2025屆湖北省黃岡市巴驛中學高二物理第一學期期末學業(yè)水平測試試題含解析

2025屆湖北省黃岡市巴驛中學高二物理第一學期期末學業(yè)水平測試試題注意事項: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。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、如圖所示，帶有正電荷的A粒子和B粒子同時以同樣大小的速度(速度方向與邊界的夾角分別為30°、60°)從寬度為d的有界勻強磁場的邊界上的O點射入磁場，又恰好都不從另一邊界飛出，則下列說法中正確的是()A.A、B兩粒子在磁場中做圓周運動的半徑之比為B.A、B兩粒子在磁場中做圓周運動的半徑之比為C.A、B兩粒子的比荷之比是D.A、B兩粒子的比荷之比是2、在光電效應實驗中，用單色光照射某種金屬表面，有光電子逸出，則光電子的最大初動能取決于入射光的（）A.頻率 B.強度C.照射時間 D.光子數(shù)目3、如圖所示，電感線圈L的自感系數(shù)足夠大，其直流電阻忽略不計，LA、LB是兩個相同的燈泡，且在下列實驗中不會燒毀，電阻R2阻值約等于R1的兩倍，則（）A.閉合開關S時，LA、LB同時達到最亮，且LB更亮一些B閉合開關S時，LA、LB均慢慢亮起來，且LA更亮一些C.斷開開關S時，LA慢慢熄滅，LB馬上熄滅D.斷開開關S時，LA慢慢熄滅，LB閃亮后才慢慢熄滅4、如圖所示，一個有矩形邊界的勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向內．一個三角形閉合導線框，由位置1（左）沿紙面勻速運動到位置2（右）．取線框剛到達磁場邊界的時刻為計時起點（t=0），規(guī)定逆時針方向為電流的正方向，則圖中能正確反映線框中電流號時間關系的是（）A. B.C. D.5、如圖所示，勻強磁場的方向垂直紙面向里，一帶電微粒從磁場邊界d點垂直于磁場方向射入，沿曲線dpa打到屏MN上的a點，通過pa段用時為t.若該微粒經過P點時，與一個靜止的不帶電微粒碰撞并結合為一個新微粒，最終打到屏MN上．若兩個微粒所受重力均忽略,則新微粒運動的()A.軌跡為pb,至屏幕的時間將小于tB.軌跡為pc,至屏幕的時間將大于tC.軌跡為pa，至屏幕的時間將大于tD.軌跡為pb,至屏幕時間將等于t6、如圖所示，在屏MN的上方有磁感應強度為B的勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里。P為屏上的一小孔，PC與MN垂直。一群質量為m、帶電荷量為－q（q>0）的粒子（不計重力），以相同的速率v，從P處沿垂直于磁場的方向射入磁場區(qū)域。粒子入射方向在與磁場B垂直的平面內，且散開在與PC夾角為θ的范圍內。則在屏MN上被粒子打中的區(qū)域的長度為（）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、如圖所示，發(fā)電機的矩形線圈面積為S，匝數(shù)為N，繞軸在磁感應強度為B的勻強磁場中以角速度勻速轉動。從圖示位置開始計時，下列判斷正確的是（??）A.此時穿過線圈磁通量為NBS，產生的電動勢為零B.線圈產生的感應電動勢的瞬時值表達式為C.P向下移動時，電流表示數(shù)變小D.P向下移動時，發(fā)電機的電功率增大8、如圖所示，半徑R=0.5m的圓弧型接收屏位于電場強度方向豎直向下的勻強電場中，Ob水平．一質量為m＝10－4kg、帶電荷量為q＝2．0×10－6C的粒子，從與圓弧圓心O等高且距O點0．3m的a點，以初速度=3m／s沿水平方向射出，粒子重力不計，粒子恰好能垂直圓弧曲面打到弧面上的c點（圖中未畫出），取c點電勢＝0，則（）A.該勻強電場的電場強度E＝1000V／mB.粒子到達c點的速度大小為5m／sC.粒子在a點的電勢為－40VD.粒子速率為3m／s時的電勢能為4×10－4J9、如圖所示，某一真空室內充滿豎直向下的勻強電場E，在豎直平面內建立坐標系在的空間內有與場強方向垂直的勻強磁B；在的空間內，將一質量為的帶電液滴(可視為質點)從P點自由釋放，此液滴沿軸的負方向以加速度(為重力加速度)做勻加速直線運動，當液滴運動到坐標原點時，瞬間被安置在原點的一個裝置改變了它的帶電性質(液滴所帶電荷量和質量均不變)，隨后液滴進入的空間內運動，液滴在的空間內運動的過程中A.動能不斷增大B.動能保持不變C.重力勢能一定先減小后增大D.電勢能一定先減小后增大10、閉合矩形導線框abcd固定在勻強磁場中，磁場方向與導線框所在平面垂直，規(guī)定垂直紙面向外為磁場的正方向，abcda方向為電流的正方向，水平向右為安培力的正方向，磁感應強度B隨時間變化的規(guī)律如圖2所示，關于線框中的電流i、ad邊所受的安培力F隨時間t變化的圖象，下列說法正確的是()A.B.C.D.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）某實驗小組為了測定某一標準圓柱形導體的電阻率，進行如下實驗：①首先用多用電表進行了電阻測量，主要實驗步驟如下：A.把選擇開關扳到“×10”歐姆擋上B.把表筆插入測試插孔中，先把兩根表筆相接觸，旋轉歐姆調零旋鈕，使指針指在電阻刻度的零位上C.把兩根表筆分別與圓柱形導體的兩端相接，發(fā)現(xiàn)這時指針偏轉較大D.換用“×100”的歐姆擋進行測量，隨即記下歐姆數(shù)值；E.把表筆從測試筆插孔中拔出后，將選擇開關旋至OFF，把多用電表放回原處上述實驗中有二處操作錯誤：錯誤一：____________________________________________錯誤二：____________________________________________②為使實驗更準確，又采用伏安法進行了電阻測量，如圖兩個電路方案中，應選擇圖_______________.用實驗中讀取電壓表和電流表的示數(shù)U、I和已知圓柱形導體的長度L和直徑d，計算電阻率的表達式為___________。（字母表示）12．（12分）在真空中有A、B兩個點電荷，其電荷量分別是Q和2Q，電荷A對電荷B的作用力為FB，電荷B對電荷A的作用力為FA，那么，F(xiàn)A:FB=__________；若電荷B的電荷量加倍，那么，F(xiàn)A:FB=_________。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9所示，交流發(fā)電機的矩形線圈abcd中，已知線圈面積為0.01m2，匝數(shù)100匝，線圈電阻r=2Ω，外電阻R=8Ω，電流表和電壓表對電路的影響忽略不計．線圈在磁感強度B=2/（T）的勻強磁場中繞垂直于磁場的轉軸OO’勻速轉動，角速度ω=10πrad/s．若線圈經圖示位置時開始計時（線圈平面平行于磁場方向），（1）寫出線圈中感應電動勢瞬時值的表達式；（2）從圖示位置起轉過90°過程中，通過電阻R的電量（3）從圖示位置起轉過90°過程中，線圈上產生的焦耳熱14．（16分）用一根長L=0.8m輕繩，吊一質量為m=1.0g的帶電小球，放在磁感應強度B=0.1T，方向如圖所示的勻強磁場中，將小球拉到與懸點等高處由靜止釋放，小球便在垂直于磁場的豎直面內擺動，當球第一次擺到低點時，懸線的張力恰好為零（重力加速度g=10m/s2）（1）小球帶何種電荷？電量為多少？（2）小球第二次經過最低點時，懸線對小球的拉力多大？15．（12分）如圖所示，在半徑為R，圓心在(0，0)圓形磁場區(qū)域內，加有方向垂直紙面向外、磁感強度為B的勻強磁場．一個質量為m、帶電量為+q的帶電粒子（不計重力），以某一速度從O點沿y軸的正方向進入磁場，從圖中的A點射出．出射的方向與圓在A點的切線方向夾角為600．如果再在x>R的BC區(qū)域加一寬度為2R的方向豎直向下的勻強電場，讓在A點射出的帶電粒子經電場后，能恰好擊中x軸上的點C（坐標為（0，3R））．求：（1）帶電粒子的初速度大?。?）所加電場E的大小

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】帶有正電荷的A粒子和B粒子同時從O點不同角度射入勻強磁場后，又恰好都不從另一邊界飛出，軌跡與磁場右側相切．由粒子的電性可確定洛倫茲力方向，根據(jù)處理規(guī)律：定圓心、畫圓弧、求半徑．并根據(jù)幾何關系可確定粒子的半徑關系及粒子的比荷詳解】由幾何關系得：rAcos30°+rA=d，rBcos60°+rB=d，解得：，故AB錯誤；粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：qvB=m，解得：，由題意可知，兩粒子的v大小與B都相同，則A、B兩粒子的q/m之比與粒子的軌道半徑成反比，即粒子比荷之比為：，故C正確，D錯誤；故選C【點睛】本題考查了帶電粒子在磁場中的運動，要會用圓弧的特性來確定圓心，畫出圓弧并運用幾何關系來算出圓弧的半徑，同時還體現(xiàn)出控制變量的思想2、A【解析】根據(jù)愛因斯坦光電效應方程：，光電子的最大初動能只與入射光的頻率在關，與其它無關．而光照強度，照射時間及光子數(shù)目與逸出的光電子數(shù)量的關，故A正確，BCD錯誤3、D【解析】AB．由于燈泡LA與線圈L和R1串聯(lián)，燈泡LB與電阻R2串聯(lián)，當S閉合瞬間，通過線圈的電流突然增大，線圈產生自感電動勢，阻礙電流的增加，所以LB比LA先亮，AB錯誤；CD．由于LA所在的支路電阻阻值較小，故穩(wěn)定時電流較大，即LA更亮一些，當S斷開瞬間，線圈產生自感電動勢，兩燈組成的串聯(lián)電路中，電流從線圈中原電流開始減小，即從IA減小，故LA慢慢熄滅，LB閃亮后才慢慢熄滅，C錯誤，D正確。故選D。4、A【解析】先由楞次定律依據(jù)磁通量的變化可以判定感應電流的方向，再由感應電動勢公式和歐姆定律，分段分析感應電流的大小，即可選擇圖象【詳解】線框進入磁場的過程，磁通量向里增加，根據(jù)楞次定律得知感應電流的磁場向外，由安培定則可知感應電流方向為逆時針，電流i應為正方向，故BC錯誤；線框進入磁場的過程，線框有效的切割長度先均勻增大后均勻減小，由E=BLv，可知感應電動勢先均勻增大后均勻減??；線框完全進入磁場的過程，磁通量不變，沒有感應電流產生．線框穿出磁場的過程，磁通量向里減小，根據(jù)楞次定律得知感應電流的磁場向里，由安培定則可知感應電流方向為順時針，電流i應為負方向；線框有效的切割長度先均勻增大后均勻減小，由，可知感應電動勢先均勻增大后均勻減小，故A正確，D錯誤5、C【解析】由動量守恒定律可得出粒子碰撞后的總動量不變，由洛侖茲力與向心力的關系可得出半徑表達式，可判斷出碰后的軌跡是否變化；再由周期變化可得出時間的變化帶電粒子和不帶電粒子相碰，遵守動量守恒，故總動量不變，總電量也保持不變，由，得：，P、q都不變，可知粒子碰撞前后的軌跡半徑r不變，故軌跡應為pa，因周期可知，因m增大，故粒子運動的周期增大，因所對應的弧線不變，圓心角不變，故pa所用的時間將大于t，C正確；【點睛】帶電粒子在勻強磁場中運動時，洛倫茲力充當向心力，從而得出半徑公式，周期公式，運動時間公式，知道粒子在磁場中運動半徑和速度有關，運動周期和速度無關，畫軌跡，定圓心，找半徑，結合幾何知識分析解題，6、A【解析】粒子做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得解得粒子沿著右側邊界射入，軌跡如圖1此時出射點最近，與邊界交點與P間距為粒子沿著左側邊界射入，軌跡如圖2此時出射點最近，與邊界交點與P間距為粒子垂直邊界MN射入，軌跡如3圖此時出射點最遠，與邊界交點與P間距為2r，故范圍為在熒光屏上P點右側，將出現(xiàn)一條形亮線，其長度為故A正確，BCD錯誤。故選A。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、BD【解析】A．此時線圈平面與磁場垂直，磁通量最大，磁通量是BS，變化率為零，即感應電動勢為零，故A錯誤；B．過程中產生的感應電動勢最大值為故表達式為故B正確；CD．P向下移動時，副線圈匝數(shù)增大，根據(jù)可得副線圈的輸入電壓增大，即電流表示數(shù)增大，根據(jù)可得副線圈消耗的電功率增大，而副線圈消耗的電功率決定發(fā)電機的功率，所以發(fā)電機的功率增大，故D正確C錯誤。故選BD。8、AB【解析】粒子在電場中做類平拋運動，根據(jù)類平拋運動的推論與類平拋運動的規(guī)律求出電場強度；然后由勻強電場場強與電勢差的關系求出A點的電勢，然后求出電勢能；由動能定理求出粒子在C點的速度；然后由能量守恒定律求出粒子速率為3m/s時的電勢能【詳解】A項：粒子在電場力作用下做類平拋運動，因粒子垂直打在C點，由類平拋運動規(guī)律知：C點速度方向的反向延長線必過O點，且OD=AO=0.3m，DC=0.4m，即有：AD=v0t，DC=聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)可得：E=1000N/C，故A正確B、C項：因UDC=E?DC=400V，而A、D兩點電勢相等，所以φa=400V，從A到C由動能定理知：代入數(shù)據(jù)解得：，故B正確；故C錯誤；D項：粒子在C點總能量：E=由能量守恒定律可知，粒子速率為3m/s時的電勢能為0，故D錯誤故選AB【點睛】本題考查了粒子在電場中的運動，粒子在電場中做類平拋運動，應用類平拋運動規(guī)律、動能定理、能量守恒定律即可正確解題9、BC【解析】帶電粒子在電場與重力場作用下，由牛頓第二定律可得：qE+mg＝ma＝m?2g，故qE＝mg，當帶電粒子進入磁場時，由于電場力與重力方向相反，處于平衡．而洛倫茲力提供向心力，做勻速圓周運動．所以重力勢能先減小后增大，故C正確；由于電場力先作負功后做正功，所以電勢能先增大后減小，故D錯誤；由于做勻速圓周運動，則速度大小不變，則動能不變，故A錯誤，B正確10、AD【解析】AB．由圖示B-t圖象可知，0～1s時間內，B增大，增大，由楞次定律可知，感應電流是順時針的，為正值；1～2s磁通量不變，無感應電流；2～3s，B的方向垂直紙面向外，B減小，減小，由楞次定律可知，感應電流沿逆時針方向，感應電流是負的；3～4s內，B的方向垂直紙面向里，B增大，增大，由楞次定律可知，感應電流沿逆時針方向，感應電流是負的，A正確，B錯誤。CD．由左手定則可知，在0～1s內，ad受到的安培力方向：水平向右，是正的，1～2s無感應電流，沒有安培力，2～4s時間內，安培力水平向左，是負的；由法拉第電磁感應定律可知，感應電動勢感應電流由B-t圖象可知，在每一時間段內，是定值，在各時間段內I是定值，ad邊受到的安培力F=BIL，I、L不變，B均勻變化，則安培力F均勻變化，不是定值，C錯誤，D正確。故選AD【點睛】本題考查了判斷I-t圖象與F-t圖象是否正確，分析清楚B-t圖象、應用楞次定律、法拉第電磁感應定律、安培力公式即可正確解題；此題也可以判斷電流和安培力的方向直接通過排除法三、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.換用“×100”的歐姆擋，應換用換用“×1”的歐姆擋②.換擋后沒有進行歐姆調零③.乙④.【解析】①[1][2]錯誤一：用“×10”歐姆擋測電阻，指針偏轉較大，說明電阻偏小，應該選用較小擋位，即換用“×1”的歐姆檔，換用“×100”的歐姆檔是錯誤的；錯誤二：歐姆表換擋后要重新進行歐姆調零，實驗過程中歐姆表換擋后沒有進行歐姆調零，這是錯誤的；②[3][4]題意中電阻較小，要使實驗更準確，由于電阻阻值不太大，所以滿足所以選用電流表的外接法，故選圖乙電路，根據(jù)