2025届湖北省华师一附中物理高二上期末综合测试试题含解析

2025届湖北省华师一附中物理高二上期末综合测试试题注意事项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、如图，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场和磁场相互垂直。在电磁场区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球，小球可沿圆环自由运动。O点为圆环的圆心，a、b、c为圆环上的三个点，a点为最高点，c点为最低点，Ob沿水平方向。已知小球所受电场力与重力大小相等。现将小球从环的顶端a点由静止释放。下列判断正确的是（）A.当小球运动的弧长为圆周长的1/2时，洛伦兹力最大B.当小球运动的弧长为圆周长的3/8时，洛伦兹力最小C.小球从a点到b点，重力势能减小，电势能增大D.小球从b点运动到c点，电势能增大，动能先增大后减小2、有一毫伏表，它的内阻是100Ω，量程为300mV，现要将它改装成量程为3V的伏特表，则毫伏表应（）A.并联一个100Ω的电阻 B.并联一个900Ω的电阻C.串联一个100Ω的电阻 D.串联一个900Ω的电阻3、下列说法正确的是（）A.地磁两极跟地理两极完全重合B.世界上第一个论述磁偏角的科学家是我国的张衡C.地球的地磁北极与地理南极重合D.地球的地磁北极在地理南极附近4、下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是（）A.根据电场强度的定义式可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所受的电场力成正比B.根据电容的定义式可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比C.根据真空中点电荷的场强公式可知，电场中某点的场强与场源电荷所带电荷量成正比D.根据电势差的定义式可知，如果将一个正点电荷从A点移动到B点，电场力做功为1J，则A、B两点间的电势差为1V5、A、B是两种同位素的原子核，它们具有相同的电荷、不同的质量。为测定它们的质量比，使它们从质谱仪的同一加速电场由静止开始加速，然后沿着与磁场垂直的方向进入同一匀强磁场，打到照相底片上。如果从底片上获知A、B在磁场中运动轨迹的直径之比是，则A、B的质量之比为A. B.C. D.6、关于公式和，下列说法正确的是（）A.公式是电场强度的定义式，只适用于匀强电场B.由可知，电场中某点的场强与电场力成正比C.由可知，到点电荷Q距离相等的各点的电场强度相同D.由可知，到点电荷Q距离相等各点的电场强度大小相等二、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，在竖直面（纸面）内有匀强电场，带电量为q(q>0)、质量为m的小球受水平向右大小为F的恒力，从M匀速运动到N．已知MN长为d,与力F的夹角为60°，重力加速度为g，则A.场强大小为B.M、N间的电势差为C.从M到N，电场力做功为D.若仅将力F方向顺时针转60°，小球将从M向N做匀变速直线运动8、如图，用轻绳将两个弹性小球紧紧束缚在一起并发生微小的形变，现正在光滑水平面上以速度v0＝0.1m/s向左做匀速直线运动，已知a、b两弹性小球质量分别为ma＝1.0kg和mb＝2.0kg。一段时间后轻绳突然自动断开，断开后两球仍沿原直线运动。经过t＝4.0s，两球的间距s＝3.6m，下列说法正确的是（）A.刚分离时，a、b两球的速度方向相反B.刚分离时，b球的速度大小为0.5m/sC.刚分离时，a球的速度大小为0.4m/sD.两球分离过程中释放的弹性势能为0.27J9、如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，所加磁场的磁感应强度为B，粒子在D形盒的中心由静止出发，经电压为U的交变电场加速后进入磁场。设粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为T，忽略粒子在电场中的加速时间。下列说法正确的是（）A.交变电场的周期应为TB.B越大，粒子的出射速度越小C.U越大，粒子的出射速度越大D.R越大，粒子的出射速度越大10、关于物质的波粒二象性，下列说法中正确的是（）A.不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波粒二象性B.运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔时，都没有特定的运动轨道C.波动性和粒子性，在宏观现象中是矛盾的、对立的，但在微观高速运动的现象中是统一的D.实物的运动有特定的轨道，所以实物不具有波粒二象性三、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）张明同学在测定某种合金丝的电阻率时：(1)用螺旋测微器测得其直径为_____mm（如图甲所示）；(2)用20分度的游标卡尺测其长度为______cm（如图乙所示）；(3)用图丙所示的电路测得的电阻值将比真实值________(填“偏大”或“偏小”)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1Ω）B．电流表（0～3A，内阻约0.2Ω）C．电流表（0～0.6A，内阻约为0.2Ω）D．电压表（0～3V，内阻约为3kΩ）E．滑动变阻器（0～20Ω，额定电流1A）F．滑动变阻器（0～2000Ω，额定电流0.3A）G．开关、导线(1)上述器材中电流表应选用的是_______；滑动变阻器应选用的是_________；（填写各器材的字母代号）；(2)在方框内画出实验电路图__________________；(3)一组实验中电流表和电压表的示数如图所示，图示中I=______A，U=______V。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，匀强磁场的磁感应强度B＝0.5T，边长L＝10cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r＝1Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，每分钟转3000转，外电路电阻R＝4Ω，求：（1）转动过程中感应电动势的最大值；（2）由图示位置（线圈平面与磁感线平行）转过角时的瞬时感应电动势；（3）由图示位置转过角的过程中通过R的电荷量q；（4）交流电压表的示数；（5）请说出几种使用交流电有效值的情况（至少说出四种）14．（16分）如图所示，空间区域I、II有匀强电场和匀强磁场，MN、PQ为理想边界，I区域竖直方向的宽度为d，Ⅱ区域竖直方向的宽度足够大。匀强电场方向竖直向上，Ⅰ、Ⅱ区域的磁感应强度大小均为B、方向分别水平向里和向外。一个质量为m，电何量为q的带电小球从磁场上方的O点由静止开始下落，进入复合场后，恰能做匀速圆周运动，已知重力加速度为g。（1）试判断小球的电性，并求出电场强度E的大小；（2）若带电小球运动一定时间后恰能回到O点，求它下落时距MN的高度h。15．（12分）如图所示，AB边的右侧有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B．一个带负电的粒子（重力不计）质量为m，电荷量为，速度与AB成，从A点射入匀强磁场中，从B点射出求：（1）画出带电粒子在磁场中运动的轨迹及求出轨道半径？（2）AB间的距离？（3）粒子在磁场中运动的时间？

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、D【解析】球所受的电场力与重力大小相等，二者的合力指向左下方45°，由于合力是恒力，故类似于等效的重力，所以bc弧的中点相当于平时竖直平面圆环的“最低点”.关于圆心对称的位置就是“最高点”；在“最低点”时速度最大．再根据竖直平面内的圆周运动的相关知识解题即可.【详解】A．小球受到水平向左的电场力和竖直向下的重力，二力大小相等，故二力的合力方向于水平方向成45°向左下，如图：故小球运动到圆弧bc的中点时，速度最大，此时的洛伦兹力最大，即小球运动的弧长为圆周长的时，洛仑兹力最大，故A错误；B．由A的分析可知，结合对称性可知，当小球运动的弧长为圆周长的时，洛仑兹力最小，故B错误；C．小球由a到b的过场中，电场力和重力均做正功，重力势能和电势能都减小，故C错误.D．小球从b点运动到c点，电场力做负功，电势能增加；因力的合力方向将于水平方向成45°向左下，当小球运动到圆弧bc的中点时速度最大，所以小球从b点运动到c点过程中，动能先增大，后减小，故D正确。故选D。【点睛】该题关键要能够根据受力分析找出做圆周运动等效的最高点和最低点，再根据竖直平面内的圆周运动的知识解题.2、D【解析】把毫伏表改装成电压表需要串联一个分压电阻，串联电阻阻值为故选D。3、D【解析】A.地磁的南极在地理的北极附近，地磁的北极在地理的南极附近，两者并不完全重合。故A错误；B.世界上第一个论述磁偏角的即第一个发现地磁的两极与地理的两极并不完全重合的科学家是我国的沈括，而不是张衡，故B错误；CD.地球的地磁北极在地理南极附近，故C错误，D正确；故选：D；4、C【解析】A.电场强度由电场本身决定，与试探电荷受到的电场力和电荷量都无关，选项A错误；B.电容器的电容由电容器本身结构决定，与电容器所带的电荷量和两板之间的电压无关，选项B错误；C.公式是真空中点电荷产生场强的决定式，即电场中某点的场强与场源电荷所带电荷量成正比，与该点到场源电荷的距离的平方成反比，选项C正确；D.根据电势差的定义式可知，如果将一个电荷量为1C的正点电荷从A点移动到B点，电场力做功为1J，则A、B两点间的电势差为1V，即表述中少了“电荷量为1C”的条件，选项D错误。故选C。5、D【解析】粒子在加速电场中加速，根据动能定理有，粒子获得的速度为，粒子进入磁场做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力有，所以半径为，则直径为，由于两种粒子的电荷量相等，直径之比为1.08：1，则根据直径公式可知两粒子的质量之比为1.082：1，故D正确，ABC错误。故选D。6、D【解析】AB．公式是电场强度的定义式，适用于任何电场；场强的大小是由电场本身决定的，与试探电荷所受电场力无关，故A错误，B错误。CD．由于电场强度是矢量，故根据知在以一个点电荷为球心，r为半径的球面上，各处的场强大小相同但方向不同，故各处场强不同，故C错误，D正确。故选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、ACD【解析】小球做匀速运动，则受电场力、重力和力F平衡，根据平衡条件列式可求解场强E；根据U=Ed求解电势差；根据动能定理求解电场力的功；若仅将力F方向顺时针转60°，根据力的合成知识找到合力的方向，从而判断小球的运动情况【详解】对小球受力分析，如图；根据平衡知识可知：，解得，选项A正确；M、N间的电势差为（α角是MN与场强方向的夹角），选项B错误；从M到N，电场力做功与重力和力F做功之和为零，即，选项C正确；因电场力qE和重力mg的合力与F等大反向，则若仅将力F方向顺时针转60°，小球受的合力方向沿NM的方向向下，大小为F，则小球将从M向N做匀变速直线运动，选项D正确；故选ACD.8、AD【解析】ABC．取向左为正方向，由动量守恒定律得经过后，两球的间距为则有解得，可知，刚分离时，球的速度大小为0.5m/s，方向向右，球的速度大小为0.4m/s，方向向左，两球的速度方向相反，故A正确，B、C错误；D．设两球分离过程中释放的弹性势能为，由能量守恒定律得解得故D正确；故选AD。9、AD【解析】A．要使粒子能够在回旋加速器持续的加速，交变电场的周期应和粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期相同，A正确；BCD．粒子最终从D形盒中飞出，洛伦兹力提供向心力：粒子出射速度的最大值：可知粒子出射速度与加速电压无关，越大，粒子出射速度越大，越大，粒子出射速度越大，BC错误，D正确。故选AD。10、ABC【解析】A．波粒二象性是微观世界特有的规律，一切运动的微粒都具有波粒二象性，A正确；B．由于微观粒子的运动遵守不确定关系，所以运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔发生衍射时，都没有特定的运动轨道，B正确；C．波粒二象性适用于微观高速领域，C正确；D．宏观物体运动形成的德布罗意波的波长很小，很难被观察到，但它仍有波粒二象性，D错误。故选ABC。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、①.3.202-3.205②.5.015③.偏小【解析】（1）解决本题的关键明确：螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读（2）游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标尺读数，不需估读（3）由电路图，根据电表内阻的影响确定误差情况【详解】（1）螺旋测微器的固定刻度为3.0mm，可动刻度为20.5×0.01mm=0.205mm，所以最终读数为3.0mm+0.205mm=3.205mm（2）20分度的游标卡尺，精确度是0.05mm，游标卡尺的主尺读数为50mm，游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺读数为3×0.05mm=0.15mm，所以最终读数为：50mm+0.15mm=50.15mm=5.015cm（3）由欧姆定律得，电阻阻值R=U/I，由于电压表的分流作用使电流测量值偏大，则电阻测量值偏小【点睛】考查螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数；游标卡尺不需要估读、螺旋测微器需要估读．掌握由欧姆定律分析电路的误差的方法12、①.C②.E③.④.0.48⑤.2.20【解析】(1)[1]电池组3V，根据欧姆定律，电路中的最大电流约为故电流表选C；[2]题目要求测量结果尽量准确要选择滑动变阻器分压接法，则选取总阻值较小的滑动变阻器E；(2)[3]被测电阻约说明待测电阻为小电阻，所以电流表应外接，滑动变阻器分压接法，电路图如图：(3)[4]电流表选0～0.6A，最小分度为0.02A，由图可知，电流表示数为0.48A；[5]电池组3V，电压表选0～3V，最小分度为0.1V，由图可知，电压表示数为2.20V。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