安徽省示范高中2024屆物理高二第一學期期末考試試題含解析

安徽省示范高中2024屆物理高二第一學期期末考試試題

考生請注意：

1.答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。

2.第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的

位置上。

3.考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。

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、質(zhì)量為2kg的質(zhì)點在xOy平面上做曲線運動，在x方向的速度圖象和y方向的位移圖象如圖所示，下列說法正確

的是O

A.質(zhì)點的初速度為3m/s

B.質(zhì)點所受的合外力為3N

C.2s末質(zhì)點速度大小為10m/s

D.2s內(nèi)質(zhì)點的位移大小為17m

2、下列關于電場強度E、磁感應強度5的敘述正確的是（）

A.電場中某點的場強在數(shù)值上等于單位電荷受到的電場力

B.電場中某點的場強方向就是檢驗電荷在該點所受電場力的方向

C.通電導線在磁場中某點不受磁場力作用，則該點的磁感應強度一定為零

F

D.根據(jù)定義式5=亍，磁場中某點的磁感應強度3與月成正比，與五成反比

3、如圖所示，兩平行、正對金屬板水平放置，使上面金屬板帶上一定量正電荷，下面金屬板帶上等量的負電荷，再在

它們之間加上垂直紙面向里的勻強磁場，一個帶正電粒子（重力可忽略不計）以初速度％、沿垂直于電場和磁場的方向

從兩金屬板左端中央射入后沿直線運動。若仍按上述方式將該帶電粒子射入兩板間，為使其向下偏轉(zhuǎn)，下列措施中一

定可行的是

XXXXX

-琳8

XXXXX

T

o

A.僅減小帶電粒子射入時的速度B.僅減小兩金屬板所帶的電荷量

C.僅減小粒子所帶電荷量D.僅改變粒子的電性

4、關于磁場和磁感線的描述，下列說法中正確的是（）

A.磁感線可以形象地描述各點磁場的方向

B.磁場是為了解釋磁極間的相互作用而人為規(guī)定的

F

C.由B=—可知，某處磁感應強度大小與放入該處的通電導線IL乘積成反比

IL

D.一小段通電導體在磁場中某處不受磁場力作用，則該處的磁感應強度一定為零

5、質(zhì)量為0.01kg的子彈，以400m/s的速度射入質(zhì)量為0.49kg、靜止在光滑水平面上的木塊，并留在木塊中。若子彈

剛好留在木塊中，則它們一起運動的速度大小為（）

A.6m/sB.8m/s

C.10m/sD.12m/s

6、在勻強磁場中某處尸放一個長度為L=20cm,通電電流/=0.5A的直導線，測得它受到的最大磁場力尸=1.0N,

其方向豎直向上，現(xiàn)將該通電導線從磁場中撤走，則P處的磁感應強度為（）

A.零

B.10T,方向豎直向上

C.0.1T,方向豎直向下

D.10T,方向肯定不沿豎直向上的方向

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，E為蓄電池，L是自感系數(shù)足夠大的線圈，其直流電阻為衣，5、是兩個規(guī)格相同的燈泡，阻值均為

R,S是開關.下列說法正確的是

A.閉合開關S后，功逐漸變暗

B.S斷開瞬間，功立即熄滅，5延時熄滅

C.閉合開關S的瞬間，通過。1、的電流大小相等

D.S斷開后，通過Zb的電流方向與原來相同

8、如圖所示的電路中，電源的電動勢E和內(nèi)電阻r恒定不變，電燈L恰能正常發(fā)光，如果變阻器的滑片向。端滑動,

則（

A.電燈心變暗，安培表的示數(shù)增大

B.定值電阻凡消耗的功率增大

C.變阻器R1兩端的電壓增大

D.電燈心變亮，安培表的示數(shù)增大

9、如圖所示，質(zhì)量分別為機和2機的A、B兩個木塊間用輕彈簧相連，放在光滑水平面上，A緊靠豎直墻壁.用水平

力向左推B,將彈簧壓縮，推到某位置靜止時推力大小為尸，彈簧的彈性勢能為E.在此位置突然撤去推力，下列說

法中正確的是（）

OwwwwfT]*—

A.撤去推力的瞬間，B的加速度大小為二

2m

B.從撤去推力到A離開豎直墻壁前，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動量不守恒，機械能守恒

C.A離開豎直墻壁后，彈簧彈性勢能最大值為一

3

D.A離開豎直墻壁后，彈簧彈性勢能最大值為E

10、回旋加速器是獲得高能帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電源的兩極相連的兩個D形盒，兩盒間的

狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中，如

圖所示，關于回旋加速器的下列說法正確的是（）

A.用同一回旋加速器分別加速比荷不同的帶電粒子，需要調(diào)節(jié)交變電場的頻率

B.磁場對帶電粒子的洛侖茲力對粒子不做功，因此帶電粒子從D形盒射出時的動能與磁場的強弱無關

C.帶電粒子做一次圓周運動，要被加速兩次，因此交變電場的周期應為圓周運動周期的二倍

D.狹縫間的電場對粒子起加速作用，但帶電粒子從D形盒射出時的動能與加速電壓的大小無關

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）如圖所示為質(zhì)譜儀的原理圖，利用這種質(zhì)譜儀可以對氫元素的各種同位素逆行測量。從容器A下方的小孔

Si速入加速電壓為U的加速電場，可以認為從容器出來的粒子初速度為零，粒子被加速后從小孔S2速入磁感應強度為

3的勻強磁場，最后打在照相底片。上，形成a、b、c三條質(zhì)譜線，關于氫的三種同位素氣、氣、僦速入磁場時速率

最大的是;三條譜線中“是粒子形成的o（填“氣”、“笊”或“氟”）

12.（12分）小寧同學用如圖所示的器材研究感應電流的方向

（1）在給出的實物圖中，用筆線代替導線將實驗儀器連成完整的實驗電路

Rr

（2）將線圈與插入線圈&中，閉合開關S瞬間，發(fā)現(xiàn)電流計指針右偏，則保持開關閉合，以下操作中也能使電流計

右偏的是_________

A.插入鐵芯FB.拔出線圈右

C.使變阻器阻值R變大D.使變阻器阻值R變小

四、計算題：本題共3小題，共38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）如圖，兩根間距為L=0.5m的平行光滑金屬導軌間接有電動勢E=3V、內(nèi)阻r=l。的電源，導軌平面與

水平面間的夾角。=37。.金屬桿ab垂直導軌放置，質(zhì)量m=0.2kg.導軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導軌電阻均不

計，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中.當Ro=l。時，金屬桿ab剛好處于靜止狀態(tài)，取g=10m/s2,41137。=0.6,

cos370=0.8

（1）求磁感應強度B的大小;

（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度

14.（16分）A5C表示豎直放在電場強度為E=104v/m的水平勻強電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的3c部分是半徑

為R的,圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切.A為水平軌道上的一點，而且AB=R=0.2m,把一質(zhì)量機=O.lkg,帶電

4

量為g=+l（）TC的小球，放在A點由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）

⑴小球到達C點的速度大小

⑵小球在C點時，軌道受到的壓力大小

15.（12分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板“、6相距d=0.10m,a、6間的電場強度為E=5.0X1（）5N/C,b

板下方整個空間存在著磁感應強度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.今有一質(zhì)量為m=4.8xl0-25kg,電荷

86

量為9=1.6X10>C的帶正電的粒子（不計重力），從貼近a板的左端以vo=l.OxlOm/s的初速度水平射入勻強電場，剛好

從狹縫P處穿過6板而垂直進入勻強磁場，最后粒子回到分板的。處（圖中未畫出）.求尸、0之間的距離L

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、B

【解題分析】A.由圖可知，質(zhì)點x軸方向初速度為vx=3m/s,y軸方向初速度

一y

vv=----=-4m/s

因此質(zhì)點的初速度為：

故A錯誤；

B.在y軸方向做勻速直線運動，外力為零，因此質(zhì)點所受的合外力大小等于x軸方向的力的大小，即：

AQ

FA=ma=mx—=2x------N=3N

°..t2

故B正確；

C.2s末質(zhì)點在x方向的速度為6m/s,在y方向上的速度為4m/s,則合速度大小為

v^=ylv；2+v；=452m/s

選項C錯誤；

D.2s末質(zhì)點在x方向的位移為

3+6c八

x=-----x2m=9m

2

在J方向上的位移為8m,則合位移大小為

J%2+y~=-\/145rn

選項故D錯誤。

故選B。

2、A

F

【解題分析】A、根據(jù)場強的定義式￡=—可知場強在數(shù)值上等于單位電荷受到的電場力，故A正確.B、電場中某

q

點的場強方向就是正檢驗電荷在該點所受電場力的方向，與負檢驗電荷在該點所受電場力的方向相反，B錯誤.C、通

電導線在磁場中某點不受磁場力作用,可能是磁場方向與電流方向平行,故則該點的磁感應強度不一定為零,C錯誤.D、

磁感應強度是描述磁場的強弱的物理量，是由磁場本身決定的，與試探電流的大小、長度以及試探電流受到的安培力

的大小都無關，D錯誤.故選A

【題目點撥】本題考查對電場強度的三個公式和磁感應強度的三個公式的理解能力，首先要理解公式中各個量的含義，

其次要理解公式的適用條件

3、A

【解題分析】帶正電粒子（重力可忽略不計）因受洛倫茲力和電場力而做直線運動可推得是勻速直線運動，粒子所受的

向上的洛倫茲力等于向下的電場力

qv0B=qE

所以欲使粒子向下偏轉(zhuǎn)，需使粒子進入速度選擇器時其合力向下力。

A.減小帶電粒子射入時的速度可以使洛倫茲力變小，粒子帶正電，洛倫茲力向上而變小，則合力向下而向下偏轉(zhuǎn)；

故A正確。

B.僅減小兩金屬板所帶的電荷量，由E=匕可知電場力變小，則合力向上從而向上偏轉(zhuǎn)；故B錯誤。

C.僅減小粒子所帶電荷量，由=知，兩個力依然平衡而做勻速直線運動；故C錯誤。

D.粒子帶正電，受洛倫茲力由左手定則知方向向上，電場力向下，將電性改為負電后洛倫茲力向下，而電場力向上,

依然有=從而做勻速直線運動；故D錯誤。

故選Ao

故選D。

【題目點撥】處理帶電粒子在電場和磁場中運動問題的基本方法

1、帶電粒子在勻強電場和勻強磁場共存區(qū)域內(nèi)運動時，往往既要受到電場力作用，又要受到洛侖茲力作用.這兩個力

的特點是，電場力是恒力，而洛侖茲力的大小、方向隨速度變化.若二力平衡，則粒子做勻速直線運動.若二力不平

衡，則帶電粒子所受合外力不可能為恒力，因此帶電粒子將做復雜曲線運動

2、解決粒子做復雜曲線運動問題時，必須用動能定理或能量關系處理.這里要抓住場力做功和能量變化的特點，即電

場力做功與電勢能變化的特點，以及洛侖茲力永遠不做功

3、若勻強電場和勻強磁場是分開的獨立的區(qū)域，則帶電粒子在其中運動時，分別遵守在電場和磁場中運動規(guī)律運動，

處理這類問題時要注意分階段求解

4、A

【解題分析】磁感線的切線方向為磁場的方向，則磁感線可以形象地描述各點磁場的方向，選項A正確；磁場是客觀

存在的物質(zhì)，磁感線是為了解釋磁極間的相互作用而人為假想的，選項B錯誤；某處磁感應強度大小只由磁場本身決

定，與放入該處的通電導線IL乘積無關，選項C錯誤；一小段通電導體在磁場中某處不受磁場力作用，可能是直導

線的放置方向與磁場平行，該處的磁感應強度不一定為零，選項D錯誤；故選A.

5、B

【解題分析】子彈射入木塊過程中以子彈和木塊為系統(tǒng)動量守恒，設子彈質(zhì)量為皿，初速度為的木塊質(zhì)量為恤，

一起運動速度為v,所以有

=（仍+m,）v

代入數(shù)據(jù)可解得v=8m/s,故B正確，ACD錯誤。

故選B。

6、D

【解題分析】當通電導線垂直放入磁場中時，所受的安培力最大，由尸=3〃求得磁感應強度比磁感應強度3方向

與安培力方向是垂直關系

【題目詳解】由題意，導線與磁場垂直時所受安培力最大，根據(jù)

F=BIL

得

因磁感應強度8方向與安培力方向是垂直關系，故知3的方向肯定不是豎直向上，磁感應強度由磁場本身決定，與是

否有電流無關，故將該通電導線從磁場中撤走，則尸處的磁感應強度保持不變，故D正確，ABC錯誤。

故選D。

【題目點撥】解決本題關鍵要知道當通電導線垂直放入磁場中時，所受的安培力最大，掌握安培力公式尸=3”,并

知道安培力與磁感應強度垂直。

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、BC

【解題分析】A.S閉合穩(wěn)定后，線圈相當于定值電阻，對電路的阻礙減弱，回路中總電阻減小，電流增大，2比S

剛閉合時亮，故A錯誤；

BD.S閉合穩(wěn)定后再斷開開關，功立即熄滅，但由于線圈的自感作用，L相當于電源，與。1組成回路，要過一會在

熄滅，流過的電流方向相反，故B正確，D錯誤；

c.S閉合瞬間，由于自感線圈相當于斷路，所以兩燈是串聯(lián)，電流相等，一起亮，故C正確

8、AB

【解題分析】根據(jù)“變阻器的滑片向。端滑動”可知，本題考查電路動態(tài)變化分析問題，根據(jù)程序法或者串反并同法

分析通過變阻器電流的變化和電壓的變化.

【題目詳解】A、D、變阻器的滑片向。端滑動，變阻器接入電路的電阻減小，外電路總電阻減小，則總電流/增大，

路端電壓。減小，則電燈L更暗，安培表的示數(shù)增大，故A正確，D錯誤.

B、路端電壓U減小，則通過電燈L電流減小，而總電流/增大，所以通過R2的電流增大，R2消耗的功率增大，

故B正確.

C、由于通過R2的電流增大，R2的電壓增大，而路端電壓是減小的，則變阻器R1兩端的電壓減小，變阻器阻值也在

變小，根據(jù)題目所給的條件，無法判斷變阻器Ri的功率變大，還是變小，故C錯誤.

故選AB.

【題目點撥】變阻器的滑片向a端滑動，變阻器接入電路的電阻減小，外電路總電阻減小，分析總電流的變化，判斷

電流表讀數(shù)的變化，由路端電壓的變化，分析電燈L亮度的變化.由總電流和通過電燈電流的變化，分析通過變阻器

的電流變化，再分析變阻器電壓的變化.

9、ABC

【解題分析】A、撤去推力前,B處于靜止狀態(tài)，彈簧的彈力與Fo二力平衡.撤去F的瞬間，彈簧的彈力不變,根據(jù)牛頓第二

定律得,B的加速度大小為旦.故A正確.

2m

B、從撤去推力到A離開豎直墻之前,墻壁對B有彈力作用,A、B和彈簧組成的系統(tǒng)合外力不等于零，系統(tǒng)的動量不守恒.

因為只有彈力做功，系統(tǒng)的機械能守恒，故B正確.

C、D,A離開豎直墻后，系統(tǒng)所受的合外力為零，動量守恒;彈簧的彈力做功，系統(tǒng)的機械能守恒.當A、B的速度相等時，彈

簧的彈性勢能最大；

1,

對于從撤去推力到A離開豎直墻之前，機械能守恒，設A剛離開墻壁時，B的速度大小為V。.則有E=Q2相片，得

A離開墻壁后，根據(jù)系統(tǒng)的動量守恒得:2nw0=(m+2m)v；

根據(jù)系統(tǒng)的機械能守恒得:g2相片=Ep+~(m+2my

p

計算得出，彈簧的彈性勢能最大值:Ep，所以C選項是正確的,D錯誤.

【題目點撥】撤去F的瞬間,B所受的彈力大小等于Fo,根據(jù)牛頓第二定律求出撤去推力瞬間的加速度大小;分析A、B

和彈簧組成的系統(tǒng)所受的外力，判斷動量和機械能是否守恒.

A離開豎直墻后，根據(jù)動量守恒定律和機械能守恒定律分析A離開豎直墻后,A、B的最大彈性勢能.

10、AD

【解題分析】帶電粒子在回旋加速器中，靠電場加速，磁場偏轉(zhuǎn)，通過帶電粒子在磁場中運動半徑公式得出帶電粒子

射出時的速度，看與什么因素有關.

【題目詳解】B、D、帶電粒子經(jīng)過電場加速，磁場圓周，最后從磁場圓周離開，根據(jù)4匕3=加今，解得%;手,

帶電粒子射出時的動能區(qū);，二乙加吟二義工,與加速的電壓無關，與磁感應強度的大小有關；故B錯誤，D正確.

22m

271m

A、C、交變電場的周期與帶電粒子運動的周期相等，帶電粒子在勻強磁場中運動的周期丁=一不，與粒子的速度無

qB

關，所以加速后交變電場的周期不需改變，不同的帶電粒子，在磁場中運動的周期不等，所以加速不同的帶電粒子，

一般要調(diào)節(jié)交變電場的頻率；故A正確，C錯誤.

故選AD.

【題目點撥】解決本題的關鍵知道回旋加速器運用電場加速，磁場偏轉(zhuǎn)來加速帶電粒子，但要注意粒子射出的動能與

加速電壓無關，與磁感應強度的大小有關.

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、①次②.最

【解題分析】口].粒子在電場中被加速，由動能定理得；

〃12

qU--mv

2

粒子進入磁場時的速度大小

由于氣笊氟的電荷量g相等、加速電壓。相等、機“加〈加的則它們的速度關系為：瓶，即速率最大的

是先

[2].粒子進入磁場后做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得:

v~

qvB=m—

R

粒子軌道半徑

mv1l2mU

qBBq

由于笈氣瓶的電荷量g相等、磁感應強度5相等、加速電壓。相等、機“無＜"瓶，則樂鼐，。、氏c分

別對應：瓶、氣、M=

12、①.圖見解析②.AD

【解題分析】(1)根據(jù)實驗原理進行實物圖連接即可;

(2)根據(jù)題意確定電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與磁通量變化的關系，然后根據(jù)磁通量的變化判斷即可;

【題目詳解】(1)將線圈4和電流計串聯(lián)形成一個回路，將電鍵、滑動變阻器、電源、線圈4串聯(lián)而成另一個回路即

可，實物圖如下所示:

(2)當線圈右插入線圈4中，閉合開關S瞬間，穿過線圈工的磁通量增強，從而使電流計指針右偏，當插入鐵芯F

或使變阻器阻值R變小導致電流增大都能使線圈4的磁通量增強，從而使電流計指針右偏，故選項AD正確，BC錯

誤

【題目點撥】本題考查感應電流的條件、根據(jù)題意判斷出穿過副線圈磁通量如何變化來判斷電流的方向以及變化

四、計算題：本題共3小題，共38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