2025届湖北省孝感高中物理高二上期末预测试题含解析

2025届湖北省孝感高中物理高二上期末预测试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示圆形区域内，有垂直于纸面方向的匀强磁场，一束质量和电荷量都相同的带电粒子，以不同的速率，沿着相同的方向，对准圆心O射入匀强磁场，又都从该磁场中射出，这些粒子在磁场中的运动时间有的较长，有的较短，若带电粒子在磁场中只受磁场力的作用，则在磁场中运动时间越长的带电粒子A.速率一定越大 B.速率一定越小C.在磁场中的周期一定越大 D.在磁场中通过的路程越短2、关于磁感应强度B，下列说法中正确的是()A.由定义式B=可知，磁感应强度B与F成正比，与IL成反比B.一小段通电导线放在磁感应强度为零处，它所受的磁场力一定为零C.一小段通电导线在某处不受磁场力作用，该处的磁感应强度一定为零D.磁场中某处磁感应强度方向，与通电导线在该处所受磁场力的方向相同3、当在电场中某点放入电量为q的正试探电荷时，测得该点的场强为E，若在同一点放入电量的负试探电荷时，测得该点的场强（）A.大小为2E，方向与E相同 B.大小为2E，方向与E相反C.大小为E，方向与E相同 D.大小为E，方向与E相反4、由我国自主建造的天宫空间站将于2022年投入运行，届时可以在完全失重的环境下开展系列科学研究。若飞船质量为2.0×103kg，飞船推进器的推力F为500N，飞船与空间站对接后，推进器工作10s，飞船和空间站的速度增加0.05m/s，则（）A.对接前应使飞船和空间站处于同一轨道B.推进过程中，飞船对空间站的力大于空间站对飞船的力C.空间站的质量为105kgD.飞船对空间站的推力为490N5、如图所示是电容式话筒的示意图，它是利用电容制作的传感器，话筒的振动膜前面镀有薄薄的金属层，膜后距膜几十微米处有一金属板，振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器的两极，在两极间加一电压U，人对着话筒说话时，振动膜前后振动，使电容发生变化，导致话筒所在电路中的其他量发生变化，使声音信号被话筒转化为电信号，其中导致电容变化的原因可能是电容器两板间的（）A.距离变化 B.正对面积变化C.介质变化 D.电压变化6、如图所示，水平放置的平行板电场，上极板接地，下极板带正电，从板间电场的左边缘P点可连续水平打出完全相同的带负电的液滴，其初速度都为v0，垂直进入电场区域，若某液滴恰落在B点位置，其速度大小为v，液滴落在下极板后电量即被吸收，则之后的另一液滴落在下极板时，下列说法正确的是A.可能仍落在B点B.可能落在C点C.落在下极板时速度将大于vD.落在下极板时的速度将小于v二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示的电路中，电源的电动势E和内电阻r恒定不变，电灯L恰能正常发光，如果变阻器的滑片向a端滑动，则A.电灯L变暗，安培表的示数增大B.定值电阻消耗的功率增大C.变阻器两端的电压增大D.电灯L变亮，安培表的示数增大8、A、B两物体质量均为m，其中A带正电，带电量为q，B不带电，通过劲度系数为k的绝缘轻质弹簧相连放在水平面上，如图所示，开始时两者都处于静止状态．现在施加竖直向上的匀强电场，电场强度，式中g为重力加速度，若不计空气阻力，不考虑A物体电量的变化，则以下判断正确的是（）A.从开始到B刚要离开地面过程，A物体速度大小先增大后减小B.刚施加电场的瞬间，A的加速度为2gC.B刚要离开地面时，A的速度大小为D.从开始到B刚要离开地面的每段时间内，A物体的机械能增量一定等于电势能的减少量9、如图所示，为电场中x轴上各点电势分布图像，x轴上相邻坐标点间距相等，由图像可以看出（）A.正电荷沿x轴从x1运动到x5的过程中，电场力一直在做正功B.x轴上，x3到x4之间沿x轴方向各点场强大小相等且不为零C.沿x轴方向，x5处的场强比x2处的场强大D.负电荷从x1到x2电势能的减少量一定小于从x4到x5电势能的减少量10、下列说法中正确的是A.电感的感抗只由线圈自身决定B.感生电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的C.金属块在匀强磁场中做变速运动，可能产生涡流D.电压互感器的原线圈并联在高压电路中，副线圈接电压表三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器，用它可以检测磁场及其变化，图甲为使用霍尔元件测量通电直导线产生磁场的装置示意图，由于磁芯的作用，霍尔元件所处区域磁场可看做匀强磁场，测量原理如乙图所示，直导线通有垂直纸面向里的电流，霍尔元件前、后、左、右表面有四个接线柱，通过四个接线柱可以把霍尔元件接入电路，所用器材已在图中给出并已经连接好电路。（1）制造霍尔元件的半导体参与导电的自由电荷带负电，电流从乙图中霍尔元件右侧流入，左侧流出，霍尔元件______（填“前表面”或“后表面”）电势高；（2）已知霍尔元件单位体积内自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为e，霍尔元件的厚度为h。为测量霍尔元件所处区域的磁感应强度B，根据乙图中所给的器材和电路，还必须测量的物理量有______（写出具体的物理量名称及其符号），计算式B=______。12．（12分）利用单摆测当地重力加速度的实验中：（1）某同学测量数据如下表：L/m0.4000.5000.6000.8001.200T2/s21.602.102.403.204.80请在图中画出L－T2图像______，并由图像求得重力加速度g＝______m/s2．（保留三位有效数字）（2）某同学测得的重力加速度值比当地标准值偏大，其原因可能有______A．振幅过小B．摆球质量过大C．摆动次数多记了一次D．将摆长当成了摆线长和球直径之和四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）有一个10匝的正方形线框，边长为20cm，线框总电阻为1Ω，线框绕OO′轴以10πrad/s的角速度匀速转动，如图所示．垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为0.5T．以线框转至图中位置时开始计时（1）该线框产生的交变电流的电动势最大值、电流最大值分别是多少？（2）写出感应电动势随时间变化的表达式（3）线框从图示位置转过60°时，感应电动势的瞬时值是多少？14．（16分）如图所示,电路中电阻R=10Ω,电源的内电阻r=2Ω,灯泡L上标有“3V0.25A”的字样,闭合开关S,灯泡正常发光．求:（1）灯泡的功率;（2）电源的电动势;15．（12分）如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距l=0.5m，左端接有阻值R=0.3Ω的电阻．一质量m=0.1kg，电阻r=0.1Ω的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.4T．棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a=2m/s2的加速度做匀加速运动，当棒的位移x=9m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1：Q2=2：1．导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．求（1）棒在匀加速运动过程中，通过电阻R的电荷量q；（2）撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2；（3）外力做的功WF

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、B【解析】质量和电荷量都相同的带电粒子，以不同的速率垂直进入匀强磁场中，则运动半径的不同，导致运动轨迹也不同．因此运动轨迹对应的半径越大，则粒子的速率也越大．而运动周期它们均一样，但运动时间却由圆弧对应的圆心角决定.【详解】由周期公式得：由于带电粒子们的B、q、m均相同，所以T相同，故C错误根据t=T可知，在磁场中运动时间越长的带电粒子，圆心角越大，半径越小，由知速率一定越小，A错误，B正确．通过的路程即圆弧的长度l=rθ，与半径r和圆心角θ有关，粒子运动时间越长，路程不一定越短，故D错误．故选B【点睛】带电粒子在磁场、质量及电量相同情况下，运动的半径与速率成正比，从而根据运动圆弧来确定速率的大小；运动的周期均相同的情况下，可根据圆弧的对应圆心角来确定运动的时间的长短2、B【解析】A．磁感应强度定义式为，当电流I增大时，其安培力F也随之增大，而其比值是不变的，故磁感应强度B与F、IL均无关，选项A错误；B．一小段通电直导线放在磁感应强度为零的地方，根据F=BIL，当B=0时，F=0，故它所受到的磁场力一定为零，选项B正确；C．一小段通电直导线在某处不受磁场力作用，也可能是导线与磁场方向平行，故不能说明则该处的磁感应强度一定为零，选项C错误；D．磁场中某处磁感应强度的方向，与通电导线在该处所受磁场力的方向相互垂直，并不是相同的，选项D错误3、C【解析】电场强度由电场本身决定，与放入的试探电荷无关，故选C。4、D【解析】A．根据卫星变轨知识可知，飞船和空间站处于同一轨道上，飞船加速，将做离心运动，到高轨道上，不能对接，故A错误；B．根据牛顿第三定律可知，飞船对空间站的力与空间站对飞船的力是相互作用力，等大反向，故B错误；C．根据动量定理可知：代入数据解得空间站的质量为：M＝9.8×104kg故C错误；D．对空间站，根据动量定理得：M△v＝F′t解得飞船对空间站的推力为490N，故D正确。故选D。5、A【解析】由题意，对着话筒说话时，振动膜前后振动，则金属层和金属板间距离改变，即电容器两极板间距离改变，导致电容变化，BCD错误，A正确。故选A。6、D【解析】液滴的电量被下极板吸收后，极板的带电量减小，由知板间电压减小，则板间场强E减小，由牛顿第二定律知液滴的加速度会变化，以此分析各个选项即可.【详解】液滴的电量被下极板吸收后，极板的带电量Q减小，由知板间电压U减小，则板间场强E减小，液滴受重力、电场力，由牛顿第二定律知：

减小.A、B、竖直方向：偏转量，y不变a减小，所以t增大，水平方向：x=v0t增大，所以落在B的右侧，故A、B错误；C、D、竖直方向：，a减小，所以vy减小，落在下极板时的速度：减小，故C错误，D正确.故选D.【点睛】本题考查了液滴在电场中的运动，解决的思路还是类平抛运动的方法，但要明确哪些量在变化，哪些量不变.二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、AB【解析】根据“变阻器的滑片向a端滑动”可知，本题考查电路动态变化分析问题，根据程序法或者串反并同法分析通过变阻器电流的变化和电压的变化.【详解】A、D、变阻器的滑片向a端滑动，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，则总电流I增大，路端电压U减小，则电灯L更暗，安培表的示数增大，故A正确，D错误.B、路端电压U减小，则通过电灯L电流减小，而总电流I增大，所以通过的电流增大，消耗的功率增大，故B正确.C、由于通过的电流增大，的电压增大，而路端电压是减小的，则变阻器两端的电压减小，变阻器阻值也在变小，根据题目所给的条件，无法判断变阻器R1的功率变大，还是变小，故C错误.故选AB.【点睛】变阻器的滑片向a端滑动，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，分析总电流的变化，判断电流表读数的变化，由路端电压的变化，分析电灯L亮度的变化．由总电流和通过电灯电流的变化，分析通过变阻器的电流变化，再分析变阻器电压的变化.8、BC【解析】在电场力作用下，对A分析，当A向上运动时，弹力减小，故A做变加速运动，当B脱离地面时，此时弹簧的伸长量与AB静止时的压缩量相同，故整个过程弹簧弹力做功为零，根据动能定理即可分析【详解】A项：B刚要离开地面时，弹簧的拉力为mg，此时A物体合力为0，从开始到B刚要离开地面过程，A物体做加速度逐渐变小的加速运动，即A物体速度一直增大，故A错误；B项：在未施加电场时，A物体处于平衡状态，当施加上电场力瞬间，A物体受到的合力为施加的电场力，故qE=ma，解得a=2g，方向向上，故B正确；C项：当B离开地面时，此时B受到弹簧的弹力等于B的重力，从施加电场力到B离开地面，弹簧的弹力做功为零，A上升的距离为：x=根据动能定理可知：，解得：，故C正确；D项：从开始到弹簧恢复原长的过程，A物体的机械能增量等于电势能与弹性势能的减少量的和，从弹簧恢复原长到B刚要离开地面的过程，A物体的机械能增量等于电势能的减少量与弹性势能的增加量的差值，故D错误故选BC【点睛】本题关键根据平衡条件和胡克定律求解出弹簧的行变量，最后结合几何关系得到物体A上升的距离，注意明确弹性势能的变化与形变量之间关系，利用动能定理可判断9、CD【解析】A．正电荷沿x轴从x1运动到x3的过程以及从x4运动到x5的过程中中，电势增加，电场力在做负功，A错误；B．x3到x4之间，图像斜率零，电场强度为零，B错误；C．x2处的斜率比x5斜率小，即x2处的场强比x5的场强小，C正确；D．从坐标x1到x2和x4到x5电势增大，则负电荷的电势能减小。由图可知x1到x2之间的电势差小于x4到x5之间的电势差，负电荷从x1到x2电势能的减少量一定小于从x4到x5电势能的减少量，D正确。故选CD。【点睛】φ-x图像中：①电场强度的大小等于φ-x图线的斜率大小，电场强度为零处，φ-x图线存在极值，其切线的斜率为零。②在φ-x图像中可以直接判断各点电势的大小，并可根据电势大小关系确定电场强度的方向。③在φ-x图像中分析电荷移动时电势能的变化，可用WAB=qUAB，进而分析WAB的正负，然后作出判断。10、BD【解析】电感对交变电流的阻碍作用大小由感抗表示，由感抗公式即可求解；感生电场的电场线是闭合的；闭合回路中，只有磁通量变化才能产生感应电流；电压互感器需要并联在交变电路中【详解】A．由感抗公式：可知频率与电感会影响感抗的大小，故A错误；B．感生电场的电场线是闭合的，故B正确；C．金属块在匀强磁场中做变速运动有感应电动势，但没有磁通量的变化，不产生感应电流，故C错误；D．并联在电路中是电压互感器，而串联在电路中是电流互感器，故D正确【点睛】考查涡流产生条件，及涡流对应的电场线与静电场线的不同，掌握电压互感器与电流互感器的区别，并对于电感对交流的影响可以根据感抗的公式，在理解的基础上进行记忆三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、①.后表面②.电压表示数U，电流表示数I③.【解析】（1）[1]磁场是直线电流产生，根据安培定则，磁场方向向下；电流向左，根据左手定则，安培力向外，载流子是负电荷，故前表面带负电，后表面带正电，故后表面电势较高。（2）[2][3]设前后表面的厚度为d，最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡有：根据电流微观表达式，有：联立解得：因此还必须测量的物理量有：电压表读数U，电流表读数I。12、①.②.9.86③.CD【解析】（1）[1]根据表中数据作出L－T2图像如图所示：[2]根据单摆周期公式：可得：结合图象的斜率解得：g=9.86m/s2（2）[3]由(1)分析可知：AB．测量重力加速度与振幅和摆球质量均无关，AB错误；C．摆动次数多