湖北省宜昌市協(xié)作體2025屆高二物理第一學(xué)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(xué)期期末統(tǒng)考試題注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫(xiě)清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)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(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效；在草稿紙、試卷上答題無(wú)效。4．作圖可先使用鉛筆畫(huà)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(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、a、b兩物體同時(shí)從同一地點(diǎn)開(kāi)始做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，二者運(yùn)動(dòng)的v－t圖象如圖所示，下列說(shuō)法正確的是A.a、b兩物體運(yùn)動(dòng)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(shí)兩物體的間距等于t＝3s時(shí)兩物體的間距D.t＝3s時(shí)，a、b兩物體相遇2、如圖所示，套在條形磁鐵外的三個(gè)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(shè)各線圈中的磁通量依次為Φ1、Φ2、Φ3，則它們的大小關(guān)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(qiáng)磁場(chǎng)中沿垂直于磁場(chǎng)方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其中正確的是（）A. B.C. D.4、如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一水平絕緣傳送帶以速度ν沿順時(shí)針?lè)较騻鲃?dòng)．現(xiàn)將一帶正電的小物塊輕放在傳送帶的左側(cè)．設(shè)小物塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電量保持不變，則小物塊運(yùn)動(dòng)情況可能正確的是A.小物塊先做勻加速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.小物塊做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，最后脫離傳送帶向上做曲線運(yùn)動(dòng)C.小物塊做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速直線運(yùn)動(dòng)D.小物塊做加速度減小加速運(yùn)動(dòng)，最后脫離傳送帶向上做曲線運(yùn)動(dòng)5、取兩個(gè)完全相同的長(zhǎng)導(dǎo)線，用其中一根繞成如圖（a）所示的螺線管，當(dāng)該螺線管中通以電流強(qiáng)度為I的電流時(shí)，測(cè)得螺線管內(nèi)中部的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，若將另一根長(zhǎng)導(dǎo)線對(duì)折后繞成如圖（b）所示的螺線管，并通以電流強(qiáng)度也為I的電流時(shí)，則在螺線管內(nèi)中部的磁感應(yīng)強(qiáng)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(mén)，曲線為正弦曲線的一部分，則其有效值為()A. B.C. D.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、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工具，它的構(gòu)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(chǎng)加速后垂直進(jìn)入有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，到達(dá)記錄它的照相底片P上，設(shè)離子射出磁場(chǎng)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(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)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(jī)的示意圖，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，矩形金屬線圈繞與磁場(chǎng)方向垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示。已知發(fā)電機(jī)線圈的內(nèi)阻為2Ω，外接燈泡的電阻為38Ω，其它電阻不計(jì)，下列說(shuō)法正確的是（）A.t=5×10-3s時(shí)穿過(guò)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(yuǎn)距離輸電示意圖，圖中均為理想變壓器，輸電導(dǎo)線總電阻為R。則下列關(guān)系式正確的是A.輸電導(dǎo)線中的電流強(qiáng)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(guān)系滿足I2>I3三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）在測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)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(duì)數(shù)據(jù)處理的結(jié)果將引入較大誤差，為了解決此問(wèn)題，某同學(xué)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(dòng)勢(shì)大小為_(kāi)_______V，內(nèi)阻為_(kāi)_______Ω②如圖所示，是甲、乙、丙三位同學(xué)設(shè)計(jì)的測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的電路．電路中R1、R2為已知阻值的電阻．下列說(shuō)法中正確的是（）A．只有甲同學(xué)設(shè)計(jì)的電路能測(cè)出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻B．只有乙同學(xué)設(shè)計(jì)的電路能測(cè)出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻C．只有丙同學(xué)設(shè)計(jì)電路能測(cè)出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻D．三位同學(xué)設(shè)計(jì)的電路都能測(cè)出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻12．（12分）在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)有一只標(biāo)有“5V，”的小燈泡、導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)，還有：A.直流電源電動(dòng)勢(shì)約為5V，內(nèi)阻可不計(jì)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(dòng)變阻器最大阻值，允許通過(guò)的最大電流為G.滑動(dòng)變阻器最大阻值，允許通過(guò)最大電流為實(shí)驗(yàn)要求小燈泡兩端的電壓從零開(kāi)始變化并能測(cè)多組數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用______，電壓表應(yīng)選用______，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用______．填器材前的字母該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了如圖1所示的四個(gè)電路，為了減小誤差，應(yīng)選取的電路是______某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)正確作出小燈泡的伏安特性曲線如圖甲所示，現(xiàn)把實(shí)驗(yàn)中使用的小燈泡接到如圖乙所示的電路中，其中電源電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻，定值電阻，此時(shí)燈泡的實(shí)際功率為_(kāi)__結(jié)果保留兩位有效數(shù)字四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L＝0.40m，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ＝37°，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.50T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)E＝4.5V、內(nèi)阻r＝0.50Ω的直流電源．現(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量m＝0.040kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止．導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻R0＝2.5Ω，金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g取10m/s2已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：(1)電源的輸出功率(2)導(dǎo)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(shí)，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(qiáng)磁場(chǎng)，其大小隨時(shí)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(shí)刻從x軸上的P點(diǎn)以速度v0沿x軸正方向射入磁場(chǎng)中，經(jīng)0.3t0的時(shí)間恰好從y軸上的Q點(diǎn)飛出磁場(chǎng)，粒子的質(zhì)量為m，帶電量為q，不計(jì)粒子重力。（1）求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B0及磁場(chǎng)變化周期t0的大??；（2）若粒子在t=0時(shí)刻以不變的速率v0從坐標(biāo)原點(diǎn)O處，沿y軸正方向進(jìn)入磁場(chǎng)，求出粒子經(jīng)過(guò)x軸上的M（-0.5R，0）點(diǎn)的時(shí)刻t。15．（12分）在如圖所示的直角坐標(biāo)系第一象限與第三象限分布勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，現(xiàn)在第三象限中從P點(diǎn)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(chǎng)后恰從坐標(biāo)原點(diǎn)O射入磁場(chǎng)，離子重力不計(jì)。（1）求電場(chǎng)強(qiáng)度為E的大??；（2）求離子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度；（3）求離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間。

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、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(cuò)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(cuò)誤．t=1s時(shí)，兩物體的間距為△x＝5×1?×0.5×12?2×1?×1×12m=2.25m；t=3s時(shí)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(cuò)誤，故選C.2、C【解析】在條形磁鐵內(nèi)、外都有磁場(chǎng)，套在條形磁鐵外的三個(gè)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(qiáng)磁場(chǎng)中沿垂直于磁場(chǎng)方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，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(shí)加速度減為零，滑塊做勻速運(yùn)動(dòng)，故選C.5、A【解析】乙為雙繞線圈，兩股導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互抵消，管內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，故A正確考點(diǎn)：磁場(chǎng)的疊加名師點(diǎn)睛：本題比較簡(jiǎn)單，考查了通電螺線管周?chē)拇艌?chǎng)，弄清兩圖中電流以及導(dǎo)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(xiàng)B正確.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、AD【解析】根據(jù)動(dòng)能定理得到離子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度，即可根據(jù)幾何關(guān)系求得在磁場(chǎng)中的軌道半徑，進(jìn)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(dá)式【詳解】設(shè)正離子質(zhì)量為m，電荷量為q，離子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v；根據(jù)離子在加速電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)只有電場(chǎng)力做功，由動(dòng)能定理可得：，所以，；離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)只受洛倫茲力作用，故離子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)幾何關(guān)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(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度v越小，故A正確，B錯(cuò)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(cuò)誤，D正確；故選AD【點(diǎn)睛】帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力做向心力，故常根據(jù)速度及磁感應(yīng)強(qiáng)度求得半徑，然后根據(jù)幾何關(guān)系求得運(yùn)動(dòng)軌跡；或反過(guò)來(lái)由軌跡根據(jù)幾何關(guān)系求解半徑，進(jìn)而求得速度、磁感應(yīng)強(qiáng)度8、ACD【解析】A．根據(jù)圖像可知經(jīng)過(guò)：電動(dòng)勢(shì)最大，穿過(guò)線框的磁通量為0，即最小，A正確；B．一個(gè)周期內(nèi)電流方向改變兩次，內(nèi)整周期個(gè)數(shù)為：所以電流方向變化次，B錯(cuò)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(gè)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(gè)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(gè)周期，則，頻率，故BC正確，AD錯(cuò)誤10、AB【解析】A．因?yàn)槭抢硐胱儔浩?，則P1=P2，其中P1=U1I1，P2=U2I2，所以選項(xiàng)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(xiàng)B正確；C．這是遠(yuǎn)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(cuò)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(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AB。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)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(dòng)勢(shì)E=1.5V，圖象斜率的絕對(duì)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(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，只需根據(jù)閉合電路歐姆定律列出兩個(gè)方程即可求得電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻；圖甲中可由E=I（R+r）列式進(jìn)行計(jì)算；圖乙可用E=U+r進(jìn)行列式計(jì)算；圖丙可用E=U+Ir進(jìn)行列式計(jì)算；故三個(gè)電路均可求出電動(dòng)勢(shì)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(shí)驗(yàn)操作，應(yīng)選最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器．根據(jù)題意確定滑動(dòng)變阻器與電流表的接法，然后將實(shí)物電路連接完整．在燈泡的圖象坐標(biāo)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(guò)燈泡的電流，然后求出此時(shí)燈泡實(shí)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(yīng)選擇E；實(shí)驗(yàn)要求小燈泡兩端的電壓從零開(kāi)始變化并能測(cè)多組數(shù)據(jù)，故滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇最大阻值較小的，故滑動(dòng)變阻器選擇F描繪燈泡伏安特性曲線，電壓與電流應(yīng)從零開(kāi)始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)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(yuǎn)大于燈泡電阻，故電流表應(yīng)采用外接法，故應(yīng)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(shí)燈泡兩端電壓為：，燈泡電流為：，燈泡實(shí)際功率為：【點(diǎn)睛】本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選擇、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖，確定滑動(dòng)變阻器