2024屆安徽省三校高二物理第二學期期末考試試題含解析

2024屆安徽省三校高二物理第二學期期末考試試題考生須知：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、在居室裝修中經(jīng)常用到花崗巖、大理石等裝飾材料，這些巖石都不同程度地含有放射性元素。比如，有些含有鈾、釷的花崗巖等巖石會釋放出放射性惰性氣體氡，而氡會發(fā)生衰變，放射出、、射線，這些射線會導致細胞發(fā)生癌變及呼吸道等方面的疾病。關于放射性元素氡及三種射線，下列說法正確的是（）A．氡的半衰期為3.8天，若取4個氡原子核，經(jīng)7.6天后將剩下一個氡核B．發(fā)生衰變時，生成核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少了4C．衰變的實質(zhì)在于原子核內(nèi)的一個中子轉(zhuǎn)化成了一個質(zhì)子和一個電子D．射線經(jīng)常伴隨和射線產(chǎn)生，在這三種射線中射線的穿透能力最強，電離能力最弱2、1931年英國物理學家狄拉克從理論上預言：存在只有一個磁極的粒子，即“磁單極子”．1982年，美國物理學家卡布萊設計了一個尋找磁單極子的實驗：他設想，如果一個只有N極的磁單極子從上向下穿過如圖所示的閉合超導線圈，那么，從上向下看，這個線圈中將出現(xiàn)（）A．先是逆時針方向，然后是順時針方向的感應電流B．先是順時針方向，然后是逆時針方向的感應電流C．順時針方向的持續(xù)流動的感應電流D．逆時針方向的持續(xù)流動的感應電流3、如圖所示，從某一高處自由下落的小球，落至彈簧上端并將彈簧壓縮到最短．問小球被彈簧彈起直至離開彈簧的過程中，小球的速度和所受合力變化情況是（）A．合力變大，速度變大B．合力變小，速度變大C．合力先變小后變大，速度先變大后變小D．合力先變大后變小，速度先變小后變大4、用活塞壓縮氣缸里的空氣，對空氣做了900J的功．同時氣缸向外散熱210J，則氣缸內(nèi)的空氣內(nèi)能如何變化（）A．減少了690JB．增加了690JC．增加了1110JD．減少了1110J5、、是力的兩個分力，若，則下列不可能是的兩個分力的是A．， B．，C．， D．，6、如圖是一輛汽車做直線運動的s-t圖像，對線段OA，AB，BC，CD所表示的運動，下列說法中正確的是A．AB段做勻速直線運動B．OA段與BC段運動的速度不相同C．CD段表示的運動方向與OA段的運動方向相反D．汽車在4h內(nèi)的位移大小為60km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，在光滑絕緣水平面上有一單匝線圈ABCD，在水平外力作用下以大小為v的速度向右勻速進入豎直向上的勻強磁場，第二次以大小為的速度向右勻速進入該勻強磁場，則下列說法正確的是A．第二次進入與第一次進入時線圈中的電流之比為1：3B．第二次進入與第一次進入時外力做功的功率之比為1：3C．第二次進入與第一次進入時線圈中產(chǎn)生的熱量之比為1：3D．第二次進入與第一次進入時通過線圈中某一橫截面的電荷量之比為1：38、如圖所示，足夠長的光滑U形導軌寬度為L，其所在平面與水平面的夾角為α，上端連接一個阻值為R的電阻，勻強磁場的磁感應強度大小為B，方向垂直于導軌平面向上．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、有效電阻為r的金屬桿沿框架由靜止下滑，設磁場區(qū)域無限大，當金屬桿下滑達到最大速度v0時，運動的位移為x，則()A．金屬桿下滑的最大速度B．在此過程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為C．在此過程中金屬桿做的是加速度不變的加速運動D．在此過程中流過電阻R的電荷量為9、氫原子的能級如圖所示,已如可見光的光子的能量范圍為1.62~3.11eV,那么對氫原子在能級躍注的過程中輻射成吸收光子的特征認識正確的是()A．大量氫原子處于n=4能級時向低能級躍遷能發(fā)出6種領率的可見光B．氫原子從高能級向n=3能級躍遷時,發(fā)出的光是不可見光C．處于n=3能級的氫原子可以吸收任意頻率的可見光,并發(fā)生電離D．用能量為12.5eV的光子照射處與基態(tài)的氫原子,可以使氫原子躍遷到更高的能級10、如圖甲所示，長直導線與閉合線框位于同一平面內(nèi)，長直導線中的電流i隨時間t的變化關系如圖乙所示。在0～T2A．0～T時間內(nèi)線框中感應電流方向為順時針方向B．0～T時間內(nèi)線框中感應電流方向為先順時針方向后逆時針方向C．0～T時間內(nèi)線框受安培力的合力向左D．0～T2時間內(nèi)線框受安培力的合力向左，T2～三、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）某同學利用圖甲所示的實驗裝置，探究物體在水平桌面上的運動規(guī)律，物塊在重物的牽引下開始運動，重物落地后，物塊再運動一段距離后停桌面上（尚未到達滑輪處）．從紙帶上便于測量的點開始，每5個點取1個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的距離如圖乙所示．打點計時器電源的須率為（不計空氣阻力，）（1）通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷重物在兩相鄰計數(shù)點___________和___________之間某時刻落地.（2）計數(shù)點5對應的速度大小___________（保留三位有效數(shù)字）（3）物塊減速運動過程中加速度的大小為___________.（保留三位有效數(shù)字）（4）物塊與桌面的動摩擦因數(shù)為___________12．（12分）做“探究求合力的方法”實驗（1）下列儀器中，需要用到的是________．ABCD（2）如圖甲所示，用兩把彈簧秤同時拉橡皮條，使結(jié)點位于位置．沿方向拉的彈簧秤示數(shù)，沿方向拉的彈簧秤示數(shù)如圖乙，______．（3）用把彈簧秤拉橡皮條，再次使結(jié)點位于位置，此時彈簧秤示數(shù)為．請在答卷上畫出、和三力的圖示，、、三個力中，屬于合力的是哪一個？________（填“”、“”或“”）．四、計算題：本題共2小題，共26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）一原長=20cm的輕彈簧的一端固定在傾角θ=30°的固定光滑斜面的底部，另一端壓有一質(zhì)量m=1kg的物塊(視為質(zhì)點），如圖所示．用力沿斜面向下推物塊，使彈藏的壓縮量=10cm，然后由靜止釋放物塊．已知彈簧的勁度系數(shù)k=250N/m，彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈性勢能Ep與彈簧的壓縮量x的關系為，重力加速度g=10m/s2.求：(1)從開始釋放物塊到物塊的速度最大的過程中物塊的位移；(2)物塊上升到最高處時與水平地面的距離．14．（16分）如圖所示，開口向上的汽缸C靜置于水平桌面上，用一橫截面積S=50cm2的輕質(zhì)活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，一輕繩一-端系在活塞上，另一端跨過兩個定滑輪連著一勁度系數(shù)k=1400N/m的豎直輕彈簧A，A下端系有一質(zhì)量m=14kg的物塊B。開始時，缸內(nèi)氣體的溫度t=27°C，活塞到缸底的距離L1=120cm，彈簧恰好處于原長狀態(tài)。已知外界大氣壓強恒為p=1.0×105Pa，取重力加速度g=10m/s2，不計一切摩擦?，F(xiàn)使缸內(nèi)氣體緩慢冷卻，求:(1)當B剛要離開桌面時汽缸內(nèi)封閉氣體的溫度(2)氣體的溫度冷卻到-93°C時離桌面的高度H15．（12分）如圖甲所示，質(zhì)量分別為m1=1kg和m2=2kg的A、B兩物塊并排放在光滑水平面上，對A、B分別施加大小隨時間變化的水平外力F1和F2，F(xiàn)1=（9﹣2t）N，F(xiàn)2=（3+2t）N，則：（1）經(jīng)多長時間t0兩物塊開始分離？此時兩物塊的加速度大小為多大？（2）通過計算，在同一坐標系（如圖乙所示）中作出兩物塊分離后2s內(nèi)加速度a1和a2隨時間變化的圖象。（3）由加速度a1和a2隨時間變化的圖象可求得A、B兩物塊分離后2s其相對速度為多大？

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【解題分析】

A．放射性元素的半衰期是對大量原子核的統(tǒng)計規(guī)律，對少數(shù)和單個微觀事件是不可預測的，故A錯誤；B．發(fā)生衰變時，生成的粒子帶兩個單位的正電荷和4個單位的質(zhì)量數(shù)，即粒子由2個中子和2個質(zhì)子構(gòu)成，故衰變時生成的新核中子數(shù)減少2，質(zhì)子數(shù)減少2，故B錯誤；C．原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時，放出一個電子，這個過程即衰變，故C正確；D．射線一般伴隨著或射線產(chǎn)生，在這三種射線種，射線的穿透能力最強，電離能力最弱，故D錯誤。故選C。2、D【解題分析】

考查楞次定律。【題目詳解】N單極子向下靠近時，磁通量向下增加，當N單極子向下離開時，磁通量向上且減小，產(chǎn)生的感應電流均為逆時針方向，D正確。故選D。3、C【解題分析】

小球被彈簧彈起直至離開彈簧的過程中，彈力一直減小，開始時，彈力大于重力，合力向上，彈起的過程中，合力減小，加速度減小，但是加速度的方向與速度方向相同，做加速運動，當重力和彈力相等時，速度最大，之后，重力大于彈力，合力方向向下，合力增大，加速度增大，但加速度的方向與速度方向相反，做減速運動，所以合力先變小后變大，速度先變大后變小，故C正確，ABD錯誤．點睛：解決本題的關鍵知道加速度的變化由合力決定，速度的變化有加速度方向與速度方向關系決定，當速度與加速度方向相同，做加速運動，當速度與加速度方向相反，做減速運動．4、B【解題分析】

由熱力學第一定律可知：△U=W+Q；外界對氣體做功，W=900J；氣體向外散熱，故Q=-210J；故△U=900J-210J=690J；氣體內(nèi)能增加690J；A．減少了690J，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．增加了690J，與結(jié)論相符，選項B正確；C．增加了1110J，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．減少了1110J，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；5、C【解題分析】

根據(jù)兩力的合力取值范圍為|F1–F2|≤F≤|F1+F2|，即可解答．【題目詳解】A中根據(jù)|F1–F2|≤F≤|F1+F2|，10N和10N的合力范圍為[0N，20N]，可能為10N，故A正確；B中根據(jù)|F1–F2|≤F≤|F1+F2|，20N和20N的合力范圍為[0N，40N]，可能為10N，故B正確；C中根據(jù)|F1–F2|≤F≤|F1+F2|，2N和6N的合力范圍為[4N，8N]，不可能為10N，故C錯誤；D中根據(jù)|F1–F2|≤F≤|F1+F2|，20N和30N的合力范圍為[10N，50N]，可能為10N，故D正確；本題選不可能的，故選C．6、C【解題分析】

A.AB段物體的位移不隨時間而變化，速度為零，物體處于靜止狀態(tài)，故A錯誤；B.根據(jù)速度公式：對于OA段：對于BC段：即速度相同，故選項B錯誤；C.OA段物體沿正方向運動，CD段物體沿負方向運動，所以CD段的運動方向與OA段的運動方向相反，故C正確；D.運動4h汽車的位移大小為故D錯誤．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、AC【解題分析】

A、設磁感應強度為B，CD邊長度為L，AD邊長為，線圈電阻為R；線圈進入磁場過程中，產(chǎn)生的感應電動勢E=BLv，感應電流，感應電流I與速度v成正比，第二次進入與第一次進入時線圈中電流之比：，故A正確；B、線圈進入磁場時受到的安培力：，線圈做勻速直線運動，由平衡條件得，外力，外力功率，功率與速度的平方成正比，第二次進入與第一次進入時外力做功的功率之比：，故B錯誤；C、線圈進入磁場過程中產(chǎn)生的熱量：，產(chǎn)生的熱量與速度成正比，第二次進入與第一次進入時線圈中產(chǎn)生熱量之比：，故C正確；D、通過導線橫截面電荷量：，電荷量與速度無關，電荷量之比為1：1，故D錯誤．故選AC．【題目點撥】根據(jù)切割公式E=BLv求解電動勢，由歐姆定律求出感應電流，然后求出電流之比；線框勻速進入勻強磁場，安培力與外力平衡，根據(jù)安培力公式求解安培力，再結(jié)合平衡條件得到外力，最后根據(jù)P=Fv求解外力的功率；由焦耳定律求出線圈產(chǎn)生的熱量，然后求出熱量之比．由電流定義式求出電荷量間的關系．8、AB【解題分析】

金屬桿下滑達到最大速度v0時做勻速直線運動，則有：，得：，故A正確．根據(jù)能量守恒定律得：在此過程中回路中產(chǎn)生的總熱量為：Q=mgxsinα-mv02，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為：，故B正確．在此過程中，根據(jù)和牛頓第二定律得：mgsinα-F安=ma，速度增大時，安培力增大，加速度減小，故導體棒做加速度減小的變加速運動，故C錯誤．在此過程中流過電阻R的電荷量為：，故D錯誤．9、BC【解題分析】

A．大量氫原子處于n=4能級時向低能級躍遷能發(fā)出種頻率的光，其中4→3放出光子的能量：（-0.85）-（-1.51）=0.66eV；其中3→2放出光子的能量：（-1.51）-（-3.4）=1.89eV；其中4→2放出光子的能量：（-0.85）-（-3.4）=2.55eV；則只有三種是可見光，選項A錯誤；B．氫原子從高能級向n=3能級躍遷時，發(fā)出的光的能量小于1.51eV，則屬于不可見光，選項B正確；C．處于n=3能級的氫原子電離需要的最小能量為1.51eV，則處于n=3能級的氫原子可以吸收任意頻率的可見光，并發(fā)生電離，選項C正確；D．12.5eV的光不等于任何能級差，則能量為12.5eV的光子照射處與基態(tài)的氫原子，不能被氫原子吸收，不可以使氫原子躍遷到更高的能級，選項D錯誤；故選BC.10、AD【解題分析】

AB.0～T時間內(nèi)直導線中電流先向上減小，再向下增大，所以導線框中的磁場向里減小，后向外增強，根據(jù)右手定則，所以感應電流始終為順時針方向，故A符合題意B不符合題意。CD.在0～T2時間內(nèi)，長直導線中電流向上，根據(jù)安培定則，知導線右側(cè)磁場的方向垂直紙面向里，電流逐漸減小，則磁場逐漸減弱，根據(jù)楞次定律，金屬線框中產(chǎn)生順時針方向的感應電流。根據(jù)左手定則，知金屬框左邊受到的安培力方向水平向左，右邊受到的安培力水平向右，離導線越近，磁場越強，則左邊受到的安培力大于右邊受到的安培力，所以金屬框所受安培力的合力水平向左；在T2～T時間內(nèi)，直線電流方向向下，根據(jù)安培定則，知導線右側(cè)磁場的方向垂直紙面向外，電流逐漸增大，則磁場逐漸增強，根據(jù)楞次定律，金屬線框中產(chǎn)生順時針方向的感應電流。根據(jù)左手定則，知金屬框左邊受到的安培力方向水平向右，右邊受到的安培力水平向左，離導線越近，磁場越強，則左邊受到的安培力大于右邊受到的安培力，所以金屬框所受安培力的合力水平向右，故C不符合題意三、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、671.002.000.2【解題分析】

(1)[1][2]從紙帶上的數(shù)據(jù)分析得知：在點計數(shù)點6之前，兩點之間的位移逐漸增大，是加速運動，位移的增量為定值，均為2cm，而在6、7間增加的位移小于2cm；故說明在6、7間物體即開始減速；(2)[3]每5個點取1個計數(shù)點，所以相鄰的計數(shù)點間的時間間隔T=0.1s根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上某點時小車的瞬時速度大?。嫈?shù)點5對應的速度大小為(3)[4]計數(shù)點根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出物塊加速運動過程中加速度，得：而物塊減速運動過程中加速度，得：因此減速運動過程中加速度的大小為2.00m/s2；(4)[5]設物塊的質(zhì)量為M，而重物質(zhì)量為m；根據(jù)f=μMg再由牛頓第二定律，f=Ma則有：12、D3.00【解題分析】（1）下列儀器中，需要用到的是刻