湖北省宜昌市協(xié)作體2025屆高二物理第一學期期末統(tǒng)考試題含解析

湖北省宜昌市協(xié)作體2025屆高二物理第一學期期末統(tǒng)考試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、a、b兩物體同時從同一地點開始做勻變速直線運動，二者運動的v－t圖象如圖所示，下列說法正確的是A.a、b兩物體運動方向相反B.a物體的加速度小于b物體的加速度C.t＝1s時兩物體的間距等于t＝3s時兩物體的間距D.t＝3s時，a、b兩物體相遇2、如圖所示，套在條形磁鐵外的三個線圈，其面積S1>S2=S3，線圈1、2在同一位置，且線圈3在磁鐵的正中間。設各線圈中的磁通量依次為Φ1、Φ2、Φ3，則它們的大小關系是（）A.Φ1>Φ2>Φ3B.Φ1>Φ2=Φ3C.Φ1<Φ2<Φ3D.Φ1<Φ2=Φ33、下列各圖反映的是帶電粒子在勻強磁場中沿垂直于磁場方向做勻速圓周運動，其中正確的是（）A. B.C. D.4、如圖所示，在勻強磁場中有一水平絕緣傳送帶以速度ν沿順時針方向傳動．現(xiàn)將一帶正電的小物塊輕放在傳送帶的左側．設小物塊在運動過程中電量保持不變，則小物塊運動情況可能正確的是A.小物塊先做勻加速運動，最后做勻速直線運動B.小物塊做加速度增大的加速運動，最后脫離傳送帶向上做曲線運動C.小物塊做加速度減小的加速運動，最后做勻速直線運動D.小物塊做加速度減小加速運動，最后脫離傳送帶向上做曲線運動5、取兩個完全相同的長導線，用其中一根繞成如圖（a）所示的螺線管，當該螺線管中通以電流強度為I的電流時，測得螺線管內(nèi)中部的磁感應強度大小為B，若將另一根長導線對折后繞成如圖（b）所示的螺線管，并通以電流強度也為I的電流時，則在螺線管內(nèi)中部的磁感應強度大小為（）A.0 B.0.5BC.B D.2B6、如圖所示，電壓的最大值為Um，周期為T，曲線為正弦曲線的一部分，則其有效值為()A. B.C. D.二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具，它的構造原理如圖所示，離子源S產(chǎn)生的各種不同正離子束速度可看作零，經(jīng)加速電場加速后垂直進入有界勻強磁場，到達記錄它的照相底片P上，設離子射出磁場的位置到入口處的距離為x，下列判斷正確的是A.若離子束是同位素，則x越大，離子進入磁場時速度越小B.若離子束是同位素，則x越大，離子質(zhì)量越小C.只要x相同，則離子質(zhì)量一定相同D.只要x相同，則離子的比荷一定相同8、如圖甲為小型交流發(fā)電機的示意圖，在勻強磁場中，矩形金屬線圈繞與磁場方向垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示。已知發(fā)電機線圈的內(nèi)阻為2Ω，外接燈泡的電阻為38Ω，其它電阻不計，下列說法正確的是（）A.t=5×10-3s時穿過線圈的磁通量最小B.1s內(nèi)線圈中的電流方向改變50次C.燈泡兩端的電壓為19VD.0~0.02s內(nèi)回路中產(chǎn)生的熱量為0.2J9、某正弦式交流電的方向在1s內(nèi)改變100次，則周期T和頻率f分別是（）A.T=0.01s B.T=0.02sC.f=50Hz D.f=100Hz10、如圖所示的是一遠距離輸電示意圖，圖中均為理想變壓器，輸電導線總電阻為R。則下列關系式正確的是A.輸電導線中的電流強度B.熱損失的功率C.兩變壓器線圈匝數(shù)比滿足D.變壓器①的輸出電流I2和變壓器②的輸入電流I3的關系滿足I2>I3三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）在測電源電動勢和內(nèi)阻實驗中，由于電源內(nèi)阻較小，電壓表示數(shù)變化不明顯，作出的U－I圖象如圖甲中A所示，這對數(shù)據(jù)處理的結果將引入較大誤差，為了解決此問題，某同學在電路中串聯(lián)了一定值電阻R＝7Ω(如圖乙)，作出的U－I圖象如圖甲中B所示①則此電源的電動勢大小為________V，內(nèi)阻為________Ω②如圖所示，是甲、乙、丙三位同學設計的測量電源電動勢和內(nèi)電阻的電路．電路中R1、R2為已知阻值的電阻．下列說法中正確的是（）A．只有甲同學設計的電路能測出電源的電動勢和內(nèi)電阻B．只有乙同學設計的電路能測出電源的電動勢和內(nèi)電阻C．只有丙同學設計電路能測出電源的電動勢和內(nèi)電阻D．三位同學設計的電路都能測出電源的電動勢和內(nèi)電阻12．（12分）在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，現(xiàn)有一只標有“5V，”的小燈泡、導線和開關，還有：A.直流電源電動勢約為5V，內(nèi)阻可不計B.直流電流表量程，內(nèi)阻約為C.直流電流表量程，內(nèi)阻約為D.直流電壓表量程，內(nèi)阻約為E.直流電壓表量程，內(nèi)阻約為F.滑動變阻器最大阻值，允許通過的最大電流為G.滑動變阻器最大阻值，允許通過最大電流為實驗要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能測多組數(shù)據(jù)實驗中電流表應選用______，電壓表應選用______，滑動變阻器應選用______．填器材前的字母該實驗設計了如圖1所示的四個電路，為了減小誤差，應選取的電路是______某同學通過實驗正確作出小燈泡的伏安特性曲線如圖甲所示，現(xiàn)把實驗中使用的小燈泡接到如圖乙所示的電路中，其中電源電動勢，內(nèi)阻，定值電阻，此時燈泡的實際功率為___結果保留兩位有效數(shù)字四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，兩平行金屬導軌間的距離L＝0.40m，金屬導軌所在的平面與水平面夾角θ＝37°，在導軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應強度B＝0.50T、方向垂直于導軌所在平面的勻強磁場．金屬導軌的一端接有電動勢E＝4.5V、內(nèi)阻r＝0.50Ω的直流電源．現(xiàn)把一個質(zhì)量m＝0.040kg的導體棒ab放在金屬導軌上，導體棒恰好靜止．導體棒與金屬導軌垂直且接觸良好，導體棒與金屬導軌接觸的兩點間的電阻R0＝2.5Ω，金屬導軌電阻不計，g取10m/s2已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：(1)電源的輸出功率(2)導體棒受到的摩擦力的大小和方向；14．（16分）如圖甲所示，空間中有一半徑為R，邊界處是由絕緣材料制成的彈性圓筒，粒子打到邊界時，平行邊界切線的分速度不變，垂直邊界切線方向上的分速度等大反向。筒內(nèi)有垂直紙面向外的勻強磁場，其大小隨時間呈周期變化，如圖乙所示，周期為t0（未知）。一帶電粒子在t=0時刻從x軸上的P點以速度v0沿x軸正方向射入磁場中，經(jīng)0.3t0的時間恰好從y軸上的Q點飛出磁場，粒子的質(zhì)量為m，帶電量為q，不計粒子重力。（1）求出磁感應強度B0及磁場變化周期t0的大?。唬?）若粒子在t=0時刻以不變的速率v0從坐標原點O處，沿y軸正方向進入磁場，求出粒子經(jīng)過x軸上的M（-0.5R，0）點的時刻t。15．（12分）在如圖所示的直角坐標系第一象限與第三象限分布勻強磁場和勻強電場，磁感應強度為B，現(xiàn)在第三象限中從P點以初速度v0沿x軸正方向發(fā)射質(zhì)量為m，帶+q的離子，離子經(jīng)電場后恰從坐標原點O射入磁場，離子重力不計。（1）求電場強度為E的大?。唬?）求離子進入磁場的速度；（3）求離子在磁場中運動時間。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】由圖象可知，ab兩物體的速度都為正值，速度方向相同．故A錯誤．圖象的斜率表示加速度，由圖可知，a的斜率為，b的斜率為，所以a物體的加速度比b物體的加速度大．故B錯誤．t=1s時，兩物體的間距為△x＝5×1?×0.5×12?2×1?×1×12m=2.25m；t=3s時兩物體的位移為△x′＝5×3?×0.5×32?2×3?×1×32m=2.25m，故兩者物體間距相等，故C正確，D錯誤，故選C.2、C【解析】在條形磁鐵內(nèi)、外都有磁場，套在條形磁鐵外的三個線圈的磁通量為內(nèi)部向左的磁通量減去外部向右的磁通量，而其內(nèi)部向左的磁通量相同，外部向右的磁通量越大，總磁通量越小，線圈1、2在同一位置，線圈1的外部面積大，則向右的磁通量大，故Φ2>Φ1，線圈2、3面積一樣，線圈3位置外部向右磁通量小，則Φ3>Φ2，可知Φ1<Φ2<Φ3。故選C。3、D【解析】帶電粒子在勻強磁場中沿垂直于磁場方向做勻速圓周運動，其向心力為洛倫茲力，由左手定則可判斷D正確4、C【解析】滑塊受重力、支持力、洛倫茲力和靜摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律分析加速度的變化【詳解】滑塊受重力、支持力、向上的洛倫茲力和靜摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律，有：μ（mg-qvB）=ma，隨速度的增加，滑塊的加速度逐漸減小，直到mg=qvB時加速度減為零，滑塊做勻速運動，故選C.5、A【解析】乙為雙繞線圈，兩股導線產(chǎn)生的磁場相互抵消，管內(nèi)磁感應強度為零，故A正確考點：磁場的疊加名師點睛：本題比較簡單，考查了通電螺線管周圍的磁場，弄清兩圖中電流以及導線的繞法的異同即可正確解答本題6、B【解析】根據(jù)有效值的定義可得解得選項B正確.二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AD【解析】根據(jù)動能定理得到離子進入磁場的速度，即可根據(jù)幾何關系求得在磁場中的軌道半徑，進而由洛倫茲力做向心力求得速度，即可聯(lián)立得到x的表達式【詳解】設正離子質(zhì)量為m，電荷量為q，離子進入磁場時的速度為v；根據(jù)離子在加速電場中運動只有電場力做功，由動能定理可得：，所以，；離子在磁場中運動只受洛倫茲力作用，故離子做勻速圓周運動，根據(jù)幾何關系可得：軌道半徑；故由洛倫茲力做向心力可得：；所以，；AB、若離子束是同位素，即電荷量q相等；則x越大，離子質(zhì)量m越大，那么，離子進入磁場時速度v越小，故A正確，B錯誤；CD、只要x相同，則離子的比荷一定相同，離子質(zhì)量不確定，故C錯誤，D正確；故選AD【點睛】帶電粒子在磁場中運動，洛倫茲力做向心力，故常根據(jù)速度及磁感應強度求得半徑，然后根據(jù)幾何關系求得運動軌跡；或反過來由軌跡根據(jù)幾何關系求解半徑，進而求得速度、磁感應強度8、ACD【解析】A．根據(jù)圖像可知經(jīng)過：電動勢最大，穿過線框的磁通量為0，即最小，A正確；B．一個周期內(nèi)電流方向改變兩次，內(nèi)整周期個數(shù)為：所以電流方向變化次，B錯誤；C．交變電流的有效值為：根據(jù)分壓規(guī)律可知燈泡兩端電壓：C正確；D．根據(jù)焦耳定律：D正確。故選ACD。9、BC【解析】交變電流在一個周期內(nèi)電流的方向改變兩次，周期與頻率互為倒數(shù)【詳解】交變電流在一個周期內(nèi)方向改變兩次，1s內(nèi)電流的方向改變100次，知經(jīng)歷了50個周期，則，頻率，故BC正確，AD錯誤10、AB【解析】A．因為是理想變壓器，則P1=P2，其中P1=U1I1，P2=U2I2，所以選項A正確；B．輸電線上的電流I2=I3，輸電線上損失的電壓為?U=U2-U3，所以輸電線上損失的功率為?P=?UI3=（U2-U3）I3選項B正確；C．這是遠距離輸電示意圖，所以變壓器①是升壓變壓器，則副線圈匝數(shù)大于原線圈匝數(shù)，即變壓器②是降壓變壓器，所以原線圈匝數(shù)大于副線圈匝數(shù)即所以故C錯誤；D．變壓器①和輸出電流和變壓器②的輸入電流都是輸電線上的電流，二者相等，選項D錯誤。故選AB。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.（1）1.5V②.0.5Ω③.（2）D【解析】（1）由圖示電源的U-I圖象可知，電源電動勢E=1.5V，圖象斜率的絕對值等于電源內(nèi)阻，R總=R+r=，則電源內(nèi)阻：r=R總-R=7.5Ω-7Ω=0.5Ω；（2）要測量電動勢和內(nèi)電阻，只需根據(jù)閉合電路歐姆定律列出兩個方程即可求得電動勢和內(nèi)電阻；圖甲中可由E=I（R+r）列式進行計算；圖乙可用E=U+r進行列式計算；圖丙可用E=U+Ir進行列式計算；故三個電路均可求出電動勢和內(nèi)電阻；故選D12、①.C②.E③.F④.C⑤.【解析】根據(jù)燈泡額定電流選擇電流表和電壓表，為方便實驗操作，應選最大阻值較小的滑動變阻器．根據(jù)題意確定滑動變阻器與電流表的接法，然后將實物電路連接完整．在燈泡的圖象坐標系內(nèi)作出電源的圖象，根據(jù)圖象求出燈泡兩端電壓與通過燈泡的電流，然后求出此時燈泡實際功率【詳解】燈泡額定電流為：，則電流表量程選擇即可，故電流表選C；額定電壓為5V，故電壓表應選擇E；實驗要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能測多組數(shù)據(jù)，故滑動變阻器采用分壓接法，為方便實驗操作，滑動變阻器應選擇最大阻值較小的，故滑動變阻器選擇F描繪燈泡伏安特性曲線，電壓與電流應從零開始變化，滑動變阻器應采用分壓接法，燈泡電阻約為，電流表內(nèi)阻約為，電壓表內(nèi)阻約為，則電壓表內(nèi)阻遠大于燈泡電阻，故電流表應采用外接法，故應選擇C電路；把定值電阻與電源整體看做等效電源，根據(jù)閉合電路歐姆定律得：，在圖甲中作出電源的圖象如圖所示：由圖可知，此時燈泡兩端電壓為：，燈泡電流為：，燈泡實際功率為：【點睛】本題考查了實驗器材的選擇、設計實驗電路圖，確定滑動變阻器