2025届湖北省武汉第二中学物理高二第一学期期末学业质量监测试题含解析

2025届湖北省武汉第二中学物理高二第一学期期末学业质量监测试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、如图所示，竖直放置的圆环绕OO′以速转动，OO′为过圆环圆心的竖直转轴，A、B为圆环上的两点，用vA，vB分别表示A、B两点的线速度大小，用ωA、ωB分别表示A，B两点的角速度大小，则下列关系正确的是（）A.ωA＜ωB B.ωA=ωBC.vA＞vB D.vA=vB2、在如图（a）所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器（最大阻值20Ω）．闭合电键S，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表（内阻极大）的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图（b）所示．则下列说法正确的是（）A.图线甲是电压表V1示数随电流变化图线B.电源内电阻的阻值为10ΩC.电源的最大输出功率为1.5WD.滑动变阻器R2的最大功率为0.9W3、如图是磁流体发电机的示意图，在间距为d的平行金属板A、C间，存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场，两金属板通过导线与变阻器R相连，等离子体以速度v平行于两金属板垂直射入磁场．若要增大该发电机的电动势，可采取的方法是A.只减小dB只增大BC.只增大RD.只减小v4、回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示．它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，a、b接在电压为U、周期为T的交流电源上．两盒间的窄缝中形成匀强电场，两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面．带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时被加速，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出．设D形盒的半径为R，现将垂直于D形盒的磁场感应强度调节为，刚好可以对氚核进行加速，氚核所能获得的最大能量为，以后保持交流电源的周期T不变．已知氚核和粒子的质量之比为3：4，电荷量之比为1：2．下列说法正确的是A.若只增大交变电压U，则氚核在回旋加速器中运行的时间不会发生变化B.若用该装置加速粒子，应将磁场的磁感应强度大小调整为C.将磁感应强度调整后对粒子进行加速，粒子在加速器中获得的最大能量为D.将磁感应强度调整后对粒子进行加速，粒子在加速器中加速的次数大于氚核的次数5、如图所示，在圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，ab是圆的直径．一带电粒子从a点射入磁场，速度大小为v、方向与ab成30°角时，恰好从b点飞出磁场，且粒子在磁场中运动的时间为t；若同一带电粒子从a点沿ab方向射入磁场，也经时间t飞出磁场，则其速度大小为（）A. B.C. D.6、如图，空间某一区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一个带电粒子以某一初速度由A点进入这个区域沿直线运动，从C点离开区域；如果这个区域只有电场，则粒子从B点离开场区；如果这个区域只有磁场，则粒子从D点离开场区；设粒子在上述三种情况下，从A到B点、A到C点和A到D点所用的时间分别是t1、t2和t3，比较t1、t2和t3的大小，则有（粒子重力忽略不计）()A.t1=t2=t3 B.t2＜t1＜t3C.t1=t3＞t2 D.t1=t2＜t3二、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、如图所示，两根足够长的水平光滑平行金属导轨PQ和MN，它们相距为L，导轨左端连有阻值为R的定值电阻，导轨处于垂直导轨平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。垂直导轨放置的金属棒用跨过光滑定滑轮的细线与物块c连接，物块c的质量是m，连接金属棒的细线平行于导轨。物块c由静止释放，金属棒沿着导轨向右运动，当地重力加速度为g，金属棒的电阻不计。则A.金属棒做匀加速直线运动B.金属棒先做加速运动再做匀速直线运动C.金属棒的最大速度为D.金属棒的最大速度为8、一段长L=0.2m，通过I=2.5A电流的直导线，关于在磁感应强度为B的匀强磁场中所受安培力F的情况，正确的是（）A.如果B=2T，F一定是1NB.如果F=0，B也一定为零C.如果说B=4T，F有可能是1ND.如果F有最大值时，通电导线一定与磁场垂直9、如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路．虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场．方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始络与MN垂直．从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是（）A.感应电流方向不变B.CD段直线始终不受安培力C.感应电动势最大值E＝BavD.感应电动势平均值10、一质量为m、电量为q的带正电小滑块，从倾角为θ的光滑绝缘斜面上的A点由静止下滑，经时间t后立即加上沿斜面向上的匀强电场，再经时间t滑块恰好过A点．重力加速度大小为g，则A.匀强电场的电场强度大小为B.滑块过A点时速度大小为C.滑块从A点到最低点过程中重力势能减少了D.滑块从最低点到A点的过程中电势能减少了三、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）用多用电表测某一电阻，一同学选择欧姆挡“×100”，用正确的操作步骤测量时，发现指针位置如图中虚线所示。（1）为了较准确地进行测量，请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤：A.将选择开关转至_____（选填“×1”“×10”或“×1k”）挡；B．将红、黑表笔短接，进行_____（选填“欧姆调零”或“机械调零”）。（2）重新测量后，刻度盘上的指针位置如图中实线所示，则测量结果是_____Ω。12．（12分）现在要测量一段电阻丝的电阻率ρ，电阻丝的阻值Rx≈0.5Ω，允许通过的最大电流为0.5A。现提供如下器材：(1)下面四位同学分别设计的“测量部分”的电路，你认为合理的是________。(2)实验中滑动变阻器应该选择________(选填“R1”或“R2”)，并采用________接法。(3)根据你在(1)、(2)中的选择，在图中完成实验电路的连接________。(4)实验中，如果两电表的读数分别为U和I，测得拉直后电阻丝的长度为L，直径为D，则待测电阻丝的电阻率ρ的计算式为ρ＝________。(5)用螺旋测微器测量待测电阻丝的直径时读数如图所示，则该电阻丝的直径D＝________mm。四、计算题：本题共3小题，共38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）有一根长的直导线，通有的电流将此直导线垂直磁场方向放入匀强磁场中，导线受到的安培力，求：该匀强磁场的磁感应强度B

的大小；若将导线中的电流增大为而其他不变，则该导体受到的安培力是多大？14．（16分）如图，在平面直角坐标系xOy内，第1象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限以ON为直径的半圆形区域内，存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，从y轴正半轴上y=h处的M点，以速度垂直于y轴射入电场，经x轴上x=2h处的P点进入磁场，最后以速度v垂直于y轴射出磁场.不计粒子重力.求:（1）电场强度大小E;（2）粒子在磁场中运动的轨道半径;（3）粒子离开磁场时的位置坐标.15．（12分）一个质量为m电荷量为q的带正电粒子，从x轴上的P（a，0）点以速度v，沿与x正方向成的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限，不计重力。求：(1)粒子做圆周运动的半径；(2)匀强磁场的磁感应强度的大小。

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、B【解析】AB．因为A、B两点同轴转动，则角速度相同，即ωA=ωB，选项A错误，B正确；CD．根据v=ωr，因为rA<rB，则vA<vB，选项CD错误；故选B.2、D【解析】A．当滑片左移时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；而R1两端的电压增大，故乙表示是V1示数的变化；甲表示V2示数的变化；故A错误；B．由图可知，当只有R1接入电路时，电路中电流为0.6A，电压为3V，则由E=U+Ir可得：E=3+0.6r当滑动变阻器全部接入时，两电压表示数之比为，故；由闭合电路欧姆定律可得E=5+0.2r解得：r=5Ω，E=6V故B错误；C．因当内阻等于外阻时，电源输出功率最大，故当外阻等于5Ω时，电源的输出功率最大，故此时电流故电源的最大输出功率P=UI=1.8W故C错误；D．由C的分析可知，R1的阻值为5Ω，R2电阻为20Ω；当R1等效为内阻，则当滑动变阻器的阻值等于R+r时，滑动变阻器消耗的功率最大，故当滑动变阻器阻值为10Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，由闭合电路欧姆定律可得，电路中的电流则滑动变阻器消耗的总功率故D正确。【点睛】在求定值电阻的最大功率时，应是电流最大的时候；而求变值电阻的最大功率时，应根据电源的最大输出功率求，必要时可将与电源串联的定值电阻等效为内阻处理。3、B【解析】等离子体进入垂直射入磁场，受洛伦兹力发生偏转，在两极板间形成电势差，最终电荷受电场力和洛伦兹力平衡，根据平衡确定电动势与什么因素有关【详解】根据平衡得，qvB=q，解得电动势E=Bdv，所以可以通过增大B、d、v来增大电动势．故B正确，ACD错误．故选B【点睛】本题考查了磁流体发电机原理，解决本题的关键知道稳定时电荷受电场力和洛伦兹力平衡4、C【解析】回旋加速器运用电场加速磁场偏转来加速粒子，根据洛伦兹力提供向心力可以求出粒子的最大速度，从而求出最大动能．在加速粒子的过程中，电场的变化周期与粒子在磁场中运动的周期相等.【详解】A、粒子在磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律有，粒子的最大速度：，所以粒子加速后的最大动能：，根据动能定理：Ekm=n•qU，若其他量不变，只提高加速电压U，则质子在电场中加速的次数减小；质子在加速器中运动的总时间将缩短；故A错误.B、粒子在磁场中运动的周期,每加速一次和半个圆周电场变换一次反向，则电场变换的周期为，若该装置加速α粒子则,由于，，应将磁场的磁感应强度大小调整为；故B错误.C、粒子离开的最大动能为，α粒子的最大动能为；故C正确.D、氚核在磁场中加速的次数：，α粒子在加速器中加速的次数，可知将磁感应强度调整后对α粒子进行加速，α粒子在加速器中加速的次数小于氚核的次数；故D错误.故选C.【点睛】解决本题的关键知道回旋加速器电场和磁场的作用，知道最大动能与什么因素有关，以及知道粒子在磁场中运动的周期与电场的变化的周期相等.5、C【解析】设圆形区域的半径为R．带电粒子进入磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有：得，即r∝v①当粒子从b点飞出磁场时，入射速度与出射速度与ab的夹角相等，所以速度的偏转角为60°，轨迹对应的圆心角为60°，如图所示：根据几何知识得知：轨迹半径为：r1=2R②当粒子从a点沿ab方向射入磁场时，经过磁场的时间也是t，说明轨迹对应的圆心角与第一种情况相等，也是60°，如图所示：根据几何知识得，粒子的轨迹半径为：r2=R③由①得：解得，C正确，ABD错误。故选C。【点睛】此题是带电粒子在匀强磁场中的运动问题；要知道粒子在磁场中运动，运动的时间周期与粒子的速度的大小无关，根据粒子的运动的轨迹的情况，找出粒子运动的轨迹所对应的圆心角的大小可以求得粒子的运动的时间6、D【解析】带电粒子由A点进入这个区域沿直线运动，从C点离开场区，这个过程粒子受到的电场力等于洛伦兹力qE=qvB，水平方向做匀速直线运动；如果只有电场，带电粒子从B点射出，做类平抛运动，水平方向匀速直线运动，如果这个区域只有磁场，则这个粒子从D点离开场区，此过程粒子做匀速圆周运动，速度大小不变，方向改变，所以速度的水平分量越来越小【详解】带电粒子由A点进入这个区域沿直线运动，从C点离开场区，这个过程粒子受到的电场力等于洛伦兹力qE=qvB，水平方向做匀速直线运动，运动时间，如果只有电场，带电粒子从B点射出，做类平抛运动，水平方向匀速直线运动，运动时间：，如果这个区域只有磁场，则这个粒子从D点离开场区，此过程粒子做匀速圆周运动，速度大小不变，方向改变，所以速度的水平分量越来越小，所以运动时间：，所以t1=t2＜t3，故D正确；故选D.【点睛】注意分析带电粒子在复合场、电场、磁场中的运动情况各不相同，复合场中做匀速直线运动，电场做类平抛运动，磁场做匀速圆周运动，根据不同的运动规律解题二、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】AB．在金属棒加速阶段中，由金属棒受力分析可知，细线的拉力先大于安培力，随着安培力的增加金属棒的加速度逐渐减小，当拉力等于安培力时加速度为零做匀速运动，则金属棒先做加速度逐渐减小的加速运动，再做匀速直线运动，故A错误、B正确；CD．由平衡条件得，BIL=mgE=BLvm解得C正确、D错误。故选BC8、CD【解析】通电导线在磁场中的受到安培力作用，由公式F=BILsinθ求出安培力大小，当夹角为零时没有安培力；当夹角为90°时，安培力最大；则安培力在最大值与零之间【详解】长度为0.2m的通电直导线，若放置于匀强磁场的磁感应强度中，通入电流为2.5A，如果B=2T，当直导线垂直于磁场时，则由公式可得安培力的大小为F=BIL=2×2.5×0.2N=1N．若不垂直，则通电导线受到的安培力小于1N，故A错误；如果F=0，直导线可能与磁场平行，则B不一定为零，故B错误；如果B=4

T，若垂直放置时，则安培力大小为F=BIL=4×2.5×0.2N=2N．因此F有可能是1N，故C正确；如果F有最大值，通电导线一定与B垂直，故D正确，故选CD【点睛】学会运用F=BIL计算安培力的大小，注意公式成立的条件是B与I相互垂直．若不垂直则可将磁感应强度沿直导线与垂直导线两方向进行分解，则平行的没有安培力，垂直的安培力可用F=BIL计算安培力的大小9、ACD【解析】A．在闭合电路进入磁场的过程中，通过闭合电路的磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知感应电流的方向为逆时针方向不变，A正确；B．根据左手定则可以判断，受安培力向下，故B错误；C．当半圆闭合回路进入磁场一半时，即这时等效长度最大为a，这时感应电动势最大，C正确；D．由法拉第电磁感应定律可得感应电动势平均值，故D正确【点睛】由楞次定律可判断电流方向，由左手定则可得出安培力的方向；由，分析过程中最长的L可知最大电动势；由法拉第电磁感应定律可得出电动势的平均值10、AB【解析】A.未加电场时，取向下为正：，过t时间后，速度：，位移：，加上电场后，根据题意，加速度：，过t后，根据匀变速运动规律：，联立解得：，，A正确B.过A点的速度，速度大小，方向沿斜面向上，B正确C从A点到最低点，位移：，所以重力势能减小，C错误D.从最低点到A点根据动能定理：，解得：，所以电势能减少了：，D错误三、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、①.×10②.欧姆调零③.130【解析】（1）[1][2]．选择×100倍率，用正确的操作步骤测量时，指针偏转角度太大说明指针示数太小，选择倍率太大，为准确测量电阻阻值：A．应换用小挡位，换用×10倍率档；B．将红、黑表笔短接，进行欧姆调零。（2）[3]．由图示表盘可知，测量结果为：13×10=130Ω；12、①.C②.R1