2025届湖北省襄州区四校物理高二上期末学业水平测试试题含解析

2025届湖北省襄州区四校物理高二上期末学业水平测试试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、如图为某一电场的电场线和等势面分布，其中图中实线表示电场线，虚线表示等势面，过a、c两点的等势面电势分别为φa＝5V，φc＝3V，那么a、c连线的中点b的电势φb为()A.φb＝4V B.φb<4VC.φb>4V D.上述情况都有可能2、如图甲、乙所示，两条直导线相互垂直，但相隔一段距离，其中AB、EF是固定的，另一条CD、GH能自由转动，当直流电流按图示方向通入各图中两条导线时，导线CD、GH将A.CD顺时针方向转动，同时靠近导线ABB.GH顺时针方向转动，同时靠近导线EFC.CD逆时针方向转动，同时离开导线ABD.GH逆时针方向转动，同时离开导线EF3、如图，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸面向里）垂直．线段ab、bc和cd的长度均为L，且∠abc=∠bcd=135º．流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示．导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力A.方向沿纸面向上，大小为(+1)ILBB.方向沿纸面向上，大小为(-1)ILBC.方向沿纸面向下，大小为(+1)ILBD.方向沿纸面向下，大小为(-1)ILB4、一平行板电容器两极板间距为d、极板正对面积为S，电容为，其中是常量。对此电容器充电后断开电源．当增大两极板间距时，电容器极板间的电场强度将A.变大 B.变小C.不变 D.不能确定5、如图所示，线圈Ⅰ与电源、开关、滑动变阻器相连，线圈Ⅱ与电流计G相连，线圈Ⅰ与线圈Ⅱ绕在同一个铁芯上，在下列情况下，电流计G中无示数的是（）A.开关闭合瞬间B.开关断开瞬间C.开关闭合一段时间后，来回移动变阻器滑动端D.开关闭合一段时间后6、甲、乙两物体分别在恒定的合外力和的作用下沿同一直线运动，它们的动量随时间的变化关系如图所示，设甲在时间内所受的冲量为，乙在时间内所受的冲量为，则下列F、I的关系正确的是（）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、图(a)为一列简谐横波在t＝0.10s时刻的波形图，P是平衡位置在x＝1.0m处的质点，Q是平衡位置在x＝4.0m处的质点；图(b)为质点Q的振动图像，下列说法正确的是（）A.在t＝0.25s时，质点P的加速度方向与y轴负方向相同B.从t＝0.10s到t＝0.25s，该波沿x轴正方向传播了6mC.从t＝0.10s到t＝0.6s，质点P通过的路程为100cmD.质点Q简谐运动的表达式为y＝0.10sin10πt(m)8、如图所示的电路中,为理想二极管(正向电阻为零,反向电阻为无穷大),为电容器的两极板，为滑动变阻器，为定值电阻。将滑动变阻器的滑片滑到端，保持开关断开，闭合开关。将滑动变阻器的滑片滑到中央位置，闭合开关，两板间点处的带电液滴恰能保持静止，下列说法正确的是A.将滑片滑向端，该液滴向下运动B.将滑片滑向端，该液滴向上运动C.将板向上移动，该液滴向下运动，点电势降低D.将板向下移动，该液滴向上运动，点电势升高9、铺设海底金属油气管道时，焊接管道需要先用感应加热的方法对焊口两侧进行预热．如图所示，将被加热管道置于感应线圈中，当感应线圈中通以电流时管道发热，下列说法中正确的是A.采用增大交变电流的频率，可使焊接效果越好B.采用增大感应线圈电阻值，可使焊接效果越好C.采用金属电阻率越小的管道材料，焊接效果越好D.感应线圈中通以正弦交流电，在管道中产生的涡流也是交流电10、如图所示，一单匝闭合矩形金属线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO′匀速转动，转轴OO′过ad边和bc边的中点。从图示位置开始计时，穿过线圈的磁通量随时间t的变化关系式为（Wb），时间t的单位为s。已知矩形线圈的电阻为2.0，下列说法正确的是（）A.穿过线圈的磁通量的最大值为WbB.在任意1s时间内，线圈中通过的电流的方向改变20次C.线圈中通过的电流的有效值约为3.14AD.在任意1s时间内，线圈克服安培力所做的功约为9.86J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）等效替代法是物理学中一种常见的、重要的研究方法，某同学想用此法研究热敏电阻的特性，设计了如下的实验。如图，一热敏电阻放在控温容器内：为毫安表，量程，内阻为数十欧姆；为直流电源，电动势约为，内阻很小；为电阻箱，最大阻值为；为开关。已知在90℃时阻值为，在20℃时的阻值约为。现要求在降温过程中测量在90℃～20℃之间的多个温度下的阻值完成下列实验步骤中的填空①依照实验原理电路图连接实验电路②调节控温容器内的温度，使得温度为90℃③将电阻箱调到适当的数值，以保证仪器安全④闭合开关。调节电阻箱，记录电流表的示数，并记录电阻箱的读数⑤将的温度降为；调节电阻箱，使得电流表的读数____，记录此时____⑥温度为时热敏电阻电阻值_____⑦逐步降低的数值，直至20℃为止；在每一温度下重复步骤⑤⑥12．（12分）“测定电池的电动势和内阻”的实验中：(1)在如图甲所示的电路中，为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑动触头应置于___________端（填“A”或“B”）(2)如图乙是根据实验数据作出的U-I图象，由图可知，电源的电动势E=__________V，内阻r=__________Ω(3)实验中如果将电压表并连在滑动变阻器的A、B两端，则理论上电动势的测量值和真实值关系E测________E真，内阻的测量值和真实值r测________r真（填“＜，＞，或=”）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，光滑斜面倾角为37°，一带有正电的小物块质量为m，电荷量为q，置于斜面上，当沿水平方向加有如图所示的匀强电场时，带电小物块恰好静止在斜面上，从某时刻开始，电场强度变化为原来的，求:(1)原来的电场强度为多大？(2)物体运动的加速度大小;(3)沿斜面下滑距离为L时物体的速度.(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2)14．（16分）如图所示，两条平行的光滑金属导轨所在平面与水平面的夹角为θ，间距为d．导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与导轨平面垂直．质量为m的金属棒被固定在导轨上，距底端的距离为s，导轨与外接电源相连，使金属棒通有电流．金属棒被松开后，以加速度a沿导轨匀加速下滑，金属棒中的电流始终保持恒定，重力加速度为g．求下滑到底端的过程中，金属棒：（1）末速度的大小v；（2）通过的电流大小I；（3）通过电荷量Q15．（12分）如图所示，长为L、质量为m的导体棒ab，置于倾角为θ的光滑斜面上．导体棒与斜面的水平底边始终平行．已知导体棒通以从b向a的电流，电流为I，重力加速度为g.(1)若匀强磁场方向竖直向上，为使导体棒静止在斜面上，求磁感应强度B的大小；(2)若匀强磁场的大小、方向都可以改变，要使导体棒能静止在斜面上，求磁感应强度的最小值和对应的方向

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】由图看出，ab段电场线比bc段电场线密，ab段场强较大，根据公式可知，a、b间电势差大于b、c间电势差，即，得到，故选项B正确，选项ACD错误点睛：由图看出，ab段电场线比bc段电场线密，ab段场强较大，根据公式定性分析a、b间与b、c间电势差的大小，再求解中点b的电势，本题的关键是运用匀强电场中场强与电势差的公式定性分析电势差的大小2、B【解析】AC．电流AB产生的磁场在右边垂直纸面向里，在左边垂直纸面向外，在CD左右两边各取一小电流元，根据左手定则，左边的电流元所受的安培力方向向下，右边的电流元所受安培力方向向上，知CD导线逆时针方向转动。当CD导线转过90°后，两电流为同向电流，相互吸引；所以导线CD逆时针方向转动，同时靠近导线AB，故AC错误；BD．电流EF产生的磁场在右边垂直纸面向里，在左边垂直纸面向外，在GH左右两边各取一小电流元，根据左手定则，左边的电流元所受的安培力方向向上，右边的电流元所受安培力方向向下，知GH导线顺时针方向转动。当GH导线转过90°后，两电流为同向电流，相互吸引；所以导线GH顺时针方向转动，同时靠近导线EF，故B正确，D错误。3、A【解析】导线段abcd在磁场中的等效长度为ad两点连线的长度，则；等效电流方向由a→d，据左手定则，安培力方向沿纸面向上，A正确【点睛】本题也可求出ab、bc和cd所受安培力的大小和方向，然后合成4、C【解析】通电后断开，故两板上的带电量不变；根据公式代入可得即当电容器充电后与电源断开后，两极板间的电场强度的大小和两极板间的距离无关，C正确。故选C。5、D【解析】A．开关闭合瞬间，电路中电流增大，线圈产生的磁场增强，穿过线圈Ⅱ的磁通量增大，产生感应电流．故A错误；B．将电键突然断开的瞬间，线圈产生的磁场从有到无消失，穿过穿过线圈Ⅱ的磁通量减小，产生感应电流．故B错误；C．通电时，来回移动变阻器滑动端时，变阻器接入电路的电阻变化，电路中电流变化，线圈产生的磁场变化，穿过线圈Ⅱ磁通量变化，产生感应电流，故C错误D．开关闭合一段时间后，线圈中是恒定的电流，线圈产生稳恒的磁场，穿过线圈Ⅱ的磁通量不变，没有感应电流产生，故D正确。故选：D。6、C【解析】由图象可知，甲乙两物体动量变化量的大小相等，根据动量定理知，冲量的大小相等，即I1=I2根据I=Ft知，冲量的大小相等，作用时间长的力较小，可知F1＞F2故C正确，ABD错误。故选C。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、CD【解析】t=0.10s时Q点在平衡位置上，由乙图知下一时刻向下振动，从而确定了该波向左传播．根据时间与周期的关系，分析质点P的位置和加速度，求出通过的路程．根据甲、乙两图可以读出该波的波长和周期，从而求出波速，根据x=vt求解波传播的距离．根据图象读出振幅A，结合数学知识写出Q点的振动方程【详解】在t=0.10s时，质点Q向y轴负方向运动，根据波形平移法可知该波沿x轴负方向传播，此时P点正向上运动，由图b读出周期T=0.2s，从t=0.10s到t=0.25s经过的时间为：△t＝0.15s＝T，则在t=0.25s时，质点P位于x轴下方，加速度方向与y轴正方向相同，故A错误；因波长λ=8m，从t＝0.10s到t＝0.25s，经过的时间为：△t＝T，该波沿x轴负方向传播了6m，选项B错误；从t＝0.10s到t＝0.6s，经过的时间为0.5s=2.5T，则质点P通过的路程为2.5×4A=10A=100cm，选项C正确；质点Q简谐运动的表达式为y＝Asint＝0.1sint＝0.10sin10πt(cm)，故D正确；故选CD.【点睛】本题的关键是会根据振动情况来判断波的传播方向，抓住振动图象和波动图象之间的内在联系，要知道质点做简谐运动时，在一个周期通过的路程是4A，半个周期内通过的路程是2A，但时间内通过的路程不能类推，要根据起点位置分析.8、BD【解析】A．液滴静止不动，则；滑动变阻器滑向端，电阻减小，分压减小，若电容器电压减小，由可知，电容器电量减小，即电容器放电，但二极管单向导通，无法放电，故此时电容器电量不变，不变，由知，不变，故液滴不动，A错误；B．滑动变阻器滑向b端，电阻变大，分压变大，电容器电压变大，由可知，电容器电量变大，即电容器充电，二极管导通，故此时电容器电量增加，变大，由知，变大，故液滴向上运动，故选项B正确；C．板上移，增大，由知C减小，若电压不变，由知，减小，即电容器放电，但二极管单向导通，无法放电，故此时电容器电量不变，由知，电场强度不变，液滴不动，故C错误；D．板下移，减小，电压不变，由知，E变大，液滴向上运动；根据U=Ed可知C点与B板电势差变大，即C点电势升高，选项D正确；故选BD。9、ACD【解析】高频焊接利用高频交变电流产生高频交变磁场，在焊接的金属工件中就产生感应电流，根据法拉第电磁感应定律分析电流变化的频率与焊缝处的温度升高的关系．焊缝处横截面积小，电阻大，电流相同，焊缝处热功率大，温度升的很高【详解】高频焊接利用高频交变电流产生高频交变磁场，在焊接的金属工件中就产生感应电流，根据法拉第电磁感应定律分析可知，电流变化的频率越高，磁通量变化频率越高，产生的感应电动势越大，感应电流越大，焊缝处的温度升高的越快．故A正确．当增大感应线圈电阻，相当于减小了交流电的电流，电流的峰值变小，在频率不变的情况下，单位时间电流的变化量变小，即电流的变化率变小，则磁场的变化率变小，磁通量的变化率变小，加热效果减弱，故B错误；采用金属电阻率越小的管道材料，会在焊接的管道中产生较大的电流，焊接效果越好，选项C正确；感应线圈中通以正弦交流电，根据法拉第电磁感应定律可知，在管道中产生的涡流也是交流电，选项D正确；故选ACD.10、BD【解析】A．由表达式可知，穿过线圈的磁通量的最大值为BS=0.1Wb，故A错误；B．周期，一个周期内电流方向改变两次，故在任意1s时间内，线圈中电流的方向改变20次，故B正确；C．转动的角速度为ω=20πrad/s，产生的感应电动势最大值为Em=NBSω=2πV电动势的有效值为E=πV线圈中电流的有效值为故C错误；D．在任意ls时间内，线圈克服安培力所做的功故D正确；故选BD。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).为I0(2).电阻箱电阻R1(3).R0+130-R1【解析】⑤[1][2]．将RT的温度降为T1（20℃＜T1＜90℃）；调节电阻箱，使得电流表的读数I0，记录电阻箱电阻R1⑥[3]．由闭合电路欧姆定律可得：温度为90℃时E=I0（r+RA+RT+R0）即E=I0（r+RA+130+R0）…①当RT的温度降为T1时，有E=I0（r+RA+RT1+R1）…②由①②解得RT1=R0+130-R112、①.A②.1.5③.1.0④.=⑤.＞【解析】（1）滑动变阻器在开始时应调节到使电路中电流最小的位置；（2）由图可知，图象由纵坐标交点为电动势；根据图象的斜率绝对值表示内电阻可求得内电阻（3）将电压表并连在滑动变阻器的A．B两端，误差来自由没有分析电流表与电压表的内阻，则通过电表对电路的影响作出真实值与测量值间的图象，由图象可分析其误差情况【详解】（1）为保证实验安全，在开始时电路中电流应为最小值，故滑动变阻器应接入最大阻值，由图可知，滑动变阻器接入部分为右半部分；故滑片应接到A端；（2）在U-I图象中纵坐标的截距代表的是电源的电动势，直线的斜率绝对值代表的是电源的内阻的大小．U-I图可知，电源的电动势E=1.5V；U-I图象斜率的绝对值等于内阻，所以；（3）图中由于电压表测量值小于电源真实的路端电压；但当外电路断开时，电流表的分压可以忽略，故本接法中电动势是准确的．而测量的电压小于真实值，故由图象可知测量的内阻大于真实值【点睛】本题考查实验的连接和数据的处理等内容，要求能正确理解电路的接法及实验安全性的要求，并能正确根据图象得出电动势和内电