2021-2022学年湖北省部分省级示范高中高二上学期期末测试物理试题（Word版）

湖北省部分省级示范高中2021～2022学年上学期高二期末测试

物  理  试 卷

第I卷（选择题  共44分）

一、选择题：（本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1题～第7题只有一个选项正确，第8题～第11题有多个选项正确，全部选对的4分，选对但不全对的2分，有选错的0分。）

1．如图，真空冶炼炉、动圈式扬声器和磁电式电流表都有导线绕制的线圈，关于这三种器件的说法正确的是（　　）

A．真空冶炼炉线圈中应通较大的恒定电流，才能使炉中金属容易熔化

B．动圈式扬声器是利用通电线圈受安培力进行工作的

C．磁电式电流表在线圈转动的范围内，各处的磁场都是匀强磁场

D．动圈式扬声器和磁电式电流表都是根据电磁感应原理进行工作的

2．在同一平面内有互相绝缘的三根无限长直导线、、围成一个等边三角形，三根导线通过的电流大小相等，方向如图所示。点为等边三角形的中心，、两点分别为点关于导线、的对称点。已知点的磁感应强度大小为，点的磁感应强度大小为。若撤去导线，保持导线、中的电流不变，则此时点的磁感应强度大小为      

A. B. C.  D.

3．A和B两点在x轴上的坐标值为xA和xB，一电子仅在电场力作用下沿x轴运动，该电子的电势能Ep随其坐标x变化的关系如图乙所示，则下列说法中正确的是（　　）

A．电子由A点运动到B点的过程中电场力对其所做的功

B．该电场可能是孤立点电荷形成的电场

C．A点的电势低于B点的电势

D．电子由A点运动到B点做减速运动

4．如图所示是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒，分别与高频交流电源连接，两个D形金属盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两个D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，忽略粒子在电场中的运动时间，下列说法中正确的是（　　）

A．粒子射出时的最大动能与D形金属盒的半径无关

B．加速电压越大，粒子最终射出时获得的动能就越大

C．若增大加速电压，粒子在回旋加速器中运动的时间将减少

D．若增大磁感应强度B，为保证粒子总被加速，必须减小周期性变化电场的频率

5．某学生做自感现象实验时，连接电路如图所示，则（　　）

A．闭合开关S，L1灯泡立刻变亮，且亮度不变

B．闭合开关S，L2灯泡逐渐变亮，然后亮度不变

C．电路稳定后断开开关S，L1灯泡先闪亮一下后再熄灭

D．电路稳定后断开开关S，L2灯泡先变亮后再逐渐熄灭

6．平面OM和平面ON之间的夹角为30°，其横截面（纸面）如图所示，平面OM上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。一带电粒子的质量为m，电荷量为q（q>0）。粒子沿纸面以大小为v的速度从OM的某点向左上方射入磁场，速度与OM成30°角。已知该粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点P，并从OM上另一点射出磁场。不计重力。粒子离开磁场的出射点到P点的距离为（  　）

A． B． C． D．

7．如图所示，右端开口的矩形导体轨道QPMN固定在水平面内，轨道的电阻忽略不计．电阻为R的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上．空间中存在与轨道所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B．导体棒ab以恒定的速度向右运动，与导轨MN始终垂直并接触良好．当其运动到导轨MN和PQ的中点处开始计时，运动到NQ位置时将导体棒迅速锁定（过程Ⅰ）；再使磁感应强度的大小从B增加到B'（过程Ⅱ）．在过程Ⅰ、Ⅱ中，流过导体棒ab的电荷量相等，则等于(     )

A．     B．          C．2            D．

8．如图，光滑绝缘圆环竖直放置，a、b、c为三个套在圆环上可自由滑动的空心带电小球，已知小球c位于圆环最高点，ac连线与竖直方向成60°角，bc连线与竖直方向成30°角，三个小球均处于静止状态。下列说法正确的是（　　）

A．a、b小球一定带同种电荷 

B．a、c小球可能带同种电荷

C．a、b小球电量之比为 

D．a、b小球电量之比为

9. 如图，两个半径不同但共心的圆形导线环 A、B 位于同一平面内，A 环的半径大于 B 环的半径，已知在 t＝0 到 t＝t1的时间间隔内，当导线 A 环中的电流 i发生某种变化，而导线 B 环中的感应电流总是沿逆时针方向。设 A 环中电流 i 的正方向与图中箭头所示的方向相同，则 i 随时间 t 的变化的图线可能是（　　）

A．B．C．D．
 

10.如图所示，两个倾角分别为和的光滑绝缘斜面固定于水平地面上，并处于方向垂直纸面向里、磁感应强度为的匀强磁场中，两个质量为、带电荷量为的小滑块甲和乙分别从两个斜面顶端由静止释放，运动一段时间后，两小滑块都将飞离斜面，在此过程中

A. 甲滑块在斜面上运动的时间比乙滑块在斜面上运动的时间短
B. 甲滑块在斜面上运动的位移比乙滑块在斜面上运动的位移大
C. 甲滑块飞离斜面瞬间重力的瞬时功率比乙滑块飞离斜面瞬间重力的瞬时功率大

D. 两滑块在斜面上运动的过程中，重力的平均功率相等

我国国产东风洲际弹道核导弹可突破西方国家的防空反导系统，具有很强的战略威慑力，其内部固定安装有多种类型的传感器。例如电容式导弹加速度传感器原理如图所示，质量块左、右侧分别连接电介质和轻质弹簧，弹簧与电容器固定在武器身体内部，质量块套在光滑且平行于弹簧轴线的固定直杆上，质量块可带动电介质移动从而改变电容。则

A. 电介质插入极板间越深，则电容器电容越大
B. 导弹沿弹簧轴线方向向右做加速运动，则电路中一定有电流
C.导弹由静止突然沿弹簧轴线方向向右匀加速运动时，电路中有顺时针方向的电流

D.导弹沿弹簧轴线方向向右匀加速运动过程中突然开始匀速，稳定后弹簧长度会变长

第II卷 （非选择题   共56分）

二、实验题（本大题共2小题，12题7分，13题9分，共16分。）

12．某同学用量程、内阻的表头按如图所示的电路进行改装，他想用这个电路实现测电流、电压和电阻三个功能。和为定值电阻、为电阻箱，旋转开关可以调节接在和、和以及和三个位置。                

                                                   1500

开关接________填“和”“和”或“和”时，多用电表用于测量电阻.

改装后，测电流时，电流表的量程为；测电压时，电压表量程为。则________结果保留位有效数字，________。

图所示的电路中电池内阻，在对表盘进行标注时，电流和电阻对应的两组数据如图所示。进行欧姆调零时，应使调零电阻的阻值________。

13.如图所示，请按该电路图选择合适的器材连接好后用来测量电源电动势和内阻。

开关闭合前滑动变阻器的滑片滑到_________填“左侧”或“右侧”。

根据实验测得的几组、数据做出图像如图所示，由图像可确定：该电源的电动势为_______，电源的内电阻为_______结果保留到小数点后两位。

若在实验中发现电压表坏了，于是不再使用电压表，而是选用电阻箱替换了滑动变阻器，重新连接电路进行实验。实验中读出几组电阻箱的阻值以及对应的电流表的示数，则该同学以为横坐标，以______（选填“”“”）为纵坐标得到的函数图线是一条直线。分析可得该图线的斜率为k，纵轴截距为b,可求得电源电动势E=_______,电源内电阻r=________。 (用符号k和b表示电源电动势和内电阻)。 这种方案测得的电动势和内电阻的值与真实值相比，____________选填“”“”“”。

三、计算题（本大题共3小题，14题10分，15题14分，16题16分，共40分。解答应写出必要的文字说明，方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）

14．轻质细线吊着一匝数为200匝、总电阻为2.5Ω的匀质正三角形闭合金属线框，线框的质量为800g，线框的顶点正好位于半径为10cm的圆形匀强磁场的圆心处，线框的上边水平，如图甲所示。磁场方向垂直纸面向里，大小随时间变化如图乙所示。从t=0时刻开始经过一段时间后细线开始松弛，取g=10m/s2，π=3.求：

（1）细线松弛前，正三角形线框中产生的感应电流的大小。

（2）从t=0时刻开始经过多久后细线开始松弛。

15．如图所示，光滑平行金属导轨AB、CD固定在倾角为θ的绝缘斜面上，BP、DQ为水平放置的平行且足够长的光滑金属导轨，导轨在B、D两点处平滑连接，水平部分处在磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，导轨间距均为L。两金属棒ab、cd的质量分别为m、3m，电阻均为R，初始时，金属棒cd垂直静止放置在水平导轨上，金属棒ab从倾斜导轨上距底端距离为s处无初速度释放，进入水平直导轨后与棒cd始终没有接触并一直向右运动，不计导轨电阻，重力加速度为g，求：

（1）金属棒cd的最大加速度am；

（2）金属棒ab上产生的热量Qab。

16．离子注入是芯片技术中的一道重要工序。如图所示是离子注入工作原理示意图，离子经电场加速后沿水平方向进入速度选择器，然后通过磁分析器，选择出特定比荷的离子，经偏转系统后注入处在水平面内的晶圆片。速度选择器和磁分析器中的匀强磁场的磁感应强度大小均为B，方向均垂直纸面向外；速度选择器和偏转系统中的匀强电场场强大小均为E，方向分别为竖直向上和垂直纸面向外。磁分析器截面是内外半径分别为R1=R和R2=2R的四分之一圆环，其两端中心位置M和N处各有一个小孔；偏转系统中电场的分布区域是一边长为R的正方体，其底面与晶圆片所在水平面平行。当偏转系统不加电场时，离子恰好竖直注入到晶圆片上的O点。整个系统置于真空中，不计离子重力。求：

（1）判断离子的电性和离子通过速度选择器的速度大小v；

（2）磁分析器选择出来离子的比荷；

（3）偏转系统加电场时，要求离子从偏转系统底面飞出，若晶圆片所在的水平面是半径为的圆面，为了使偏转粒子能打到晶圆片的水平面上，晶圆片平面到偏转系统底面的距离应满足什么条件？