安徽省示范高中培优联盟2024-2025学年高二下学期春季联赛物理试卷（PDF版含答案）

安徽省示范高中培优联盟2025年春季联赛(高二)本试卷分选择题和非选择题两部分，选择题第1至第3页，非选择题第4至第6页。全卷满分100分，考试时间75分钟。考生注意事项：1.答题前，务必在试题卷、答题卡规定的地方填写自己的姓名、座位号，并认真核对答题卡上所粘贴的条形码中姓名、座位号与本人姓名、座位号是否一致。2.答选择题时，每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需3.答非选择题时，必须使用0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卡上书写，要求字体工整、笔迹清晰。作图题可先用铅笔在答题卡规定的位置绘出，确认后再用0.5毫米的黑色墨水签字笔描清楚。必须在题号所指示的答题区域作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上答题无效。4.考试结束，务必将试题卷和答题卡一并上交。一、选择题(本大题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符1.一质点做匀加速直线运动，依次经过A、B、C三点，经过AB、BC段的时间相等，质点B、C三点速度大小分别为vA(大于零)、vB和vc,AB、BC段的距离分别为sABSBc,下列说法正确的是A.vc=2vBB.vc>2vBC.sBc=3sABD.s2.如图，真空中电荷量为2q和—q(q>0)的两个点电荷分别位于M点与N点，图中以O点为圆连线上的一点，S为等势面与直心的圆是电势为零的等势面(取无穷处电势为零),P为MN线MN的交点，T为等势面上的一点，下A.T连线上的一点，S为等势面与直B.将正试探电荷从T点沿圆移到S点，静电力做负功C.负电荷在P点电势能高于它在T点的电势能D.O点和S点之间有一点电场强度大小为零3.如图是某同学设计的温控报警系统：交流电源输出有效值恒定的电压，变压器可视为理想变压为阻值恒定的电阻),其两端电压超过设定值时报警器发出警报。现欲使S在温度更低时报警，下列做法一定可行的是A.将滑片P₁左移，同时将滑片P₂下移B.将滑片P₁右移，同时将滑片P₂上移C.将滑片P。左移，同时将滑片P₂上移D.将滑片P。右移，同时将滑片P₂上移4.倾角为30°的斜面固定在水平面上，一物块在与斜面成30°角的拉力F作用下恰好在斜面上不上滑。已知物块的质量m=1kg,与斜面间动摩擦因数,B=10m/s²。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则F的大小为A.√3NB.3√3NC.5√3ND.7√3N5.天狼星是一个双星系统，由一颗蓝矮星(天狼星A)和一颗白矮星(天狼星B)组成。天狼星A和天狼星B围绕着一个共同的质心相互绕转，公转周期约为50年，两者之间的平均距离约为20AU((1AU为太阳到地球的平均距离),地球的公转周期为1年，据此可估算出该双星系统的总质量约为太阳质量的6.如图所示，一轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，自然伸长时弹簧上端处于A点。t=0时，将小球从A点正上方O点由静止释放，运动至最低点B。以O为原点，向下为正方向建立x坐标轴，以地面为重力势能零点，弹簧形变始终处于弹性限度内。小球在运动过程中的重力势能E,、机械能E与位置坐标势能E,、机械能E7.如图所示，质量分别为2kg、3kg的物块P、Q,通过绕在光滑定滑轮上的细线连接，Q在水平传送带的左端且连接物块Q的细线水平，当传送带逆时针转动时，Q恰好静止。当传送带以8m/s的速度立即顺时针转动时，Q运动到传送带的右端且恰好与传送带速度相同。重力加速度g=10m/s²,下列说法正确的是A.Q与传送带间的动摩擦因数为0.6B.Q从传送带左端滑到右端所用的时间为0.6sC.传送带AB间的距离为4mD.Q从传送带左端滑到右端的过程细线受到的拉力为20N8.如图所示，空间分布有很多水平方向足够长的条形匀强磁场区域，磁感应强度大小为B=1T,方向垂直纸面向里，其宽度均为d₁=3cm,相邻两磁场区域的间距为d₂=4cm。现将一比荷的带正电的粒子(不计重力)从第一个条形磁场区域上边界O点以大小为v₀=10³m/s的速度垂直边界进入磁场，则粒子再次回到第一个条形磁场区域上边界的时间为A.4.5×10⁻⁴sB.3.5×10⁻⁴sC.2.5×10⁻⁴sD.1.5×10⁻⁴s二、多项选择题(本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)9.如图为小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，线圈绕垂直于磁场的水平轴OO'沿逆时针方向以角速度w匀速转动，从图示位置(线圈平面与磁感线平行)开始计时，线圈转过45°角时电流的瞬时值大小为i。下列判断正确的是A.图示位置线圈磁通量的变化率最大B.经过图示位置，流过线圈的电流方向发生改变C.发电机产生的交变电流的有效值D.线圈由图示位置转过90°过程中，流过线圈的电量大小10.如图所示，边长为L的正方体ABCD-A'B'C′D′空间区域内存在匀强电场和匀强磁场，以正方体左侧面DAA'D′中心O为坐标原点，垂直正方体的三个侧面分别建立x、y、z坐标轴。已知O处有一离子源，该离子源以同一速率v。不断沿x轴正方向发射电量为+q、质量为m的离子。匀强电场大小为、方向沿-y轴，离子恰好做直线运动，不考虑离子间的碰撞、相互作用及离子重力，也不考虑因电磁场突变对离子运动的影响。则A.匀强磁场沿—z方向，磁感应强度大小为B.若仅撤去匀强电场，离子能从右侧面BCC'′B'射出该正方体空间C.若仅撤去匀强磁场，离子通过正方体空间的时间D.若仅增大匀强电场的大小，使离子能从右侧面BCC′B′射出该正方体空间，则离子在空间内运动的最大速率为三、实验题(本大题共2小题，第11小题6分，第12小题10分，共16分。)11.(6分)某同学想应用楞次定律判断线圈缠绕方向，设计的实验装置原理图如图甲所示。选用的器材有：一个磁性很强的条形磁铁，两个发光二极管(电压在1.5V至5V都可发光且保证安全),一只多用电表，导线若干。操作步骤如下：①由于二极管极性未知，用多用电表的欧姆档测出二极管的正、负极；用电表示数如图中a所示；将二极管两极对调，多用电表示数如图中b所示，则(填“L”或“R”)端为二极管的正极。②把二极管、线圈按如图甲所示电路用导线连接成实验电路；④根据楞次定律判断出线圈的缠绕方向如图乙中的(填“A”或“B”);实验还发现，条形磁铁运动越快，二极管发光的亮度就越大，这说明感应电动势(填正确选项)。A.随磁通量的增大而增大B.随磁通量的变化量增大而增大C.随磁通量的变化率增大而增大12.(10分)图甲是“探究平抛运动的特点”的实验装置图。00(1)在实验中，下列操作合理的一项是。(填正确选项)A.安装斜槽轨道，使其末端保持水平且必须光滑B.小球释放的初始位置越高越好C.每次小球应从同一位置由静止释放D.为描绘出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接(2)图乙是实验获得的数据，其中O点为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为m/s。(结果保留2位有效数字，g=9.8m/s²)每个格的边长L=5cm,实验记录了小球在运动中的三个位置，如图丙所示(取g=10m/s²)。①该小球做平抛运动的初速度为m/s;(结果保留2位有效数字)②小球运动到B点时的速度vʙ与水平方向夹角的正切值为(4)另一小组同学用描迹法绘出了小球平抛运动轨迹如图丁所示，只记下了过抛出点O的竖直线y,测量数据x₁、x2和AB两点间竖直高度h如图丁所示，用这些量和重力加速度g,求得小球平抛时初速度为四、计算题(本大题共3小题，其中第13、14题为选考题，10分，考生任选其中一题作答。第15、16为必考题，第15小题14分；第16小题18分，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和【选考题】以下13、14题请考生任选一题作答，若两题都答，则以所做的第一题计分。13.(10分)如图所示，一个盛有理想气体的气缸内壁光滑，在气缸的底部有一阀门，一绝热活塞把气缸分成I、Ⅱ两部分，活塞质量为,活塞到气缸底的距离为L,到气缸顶的距离为2L,横截面积为S,Ⅱ中气体的压强为大气压po,温度均为环境温度T。(1)保持I中气体温度不变，缓慢加热Ⅱ中气体使活塞缓慢到达气缸正中央，求此时I中气体的压强；(2)若在(1)问中活塞缓慢到达气缸正中央后，打开阀门缓慢释放部分气体，活塞恰好回到初始位置，若放气过程中I、Ⅱ气体温度均保持不变，求放掉气体的分子数目占Ⅱ中原气体总数目的比值。14.(10分)如图所示，ACB为半圆形玻璃砖的横截面，O为圆心，一束单色光平行于直径AB人射到圆弧上的C点，折射光线刚好可以射到B点。已知圆的半径为R,∠CBA=30°,光在真空中的传播速度为c。(1)求光在此玻璃砖内发生全反射临界角的正弦值sinC;(2)保持光的入射点位置不变，在纸面内减小入射角，使光线折射到OB的中点。不考虑光在AB面的反射，求光线从C点传播到AB所用的时间。15.(14分)如图所示，水平固定一光滑长杆，杆上O点正下方h=0.3m处O'点固定一光滑定滑轮，一质量ma=3kg的小球a套在细杆上。一长L=1m的轻质细绳绕过定滑轮，一端系在小球a上，另一端悬挂一质量m,=2kg的小球b。用外力将小球a拉至O点左侧与O′点距离d=0.6m处，整个系统保持静止状态。某时刻，撤去外力，小球a向右运动，重力加速度g(1)求小球a滑至O点时的速度大小；(2)小球a滑至O点右侧后，求b球离杆的最小距离；(3)小球a滑至O点右侧后，当小球a的速度最小时，求细线的拉力大小。16.(18分)如图所示，空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B。水平固定导轨由NM、角均为θ=30°,电阻与长度成正比，且每根导轨的总阻值均为R。水平导轨MN、PQ均与x轴平行，间距为L,电阻不计。导体棒垂直x轴放置，质量为m,电阻不计，长度略大于L,和导轨构成闭合回路。导体棒在沿x轴正方向的拉力作用下，以速度v。从O处开始匀速运动到导轨MN、PQ上。不计导体棒与导轨之间的摩擦。(1)求导体棒运动到导轨MN、PQ上时拉力的大小。(2)求导体棒在导轨OM、OP上运动的过程，拉力随时间t变化的关系式及回路产生的焦耳热。(3)若不对导体棒施加外力，而是在O处给导体棒一个沿x轴正方向的初速度v₁,导体棒若能运动到导轨MN、PQ上，求初速度v₁需满足的条件。第1页，共8页一、选择题(本题共8小题，每小题4分，共32分)1.【答案】D【解析】vB=V₀+aT,vc=vo+2aT,故选D.【解析】A.根据电场线垂直于等势线且由高电势点指向低电势点，可知T点电场强度方向一定指向0点，故B.电荷沿等势圆移动，电场力不做功，故B错误；C.在直线MN上，在N点左侧的电场线由P指向N,沿电场线电势降低，可知P点电势高于等势圆与MN交点A点的电势，可知P点电势高于T点的电势，根据Ep=qφ可知负电荷在P点电势能低于它在0点的电势能，故C错误；D.设MN距离为3L,电场强度为零的点距离N间距为d,根据解得可知除无穷远处外，直线MN电场强度为零的点在S点右侧，故D错误；3.【答案】D【解析】R为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，欲使S在温度更低时报警，则需要温度更低时，报警装置两端电压超过设定值而发出警报。若仅将滑片P左移，则滑动变阻器的阻值调小，由于副线圈电压不变，因此副线圈电流增大，故可以在温度更低时，报警装置两端电压超过设定值而发出警报；若仅将副线圈电压变大，报警装置两端电压超过设定值而发出警报；若仅将滑片P₀右移，原线圈电压变大、副线圈电压变大，报警装置两端电压超过设定值而发出警报；只有选项D符合报警装置两端电压一定超过设定值而发出警报，选项A、B、C只有可能超过设定值而发出警报，故D正确。【解析】物块受力分析如图，沿斜面方向和垂直斜面方向建立平面直角坐标系，正交分解拉力F、重力mg代入数值解得【解析】对双星系统，根据万有引力提供向心力有联立解得地球绕太阳运动，由牛顿第二定律G【解析】根据题意可知下落过程中，第一阶段：O→A自由落体；第二阶段：O到平衡位置，重力大于向上的弹力；第三阶段：平衡位置向下到B处，向上的弹力大于向下的重力。小球在运动过程中的重力势能Ep随位移均匀减小。x=x₂时，重力势能大于0,故A、B错误；O→A阶段小球机械能不变，A→B阶段弹性势能Ep₂设系统总能量为E,根据能量守恒定律可知E=Eo+Ep₂,可知是开口向下的抛物线，故C错误、D正确，故选D。7.【答案】C第3页，共8页【解析】A.当传送带以v=8m/s逆时针转动时，Q恰好静止不动，对Q受力分析知F=fmpg=μmgg解得B.当传送带突然以v=8m/s顺时针转动，做初速度为零的匀加速直线运动，有解得当速度达到传送带速度即8m/s后，做匀速直线运动，匀加速的时间为解得匀加速的位移为即整个过程中，Q相对传送带运动的距离为4m,C正确；D.当Q加速时，对P分析有解得故选C。【解析】粒子进入下方磁场区，圆周运动半径为R,故1.5×10⁻4s,它经过第一无磁场区运动方向与所以它在无磁场区的路程在无磁场区运动时间总时间t=t₁+t₂=2.5×10-4s故选C。第4页，共8页二、多项选择题(本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)【解析】【解析】A.在图示位置，穿过线圈的磁通量为0,感应电动势最大，因此线圈磁通量的变化率最大，A正确；B.线圈每经过中性面1次，电流方向改变1次，图示位置与中性面垂面，B错误；C.由图示位置开始计时，电流的瞬时值表达式为电流的有效值又故选AD。10.【答案】ACD【解析】A.离子恰好做直线运动，电场力和洛伦兹力平衡，有解得,方向沿-z方向，故A正确；B.若仅撤去匀强电场，离子在匀强磁场中做匀速圆周运动半径离子从上侧面离开，故B错误；C.若仅撤去匀强磁场，离子在匀强电场中做类平抛运动，在竖直平面内解得：第5页，共8页离子恰好从C'B射出，故C正确；D.若仅增大匀强电场的大小，粒子沿+x方向做匀速直线运动和在xoy平面内做逆时针方向的匀速圆周运动，粒子做滚轮线运动粒子做逆时针方向的匀速圆周运动，最大半径为,速率为另一分运动为大小为的向右的匀速直线运动经过半个圆周，粒子运动到最低点，此时速率最大故D正确，本题选ACD.三、实验题(本大题共2小题，第11小题6分，第12小题10分，每空2分，共16分。)11.【答案】LAC【解析】[1]电流从多用表的黑表笔流出，多用电表示数如图中a所示，电阻较大，说明黑表笔接二极管的负[2]由把条形磁铁插入线圈时，磁通量向下增大，则螺线管产生的感应电流的磁场向上，由二知电流方向为顺时针，可得线圈缠绕方向如图乙中的A;说明感应电动势随着磁通量变化率的增大而增大；故选C。三、计算题(共42分，其中13、14题为选考题，考生任选其中一题作答。15、16为必考题，解答确写出数值和单位。)13.(10分)【答案】(1)Po②【解析】(1)保持I中气体温度不变，I