2025屆湖北省“荊、荊、襄、宜四地七?？荚嚶?lián)盟”高二物理第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析

2025屆湖北省“荊、荊、襄、宜四地七?？荚嚶?lián)盟”高二物理第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，a和b帶電荷量相同，以相同動(dòng)能從A點(diǎn)射入磁場(chǎng)，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑，則可知(重力不計(jì))()A.兩粒子都帶正電，質(zhì)量比B.兩粒子都帶負(fù)電，質(zhì)量比C.兩粒子都帶正電，質(zhì)量比D.兩粒子都帶負(fù)電，質(zhì)量比2、某實(shí)驗(yàn)小組，在測(cè)定電源電勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了甲、乙兩干電池的U-I圖象，如圖所示，則以下說(shuō)法正確的是（）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、如圖所示，質(zhì)子()和α粒子()，以相同的初動(dòng)能垂直射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)(粒子不計(jì)重力)，則這兩個(gè)粒子射出電場(chǎng)時(shí)的側(cè)位移y之比為()A.1∶1 B.1∶2C.2∶1 D.1∶44、人站在高處的平臺(tái)上，水平拋出一個(gè)質(zhì)量為的物體，物體落地時(shí)的速度為，以地面為重力勢(shì)能的零點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，則有（）A.人對(duì)小球做的功是B.人對(duì)小球做的功是C.小球落地時(shí)的機(jī)械能是D.小球落地時(shí)的機(jī)械能是5、如圖所示，水平桌面上放有一個(gè)閉合鋁環(huán)，在鋁環(huán)軸線上方有一個(gè)條形磁體。當(dāng)條形磁體沿軸線豎直向下迅速移動(dòng)時(shí)，下列判斷正確的是（）A.鋁環(huán)有收縮的趨勢(shì)，對(duì)桌面的壓力增大 B.鋁環(huán)有收縮的趨勢(shì)，對(duì)桌面的壓力減小C.鋁環(huán)有擴(kuò)張的趨勢(shì)，對(duì)桌面的壓力減小 D.鋁環(huán)有擴(kuò)張的趨勢(shì)，對(duì)桌面的壓力增大6、一匝數(shù)n=10矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，所產(chǎn)生的交流電電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式，下列說(shuō)法正確的是（）A.該交流電的頻率是50HzB.電動(dòng)勢(shì)的有效值是220VC.當(dāng)時(shí)，電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為0D.穿過線圈的磁通量最大值為4Wb/s二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、圖中三條實(shí)線a、b、c表示三個(gè)等勢(shì)面。一個(gè)帶電粒子射入電場(chǎng)后只在電場(chǎng)力作用下沿虛線所示途徑由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，由圖可以看出（）A.M和N點(diǎn)的電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)EM<ENB.三個(gè)等勢(shì)面的電勢(shì)關(guān)系是C.帶電粒子在N點(diǎn)的動(dòng)能較小，電勢(shì)能較大D.帶電粒子在N點(diǎn)的動(dòng)能較大，電勢(shì)能較小8、把標(biāo)有“220V100W”的A燈和“220V200W”的B燈串聯(lián)起來(lái)，接在電壓恒為220V的電源兩端，不計(jì)導(dǎo)線電阻及燈泡電阻隨溫度的變化，則下列判斷中正確的是（）A.兩燈的電阻之比RA∶RB＝2∶1B.兩燈的實(shí)際電壓之比UA∶UB＝1∶2C.兩燈實(shí)際消耗的功率之比PA∶PB＝1∶2D.在相同時(shí)間內(nèi)，兩燈實(shí)際發(fā)熱之比QA∶QB＝2∶19、如圖所示，a、b、c、d為一邊長(zhǎng)為l的正方形的頂點(diǎn),電荷量均為q（q<0）的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別固定在a、c兩點(diǎn)，靜電力常量為k,不計(jì)重力．下列說(shuō)法正確的是A.過b、d點(diǎn)的直線位于同一等勢(shì)面上B.b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為C.在兩點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中，a、c兩點(diǎn)的電勢(shì)最低D.在b點(diǎn)從靜止釋放電子，到達(dá)d點(diǎn)時(shí)速度為零10、如圖所示的正方形區(qū)域存在垂直紙面向里的磁場(chǎng)，兩個(gè)質(zhì)量相等、電荷量相等的異種電荷1、2，以不同速率垂直于磁感線方向從O點(diǎn)垂直ad射入磁場(chǎng)中，O點(diǎn)為ad的中點(diǎn)，兩粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示，取sin53°=0.8，cos53°=0.6。不計(jì)粒子受到的重力。下列關(guān)于兩粒子的運(yùn)動(dòng)速率v、在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t、圓周運(yùn)動(dòng)周期T及角速度ω的關(guān)系正確的是（）A.v1：v2=5：2 B.t1：t2=53：180C.T1：T2=1：1 D.ω1：ω2=180：53三、實(shí)驗(yàn)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）有一個(gè)小燈泡上標(biāo)有“4V，2W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪這個(gè)燈泡的I-U圖線，現(xiàn)有下列器材供選用：A.電壓表（0～5V，內(nèi)阻10kΩ）B.電壓表（0～15V，內(nèi)阻20kΩ）C.電流表（0～3A，內(nèi)阻0.4Ω）D.電流表（0～0.6A，內(nèi)阻1Ω）E.滑動(dòng)變阻器（最大阻值為10Ω，允許最大電流為2A）F.滑動(dòng)變阻器（最大阻值為500Ω，允許最大電流為1A）G.學(xué)生電源（直流6V）、開關(guān)、導(dǎo)線若干（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，選用圖甲而不選用圖乙所示的電路圖來(lái)完成實(shí)驗(yàn)，其理由是__________：（2）實(shí)驗(yàn)中所用電壓表應(yīng)選用_______，電流表應(yīng)選用________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________（用序號(hào)字母表示）12．（12分）要測(cè)繪一個(gè)標(biāo)有“3V，0.6W”小燈泡的伏安特性曲線，燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3V，并便于操作。已選用的器材有：電池組（電動(dòng)勢(shì)為4.5V，內(nèi)阻約1Ω）：電流表（量程為0～250mA．內(nèi)阻約5Ω）；電壓表（量程為0～3V。內(nèi)阻約3kΩ）：電鍵一個(gè)、導(dǎo)線若干。①實(shí)驗(yàn)中所用的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選下列中的_____（填字母代號(hào)）。A．滑動(dòng)變阻器（最大阻值20Ω，額定電流1A）B．滑動(dòng)變阻器（最大阻值1750Ω，額定電流0.3A）②實(shí)驗(yàn)的電路圖應(yīng)選用圖1中_____（填字母代號(hào)）。③實(shí)驗(yàn)得到小燈泡的伏安特性曲線如圖2所示。如果將這個(gè)小燈泡接到電動(dòng)勢(shì)為1.5V，內(nèi)阻為5.0Ω的電源兩端，小燈泡消耗的功率是_____W。四、計(jì)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(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌MP、NQ與水平面成θ＝30°角固定放置，裝置所在區(qū)域存在一沿豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌間距L＝0.5m，在兩導(dǎo)軌形成的斜面上放一個(gè)與導(dǎo)軌垂直的均勻金屬棒ab，同時(shí)閉合電鍵S，金屬棒ab處于靜止?fàn)顟B(tài)，它的質(zhì)量為m＝5×10﹣2kg．金屬棒ab兩端連在導(dǎo)軌間部分對(duì)應(yīng)的電阻為R2＝2Ω，電源電動(dòng)勢(shì)E＝3V，電源內(nèi)阻r＝0.5Ω，電阻R1＝2Ω，其他電阻不計(jì)．g取10m/s2，求：（1）金屬棒中的電流；（2）所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向14．（16分）如圖所示，傾角θ=37°的絕緣斜面底端與粗糙程度相同的絕緣水平面平滑連接。整個(gè)裝置處于場(chǎng)強(qiáng)大小為E,方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)之中。今讓一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電金屬塊，從斜面頂端由靜止開始下滑，已知在金屬塊下滑到斜面底端的過程中動(dòng)能增加了J，金屬塊克服摩擦力做功Wf=14J，重力做功WG=24J，設(shè)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中金屬塊的帶電量保持不變。（取g=10m/s2；sin37°=0.6,cos37°=0.8）求：（1）在上述過程中電場(chǎng)力所做的功W電；（2）滑塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；（3）若已知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E=5×105V/m，金屬塊所帶的電量q=×10－5C。則金屬塊在水平面上滑行的距離L2為多長(zhǎng)？15．（12分）質(zhì)譜儀是一種測(cè)定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要儀器，它的構(gòu)造原理如圖所示．從粒子源S處放出的速度大小不計(jì)、質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子，經(jīng)電勢(shì)差為U的加速電場(chǎng)加速后，垂直進(jìn)入一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后到達(dá)記錄它的照相底片P上．假如離子源能放出氕（H）、氘（H）、氚（H）三種離子，那么它們到達(dá)P上的位置到入口處S1的距離之比是多少？（不計(jì)重力）

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】?jī)闪Ｗ舆M(jìn)入磁場(chǎng)后均向下偏轉(zhuǎn)，可知在A點(diǎn)受到洛倫茲力均向下，由左手定則可知，四指所指的方向與粒子的運(yùn)動(dòng)方向相反，所以這兩個(gè)粒子均帶負(fù)電，根據(jù)洛倫茲力提供向心力，得：，得，又動(dòng)能，聯(lián)立得：，可見m與半徑r的平方成正比，故，選B.【點(diǎn)睛】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以垂直于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．根據(jù)偏轉(zhuǎn)方向，利用左手定則來(lái)判斷粒子所帶的電性，根據(jù)半徑表示粒子的質(zhì)量，即可求得質(zhì)量之比2、C【解析】U-I圖象中圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為電源的電動(dòng)勢(shì)；圖象與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)為短路電流，圖象的斜率表示電源的電動(dòng)勢(shì)。由圖可知，圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為電源的電動(dòng)勢(shì)；故E甲＞E乙，由圖象可知，甲圖象的斜率大于乙的斜率，故甲的內(nèi)阻大于乙的內(nèi)阻；故C正確，ABD錯(cuò)誤；故選擇：C；3、B【解析】質(zhì)子和α粒子垂直射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)都做類平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律得到粒子加速度的表達(dá)式為；粒子射出電場(chǎng)時(shí)的側(cè)位移y的表達(dá)式為y=at2，又；EK＝mv02；聯(lián)立得，；由題，兩個(gè)粒子的初動(dòng)能Ek相同，E、L相同，則y與q成正比，質(zhì)子（）和α粒子（）電荷量之比為1：2，側(cè)位移y之比為1：2．故選B4、A【解析】AB.根據(jù)動(dòng)能定理得解得人對(duì)小球做的功為選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；CD.以地面為重力勢(shì)能的零點(diǎn)，小球落地時(shí)的機(jī)械能為此時(shí)小球的動(dòng)能，即為，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤；故選A。第II卷非選擇題5、A【解析】根據(jù)楞次定律可知：當(dāng)條形磁體沿軸線豎直向下迅速移動(dòng)時(shí)，閉合鋁環(huán)內(nèi)的磁通量增加，因此鋁環(huán)有收縮的趨勢(shì)，同時(shí)有遠(yuǎn)離磁體的趨勢(shì)，從而阻礙磁通量的增加，故增加了和桌面的擠壓程度，從而使鋁環(huán)對(duì)桌面的壓力增加，故選項(xiàng)A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。6、C【解析】A．由交流電電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式可讀出角速度則該交流電的頻率是，故A錯(cuò)誤；B．由交流電電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式可得電動(dòng)勢(shì)的最大值，則其有效值為故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)時(shí)，帶入到瞬時(shí)表達(dá)式可得故C正確；D．由電動(dòng)勢(shì)的最大值可得穿過線圈的磁通量最大值為故D錯(cuò)誤。故選C。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AC【解析】A．電場(chǎng)線越密，電場(chǎng)強(qiáng)度越大，故M和N點(diǎn)的電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)EM＜EN，故A正確；B．由于不知電荷帶電的正負(fù)，因此無(wú)法判斷電場(chǎng)線方向，故三個(gè)等勢(shì)面的電勢(shì)高低無(wú)法判斷，故B錯(cuò)誤；CD．帶電粒子做曲線運(yùn)動(dòng)，所受的電場(chǎng)力指向曲線彎曲的內(nèi)側(cè)，且垂直于等勢(shì)面，所以電場(chǎng)力大體上向右，帶電粒子從M運(yùn)動(dòng)到N過程中，速度方向和電場(chǎng)力的方向的夾角大于90°，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)增大，動(dòng)能減小，故帶電粒子在N點(diǎn)的動(dòng)能較小，電勢(shì)能較大，故C正確，D錯(cuò)誤；故選AC。8、AD【解析】先根據(jù)歐姆定律和電功率的定義得到標(biāo)有“220V，100W”的A燈和“220V，200W”的B燈的電阻，然后根據(jù)串聯(lián)電路電流相等，求出兩燈的電壓、功率之比【詳解】根據(jù)，代入數(shù)據(jù)可得A燈泡電阻為484Ω，B燈泡電阻為242Ω，故電阻之比為：2：1，故A正確；兩個(gè)電燈泡電阻之比為2：1，根據(jù)U=IR，電壓之比為2：1，故B錯(cuò)誤；根據(jù)P=I2R，電流相等，故電功率之比為2：1，故C錯(cuò)誤；根據(jù)焦耳定律，Q=I2Rt，電流和時(shí)間相等，故熱量之比等于電阻之比，即為2：1，故D正確．所以AD正確，BC錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】本題不考慮溫度的影響，將兩個(gè)燈泡當(dāng)作定則電阻處理，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓和電流關(guān)系分析求解9、BC【解析】先求解兩個(gè)電荷單獨(dú)存在時(shí)在b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，然后根據(jù)平行四邊形定則合成得到b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)；根據(jù)等量同種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)的特點(diǎn)判斷b、d連線上各點(diǎn)電勢(shì)的關(guān)系．根據(jù)電子的受力情況分析運(yùn)動(dòng)【詳解】順著電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低；由等量同種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布的特點(diǎn)可知，過b、d的直線不是等勢(shì)面，在ac中點(diǎn)的電勢(shì)最低．故A錯(cuò)誤；ac兩電荷在b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量合，Ea＝Ec＝，則b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為：E＝2Eacos45°＝，故B正確；因負(fù)電荷放在a、c兩點(diǎn)，可知在兩點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中，a、c兩點(diǎn)的電勢(shì)最低，選項(xiàng)C正確；在b點(diǎn)從靜止釋放的電子，由于受到垂直ac向上的斥力作用，則電子將向上運(yùn)動(dòng)，不會(huì)到達(dá)d點(diǎn)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選BC.10、BC【解析】設(shè)正方形的邊長(zhǎng)為，如圖所示由幾何知識(shí)得，，解得，A．粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得解得則故A錯(cuò)誤；C．粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期由于、、都相等，兩粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期相等，故故C正確；B．粒子在磁場(chǎng)中在運(yùn)動(dòng)時(shí)間由于兩粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期相等，則粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比故B正確。D．粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度由于、、都相等，則故D錯(cuò)誤。故選BC。三、實(shí)驗(yàn)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)描繪燈泡的I-U圖線所測(cè)數(shù)據(jù)需從零開始，并要多取幾組數(shù)據(jù)；②.(2)A，③.D，④.E【解析】（1）[1]描繪燈泡伏安特性曲線，電壓與電流應(yīng)從零開始變化，并要多取幾組數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇分壓接法；（2）[2]燈泡額定電壓為4V，電壓表應(yīng)選A；[3]燈泡額定電流電流表應(yīng)選D；[4]為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇總阻值較小的E12、①.A②.B③.0.1【解析】①[1]．因?qū)嶒?yàn)要求電流從零調(diào)，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)用分壓式接法，應(yīng)選全電阻最小的變阻器A。②[2]．因小燈泡電阻為故電流表應(yīng)用外接法，又變阻器用分壓式，故電路圖應(yīng)選B。③[3]．電源與小燈泡直接串聯(lián)，那么路端電壓等于小燈泡兩端電壓，畫出內(nèi)阻為5Ω，電動(dòng)勢(shì)為1.5V的電源的路端電壓與干路電流的關(guān)系圖線和小燈泡的伏安特性曲線的交點(diǎn)即表示小燈泡與該電源直接串聯(lián)；根據(jù)交點(diǎn)坐標(biāo)（1.0V，0.1A）可以計(jì)算出小燈泡消耗的功率為P=UI=1×0.1=0.1W四、計(jì)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(shuō)明、方程式和演算步驟。13、（1）0.75A；（2），方向豎直向下【解析】（1）分析電路的連接情況，根據(jù)閉合電路歐姆定律求解電流強(qiáng)度；（2）分析導(dǎo)體棒受力情況，根據(jù)左手定則判斷磁場(chǎng)方向，根據(jù)平衡條件求解磁感應(yīng)強(qiáng)度【詳解】（1）R1和R2并聯(lián)的總電阻R＝＝1Ω電路中的總電流I＝＝A＝1.5A通過導(dǎo)體棒的電流I′＝＝0.75A（2）磁場(chǎng)方向在