2024届安徽省三校高二物理第二学期期末考试试题含解析

2024届安徽省三校高二物理第二学期期末考试试题考生须知：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、在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素。比如，有些含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性惰性气体氡，而氡会发生衰变，放射出、、射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病。关于放射性元素氡及三种射线，下列说法正确的是（）A．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后将剩下一个氡核B．发生衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4C．衰变的实质在于原子核内的一个中子转化成了一个质子和一个电子D．射线经常伴随和射线产生，在这三种射线中射线的穿透能力最强，电离能力最弱2、1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”．1982年，美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验：他设想，如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的闭合超导线圈，那么，从上向下看，这个线圈中将出现（）A．先是逆时针方向，然后是顺时针方向的感应电流B．先是顺时针方向，然后是逆时针方向的感应电流C．顺时针方向的持续流动的感应电流D．逆时针方向的持续流动的感应电流3、如图所示，从某一高处自由下落的小球，落至弹簧上端并将弹簧压缩到最短．问小球被弹簧弹起直至离开弹簧的过程中，小球的速度和所受合力变化情况是（）A．合力变大，速度变大B．合力变小，速度变大C．合力先变小后变大，速度先变大后变小D．合力先变大后变小，速度先变小后变大4、用活塞压缩气缸里的空气，对空气做了900J的功．同时气缸向外散热210J，则气缸内的空气内能如何变化（）A．减少了690JB．增加了690JC．增加了1110JD．减少了1110J5、、是力的两个分力，若，则下列不可能是的两个分力的是A．， B．，C．， D．，6、如图是一辆汽车做直线运动的s-t图像，对线段OA，AB，BC，CD所表示的运动，下列说法中正确的是A．AB段做匀速直线运动B．OA段与BC段运动的速度不相同C．CD段表示的运动方向与OA段的运动方向相反D．汽车在4h内的位移大小为60km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，在光滑绝缘水平面上有一单匝线圈ABCD，在水平外力作用下以大小为v的速度向右匀速进入竖直向上的匀强磁场，第二次以大小为的速度向右匀速进入该匀强磁场，则下列说法正确的是A．第二次进入与第一次进入时线圈中的电流之比为1：3B．第二次进入与第一次进入时外力做功的功率之比为1：3C．第二次进入与第一次进入时线圈中产生的热量之比为1：3D．第二次进入与第一次进入时通过线圈中某一横截面的电荷量之比为1：38、如图所示，足够长的光滑U形导轨宽度为L，其所在平面与水平面的夹角为α，上端连接一个阻值为R的电阻，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面向上．现有一质量为m、有效电阻为r的金属杆沿框架由静止下滑，设磁场区域无限大，当金属杆下滑达到最大速度v0时，运动的位移为x，则()A．金属杆下滑的最大速度B．在此过程中电阻R产生的焦耳热为C．在此过程中金属杆做的是加速度不变的加速运动D．在此过程中流过电阻R的电荷量为9、氢原子的能级如图所示,已如可见光的光子的能量范围为1.62~3.11eV,那么对氢原子在能级跃注的过程中辐射成吸收光子的特征认识正确的是()A．大量氢原子处于n=4能级时向低能级跃迁能发出6种领率的可见光B．氢原子从高能级向n=3能级跃迁时,发出的光是不可见光C．处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的可见光,并发生电离D．用能量为12.5eV的光子照射处与基态的氢原子,可以使氢原子跃迁到更高的能级10、如图甲所示，长直导线与闭合线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示。在0～T2A．0～T时间内线框中感应电流方向为顺时针方向B．0～T时间内线框中感应电流方向为先顺时针方向后逆时针方向C．0～T时间内线框受安培力的合力向左D．0～T2时间内线框受安培力的合力向左，T2～三、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）某同学利用图甲所示的实验装置，探究物体在水平桌面上的运动规律，物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离后停桌面上（尚未到达滑轮处）．从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示．打点计时器电源的须率为（不计空气阻力，）（1）通过分析纸带数据，可判断重物在两相邻计数点___________和___________之间某时刻落地.（2）计数点5对应的速度大小___________（保留三位有效数字）（3）物块减速运动过程中加速度的大小为___________.（保留三位有效数字）（4）物块与桌面的动摩擦因数为___________12．（12分）做“探究求合力的方法”实验（1）下列仪器中，需要用到的是________．ABCD（2）如图甲所示，用两把弹簧秤同时拉橡皮条，使结点位于位置．沿方向拉的弹簧秤示数，沿方向拉的弹簧秤示数如图乙，______．（3）用把弹簧秤拉橡皮条，再次使结点位于位置，此时弹簧秤示数为．请在答卷上画出、和三力的图示，、、三个力中，属于合力的是哪一个？________（填“”、“”或“”）．四、计算题：本题共2小题，共26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）一原长=20cm的轻弹簧的一端固定在倾角θ=30°的固定光滑斜面的底部，另一端压有一质量m=1kg的物块(视为质点），如图所示．用力沿斜面向下推物块，使弹藏的压缩量=10cm，然后由静止释放物块．已知弹簧的劲度系数k=250N/m，弹簧的形变始终在弹性限度内，弹簧的弹性势能Ep与弹簧的压缩量x的关系为，重力加速度g=10m/s².求：(1)从开始释放物块到物块的速度最大的过程中物块的位移；(2)物块上升到最高处时与水平地面的距离．14．（16分）如图所示，开口向上的汽缸C静置于水平桌面上，用一横截面积S=50cm2的轻质活塞封闭了一定质量的理想气体，一轻绳一-端系在活塞上，另一端跨过两个定滑轮连着一劲度系数k=1400N/m的竖直轻弹簧A，A下端系有一质量m=14kg的物块B。开始时，缸内气体的温度t=27°C，活塞到缸底的距离L1=120cm，弹簧恰好处于原长状态。已知外界大气压强恒为p=1.0×105Pa，取重力加速度g=10m/s2，不计一切摩擦。现使缸内气体缓慢冷却，求:(1)当B刚要离开桌面时汽缸内封闭气体的温度(2)气体的温度冷却到-93°C时离桌面的高度H15．（12分）如图甲所示，质量分别为m1=1kg和m2=2kg的A、B两物块并排放在光滑水平面上，对A、B分别施加大小随时间变化的水平外力F1和F2，F1=（9﹣2t）N，F2=（3+2t）N，则：（1）经多长时间t0两物块开始分离？此时两物块的加速度大小为多大？（2）通过计算，在同一坐标系（如图乙所示）中作出两物块分离后2s内加速度a1和a2随时间变化的图象。（3）由加速度a1和a2随时间变化的图象可求得A、B两物块分离后2s其相对速度为多大？

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【解题分析】

A．放射性元素的半衰期是对大量原子核的统计规律，对少数和单个微观事件是不可预测的，故A错误；B．发生衰变时，生成的粒子带两个单位的正电荷和4个单位的质量数，即粒子由2个中子和2个质子构成，故衰变时生成的新核中子数减少2，质子数减少2，故B错误；C．原子核内的中子转化为质子时，放出一个电子，这个过程即衰变，故C正确；D．射线一般伴随着或射线产生，在这三种射线种，射线的穿透能力最强，电离能力最弱，故D错误。故选C。2、D【解题分析】

考查楞次定律。【题目详解】N单极子向下靠近时，磁通量向下增加，当N单极子向下离开时，磁通量向上且减小，产生的感应电流均为逆时针方向，D正确。故选D。3、C【解题分析】

小球被弹簧弹起直至离开弹簧的过程中，弹力一直减小，开始时，弹力大于重力，合力向上，弹起的过程中，合力减小，加速度减小，但是加速度的方向与速度方向相同，做加速运动，当重力和弹力相等时，速度最大，之后，重力大于弹力，合力方向向下，合力增大，加速度增大，但加速度的方向与速度方向相反，做减速运动，所以合力先变小后变大，速度先变大后变小，故C正确，ABD错误．点睛：解决本题的关键知道加速度的变化由合力决定，速度的变化有加速度方向与速度方向关系决定，当速度与加速度方向相同，做加速运动，当速度与加速度方向相反，做减速运动．4、B【解题分析】

由热力学第一定律可知：△U=W+Q；外界对气体做功，W=900J；气体向外散热，故Q=-210J；故△U=900J-210J=690J；气体内能增加690J；A．减少了690J，与结论不相符，选项A错误；B．增加了690J，与结论相符，选项B正确；C．增加了1110J，与结论不相符，选项C错误；D．减少了1110J，与结论不相符，选项D错误；5、C【解题分析】

根据两力的合力取值范围为|F1–F2|≤F≤|F1+F2|，即可解答．【题目详解】A中根据|F1–F2|≤F≤|F1+F2|，10N和10N的合力范围为[0N，20N]，可能为10N，故A正确；B中根据|F1–F2|≤F≤|F1+F2|，20N和20N的合力范围为[0N，40N]，可能为10N，故B正确；C中根据|F1–F2|≤F≤|F1+F2|，2N和6N的合力范围为[4N，8N]，不可能为10N，故C错误；D中根据|F1–F2|≤F≤|F1+F2|，20N和30N的合力范围为[10N，50N]，可能为10N，故D正确；本题选不可能的，故选C．6、C【解题分析】

A.AB段物体的位移不随时间而变化，速度为零，物体处于静止状态，故A错误；B.根据速度公式：对于OA段：对于BC段：即速度相同，故选项B错误；C.OA段物体沿正方向运动，CD段物体沿负方向运动，所以CD段的运动方向与OA段的运动方向相反，故C正确；D.运动4h汽车的位移大小为故D错误．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、设磁感应强度为B，CD边长度为L，AD边长为，线圈电阻为R；线圈进入磁场过程中，产生的感应电动势E=BLv，感应电流，感应电流I与速度v成正比，第二次进入与第一次进入时线圈中电流之比：，故A正确；B、线圈进入磁场时受到的安培力：，线圈做匀速直线运动，由平衡条件得，外力，外力功率，功率与速度的平方成正比，第二次进入与第一次进入时外力做功的功率之比：，故B错误；C、线圈进入磁场过程中产生的热量：，产生的热量与速度成正比，第二次进入与第一次进入时线圈中产生热量之比：，故C正确；D、通过导线横截面电荷量：，电荷量与速度无关，电荷量之比为1：1，故D错误．故选AC．【题目点拨】根据切割公式E=BLv求解电动势，由欧姆定律求出感应电流，然后求出电流之比；线框匀速进入匀强磁场，安培力与外力平衡，根据安培力公式求解安培力，再结合平衡条件得到外力，最后根据P=Fv求解外力的功率；由焦耳定律求出线圈产生的热量，然后求出热量之比．由电流定义式求出电荷量间的关系．8、AB【解题分析】

金属杆下滑达到最大速度v0时做匀速直线运动，则有：，得：，故A正确．根据能量守恒定律得：在此过程中回路中产生的总热量为：Q=mgxsinα-mv02，电阻R产生的焦耳热为：，故B正确．在此过程中，根据和牛顿第二定律得：mgsinα-F安=ma，速度增大时，安培力增大，加速度减小，故导体棒做加速度减小的变加速运动，故C错误．在此过程中流过电阻R的电荷量为：，故D错误．9、BC【解题分析】

A．大量氢原子处于n=4能级时向低能级跃迁能发出种频率的光，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；则只有三种是可见光，选项A错误；B．氢原子从高能级向n=3能级跃迁时，发出的光的能量小于1.51eV，则属于不可见光，选项B正确；C．处于n=3能级的氢原子电离需要的最小能量为1.51eV，则处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的可见光，并发生电离，选项C正确；D．12.5eV的光不等于任何能级差，则能量为12.5eV的光子照射处与基态的氢原子，不能被氢原子吸收，不可以使氢原子跃迁到更高的能级，选项D错误；故选BC.10、AD【解题分析】

AB.0～T时间内直导线中电流先向上减小，再向下增大，所以导线框中的磁场向里减小，后向外增强，根据右手定则，所以感应电流始终为顺时针方向，故A符合题意B不符合题意。CD.在0～T2时间内，长直导线中电流向上，根据安培定则，知导线右侧磁场的方向垂直纸面向里，电流逐渐减小，则磁场逐渐减弱，根据楞次定律，金属线框中产生顺时针方向的感应电流。根据左手定则，知金属框左边受到的安培力方向水平向左，右边受到的安培力水平向右，离导线越近，磁场越强，则左边受到的安培力大于右边受到的安培力，所以金属框所受安培力的合力水平向左；在T2～T时间内，直线电流方向向下，根据安培定则，知导线右侧磁场的方向垂直纸面向外，电流逐渐增大，则磁场逐渐增强，根据楞次定律，金属线框中产生顺时针方向的感应电流。根据左手定则，知金属框左边受到的安培力方向水平向右，右边受到的安培力水平向左，离导线越近，磁场越强，则左边受到的安培力大于右边受到的安培力，所以金属框所受安培力的合力水平向右，故C不符合题意三、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、671.002.000.2【解题分析】

(1)[1][2]从纸带上的数据分析得知：在点计数点6之前，两点之间的位移逐渐增大，是加速运动，位移的增量为定值，均为2cm，而在6、7间增加的位移小于2cm；故说明在6、7间物体即开始减速；(2)[3]每5个点取1个计数点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上某点时小车的瞬时速度大小．计数点5对应的速度大小为(3)[4]计数点根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出物块加速运动过程中加速度，得：而物块减速运动过程中加速度，得：因此减速运动过程中加速度的大小为2.00m/s2；(4)[5]设物块的质量为M，而重物质量为m；根据f=μMg再由牛顿第二定律，f=Ma则有：12、D3.00【解题分析】（1）下列仪器中，需要用到的是刻