PAGE湖南省2021-2022學(xué)年高二下學(xué)期3月大聯(lián)考物理本試卷滿分100分，考試用時(shí)75分鐘。注意事項(xiàng)：1.答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)、考場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)填寫在答題卡上。2.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。4.本試卷主要考試內(nèi)容：人教版選擇性必修第一冊(cè)，選擇性必修第二冊(cè)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.在電磁學(xué)的發(fā)展過程中，許多物理學(xué)家作出了貢獻(xiàn)，下列說法與事實(shí)不相符的是A.法拉第首先提出了場(chǎng)的概念，并創(chuàng)造性地用“力線”形象地描述“場(chǎng)”B.安培通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)，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(yīng)現(xiàn)象，并制造了世界上第一臺(tái)手搖發(fā)電機(jī)D.洛倫茲認(rèn)為安培力是帶電粒子所受磁場(chǎng)力的宏觀表現(xiàn)，提出了著名的洛倫茲力公式2.如圖所示，將含有大量正、負(fù)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(gè)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(qiáng)磁場(chǎng)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3.一束復(fù)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(duì)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(fā)生衍射現(xiàn)象4.如圖甲所示，一矩形金屬線圈abcd固定于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向始終垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B隨時(shí)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(shí)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(gè)極板間電壓為U，距離為d。極板間有磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里、大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。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(jì)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(zhǎng)為L(zhǎng)，單位長(zhǎng)度的電阻為r，E為CD邊的中點(diǎn)，三角形ADE所在區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面向外、大小隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圖乙是勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的圖像。下列說法正確的是A.t0時(shí)刻，穿過金屬框的磁通量為B.5t0時(shí)刻，金屬框內(nèi)的感應(yīng)電流由大變小C.0～5t0時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)線某橫截面的電荷量為D.5t0～8t0時(shí)間內(nèi)，A、E兩點(diǎn)的電勢(shì)差的絕對(duì)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(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7.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(xué)先閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)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(xué)在周同學(xué)走后，接通該電路繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，就吳同學(xué)觀察的實(shí)驗(yàn)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8.一個(gè)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(qiáng)磁場(chǎng)中做順時(shí)針方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向豎直向下，其俯視圖如圖所示。若小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)繩子突然斷開，關(guān)于小球在繩斷開后可能的運(yùn)動(dòng)情況，下列說法正確的是A.若小球帶正電，小球做勻速運(yùn)動(dòng)的半徑可能小于原繩長(zhǎng)B.若小球帶正電，小球做勻速運(yùn)動(dòng)的半徑可能大于原繩長(zhǎng)C.若小球帶負(fù)電，小球做勻速運(yùn)動(dòng)的半徑可能小于原繩長(zhǎng)D.若小球帶負(fù)電，小球做勻速運(yùn)動(dòng)的半徑可能等于原繩長(zhǎng)9.圖為一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的波形圖，該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)E和質(zhì)點(diǎn)F偏離平衡位置的位移均為1cm，從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)E比質(zhì)點(diǎn)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(fù)方向傳播 B.該波的傳播速度大小為m/sC.質(zhì)點(diǎn)E在波峰時(shí)，質(zhì)點(diǎn)F的位移一定為負(fù) D.質(zhì)點(diǎn)E和質(zhì)點(diǎn)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(gè)線圈各接有兩條光滑的平行金屬導(dǎo)軌，金屬棒MN、PQ均垂直于導(dǎo)軌放置，MN所在軌道之間有磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向上、大小為B1的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，PQ所在軌道之間有磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下、大小為B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。關(guān)于金屬棒MN、PQ的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是A.當(dāng)MN在外界作用下向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，PQ也向左加速運(yùn)動(dòng)B.當(dāng)MN在外界作用下向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，PQ也向右勻速運(yùn)動(dòng)C.當(dāng)MN在外界作用下向右減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，PQ向右加速運(yùn)動(dòng)D.當(dāng)MN在外界作用下向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，PQ也向右加速運(yùn)動(dòng)11.如圖所示，足夠長(zhǎng)的熒光板MN的上方分布了垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。熒光板上P點(diǎn)正上方有一粒子源S，能夠在紙面內(nèi)不斷均勻地向各個(gè)方向發(fā)射速度大小為v0、電荷量為-q（q>0）、質(zhì)量為m的帶負(fù)電粒子。粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為d，P點(diǎn)到粒子源S的距離為d，不計(jì)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(diǎn)的最遠(yuǎn)距離為d B.粒子能打到熒光板上的區(qū)域長(zhǎng)度為C.粒子從出發(fā)到熒光板的最短時(shí)間為 D.粒子從出發(fā)到熒光板的最長(zhǎng)時(shí)間為三、非選擇題：共51分。12.（6分）惠更斯在推導(dǎo)出單擺的周期公式后，用一個(gè)單擺測(cè)出巴黎的重力加速度，小華同學(xué)受此啟發(fā)，在學(xué)習(xí)完單擺的相關(guān)知識(shí)后，他想到用單擺等器材測(cè)量出學(xué)校所在地的重力加速度。在測(cè)量過程中，他用到了以下的器材：長(zhǎng)約1m的細(xì)繩、小鋼球、鐵架臺(tái)、刻度尺、游標(biāo)卡尺、手機(jī)秒表等。（1）按照?qǐng)D甲所示裝置組裝好實(shí)驗(yàn)器材，用刻度尺測(cè)量擺線（懸點(diǎn)到擺球最頂端）的長(zhǎng)度；用游標(biāo)卡尺測(cè)定擺球的直徑，測(cè)量結(jié)果如圖乙所示，則該擺球的直徑為__________mm。（2）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是__________。A.擺球應(yīng)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(shí)驗(yàn)誤差C.為了便于測(cè)量周期，擺角越大越好D.測(cè)量周期時(shí)，應(yīng)從擺球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)（3）該同學(xué)測(cè)出不同擺長(zhǎng)L和對(duì)應(yīng)的周期T，并在坐標(biāo)紙上作出T2一L圖線如圖丙所示，接著他計(jì)算出圖線的斜率k，則學(xué)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(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。實(shí)驗(yàn)時(shí)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(fù)寫紙上，在下面的白紙上留下痕跡，重復(fù)上述操作10次，得到10個(gè)落點(diǎn)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(diǎn)痕跡，重復(fù)操作10次，M、P、N為三個(gè)落點(diǎn)的平均位置，O點(diǎn)是水平軌道末端在記錄紙上的豎直投影點(diǎn)，如圖乙所示。回答下列問題：（1）小球A的半徑應(yīng)___________小球B的半徑，小球A的密度應(yīng)___________小球B的密度。（均選填“大于”、“等于”或“小于”）（2）用刻度尺測(cè)量出小球落點(diǎn)的平均位置M、P、N到O點(diǎn)的距離之比為1：5：6，若碰撞過程中動(dòng)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）某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)用如圖丙所示裝置來研究碰撞前后動(dòng)能的變化，使小球從斜槽軌道滾下打在正對(duì)的豎直墻上，把白紙和復(fù)寫紙附在墻上，記錄小球的落點(diǎn)。使用質(zhì)量為m3的小球D和質(zhì)量為m4的小球E進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其他操作重復(fù)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)時(shí)的步驟。M′、P′、N′為豎直記錄紙上三個(gè)落點(diǎn)的平均位置，小球靜止于水平軌道末端時(shí)球心在豎直記錄紙上的水平投影點(diǎn)為O′，測(cè)得O′M′=y1，O′P′=y2、O′N′=y3，在實(shí)驗(yàn)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(hào)表示），則可認(rèn)為碰撞前后兩球的總動(dòng)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(dǎo)軌，導(dǎo)軌所接電源的電動(dòng)勢(shì)E=12V、內(nèi)阻r=1.0Ω。閉合開關(guān)S后，將一質(zhì)量m=0.4kg、長(zhǎng)度d=2m、電阻R0=2.0Ω的金屬棒ab垂直放置在導(dǎo)軌上，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，金屬棒ab在導(dǎo)軌上始終靜止。整個(gè)裝置處于垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5T。金屬棒ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=，若最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，導(dǎo)軌和導(dǎo)線電阻不計(jì)，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(dòng)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(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的分界線，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向上，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，邊界MN與水平方向的夾角α=30°。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里、大小未知。現(xiàn)將一質(zhì)量為m、電荷量為-q（q>O）的帶電粒子從電場(chǎng)中的P點(diǎn)由靜止釋放，一段時(shí)間后粒子從M點(diǎn)第一次進(jìn)人磁場(chǎng)，從N點(diǎn)第一次離開磁場(chǎng)。已知P、M和M、N的距離均為d，不計(jì)粒子所受重力，電場(chǎng)和磁場(chǎng)范圍足夠大。（1）求粒子第一次進(jìn)人磁場(chǎng)時(shí)的速度大小v；（2）求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B；（3）若粒子第一次進(jìn)入磁場(chǎng)后的某時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小突然變?yōu)锽′，但方向不變，此后粒子被束縛在該磁場(chǎng)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(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌右端連接有一阻值R=6Ω的定值電阻，整個(gè)裝置被固定在絕緣水平面上，整個(gè)空間存在垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=2.5T。質(zhì)量均為m=0.2kg、電阻均為r=3Ω、長(zhǎng)度均為L(zhǎng)=0.4m的金屬棒MN、CD垂直放在導(dǎo)軌上，金屬棒CD與導(dǎo)軌間的動(dòng)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(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬棒CD將要發(fā)生滑動(dòng)時(shí)撤去力F。取重力加速度大小g=10m/s2，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，金屬棒CD與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等，金屬棒MN與導(dǎo)軌間的摩擦力忽略不計(jì)，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(chǎn)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(jié)果，合理即可給分）（3分）14.解：（1）對(duì)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(dāng)金屬棒受到的摩擦力向上且為最大值時(shí)，金屬棒ab受到的安培力最小，滑動(dòng)變阻器接入電路中阻值最大，則有mgsinθ=FAmin+f（1分）根據(jù)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(jù)動(dòng)能定理可得（2分）解得（2分）（2）設(shè)粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，根據(jù)幾何關(guān)系有2Rcosα=d（2分）根據(jù)牛頓第二定律有（1分）解得。（2分）（3）由題意可知，當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)（Q點(diǎn)到MN的距離最大）時(shí)改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，粒子運(yùn)動(dòng)的半徑有最大值，設(shè)此后粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為r，根據(jù)幾何關(guān)系有2r=R+Rsinα（2分）根據(jù)牛頓第二定律解得（2分）16.解：（1）撤去力F的瞬間，對(duì)金屬棒CD受力分析，根據(jù)受力平衡有F