華中師大一附中2025屆高二物理第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題含解析

華中師大一附中2025屆高二物理第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其主體部分是兩個D形金屬盒，兩金屬盒處在垂直于盒底的勻強磁場中，并分別與高頻交流電源兩極相連接，從而使粒子每次經(jīng)過兩盒間的狹縫時都得到加速，如圖所示，現(xiàn)要增大帶電粒子從回旋加速器射出時的動能，下列方法可行的是（）A.增大金屬盒的半徑 B.減小狹縫間的距離C.減小磁場的磁感應(yīng)強度 D.增大高頻交流電壓2、如圖所示，兩導(dǎo)體板水平放置，兩板間電勢差為U，帶正電粒子以某一初速度vo沿平行于兩板的方向從兩板正中間射入，穿過兩板后又垂直于磁場方向射入邊界線豎直的勻強磁場，則粒子射入磁場和射出磁場的M、N兩點間的距離d及在磁場中的運動時間t隨著U和vo的變化情況為A.d隨V0增大而增大 B.d隨U增大而增大C.t隨V0增大而增大 D.t隨U增大而增大3、中國宋代科學(xué)家沈括在《夢溪筆談》中最早記載了地磁偏角：“以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也.”進(jìn)一步研究表明，地球周圍地磁場的磁感線分布示意圖如圖.結(jié)合上述材料，下列說法不正確的是()A.地理南、北極與地磁場的南、北極不重合B.地球內(nèi)部也存在磁場，地磁南極在地理北極附近C.地球表面任意位置的地磁場方向都與地面平行D.在赤道上磁針的N極在靜止時指向地理北極附近4、在水平地面上方有正交的勻強電場和勻強磁場，勻強電場方向豎直向下、勻強磁場方向水平向里?，F(xiàn)將一個帶正電的金屬小球從點以初速度水平拋出，小球著地時的速度為，在空中的飛行時間為。若將磁場撤除，其他條件均不變，那么小球著地時的速度為，在空中飛行的時間為，小球所受空氣阻力可忽略不計。則關(guān)于和和的大小比較，以下判斷正確的是（）A. B.C. D.5、關(guān)于磁感應(yīng)強度B，下列說法中正確的是()A.由定義式B=可知，磁感應(yīng)強度B與F成正比，與IL成反比B.一小段通電導(dǎo)線放在磁感應(yīng)強度為零處，它所受的磁場力一定為零C.一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場力作用，該處的磁感應(yīng)強度一定為零D.磁場中某處磁感應(yīng)強度的方向，與通電導(dǎo)線在該處所受磁場力的方向相同6、關(guān)于磁感應(yīng)強度的方向，下列方法不正確的是()A.小磁針靜止時S極所指的方向B.小磁針靜止時N極所指的方向C.小磁針N極的受力方向D.同磁場方向一致二、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、如圖所示的電路中，電源電動勢E和內(nèi)阻r恒定不變，滑片P從左端向右端移動，則A.電流表的示數(shù)變大 B.電壓表的示數(shù)變大C.電阻消耗的功率變小 D.電燈L消耗的功率變小8、在一根較長的鐵釘上，用漆包線繞上兩個線圈A、B，將線圈B的兩端接在一起，并把CD段漆包線拉直沿南北方向放置在靜止的小磁針的上方，如圖所示．下列判斷正確的是A.開關(guān)閉合時，小磁針的N極垂直紙面向外轉(zhuǎn)動B.開關(guān)閉合時，小磁針的N極垂直紙面向里轉(zhuǎn)動C.開關(guān)斷開時，小磁針的N極垂直紙面向里轉(zhuǎn)動D.開關(guān)斷開時，小磁針的N極垂直紙面向外轉(zhuǎn)動9、如圖所示，虛線A、B、C代表電場中的三條等勢線，其電勢分別為9V、6V，3V．實線為帶電粒子在電場中運動時的軌跡，P、Q為軌跡與A、C的交點，電只受電場力作用，不計粒子重力，則下列說法正確的是（）A.粒子一定帶正電B.粒子在P點的動能大于在Q點的動能C.粒子在P點的電勢能大于粒子在Q點的電勢能D.粒子在P點的加速度一定小于在Q點的加速度10、如圖所示，矩形線圈abed在勻強磁場中分別繞垂直于磁場方向的軸P1和P2以相同的角速度勻速轉(zhuǎn)動，當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場方向平行時A.線圈繞P1轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電流等于繞P2轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電流，且均為0B.線圈繞P1轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢等于繞P2轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢C.線圈繞P1和P2轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向相同，都是a-b-c-dD.線圈繞P1轉(zhuǎn)動時cd邊受到的安培力等于繞P2轉(zhuǎn)動時cd邊受到的安培力三、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）某同學(xué)做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗，已知小燈泡標(biāo)稱值為“2.5V1.25W”，實驗室中除導(dǎo)線和開關(guān)外，還有以下器材可供選擇：電壓表(量程為3V，內(nèi)阻為3kΩ)；電流表(量程為100mA，內(nèi)阻為10Ω)；電流表(量程為3A，內(nèi)阻為0.1Ω)；滑動變阻器(0～10Ω，額定電流為2A)；滑動變阻器(0～1kΩ，額定電流為0.5A)；定值電阻(阻值為2.5Ω)；定值電阻(阻值為10Ω)；定值電阻(阻值為1kΩ)；電源E(E＝3V，內(nèi)阻不計)。實驗要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能進(jìn)行多次測量。（1）實驗中滑動變阻器應(yīng)選用________，電流表應(yīng)選用________(均填器材符號)，并________(填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)定值電阻。（2）在圖中的虛線框內(nèi)畫出電路圖______________。(圖中標(biāo)出選用的器材的符號)12．（12分）現(xiàn)有一個電壓表、一個電阻箱、一個開關(guān)及導(dǎo)線若干，如何根據(jù)閉合電路歐姆定律測出一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻（1）在方框中畫出電路圖_____（2）實驗過程中，將電阻箱撥到45Ω時，電壓表讀數(shù)為0.90V；若將電阻箱撥到圖甲所示，可以讀出電阻箱的阻值為______Ω，電壓表的讀數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)為________V.（3）根據(jù)以上實驗數(shù)據(jù)，可以算出該節(jié)干電池的電動勢E＝_______V，內(nèi)電阻r＝_______Ω.（保留三位有效數(shù)字）（4）電動勢的測量值________真實值，內(nèi)電阻的測量值________真實值。（填“大于”、“小于”或“等于”）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，一導(dǎo)熱性能良好、內(nèi)壁光滑的汽缸豎直放置，在距汽缸底部處有一與汽缸固定連接的卡環(huán)，活塞與汽缸底部之間封閉了一定質(zhì)量的氣體．當(dāng)氣體的溫度、大氣壓強時，活塞與汽缸底部之間的距離，不計活塞的質(zhì)量和厚度．現(xiàn)對汽缸加熱，使活塞緩慢上升，求：（1）活塞剛到卡環(huán)處時封閉氣體的溫度；（2）封閉氣體溫度升高到時的壓強（3）汽缸內(nèi)的氣體從升高到的過程中，若從外界吸收了150J的熱量，則在此過程中氣體的內(nèi)能變化了多少？假設(shè)活塞的面積為14．（16分）如圖所示，在地面附近有一范圍足夠大的互相正交的勻強電場和勻強磁場．勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向水平并垂直紙面向里，一質(zhì)量為m、帶電量為+q的帶電微粒在此區(qū)域恰好做速度大小為v的勻速圓周運動．（重力加速度為g）（1）求此區(qū)域內(nèi)電場強度的大小和方向；（2）若某時刻微粒運動到場中距地面高度為H的P點，速度與水平方向成45o，如圖所示．則該微粒至少須經(jīng)多長時間運動到距地面最高點？最高點距地面多高？（3）在（2）問中微粒運動P點時，突然撤去磁場，同時電場強度大小不變，方向變?yōu)樗较蛴遥瑒t該微粒運動中距地面的最大高度是多少？15．（12分）如圖所示，在豎直向下的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，兩根足夠長的平行光滑金屬軌道cd、ef固定在水平面內(nèi)，相距為L，軌道左端c、e間連接一阻值為R的電阻．將一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab垂直于cd、ef放在軌道上，與軌道接觸良好．軌道和導(dǎo)體棒的電阻均不計(1)導(dǎo)體棒ab沿軌道以速度v向右做勻速運動．時，磁感應(yīng)強度為，此時ab到達(dá)的位置恰好使cabe構(gòu)成一個邊長為L的正方形．為使閉合電路中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，求從開始，磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系式(2)如果勻強磁場的磁感應(yīng)強度B保持不變，為使導(dǎo)體棒ab沿軌道以速度v向右做勻速運動，需對導(dǎo)體棒ab施加一個水平向右的外力F①求外力F的大小；②通過公式推導(dǎo)驗證：在時間內(nèi)，外力F對導(dǎo)體棒ab所做的功W等于電路獲得的電能，也等于電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱Q

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、A【解析】帶電粒子從D形盒中射出時的動能Ekm=mvm2；帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，則圓周半徑R=；聯(lián)立可得Ekm=顯然，當(dāng)帶電粒子q、m一定的，則Ekm∝R2B2即Ekm隨磁場的磁感應(yīng)強度B、D形金屬盒的半徑R的增大而增大，與加速電場的電壓和狹縫距離無關(guān)，故選A【點睛】本題回旋加速器考查電磁場的綜合應(yīng)用：在電場中始終被加速，在磁場中總是勻速圓周運動．所以容易讓學(xué)生產(chǎn)生誤解：增加射出的動能由加速電壓與縫間決定．原因是帶電粒子在電場中動能被增加，而在磁場中動能不變2、A【解析】不加磁場時粒子做勻速直線運動；加入磁場后，帶電粒子在磁場中做圓周運動，已知偏向角則由幾何關(guān)系可確定圓弧所對應(yīng)的圓心角，則可求得圓的半徑，由洛侖茲力充當(dāng)向心力可求得帶電粒子的比荷【詳解】A、B項：帶電粒子在電場中做類平拋運動，可將射出電場的粒子速度v分解成初速度方向與加速度方向，設(shè)出射速度與水平夾角為θ則有：而在磁場中做勻速圓周運動，設(shè)運動軌跡對應(yīng)的半徑為R，由幾何關(guān)系可得，半徑與直線MN夾角正好等于θ則有：所以又因為半徑公式，則有：故d與m、v0成正比，與B、q成反比，故A正確，B錯誤；C、D項：設(shè)粒子質(zhì)量為m，兩極板間的距離為x，板長為L，帶電粒子在電場中做類平拋運動出射速度與水平夾角為，則有：，所以與U、有關(guān)，粒子在磁場中運動時間為，故C、D錯誤故選A【點睛】帶電粒子在磁場中的運動類題目關(guān)鍵在于確定圓心和半徑，然后由向心力公式即可確定半徑公式，由幾何關(guān)系即可求解3、C【解析】A.地理南、北極與地磁場的南、北極不重合有一定的夾角，即為磁偏角，故A不符合題；B.磁場是閉合的曲線，地球內(nèi)部也存在磁場，地磁南極在地理北極附近，地磁北極在地理南極附近，故B不符題意；C.由圖可知，地球北半球的磁場有向下分量，不是地球表面任意位置的地磁場方向都與地面平行，故C符合題意；D.地理北極的附近是地磁南極，地理南極的附近是地磁北極，所以在赤道上的磁針的N極在靜止時指向地理北極，故D不符合題意4、C【解析】因為洛倫茲力對小球永遠(yuǎn)不做功，則根據(jù)動能定理，磁場存在與否，重力和電場力對小球做功相同，由得小球著地時的速率都應(yīng)該是相等的，即存在磁場時，小球就要受到向右上方的洛倫茲力，有豎直向上的分力，由得小球在豎直方向的加速度小于沒有磁場時的加速度，在空中飛行的時間要更長些，即故C正確，ABD錯誤。故選C。5、B【解析】A．磁感應(yīng)強度定義式為，當(dāng)電流I增大時，其安培力F也隨之增大，而其比值是不變的，故磁感應(yīng)強度B與F、IL均無關(guān)，選項A錯誤；B．一小段通電直導(dǎo)線放在磁感應(yīng)強度為零的地方，根據(jù)F=BIL，當(dāng)B=0時，F(xiàn)=0，故它所受到的磁場力一定為零，選項B正確；C．一小段通電直導(dǎo)線在某處不受磁場力作用，也可能是導(dǎo)線與磁場方向平行，故不能說明則該處磁感應(yīng)強度一定為零，選項C錯誤；D．磁場中某處磁感應(yīng)強度的方向，與通電導(dǎo)線在該處所受磁場力的方向相互垂直，并不是相同的，選項D錯誤6、A【解析】磁感應(yīng)強度的方向就是磁場的方向，是小磁針靜止的時候N極所指的方向，也是小磁針的N極所受力的方向，磁感應(yīng)強度的方向沿磁感線的切線方向，與通電導(dǎo)線所受安培力的方向垂直；【詳解】磁感應(yīng)強度的方向即為：小磁針靜止時N極的受力方向即小磁針N的指向就是該點的磁感應(yīng)強度B的方向，通磁場的方向一致，故選項A錯誤，選項BCD正確【點睛】本題關(guān)鍵要掌握磁感應(yīng)強度的物理意義，知道磁場的方向就是磁場方向，與通電導(dǎo)線所受安培力的方向垂直二、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】在滑動變阻器的滑片向右端滑動過程，變阻器接入電路的電阻變小，外電路總電阻減小，由歐姆定律分析總電流的變化和路端電壓的變化，來判斷電表示數(shù)的變化．根據(jù)功率公式判斷功率的變化情況【詳解】滑動變阻器的滑片向右端滑動過程，變阻器接入電路的電阻減小，所以外電路總R減小，由歐姆定律得知總電流I增大，所以電流表示數(shù)變大；路端電壓減?。姛鬖的電壓等于路端電壓，所以電燈L的電流減小，而，所以電燈L消耗的功率變小；而總電流增大，所以通過滑動變阻器及的電流增大，根據(jù)可知電阻消耗的功率增大；的電壓增大，所以R的電壓減小，所以電壓表的示數(shù)減小，故AD正確，BC錯誤【點睛】本題是簡單的電路動態(tài)分析問題．對于路端電壓也可以直接根據(jù)路端電壓隨外電阻增大而增大判斷變化8、BD【解析】AB．開關(guān)閉合時，穿過線圈磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知，線圈B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流流過CD的方向是從C到D，根據(jù)右手螺旋法則可知，其下方的磁場方向向里，則小磁針的N極垂直紙面向里轉(zhuǎn)動，選項A錯誤，B正確；CD．開關(guān)斷開時，穿過線圈磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知，線圈B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流流過CD的方向是從D到C，根據(jù)右手螺旋法則可知，其下方的磁場方向向外，則小磁針的N極垂直紙面向外轉(zhuǎn)動，選項C錯誤，D正確；故選BD.9、BD【解析】A、因電場線與等勢面相互垂直，且由高電勢指向低電勢，故電場線如圖所示，由粒子運動的軌跡彎曲的方向可知粒子受力沿電場線的反方向，故粒子帶負(fù)電；故A錯誤；B、若粒子從P到Q，則電場力做負(fù)功，粒子動能減小，故P點動能大于Q點動能；若粒子從Q到P，電場力做正功，動能增大，P點動能大于Q點動能，故粒子在P點動能一定大于Q點的動能，根據(jù)能量守恒可知，帶電粒子在P點電勢能小于粒子在Q點電勢能，故B正確，C錯誤D、因Q點處的等勢面密集，故Q點的電場強度大，故電荷在Q點受到的電場力大于P點受到的電場力，粒子在P點的加速度小于在Q點的加速度，故D正確；【點睛】本題中解題關(guān)鍵在于曲線的彎曲方向的判斷，應(yīng)掌握根據(jù)彎曲方向判斷受力方向的方法，本題中告訴的是等勢面，很多同學(xué)由于思維定勢當(dāng)成了電場線從而出現(xiàn)錯解10、BD【解析】AB．根據(jù)交變電流的產(chǎn)生規(guī)律可知，感應(yīng)電動勢最大值Em=NBSω，當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場方向平行時，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大，由于兩次轉(zhuǎn)動的角速度相同，線框面積相同，則它們產(chǎn)生的最大值相同，因此線圈繞P1轉(zhuǎn)動時的電動勢等于繞P2轉(zhuǎn)動時的電動勢，根據(jù)歐姆定律可知，線圈繞P1轉(zhuǎn)動時的電流等于繞P2轉(zhuǎn)動時的電流，此時感應(yīng)電流最大，不為0，故A錯誤，B正確。

C．對cd邊由右手定則可得，在圖示位置時，線圈繞P1和P2轉(zhuǎn)動時電流的方向相同，都是a→d→c→b，故C錯誤。

D．當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場方向平行時，線圈繞P1轉(zhuǎn)動時的電流等于繞P2轉(zhuǎn)動時的電流，而安培力F=BIL，則線圈繞P1轉(zhuǎn)動時cd邊受到的安培力等于繞P2轉(zhuǎn)動時cd邊受到的安培力，故D正確。故選BD。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.R1②.A1③.并聯(lián)④.【解析】[1]由于所做實驗為“描繪小燈泡的伏安特性曲線”，滑動變阻器需采用分壓的接法，故滑動變阻器選R1；[2][3]由電功率公式，小燈泡的額定電流為電流表A2的量程過大，無法使用；而電流表A1的量程過小，但已知電流表內(nèi)阻且題目中給有定值電阻，則可把電流表進(jìn)行改裝使用，故把電流表與定值電阻串聯(lián)且改裝后的電流表需外接；由題給定的定值電阻，則選用，此時電流表的量程為[4]由以上分析可知，電路圖如下12、①.②.110③.1.10④.1.30⑤.20.0⑥.小于⑦.小于【解析】(1)[1]本實驗中采用電阻箱，故只需要將電阻箱與電壓表并聯(lián)即可完成實驗；電路圖如圖(2)[2]電阻箱讀數(shù)為[3]電壓表讀數(shù)為(3)[4][5]由閉合電路歐姆定律有兩式聯(lián)立解得(4)[6][7]根據(jù)等效電路可知，當(dāng)電源沒有接入電路時兩端電壓為電源電動勢，由于此時電源與電壓表串聯(lián)，所以電壓表的示數(shù)即為電源電動勢測量值，故電動勢測量值小于真實值，內(nèi)阻測量值為電壓表內(nèi)阻與電源內(nèi)阻的并聯(lián)值，所以內(nèi)阻測量值小于真實值。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、(1)