬棒ab從傾斜導(dǎo)軌上距底端距離為s處無初速度釋放，進(jìn)入水平直導(dǎo)軌后與棒cd始終沒有接觸并一直向右運(yùn)動(dòng)，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，重力加速度為g，求：（1）金屬棒cd的最大加速度am；（2）金屬棒ab上產(chǎn)生的熱量Qab。【答案】（1）；（2）16.目前，我國(guó)正在集中力量開發(fā)芯片技術(shù)，而離子注入是其中一道重要的工序。如圖所示是離子注入工作原理示意圖，離子經(jīng)加速后沿水平方向進(jìn)入速度選擇器，然后通過磁分析器，選擇出特定比荷的離子，經(jīng)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)后注入處在水平面內(nèi)的晶圓（硅片）。速度選擇器和磁分析器中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向均垂直紙面向外；速度選擇器和偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)中的勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小均為E，方向分別為豎直向上和垂直紙面向外。磁分析器截面是內(nèi)外半徑分別為R1和R2的四分之一圓環(huán)，其兩端中心位置M和N處各有一個(gè)小孔；偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)中電場(chǎng)的分布區(qū)域