2025届湖北省“荆、荆、襄、宜四地七校考试联盟”高二物理第一学期期末学业水平测试试题含解析

2025届湖北省“荆、荆、襄、宜四地七校考试联盟”高二物理第一学期期末学业水平测试试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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，a和b带电荷量相同，以相同动能从A点射入磁场，在匀强磁场中做圆周运动的半径，则可知(重力不计)()A.两粒子都带正电，质量比B.两粒子都带负电，质量比C.两粒子都带正电，质量比D.两粒子都带负电，质量比2、某实验小组，在测定电源电势和内阻的实验中，根据实验数据绘制了甲、乙两干电池的U-I图象，如图所示，则以下说法正确的是（）A.E甲E乙，r甲r乙 B.E甲E乙，r甲r乙C.E甲E乙，r甲r乙 D.E甲E乙，r甲r乙3、如图所示，质子()和α粒子()，以相同的初动能垂直射入偏转电场(粒子不计重力)，则这两个粒子射出电场时的侧位移y之比为()A.1∶1 B.1∶2C.2∶1 D.1∶44、人站在高处的平台上，水平抛出一个质量为的物体，物体落地时的速度为，以地面为重力势能的零点，不计空气阻力，则有（）A.人对小球做的功是B.人对小球做的功是C.小球落地时的机械能是D.小球落地时的机械能是5、如图所示，水平桌面上放有一个闭合铝环，在铝环轴线上方有一个条形磁体。当条形磁体沿轴线竖直向下迅速移动时，下列判断正确的是（）A.铝环有收缩的趋势，对桌面的压力增大 B.铝环有收缩的趋势，对桌面的压力减小C.铝环有扩张的趋势，对桌面的压力减小 D.铝环有扩张的趋势，对桌面的压力增大6、一匝数n=10矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，所产生的交流电电动势瞬时值的表达式，下列说法正确的是（）A.该交流电的频率是50HzB.电动势的有效值是220VC.当时，电动势的瞬时值为0D.穿过线圈的磁通量最大值为4Wb/s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、图中三条实线a、b、c表示三个等势面。一个带电粒子射入电场后只在电场力作用下沿虚线所示途径由M点运动到N点，由图可以看出（）A.M和N点的电场场强EM<ENB.三个等势面的电势关系是C.带电粒子在N点的动能较小，电势能较大D.带电粒子在N点的动能较大，电势能较小8、把标有“220V100W”的A灯和“220V200W”的B灯串联起来，接在电压恒为220V的电源两端，不计导线电阻及灯泡电阻随温度的变化，则下列判断中正确的是（）A.两灯的电阻之比RA∶RB＝2∶1B.两灯的实际电压之比UA∶UB＝1∶2C.两灯实际消耗的功率之比PA∶PB＝1∶2D.在相同时间内，两灯实际发热之比QA∶QB＝2∶19、如图所示，a、b、c、d为一边长为l的正方形的顶点,电荷量均为q（q<0）的两个点电荷分别固定在a、c两点，静电力常量为k,不计重力．下列说法正确的是A.过b、d点的直线位于同一等势面上B.b点的电场强度大小为C.在两点电荷产生的电场中，a、c两点的电势最低D.在b点从静止释放电子，到达d点时速度为零10、如图所示的正方形区域存在垂直纸面向里的磁场，两个质量相等、电荷量相等的异种电荷1、2，以不同速率垂直于磁感线方向从O点垂直ad射入磁场中，O点为ad的中点，两粒子运动的轨迹如图所示，取sin53°=0.8，cos53°=0.6。不计粒子受到的重力。下列关于两粒子的运动速率v、在磁场中的运动时间t、圆周运动周期T及角速度ω的关系正确的是（）A.v1：v2=5：2 B.t1：t2=53：180C.T1：T2=1：1 D.ω1：ω2=180：53三、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）有一个小灯泡上标有“4V，2W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的I-U图线，现有下列器材供选用：A.电压表（0～5V，内阻10kΩ）B.电压表（0～15V，内阻20kΩ）C.电流表（0～3A，内阻0.4Ω）D.电流表（0～0.6A，内阻1Ω）E.滑动变阻器（最大阻值为10Ω，允许最大电流为2A）F.滑动变阻器（最大阻值为500Ω，允许最大电流为1A）G.学生电源（直流6V）、开关、导线若干（1）实验时，选用图甲而不选用图乙所示的电路图来完成实验，其理由是__________：（2）实验中所用电压表应选用_______，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________（用序号字母表示）12．（12分）要测绘一个标有“3V，0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作。已选用的器材有：电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω）：电流表（量程为0～250mA．内阻约5Ω）；电压表（量程为0～3V。内阻约3kΩ）：电键一个、导线若干。①实验中所用的滑动变阻器应选下列中的_____（填字母代号）。A．滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A）B．滑动变阻器（最大阻值1750Ω，额定电流0.3A）②实验的电路图应选用图1中_____（填字母代号）。③实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图2所示。如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V，内阻为5.0Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是_____W。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，两根平行光滑金属导轨MP、NQ与水平面成θ＝30°角固定放置，装置所在区域存在一沿竖直方向的匀强磁场，导轨电阻不计，两导轨间距L＝0.5m，在两导轨形成的斜面上放一个与导轨垂直的均匀金属棒ab，同时闭合电键S，金属棒ab处于静止状态，它的质量为m＝5×10﹣2kg．金属棒ab两端连在导轨间部分对应的电阻为R2＝2Ω，电源电动势E＝3V，电源内阻r＝0.5Ω，电阻R1＝2Ω，其他电阻不计．g取10m/s2，求：（1）金属棒中的电流；（2）所加磁场的磁感应强度大小和方向14．（16分）如图所示，倾角θ=37°的绝缘斜面底端与粗糙程度相同的绝缘水平面平滑连接。整个装置处于场强大小为E,方向水平向右的匀强电场之中。今让一个可视为质点的带电金属块，从斜面顶端由静止开始下滑，已知在金属块下滑到斜面底端的过程中动能增加了J，金属块克服摩擦力做功Wf=14J，重力做功WG=24J，设在整个运动过程中金属块的带电量保持不变。（取g=10m/s2；sin37°=0.6,cos37°=0.8）求：（1）在上述过程中电场力所做的功W电；（2）滑块与斜面之间的动摩擦因数μ；（3）若已知匀强电场的场强E=5×105V/m，金属块所带的电量q=×10－5C。则金属块在水平面上滑行的距离L2为多长？15．（12分）质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要仪器，它的构造原理如图所示．从粒子源S处放出的速度大小不计、质量为m、电荷量为q的正离子，经电势差为U的加速电场加速后，垂直进入一个磁感应强度为B的匀强磁场后到达记录它的照相底片P上．假如离子源能放出氕（H）、氘（H）、氚（H）三种离子，那么它们到达P上的位置到入口处S1的距离之比是多少？（不计重力）

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】两粒子进入磁场后均向下偏转，可知在A点受到洛伦兹力均向下，由左手定则可知，四指所指的方向与粒子的运动方向相反，所以这两个粒子均带负电，根据洛伦兹力提供向心力，得：，得，又动能，联立得：，可见m与半径r的平方成正比，故，选B.【点睛】带电粒子在匀强磁场中以垂直于磁场方向运动，洛伦兹力提供向心力，粒子做匀速圆周运动．根据偏转方向，利用左手定则来判断粒子所带的电性，根据半径表示粒子的质量，即可求得质量之比2、C【解析】U-I图象中图象与纵坐标的交点为电源的电动势；图象与横坐标的交点为短路电流，图象的斜率表示电源的电动势。由图可知，图象与纵坐标的交点为电源的电动势；故E甲＞E乙，由图象可知，甲图象的斜率大于乙的斜率，故甲的内阻大于乙的内阻；故C正确，ABD错误；故选择：C；3、B【解析】质子和α粒子垂直射入偏转电场都做类平抛运动，根据牛顿第二定律得到粒子加速度的表达式为；粒子射出电场时的侧位移y的表达式为y=at2，又；EK＝mv02；联立得，；由题，两个粒子的初动能Ek相同，E、L相同，则y与q成正比，质子（）和α粒子（）电荷量之比为1：2，侧位移y之比为1：2．故选B4、A【解析】AB.根据动能定理得解得人对小球做的功为选项A正确，B错误；CD.以地面为重力势能的零点，小球落地时的机械能为此时小球的动能，即为，选项CD错误；故选A。第II卷非选择题5、A【解析】根据楞次定律可知：当条形磁体沿轴线竖直向下迅速移动时，闭合铝环内的磁通量增加，因此铝环有收缩的趋势，同时有远离磁体的趋势，从而阻碍磁通量的增加，故增加了和桌面的挤压程度，从而使铝环对桌面的压力增加，故选项A正确，BCD错误。故选A。6、C【解析】A．由交流电电动势瞬时值的表达式可读出角速度则该交流电的频率是，故A错误；B．由交流电电动势瞬时值的表达式可得电动势的最大值，则其有效值为故B错误；C．当时，带入到瞬时表达式可得故C正确；D．由电动势的最大值可得穿过线圈的磁通量最大值为故D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、AC【解析】A．电场线越密，电场强度越大，故M和N点的电场场强EM＜EN，故A正确；B．由于不知电荷带电的正负，因此无法判断电场线方向，故三个等势面的电势高低无法判断，故B错误；CD．带电粒子做曲线运动，所受的电场力指向曲线弯曲的内侧，且垂直于等势面，所以电场力大体上向右，带电粒子从M运动到N过程中，速度方向和电场力的方向的夹角大于90°，电场力做负功，电势增大，动能减小，故带电粒子在N点的动能较小，电势能较大，故C正确，D错误；故选AC。8、AD【解析】先根据欧姆定律和电功率的定义得到标有“220V，100W”的A灯和“220V，200W”的B灯的电阻，然后根据串联电路电流相等，求出两灯的电压、功率之比【详解】根据，代入数据可得A灯泡电阻为484Ω，B灯泡电阻为242Ω，故电阻之比为：2：1，故A正确；两个电灯泡电阻之比为2：1，根据U=IR，电压之比为2：1，故B错误；根据P=I2R，电流相等，故电功率之比为2：1，故C错误；根据焦耳定律，Q=I2Rt，电流和时间相等，故热量之比等于电阻之比，即为2：1，故D正确．所以AD正确，BC错误【点睛】本题不考虑温度的影响，将两个灯泡当作定则电阻处理，根据串联电路的电压和电流关系分析求解9、BC【解析】先求解两个电荷单独存在时在b点的场强，然后根据平行四边形定则合成得到b点的场强；根据等量同种点电荷的电场的特点判断b、d连线上各点电势的关系．根据电子的受力情况分析运动【详解】顺着电场线电势逐渐降低；由等量同种点电荷的电场分布的特点可知，过b、d的直线不是等势面，在ac中点的电势最低．故A错误；ac两电荷在b点的电场强度是矢量合，Ea＝Ec＝，则b点的电场强度大小为：E＝2Eacos45°＝，故B正确；因负电荷放在a、c两点，可知在两点电荷产生的电场中，a、c两点的电势最低，选项C正确；在b点从静止释放的电子，由于受到垂直ac向上的斥力作用，则电子将向上运动，不会到达d点，选项D错误；故选BC.10、BC【解析】设正方形的边长为，如图所示由几何知识得，，解得，A．粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得解得则故A错误；C．粒子在磁场中做圆周运动的周期由于、、都相等，两粒子在磁场中做圆周运动的周期相等，故故C正确；B．粒子在磁场中在运动时间由于两粒子在磁场中做圆周运动的周期相等，则粒子在磁场中的运动时间之比故B正确。D．粒子做圆周运动的角速度由于、、都相等，则故D错误。故选BC。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)描绘灯泡的I-U图线所测数据需从零开始，并要多取几组数据；②.(2)A，③.D，④.E【解析】（1）[1]描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，并要多取几组数据，滑动变阻器应选择分压接法；（2）[2]灯泡额定电压为4V，电压表应选A；[3]灯泡额定电流电流表应选D；[4]为方便实验操作，滑动变阻器应选择总阻值较小的E12、①.A②.B③.0.1【解析】①[1]．因实验要求电流从零调，所以滑动变阻器应用分压式接法，应选全电阻最小的变阻器A。②[2]．因小灯泡电阻为故电流表应用外接法，又变阻器用分压式，故电路图应选B。③[3]．电源与小灯泡直接串联，那么路端电压等于小灯泡两端电压，画出内阻为5Ω，电动势为1.5V的电源的路端电压与干路电流的关系图线和小灯泡的伏安特性曲线的交点即表示小灯泡与该电源直接串联；根据交点坐标（1.0V，0.1A）可以计算出小灯泡消耗的功率为P=UI=1×0.1=0.1W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）0.75A；（2），方向竖直向下【解析】（1）分析电路的连接情况，根据闭合电路欧姆定律求解电流强度；（2）分析导体棒受力情况，根据左手定则判断磁场方向，根据平衡条件求解磁感应强度【详解】（1）R1和R2并联的总电阻R＝＝1Ω电路中的总电流I＝＝A＝1.5A通过导体棒的电流I′＝＝0.75A（2）磁场方向在