PAGE湖南省2021-2022學年高二下學期3月大聯考物理本試卷滿分100分，考試用時75分鐘。注意事項：1.答題前，考生務必將自己的姓名、考生號、考場號、座位號填寫在答題卡上。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。4.本試卷主要考試內容：人教版選擇性必修第一冊，選擇性必修第二冊前兩章。一、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.在電磁學的發展過程中，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，并創造性地用“力線”形象地描述“場”B.安培通過實驗發現了通電導線周圍存在磁場，首次揭示了電與磁的聯系C.法拉第發現了電磁感應現象，并制造了世界上第一臺手搖發電機D.洛倫茲認為安培力是帶電粒子所受磁場力的宏觀表現，提出了著名的洛倫茲力公式2.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 B.粒子②一定帶正電C.粒子①和②的質量一定相等 D.粒子①和②的電荷量一定相等3.一束復色光沿半徑方向射向一塊半圓形玻璃磚，經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θ角，b光先消失 D.a光比b光更容易發生衍射現象4.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.5.圖為速度選擇器示意圖。P1、P2兩個極板間電壓為U，距離為d。極板間有磁感應強度方向垂直于紙面向里、大小為B的勻強磁場。一束帶電粒子流從S1射入，部分粒子恰能沿虛線從S2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S2射出的粒子一定帶正電 B.能從S2射出的粒子的電荷量一定相等C.能從S2射出的粒子的速度大小一定等于 D.能從S2射出的粒子的比荷一定相等6.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所在區域內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B.5t0時刻，金屬框內的感應電流由大變小C.0～5t0時間內通過導線某橫截面的電荷量為D.5t0～8t0時間內，A、E兩點的電勢差的絕對值恒為二、選擇題：本題共5小題，每小題5分，共25分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7.在如圖所示的電路中，燈泡A1和A2的規格相同，L為自感系數較大的線圈，其直流電阻為RL。周同學先閉合開關S，調節滑動變阻器R、R1，使A1和A2都正常發光，然后斷開開關S。吳同學在周同學走后，接通該電路繼續實驗，就吳同學觀察的實驗現象，下列說法正確的是A.閉合開關S后，燈泡A1、A2逐漸亮起來B.閉合開關S后，燈泡A1逐漸亮起來，燈泡A2立即亮起C.閉合開關S待電路穩定后斷開開關S，燈泡A1立即熄滅，燈泡A2逐漸熄滅D.閉合開關S待電路穩定后斷開開關S，燈泡A1、A2逐漸熄滅8.一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0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9.圖為一列沿x軸傳播的簡諧橫波在某時刻的波形圖，該時刻質點E和質點F偏離平衡位置的位移均為1cm，從該時刻開始計時，質點E比質點F提前△t=0.5s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m/sC.質點E在波峰時，質點F的位移一定為負 D.質點E和質點F在沿y軸方向上的最大距離為2cm10.如圖所示，平放在絕緣水平面的鐵芯上分別繞有線圈L1、L2，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B1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B2的勻強磁場。關于金屬棒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11.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，能夠在紙面內不斷均勻地向各個方向發射速度大小為v0、電荷量為-q（q>0）、質量為m的帶負電粒子。粒子在勻強磁場中做圓周運動的半徑為d，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sin53°=0.8，cos53°=0.6。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d B.粒子能打到熒光板上的區域長度為C.粒子從出發到熒光板的最短時間為 D.粒子從出發到熒光板的最長時間為三、非選擇題：共51分。12.（6分）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，在學習完單擺的相關知識后，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）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，測量結果如圖乙所示，則該擺球的直徑為__________mm。（2）關于本實驗，下列說法正確的是__________。A.擺球應選用體積較小、質量較大的小球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）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）。13.（9分）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）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）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的質量之比為___________，兩小球發生的是___________（選填“彈性”或“非彈性”）碰撞。（3）某實驗小組設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。使用質量為m3的小球D和質量為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，若滿足關系式__________（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。14.（8分）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、內阻r=1.0Ω。閉合開關S后，將一質量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μ=，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）金屬棒ab受到的安培力可能的最大值；（2）滑動變阻器接入電路中的阻值可能的最大值。15.（13分）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。現將一質量為m、電荷量為-q（q>O）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）求粒子第一次進人磁場時的速度大小v；（2）求勻強磁場的磁感應強度大小B；（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為B′，但方向不變，此后粒子被束縛在該磁場中，求B′的最小值。16.（15分）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μ=0.2，現給金屬棒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）撤去力F的瞬間，通過定值電阻的電流；（2）力F的最大功率；（3）撤去力F后定值電阻上產生的熱量。物理參考答案1.B2.B3.A4.C5.C6.D7.BD8.AB9.BC10.AD11.AC12.（1）14.15（2分）（2）AD（2分）（3）（2分）13.（1）等于（1分）大于（1分）（2）3:2（2分）彈性（2分）（3）（其他形式的結果，合理即可給分）（3分）14.解：（1）對金屬棒受力分析可知，如果金屬棒受到的摩擦力沿斜面向下且為最大值，金屬棒ab受到的安培力最大，則有FAmax=mgsinθ+f（2分）f=μmgcosθ（1分）解得FAmax=3.2N。（1分）（2）當金屬棒受到的摩擦力向上且為最大值時，金屬棒ab受到的安培力最小，滑動變阻器接入電路中阻值最大，則有mgsinθ=FAmin+f（1分）根據閉合電路的歐姆定律有（1分）FAmin=BdI（1分）解得Rmax=12Ω。（1分）15.解：（1）根據動能定理可得（2分）解得（2分）（2）設粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑為R，根據幾何關系有2Rcosα=d（2分）根據牛頓第二定律有（1分）解得。（2分）（3）由題意可知，當粒子運動到Q點（Q點到MN的距離最大）時改變磁感應強度的大小，粒子運動的半徑有最大值，設此后粒子做圓周運動的軌跡半徑為r，根據幾何關系有2r=R+Rsinα（2分）根據牛頓第二定律解得（2分）16.解：（1）撤去力F的瞬間，對金屬棒CD受力分析，根據受力平衡有F