湖北省华中师大第一附中2025届高二物理第一学期期末学业水平测试试题含解析

湖北省华中师大第一附中2025届高二物理第一学期期末学业水平测试试题考生须知：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、电动机线圈的电阻为R，电动机正常工作时，两端电压为U通过电流为I，作时间为t，下列说法中正确的是（）A.电动机消耗的电能为B.电动机消耗的电能为C.电动机线圈生热为D.电动机线生热为2、如图所示，、是两个完全相同的灯泡，是理想二极管，是带铁芯的线圈，其电阻忽略不计．下列说法正确的是A.闭合瞬间，先亮 B.闭合瞬间，、同时亮C.断开瞬间，闪亮一下，然后逐渐熄灭 D.断开瞬间，逐渐熄灭3、下列说法中正确的是（）A.物体是由大量分子组成的B.无论是无机物质的分子，还是有机物质的大分子，其分子大小的数量级都是10﹣10mC.本节中所说的“分子”，只包含化学中的分子，不包括原子和离子D.分子的质量是很小的，其数量级为10﹣10kg4、如图所示，A、B为平行板电容器的金属板，G为静电计．开始时开关S闭合，静电计指针张开一定角度．下列操作可使指针张开角度增大一些的是()A.保持开关S闭合，将R上的滑片向右移动B.保持开关S闭合，将A、B两极板介开一些C.断开开关S后，将A、B两极板靠近一些D.断开开关S后，将A、B两极板分开一些5、通过某电阻的周期性交变电流的图象如所示。则该交流电的有效值为A.1.5A B.4.5AC. D.6、把金属棒一端靠近小磁针的南极或北极时，都看到有吸引现象，可断定这根金属棒（）A.一定是磁铁 B.一定不是磁铁C.可能是磁铁，也可能不是磁铁 D.无法确定二、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、某空间存在磁感应强度大小为B的正方形匀强磁场区域ABCD，磁场方向垂直纸面（图中未画出），电荷量为+q的粒子（不计重力）从B点沿BC方向以速度v射入磁场，粒子从AD边上的E点离开磁场。已知正方形区域边长为d，，下列说法正确的是A.正方形区域磁场方向垂直纸面向外B.粒子的质量为C.粒子在磁场中运动的时间为D.若粒子射入磁场的速度大于（方向不变），则粒子一定从CD边射出8、如图所示，在光滑的水平面上有两个滑块P、Q，滑块Q的左端固定连着一轻质弹簧．两个滑块分别以一定大小的速度沿着同一直线相向运动，滑块P的质量为2m，速度方向向右，滑块Q的质量为m．速度方向向左，则下列说法正确的是A.P、Q两个滑块包括弹簧组成的系统动能始终保持不变B.当两个滑块的速度相等时，弹簧的弹性势能最大C.两个滑块最终能以共同的速度一起向右运动D.从P滑块和弹簧接触到弹簧压缩至最短的过程中，滑块Q的速度大小先减小后增大9、如图所示，U形光滑金属导轨水平放置在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，导轨间距为L，在导轨右端连接有一个阻值为R的定值电阻．有一根长为L的导体棒ab与固定在O点的绝缘轻弹簧相连后垂直放置在导轨上，弹簧原长时导体棒ab在图中的虚线位置．现施外力将弹簧压缩一定的距离后松开，导体棒ab在导轨上往复运动最后停在虚线处．已知弹簧初始被压缩时储存的弹性势能为Ep，在运动过程中导体棒ab与导轨始终接触良好，导体棒ab的电阻r＝R，导轨电阻不计，则下列说法中正确的是()A.导体棒ab在运动过程中能产生交变电流B.定值电阻产生的总热量为弹性势能Ep的一半C.导体棒ab向右运动时安培力做负功，向左运动时做正功D.导体棒ab全程克服安培力做的功等于回路中产生的焦耳热的一半10、如图所示，用两根轻质绝缘细线将质量为、长为的金属棒悬挂在两处，整个装置处于匀强磁场中。棒中通以从到的电流，两悬线偏离竖直方向的夹角处于平衡状态，则磁感应强度的大小可能为（重力加速度）A. B.C. D.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）用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图甲所示读数是________mm。用游标卡尺测量一小球的直径，如图乙所示的读数是____mm。12．（12分）如图，读出下列游标卡尺和螺旋测微器的读数(1)游标卡尺读数为______cm(2)螺旋测微器读数为______mm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）1831年10月28日，法拉第在一次会议上展示了他发明的圆盘发电机．如图所示为一圆盘发电机对小灯泡供电的示意图，铜圆盘可绕竖直铜轴转动，两块铜片C、D分别与圆盘的竖直轴和边缘接触．已知铜圆盘半径为L，接入电路中的电阻为r，匀强磁场竖直向上，磁感应强度为B，小灯泡电阻为R.不计摩擦阻力，当铜圆盘以角速度ω沿顺时针方向(俯视)匀速转动时，求：(1)铜圆盘的铜轴与边缘之间的感应电动势大小E；(2)流过小灯泡的电流方向，以及小灯泡两端的电压U；(3)维持圆盘匀速转动的外力的功率P.14．（16分）如图所示，在xOy坐标系的第二象限内有水平向右的匀强电场，第四象限内有竖直向上的匀强电场，两个电场的场强大小相等，第四象限内还有垂直于纸面的匀强磁场，让一个质量为m、带电荷量为q的粒子在第二象限内的P(－L，L)点由静止释放，结果粒子沿直线运动到坐标原点并进入第四象限，粒子在第四象限内运动后从x轴上的Q(L,0)点进入第一象限，重力加速度为g，求：（1）粒子从P点运动到坐标原点的时间；（2）匀强磁场磁感应强度的大小和方向15．（12分）如图所示是一种质谱仪原理图，粒子源（在狭缝S1上方，图中未画出）产生的带电粒子经狭缝S1与S2之间的电场加速后，匀速通过P1和P2两板间相互垂直的匀强电场和匀强磁场区域。粒子通过狭缝S3垂直进入另一匀强磁场区域，在洛伦兹力的作用下带电粒子打到底片上并被接收、形成一细条纹。若从粒子源产生的粒子初速度为零、电荷量为＋q、质量为m，S1与S2之间的加速电压为U1，P1和P2两金属板间距离为d，匀强磁场的磁感应强度为B1，测出照相底片上的条纹到狭缝S3的距离L，求：(1)粒子经加速电场加速后的速度v1；(2)经S3垂直进入的匀强磁场的磁感应强度B2。

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、C【解析】对于电动机来说，不是纯电阻电路，总功率的大小要用P=UI来计算，电动机线圈发热的功率为I2R．对于电动机，由于不是纯电阻电路，所以欧姆定律不能使用，电动机的总功率的大小为P=UI，所以消耗的总的电能为UIt，所以AB错误；电动机线圈发热的功率为I2R，所以电动机线圈产生的热量为Q=I2Rt，所以C正确故选C点评：对于电功率的计算，一定要分析清楚是不是纯电阻电路，对于非纯电阻电路，总功率和发热功率的计算公式是不一样的2、C【解析】刚通电时，自感线圈相当于断路；稳定时，自感线圈相当于电阻（阻值看题中说明）；断电后，自感线圈相当于电源．理想二极管具有单向导电性．据以上两点分析电路在开关闭合瞬间、稳定、和开关断开瞬间各元件的工作情况【详解】AB：刚通电时，自感线圈相当于断路，二极管中为反向电流，则电流既不通过A灯，也不通过B灯．电路稳定时，依题意，自感线圈相当于导线，则电流流过B灯，B灯发光．则S闭合瞬间，A、B两灯均不亮，然后A灯仍不亮，B灯逐渐变亮．故AB两项错误CD：开关断开瞬间，自感线圈相当于电源，自感线圈与二极管、A灯形成回路，二极管中为正向电流，则A灯闪亮一下，然后逐渐熄灭．开关断开后，B灯不处在回路中，B灯立即熄灭．故C项正确，D项错误3、A【解析】A项：根据分子动理论的内容可知，物体是由大量分子组成的，故A正确；B项：除了一些有机物质的大分子，多数分子大小的数量级为10﹣10m，故B错误；C项：本节中所说的“分子”，包含化学中的分子，也包括原子和离子，故C错误；D项：分子的质量很小，一般情况的数量级是10﹣26kg，故D错误；故选A4、D【解析】保持开关闭合，电容器两端的电势差等于电源的电动势，故电容器两端的电势差不变，则指针张角不变，故AB均错误；断开电键，电容器带电量不变，将AB靠近一些，则d减小，根据知，电容增大，根据U=Q/C知，电势差减小，指针张角减小，故C错误；同理可知，断开电键，将A、B两极板分开一些，电势差增大，指针张角增大，故D正确；故选D点睛：本题考查电容器的动态分析，关键抓住断开电键，电容器所带的电量不变，电键闭合，电容器两端的电势差不变5、C【解析】将交流与直流通过阻值都为R的电阻，设直流电流为I，则根据有效值的定义有：代入数据得解得故选C。6、B【解析】金属棒的一端靠近磁针的N极，相互吸引，说明金属棒的该端是S极，或不具有磁性；金属棒的该端又靠近磁针的S极还相互吸引，而不是相互排斥，由此可以确定金属棒一定是没有磁性二、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、ABC【解析】A．由题意可知带电粒子从E点离开，根据左手定则可知正方形区域磁场方向垂直纸面向外，故A正确；B．粒子运动轨迹如图所示根据几何关系有可解得；又因为带电粒子运动过程中洛伦兹力提供向心力有可得故B正确；C．根据几何关系有所以θ=60°，故粒子在磁场中运动的时间为故C正确；D．当粒子恰好从D点射出时有，结合前面的分析可知此时的速度为根据几何关系可知粒子的速度大于时，粒子才从CD边射出，故D错误。故选ABC。8、BD【解析】对于P、Q两个滑块包括弹簧组成的系统，由于只有弹簧的弹力做功，所以系统的机械能守恒，即系统动能和弹簧弹性势能之和不变，动能是变化的，故A错误；P以某一初速度压缩弹簧，在弹簧弹力作用下P做减速运动，Q做加速运动，当P与Q速度相等时，弹簧最短，弹性势能最大，故B正确；设最终P、Q两个滑块的速度分别为和规定向右为正方向，根据动量守恒定律得：，根据系统的机械能守恒得，解得：，或，，故C错误；从P滑块和弹簧接触到弹簧压缩至最短的过程中，滑块Q一直受到向右的弹力，速度先向左减小至零，再向右增大，故D正确9、AB【解析】根据右手定则判断出初始时刻感应电流的方向；导体棒运动过程中，产生电能，根据功能关系分析导体棒开始运动后弹性势能与动能和电能的相互转化；根据能量守恒求解在金属棒整个运动过程中，电阻R上产生的焦耳热.【详解】A、导体棒在弹簧的弹力和安培力的作用下向右和向左往返运动切割磁感线，根据右手定则知电流不断改变方向，则产生的电流为交流电；故A正确.B、导轨光滑，则导体棒在往返运动到停止时一定在弹簧恢复到原长处，由于弹力做正功释放弹性势能，安培力做负功发电生热，由能量守恒定律可知，而，两电阻阻值相等且串联，则；故B正确.C、导体棒向右运动时安培力向左，向左运动时安培力向右，故安培力一直阻碍导体棒的运动，始终所负功；故C错误.D、由功能关系可知安培力做负功功衡量其它能转化为电能的多少，有，故D错误.故选AB.【点睛】弄清运动过程中能量如何转化，并应用能量转化和守恒定律分析解决问题是此题关键，当然右手定则和安培定则也熟练运用.10、CD【解析】如图当安培力垂直于拉力时，安培力最小解得A．0.2T，与结论不相符，选项A错误；B．0.4T，与结论不相符，选项B错误；C．0.5T，与结论相符，选项C正确；D．1.0T，与结论相符，选项D正确；故选CD。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、①.1.842②.42.40【解析】[1]螺旋测微器的读数为故读数为1.842mm。[2]游标卡尺的读数为：故读数为42.40mm。12、①.10.04②.5.803（5.802~5.804）【解析】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标尺读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读【详解】（1）游标卡尺的主尺读数为100mm，游标尺上第4个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺读数为4×0.1mm=0.4mm，所以最终读数为：10mm+0.4mm=100.4mm=10.04cm（2）螺旋测微器的固定刻度为5.5mm，可动刻度为30.3×0.01mm=3.030mm，所以最终读数为5.5mm+3.030mm=5.803mm【点睛】对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量四、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、（1）BωL2（2）（3）【解析】(1)由法拉第电磁感应定律可得感应电动势：圆盘半径两端的平均速度为：由以上方程可得铜圆盘的铜轴与边缘之间的感应电动势大小：(2)由右手定则可得电流方向：由到；由闭合电路欧姆定律可得电流为：所以灯泡两端的电压为：由以上方程解得：(3)由能量的转化与守恒可知，维持圆盘匀速转动的外力的功率等于电路消耗的总功率，即：而电路中消耗的总功率为：由以上方程解得：14、（1）（2）【解析】（1）粒子在第二象限内做直线运动，因此电场力和重力的合力方向沿PO方向，