湖南省2021-2022学年高二下学期物理3月大联考试卷
试卷更新日期：2022-04-01 类型：月考试卷
一、单选题
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1. 在电磁学的发展过程中，许多物理学家作出了贡献。下列说法与事实不相符的是（ ）A、法拉第首先提出了场的概念，并创造性地用“力线”形象地描述“场” B、安培通过实验发现了通电导线周围存在磁场，首次揭示了电与磁的联系 C、法拉第发现了电磁感应现象，并制造了世界上第一台手摇发电机 D、洛伦兹认为安培力是带电粒子所受磁场力的宏观表现，提出了著名的洛伦兹力公式2. 如图所示，将含有大量正、负带电粒子及不带电粒子的气体以大小相同的速度喷入云雾室里，观察到有两个粒子的径迹弯曲程度相同，但弯曲方向相反。已知云雾室中匀强磁场方向垂直纸面向里，则下列说法正确的是（ ）
A、粒子①受到的洛伦兹力可能指向右侧 B、粒子②一定带正电 C、粒子①和②的质量一定相等 D、粒子①和②的电荷量一定相等3. 一束复色光沿半径方向射向一块半圆形玻璃砖，经折射后分成两束单色光a和b，光路如图所示，下列说法正确的是（ ）
A、该种玻璃对a光的折射率较大 B、在玻璃砖中，a光的传播速度比b光大 C、逐渐增大角，b光先消失 D、a光比b光更容易发生衍射现象4. 如图甲所示，一矩形金属线圈abcd固定于匀强磁场中，匀强磁场的方向始终垂直纸面向里，磁感应强度大小B随时间t变化的图像如图乙所示。规定向右为安培力F的正方向，则线圈的cd边受到的安培力F随时间t变化的图像为（ ）
A、
B、
C、
D、
5. 图为速度选择器示意图。、两个极板间的电压为U，距离为d。极板间有磁感应强度方向垂直纸面向里、大小为B的匀强磁场。一束带电粒子流从射入，部分粒子恰能沿虚线从射出。不计粒子所受重力和粒子间的相互作用，下列说法正确的是（ ）
A、能从射出的粒子一定带正电 B、能从射出的粒子的电荷量一定相等 C、能从射出的粒子的速度大小一定等于 D、能从射出的粒子的比荷一定相等6. 如图甲所示，等边三角形金属框ACD的边长为L，单位长度的电阻为r，E为CD边的中点，三角形ADE所在区域内有磁感应强度垂直纸面向外、大小随时间变化的匀强磁场，图乙是匀强磁场的磁感应强度B随时间t变化的图像。下列说法正确的是（ ）
A、t0时刻，穿过金属框的磁通量为 B、5t0时刻，金属框内的感应电流由大变小 C、0~5t0时间内通过导线某横截面的电荷量为 D、5t0~8t0时间内，A，E两点的电势差的绝对值恒为二、多选题
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7. 在如图所示的电路中，灯泡A1和A2的规格相同，L为自感系数较大的线圈，其直流电阻为RL。周同学先闭合开关S，调节滑动变阻器R、R1 ， 使A1和A2都正常发光，然后断开开关S。吴同学在周同学走后，接通该电路继续实验，就吴同学观察的实验现象，下列说法正确的是（ ）
A、闭合开关S后，灯泡A1、A2逐渐亮起来 B、闭合开关S后，灯泡A1逐渐亮起来，灯泡A2立即亮起 C、闭合开关S待电路稳定后断开开关S，灯泡A1立即熄灭，灯泡A2逐渐熄灭 D、闭合开关S待电路稳定后断开开关S，灯泡A1、A2逐渐熄灭8. 一个带电的小球在紧绷的轻绳作用下，在光滑绝缘水平面上绕着竖直方向的轴O在匀强磁场中做顺时针方向的匀速圆周运动，磁场方向竖直向下，其俯视图如图所示。若小球运动到A点时绳子突然断开，关于小球在绳断开后可能的运动情况，下列说法正确的是（ ）
A、若小球带正电，小球做匀速运动的半径可能小于原绳长 B、若小球带正电，小球做匀速运动的半径可能大于原绳长 C、若小球带负电，小球做匀速运动的半径可能小于原绳长 D、若小球带负电，小球做匀速运动的半径可能等于原绳长9. 图为一列沿x轴传播的简谐横波在某时刻的波形图，该时刻质点E和质点F偏离平衡位置的位移均为1cm，从该时刻开始计时，质点E比质点F提前回到平衡位置，则下列说法正确的是（ ）
A、该波沿x轴负方向传播 B、该波的传播速度大小为m/s C、质点E在波峰时，质点F的位移一定为负 D、质点E和质点F在沿y轴方向上的最大距离为2cm10. 如图所示，平放在绝缘水平面的铁芯上分别绕有线圈、 ， 每个线圈各接有两条光滑的平行金属导轨，金属棒MN、PQ均垂直于导轨放置，MN所在轨道之间有磁感应强度方向竖直向上、大小为的匀强磁场，PQ所在轨道之间有磁感应强度方向竖直向下、大小为的匀强磁场。关于金属棒MN、PQ的运动，下列说法正确的是（ ）
A、当MN在外界作用下向左加速运动时，PQ也向左加速运动 B、当MN在外界作用下向右匀速运动时，PQ也向右匀速运动 C、当MN在外界作用下向右减速运动时，PQ向右加速运动 D、当MN在外界作用下向右加速运动时，PQ也向右加速运动11. 如图所示，足够长的荧光板MN的上方分布了垂直纸面向里的匀强磁场。荧光板上P点正上方有一粒子源S，能够在纸面内不断均匀地向各个方向发射速度大小为、电荷量为、质量为m的带负电粒子。粒子在匀强磁场中做圆周运动的半径为 ， P点到粒子源S的距离为d，不计粒子所受重力和粒子间的相互作用，取 ， 。下列说法正确的是（ ）
A、打到荧光板上的粒子距离P点的最远距离为 B、粒子能打到荧光板上的区域长度为 C、粒子从出发到荧光板的最长时间为 D、粒子从出发到荧光板的最短时间为三、实验题
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12. 惠更斯在推导出单摆的周期公式后，用一个单摆测出巴黎的重力加速度，小华同学受此启发，在学习完单摆的相关知识后，他想到用单摆等器材测量出学校所在地的重力加速度。在测量过程中，他用到了以下的器材：长约1m的细绳、小钢球、铁架台、刻度尺、游标卡尺、手机秒表等。
(1)、按照图甲所示装置组装好实验器材，用刻度尺测量摆线（悬点到摆球最顶端）的长度；用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图乙所示，则该摆球的直径为mm。(2)、关于本实验，下列说法正确的是____。A、摆球应选用体积较小、质量较大的小球 B、绳子的弹性越好越利于减小实验误差 C、为了便于测量周期，摆角越大越好 D、测量周期时，应从摆球到达最低点时开始计时(3)、该同学测出不同摆长L和对应的周期T，并在坐标纸上作出T2一L图线如图丙所示，接着他计算出图线的斜率k，则学校所在地的重力加速度大小g=（用k和π表示）。13. 章俊同学用如图甲所示的实验装置来验证动量守恒定律。实验时他先让质量为m1的入射小球A从斜槽上某一固定位置C由静止释放，小球A从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，再把质量为m2的被碰小球B放在水平轨道末端，仍将小球A从位置C由静止释放，小球A和B碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次，M、P、N为三个落点的平均位置，O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点，如图乙所示。
回答下列问题：
(1)、小球A的半径应小球B的半径，小球A的密度应小球B的密度；（均选填“大于”、“等于”或“小于”）(2)、用刻度尺测量出小球落点的平均位置M、P、N到O点的距离之比为1：5：6，若碰撞过程中动量守恒，则小球A与小球B的质量之比为 ， 两小球发生的是（选填“弹性”或“非弹性”）碰撞；(3)、某实验小组设计用如图丙所示装置来研究碰撞前后动能的变化，使小球从斜槽轨道滚下打在正对的竖直墙上，把白纸和复写纸附在墙上，记录小球的落点。使用质量为m3的小球D和质量为m4的小球E进行实验，其他操作重复验证动量守恒定律实验时的步骤。M′、P′、N′为竖直记录纸上三个落点的平均位置，小球静止于水平轨道末端时球心在竖直记录纸上的水平投影点为O′，测得O′M′=y1 ， O′P′=y2、O′N′=y3 ， 在实验误差允许范围内，若满足关系式（用题中涉及的物理量符号表示），则可认为碰撞前后两球的总动能相等。四、解答题
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14. 如图所示，在倾角θ=30°的绝缘斜面上，固定着宽度d=2m的平行金属导轨，导轨所接电源的电动势E=12V、内阻r=1.0Ω。闭合开关S后，将一质量m=0.4kg、长度d=2m、电阻R0=2.0Ω的金属棒ab垂直放置在导轨上，移动滑动变阻器的滑片，金属棒ab在导轨上始终静止。整个装置处于垂直于斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小B=0.5T。金属棒ab与导轨间的动摩擦因数μ= ， 若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，导轨和导线电阻不计，取重力加速度大小g=10m/s2 ， 求：
(1)、金属棒ab受到的安培力可能的最大值；(2)、滑动变阻器接入电路中的阻值可能的最大值。15. 如图所示，虚线MN为匀强电场和匀强磁场的分界线，匀强电场方向竖直向上，电场强度大小为E，边界MN与水平方向的夹角α=30°。匀强磁场的磁感应强度方向垂直纸面向里、大小未知。现将一质量为m、电荷量为-q（q>0）的带电粒子从电场中的P点由静止释放，一段时间后粒子从M点第一次进人磁场，从N点第一次离开磁场。已知P、M和M、N的距离均为d，不计粒子所受重力，电场和磁场范围足够大。
(1)、求粒子第一次进入磁场时的速度大小v；(2)、求匀强磁场的磁感应强度大小B；(3)、若粒子第一次进入磁场后的某时刻，磁感应强度大小突然变为 ， 但方向不变，此后粒子被束缚在该磁场中，求的最小值。16. 如图所示，间距L=0.4m的两条足够长的平行金属导轨右端连接有一阻值R=6Ω的定值电阻，整个装置被固定在绝缘水平面上，整个空间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小B=2.5T。质量均为m=0.2kg、电阻均为r=3Ω、长度均为L=0.4m的金属棒MN、CD垂直放在导轨上，金属棒CD与导轨间的动摩擦因数μ=0.2，现给金属棒MN施加一水平向左的作用力F，使金属棒MN从静止开始以加速度大小a=5m/s2做匀加速直线运动，当金属棒CD将要发生滑动时撤去力F。取重力加速度大小g=10m/s2 ， 导轨的电阻不计，金属棒CD与导轨间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，金属棒MN与导轨间的摩擦力忽略不计，求：
(1)、撤去力F的瞬间，通过定值电阻的电流；(2)、力F的最大功率；(3)、撤去力F后定值电阻上产生的热量。