高級中學(xué)名校試卷PAGE2025學(xué)年安徽省合肥市肥西縣高二（上）期末物理試卷一、選擇題（本題共10小題，共42分。第1~8題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分；第9~10題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分）1.某些金屬、合金和金屬化合物在溫度很低時(shí)，電阻率會(huì)突然降至以下，稱為零電阻現(xiàn)象，或超導(dǎo)現(xiàn)象。下列關(guān)于電阻和電阻率的說法正確的是（）A.導(dǎo)體對電流的阻礙作用叫導(dǎo)體的電阻，因此只有導(dǎo)體中有電流通過時(shí)才有電阻B.由可知，電阻與電壓、電流都有關(guān)系C.由可知，電阻與導(dǎo)體的材料、長度和橫截面積有關(guān)系D.對一個(gè)長方體狀的金屬導(dǎo)體，無論如何接入電路，其阻值均相同【答案】C【解析】A．導(dǎo)體對電流的阻礙作用叫導(dǎo)體的電阻，只跟導(dǎo)體的幾何形狀和材料性質(zhì)有關(guān)，跟導(dǎo)體中是否有電流通過無關(guān)，A錯(cuò)誤；B．是電阻定義式，R與電壓和電流無關(guān)，B錯(cuò)誤；C．是電阻的決定式，導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的材料、長度和橫截面積有關(guān)系，C正確；D．對一個(gè)長方體狀的金屬導(dǎo)體，根據(jù)可知，導(dǎo)體接入電路的方式不同，其l和S的比值不同，阻值不相同，D錯(cuò)誤。故選C。2.如圖，在一通有恒定電流的長直導(dǎo)線的右側(cè)，有一帶正電的粒子以初速度v0沿平行于導(dǎo)線的方向射出。粒子重力及空氣阻力均忽略不計(jì)，現(xiàn)用虛線表示粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，則下列選項(xiàng)中可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】長直導(dǎo)線通有恒定電流，電流方向向上，在長直導(dǎo)線右側(cè)，磁場方向垂直紙面向里；根據(jù)左手定則可知粒子所受洛倫茲力方向向左，粒子會(huì)向靠近導(dǎo)線的方向偏轉(zhuǎn)。故選A。3.如圖所示，一質(zhì)量為m物體以速率v在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說法正確的是（）A.由于合外力與運(yùn)動(dòng)速度始終垂直，因此動(dòng)量始終保持不變B.運(yùn)動(dòng)一周的過程中，支持力的沖量為零C.運(yùn)動(dòng)半周的過程中，合外力的沖量大小為2mvD.運(yùn)動(dòng)半周的過程中，合外力的沖量為零【答案】C【解析】A．運(yùn)動(dòng)一周的過程中，速度大小不變，方向時(shí)刻發(fā)生變化，所以動(dòng)量大小不變，方向時(shí)刻發(fā)生變化，故A錯(cuò)誤；B．運(yùn)動(dòng)一周的過程中，支持力作用一個(gè)周期，故沖量不為零，故B錯(cuò)誤；CD．運(yùn)動(dòng)半周的過程中，末動(dòng)量方向剛好與初動(dòng)量方向相反，設(shè)末動(dòng)量方向?yàn)檎?，根?jù)動(dòng)量定理可得可知合外力的沖量大小為2mv，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。4.如圖所示，重力不計(jì)的帶電粒子以某一速度從兩平行金屬板中央進(jìn)入正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中，做勻速直線運(yùn)動(dòng)。若粒子進(jìn)入場區(qū)的水平速度增大，但粒子仍能穿越該磁場區(qū)域，則下列說法正確的是（）A.粒子只能帶正電B.粒子一定向下偏轉(zhuǎn)C.粒子的速度可能越來越小D.粒子仍做直線運(yùn)動(dòng)【答案】C【解析】A．根據(jù)左手定則可知，粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)與電性無關(guān)，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)洛倫茲力表達(dá)式f＝qvB可知進(jìn)入的水平速度增加，會(huì)使洛倫茲力增大，從而與粒子所受電場力不再平衡，但粒子電性不確定，則粒子不一定向下偏轉(zhuǎn)，還可能向上偏轉(zhuǎn)，故B錯(cuò)誤；C．不論粒子電性如何，增大速度后，可能會(huì)在電場力的反方向上發(fā)生位移，故此后電場力將做負(fù)功，即粒子的速度越來越小，故C正確；D．根據(jù)C項(xiàng)的分析，可知粒子要發(fā)生偏轉(zhuǎn)，不再做直線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選C。5.某同學(xué)網(wǎng)上購買音樂會(huì)門票后，直接通過“刷身份證”方式即可順利檢票。當(dāng)該同學(xué)的身份證靠近檢驗(yàn)機(jī)器時(shí)，機(jī)器的感應(yīng)電路中就會(huì)產(chǎn)生電流，識別聽眾身份，極大的提高了檢票效率。下列說法正確的是（）A.讀取身份證的機(jī)器內(nèi)部設(shè)有天線，通電工作時(shí)會(huì)在周圍產(chǎn)生磁場，這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象B.身份證靠近讀卡機(jī)器時(shí)，會(huì)使機(jī)器產(chǎn)生感應(yīng)電流，這是電流的磁效應(yīng)C.只要導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流D.身份證靠近讀卡機(jī)器時(shí)，讀卡器內(nèi)閉合線圈磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流【答案】D【解析】A．讀取身份證的機(jī)器內(nèi)部設(shè)有天線，通電工作時(shí)會(huì)在周圍產(chǎn)生磁場，這是電流的磁效應(yīng)，不是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；B．身份證靠近讀卡機(jī)器時(shí)，機(jī)器產(chǎn)生感應(yīng)電流是因?yàn)闄C(jī)器發(fā)射的射頻信號使身份證中的芯片產(chǎn)生感應(yīng)電流，進(jìn)而使機(jī)器的感應(yīng)電路中產(chǎn)生電流，這是電磁感應(yīng)原理，不是電流的磁效應(yīng)，故B錯(cuò)誤；C．產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件為：①閉合電路，②磁通量變化。而導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)只能確定切割部分的導(dǎo)體一定產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，但電路是否閉合不確定，故只能說導(dǎo)體內(nèi)可能會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件可知，只要穿過閉合線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中一定有感應(yīng)電流。故D正確。故選D。6.如圖所示為某同學(xué)利用電磁阻尼設(shè)計(jì)的用于緩沖阻攔遙控小車運(yùn)動(dòng)的原理簡圖（俯視）。遙控小車底面安裝有單匝矩形金屬線框（線框與水平地面平行），小車以初速度向右通過豎直向下的有界勻強(qiáng)磁場。已知小車和金屬線框的總質(zhì)量，金屬框?qū)?、長，電阻，磁場寬度，磁感應(yīng)強(qiáng)度，不計(jì)摩擦。下列結(jié)論正確的是（）A.線框在進(jìn)入磁場的過程中，通過導(dǎo)線截面的電量為B.線框進(jìn)入磁場過程的發(fā)熱量等于穿出磁場過程的發(fā)熱量C.線框穿過磁場的過程中，感應(yīng)電流的方向?yàn)橄萢bcda，后adcbaD.ab邊剛進(jìn)入磁場時(shí)，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小為，小車的加速度大小為【答案】A【解析】A．由，，可得故A正確；B．由，，聯(lián)立解得可知，進(jìn)磁場過程中的平均安培力較大，進(jìn)磁場和出磁場過程的位移相等，由可知，進(jìn)磁場過程中克服安培力做功多，因此線框進(jìn)入磁場過程的發(fā)熱量大于穿出磁場過程的發(fā)熱量，故B錯(cuò)誤；C．由楞次定律判斷，進(jìn)入過程電流方向adcba，穿出過程電流方向?yàn)閍bcda，故C錯(cuò)誤；D．a(chǎn)b邊剛進(jìn)入磁場時(shí)，由，可得ab邊剛進(jìn)入磁場時(shí)，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小為小車受到的安培力為由牛頓第二定律，解得小車的加速度大小為故D錯(cuò)誤。故選A。7.如圖，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域內(nèi)，與磁場方向垂直的水平面內(nèi)有兩根固定的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間的距離為L，導(dǎo)軌上平行放置兩根導(dǎo)體棒ab和cd，構(gòu)成矩形回路。已知兩根導(dǎo)體棒的質(zhì)量均為m、電阻均為R，其他電阻忽略不計(jì)，導(dǎo)體棒均可沿導(dǎo)軌無摩擦滑行。初始時(shí)刻ab棒靜止，給cd棒一個(gè)向右的初速度v0。兩導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)中始終不接觸。下列說法中正確的是（）A.cd棒開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，ab棒中電流方向?yàn)閎→a，大小為B.當(dāng)cd棒速度減為0.8v0時(shí)，ab棒的加速度大小為C.從開始運(yùn)動(dòng)到最終穩(wěn)定，電路中產(chǎn)生的電能為D.ab棒的最終速度為v0【答案】B【解析】A．cd棒開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)右手定則，cd棒電流方向由d到c，ab棒電流由a→b，電流大小為故A錯(cuò)誤；B．兩棒組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，則有解得則此時(shí)回路電流為ab棒受到的安培力為ab棒的加速度大小為故B正確；CD．穩(wěn)定時(shí)兩棒共速v，根據(jù)動(dòng)量守恒可得解得根據(jù)能量守恒可得電路中產(chǎn)生的電能為故CD錯(cuò)誤。故選B。8.兩間距為的光滑導(dǎo)軌水平放置于的豎直向下勻強(qiáng)磁場中。導(dǎo)軌左端接一單刀雙擲開關(guān)，一電容為的電容器與定值電阻分別接在1和2兩條支路上，其俯視圖如圖。導(dǎo)軌上有一質(zhì)量為的金屬棒與導(dǎo)軌垂直放置。將開關(guān)S接1，時(shí)刻起，金屬棒ab在的恒力作用下由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t，ab的位移大小為。忽略導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的所有電阻，電容器耐壓值很大，不會(huì)被擊穿。下列說法正確的是（）A.ab棒做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)B.C.在t時(shí)刻撤去拉力F，并將開關(guān)撥向2，導(dǎo)體棒做勻減速運(yùn)動(dòng)D.在t時(shí)刻撤去拉力F，并將開關(guān)撥向2，R上消耗的焦耳熱為8J【答案】D【解析】A．a(chǎn)b棒由牛頓第二定律得又，，得則做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)得故B錯(cuò)誤；C．在t時(shí)刻撤去拉力F，并將開關(guān)撥向2，導(dǎo)體棒受到的安培力與v成正比，故加速度越來越小，故C錯(cuò)誤；D．在t時(shí)刻撤去拉力F，并將開關(guān)撥向2，R上消耗的焦耳熱為導(dǎo)體棒的動(dòng)能轉(zhuǎn)化而來，故故D正確。故選D。9.“道路千萬條，安全第一條”。酒精測試儀常用于對機(jī)動(dòng)車駕駛員是否酒后駕駛的現(xiàn)場檢測，其工作原理如圖所示。酒精氣體傳感器的電阻值隨酒精氣體濃度的增大而減小，電源的電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r，電路中的電表均為理想電表。測試儀可根據(jù)電壓表讀數(shù)變化判斷駕駛員飲酒情況。當(dāng)一位酒駕駕駛員對著測試儀吹氣時(shí)，下列說法正確的是（）A.電壓表的示數(shù)變小，電流表的示數(shù)變大B.酒精氣體濃度越大，燈泡越亮，電容器帶電量越大C.適當(dāng)增大燈泡的電阻值，則同等酒精氣體濃度下吹氣前后電壓表示數(shù)變化會(huì)更大D.電壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量的絕對值之比保持不變【答案】AD【解析】AB．當(dāng)吹入酒精氣體時(shí)，傳感器的電阻減小，則回路總電阻減小，電流變大，設(shè)燈泡電阻為，根據(jù)0，U減小，燈泡L變亮，電流表示數(shù)變大，則傳感器上的電壓減小，即電壓表示數(shù)減小，電容器兩板間電壓減小，帶電量減小。故A正確，B錯(cuò)誤；C．由閉合電路歐姆定律可知，同等酒精濃度下吹氣前后，即R的變化量相同，增大，則增大，則有減小，C錯(cuò)誤；D．由閉合電路歐姆定律可知既電壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量的絕對值之比保持不變，故D正確。故選AD。10.如圖所示，為消防員在戶外進(jìn)行體能和耐力訓(xùn)練的示意圖。一個(gè)頂部水平，質(zhì)量的物塊在水平拉力的作用下，以的速度在雨天的戶外勻速行駛。單位時(shí)間內(nèi)落在物塊上方的雨水質(zhì)量為Q，，雨水的速度大小為，方向與豎直方向呈，雨水落在物塊頂部后不反彈且立即從側(cè)邊流走，與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)，則下列說法正確的是（）A.雨水對物塊的豎直沖擊力為8NB.雨水對物塊的豎直沖擊力為11NC.地面對物塊的摩擦力大小為54ND.內(nèi)地面對物塊的沖量大小為【答案】AC【解析】AB．在極短時(shí)間內(nèi)，落在物塊頂部的質(zhì)量雨水落在物塊頂部后不反彈，根據(jù)動(dòng)量定理得由于，故故A正確，B錯(cuò)誤；C．地面對物塊的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，假設(shè)為f，由，得故C正確；D．由于，故，得得地面對物塊的沖量大小為故D錯(cuò)誤。故選AC。二、非選擇題（本題共5小題，共58分。其中11~12每空2分）11.某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用圖甲所示的裝置完成“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。將斜面固定在水平桌邊O，輕彈簧固定在水平桌面上。用A球?qū)椈蓧嚎s到位置K處，小球B放在桌子邊緣。實(shí)驗(yàn)時(shí)從同一位置K由靜止釋放入射小球A，用復(fù)寫紙記錄未放被碰小球B時(shí)，入射小球A的平均落點(diǎn)P，以及A球與B球碰撞后，A，B兩球平均落點(diǎn)位置M、N，并測得它們到拋出點(diǎn)O的距離分別為OP、OM、ON。（1）若入射小球的質(zhì)量為，半徑為；被碰小球的質(zhì)量為，半徑為，則要求（）A.， B.C.， D.，（2）小球釋放后落在復(fù)寫紙上會(huì)在白紙上留下印跡。多次實(shí)驗(yàn)，白紙上留下多個(gè)印跡，如果用畫圓法確定小球的落點(diǎn)，圖乙中畫的三個(gè)圓最合理的是圓__________（填“a”“b”或“c”）；（3）如果A，B兩球在碰撞過程中動(dòng)量守恒，則、、OP、OM、ON之間需滿足的關(guān)系式是__________?！敬鸢浮浚?）C（2）c（3）【解析】（1）取碰撞前小球A的速度方向?yàn)檎较?，根?jù)動(dòng)量守恒和能量守恒定律得，解得，為防止碰撞后入射球反彈，則為了防止入射球碰后反彈，且兩小球發(fā)生對心正碰，一定要保證入射球的質(zhì)量大于被碰球的質(zhì)量，即兩球半徑相等，即故選C。（3）不放被碰小球時(shí)，小球落在P點(diǎn)，設(shè)斜面傾角為，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得，解得同理可解得所以只要滿足即則說明兩球碰撞過程中動(dòng)量守恒。12.某研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)們從廢舊的玩具中拆出若干節(jié)相同規(guī)格的電池，想測量該電池組的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，于是利用一個(gè)電阻箱R和多用電表設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。（1）同學(xué)們先用多用電表的直流電壓10V擋，粗略測量了電池組的電動(dòng)勢，讀數(shù)如圖甲所示，讀數(shù)為__________V。（2）將多用電表的選擇開關(guān)旋至直流電壓擋，閉合開關(guān)S，如圖乙所示。多次改變電阻箱的阻值R，記錄下對應(yīng)的電壓U。以為縱軸、為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出圖線如圖丙所示。若不考慮多用電表對電路的影響，干電池的電動(dòng)勢__________V，內(nèi)阻__________計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）。若考慮多用電表內(nèi)阻的影響，則電動(dòng)勢的測量值__________真實(shí)值（選填“大于”“小于”或“等于”）。（3）同學(xué)們分別用不同的電池組（均由同一規(guī)格相同數(shù)量的干電池串聯(lián)而成）完成上述實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)不同電池組的電動(dòng)勢基本相同，只是內(nèi)阻差異較大。同學(xué)們選擇了內(nèi)阻差異較大的A、B兩個(gè)電池組進(jìn)一步探究，對電池組內(nèi)阻的熱功率和總功率分別隨路端電壓U變化的關(guān)系進(jìn)行了猜想，并分別畫出了如圖乙所示的和圖像。若已知B電池組的內(nèi)阻較大，則下列各圖中可能正確的是（）A. B. C. D.【答案】（1）8.0（2）9.11.3小于（3）AC【解析】（1）多用電表的直流電壓10V擋最小刻度是，不需要估讀到下一位，因此讀數(shù)為。（2）[1][2]由閉合電路的歐姆定律有結(jié)合圖象解得，[3]考慮到多用電表的分流，導(dǎo)致干路電流偏小，根據(jù)閉合電路歐姆定律則測量值小于真實(shí)值。（3）AB．電池組內(nèi)阻的熱功率對于相同的U值，r越大，對應(yīng)的越小，故A正確，B錯(cuò)誤;CD．總功率對于相同的U值，r越大，對應(yīng)的越小，故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。13.如圖所示，豎直墻面和水平地面均光滑，質(zhì)量分別為mA＝6kg、mB＝2kg的A、B兩物體用質(zhì)量不計(jì)的輕彈簧相連，其中A緊靠墻面，現(xiàn)對B物體緩慢施加一個(gè)向左的力，該力對物體B做功W＝25J，使A、B間彈簧被壓縮。在系統(tǒng)靜止時(shí)，突然撤去向左的力，解除壓縮，求：（1）從撤去外力至A與墻面剛分離，彈簧對B的沖量I；（2）A與墻面分離后，彈簧首次恢復(fù)原長時(shí)，兩物體速率vA和vB。【答案】（1），方向水平向右（2）2.5m/s，﹣2.5m/s【解析】（1）壓縮彈簧時(shí)，外力做的功全轉(zhuǎn)化為彈性勢能，撤去外力，彈簧恢復(fù)原長，彈性勢能全轉(zhuǎn)化為B的動(dòng)能，設(shè)此時(shí)B的速度為v0，則代入數(shù)據(jù)，解得v0＝5m/s此過程A對彈簧的沖量等于彈簧對A的沖量大小，也等于彈簧對B的沖量大小，由動(dòng)量定理得方向水平向右（2）設(shè)彈簧恢復(fù)原長時(shí)A、B的速度分別為vA、vB，由系統(tǒng)動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒有，聯(lián)立解得，14.在xOy平面內(nèi)，的區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為，在區(qū)域內(nèi)，處于第一象限的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為（未知）；處于第四象限的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為（未知），大小關(guān)系為，均垂直于紙面向外，如圖所示。一質(zhì)量為m、帶電荷量為的粒子，在時(shí)刻，從P點(diǎn)（P點(diǎn)的橫坐標(biāo)為）以速度沿x軸正向水平射出，恰好從坐標(biāo)原點(diǎn)進(jìn)入第一象限，不計(jì)粒子的重力。（1）求P點(diǎn)坐標(biāo)；（2）若粒子最終垂直磁場右邊界射出磁場：①求磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值；②若粒子兩次進(jìn)入第四象限，求粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t?！敬鸢浮浚?）（2）①；②【解析】（1）電場中水平方向勻速運(yùn)動(dòng)有豎直方向做勻變速運(yùn)動(dòng)，有，代入數(shù)據(jù)得故P點(diǎn)坐標(biāo)為。（2）①在O點(diǎn)，有，所以，粒子進(jìn)入磁場后，第一次恰好垂直磁場右邊界射出，此時(shí)B最小，如圖所示由幾何關(guān)系知又有解得的最小值②要求粒子兩次進(jìn)入第四象限，則運(yùn)動(dòng)軌跡如圖由洛倫茲力提供向心力有則有且滿足關(guān)系由洛倫茲力提供向心力有解得粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間所以粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間15.已知變化的磁場會(huì)在空間中產(chǎn)生感應(yīng)電場，其電場線是在水平面內(nèi)是一系列以О為圓心的同心圓，同一條電場線上各點(diǎn)場強(qiáng)大小相等，即，為電場線所在圓半徑，為與電場線重合的單匝線圈所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢。電子感應(yīng)加速器就是利用感應(yīng)電場使電子加速的設(shè)備，它的基本原理如圖甲所示。上下兩磁鐵間形成Ⅰ和Ⅱ兩個(gè)磁場區(qū)，且且為常數(shù)），如圖乙。兩個(gè)磁場的圓心均為O，磁場區(qū)域Ⅰ的半徑為，磁場區(qū)域Ⅱ的半徑為，，其余地方?jīng)]有磁場。已知電子質(zhì)量為m，電荷量大小為e，在時(shí)電子在磁場Ⅱ某位置由靜止釋放，接下來假設(shè)電子會(huì)在以O(shè)點(diǎn)為圓心，半徑為的圓周上運(yùn)動(dòng)。求：（1）在時(shí)，通過整個(gè)磁場截面的磁通量大?。唬?）在磁場Ⅰ的邊界線上產(chǎn)生的渦旋電場場強(qiáng)大小E；（3）電子做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的半徑大小r?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】（1）設(shè)磁場區(qū)域Ⅰ的面積為，磁場區(qū)域Ⅱ的面積為，則又因，，因此整個(gè)磁場截面的磁通量大小滿足（2）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動(dòng)勢為得磁場Ⅰ的邊界線上產(chǎn)生的渦旋電場場強(qiáng)大小E與電動(dòng)勢滿足得（3）假設(shè)電子運(yùn)動(dòng)軌跡圍成的面積為其中聯(lián)立以上兩式，得設(shè)感生電場的電場強(qiáng)度為E，根據(jù)電動(dòng)勢的定義可得，，電子沿切線方向的加速度t時(shí)刻電子的速度為又洛倫茲力提供向心力，有聯(lián)立以上各式，得2024-2025學(xué)年安徽省合肥市肥西縣高二（上）期末物理試卷一、選擇題（本題共10小題，共42分。第1~8題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分；第9~10題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分）1.某些金屬、合金和金屬化合物在溫度很低時(shí)，電阻率會(huì)突然降至以下，稱為零電阻現(xiàn)象，或超導(dǎo)現(xiàn)象。下列關(guān)于電阻和電阻率的說法正確的是（）A.導(dǎo)體對電流的阻礙作用叫導(dǎo)體的電阻，因此只有導(dǎo)體中有電流通過時(shí)才有電阻B.由可知，電阻與電壓、電流都有關(guān)系C.由可知，電阻與導(dǎo)體的材料、長度和橫截面積有關(guān)系D.對一個(gè)長方體狀的金屬導(dǎo)體，無論如何接入電路，其阻值均相同【答案】C【解析】A．導(dǎo)體對電流的阻礙作用叫導(dǎo)體的電阻，只跟導(dǎo)體的幾何形狀和材料性質(zhì)有關(guān)，跟導(dǎo)體中是否有電流通過無關(guān)，A錯(cuò)誤；B．是電阻定義式，R與電壓和電流無關(guān)，B錯(cuò)誤；C．是電阻的決定式，導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的材料、長度和橫截面積有關(guān)系，C正確；D．對一個(gè)長方體狀的金屬導(dǎo)體，根據(jù)可知，導(dǎo)體接入電路的方式不同，其l和S的比值不同，阻值不相同，D錯(cuò)誤。故選C。2.如圖，在一通有恒定電流的長直導(dǎo)線的右側(cè)，有一帶正電的粒子以初速度v0沿平行于導(dǎo)線的方向射出。粒子重力及空氣阻力均忽略不計(jì)，現(xiàn)用虛線表示粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，則下列選項(xiàng)中可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】長直導(dǎo)線通有恒定電流，電流方向向上，在長直導(dǎo)線右側(cè)，磁場方向垂直紙面向里；根據(jù)左手定則可知粒子所受洛倫茲力方向向左，粒子會(huì)向靠近導(dǎo)線的方向偏轉(zhuǎn)。故選A。3.如圖所示，一質(zhì)量為m物體以速率v在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說法正確的是（）A.由于合外力與運(yùn)動(dòng)速度始終垂直，因此動(dòng)量始終保持不變B.運(yùn)動(dòng)一周的過程中，支持力的沖量為零C.運(yùn)動(dòng)半周的過程中，合外力的沖量大小為2mvD.運(yùn)動(dòng)半周的過程中，合外力的沖量為零【答案】C【解析】A．運(yùn)動(dòng)一周的過程中，速度大小不變，方向時(shí)刻發(fā)生變化，所以動(dòng)量大小不變，方向時(shí)刻發(fā)生變化，故A錯(cuò)誤；B．運(yùn)動(dòng)一周的過程中，支持力作用一個(gè)周期，故沖量不為零，故B錯(cuò)誤；CD．運(yùn)動(dòng)半周的過程中，末動(dòng)量方向剛好與初動(dòng)量方向相反，設(shè)末動(dòng)量方向?yàn)檎?，根?jù)動(dòng)量定理可得可知合外力的沖量大小為2mv，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。4.如圖所示，重力不計(jì)的帶電粒子以某一速度從兩平行金屬板中央進(jìn)入正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中，做勻速直線運(yùn)動(dòng)。若粒子進(jìn)入場區(qū)的水平速度增大，但粒子仍能穿越該磁場區(qū)域，則下列說法正確的是（）A.粒子只能帶正電B.粒子一定向下偏轉(zhuǎn)C.粒子的速度可能越來越小D.粒子仍做直線運(yùn)動(dòng)【答案】C【解析】A．根據(jù)左手定則可知，粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)與電性無關(guān)，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)洛倫茲力表達(dá)式f＝qvB可知進(jìn)入的水平速度增加，會(huì)使洛倫茲力增大，從而與粒子所受電場力不再平衡，但粒子電性不確定，則粒子不一定向下偏轉(zhuǎn)，還可能向上偏轉(zhuǎn)，故B錯(cuò)誤；C．不論粒子電性如何，增大速度后，可能會(huì)在電場力的反方向上發(fā)生位移，故此后電場力將做負(fù)功，即粒子的速度越來越小，故C正確；D．根據(jù)C項(xiàng)的分析，可知粒子要發(fā)生偏轉(zhuǎn)，不再做直線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選C。5.某同學(xué)網(wǎng)上購買音樂會(huì)門票后，直接通過“刷身份證”方式即可順利檢票。當(dāng)該同學(xué)的身份證靠近檢驗(yàn)機(jī)器時(shí)，機(jī)器的感應(yīng)電路中就會(huì)產(chǎn)生電流，識別聽眾身份，極大的提高了檢票效率。下列說法正確的是（）A.讀取身份證的機(jī)器內(nèi)部設(shè)有天線，通電工作時(shí)會(huì)在周圍產(chǎn)生磁場，這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象B.身份證靠近讀卡機(jī)器時(shí)，會(huì)使機(jī)器產(chǎn)生感應(yīng)電流，這是電流的磁效應(yīng)C.只要導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流D.身份證靠近讀卡機(jī)器時(shí)，讀卡器內(nèi)閉合線圈磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流【答案】D【解析】A．讀取身份證的機(jī)器內(nèi)部設(shè)有天線，通電工作時(shí)會(huì)在周圍產(chǎn)生磁場，這是電流的磁效應(yīng)，不是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；B．身份證靠近讀卡機(jī)器時(shí)，機(jī)器產(chǎn)生感應(yīng)電流是因?yàn)闄C(jī)器發(fā)射的射頻信號使身份證中的芯片產(chǎn)生感應(yīng)電流，進(jìn)而使機(jī)器的感應(yīng)電路中產(chǎn)生電流，這是電磁感應(yīng)原理，不是電流的磁效應(yīng)，故B錯(cuò)誤；C．產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件為：①閉合電路，②磁通量變化。而導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)只能確定切割部分的導(dǎo)體一定產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，但電路是否閉合不確定，故只能說導(dǎo)體內(nèi)可能會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件可知，只要穿過閉合線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中一定有感應(yīng)電流。故D正確。故選D。6.如圖所示為某同學(xué)利用電磁阻尼設(shè)計(jì)的用于緩沖阻攔遙控小車運(yùn)動(dòng)的原理簡圖（俯視）。遙控小車底面安裝有單匝矩形金屬線框（線框與水平地面平行），小車以初速度向右通過豎直向下的有界勻強(qiáng)磁場。已知小車和金屬線框的總質(zhì)量，金屬框?qū)?、長，電阻，磁場寬度，磁感應(yīng)強(qiáng)度，不計(jì)摩擦。下列結(jié)論正確的是（）A.線框在進(jìn)入磁場的過程中，通過導(dǎo)線截面的電量為B.線框進(jìn)入磁場過程的發(fā)熱量等于穿出磁場過程的發(fā)熱量C.線框穿過磁場的過程中，感應(yīng)電流的方向?yàn)橄萢bcda，后adcbaD.ab邊剛進(jìn)入磁場時(shí)，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小為，小車的加速度大小為【答案】A【解析】A．由，，可得故A正確；B．由，，聯(lián)立解得可知，進(jìn)磁場過程中的平均安培力較大，進(jìn)磁場和出磁場過程的位移相等，由可知，進(jìn)磁場過程中克服安培力做功多，因此線框進(jìn)入磁場過程的發(fā)熱量大于穿出磁場過程的發(fā)熱量，故B錯(cuò)誤；C．由楞次定律判斷，進(jìn)入過程電流方向adcba，穿出過程電流方向?yàn)閍bcda，故C錯(cuò)誤；D．a(chǎn)b邊剛進(jìn)入磁場時(shí)，由，可得ab邊剛進(jìn)入磁場時(shí)，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小為小車受到的安培力為由牛頓第二定律，解得小車的加速度大小為故D錯(cuò)誤。故選A。7.如圖，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域內(nèi)，與磁場方向垂直的水平面內(nèi)有兩根固定的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間的距離為L，導(dǎo)軌上平行放置兩根導(dǎo)體棒ab和cd，構(gòu)成矩形回路。已知兩根導(dǎo)體棒的質(zhì)量均為m、電阻均為R，其他電阻忽略不計(jì)，導(dǎo)體棒均可沿導(dǎo)軌無摩擦滑行。初始時(shí)刻ab棒靜止，給cd棒一個(gè)向右的初速度v0。兩導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)中始終不接觸。下列說法中正確的是（）A.cd棒開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，ab棒中電流方向?yàn)閎→a，大小為B.當(dāng)cd棒速度減為0.8v0時(shí)，ab棒的加速度大小為C.從開始運(yùn)動(dòng)到最終穩(wěn)定，電路中產(chǎn)生的電能為D.ab棒的最終速度為v0【答案】B【解析】A．cd棒開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)右手定則，cd棒電流方向由d到c，ab棒電流由a→b，電流大小為故A錯(cuò)誤；B．兩棒組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，則有解得則此時(shí)回路電流為ab棒受到的安培力為ab棒的加速度大小為故B正確；CD．穩(wěn)定時(shí)兩棒共速v，根據(jù)動(dòng)量守恒可得解得根據(jù)能量守恒可得電路中產(chǎn)生的電能為故CD錯(cuò)誤。故選B。8.兩間距為的光滑導(dǎo)軌水平放置于的豎直向下勻強(qiáng)磁場中。導(dǎo)軌左端接一單刀雙擲開關(guān)，一電容為的電容器與定值電阻分別接在1和2兩條支路上，其俯視圖如圖。導(dǎo)軌上有一質(zhì)量為的金屬棒與導(dǎo)軌垂直放置。將開關(guān)S接1，時(shí)刻起，金屬棒ab在的恒力作用下由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t，ab的位移大小為。忽略導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的所有電阻，電容器耐壓值很大，不會(huì)被擊穿。下列說法正確的是（）A.ab棒做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)B.C.在t時(shí)刻撤去拉力F，并將開關(guān)撥向2，導(dǎo)體棒做勻減速運(yùn)動(dòng)D.在t時(shí)刻撤去拉力F，并將開關(guān)撥向2，R上消耗的焦耳熱為8J【答案】D【解析】A．a(chǎn)b棒由牛頓第二定律得又，，得則做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)得故B錯(cuò)誤；C．在t時(shí)刻撤去拉力F，并將開關(guān)撥向2，導(dǎo)體棒受到的安培力與v成正比，故加速度越來越小，故C錯(cuò)誤；D．在t時(shí)刻撤去拉力F，并將開關(guān)撥向2，R上消耗的焦耳熱為導(dǎo)體棒的動(dòng)能轉(zhuǎn)化而來，故故D正確。故選D。9.“道路千萬條，安全第一條”。酒精測試儀常用于對機(jī)動(dòng)車駕駛員是否酒后駕駛的現(xiàn)場檢測，其工作原理如圖所示。酒精氣體傳感器的電阻值隨酒精氣體濃度的增大而減小，電源的電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r，電路中的電表均為理想電表。測試儀可根據(jù)電壓表讀數(shù)變化判斷駕駛員飲酒情況。當(dāng)一位酒駕駕駛員對著測試儀吹氣時(shí)，下列說法正確的是（）A.電壓表的示數(shù)變小，電流表的示數(shù)變大B.酒精氣體濃度越大，燈泡越亮，電容器帶電量越大C.適當(dāng)增大燈泡的電阻值，則同等酒精氣體濃度下吹氣前后電壓表示數(shù)變化會(huì)更大D.電壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量的絕對值之比保持不變【答案】AD【解析】AB．當(dāng)吹入酒精氣體時(shí)，傳感器的電阻減小，則回路總電阻減小，電流變大，設(shè)燈泡電阻為，根據(jù)0，U減小，燈泡L變亮，電流表示數(shù)變大，則傳感器上的電壓減小，即電壓表示數(shù)減小，電容器兩板間電壓減小，帶電量減小。故A正確，B錯(cuò)誤；C．由閉合電路歐姆定律可知，同等酒精濃度下吹氣前后，即R的變化量相同，增大，則增大，則有減小，C錯(cuò)誤；D．由閉合電路歐姆定律可知既電壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量的絕對值之比保持不變，故D正確。故選AD。10.如圖所示，為消防員在戶外進(jìn)行體能和耐力訓(xùn)練的示意圖。一個(gè)頂部水平，質(zhì)量的物塊在水平拉力的作用下，以的速度在雨天的戶外勻速行駛。單位時(shí)間內(nèi)落在物塊上方的雨水質(zhì)量為Q，，雨水的速度大小為，方向與豎直方向呈，雨水落在物塊頂部后不反彈且立即從側(cè)邊流走，與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)，則下列說法正確的是（）A.雨水對物塊的豎直沖擊力為8NB.雨水對物塊的豎直沖擊力為11NC.地面對物塊的摩擦力大小為54ND.內(nèi)地面對物塊的沖量大小為【答案】AC【解析】AB．在極短時(shí)間內(nèi)，落在物塊頂部的質(zhì)量雨水落在物塊頂部后不反彈，根據(jù)動(dòng)量定理得由于，故故A正確，B錯(cuò)誤；C．地面對物塊的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，假設(shè)為f，由，得故C正確；D．由于，故，得得地面對物塊的沖量大小為故D錯(cuò)誤。故選AC。二、非選擇題（本題共5小題，共58分。其中11~12每空2分）11.某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用圖甲所示的裝置完成“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。將斜面固定在水平桌邊O，輕彈簧固定在水平桌面上。用A球?qū)椈蓧嚎s到位置K處，小球B放在桌子邊緣。實(shí)驗(yàn)時(shí)從同一位置K由靜止釋放入射小球A，用復(fù)寫紙記錄未放被碰小球B時(shí)，入射小球A的平均落點(diǎn)P，以及A球與B球碰撞后，A，B兩球平均落點(diǎn)位置M、N，并測得它們到拋出點(diǎn)O的距離分別為OP、OM、ON。（1）若入射小球的質(zhì)量為，半徑為；被碰小球的質(zhì)量為，半徑為，則要求（）A.， B.C.， D.，（2）小球釋放后落在復(fù)寫紙上會(huì)在白紙上留下印跡。多次實(shí)驗(yàn)，白紙上留下多個(gè)印跡，如果用畫圓法確定小球的落點(diǎn)，圖乙中畫的三個(gè)圓最合理的是圓__________（填“a”“b”或“c”）；（3）如果A，B兩球在碰撞過程中動(dòng)量守恒，則、、OP、OM、ON之間需滿足的關(guān)系式是__________?！敬鸢浮浚?）C（2）c（3）【解析】（1）取碰撞前小球A的速度方向?yàn)檎较?，根?jù)動(dòng)量守恒和能量守恒定律得，解得，為防止碰撞后入射球反彈，則為了防止入射球碰后反彈，且兩小球發(fā)生對心正碰，一定要保證入射球的質(zhì)量大于被碰球的質(zhì)量，即兩球半徑相等，即故選C。（3）不放被碰小球時(shí)，小球落在P點(diǎn)，設(shè)斜面傾角為，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得，解得同理可解得所以只要滿足即則說明兩球碰撞過程中動(dòng)量守恒。12.某研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)們從廢舊的玩具中拆出若干節(jié)相同規(guī)格的電池，想測量該電池組的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，于是利用一個(gè)電阻箱R和多用電表設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。（1）同學(xué)們先用多用電表的直流電壓10V擋，粗略測量了電池組的電動(dòng)勢，讀數(shù)如圖甲所示，讀數(shù)為__________V。（2）將多用電表的選擇開關(guān)旋至直流電壓擋，閉合開關(guān)S，如圖乙所示。多次改變電阻箱的阻值R，記錄下對應(yīng)的電壓U。以為縱軸、為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出圖線如圖丙所示。若不考慮多用電表對電路的影響，干電池的電動(dòng)勢__________V，內(nèi)阻__________計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）。若考慮多用電表內(nèi)阻的影響，則電動(dòng)勢的測量值__________真實(shí)值（選填“大于”“小于”或“等于”）。（3）同學(xué)們分別用不同的電池組（均由同一規(guī)格相同數(shù)量的干電池串聯(lián)而成）完成上述實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)不同電池組的電動(dòng)勢基本相同，只是內(nèi)阻差異較大。同學(xué)們選擇了內(nèi)阻差異較大的A、B兩個(gè)電池組進(jìn)一步探究，對電池組內(nèi)阻的熱功率和總功率分別隨路端電壓U變化的關(guān)系進(jìn)行了猜想，并分別畫出了如圖乙所示的和圖像。若已知B電池組的內(nèi)阻較大，則下列各圖中可能正確的是（）A. B. C. D.【答案】（1）8.0（2）9.11.3小于（3）AC【解析】（1）多用電表的直流電壓10V擋最小刻度是，不需要估讀到下一位，因此讀數(shù)為。（2）[1][2]由閉合電路的歐姆定律有結(jié)合圖象解得，[3]考慮到多用電表的分流，導(dǎo)致干路電流偏小，根據(jù)閉合電路歐姆定律則測量值小于真實(shí)值。（3）AB．電池組內(nèi)阻的熱功率對于相同的U值，r越大，對應(yīng)的越小，故A正確，B錯(cuò)誤;CD．總功率對于相同的U值，r越大，對應(yīng)的越小，故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。13.如圖所示，豎直墻面和水平地面均光滑，質(zhì)