湖南省2021-2022學年高二下學期物理3月大聯(lián)考試卷

更新時間：2022-04-12 瀏覽次數(shù)：71 類型：月考試卷

一、單選題

1. (2023高二上·清遠期末) 在電磁學的發(fā)展過程中，許多物理學家作出了貢獻。下列說法與事實不相符的是（）

A . 法拉第首先提出了場的概念，并創(chuàng)造性地用“力線”形象地描述“場” B . 安培通過實驗發(fā)現(xiàn)了通電導線周圍存在磁場，首次揭示了電與磁的聯(lián)系 C . 法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，并制造了世界上第一臺手搖發(fā)電機 D . 洛倫茲認為安培力是帶電粒子所受磁場力的宏觀表現(xiàn)，提出了著名的洛倫茲力公式

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2. (2022高二下·湖南月考) 如圖所示，將含有大量正、負帶電粒子及不帶電粒子的氣體以大小相同的速度噴入云霧室里，觀察到有兩個粒子的徑跡彎曲程度相同，但彎曲方向相反。已知云霧室中勻強磁場方向垂直紙面向里，則下列說法正確的是（）

A . 粒子①受到的洛倫茲力可能指向右側(cè) B . 粒子②一定帶正電 C . 粒子①和②的質(zhì)量一定相等 D . 粒子①和②的電荷量一定相等

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3. (2022高二下·廣東月考) 一束復色光沿半徑方向射向一塊半圓形玻璃磚，經(jīng)折射后分成兩束單色光a和b，光路如圖所示，下列說法正確的是（）

A . 該種玻璃對a光的折射率較大 B . 在玻璃磚中，a光的傳播速度比b光大 C . 逐漸增大 $\text{[math]}$ 角，b光先消失 D . a光比b光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象

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4. (2022高二下·湖南月考) 如圖甲所示，一矩形金屬線圈abcd固定于勻強磁場中，勻強磁場的方向始終垂直紙面向里，磁感應強度大小B隨時間t變化的圖像如圖乙所示。規(guī)定向右為安培力F的正方向，則線圈的cd邊受到的安培力F隨時間t變化的圖像為（）

A . B . C . D .

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5. (2024高二下·雅安期中) 圖為速度選擇器示意圖。 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 兩個極板間的電壓為U，距離為d。極板間有磁感應強度方向垂直紙面向里、大小為B的勻強磁場。一束帶電粒子流從 $\text{[math]}$ 射入，部分粒子恰能沿虛線從 $\text{[math]}$ 射出。不計粒子所受重力和粒子間的相互作用，下列說法正確的是（）

A . 能從 $\text{[math]}$ 射出的粒子一定帶正電 B . 能從 $\text{[math]}$ 射出的粒子的電荷量一定相等 C . 能從 $\text{[math]}$ 射出的粒子的速度大小一定等于 $\text{[math]}$ D . 能從 $\text{[math]}$ 射出的粒子的比荷一定相等

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6. (2022高二下·湖南月考) 如圖甲所示，等邊三角形金屬框ACD的邊長為L，單位長度的電阻為r，E為CD邊的中點，三角形ADE所在區(qū)域內(nèi)有磁感應強度垂直紙面向外、大小隨時間變化的勻強磁場，圖乙是勻強磁場的磁感應強度B隨時間t變化的圖像。下列說法正確的是（）

A . t₀時刻，穿過金屬框的磁通量為 $\text{[math]}$ B . 5t₀時刻，金屬框內(nèi)的感應電流由大變小 C . 0~5t₀時間內(nèi)通過導線某橫截面的電荷量為 $\text{[math]}$ D . 5t₀~8t₀時間內(nèi)，A，E兩點的電勢差的絕對值恒為 $\text{[math]}$

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二、多選題

7. (2022高二下·湖南月考) 在如圖所示的電路中，燈泡A₁和A₂的規(guī)格相同，L為自感系數(shù)較大的線圈，其直流電阻為RL。周同學先閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器R、R₁ ，使A₁和A₂都正常發(fā)光，然后斷開開關(guān)S。吳同學在周同學走后，接通該電路繼續(xù)實驗，就吳同學觀察的實驗現(xiàn)象，下列說法正確的是（）

A . 閉合開關(guān)S后，燈泡A₁、A₂逐漸亮起來 B . 閉合開關(guān)S后，燈泡A₁逐漸亮起來，燈泡A₂立即亮起 C . 閉合開關(guān)S待電路穩(wěn)定后斷開開關(guān)S，燈泡A₁立即熄滅，燈泡A₂逐漸熄滅 D . 閉合開關(guān)S待電路穩(wěn)定后斷開開關(guān)S，燈泡A₁、A₂逐漸熄滅

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8. (2022高二下·湖南月考) 一個帶電的小球在緊繃的輕繩作用下，在光滑絕緣水平面上繞著豎直方向的軸O在勻強磁場中做順時針方向的勻速圓周運動，磁場方向豎直向下，其俯視圖如圖所示。若小球運動到A點時繩子突然斷開，關(guān)于小球在繩斷開后可能的運動情況，下列說法正確的是（）

A . 若小球帶正電，小球做勻速運動的半徑可能小于原繩長 B . 若小球帶正電，小球做勻速運動的半徑可能大于原繩長 C . 若小球帶負電，小球做勻速運動的半徑可能小于原繩長 D . 若小球帶負電，小球做勻速運動的半徑可能等于原繩長

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9. (2022高二下·湖南月考) 圖為一列沿x軸傳播的簡諧橫波在某時刻的波形圖，該時刻質(zhì)點E和質(zhì)點F偏離平衡位置的位移均為1cm，從該時刻開始計時，質(zhì)點E比質(zhì)點F提前 $\text{[math]}$ 回到平衡位置，則下列說法正確的是（）

A . 該波沿x軸負方向傳播 B . 該波的傳播速度大小為 $\text{[math]}$ m/s C . 質(zhì)點E在波峰時，質(zhì)點F的位移一定為負 D . 質(zhì)點E和質(zhì)點F在沿y軸方向上的最大距離為2cm

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10. (2022高二下·湖南月考) 如圖所示，平放在絕緣水平面的鐵芯上分別繞有線圈 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，每個線圈各接有兩條光滑的平行金屬導軌，金屬棒MN、PQ均垂直于導軌放置，MN所在軌道之間有磁感應強度方向豎直向上、大小為 $\text{[math]}$ 的勻強磁場，PQ所在軌道之間有磁感應強度方向豎直向下、大小為 $\text{[math]}$ 的勻強磁場。關(guān)于金屬棒MN、PQ的運動，下列說法正確的是（）

A . 當MN在外界作用下向左加速運動時，PQ也向左加速運動 B . 當MN在外界作用下向右勻速運動時，PQ也向右勻速運動 C . 當MN在外界作用下向右減速運動時，PQ向右加速運動 D . 當MN在外界作用下向右加速運動時，PQ也向右加速運動

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11. (2022高二下·湖南月考) 如圖所示，足夠長的熒光板MN的上方分布了垂直紙面向里的勻強磁場。熒光板上P點正上方有一粒子源S，能夠在紙面內(nèi)不斷均勻地向各個方向發(fā)射速度大小為 $\text{[math]}$ 、電荷量為 $\text{[math]}$ 、質(zhì)量為m的帶負電粒子。粒子在勻強磁場中做圓周運動的半徑為 $\text{[math]}$ ， P點到粒子源S的距離為d，不計粒子所受重力和粒子間的相互作用，取 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。下列說法正確的是（）

A . 打到熒光板上的粒子距離P點的最遠距離為 $\text{[math]}$ B . 粒子能打到熒光板上的區(qū)域長度為 $\text{[math]}$ C . 粒子從出發(fā)到熒光板的最長時間為 $\text{[math]}$ D . 粒子從出發(fā)到熒光板的最短時間為 $\text{[math]}$

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三、實驗題

12. (2022高二下·福建期中) 惠更斯在推導出單擺的周期公式后，用一個單擺測出巴黎的重力加速度，小華同學受此啟發(fā)，在學習完單擺的相關(guān)知識后，他想到用單擺等器材測量出學校所在地的重力加速度。在測量過程中，他用到了以下的器材：長約1m的細繩、小鋼球、鐵架臺、刻度尺、游標卡尺、手機秒表等。
1. （1）按照圖甲所示裝置組裝好實驗器材，用刻度尺測量擺線（懸點到擺球最頂端）的長度；用游標卡尺測定擺球的直徑，測量結(jié)果如圖乙所示，則該擺球的直徑為mm。
2. （2）關(guān)于本實驗，下列說法正確的是____。
  
  A . 擺球應選用體積較小、質(zhì)量較大的小球 B . 繩子的彈性越好越利于減小實驗誤差 C . 為了便于測量周期，擺角越大越好 D . 測量周期時，應從擺球到達最低點時開始計時
3. （3）該同學測出不同擺長L和對應的周期T，并在坐標紙上作出T²一L圖線如圖丙所示，接著他計算出圖線的斜率k，則學校所在地的重力加速度大小g=（用k和π表示）。
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13. (2022高二下·湖北月考) 章俊同學用如圖甲所示的實驗裝置來驗證動量守恒定律。實驗時他先讓質(zhì)量為m₁的入射小球A從斜槽上某一固定位置C由靜止釋放，小球A從軌道末端水平拋出，落到位于水平地面的復寫紙上，在下面的白紙上留下痕跡，重復上述操作10次，得到10個落點痕跡，再把質(zhì)量為m₂的被碰小球B放在水平軌道末端，仍將小球A從位置C由靜止釋放，小球A和B碰撞后，分別在白紙上留下各自的落點痕跡，重復操作10次，M、P、N為三個落點的平均位置，O點是水平軌道末端在記錄紙上的豎直投影點，如圖乙所示。
回答下列問題：
1. （1）小球A的半徑應小球B的半徑，小球A的密度應小球B的密度；（均選填“大于”、“等于”或“小于”）
2. （2）用刻度尺測量出小球落點的平均位置M、P、N到O點的距離之比為1：5：6，若碰撞過程中動量守恒，則小球A與小球B的質(zhì)量之比為，兩小球發(fā)生的是（選填“彈性”或“非彈性”）碰撞；
3. （3）某實驗小組設(shè)計用如圖丙所示裝置來研究碰撞前后動能的變化，使小球從斜槽軌道滾下打在正對的豎直墻上，把白紙和復寫紙附在墻上，記錄小球的落點。使用質(zhì)量為m₃的小球D和質(zhì)量為m₄的小球E進行實驗，其他操作重復驗證動量守恒定律實驗時的步驟。M′、P′、N′為豎直記錄紙上三個落點的平均位置，小球靜止于水平軌道末端時球心在豎直記錄紙上的水平投影點為O′，測得O′M′=y₁ ， O′P′=y₂、O′N′=y₃ ，在實驗誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式（用題中涉及的物理量符號表示），則可認為碰撞前后兩球的總動能相等。
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四、解答題

14. (2022高二下·湖南月考) 如圖所示，在傾角θ=30°的絕緣斜面上，固定著寬度d=2m的平行金屬導軌，導軌所接電源的電動勢E=12V、內(nèi)阻r=1.0Ω。閉合開關(guān)S后，將一質(zhì)量m=0.4kg、長度d=2m、電阻R₀=2.0Ω的金屬棒ab垂直放置在導軌上，移動滑動變阻器的滑片，金屬棒ab在導軌上始終靜止。整個裝置處于垂直于斜面向上的勻強磁場中，磁感應強度大小B=0.5T。金屬棒ab與導軌間的動摩擦因數(shù)μ= $\text{[math]}$ ，若最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，導軌和導線電阻不計，取重力加速度大小g=10m/s² ，求：
1. （1）金屬棒ab受到的安培力可能的最大值；
2. （2）滑動變阻器接入電路中的阻值可能的最大值。
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15. (2022高二下·湖南月考) 如圖所示，虛線MN為勻強電場和勻強磁場的分界線，勻強電場方向豎直向上，電場強度大小為E，邊界MN與水平方向的夾角α=30°。勻強磁場的磁感應強度方向垂直紙面向里、大小未知?，F(xiàn)將一質(zhì)量為m、電荷量為-q（q>0）的帶電粒子從電場中的P點由靜止釋放，一段時間后粒子從M點第一次進人磁場，從N點第一次離開磁場。已知P、M和M、N的距離均為d，不計粒子所受重力，電場和磁場范圍足夠大。
1. （1）求粒子第一次進入磁場時的速度大小v；
2. （2）求勻強磁場的磁感應強度大小B；
3. （3）若粒子第一次進入磁場后的某時刻，磁感應強度大小突然變?yōu)?img class="mathml" src="http://math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmsup%3E%3Cmrow%3E%3Cmi%3EB%3C%2Fmi%3E%3C%2Fmrow%3E%3Cmrow%3E%3Cmsup%3E%3Cmi%3E%3C%2Fmi%3E%3Cmn%3E%27%3C%2Fmn%3E%3C%2Fmsup%3E%3C%2Fmrow%3E%3C%2Fmsup%3E%3C%2Fmath%3E" style="max-width:100%;vertical-align: middle;"> ，但方向不變，此后粒子被束縛在該磁場中，求 $\text{[math]}$ 的最小值。
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16. (2022高二下·湖南月考) 如圖所示，間距L=0.4m的兩條足夠長的平行金屬導軌右端連接有一阻值R=6Ω的定值電阻，整個裝置被固定在絕緣水平面上，整個空間存在垂直于導軌平面向下的勻強磁場，磁感應強度大小B=2.5T。質(zhì)量均為m=0.2kg、電阻均為r=3Ω、長度均為L=0.4m的金屬棒MN、CD垂直放在導軌上，金屬棒CD與導軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，現(xiàn)給金屬棒MN施加一水平向左的作用力F，使金屬棒MN從靜止開始以加速度大小a=5m/s²做勻加速直線運動，當金屬棒CD將要發(fā)生滑動時撤去力F。取重力加速度大小g=10m/s² ，導軌的電阻不計，金屬棒CD與導軌間的最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，金屬棒MN與導軌間的摩擦力忽略不計，求：
1. （1）撤去力F的瞬間，通過定值電阻的電流；
2. （2）力F的最大功率；
3. （3）撤去力F后定值電阻上產(chǎn)生的熱量。
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