2024年安徽省合肥市高二物理第一学期期末统考试题含解析

2024年安徽省合肥市高二物理第一学期期末统考试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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，两个半径相同的半圆形轨道分别竖直放置在匀强电场和匀强磁场中，两轨道平面分别与磁场垂直，与电场平行，轨道两端在同一高度上，轨道是光滑的．两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放，M、N为轨道的最低点．则下列说法正确的是A.两小球到达轨道最低点的速度vM<vNB.两小球第一次到达轨道最低点时对轨道的压力FM<FNC.小球第一次到达M点的时间晚于小球第一次到达N点的时间D.在磁场中小球能到达轨道的另一端，在电场中小球不能到达轨道的另一端2、如图，在重力、电场力和洛伦兹力作用下，一带电液滴做直线运动，下列关于带电液滴的性质和运动的说法中不正确的是A.液滴可能带负电B.液滴一定做匀速直线运动C.不论液滴带正电或负电，运动轨迹为同一条直线D.液滴不可能在垂直电场的方向上运动3、下列核反应方程中，属于重核裂变是A.卢瑟福发现质子的核方程B.贝克勒尔发现天然放射现象，其中的一种核方程C.太阳中发生的热核反应，典型的一种核方程D.核电站可控的链式反应中，典型的一种核方程4、在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类社会的进步，人类社会的进步又促进了物理学的发展．下列叙述中错误的是()A.奥斯特发现了电流的磁效应 B.库仑发现了电荷间的相互作用规律C.洛仑兹提出了分子电流假说 D.法拉第发现了电磁感应现象5、如图所示，一个枕形导体AB原来不带电，将它放在一个负点电荷的电场中，点电荷的电荷量为Q，与AB的中心O的距离为R。由于静电感应，在导体AB的两端分别出现感应电荷。当达到静电平衡时（）A.导体A端的电势高于B端的电势B.导体的感应电荷在O点产生的场强为，方向向右C.导体的中心O的场强为零D.撤去点电荷后，导体带上了正电荷6、如图所示电路，在平行金属板M，N内部左侧中央P有一质量为m的带电粒子（重力不计）以水平速度v0射入电场并打在N板的O点．改变R1或R2的阻值，粒子仍以v0射入电场，则A.该粒子带正电B.减少R2，粒子将打在O点左侧C.增大R1，粒子在板间运动时间不变D.减少R1，粒子将打在O点左侧二、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、下列对电源电动势概念的认识中，正确的是()A.在闭合电路中，电源电动势等于内外电路电势降落之和B.电源把越多的其他形式的能转化为电能，电动势就越大C.铅蓄电池的电动势为2

V，这表明电路中每通过1

C电荷量，电源把2

J的化学能转变为电能D.干电池的电动势为

V，这表明干电池在1

s内将

J的化学能转变为电能8、关于天然放射性，下列说法正确的是（）A所有元素都可能发生衰变B.放射性元素的半衰期与外界的温度无关C.放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D.、和三种射线中，射线的穿透能力最强9、如图，方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨，两相同的光滑导体棒ab、cd静止在导轨上。t=0时，棒ab以初速度v0向右滑动。运动过程中，ab、cd始终与导轨垂直并接触良好，两者速度分别用v1、v2表示，回路中的电流用I表示。下列图像中可能正确的是（）A. B.C. D.10、如图所示，半径为R的圆形区域中充满了垂直纸面向里的匀强磁场，O是圆形区域的圆心，MN和PQ是夹角为θ=的两条直径，a、b两个带电粒子都从M点沿垂直于PQ的方向进入磁场区域，并分别从P、Q两两点离开，不计粒子的重力，下列说法一定正确的是A.a粒子带负电，b粒子带正电B.b粒子在磁场中运动的时间是a粒子的2倍C.若只改变b粒子进入磁场时的速度方向，不改变速度大小，则b粒子均以垂直于MN的方向射出磁场D.若让a粒子从P点进入磁场，a粒子可能从M点离开磁场三、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）如图所示，平行金属导轨与水平面成倾角θ，匀强磁场垂直导轨平面向上，一根通有恒定电流的导体棒ab垂直导轨放置，并与导轨保持良好接触，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ。刚开始导体棒静止在导轨上，当磁感应强度减小为B1时，导体棒恰好不下滑。求:（1）试说明导体棒ab中电流的方向；（2）当磁感应强度多少时，导体棒恰好不上滑？12．（12分）一个小灯泡上标有“2V，1W”的字样，现在要用伏安法描绘它的I－U图线．可选用的器材如下：A．电压表（量程3V，内阻约10kΩ）B．电压表（量程15V内阻约20kΩ）C．电流表（量程0.3A，内阻约1Ω）D．电流表（量程0.6A，内阻约0.4Ω）E．滑动变阻器（5Ω，1A）F．滑动变阻器（100Ω，0.2A）G．电源（电动势3V，内阻1Ω）H．开关一个，导线若干实验要求：误差尽量小，电压表从零开始变化且能多取几组数据，滑动变阻器调节方便（1）电压表应选用________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________（填器材序号字母）（2）实验电路图应选择图甲中的________（选填“a”或“b”）图（3）连接电路时，某同学误将电流表和电压表接成图乙所示的电路，其他部分连接正确且滑动变阻器滑片的初始位置正确．接通电源后，移动滑片的过程中小灯泡的发光情况是________（选填“不亮”或“逐渐变亮”）（4）通过实验测得该小灯泡的伏安特性曲线如图丙所示，由图线可求得它在正常工作时的电阻为___Ω．若将该小灯泡与本实验中使用的电源直接相连，则还需在电路中串联一个阻值为________Ω的电阻，才能使它正常工作．（结果均保留两位有效数字）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）如图，两根间距为L＝0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E＝3V、内阻r＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°．金属杆ab垂直导轨放置，质量m＝0.2kg．导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当R0＝1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感应强度B的大小；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度14．（16分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L15．（12分）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到达C点的速度大小(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小

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、D【解题分析】两个轨道的半径相同，根据圆周运动的向心力的公式可以分析小球通过最低点是对轨道的压力，小球在磁场中运动，磁场力对小球不做功，整个过程中小球的机械能守恒，小球在电场中受到的电场力对小球做负功，到达最低点时的速度的大小较小【题目详解】在磁场中运动时，只有重力做正功，在电场中运动时，重力做正功、电场力做负功，由动能定理可知：；；解得，vM＞vN，由于小球在磁场中运动，磁场力对小球不做功，整个过程中小球的机械能守恒；而小球在电场中运动受到的电场力对小球做负功，到达最低点时的速度的大小较小，所以在电场中运动的时间也长，故AC错误；最低点M时，支持力与重力和洛伦兹力（方向竖直向下）的合力提供向心力，最低点N时，支持力与重力的合力提供向心力，因为vM＞vN，可知：FM＞FN，故B错误；由于小球在磁场中运动，磁场力对小球不做功，整个过程中小球的机械能守恒，所以小球可以到达轨道的另一端，而电场力做小球做负功，所以小球在达到轨道另一端之前速度就减为零了，故不能到达最右端，故D正确；故选D【题目点拨】洛仑兹力对小球不做功，但是洛仑兹力影响了球对轨道的作用力，在电场中的小球，电场力对小球做功，影响小球的速度的大小，从而影响小球对轨道的压力的大小2、C【解题分析】液滴可能带负电，也可能带正电，液滴一定做匀速直线运动，液滴不可能在垂直电场的方向上运动，ABD说法正确；液滴带正电或负电，运动轨迹不是同一条直线，选项C说法不正确3、D【解题分析】A．卢瑟福发现质子的核方程是人工转变，故A错误；B．贝克勒尔发现天然放射现象，其中的一种核方程是衰变，故B错误；C．太阳中发生的热核反应，典型的一种核方程是轻核的聚变，故C错误；D．核电站可控的链式反应中，典型的一种核方程是重核裂变，故D正确。故选D。4、C【解题分析】奥斯特发现了电流的磁效应，选项A正确；库仑发现了电荷间的相互作用规律，选项B正确；安培提出了分子电流假说，选项C错误；法拉第发现了电磁感应现象，选项D正确；此题选择不正确的选项，故选C.5、C【解题分析】A．当达到静电平衡时，导体是等势体，故导体A端电势等于B端电势，故A错误；BC．当达到静电平衡时，导体内部各点的合场强为零，则导体中心O点的场强为零，故感应电荷在O点的产生场强与点电荷在O点的场强大小相等方向相反，点电荷在O点的场强大小为方向向右，感应电荷在O点的产生的场强大小为方向向左，故B错误C正确；D．撤去点电荷后，导体不带电，故D错误。故选C。6、D【解题分析】本题是含容电路的动态分析与带电粒子运动相结合的问题，运用闭合电路欧姆定律和类平抛运动的知识可进行求解【题目详解】设板间场强为，粒子的电荷量是，板间间距为，则粒子在板间运动时：、A：由电路图知，极板M带负电、极板N带正电，板间场强的方向向上，重力不计的带电粒子向下偏转，粒子带负电．故A项错误B：由于R2与平行金属板串联，稳定时此支路断路，调节R2对电路无影响；减少R2，平行板两端的电压不变，板内场强不变，粒子运动情况不变，仍打在O点．故B项错误CD：增大R1，据串联电路电压分配原理知，平行板两端的电压减小，板内场强减小，粒子在电场中的运动时间变长．减少R1，据串联电路电压分配原理知，平行板两端的电压增大，板内场强增大，粒子在电场中的运动时间变短，粒子将打在O点左侧．故C项错误，D项正确二、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、AC【解题分析】A、根据闭合电路欧姆定律得知，在闭合电路中，电动势等于外电压与内电压之和，故A正确；B、根据电动势的定义式可知，电源移动单位电荷量时，非静电力做功越多，即电源把其他形式的能转化为电能越多，电源的电动势越大，故B错误；C、铅蓄电池的电动势为2

V，这表明电路中每通过1

C电荷量，电源把2

J的化学能转变为电能，故C正确；D、干电池电源的电动势表示将1C的电量转移时做功为，但并不明确做功的时间，故D错误【题目点拨】本题考查对电动势的理解，可以抓住电动势的物理意义和定义式来加深理解8、BCD【解题分析】A．有些原子核不稳定，可以自发地衰变，但不是所有元素都可能发生衰变，故A错误；B．放射性元素的半衰期由原子核内部因素决定，与外界的温度无关，故B正确；C．放射性元素的放射性与核外电子无关，放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性，故C正确；D．、和三种射线中，射线的穿透能力最强，电离能力最弱，故D正确；故选BCD。9、AC【解题分析】ab棒向右运动，切割磁感线产生感应电流，则受到向左的安培力，从而向右做减速运动，；金属棒cd受向右的安培力作用而做加速运动，随着两棒的速度差的减小安培力减小，加速度减小，当两棒速度相等时，感应电流为零，最终两棒共速，一起做匀速运动，故最终电路中电流为0，故AC正确，BD错误10、AC【解题分析】A．粒子运动轨迹如图甲所示，由左手定则可知，a粒子带负电，b粒子带正电，故A正确；B．由粒子运动轨迹和几何关系可知，得所以两粒子在磁场中的运动半径相同，由公式由于不清楚粒子电荷量、质量等，所以无法确定两粒子的运动时间，故B错误；C．改变b粒子进入磁场时的速度方向，不改变速度大小，由于粒子的运动半径与圆形磁场半径相等，所以，如图乙中四边形AOMC为菱形，所以AC一定竖直，速度一定垂直MN，故C正确；D．由于a粒子带负电，从P点进入磁场后向右偏转，所以不可能从M点射出，故D错误。故选AC。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）从a到b；（2）。【解题分析】（1）当磁场增大时，导体棒会上滑，即导体棒受到的安培力沿导轨平面向上，所以导体棒中电流方向为从a到b；（2）设棒中电流为I，导轨间距为L当磁感应强度为B1时，导体棒恰好不下滑，有：B1IL=mg(sinθ-μcosθ)当磁感应强度为B2时，导体棒恰好不上滑，有：B2IL=mg(sinθ+μcosθ)解得：12、①.A②.D③.E④.b⑤.不亮⑥.4.0⑦.1.0【解题分析】（1）[1][2][3]．灯泡额定电压是2V，电压表应选择A；灯泡额定电流，电流表应选择D，为方便实验操作，滑动变阻器应选择E；（2）[4]．为了在灯泡上得到从0开始的电压，滑动变阻器要用分压电路，故选b；（3）[5]．接成乙所示的电路，电压表内阻很大，电路中电流几乎为零，则灯泡不亮；（4）[6][7]．灯泡正常工作时，电压为2V，由图可知I=0.5A，则；将该