襄阳市第四中学2025届高二物理第一学期期末综合测试试题含解析

襄阳市第四中学2025届高二物理第一学期期末综合测试试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，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，小球在一细绳的牵引下，在光滑桌面上绕绳的另一端O作匀速圆周运动，关于小球的受力情况，下列说法中正确的是（）A.受重力和向心力的作用B.受重力、支持力、拉力和向心力的作用C.受重力、支持力和拉力的作用D.受重力和支持力的作用2、如图所示，长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极，两极间距为d，极板面积为S，这两个电极与可变电阻R相连．在垂直前后侧面的方向上，有一匀强磁场，磁感应强度大小为B.发电导管内有电阻率为ρ的高温电离气体，气体以速度v向右流动，并通过专用管道导出．由于运动的电离气体受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势．若不计气体流动时的阻力，由以上条件可推导出可变电阻消耗的电功率.调节可变电阻的阻值，根据上面的公式或你所学过的物理知识，可求得可变电阻R消耗电功率的最大值为()A. B.C. D.3、如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，∠MOP＝60°，在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点的磁感应强度大小为；若将M处长直导线移至P处，则O点的磁感应强度大小为A. B.C. D.4、如图所示，沿直线通过速度选择器的正离子从狭缝S射入磁感应强度为B2的匀强磁场中，偏转后出现的轨迹半径之比为R1∶R2＝1∶2，则下列说法正确的是()A.离子的速度之比为1∶2B.离子的比荷之比为2∶1C.离子的质量之比为1∶2D.离子的电荷量之比为1∶25、某同学将一直流电源的总功率P1、输出功率P2和电源内部的发热功率P3随电流I变化的图线画在了同一坐标上，如图中的a、b、c所示，根据图线可知（）A.反映P3变化的图线是bB.电源电动势为8VC.电源内阻4ΩD.当电流为0.5A时，外电路的电阻为6Ω6、一个用满偏电流为3mA的电流表改装而成的欧姆表，调零后用它测300Ω的标准电阻时，指针恰好指在刻度盘的正中间，如果用同一档位测量一个未知电阻时，指针指在1mA处，则被测电阻的阻值为（）A.100Ω B.300ΩC.600Ω D.1000Ω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、如图所示是用电子射线管演示带电粒子在磁场中受洛仑兹力的实验装置，图中虚线是电子的运动轨迹，那么下列关于此装置的说法正确的有A.A端接的是高压直流电源的负极B.A端接的是高压直流电源的正极C.C端是蹄形磁铁的S极D.C端是蹄形磁铁的N极8、如图所示，一定质量的理想气体，从图示A状态开始，经历了B、C，最后到D状态，下列判断中正确的是A.A→B温度升高，压强不变B.B→C体积不变，压强变大C.B→C体积不变，压强不变D.C→D体积变小，压强变大9、在竖直平面内有水平向右的匀强电场。在电场中有一根长为2m的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系质量为0.04kg、带电荷量为3×10-5C的带电小球（视为质点），它静止时细线与竖直方向成37°角，如图所示。给小球一个初速度，让小球恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，取小球在静止时的位置为电势能和重力势能的零点，下列说法正确的是（取cos37°=0.8，g=10m/s2）()A.匀强电场的电场强度大小为1×104N/CB.小球的动能最小值为0.96JC.小球的机械能最小值为1.54JD.小球运动过程中的最大电势能为0.96J10、如图所示电路中，电源内阻忽略不计．闭合电键，电压表示数为U，电流表示数为I；在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中A.U先变大后变小 B.I先变小后变大C.U与I比值先变大后变小 D.U变化量与I变化量比值等于R3三、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）(1)．用20分度的游标卡尺测量某物长度如图所示，可知其长度为___________________mm；(2).用螺旋测微器测量某圆柱体的直径如图所示，可知其直径为____________________mm；(3)用伏安法测金属丝的电阻时，若金属丝的电阻大约是5Ω，电流表内阻是1Ω，电压表内阻是3kΩ，则下列说法正确的是（）A．应将电流表外接，测量值比真实值大B．应将电流表外接，测量值比真实值小C．应将电流表内接，测量值比真实值大D．应将电流表内接，测量值比真实值小(4)下述关于多用电表欧姆档测量电阻的说法中正确的是（）A.测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果B.测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较大的档位，重新调零后测量C.测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开D.测量阻值不同的电阻时，都必须重新调零(5)“测定电池的电动势和内阻”的实验中，下列注意事项中错误的是（）A.应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表示数的变化比较明显B.移动变阻器的触头时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载C.应选用内阻较小的电压表和电流表D.由实验记录数据作U－I图像时，应通过尽可能多的点画一条直线，并使不在直线上点大致均匀分布在直线两侧12．（12分）有一金属材料制成的圆柱形物体，当用游标卡尺来测它的截面直径d时，示数如图甲所示，则d＝________mm。然后利用伏安法测量该物体的小电阻，此时电压表和电流表的示数如图乙、丙所示，则金属物体两端的电压为U＝________V，流过该物体的电流为I＝________A。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）如图所示，在xoy平面第一、二象限内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，一带电粒子从y轴上的M（0，-3a）点沿MP方向射入第四象限，速度大小为v，MP与y轴正向夹角θ=30°，一段时间后粒子从x轴上P点射入磁场，经磁场偏转从x轴上某点射出磁场后又恰好能运动到M点。已知带电粒子的质量为m，所带电荷量为q，不计带电粒子的重力。(1)求匀强磁场磁感应强度B的大小；(2)求粒子从M点射入第四象限到返回M点所经历的时间；(3)若粒子从x轴上某点射出磁场时立即在x轴下方再加一垂直于纸面向里的匀强磁场，为使粒子能再经过P点，试求x轴下方所加磁场的磁感应强度大小应满足的条件。14．（16分）在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环（单匝线圈），其面积为S=1×102cm2，电阻为R=0.1Ω．规定导体环中电流的正方向如图所示的顺时针方向，磁场向上为正方向．磁感应强度B随时间t按图变化，计算结果均保留一位有效数字．试分析：(1)第2s末通过导体环的磁通量Φ的大小；(2)在1~2s内导体环中的感应电流I的大小及方向；(3)在1~2s内导体环中产生的热量Q15．（12分）如图所示，在平面直角坐标系xOy内，第Ⅰ象限存在沿y轴正方向的匀强电场，第Ⅳ象限中在－3L≤y≤0区域内存在一垂直坐标平面向里的有界匀强磁场，一质量为m、电量为q的带电粒子以初速度v0从y轴上的P(0，L)点沿+x方向进入电场，从x轴上的Q(2L，0)射入磁场，不计粒子的重力。(1)求带电粒子在Q点的速度的大小和方向，(2)若粒子从M(2L，－3L)点射出磁场，求粒子从P点运动到M点的时间t，(3)若匀强磁场的强弱可调节，要使粒子不从y轴上射出磁场，求磁感应强度B应满足的条件。

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、C【解析】小球受到重力、桌面的支持力和绳的拉力，竖直方向重力和支持力平衡，绳的拉力提供向心力，故C正确，ABD错误。故选C。2、B【解析】由题，运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势，相当于电源，根据数学知识可知，当外电阻等于电源的内阻时，外电阻消耗的电功率最大，根据电阻定律求出此时的内阻，代入求出R消耗电功率的最值【详解】运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势，相当于电源，其内阻为，根据数学知识可知，当外电阻等于电源的内阻，即时，外电阻消耗的电功率最大，此时，由题知，可得最大电功率故选B3、B【解析】依题意，每根导线在O点产生的磁感强度为，方向竖直向下，则当M移至P点时，两根导线在O点形成的磁场方向成600角，则O点合磁感强度大小为B=2××cos30°=故选B4、B【解析】粒子沿直线通过速度选择器，可知电场力和洛伦兹力平衡，有：，解得：．可知粒子的速度之比为1：1，故A错误．粒子进入偏转磁场，根据，得荷质比，因为速度相等，磁感应强度相等，半径之比为1：2，则荷质比为2：1．故B正确；由题目条件，无法得出电荷量之比、质量之比，故CD错误．故选B.【点睛】离子通过速度选择器，所受的电场力和洛伦兹力平衡，根据平衡求出离子的速度之比．根据离子在磁场中运动的半径之比求出离子的荷质比5、D【解析】A．由电源消耗总功率输出功率和电源内部消耗功率可知，a是直线，表示的是电源消耗的电功率P1；c是抛物线，开口向上，表示的是电源内电阻上消耗的功率P3；b是抛物线，开口向下，表示外电阻的功率即为电源的输出功率P2，A错误；B．由知电源电动势为B错误；C．电源内部消耗功率可知电源内阻为C错误；D．由闭合电路欧姆定律可知，当电流为0.5A时，外电路的电阻为D正确。故选D。6、C【解析】当电流达到满偏电流的一半时，所测电阻与内部电阻相同，为中值电阻中值电阻为，则再由得则C正确，ABD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、AD【解析】AB．由图可知，电子是从A端射出，则A端是高压直流电源的负极．故A正确，B错误；CD．电子是从A向B运动，且洛伦兹力向下，则由左手定则可得磁场方向由C向D，C端是蹄形磁铁的N极，故D正确，C错误。故选AD。8、AD【解析】从V-T图像中可知等容变化和等温变化，过原点的直线表示等压变化【详解】A．从A→B过程中，根据：可知为等压变化，故A正确；BC．从B→C过程中，根据：可知，气体体积不变，温度降低，压强减小，故BC均错误；D．从C→D过程中，气体温度不变，体积减小，压强增大，故D正确【点睛】掌握理想气体状态方程推出的各类图像，明确斜率的物理意义．一定质量的理想气体的V-T图中，斜率的物理意义为压强的倒数9、ACD【解析】A．小球静止时有解得，故A正确；B．将重力和电场力合成后的合力为，小球能在竖直平面内做圆周运动，其等效最高点为将绳反向延长与圆的交点，如图所示，在等效最高点时动能最小，由F提供向心力可得故动能最小值为故B错误；C．电场力做负功最多时，机械能最小，故机械能最小的点为圆轨道最左边的点，如图中C点，从A到C，电场力做功为在A点时，小球的机械能为从A到B，由动能定理可得故小球在C位置的机械能为故C正确；D．小球在C位置时电势能最大，故小球的最大电势能为故D正确；故选ACD。10、BC【解析】由图可知电压表测量的是电源的电压，由于电源内阻忽略不计，则电压表的示数总是不变，故A错误；在滑动变阻器的滑片P由a端滑到b端的过程中，滑动变阻器的电阻先增大后减小，由于电压不变，根据闭合电路欧姆定律可知电流表示数先减小后增大，U与I的比值就是接入电路的的电阻与的电阻的和，所以U与I比值先变大后变小，故C正确；由于电压表示数没有变化，所以U变化量与I变化量比值等于0，故D错误；【点睛】当滑动变阻器的两部分并联在电路中时，在最中间时，电阻最大，滑片从一端移动到另一端的过程中，电阻先增大后减小，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、①.50.15②.4.700③.B④.C⑤.C【解析】（1）游标卡尺的读数方法是主尺加游标；（2）螺旋测微器的读数方法是固定刻度加上可动刻度，后者需要估读；（3）伏安法测电阻有电流表内接与电流表外接两种，由于不是理想电变，所以都存在误差；（4）欧姆表注意换档之后调零；（5）测定电源电动势与内阻应选内阻较大的电源、内阻大的电压表与内阻小的电流表【详解】（1）首先确定游标卡尺为20分度，然后读出主尺为50mm，再看游标与3对齐，故为50mm+3÷20×3mm=50.15mm（2）先读出固定刻度为4.5mm，再估读可动刻度为0.200mm，故最终为4.700mm（3）金属丝的电阻与电流表更接近，为了防止电流表分压造成更大误差，应使用电流表外接，此时电压表分流造成测量电流比实际电流大，所以测得的电阻比真实值小，故选B.（4）A.只有测量电流与电压时才需要注意表笔的接法，测电阻时不需要，故A错误；B.测量电阻时，指针偏转过大，说明电阻过小，为了让指针指在中间位置，应换更小的档位；C.测量电路中某个电阻时，应把电阻与电路其他部分断开，C正确；D.只有换档之后需要重新调零，D错误（5）A.测定电源电动势与内阻时为了使读数更明显，选择旧电池，因为旧电池内阻大，A正确，故不选；B.移动滑动变阻器的滑片时,不能使滑动变阻器短路造成电流表过载,B说法正确，故不选；C.实验所用电池内阻很小,相对于电源来说应采用电流表外接法,电流表外接法的误差来源是电压表的分流,电压表内阻越大,实验误差越小,应选择内阻大的电压表进行实验,故C错误，选C;D.根据实验记录的数据作U-I图象时,应通过尽可能多的点画一条直线,并使不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧.所以D选项是正确的，不选【点睛】本题考查电路的知识点较多，需要对常见的几个电学实验充分熟悉12、①.30.50mm②.2.25V③.0.42A【解析】[1]．游标卡尺主尺上读的毫米数为30mm，游标尺上第10条刻度线与主尺某刻度线对齐，由于游标卡尺是20分度的，所以读数为30mm＋0.05×10mm＝30.50mm。[2]．电压表应选用0～3V量程，最小分度为0.1V，读数时应估读到最小分度的1/10，所以读数为2.25V；[3]．电流表应选用0～0.6A量程，最小分度为0.02A，读数时应估读到最小分度的1/2，所以读数为0.42A。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、(1)(2)(3)（n=1、2、3）【解析】(1)设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半