湖北省武漢市部分重點中學2021-2022學年高二（上）期末聯(lián)考物理試題（原卷版）

武漢市部分重點中學2021——2022學年度上學期期末聯(lián)考高二物理試卷命題學校：武漢一中命題教師：萬元芳審題教師：丁向輝考試時間：2022年1月18日下午2：00——3：15試卷滿分：100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1~7題只有一項符合題目要求，第8~11題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。1.以下說法正確的是（）A.磁場和磁感線都是客觀存在B.磁場中某點磁感應強度的方向跟放在該處通電導線所到的安培力的方向一致C.磁感應強度是用比值法定義的物理量D.運動的電荷在磁場中一定受洛倫茲力的作用2.如圖所示，MDN為絕緣材料制成的半徑為R的光滑豎直半圓環(huán)，置于磁感應強度為B，方向垂直紙面向外的勻強磁場中，一質(zhì)量為m，帶正電可看成質(zhì)點的小圓環(huán)套在大圓環(huán)上，從M點無初速下落，D為圓環(huán)最低點，N點與M點等高，小圓環(huán)在運動的過程中，下列說法中正確的是（）A.小環(huán)由M滑到D點所用時間與由D滑到N點所用時間相同B.小環(huán)滑到D點時速率滿足C.小環(huán)滑到D點時對圓環(huán)軌道的彈力一定小于mgD.如果改變圓環(huán)的半徑，小圓環(huán)從M滑到D點時在D點對圓環(huán)軌道的彈力隨圓環(huán)半徑的增大而減小3.如圖所示，勻強磁場限定在一個圓形區(qū)域內(nèi)，磁感應強度大小為B，一個質(zhì)量為m，電荷量為q，初速度大小為v的帶電粒子沿磁場區(qū)域的直徑方向從P點射入磁場，從Q點沿半徑方向射出磁場，粒子射出磁場時的速度方向與射入磁場時相比偏轉(zhuǎn)了角，忽略重力及粒子間的相互作用力，下列說法正確的是（）A.粒子帶負電B.粒子在磁場中運動的軌跡長度為C.粒子在磁場中運動的時間為D.圓形磁場區(qū)域的半徑為4.武漢病毒研究所是我國防護等級最高的P4實驗室，在該實驗室中有一種污水流量計，其原理可以簡化為如圖乙所示模型；廢液內(nèi)含有大量正、負離子，從圓柱形容器右側(cè)流入，左側(cè)流出，流量值Q等于單位時間通過橫截面的液體的體積。空間有垂直紙面向里的磁感應強度為B的勻強磁場，下列說法正確的是（）A.圖乙中M點的電勢高于N點電勢B.只需要測量磁感應強度B、直徑d及M、N兩點電壓U，就能夠推算污水的流量C.當污水中離子濃度升高，M、N兩點電壓將增大D.只需要測量磁感應強度B及M、N兩點電壓U，就能夠推算污水的流速5.在如圖所示的電路中，兩個完全相同的小燈泡和分別串聯(lián)一個帶鐵芯的電感線圈L和一個滑動變阻器R。閉合開關S待電路穩(wěn)定后，調(diào)整R的滑片使和亮度一樣，此時通過兩個燈泡的電流均為。在時刻斷開S，能正確反映前后的一小段時間內(nèi)通過的電流和通過的電流隨時間t變化關系的是（）

A. B.C. D.6.如圖圓形導體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管與電源和滑動變阻器連接成如圖所示的電路。若將滑動變阻器的滑片P向下滑動下列表述正確的是（）A.線圈a中將產(chǎn)生俯視順時針方向的感應電流 B.穿過線圈a的磁通量變小C.線圈a對水平桌面的壓力FN將增大 D.線圈a有擴大的趨勢7.如圖，兩個半徑不同但共心的圓形導線環(huán)A、B位于同一平面內(nèi)，A環(huán)的半徑大于B環(huán)的半徑，從0到的時間間隔內(nèi)，當導線A環(huán)中的電流i發(fā)生某種變化，而導線B環(huán)中的感應電流總是沿逆時針方向，且導線B環(huán)總有擴張的趨勢。設A環(huán)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.8.如圖物體帶正電，與斜面的動摩擦因數(shù)為，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，斜面足夠長且所在空間均有圖示方向的勻強磁場?，F(xiàn)給物體一個沿斜面向上的初速度，使物體沿斜面向上運動且不離開斜面。下列說法正確的是（）

A.物體最終會靜止在斜面上B.物體向上運動時加速度越來越大C.物體最終可能沿斜面勻速向上運動D.物體最終會沿斜面勻速向下運動9.如圖所示，甲是一個帶正電的小物塊，乙是一個不帶電的絕緣物塊。甲、乙疊放在一起置于粗糙水平面上，水平面上方有垂直于紙面向里的勻強磁場?，F(xiàn)用一個水平恒力F拉乙物塊，開始時甲、乙無相對滑動地一起向左加速運動。在以后的運動過程中，下列說法中正確的是（）

A.甲、乙兩物塊可能相對滑動B.甲、乙兩物塊間的摩擦力不斷增大C.甲物塊向左先加速運動后勻速運動D.乙物塊受到地面的最大摩擦力大小為F10.如圖所示，空間中存在水平方向的勻強電場和勻強磁場，電場方向水平向左，磁場方向垂直紙面向里，在正交的電磁場空間中有一足夠長的固定光滑絕緣桿，與電場方向成60°夾角且處于豎直平面內(nèi)。一帶電小球套在絕緣桿上，當小球沿桿向下的初速度為時，小球恰好做勻速直線運動，小球在此運動過程中，以下說法正確的是（）A.小球可能帶負電B.電場力做負功，小球的機械能減小C.若撤去磁場，小球仍做勻速直線運動D若撤去磁場，小球?qū)⒆鰟蚣铀僦本€運動11.如圖甲所示，水平面上有兩根足夠長的光滑平行金屬導軌MN和PQ，兩導軌間距為l，電阻均可忽略不計。在M和P之間接有阻值為R的定值電阻，導體桿ab質(zhì)量為m、電阻為r，并與導軌接觸良好。整個裝置處于方向豎直向上、磁感應強度為B的勻強磁場中?，F(xiàn)給桿ab一個初速度，使桿向右運動。則（）A.當桿ab剛具有初速度時，桿ab兩端的電壓，且b點電勢高于a點電勢B.通過電阻R的電流I隨時間t的變化率的絕對值逐漸減小C.若將M和P之間的電阻R改為接一電容為C的電容器，如圖乙所示，同樣給桿ab一個初速度，使桿向右運動，則桿ab穩(wěn)定后的速度為D.在圖乙中，若ab桿電阻為0，在ab桿上加一水平向右的恒力，ab桿將水平向右做勻加速直線運動二、實驗題（共2題，合計16分，其中第12題6分，每空3分，第13題10分，每空2分）12.在“研究電磁感應現(xiàn)象”的實驗中，首先按圖甲接線，以查明電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向之間的關系；然后按圖乙將電流表與副線圈B連成一個閉合回路，將原線圈A、電池、滑動變阻器和開關串聯(lián)成另一個閉合電路。在甲圖中，當閉合S時，觀察到電流表指針向左偏，不通電時電流表指針停在正中央。則：（1）S閉合后，將螺線管A（原線圈）插入螺線管B（副線圈）的過程中，電流表的指針將______。（填：向左偏、不偏轉(zhuǎn)或向右偏）（2）S閉合后，線圈A放在B中不動，要使電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，可使滑動變阻器的滑動觸頭______（填：向左或向右）移動。13.小華、小剛共同設計了圖甲所示的實驗電路，電路中的各個器材元件的參數(shù)為：電池組（電動勢約6V，內(nèi)阻r約3Ω）、電流表（量程2.0A，內(nèi)阻rA=0.8Ω）、電阻箱R1（0~99.9Ω）、滑動變阻器R2、開關三個及導線若干。他們認為該電路可以用來測電源的電動勢、內(nèi)阻和R2接入電路的阻值。

（1）小華先利用該電路準確地測出了R2接入電路的阻值。他的主要操作步驟是：先將滑動變阻器滑片調(diào)到某位置，接著閉合S、S2，斷開S1，讀出電流表的示數(shù)I；再閉合S、S1，斷開S2，調(diào)節(jié)電阻箱的電阻值為6.3Ω時，電流表的示數(shù)也為I。此時滑動變阻器接入電路的阻值為___________Ω。（2）小剛接著利用該電路測出了電源電動勢和內(nèi)電阻。①他的實驗步驟為：a閉合開關S前，調(diào)節(jié)電阻R1或R2至最大值，之后閉合開關S，再閉合___________（選填“S1”或“S2”）；b調(diào)節(jié)電阻___________（選填“R1”或"R2”），得到一系列電阻值R和電流I的數(shù)據(jù)；c斷開開關，整理實驗儀器。②圖乙是他由實驗數(shù)據(jù)繪出的圖像，電源電動勢E=___________V，內(nèi)阻r=___________Ω。（計算結果均保留兩位有效數(shù)字）。三、計算題（共3題，共40分，其中第14題9分，第15題15分，第16題16分）14.如圖所示，兩平行導軌所在的平面與水平面夾角，導軌的一端接有電動勢內(nèi)阻的直流電源，兩導軌間的距離，在導軌所在空間內(nèi)分布著磁感應強度、方向垂直于導軌所在平面向上的勻強磁場?，F(xiàn)把一個質(zhì)量的導體棒ab放在金屬導軌上，導體棒與金屬導軌垂直且接觸良好，導體棒的電阻，導體棒恰好剛要滑動，金屬導軌電阻不計，（g取，，）求：（1）ab棒受到的安培力大小和方向；（2）ab棒與導軌的動摩擦因數(shù)（結果保留兩位有效數(shù)字）。15.如圖所示，以直角三角形AOC為邊界的三角形區(qū)域內(nèi)，有方向垂直紙面向里的磁感應強度為B的勻強磁場（邊界有磁場），，，在A點發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為q某種帶正電的粒子（不計重力作用），發(fā)射方向與AO邊的夾角為，粒子從O點射出磁場。（1）求粒子發(fā)射速度大小及粒子在磁場中的運動時間；（2）若入射粒子為負電荷（電量為，質(zhì)量為m），從A點射入方向不變，若要使粒子能從AC邊射出，求粒子入射速度最大值。

16.如圖所示，水平虛線、之間是勻強磁場，磁場方向水平向里，磁場高度為h。豎直平面內(nèi)有一等腰梯形部分線框與長方形部分線框組成如圖所示的線框，線框的質(zhì)量為m，底邊EF，CD，AB都水平，其上AB邊與下EF邊長之比為5∶1，高如圖，現(xiàn)使