安徽省合肥市六校聯(lián)盟2024-2025學(xué)年第二學(xué)期期末統(tǒng)一考試（物理試題理）試題含解析

安徽省合肥市六校聯(lián)盟2024-2025學(xué)年第二學(xué)期期末統(tǒng)一考試（物理試題理）試題注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、1896年法國科學(xué)家貝可勒爾發(fā)現(xiàn)了放射性元素能夠自發(fā)地發(fā)出射線的現(xiàn)象，即天然放射現(xiàn)象。讓放射性元素鐳衰變過程中釋放出的α、β、γ三種射線，經(jīng)小孔垂直進入勻強電場中，如圖所示。下列說法正確的是（

）A．③是α射線，α粒子的電離能力最強，穿透能力也最強B．①是β射線，是高速電子流，來自于原子的核外電子C．原子核發(fā)生一次衰變的過程中，不可能同時產(chǎn)生α、β兩種射線D．原子序數(shù)大于83的元素，都具有放射性，原子序數(shù)小于或等于83的元素，都不具有放射性2、如圖所示，長為d、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab，置于傾角為θ的光滑斜面上。導(dǎo)體棒與斜面的水平底邊始終平行。已知導(dǎo)體棒電流方向從a到b，大小為I，重力加速度為g。若勻強磁場的大小、方向都可以改變，要使導(dǎo)體棒能靜止在斜面上，則磁感應(yīng)強度的最小值和對應(yīng)的方向是（）A．，方向垂直于斜面向下B．，方向垂直于斜面向上C．，方向豎直向上D．，方向豎直向下3、當(dāng)矩形線框在勻強磁場中繞垂直磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生的交變電流隨時間的變化規(guī)律如圖甲所示。已知圖乙中定值電阻R的阻值為10Ω，電容器C的擊穿電壓為5V。則下列選項正確的是（）A．矩形線框中產(chǎn)生的交變電流的瞬時值表達式為i=0.6sin100πt（A）B．矩形線框的轉(zhuǎn)速大小為100r/sC．若將圖甲中的交流電接在圖乙的電路兩端，電容器不會被擊穿（通過電容器電流可忽略）D．矩形線框的轉(zhuǎn)速增大一倍，則交變電流的表達式為i=1.2sin100πt（A）4、某移動電源上標(biāo)志的4500mAh反映的物理量是（）A．電壓 B．電量C．功率 D．能量5、下列說法正確的是（）A．光電效應(yīng)揭示了光的粒子性，康普頓效應(yīng)揭示了光的波動性B．高速運動的質(zhì)子、中子和電子都不具有波動性C．盧瑟福通過粒子散射實驗，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說D．核反應(yīng)方程中的為質(zhì)子6、如圖所示，兩個可視為質(zhì)點的小球A、B通過固定在O點的光滑滑輪用輕繩相連，小球A置于光滑半圓柱上，小球B用水平輕繩拉著，水平輕繩另一端系于豎直板上，兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知O點在半圓柱橫截面圓心O1的正上方，OA與豎直方向成30°角、其長度與半圓柱橫截面的半徑相等，OB與豎直方向成60°角，則（）A．輕繩對球A的拉力與球A所受彈力的合力大小相等B．輕繩對球A的拉力與半網(wǎng)柱對球A的彈力大小不相等C．輕繩AOB對球A的拉力與對球B的拉力大小之比為：D．球A與球B的質(zhì)量之比為2：1二、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，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在著垂直紙面向里的勻強磁場，過(－2R，0)點垂直x軸放置一線型粒子發(fā)射裝置，能在0<y<R的區(qū)間內(nèi)各處沿x軸正方向同時發(fā)射出速度均為ν、帶正電的同種粒子，粒子質(zhì)量為m，電荷量為q。不計粒子的重力及粒子間的相互作用力。若某時刻粒子被裝置發(fā)射出后，經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)恰好擊中y軸上的同一位置，則下列說法中正確的是A．粒子擊中點距O點的距離為RB．磁場的磁感應(yīng)強度為C．粒子離開磁場時速度方向相同D．粒子從離開發(fā)射裝置到擊中y軸所用時間t的范圍為＜t<8、下列說法不正確的是_____。A．豎直玻璃管里的水銀面不是平面，而是“上凸”的，這是因為水銀對玻璃管不浸潤的結(jié)果B．相對濕度是空氣里水蒸氣的壓強與大氣壓強的比值C．物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性的固體一定是非晶體D．壓縮氣體需要用力，這是氣體分子間有斥力的表現(xiàn)E.汽缸里一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生等壓膨脹時，單位時間碰撞器壁單位面積的氣體分子數(shù)一定減少9、在天文觀察中發(fā)現(xiàn)，一顆行星繞一顆恒星按固定軌道運行，軌道近似為圓周。若測得行星的繞行周期T，軌道半徑r，結(jié)合引力常量G，可以計算出的物理量有（）A．恒星的質(zhì)量 B．行星的質(zhì)量 C．行星運動的線速度 D．行星運動的加速度10、半徑分別為r和2r的同心半圓導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面內(nèi)，一長為r、電阻為R、質(zhì)量為m且質(zhì)量分布均勻的導(dǎo)體棒AB置于半圓軌道上面，BA的延長線通過導(dǎo)軌的圓心O，裝置的俯視圖如圖所示。整個裝置位于磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場中。在N、Q之間接有一阻值也為R的電阻。導(dǎo)體棒AB在水平外力作用下，以角速度ω繞O順時針勻速轉(zhuǎn)動，在轉(zhuǎn)動過程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸。導(dǎo)軌電阻不計，不計一切摩擦，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A．導(dǎo)體棒中的電流方向為A→BB．導(dǎo)體棒A端相等于電源正極C．導(dǎo)體棒AB兩端的電壓為D．若保持導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動的角速度不變，同時使豎直向下的磁場的磁感應(yīng)強度隨時間均勻增大，則通過電阻R的電流可能一直為零三、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）實驗室有一破損的雙量程電壓表，兩量程分別是3V和15V，其內(nèi)部電路如圖所示，因電壓表的表頭G已燒壞，無法知道其電學(xué)特性，但兩個精密電阻R1、R2完好，測得R1=2.9kΩ，R2=14.9kΩ．現(xiàn)有兩個表頭，外形都與原表頭G相同，已知表頭G1的滿偏電流為1mA，內(nèi)阻為50Ω；表頭G2的滿偏電流0.5mA，內(nèi)阻為200Ω，又有三個精密定值電阻r1=100Ω，r2=150Ω，r3=200Ω．若保留R1、R2的情況下，對電壓表進行修復(fù)，根據(jù)所給條件回答下列問題：（1）原表頭G滿偏電流I=_______，內(nèi)阻r=_______．（2）在虛線框中畫出修復(fù)后雙量程電壓表的電路_____（標(biāo)識出所選用的相應(yīng)器材符號）（3）某學(xué)習(xí)小組利用修復(fù)的電壓表，再加上可以使用的以下器材，測量一未知電阻Rx的阻值：電流表A量程0～5mA，內(nèi)阻未知；最大阻值約為100Ω的滑動變阻器；電源E（電動勢約3V）；開關(guān)S、導(dǎo)線若干．由于不知道未知電阻的阻值范圍，學(xué)習(xí)小組為精確測出未知電阻的阻值，選擇合適的電路，請你幫助他們補充完整電路連接____________，正確連線后讀得電壓表示數(shù)為2.40V，電流表示數(shù)為4.00mA，則未知電阻阻值Rx為____Ω．12．（12分）為了測量一待測電阻Rx的阻值，準(zhǔn)備了以下器材：A．多用電表B．電流表G1（0~100mA，內(nèi)阻約5Ω）C．電流表G2（0~50mA，內(nèi)阻r2=10Ω）D．定值電阻R0（20Ω）E.滑動變阻器R1（0~5Ω）F.滑動變阻器R2（0~100Ω）G.直流電源（3.0V，內(nèi)阻不計）H.開關(guān)一個及導(dǎo)線若干（1）用多用電表歐姆表“×1”擋粗測電阻時，其阻值如圖甲中指針?biāo)?，則Rx的阻值大約是_______Ω。（2）滑動變阻器應(yīng)選________（填儀器前的序號）。（3）若是用G2表測Rx兩端電壓，請在圖乙對應(yīng)的虛線框中完成實驗電路設(shè)計（要求：滑動變阻器便于調(diào)節(jié)，電表讀數(shù)不得低于量程的）。（________）（4）補全實驗步驟：a.按圖乙所示電路圖連接電路，將變阻器滑動觸頭移至最________端（選填“左”或“右”）；b.閉合開關(guān)S，移動變阻器滑動觸頭至某一位置，記錄G1、G2表的讀數(shù)I1、I2；c.多次移動變阻器滑動觸頭，記錄相應(yīng)的G1、G2表的讀數(shù)I1、I2；d.以I2為縱坐標(biāo)，I1為橫坐標(biāo)，作出相應(yīng)圖線如圖丙所示，則待測電阻Rx的阻值為________Ω（保留兩位有效數(shù)字）。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）兩平行金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌間距。一質(zhì)量的金屬棒垂直于導(dǎo)軌靜止放在緊貼電阻處，電阻，其他電阻不計。矩形區(qū)域內(nèi)存在有界勻強磁場，磁場的磁感應(yīng)強度大小，金屬棒與兩導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)均為，電阻與邊界的距離。某時刻金屬棒在一水平外力作用下由靜止開始向右勻加速穿過磁場，其加速度大小，取。(1)求金屬棒穿過磁場的過程中平均電流的大小；(2)若自金屬棒進入磁場開始計時，求金屬棒在磁場中運動的時間內(nèi)，外力隨時間變化的關(guān)系。(3)求金屬棒穿過磁場的過程中所受安培力的沖量的大小。14．（16分）如圖，在水平固定放置的汽缸內(nèi)，用不漏氣的輕質(zhì)活塞封閉有一定量的理想氣體，開有小孔的薄隔板將氣體分為A、B兩部分．活塞的橫截面積為S，與汽缸壁之間無摩擦．初始時A、B兩部分體積相同，溫度為T，大氣壓強為p1．(1)加熱氣體，使A、B兩部分體積之比達到1:2，求此時的溫度T′；(2)將氣體溫度加熱至2T，然后在活塞上施加一向左的水平恒力F＝5p1S，推動活塞，直至最終達到平衡，推動活塞過程中溫度始終維持2T不變，求最終氣體壓強p′．15．（12分）真空中有如圖所示的周期性交變磁場，設(shè)磁感應(yīng)強度B垂直紙面向里為正方向，B0=1T，t0=π×l0-5s，k為正整數(shù)。某直角坐標(biāo)系原點O處有一粒子源，在t=0時刻沿x軸正方向發(fā)射速度為v0=103m/s的正點電荷，比荷=1×l06C/kg，不計粒子重力。(1)若k=1，求粒子在磁場中運動的軌道半徑和粒子第3次（從O點出發(fā)記為第1次）經(jīng)過y軸時的時刻；(2)若k=2，求粒子在運動過程中與y軸交點坐標(biāo)的最大值和最小值；(3)若t0=10-5s，則k取何值時，粒子可做周期性循環(huán)運動回到出發(fā)點？并求出循環(huán)周期的最小值Tmin和相應(yīng)的k值。

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【解析】

A．由射線的帶電性質(zhì)可知，①是β射線，②是γ射線，③是α射線，α粒子的電離能力最強，穿透能力最弱，A不符合題意；B．β射線是原子核發(fā)生β衰變時產(chǎn)生的，是高速電子流，來自于原子核，B不符合題意；C．原子核發(fā)生一次衰變的過程中，只能發(fā)生α衰變或β衰變，不能同時發(fā)生α衰變和β衰變，故不可能同時產(chǎn)生α、β兩種射線，C符合題意；D．原子序數(shù)大于83的元素，都具有放射性，原子序數(shù)小于或等于83的元素，有的也具有放射性，D不符合題意。故選C。2、A【解析】

根據(jù)三角形定則知，當(dāng)安培力沿斜面向上時，安培力最小，根據(jù)共點力平衡可知，安培力的最小值為F=mgsinα

此時所加的磁場方向垂直于斜面向下，即為mgsinθ=BId解得方向垂直于斜面向下，故A正確、BCD錯誤。

故選A。3、A【解析】

A．由圖象可知，矩形線框轉(zhuǎn)動的周期T=0.02s，則所以線框中產(chǎn)生的交變電流的表達式為i=0.6sin100πt（A）故A項正確；B．矩形線框轉(zhuǎn)動的周期T=0.02s，所以線框1s轉(zhuǎn)50轉(zhuǎn)，即轉(zhuǎn)速為，故B項錯誤；C．若將圖甲中的交流電接在圖乙的電路兩端，通過電容器電流可忽略，則定值電阻兩端電壓為u=iR=0.6×10sin100πt（V）=6sin100πt（V）由于最大電壓大于電容器的擊穿電壓，電容器將被擊穿，故C項錯誤；D．若矩形線框的轉(zhuǎn)速增大一倍，角速度增大一倍為ω′=200πrad/s角速度增大一倍，電流的最大值增大一倍，即為I′m=1.2A則電流的表達式為i2=1.2sin200πt（A）故D項錯誤。4、B【解析】移動電源上標(biāo)志的4500mAh反映的物理量是電量，表示以4500mA放電，可以放一個小時，故B正確，ACD錯誤．故選B5、C【解析】

A．光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)都揭示了光的粒子性，A錯誤；B．任何運動的物體包括宏觀物體和微觀粒子都具有波粒二象性，B錯誤；C．原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說的提出是建立在粒子散射實驗基礎(chǔ)上的，C正確；D．根據(jù)核反應(yīng)方程遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，可判斷X為中子，D錯誤。故選C。6、D【解析】

設(shè)輕繩中拉力為T，球A受力如圖A．所受彈力為繩對A的拉力和半圓對球A的彈力的合力，與重力等大反向，大于T，故A錯誤；B．受力分析可得解得故B錯誤；C．細線對A的拉力與對球B的拉力都等于T，故C錯誤；D．對球B解得故D正確。故選D。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、ABD【解析】

由題意，某時刻發(fā)出的粒子都擊中的點是y軸上同一點，由最高點射出的只能擊中（0，R），則擊中的同一點就是（0，R），即粒子擊中點距O點的距離為R，所以A選項正確。從最低點射出的也擊中（0，R），那么粒子做勻速圓周運動的半徑為R，由洛侖茲力提供向心力得：，則磁感應(yīng)強度，所以選項B正確。粒子運動的半徑都相同，但是入射點不同，則粒子離開磁場時的速度方向不同，選項C錯誤；顯然偏轉(zhuǎn)角最大的時間最長，顯然從最低點射出的粒子偏轉(zhuǎn)90°，在磁場中的時間最長，最長時間為。從最高點直接射向（0，R）的粒子時間最短，則最短的時間為，所以選項D正確。故選ABD?？雌饋砬闆r比較復(fù)雜，但涉及的問題卻是常規(guī)問題，本題的關(guān)鍵點是粒子源發(fā)出的粒子是速度大小和方向均相同，則其做勻速圓周運動的半徑相同，在從最低點的特殊情況就能知道相同的半徑就是圓弧的半徑，再結(jié)合周期公式能求出最長和最短時間。8、BCD【解析】

A．豎直玻璃管里的水銀面不是平面，而是“上凸”的，這是表面張力產(chǎn)生的不浸潤現(xiàn)象所致，故A正確不符合題意；B．相對濕度等于水蒸氣的實際壓強與同溫下水的飽和汽壓的比值，故B錯誤符合題意；C．多晶體和非晶體均具有各向同性，故物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性的固體不一定是非晶體，故C錯誤符合題意；D．氣體之間分子距離很大，分子力近似為零，用力才能壓縮氣體是由于氣體內(nèi)部壓強產(chǎn)生的阻力造成的，并非由于分子之間的斥力造成，故D錯誤符合題意；E．氣缸里一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生等壓膨脹時，根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程可知，壓強不變而體積增大，則氣體的溫度一定升高；溫度是分子的平均動能的標(biāo)志，溫度升高則分子的平均動能增大，單個分子對器壁的撞擊力增大，壓強不變則單位時間碰撞器壁單位面積的氣體分子數(shù)一定減少，故E正確不符合題意。故選：BCD。9、ACD【解析】

A．設(shè)恒星質(zhì)量為M，根據(jù)得行星繞行有解得所以可以求出恒星的質(zhì)量，A正確；B．行星繞恒星的圓周運動計算中，不能求出行星質(zhì)量，只能求出中心天體的質(zhì)量。所以B錯誤；C．綜合圓周運動規(guī)律，行星繞行速度有所以可以求出行星運動的線速度，C正確；D．由得行星運動的加速度所以可以求出行星運動的加速度，D正確。故選ACD。10、AC【解析】

AB．由右手定則可知，導(dǎo)體棒中的電流方向為A→B，導(dǎo)體棒相當(dāng)于電源，電源內(nèi)部電流由負極流向正極，則B端相當(dāng)于電源正極，故A正確，B錯誤；C．AB棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為導(dǎo)體棒AB兩端的電壓為故C正確；D．若保持導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動的角速度不變，由于磁場均勻增大，則導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的電動勢增大，如果導(dǎo)體棒不動，豎直向下的磁場的磁感應(yīng)強度隨時間均勻增大，回路中產(chǎn)生的電動勢不變，且與導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的電動勢方向相反，則兩電動勢不可能一直相等，即通過電阻R的電流不可能一直為零，故D錯誤。故選AC。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、1mA100Ω750Ω【解析】

（1）由圖示電路圖可知，電壓表量程：

Ig（rg+R1）=3VIg（rg+R2）=15V

代入數(shù)據(jù)解得：Ig=1mA，rg=100Ω；

（2）修復(fù)電壓表，表頭滿偏電流為，Ig=1mA，電阻應(yīng)為：rg=100Ω，需要的實驗器材為：表頭的滿偏電流0.5mA，內(nèi)阻為200Ω的表頭以及r3，即將表頭和r3并聯(lián)在電路中使用，電路圖如圖所示：

（3）根據(jù)題意可明確實驗中應(yīng)采用分壓接法，電流表采用外接法，故實物圖如圖所示：電壓表量程為3V，則其內(nèi)阻RV＝＝3000Ω，根據(jù)歐姆定律可知．12、9（或9.0）E左10【解析】

（1）[1]多用電表用歐姆表盤的讀數(shù)乘以倍率即為待測電阻阻值（2）[2]滑動變阻器采用分壓式接入電路，所以選擇阻值較小的滑動變阻器便于調(diào)節(jié)分壓，即選E。（3）[3]電路中沒有電壓表，電流表的內(nèi)阻已知，可作為電壓表使用，電流表采用外接方式可以消除系統(tǒng)誤差，使測量結(jié)果更精確，定值電阻串聯(lián)在分壓電路上，起到保護電路的作用，電路圖如圖。（5）[4]滑動變阻器的觸頭在開始實驗前，需要滑到最左端保護電路，使電表的示數(shù)都從0開始變化。[5]根據(jù)電路圖結(jié)合歐姆定律的分流規(guī)律可得整理得結(jié)合圖像的斜率解得四、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、(1)；(2)其中；(3)?！窘馕觥?/p>

(1)設(shè)金屬棒到達磁場左、右邊界、時的速度分別為、則有解得由電磁感應(yīng)規(guī)律，金屬棒的平均感應(yīng)電動勢金屬棒穿過磁場的過程中平均電流的大小聯(lián)立以上各式，解得。(2)金屬棒在磁場中運動時產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，金屬棒中有感應(yīng)電流，則金屬棒速度為時受到的安培