湖南省大联考2021-2022学年高二（上）期末物理试题

这是一份湖南省大联考2021-2022学年高二（上）期末物理试题，共13页。试卷主要包含了下列说法中正确的是等内容，欢迎下载使用。

本试卷满分100分，考试用时75分钟．
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上．
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑．如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号．回答非选择题时，将答案写在答题卡上．写在本试卷上无效．
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回．
一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分，每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．
1．如图所示，在正点电荷形成的电场中，一条电场线上的a、b、c三点，其电场强度大小分别用表示，电势用表示，则（ ）
A． B． C． D．
2．两个分别带有电荷量和的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们之间库仑力的大小为F，两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为（ ）
A． B． C． D．
3．磁电式电流表（表头）最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈，由于线圈的导线很细，允许通过的电流很弱，所以在使用时还要扩大量程．已知某一表头 eq \\ac(○,G)，内阻，满偏电流，要将它改装为量程为的电流表，所做的操作是（ ）
A．串联一个约的电阻 B．并联一个约的电阻
C．串联一个约的电阻 D．并联一个约的电阻
4．A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度一时间图像如图所示，则这一电场可能是下图中的（ ）
A． B． C． D．
5．指纹采集装置中的半导体基板上有大量相同的小极板，外表面绝缘．当手指的指纹一面与绝缘表面接触时，由于指纹凹凸不平，凹点处与凸点处分别与半导体基板上的小极板形成一个个正对面积相同的电容器，若每个电容器的电压保持不变，则在指纹采集过程中，下列说法正确的是（ ）
A．手指指纹的凹点处与小极板距离远，电容大
B．手指指纹的凸点处与小极板距离近，电容小
C．手指挤压绝缘表面，电容器两极间的距离减小，电容器带电量减小
D．手指挤压绝缘表面，电容器两极间的距离减小，电容器带电量增大
6．如图所示的电路中，平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态，现将滑动变阻器的滑片向左移动，则（ ）
A．电容器中的电场强度将增大 B．电容器上的电荷量将增大
C．电容器的电容将减小 D．液滴将向下运动
二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分，每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求的．全部选对的得2分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．
7．下列说法中正确的是（ ）
A．电荷在某处不受电场力的作用，则该处的电场强度为零
B．一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处磁感应强度一定为零
C，把一个试探电荷放在电场中的某点，它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱
D．把一小段通电导线放在磁场中某处，它所受到的磁场力与该段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱
8．在匀强电场中画一如图所示的圆，圆心为O，半径为R，是圆的内接三角形，，现将一电荷量为的点电荷从A点移到C时电场力做功为W；再把该电荷由C点移到B点时需克服电场力做功W，则下列说法正确的是（ ）
A．A点的电势高于B点电势 B．A、B两点间的电势差为
C．该点电荷由C到B电势能增加W D．匀强电场的电场强度大小为
9．如图所示，α、b分别表示一个电池组和一个电阻的伏安特性曲线，则以下说法正确的是（ ）
A．电池组的内阻是 B．电阻的阻值为
C．将该电阻接在该电池组两端，电池组的输出功率将是
D．改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率为
10．如图所示，半圆槽光滑、绝缘、固定，圆心是O，最低点是P，直径水平，a、b是两个完全相同的带正电小球（视为点电荷），b固定在M点，a从N点静止释放，沿半圆槽运动经过P点到达某点Q（图中未画出）时速度为零，则小球a（ ）
A．从N到Q的过程中，重力与库仑力的合力先增大后减小 B．从N到P的过程中，速率先增大后减小
C．从N到Q的过程中，电势能一直增加 D．从P到Q的过程中，动能减少量小于电势能增加量
三、简答、计算题：共60分．第11~14题为必考题，每个试题所有考生都必须作答．第15~16题为选考题，考生根据自己所学知识作答．
（一）必考题：共30分
11．（6分）图甲为多用电表的示意图，现用它测量一个阻值约为的电阻，测量步骤如下：
（1）调节_________，使电表指针停在________（填“电阻”或“电流”）的“0”刻线．
（2）将选择开关旋转到“”挡的________（填“”、“”、“”或“”）位置．
（3）将红、黑表笔分别插人“+”、“-”插孔，并将两表笔短接，调节______，使电表指针对准_______（填“电阻”或“电流”）的“0”刻线．
（4）将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，若电表读数如图乙所示，该电阻的阻值为______．
（5）测量完毕，将选择开关旋转到“”位置．
12．（7分）在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：
待测金属丝：（阻值约，额定电流约；
电压表： eq \\ac(○,V)（量程，内阻约）；
电流表： eq \\ac(○,A1)（量程，内阻约）；
电流表： eq \\ac(○,A2)（量程，内阻约）；
电源：（电动势，内阻不计）；
电源：（电动势，内阻不计）；
滑动变阻器：R（最大阻值约）；
螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线．
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为_________．
（2）若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选_______，电源应选_________（均填器材代号），并在方框内画出电路原理图．
13．（7分）电动自行车是一种重要的交通工具，都市中每天有数十万辆电动自行车行驶在大街小巷，形成了一道独特的风景．电动自行车提供能量的装置为装在电池盒内的电池组，当它给电动机供电时，电动机将带动车轮转动．假设有一辆电动自行车，人和车的总质量为．当该车在水平地面上以的速度匀速行驶时，它受到的阻力约等于人和车总重力的0.02倍，此时电池组加在电动机两端的电压为，通过电动机的电流为．若连接导线的电阻不计，传动装置消耗的能量不计，g取．求：
（1）电动机输出的机械功率；
（2）电动机线圈的电阻．
14．（10分）如图所示，电子在电势差为的加速电场中，从左极板由静止开始运动，经加速电场加速后从右板中央垂直射人电势差为U的偏转电场中，经偏转电场偏转后打在竖直放置的荧光屏M上，整个装置处在真空中，已知电子的质量为m，电荷量为，偏转电场的极板长为，板间距离为d，光屏M到偏转电场极板右端的距离为，求：
（1）电子从加速电场射入偏转电场的速度；
（2）电子飞出偏转电场时的偏转距离y；
（3）电子打在荧光屏上时到中心O的距离Y．
（二）选考题：共30分．请考生从两道中根据自己所学知识选一题作答．如果多做，则按第一题计分．
15．[选择性必修第一册]
（1）（单选、4分）如图所示，小车与木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱．关于上述过程，下列说法中正确的是（ ）
A．男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒 B．小车与木箱组成的系统动量守恒
C．男孩和木箱组成的系统动量守恒 D．木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量大小不相等
（2）（单选、4分）图为甲、乙两等质量的质点做简谐运动的图像，以下说法正确的是（ ）
A．甲、乙的振幅分别为和
B．若甲、乙为两个不同的弹簧振子，则所受回复力最大值之比为
C．乙振动的表达式为
D．时，甲的速度为零，乙的加速度达到最大值
（3）（多选、4分）水平面上两列频率相同的简谐波在某时刻的叠加情况如图所示，图中实线为波峰，虚线为波谷．已知两列波的振幅均为，波速为，波长为，E点是B、D和A、C连线的交点．下列说法中正确的是（ ）
A．B、D两处的质点在该时刻的竖直高度差是 B．A、C两处是振动减弱的点
C．E处质点是振动减弱的点 D．经，B处质点通过的路程是
（4）（多选、4分）图甲为沿x轴传播的一列简谐横波在时刻的波形图，图乙为参与波动的处质点P的振动图像，则下列判断正确的是（ ）
A．该波的传播速率为 B．该波沿x轴正方向传播
C．经过，质点P沿波的传播方向向前传播
D．该波在传播过程中若遇到尺寸为的障碍物，能发生明显的衍射现象
（5）（14分）如图所示，半径为R的竖直光滑半圆轨道与水平光滑轨道在b点连接，开始时可视为质点的物体A和B静止在上，A、B之间压缩有一处于锁定状态的轻弹簧（弹簧与A、B不连接）．某时刻解除锁定，在弹力作用下A向左运动，B向右运动，B沿轨道经过c点后水平抛出，落点P与b点间的距离为．已知A质量为2，B质量为，重力加速度为g，不计空气阻力，求：
（1）B经c点抛出时速度的大小；
（2）B经过b点时速度的大小；
（3）锁定状态的弹簧具有的弹性势能．
16．[选择性必修第二册]
（1）（单选、4分）在如下图所示的各图中，表示磁场B方向、电流I方向及电流受力F方向三者关系正确的是（ ）
A． B． C． D．
（2）（单选、4分）电磁炮是利用电磁发射技术制成的新型武器，图为电磁炮的原理结构示意图．若水平发射轨道长，宽，发射的炮弹质量为，炮弹被发射时从轨道左端由静止开始加速．当电路中的电流恒为时，炮弹被发射后的最大速度可达，轨道间磁场为匀强磁场，不计空气及摩擦阻力．下列说法正确的是（ ）
A．磁场方向为竖直向下 B．磁场方向为水平向右
C．磁场的磁感应强度大小为 D．炮弹的加速度大小为
（3）（多选、4分）在匀强磁场中，一个带电粒子做匀速圆周运动，如果又顺利垂直进人另一磁感应强度是原来磁感应强度2倍的匀强磁场中，则（ ）
A．粒子的速率加倍，周期减半 B．粒子速率不变，轨道半径减半
C．粒子的速率减半，轨道半径变为原来的1/4 D．粒子速率不变，周期减半
（4）（多选、4分）如图所示，理想变压器原线圈接在某一稳定交流电源上，图中各电表均为理想电表，下列说法正确的是（ ）
A．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表 eq \\ac(○,V)示数变大
B．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，消耗的功率变大
C．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表 eq \\ac(○,A1)示数变大
D．若闭合开关S，则电流表 eq \\ac(○,A1)示数变大， eq \\ac(○,A2)示数变小
（5）（14分）如图所示，半径为R的圆形区域内存在着磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于纸面向里，一带负电的粒子（不计重力）沿水平方向以速度v正对圆心入射，通过磁场区域后速度方向偏转了．
（1）求粒子的比荷；
（2）求粒子在磁场中的运动时间t；
（3）如果保持速度的大小和方向不变，欲使粒子通过磁场区域后速度方向的偏转角度最大，则需将粒子的入射点沿圆弧向上平移的距离d为多少？
湖南省高二年级期末考试
物理试卷参考答案
一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分，每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．
二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分，每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求的．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．
1．【答案】D
【解析】由题，a、b、c是正点电荷一条电场线上的三个点，由正点电荷电场线的特点可知a处的电场强度最大，c处的电场强度最小，沿着电场线方向电势逐渐降低，ABC错误，故D正确．
2．【答案】C
【解析】根据库仑定律公式，得，两小球相互接触后总电荷量不变，每个小球的电荷量，接触后两个小球之间的库仑力：，故C正确，
3．【答案】B
【解析】改装成电流表是要扩大电流的量程，使用并联电路的分流原理；要并联的阻值为：，故选B．
4．【答案】A
【解析】由图像可知，速度在逐渐减小，图像的斜率大小在逐渐增大，故此带负电的微粒做加速度越来越大的减速直线运动，所受电场力越来越大，受力方向与运动方向相反，故选A．
5．【答案】D
【解析】AB．由知，指纹的凹点处与小极板距离远，电容小，指纹的凸点处与小极板距离近，电容大，故AB错误，CD．手指挤压绝缘表面，电容器两极间的距离减小，电容器的电压保持不变，根据可知，电容器的电容增大，电容器带电量增大，故C错误，D正确．
6．【答案】D
【解析】A．将滑动变阻器的滑片P向左移动，滑动变阻器接入电路的阻值增大，总电流减小，两端电压U减小，则电容器两极板间电压减小，根据电容器中的电场强度将减小，所以A错误；B根据由于电容器两极板间电压减小，电容器上的电荷量将减少，所以B错误，C．根据，所以电容器的电容将保持不变，则C错误：D．开始时，带电液滴正好处于静止状态，有，则当电容器两极板间电压减小时，液滴受到的电场力小于重力，液滴将向下运动，所以D正确，故选D．
7．【答案】AC
【解析】电荷在电场中一定受到电场力的作用，但通电导线在磁场中不一定受到磁场力的作用，当导线与磁场方向平行时，导线所受磁场力总为零，A正确、B错误；对于电场强度，它等于试探电荷受到的电场力与所带电荷量的比值；对于磁感应强度，它等于垂直磁场方向放置的通电导线所受的磁场力与该段通电导线的长度和电流的乘积的比值，C正确、D错误．
8．【答案】CD
【解析】根据动能定理可得，又因为，所以，即A、B两点间电势差为0，A、B错误；负电荷从C移到B克服电场力做功，电势能增大，C正确；因为是一个等势面，故电场线方向由C指向B，故，根据几何关系可知，根据可得，D正确．
9．【答案】AD
【解析】由图线知，电源电动势，内阻，A对；电阻，B错；把此电阻接到电池组两端，电池组的输出功率为P，此时，C错：改变外电阻阻值，当时，电池组输出功率最大，，D对．
10．【答案】BC
【解析】A．a球从N点静止释放后，受重力、b球的库仑斥力和槽的弹力N作用，a球在从N到Q的过程中，与的夹角由直角逐渐减小，不妨先假设的大小不变，随着的减小，与的合力F将逐渐增大；由库仑定律和图中几何关系可知，随着的减小，逐渐增大，因此F一直增加，故选项A错误；B．从N到P的过程中，重力沿曲面切线的分量逐渐减小到零且重力沿曲面切线的分量是动力，库仑斥力沿曲面切线的分量由零逐渐增大且库仑斥力沿曲面切线的分量是阻力，则从N到P的过程中，a球速率必先增大后减小，故选项B正确；C．在a球从N到Q的过程中，a、b两小球距离逐渐变小，电场力（库仑斥力）一直做负功，a球电势能一直增加，故选项C正确；D．在从P到Q的过程中，根据能的转化与守恒可知，其动能的减少量等于电势能增加量与重力势能增加量之和，故选项D错误．
三、简答、计算题
（一）必考题：共30分
11．每空一分，共6分
（1）指针定位螺丝 电流 （2） （3）欧姆调零旋钮 电阻 （4）19
12．共7分
【答案】（1）1.771（1.770~1.773均正确）（2分） （2） eq \\ac(○,A1)（1分） （1分） 如图所示（3分）
【解析】（1）螺旋测微器的读数为．
（2）在用伏安法测电阻的实验，为使测量尽量精确，则电流表、电压表指针需达到半偏以上，又因待测电阻丝的额定电流为，所以电流表选 eq \\ac(○,A1)，电源选即可，电路原理图如图所示．
13．共7分
【解析】（1）当电动自行车匀速行驶时，牵引力等于阻力．有：
；（1分）
电动机输出的机械功率．（2分）
（2）电动机的输入功率；（1分）
电动机内部的热功率；（2分）
代入数据解得．（1分）
14．共10分
【解析】（1）电子在加速电场中直线加速过程，根据动能定理得 （2分）
解得电子从加速电场进入偏转电场的速度 （1分）
（2）根据牛顿第二定律得 （1分）
电子在偏转电场中的运动时间 （1分）
则偏转位移 （2分）
（3）电子离开偏转电场时速度的反向延长线经过中轴线的中点，根据相似三角形得
（1分）
解得 （2分）
（二）选考题：共30分．请考生从两道中根据自己所学知识选一题作答．如果多做，则按第一题计分．
15．[选择性必修第一册]（共30分）
选择题：本题共4小题（共16分．每小题4分，多选题有错选0分、部分对无错选2分．）
15．（1）【答案】A（4分）
【解析】男孩、小车、木箱这一系统合外力为零，动量守恒，A对、B、C均错，木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量大小相等，方向相反，D错．
15．（2）【答案】C（4分）
【解析】由图可知，甲的振幅，乙的振幅，故A错误；根据得知，若k相同，则回复力最大值之比等于振幅之比，为；由于k的关系未知，所以所受回复力最大值之比不一定为，故B错误；乙的周期，则乙振动的表达式为，故C正确；时，甲通过平衡位置，速度达到最大值，乙的位移最大，加速度达到最大值，故D错误．
15．（3）【答案】BD（4分）
【解析】A、C均为波峰和波谷相遇点，为振动减弱点，B对，此时，B、D两质点高度差为，A错；连线上的点都振动加强，C错；经，B点从负最大位移处达正最大位移处，路程为，D对．
15．（4）【答案】AD（4分）
【解析】由图甲可知波长，由图乙可知周期，则该波的传播速率为，选项A正确；根据图乙可知，在时刻质点P向下运动，则该波沿x轴负方向传播，选项B错误；质点只在平衡位置附近振动，不随波迁移，选项C错误；该波的波长为，若在传播过程中遇到尺寸为的障碍物，能发生明显的衍射现象，选项D正确．
15．（5）（14分）
【解析】（1）B平抛运动过程竖直方向有， （1分）
水平方向：， （1分）
解得： （2分）
（2）B从b到c，由机械能守恒定律得
（2分）
解得： （1分）
（3）设完全弹开后，A的速度为．，弹簧恢复原长过程中A与B组成的系统动量守恒，
，（3分）
解得：， （1分）
由能量守恒定律，得弹簧弹性势能： （2分）
解得：． （1分）
16．[选择性必修第二册]（共30分）
选择题：本题共4小题（共16分．每小题4分，多选题有错选0分、部分对无错选2分．）
16．（1）【答案】A（4分）
【解析】根据左手定则可得只有A正确．
16．（2）【答案】C（4分）
【解析】AB．由题意可知，炮弹所受的安培力水平向右，根据左手定则可判断出磁场方向为竖直向上，AB错误；C．发射炮弹过程，只有安培力做功，由动能定理可得，代入数据解得，故C正确；D．发射炮弹过程，根据牛顿第二定律可得，代入数据解得，D错误．故选C．
16．（3）【答案】BD（4分）
【解析】由于洛伦兹力不做功，故粒子速率不变，A、C错误．由和判断B、D正确．
16．（4）【答案】AD（4分）
【解析】滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电阻变大，干路电流变小，分压变小，则电压表 eq \\ac(○,V)测量的电压变大，示数变大，A正确；消耗的功率变小，B错误；滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，因输出电流变小，则输出功率变小即输入功率变小，电流表 eq \\ac(○,A1)示数变小，C错误：闭合开关S，并联支路增加，电阻变小，则副线圈即的电流变大，分压变大，则的分压变小，电流变小．电流表 eq \\ac(○,A1)示数随副线圈电流的变大而变大，D正确．
16．（5）（14分）
1
2
3
4
5
6
D
C
B
A
D
D
7
8
9
10
AC
CD
AD
BC
15（1）
15（2）
15（3）
15（4）
A
C
BD
AD
16（1）
16（2）
16（3）
16（4）
A
C
BD
AD