湖北省部分省级示范性重点中学教科研协作体2025届物理高二第一学期期末学业质量监测试题含解析

湖北省部分省级示范性重点中学教科研协作体2025届物理高二第一学期期末学业质量监测试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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，平行板电容器经开关S与电池连接，a处有一带电的小液滴，S闭合后，液滴处于静止状态．下列说法正确的是（）A.保持开关S闭合，A板稍向下移，则液滴将向下加速运动B.保持开关S闭合，B板稍向右平移，则液滴仍将保持静止C.充电后，将开关S断开，A板稍向下移，则液滴将向上加速运动D.充电后，将开关S断开，将B板稍向右平移，则液滴仍将保持静止2、两个可视为点电荷的带电小球相距为r，当其中一个小球的带电量变为原来的4倍时，另一个小球的电量不变。若保持它们之间的库仑力不变，两个小球之间的距离应变为A.r B.rC.2r D.4r3、一个半径为r1、阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成如图（a）所示的回路。在线圈中半径为r2的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于线圈平面向里，磁感应强度B随时间t变化的关系如图（b）所示，导线电阻忽略不计，则流过R1的电流大小与ab两点电势高低判断正确的是A.，B.，C.，D.，4、如图所示，虚线表示某电场的等势面．一带电粒子仅在电场力作用下由A运动到B的径迹如图中实线所示．粒子在A点的加速度为、电势能为E；在B点的加速度为a、电势能为E则下列结论正确的是A.粒子带正电，a，EB.粒子带负电，a，EC.粒子带正电，，ED.粒子带负电，a，E5、下列说法中正确的是（）A.公式适用于任何情况的场强的计算B.点电荷的带电量一定是1.60×10-19CC.电容器带电量越多，电容越大D.金属材料的电阻率随温度改变而变化6、关于电流，下列说法中正确的是()A.通过导体横截面的电荷量越多，电流越大B.电子运动的速率越大，电流越大C.因为电流有方向，所以电流是矢量D.单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大二、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，质量为m的带正电小球甲用长为L的绝缘轻质细线悬于O点，带负电的小球乙固定在绝缘支架上．现将小球乙放在适当位置并调整两小球电量，使得甲球静止于b点时，两球处在同一水平面上，相距为L，细线与竖直方向的夹角为θ．现保持小球乙位置不变，将小球甲拉至与O同高的c点，细线处于拉直状态，由静止释放，重力加速度为g，小球可视为点电荷，不计空气阻力．小球甲从c运动到b的过程中，下列说法正确的是A.小球甲过b点时所受合力方向指向圆心OB.小球甲过b点时的速度大小为C.小球甲过b点时两球间的库仑力大小为mgsinθD.小球甲从c点到b点的过程中电势能先增大后减小8、闭合回路由电阻R与导线组成，其内部磁场大小按图乙变化，方向如图甲所示，则回路中（）A.电流方向为顺时针方向B.电流越来越大C.磁通量的变化率恒定不变D.产生的感应电动势越来越大9、如图，在图象中表示的是斯特林循环，是英国工程师斯特林于1816年首先提出而得名，图中表示一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。其中，和为等温过程，该循环过程中，下列说法正确的是A.过程中，气体从外界吸收热量B.过程中，气体分子的热运动变得更激烈C.过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多D.过程中，内能的增加量大于气体从外界吸收的热量10、如图所示，已知一带电小球在光滑绝缘的水平面上从静止开始经电压U加速后，水平进入互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域（电场强度E和磁感应强度B已知），小球在此区域的竖直平面内做匀速圆周运动，则（）A.小球可能带正电B.小球做匀速圆周运动的半径为r=C.小球做匀速圆周运动的周期为T=D.若电压U增大，则小球做匀速圆周运动的周期增大三、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）如图所示用多用电表测量小灯泡的电压时，红表笔应接在_____（填“a”或“b”）（2）将多用电表选择开关旋至欧姆档对黑箱中的三个接线柱间电阻进行测量，如图所示得到如下表格中数据，那么黑箱中的线路应该是如图所示电路中的哪一个______黑笔触点112红笔触点231表头读数00.5kΩ2kΩ12．（12分）在研究电磁感应现象的实验中所用的器材有：灵敏电流计、直流电源、带铁芯的线圈L1、线圈L2、开关、滑动变阻器(控制电流大小,以改变磁场的强弱)，如图所示(1)按实验要求在实物图上连线____(2)若将滑动变阻器的两根导线接在接线柱C和D上，而在开关刚闭合时灵敏电流计指针右偏．那么开关闭合后，滑动变阻器的滑动触头向C移动时，灵敏电流计指针将______(填：左偏、右偏或者不偏)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）如图甲所示，在水平地面上固定一对与水平面倾角为的光滑平行导电轨道，轨道间的距离为，两轨道底端的连线与轨道垂直，顶端接有电源．将一根质量为的直导体棒放在两轨体会配合，且与两轨道垂直．已知轨客导体棒的电阻及电源的内电阻均不能忽略，通过导体棒的恒定电流大小为，方向由到，图乙为图甲沿方向观察的平面图．若重力加速度为，在轨道所在空间加一竖直向上的匀强磁场，使导体棒在轨道上保持静止（）请在图乙所示的平面图中画出导体棒受力的示意图；（）求出磁场对导体棒的安培力的大小；（）如果改变导轨所在空间的磁场方向，试确定使导体棒在轨道上保持静止的匀强磁场磁感应强度的最小值的大小和方向14．（16分）如图，在的区域存在方向沿轴负方向的匀强电场，场强大小为；在的区域存在方向垂直于平面向外的匀强磁场。一个氕核和一个氘核先后从轴上点以相同的动能射出，速度方向沿轴正方向。已知进入磁场时，速度方向与轴正方向的夹角为，并从坐标原点处第一次射出磁场。氕核的质量为，电荷量为。氘核的质量为，电荷量为，不计重力。求：(1)第一次进入磁场的位置到原点的距离；(2)磁场的磁感应强度大小；(3)第一次进入磁场到第一次离开磁场的运动时间。15．（12分）某控制带电粒子运动的仪器原理如图所示，区域PP′M′M内有竖直向下的匀强电场，电场场强E＝1.0×103V/m，宽度d＝0.05m，长度L＝0.40m；区域MM′N′N内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B＝2.5×10－2T，宽度D＝0.05m，比荷＝1.0×108C/kg的带正电的粒子以水平初速度v0从P点射入电场．边界MM′不影响粒子的运动，不计粒子重力(1)若v0＝8.0×105m/s，求粒子从区域PP′N′N射出的位置；(2)若粒子第一次进入磁场后就从M′N′间垂直边界射出，求v0的大小；(3)若粒子从M′点射出，求v0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、B【解析】开关S闭合后，电容器板间电压不变．A板稍向下移，由分析可知，板间场强增大，液滴所受的电场力增大，则液滴将向上加速运动，故A错误．开关S闭合后，将B板稍向右移，场强不变，则液滴仍将保持静止，选项B正确；充电后开关S断开，A板稍向下移，则根据，以及可得，场强不变，则液滴仍静止，选项C错误；充电后，将开关S断开，将B板稍向右平移，电容减小，而电量不变，由电容的定义式分析可知板间电压增大，场强增大，液滴所受的电场力增大，则液滴将向上加速运动．故D错误．故选B考点：电容器的动态分析【名师点睛】本题关键要抓住不变量进行分析：电容器与电源保持相连，板间电压保持不变；充电后与电源断开后，电量不变．电量、正对面积不变时，改变板间距离，板间场强不变2、C【解析】两个点电荷之间相互作用为，当其中一个小球的带电量变为原来的4倍时，如果要保持它们间的库仑力不变，则有所以故选C。3、D【解析】由楞次定律可判断通过电阻R1上的电流方向为从b到a，所以；由图(b)可知，0至t0时间内，磁感应强度的变化率：

①由法拉第电磁感应定律有：

②而

③由闭合电路欧姆定律有：

④联立以上各式解得,通过电阻R1上的电流大小为：

⑤故选D.4、D【解析】图中场源位于等势面圆心位置，根据曲线的弯曲可知是静电斥力，根据等差等势面的疏密判断场强大小，结合牛顿第二定律得到加速度大小关系；根据公式判断电势能高低【详解】由于等势面是同心圆，且半径外大里小，故图中场源位于等势面圆心位置，是负电荷；根据曲线的弯曲可知是静电斥力，故粒子也带负电；由于B位置等差等势面较密集，场强大，加速度大，即；从A到B，电势降低，根据公式可知B点电势能大，即，故D正确，ABC错误。故选D。【点睛】本题关键是先根据等势面判断场源，结合曲线运动判断电场力，根据公式φ=Ep/q判断电势能大小5、D【解析】A．公式适用于匀强电场的场强的计算，A错误；B．元电荷的带电量是1.60×10-19C，点电荷是一个理想物理模型，B错误；C．电容是电容器本身具有的属性，和带电量大小无关，C错误；D．金属材料的电阻率随温度改变而变化，D正确。故选D。6、D【解析】根据I=q/t可知，通过导体横截面的电荷量越多，电流不一定越大，选项A错误；根据I=nesv可知，电子运动的速率越大，电流不一定越大，选项B错误；电流有方向，但是电流是标量，选项C错误；根据I=q/t可知，单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大，选项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、AB【解析】小球甲受重力、电场力和绳子拉力，起初静止于b点，则b点是小球甲的平衡位置，即小球甲做圆周运动的“等效”最低点，此时重力和电场力的合力与绳子拉力等值反向，即等效重力与绳子拉力等大反向【详解】A、由题意可知，b点为小球甲做圆周运动等效最低点，当小球甲运动到b点的瞬间，绳子拉力和等效重力方向相反，二力的合力提供向心力，如下图所示，故A正确；B、小球从c运动到b的过程中，根据几何关系可知，b和c点到a的距离相同，根据点电荷电场的分布规律，小球甲从c点运动到b点的过程中，电场力做功为零．所以根据动能定理：，解得，故B正确；C、如上图所示，小球甲经过b点时，两球的库仑力，C错误；D、小球甲从c运动到b的过程中，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增加，故D错误；故本题选AB【点睛】本题的关键是确定圆周运动的等效最低点，能利用竖直平面圆周运动最低点的理论来解决问题，同时本题还要求掌握点电荷的等势面的特点，并能熟练运用动能定理来解决问题8、AC【解析】穿过闭合回路的磁通量垂直指向外增大，由楞次定律可知，感应磁场方向垂直纸面向里，故电流方向为顺时针，故A正确；图象可知，磁感应随时间均匀增大，由可知，磁通量随时间均匀增加，故其变化率恒定不变，由法拉第电磁感应定律可知，，故感应电动势保持不变，电流强度不变，故BD错误C正确；【点睛】由B-t图象可知磁感应强度的变化情况，则由磁通量的定义可知磁通量的变化率；再由楞次定律可判断电流方向；由法拉第电磁感应定律可求得感应电动势9、AC【解析】A．A→B为等温过程，一定质量的理想气体的温度不变，内能不变，体积增大，气体对外做功，根据热力学第一定律可知气体从外界吸收热量，故A正确；B．B→C过程中为等容变化，一定质量的理想气体的压强减小，温度降低，分子的平均动能减小，气体分子的热运动变慢，故B错误；C．C→D过程为等温过程，一定质量的理想气体的压强增大，体积减小，分子密集程度增大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，故C正确；D．D→A过程为等容变化，外界对气体不做功，一定质量的理想气体的压强增大，温度升高，内能的增加量等于气体从外界吸收的热量，故D错误。故选AC。10、BC【解析】A．小球在该区域的竖直平面内做匀速圆周运动，则小球受到的电场力和重力大小相等、方向相反，则小球带负电，A错误；B．因为小球做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，由牛顿第二定律和动能定理可得，且有联立可得小球做匀速圆周运动的半径故B正确；CD．由运动学公式可得联立可得说明周期与电压U无关，故C正确，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.b②.C【解析】（1）[1]．用多用电表测量小灯泡的电压时，因红表笔为“+”极，则红表笔应接在b点；（2）[2]．由题意可知，黑笔触点接1，红笔触点接2，表头读数为0，则说明之间没有电阻，若有二极管，则也处于导通状态；由于多用电表测量电阻时，电流从红表笔流入，黑表笔流出，因此1接二极管的正极；又由于黑笔触点接1，红笔触点接3时，表头读数为0.5kΩ，而每个电阻的阻值为1kΩ，因此可能是两电阻并联；加之当黑笔触点接2，红笔触点接1时，表头读数为2kΩ，而每个电阻的阻值为1kΩ，因此可能是两电阻串联；综上所述，则C正确；12、①.②.右偏【解析】（1）实物连线如图；（2）在电键刚闭合时，回路中的电流增大，原线圈中电流产生的磁场增大，所以副线圈中的磁通量增大，此时电流表指针右偏；电键闭合后滑动变阻器的滑动触头迅速向接线柱C移动时，接入电路的有效电阻减小，所以回路中的电流增大，原线圈中的电流产生的磁场增大，穿过副线圈的磁通量增大，灵敏电流计指针也将右偏；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、（）图见解析（2）；（3）垂直轨道平面斜向上【解析】导体棒受到重力、轨道支持力和磁场对导体棒的安培力，安培力方向由左手定则判断，作出受力示意图．根据共点力平衡条件求解磁场对导体棒的安培力的大小；要使磁感应强度最小，则要求安培力最小，当安培力方向平行斜面向上时，安培力最小，由平衡条件和F=BIL公式求解磁感应强度B的最小值【详解】（1）导体棒受到重力、轨道的支持力和磁场对导体棒的安培力，由左手定则判断可知，安培力方向水平向右．作出受力示意图如图所示（2）根据共点力平衡条件可知，磁场对导体棒的安培力的大小F=mgtanα（3）要使磁感应强度最小，则要求安培力最小．根据受力情况可知，最小安培力Fmin=mgsinα，方向平行于轨道斜向上所以最小磁感应强度Bmin=FminIl＝mgsinαIl根据左手定则可判断出，此时的磁感应强度的方向为垂直轨道平面斜向上【点睛】本题是通电导体在磁场中平衡的问题，分析受力情况是解答的基础，关键是判断安培力的方向14、(1)；(2)；(3)。【解析】氕核在电场中做类平抛运动，在磁场中做匀速圆周运动，运动轨迹如图所示设氕核在电场中的加速度大小为，初速度大小为，它在电场中的运动时间为，第一次进入磁场的位置到原点的距离为，由运动学公式有，由题给条件，氕核进入磁场时速度的方向与轴正方向夹角，进入磁场时速度的分量的大小为联立可得(2)氕核在电场中运动时，由牛顿第二定律有设氕核进入磁场时速度的大小为，由速度合成法则有设磁感应强度大小为，氕核在磁场中运动的圆轨道半径为，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有由几何关系得联立可得(3)设氘核在电场中沿轴正方向射出的速度大小为，在电场中的加速度大小为，由题给条件得由牛顿第二定律有设氘核第一次射入磁场时速度大小为，速度的方向与轴正方向夹角为，入射点到原点的距离为，在电场中运动的时间为，由运动学公式有，则联立可得，，设在磁场中做圆周运动的时间为，及粒子在匀强磁场中做圆周运动的周期公式得且有所以第一次进入磁场到第一次离开磁场的运动时间15、(1)0.0125m(2)3.6×105m/s.(3)第一种情况：v0＝