湖北省部分省級示范高中2021~2022學年上學期高二期末測試物理試卷第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選項中，第1題~第7題只有一個選項正確，第8題~第11題有多個選項正確，全部選對的4分，選對但不全對的2分，有選錯的0分。）1.如圖，真空冶煉爐、動圈式揚聲器和磁電式電流表都有導線繞制的線圈，關于這三種器件的說法正確的是（）A.真空冶煉爐線圈中應通較大的恒定電流，才能使爐中金屬容易熔化B.動圈式揚聲器是利用通電線圈受安培力進行工作的C.磁電式電流表在線圈轉動的范圍內，各處的磁場都是勻強磁場D.動圈式揚聲器和磁電式電流表都是根據電磁感應原理進行工作的【答案】B2.在同一平面內有互相絕緣三根無限長直導線ab、cd、ef圍成一個等邊三角形，三根導線通過的電流大小相等，方向如圖所示。O點為等邊三角形的中心，M、N兩點分別為O點關于導線ab、cd的對稱點。已知O點的磁感應強度大小為B1，M點的磁感應強度大小為B2。若撤去導線ef，保持導線ab、cd中的電流不變，則此時N點的磁感應強度大小為（）A. B. C. D.【答案】D3.A和B兩點在x軸上的坐標值為xA和xB，一電子僅在電場力作用下沿x軸運動，該電子的電勢能Ep隨其坐標x變化的關系如圖乙所示，則下列說法中正確的是（）A.電子由A點運動到B點的過程中電場力對其所做的功B.該電場可能是孤立點電荷形成的電場C.A點電勢低于B點的電勢D.電子由A點運動到B點做減速運動【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D形金屬盒，分別與高頻交流電源連接，兩個D形金屬盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩個D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中，忽略粒子在電場中的運動時間，下列說法中正確的是（）

A.粒子射出時的最大動能與D形金屬盒的半徑無關B.加速電壓越大，粒子最終射出時獲得的動能就越大C.若增大加速電壓，粒子在回旋加速器中運動的時間將減少D.若增大磁感應強度B，為保證粒子總被加速，必須減小周期性變化電場的頻率【答案】C5.某學生做自感現象實驗時，連接電路如圖所示，則（）A.閉合開關S，L1燈泡立刻變亮，且亮度不變B.閉合開關S，L2燈泡逐漸變亮，然后亮度不變C.電路穩定后斷開開關S，L1燈泡先閃亮一下后再熄滅D.電路穩定后斷開開關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上方存在勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向垂直于紙面向外。一帶電粒子的質量為m，電荷量為q（q>0）。粒子沿紙面以大小為v的速度從OM的某點向左上方射入磁場，速度與OM成30°角。已知該粒子在磁場中的運動軌跡與ON只有一個交點P，并從OM上另一點射出磁場。不計重力。粒子離開磁場的出射點到P點的距離為（）A. B. C. D.【答案】D7.如圖所示，右端開口矩形導體軌道QPMN固定在水平面內，軌道的電阻忽略不計．電阻為R的金屬導體棒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磁場，磁感應強度的大小為B．導體棒ab以恒定的速度向右運動，與導軌MN始終垂直并接觸良好．當其運動到導軌MN和PQ的中點處開始計時，運動到NQ位置時將導體棒迅速鎖定（過程Ⅰ）；再使磁感應強度的大小從B增加到B'（過程Ⅱ）．在過程Ⅰ、Ⅱ中，流過導體棒ab的電荷量相等，則等于A. B.C.2 D.【答案】B8.如圖，光滑絕緣圓環豎直放置，a、b、c為三個套在圓環上可自由滑動空心帶電小球，已知小球c位于圓環最高點，ac連線與豎直方向成60°角，bc連線與豎直方向成30°角，三個小球均處于靜止狀態。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，兩個半徑不同但共心的圓形導線環A、B位于同一平面內，A環的半徑大于B環的半徑，已知在t＝0到t＝t1的時間間隔內，當導線A環中的電流i發生某種變化，而導線B環中的感應電流總是沿逆時針方向。設A環中電流i的正方向與圖中箭頭所示的方向相同，則i隨時間t的變化的圖線可能是（）A. B. C. D.【答案】BC10.如圖所示，兩個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、磁感應強度為B的勻強磁場中，兩個質量為m、帶電荷量為+q的小滑塊甲和乙分別從兩個斜面頂端由靜止釋放，運動一段時間后，兩小滑塊都將飛離斜面，在此過程中（）A.甲滑塊在斜面上運動的時間比乙滑塊在斜面上運動的時間短B.甲滑塊在斜面上運動的位移比乙滑塊在斜面上運動的位移大C.甲滑塊飛離斜面瞬間重力的瞬時功率比乙滑塊飛離斜面瞬間重力的瞬時功率大D.兩滑塊在斜面上運動的過程中，重力的平均功率相等【答案】BD11.我國國產東風洲際彈道核導彈可突破西方國家的防空反導系統，具有很強的戰略威懾力，其內部固定安裝有多種類型的傳感器。例如電容式導彈加速度傳感器原理如圖所示，質量塊左、右側分別連接電介質和輕質彈簧，彈簧與電容器固定在武器身體內部，質量塊套在光滑且平行于彈簧軸線的固定直桿上，質量塊可帶動電介質移動從而改變電容。則（）A.電介質插入極板間越深，則電容器電容越大B.導彈沿彈簧軸線方向向右做加速運動，則電路中一定有電流C.導彈由靜止突然沿彈簧軸線方向向右勻加速運動時，電路中有順時針方向的電流D.導彈沿彈簧軸線方向向右勻加速運動過程中突然開始勻速，穩定后彈簧長度會變長【答案】AC第II卷（非選擇題共56分）二、實驗題（本大題共2小題，12題7分，13題9分，共16分。）12.某同學用量程、內阻的表頭按如圖（a）所示的電路進行改裝，他想用這個電路實現測電流、電壓和電阻三個功能。和為定值電阻、為電阻箱，旋轉開關可以調節接在1和2、3和4以及4和5三個位置。（1）開關接________填“1和2”“3和4”或“5和5”時，多用電表用于測量電阻。（2）改裝后，測電流時，電流表的量程為；測電壓時，電壓表量程為。則________（結果保留1位有效數字），________。（3）圖（a）所示的電路中電池內阻，在對表盤進行標注時，電流和電阻對應的兩組數據如圖（b）所示。進行歐姆調零時，應使調零電阻的阻值________。【答案】①.4和5②.0.4③.2800④.129813.如圖所示，請按該電路圖選擇合適的器材連接好后用來測量電源電動勢和內阻。（1）開關閉合前滑動變阻器的滑片滑到_________（填“左側”或“右側”）。（2）根據實驗測得的幾組、數據做出圖像如圖所示，由圖像可確定：該電源的電動勢為_______，電源的內電阻為_______（結果保留到小數點后兩位）。（3）若在實驗中發現電壓表壞了，于是不再使用電壓表，而是選用電阻箱替換了滑動變阻器，重新連接電路進行實驗。實驗中讀出幾組電阻箱的阻值以及對應的電流表的示數，則該同學以R為橫坐標，以______（選填“I”“”）為縱坐標得到的函數圖線是一條直線。分析可得該圖線的斜率為k，縱軸截距為b，可求得電源電動勢E=_______，電源內電阻r=________。（用符號k和b表示電源電動勢和內電阻）。這種方案測得的電動勢和內電阻的值與真實值相比，______，______；（選填“”“”“”）。【答案】①.左側②.1.40③.0.57④.⑤.⑥.⑦.=⑧.>三、計算題（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，有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位。）14.輕質細線吊著一匝數為200匝、總電阻為2.5Ω的勻質正三角形閉合金屬線框，線框的質量為800g，線框的頂點正好位于半徑為10cm的圓形勻強磁場的圓心處，線框的上邊水平，如圖甲所示。磁場方向垂直紙面向里，大小隨時間變化如圖乙所示。從t=0時刻開始經過一段時間后細線開始松弛，取g=10m/s2，π=3。求：（1）細線松弛前，正三角形線框中產生的感應電流的大小。（2）從t=0時刻開始經過多久后細線開始松弛。【答案】（1）；（2）15.如圖所示，光滑平行金屬導軌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的光滑金屬導軌，導軌在B、D兩點處平滑連接，水平部分處在磁感應強度為B、方向豎直向下的勻強磁場中，導軌間距均為L。兩金屬棒ab、cd的質量分別為m、3m，電阻均為R，初始時，金屬棒cd垂直靜止放置在水平導軌上，金屬棒ab從傾斜導軌上距底端距離為s處無初速度釋放，進入水平直導軌后與棒cd始終沒有接觸并一直向右運動，不計導軌電阻，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上產生的熱量Qab。【答案】（1）；（2）16.目前，我國正在集中力量開發芯片技術，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，離子經加速后沿水平方向進入速度選擇器，然后通過磁分析器，選擇出特定比荷的離子，經偏轉系統后注入處在水平面內的晶圓（硅片）。速度選擇器和磁分析器中的勻強磁場的磁感應強度大小均為B，方向均垂直紙面向外；速度選擇器和偏轉系統中的勻強電場場強大小均為E，方向分別為豎直向上和垂直紙面向外。磁分析器截面是內外半徑分別為R1和R2的四分之一圓環，其兩端中心位置M和N處各有一個小孔；偏轉系統中電場的分布區域