湖北省宜昌市协作体2025届高二物理第一学期期末统考试题含解析

湖北省宜昌市协作体2025届高二物理第一学期期末统考试题注意事项: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、a、b两物体同时从同一地点开始做匀变速直线运动，二者运动的v－t图象如图所示，下列说法正确的是A.a、b两物体运动方向相反B.a物体的加速度小于b物体的加速度C.t＝1s时两物体的间距等于t＝3s时两物体的间距D.t＝3s时，a、b两物体相遇2、如图所示，套在条形磁铁外的三个线圈，其面积S1>S2=S3，线圈1、2在同一位置，且线圈3在磁铁的正中间。设各线圈中的磁通量依次为Φ1、Φ2、Φ3，则它们的大小关系是（）A.Φ1>Φ2>Φ3B.Φ1>Φ2=Φ3C.Φ1<Φ2<Φ3D.Φ1<Φ2=Φ33、下列各图反映的是带电粒子在匀强磁场中沿垂直于磁场方向做匀速圆周运动，其中正确的是（）A. B.C. D.4、如图所示，在匀强磁场中有一水平绝缘传送带以速度ν沿顺时针方向传动．现将一带正电的小物块轻放在传送带的左侧．设小物块在运动过程中电量保持不变，则小物块运动情况可能正确的是A.小物块先做匀加速运动，最后做匀速直线运动B.小物块做加速度增大的加速运动，最后脱离传送带向上做曲线运动C.小物块做加速度减小的加速运动，最后做匀速直线运动D.小物块做加速度减小加速运动，最后脱离传送带向上做曲线运动5、取两个完全相同的长导线，用其中一根绕成如图（a）所示的螺线管，当该螺线管中通以电流强度为I的电流时，测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B，若将另一根长导线对折后绕成如图（b）所示的螺线管，并通以电流强度也为I的电流时，则在螺线管内中部的磁感应强度大小为（）A.0 B.0.5BC.B D.2B6、如图所示，电压的最大值为Um，周期为T，曲线为正弦曲线的一部分，则其有效值为()A. B.C. D.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、质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示，离子源S产生的各种不同正离子束速度可看作零，经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场，到达记录它的照相底片P上，设离子射出磁场的位置到入口处的距离为x，下列判断正确的是A.若离子束是同位素，则x越大，离子进入磁场时速度越小B.若离子束是同位素，则x越大，离子质量越小C.只要x相同，则离子质量一定相同D.只要x相同，则离子的比荷一定相同8、如图甲为小型交流发电机的示意图，在匀强磁场中，矩形金属线圈绕与磁场方向垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示。已知发电机线圈的内阻为2Ω，外接灯泡的电阻为38Ω，其它电阻不计，下列说法正确的是（）A.t=5×10-3s时穿过线圈的磁通量最小B.1s内线圈中的电流方向改变50次C.灯泡两端的电压为19VD.0~0.02s内回路中产生的热量为0.2J9、某正弦式交流电的方向在1s内改变100次，则周期T和频率f分别是（）A.T=0.01s B.T=0.02sC.f=50Hz D.f=100Hz10、如图所示的是一远距离输电示意图，图中均为理想变压器，输电导线总电阻为R。则下列关系式正确的是A.输电导线中的电流强度B.热损失的功率C.两变压器线圈匝数比满足D.变压器①的输出电流I2和变压器②的输入电流I3的关系满足I2>I3三、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）在测电源电动势和内阻实验中，由于电源内阻较小，电压表示数变化不明显，作出的U－I图象如图甲中A所示，这对数据处理的结果将引入较大误差，为了解决此问题，某同学在电路中串联了一定值电阻R＝7Ω(如图乙)，作出的U－I图象如图甲中B所示①则此电源的电动势大小为________V，内阻为________Ω②如图所示，是甲、乙、丙三位同学设计的测量电源电动势和内电阻的电路．电路中R1、R2为已知阻值的电阻．下列说法中正确的是（）A．只有甲同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻B．只有乙同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻C．只有丙同学设计电路能测出电源的电动势和内电阻D．三位同学设计的电路都能测出电源的电动势和内电阻12．（12分）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，现有一只标有“5V，”的小灯泡、导线和开关，还有：A.直流电源电动势约为5V，内阻可不计B.直流电流表量程，内阻约为C.直流电流表量程，内阻约为D.直流电压表量程，内阻约为E.直流电压表量程，内阻约为F.滑动变阻器最大阻值，允许通过的最大电流为G.滑动变阻器最大阻值，允许通过最大电流为实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据实验中电流表应选用______，电压表应选用______，滑动变阻器应选用______．填器材前的字母该实验设计了如图1所示的四个电路，为了减小误差，应选取的电路是______某同学通过实验正确作出小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示，现把实验中使用的小灯泡接到如图乙所示的电路中，其中电源电动势，内阻，定值电阻，此时灯泡的实际功率为___结果保留两位有效数字四、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，两平行金属导轨间的距离L＝0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ＝37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B＝0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势E＝4.5V、内阻r＝0.50Ω的直流电源．现把一个质量m＝0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止．导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0＝2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：(1)电源的输出功率(2)导体棒受到的摩擦力的大小和方向；14．（16分）如图甲所示，空间中有一半径为R，边界处是由绝缘材料制成的弹性圆筒，粒子打到边界时，平行边界切线的分速度不变，垂直边界切线方向上的分速度等大反向。筒内有垂直纸面向外的匀强磁场，其大小随时间呈周期变化，如图乙所示，周期为t0（未知）。一带电粒子在t=0时刻从x轴上的P点以速度v0沿x轴正方向射入磁场中，经0.3t0的时间恰好从y轴上的Q点飞出磁场，粒子的质量为m，带电量为q，不计粒子重力。（1）求出磁感应强度B0及磁场变化周期t0的大小；（2）若粒子在t=0时刻以不变的速率v0从坐标原点O处，沿y轴正方向进入磁场，求出粒子经过x轴上的M（-0.5R，0）点的时刻t。15．（12分）在如图所示的直角坐标系第一象限与第三象限分布匀强磁场和匀强电场，磁感应强度为B，现在第三象限中从P点以初速度v0沿x轴正方向发射质量为m，带+q的离子，离子经电场后恰从坐标原点O射入磁场，离子重力不计。（1）求电场强度为E的大小；（2）求离子进入磁场的速度；（3）求离子在磁场中运动时间。

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】由图象可知，ab两物体的速度都为正值，速度方向相同．故A错误．图象的斜率表示加速度，由图可知，a的斜率为，b的斜率为，所以a物体的加速度比b物体的加速度大．故B错误．t=1s时，两物体的间距为△x＝5×1−×0.5×12−2×1−×1×12m=2.25m；t=3s时两物体的位移为△x′＝5×3−×0.5×32−2×3−×1×32m=2.25m，故两者物体间距相等，故C正确，D错误，故选C.2、C【解析】在条形磁铁内、外都有磁场，套在条形磁铁外的三个线圈的磁通量为内部向左的磁通量减去外部向右的磁通量，而其内部向左的磁通量相同，外部向右的磁通量越大，总磁通量越小，线圈1、2在同一位置，线圈1的外部面积大，则向右的磁通量大，故Φ2>Φ1，线圈2、3面积一样，线圈3位置外部向右磁通量小，则Φ3>Φ2，可知Φ1<Φ2<Φ3。故选C。3、D【解析】带电粒子在匀强磁场中沿垂直于磁场方向做匀速圆周运动，其向心力为洛伦兹力，由左手定则可判断D正确4、C【解析】滑块受重力、支持力、洛伦兹力和静摩擦力，根据牛顿第二定律分析加速度的变化【详解】滑块受重力、支持力、向上的洛伦兹力和静摩擦力，根据牛顿第二定律，有：μ（mg-qvB）=ma，随速度的增加，滑块的加速度逐渐减小，直到mg=qvB时加速度减为零，滑块做匀速运动，故选C.5、A【解析】乙为双绕线圈，两股导线产生的磁场相互抵消，管内磁感应强度为零，故A正确考点：磁场的叠加名师点睛：本题比较简单，考查了通电螺线管周围的磁场，弄清两图中电流以及导线的绕法的异同即可正确解答本题6、B【解析】根据有效值的定义可得解得选项B正确.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】根据动能定理得到离子进入磁场的速度，即可根据几何关系求得在磁场中的轨道半径，进而由洛伦兹力做向心力求得速度，即可联立得到x的表达式【详解】设正离子质量为m，电荷量为q，离子进入磁场时的速度为v；根据离子在加速电场中运动只有电场力做功，由动能定理可得：，所以，；离子在磁场中运动只受洛伦兹力作用，故离子做匀速圆周运动，根据几何关系可得：轨道半径；故由洛伦兹力做向心力可得：；所以，；AB、若离子束是同位素，即电荷量q相等；则x越大，离子质量m越大，那么，离子进入磁场时速度v越小，故A正确，B错误；CD、只要x相同，则离子的比荷一定相同，离子质量不确定，故C错误，D正确；故选AD【点睛】带电粒子在磁场中运动，洛伦兹力做向心力，故常根据速度及磁感应强度求得半径，然后根据几何关系求得运动轨迹；或反过来由轨迹根据几何关系求解半径，进而求得速度、磁感应强度8、ACD【解析】A．根据图像可知经过：电动势最大，穿过线框的磁通量为0，即最小，A正确；B．一个周期内电流方向改变两次，内整周期个数为：所以电流方向变化次，B错误；C．交变电流的有效值为：根据分压规律可知灯泡两端电压：C正确；D．根据焦耳定律：D正确。故选ACD。9、BC【解析】交变电流在一个周期内电流的方向改变两次，周期与频率互为倒数【详解】交变电流在一个周期内方向改变两次，1s内电流的方向改变100次，知经历了50个周期，则，频率，故BC正确，AD错误10、AB【解析】A．因为是理想变压器，则P1=P2，其中P1=U1I1，P2=U2I2，所以选项A正确；B．输电线上的电流I2=I3，输电线上损失的电压为∆U=U2-U3，所以输电线上损失的功率为∆P=∆UI3=（U2-U3）I3选项B正确；C．这是远距离输电示意图，所以变压器①是升压变压器，则副线圈匝数大于原线圈匝数，即变压器②是降压变压器，所以原线圈匝数大于副线圈匝数即所以故C错误；D．变压器①和输出电流和变压器②的输入电流都是输电线上的电流，二者相等，选项D错误。故选AB。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.（1）1.5V②.0.5Ω③.（2）D【解析】（1）由图示电源的U-I图象可知，电源电动势E=1.5V，图象斜率的绝对值等于电源内阻，R总=R+r=，则电源内阻：r=R总-R=7.5Ω-7Ω=0.5Ω；（2）要测量电动势和内电阻，只需根据闭合电路欧姆定律列出两个方程即可求得电动势和内电阻；图甲中可由E=I（R+r）列式进行计算；图乙可用E=U+r进行列式计算；图丙可用E=U+Ir进行列式计算；故三个电路均可求出电动势和内电阻；故选D12、①.C②.E③.F④.C⑤.【解析】根据灯泡额定电流选择电流表和电压表，为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器．根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法，然后将实物电路连接完整．在灯泡的图象坐标系内作出电源的图象，根据图象求出灯泡两端电压与通过灯泡的电流，然后求出此时灯泡实际功率【详解】灯泡额定电流为：，则电流表量程选择即可，故电流表选C；额定电压为5V，故电压表应选择E；实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据，故滑动变阻器采用分压接法，为方便实验操作，滑动变阻器应选择最大阻值较小的，故滑动变阻器选择F描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，灯泡电阻约为，电流表内阻约为，电压表内阻约为，则电压表内阻远大于灯泡电阻，故电流表应采用外接法，故应选择C电路；把定值电阻与电源整体看做等效电源，根据闭合电路欧姆定律得：，在图甲中作出电源的图象如图所示：由图可知，此时灯泡两端电压为：，灯泡电流为：，灯泡实际功率为：【点睛】本题考查了实验器材的选择、设计实验电路图，确定滑动变阻器