2025届湖北省部分省级示范性重点中学教科研协作体物理高二第一学期期中学业水平测试试题含解析

2025届湖北省部分省级示范性重点中学教科研协作体物理高二第一学期期中学业水平测试试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、关于元电荷，下述正确的是（）A．点电荷就是元电荷B．元电荷就是正电子C．元电荷是带电量为1C的电荷D．自然界中已知的最小电荷量2、空间某一静电场的电势φ随x变化情况如图所示，下列说法中正确的是（）A．空间各点场强的方向均与x轴垂直B．电荷沿x轴从O移到x1的过程中，电场力不做功C．正电荷沿x轴从x1移到x2的过程中，电场力做正功，电势能减小D．负电荷沿x轴从x1移到x2的过程中，电场力做正功，电势能减小3、四根完全相同的长直导线互相平行，它们的截面处于一个正方形的四个顶点上，导线中通有大小都相等的电流，电流的方向如图所示，O点是正方形对角线交点．每一根通电导线单独在O点产生的磁感应强度大小是B．则O点的磁感应强度大小是（）A．2BB．BC．BD．04、如下图所示，光滑半圆槽质量为M，静止在光滑的水平面上，其内表面有一小球被细线吊着恰好位于槽的边缘处.若将线烧断，小球滑到另一边的最高点时，圆槽的速度为()A．零B．向右C．向左D．不能确定5、如图所示电路中，电源的内电阻不能忽略.已知定值电阻R1=10Ω，R2=8Ω.当开关S接到位置1时，电压表V的示数为2V；当开关S接到位置2时，电压表V的示数可能为()A．2.2V B．1.9V C．1.6V D．1.3V6、下列说法正确的是A．通过某平面的磁感线条数为零，则此平面处的磁感应强度一定为零B．空间各点磁感应强度的方向就是该点的磁场方向C．磁场中某一面积S与该处磁感应强度B的乘积叫做磁通量D．磁感应强度为零，则通过放在该处的某平面的磁感线条数不一定为零二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗．若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则()A．电动机的内阻为4ΩB．电动机的输入功率为576WC．该车受到的阻力为63ND．该车获得的牵引力为104N8、对电源的认识，下列说法正确的是()A．电源是为电路提供自由电荷的装置B．电源的作用是保持导体两端有持续的电势差C．电源的作用是使绝缘材料体变成导体D．电源使导体中的自由电子发生定向移动9、如图8所示的电路，电源内阻不可忽略，电表为理想电表．当滑动变阻器的滑片向下滑动时（）A．电流表A的示数减小 B．电流表A的示数增大C．电压表V的示数减小 D．电压表V的示数增大10、质谱仪是用来测定带电粒子质量和分析同位素的重要装置，在科学研究中具有重要应用．如图所示的是质谱仪工作原理简图，电容器两极板相距为d，两板间电压为U，极板间的匀强磁场的磁感应强度为B1，方向垂直纸面向外．一束电荷量相同但质量不同的粒子沿电容器的中线平行于极板射入电容器，沿直线穿过电容器后进入另一磁感应强度为B2的匀强磁场，方向垂直纸面向外．结果分别打在感光片上的a、b两点，设a、b两点之间距离为x，粒子所带电荷量为q，且不计重力．则以下判断正确的是()A．该束带电粒子的电性均相同，且均带正电B．该束带电粒子的电性均相同，且均带负电C．该束带电粒子的速度均相同，且均为D．打在a、b两点的粒子的质量之差Δm＝三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）为了测定电源电动势E的大小、内电阻r和定值电阻R0的阻值，某同学利用DIS设计了如图甲所示的电路．闭合电键S1，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，用电压传感器1、电压传感器2和电流传感器测得数据，并根据测量数据计算机分别描绘了如图乙所示的M、N两条U﹣I直线．请回答下列问题：（1）根据图乙中的M、N两条直线可知______A．直线M是根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的B．直线M是根据电压传感器2和电流传感器的数据画得的C．直线N是根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的D．直线N是根据电压传感器2和电流传感器的数据画得的（2）图象中两直线交点处电路中的工作状态是（____）A．滑动变阻器的滑动头P滑到了最左端B．该电源在该电路中的总功率最小C．定值电阻R0上消耗的功率为0.5WD．该电源在该电路中的效率达到最大（3）根据图乙可以求得定值电阻R0=____Ω，电源电动势E=___V，内电阻r=___Ω．12．（12分）欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材:A．电池组(3V，内阻10Ω)；B．电流表(0～3A，内阻0.0125Ω)；C．电流表(0～0.6A，内阻0.125Ω)；D．电压表(0～3V，内阻3kΩ):E.电压表(0～15V，内阻15kΩ,)；F.滑动变阻器(0～50Ω，额定电流1A)；G.滑动变阻器(0～5000Ω，额定电流0.3A)；H.开关、导线(1)上述器材中电流表应选______，电压表应选______，滑动变阻器应选_____(填写各器材前的字母代号);(2)实验电路应采用电流表_____接法(填“内”或“外”);(3)该实验中，电流表、电压表的某组示数如图所示，图示中I=____A，U=____V;（4）在测定该金属导线的直径时，螺旋测微器的读数如图所示，可知该金属丝的直径d＝________mm.四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，足够长的光滑绝缘水平台左端固定一被压缩的绝缘轻质弹簧，一个质量m=0.04kg、电量的可视为质点的带电小球与弹簧接触但不栓接。某一瞬间释放弹簧弹出小球，小球从水平台右端A点飞出，恰好能无碰撞地落到粗糙倾斜轨道的最高B点，并沿轨道滑下。已知AB的竖直高度h=0.45m，倾斜轨道与水平方向夹角为、倾斜轨道长为L=2.0m，带电小球与倾斜轨道的动摩擦因数。倾斜轨道通过光滑水平轨道CD与光滑竖直圆轨道相连，在C点没有能量损失，所有轨道都绝缘，运动过程小球的电量保持不变。只有过山车模型的竖直圆轨道处在范围足够大竖直向下的匀强电场中，场强。（cos37°=0.8，sin37°=0.6，取g=10m/s2）求：（1）被释放前弹簧的弹性势能；（2）要使小球不离开轨道（水平轨道足够长），竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件。14．（16分）如图所示，质量为5×10﹣8kg的带电微粒以v0=2m/s速度从水平放置的平行金属板A、B的中央飞入板间．已知板长L=10cm，板间距离d=2cm，当UAB=103V时，带电微粒恰好沿直线穿过板间，已知求：（1）带电微粒所带电荷量？（2）AB间所加电压在什么范围内带电微粒能从板间飞出？15．（12分）如图所示电路中，R1=6Ω，R2=12Ω，R3=3Ω，C=30μF，当开关S断开，电路稳定时，电源总功率为4W，当开关S闭合，电路稳定时，电源总功率为8W，求：(1)电源的电动势E和内电阻r；(2)在S断开和闭合时，电容器所带的电荷量各是多少？

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、D【解析】

元电荷又称“基本电量”，在各种带电微粒中，电子电荷量的大小是最小的，人们把最小电荷叫做元电荷，常用符号e表示，任何带电体所带电荷都等于元电荷或者是元电荷的整数倍．【详解】A、元电荷是指最小的电荷量，不是电荷，不是指质子或者是电子，故AB错误；C、元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电荷，是1.6×10﹣19C的电量．故C错误；D、元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电荷，是自然界中已知的最小电荷量．故D正确；2、C【解析】

A.由图看出，轴上各点电势不相等，轴不是一条等势线，所以空间各点场强的方向不与轴垂直，故A错误；B.沿轴从移到的过程中电势减小，任意两点间电势差不为零，电场力做功不为零，故B错误；C.正电荷沿轴从移到的过程中电势降低，根据可知电荷的电势能减小，电场力做正功，则C正确；D.负电荷沿轴从移到的过程中电势降低，根据可知电荷的电势能增加，电场力做负功，故D错误。3、A【解析】

根据右手螺旋定则，各电流产生的磁场的方向如图：1与3导线电流产生磁场都沿左下方，而2与4导线产生磁场都沿右下方，由于各电流产生的磁场的大小都是B，所以合磁场的方向沿角平分线的方向，大小等于；A.与分析相符，故A正确；B.与分析不符，故B错误；C.与分析不符，故C错误；D.与分析不符，故D错误．4、A【解析】对于系统来说，整体的动量守恒，系统的初动量为零，当小球滑到另一边的最高点时，小球和圆槽具有共同的速度，根据总动量守恒可知，此时的速度都为零，所以圆槽的速度为零，所以A正确，BCD错误．故选A．5、B【解析】

当开关S由位置1接到位置2时，外电阻减小，干路电流增大，即代入数据得：U2>1.6V故电压表的读数范围为1.6V＜U2＜2.0V。故选B。6、B【解析】根据可知，当线框与磁场平行时线框的磁通量是零，而产生磁场并不等于零，故A错误；我们规定，空间各点磁感应强度的方向就是该点的磁场方向，故B正确；磁场中某一平面与磁场垂直时，穿过该平面的磁通量才等于面积S与该处磁感应强度B的乘积，若线圈与磁场不垂直，则磁通量不等于BS，故C错误；根据可知，当磁感应强度是零时，线框的磁通量一定是零，故D错误。所以B正确，ACD错误。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BC【解析】试题分析：由表格数据得到电动机的输出功率为350W，根据能量守恒定律，有，代入数据有，解得，故A错误；额定电压48V，额定电流12A，故电动机的输入功率为：，故B正确；根据，得，电动自行车匀速行驶时，牵引力与阻力平衡，故阻力为63N，故C正确，D错误；故选BC．【点睛】对于电动机来说，不是纯电阻电路，对于功率的不同的计算公式代表的含义是不同的，P=UI计算的是总的消耗的功率，是计算电动机的发热的功率，当速度最大时牵引力和阻力相等．8、BD【解析】

电源是将其它形式的能转化为电能的装置，凡是能提供电能的装置都可以作为电源，并不是提供电荷的装置，其作用是保持导体两端的电压，能使导体中形成电场，使自由电荷受到电场力而定向移动起来，使导体内的自由电子定向移动，并不是使绝缘体变成导体，故AC错误，BD正确；故选BD．【点睛】电源是将其它形式的能转化为电能的装置，电源的作用是能够保持导体两端的电势差，使导体中形成电场，从而使自由电荷定向移动起来，不是提供自由电子．9、BC【解析】

先判断滑动变阻器的阻值如何变化，再用“串反并同”去分析。【详解】AB.滑动变阻器的滑片向下滑动，电阻变小，电流表与滑动变阻器串联，所以示数变大，A错误，B正确；CD.滑动变阻器的阻值变小，电压表与滑动变阻器并联，所以示数变小，C正确，D错误。【点睛】和滑动变阻器串联的电阻上的电压、电流、电功率变化趋势和滑动变阻器电阻值变化趋势相反，和滑动变阻器并联的电阻上的电压、电流、电功率和滑动变阻器电阻值变化趋势相同，即串反并同。10、ACD【解析】

AB．两个粒子在磁场中的偏转方向相同，则电性相同，根据左手定则，知电荷带正电。故A正确，B错误。C．粒子在电容器中做匀速直线运动，有：则粒子的速度速度大小相同。故C正确。D．根据可得．因为2r1-2r2=x粒子的速度则两粒子的质量之差．故D正确。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、BCAC21.51【解析】(1)定值电阻的U-I图线是正比图线，一定经过原点，故图线M是根据电压表V2和电流表A的数据画得的，电阻为2Ω；电源的U-I图线是向下倾斜的图线，故直线N是根据电压表V1和电流表A的数据画得的，电动势为1.5V，内电阻为1Ω；故选BC；

(2)当定值电阻和电源的电流、电压相等时，一定是电阻直接与电源相连；故滑动变阻器是短路，故A正确；滑动变阻器短路时，外电阻最小，总电流最大故电源总功率最大，故B错误；此时电阻的电压为1V，电流为0.5A，故功率为0.5W，故C正确；外电阻最小，效率最低，故D错误；

(3)定值电阻的U-I图线是正比图线，斜率表示电阻，为2Ω；图线N的纵轴截距表示电动势，为1.5V；斜率表示内电阻，为1Ω；点晴：解决本题关键理解电源的U-I图像斜率的物理意义即为纵轴截距表示电动势，斜率表示电源内电阻．12、(1)CDF(2)外(3)0.482.20(4)0.622【解析】（1）用伏安法测定电阻的原理是电阻定义式R=U/I，电压表和电流表选择的原则是在保证仪表安全的情况下，指针偏转角度尽可能大，根据电源的电动势为3V，电压表的量程应选3V，即选D；电流I=U/R，约为0.6A，故应选C；滑动变阻器的选择原则是保证安全的情况下，调节要方便，由于待测电阻较小，故滑动变阻器应选F。（2）由于待测电阻的阻值远小于电压表的电阻，故应选择电流表外接法。（3）电流表的量程是0.6A，最小分度是0.02A，故电流表示数为0.48A；电压表的量程是3V，最小分度是0.1V，故电压表的示数为2.20V。

（4）螺旋测微器固定尺的读数为0.5mm，螺旋尺读数为12.2×0.01mm=0.122mm，故螺旋测微器的读数为0.622mm。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、（1）0.32J；（2）或【解析】

（1）小球从A到B平抛运动，在竖直方向有代入数据解得在B点时速度关系为解得被释放前弹簧的弹性势能（2）在