广西南宁第二中学2025年高二下物理期末学业水平测试试题含解析

广西南宁第二中学2025年高二下物理期末学业水平测试试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、广州塔，昵称小蛮腰，总高度达600米，游客乘坐观光电梯大约一分钟就可以到达观光平台．若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t＝0时由静止开始上升，a－t图象如图所示（以竖直向上为正方向）．则下列相关说法正确的是（）A．t＝4.5s时，电梯处于失重状态B．5～55s时间内，绳索拉力最小C．t＝59.5s时，电梯处于超重状态D．t＝60s时，电梯速度恰好为零2、真空中，下列可见光中光子能量最小的是A．红光 B．黄光C．绿光 D．蓝光3、如图所示，A、B两小球在光滑水平面上分别以动量p1＝4kg·m/s和p2＝6kg·m/s(向右为参考正方向)做匀速直线运动，则在A球追上B球并与之碰撞的过程中，两小球的动量变化量Δp1和Δp2可能分别为()A．－2kg·m/s,3kg·m/s B．－8kg·m/s,8kg·m/sC．1kg·m/s,－1kg·m/s D．－2kg·m/s,2kg·m/s4、如图所示，两个完全相同的小球，用一轻绳拴接。用竖直向上的力F作用在绳的中点，绳间的夹角α＝60°．缓慢增大力F，直到两球刚要沿水平面运动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则关于此过程下列说法正确的是（）A．绳子的拉力逐渐减小B．地面对两球的支持力不变C．球与地面间的最大静摩擦力增大D．球运动前瞬间，所受到的摩擦力最大5、在用单缝衍射实验验证光的波粒二象性的实验中，下列说法中正确的是()A．使光子一个一个地通过狭缝，如果时间足够长，底片上也不会显示衍射图样B．单个光子通过狭缝后，底片上会出现完整的衍射图样C．光子通过狭缝后的运动路径是直线D．光的波动性是大量光子运动的规律6、利用金属晶格（大小约10-10m）作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是让电子通过电场加速，然后让电子束照射到金属晶格上，从而得到电子的衍射图样．已知电子质量为m、电量为e、初速度为零，加速电压为U，普朗克常量为h，则下列说法中不正确的是()A．该实验说明电子具有波动性B．实验中电子束的德布罗意波长为C．加速电压U越大，电子的衍射现象越不明显D．若用相同动能的质子代替电子，衍射现象将更加明显二、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，轻弹簧一端固定在点，另一端系一小球，小球穿在固定于竖直面内、圆心为的光滑圆环上，在的正上方，是的连线和圆环的交点，将小球拉到圆环上的点且无初速度释放后，发现小球通过了点，最终在之间做往复运动已知小球在点时弹簧被拉长，在点时弹簧被压缩，则下列判断正确的是（）A．小球从到一直做加速运动，从到一直做减速运动B．小球在点的伸长量一定大于弹簧在点的压缩量C．弹簧处于原长时，小球的速度最大D．小球机械能最大的位置有两处8、如图所示，一定质量的理想气体由状态A变化到状态B的过程中A．气体的密度一直在增大B．气体的内能一直在增大C．气体的压强一直在增大D．气体的体积一直在增大9、关于天然放射性，下列说法正确的是（）A．所有元素都可能发生衰变B．放射性元素的半衰期与外界的温度无关C．放射性元素与别的元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D．α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强10、下列说法中正确的是（）A．医院“彩超”应用了多普勒效应的原理B．太阳光是自然光，经水面反射后反射光仍然是自然光C．相互干涉的两列波，它们的频率相同，振幅相同D．物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，与固有频率无关三、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）某实验小组为验证动量守恒定律，将一轻弹簧压缩并用细线拴住置于水平光滑桌面上，紧挨着压缩后的轻弹簧两端分别放置大小相等、质量不等的小球a和b，系统处于静止状态，如题11图所示．将细线烧断，球被弹出，两小球飞离桌面前都已离开弹簧．(1)若只需验证动量守恒定律，请你在以下操作中选出最简单有效的操作步骤________（只填写操作步骤前的字母代号）A．用螺旋测微器测量出小球的直径d；B．用刻度尺测量出桌面离水平地面的竖直高度h；C．用天平分别测量出a、b两小球的质量ma和mb；D．用重锤线分别悬于小球a和b飞离桌子边缘的位置，待其静止时记下重锤在地面上的投影点O1、O2；E．烧断细线，记下两小球a和b第一次落地时的位置M点和N点；F．用刻度尺分别测量O1M的长度Sa和O2N的长度Sb；G．利用h、g（重力加速度）计算时间，再用Sa和Sb计算出两球水平飞出速度va、vb．(2)请你写出验证动量守恒最简单有效的关系式____________（选用d、h、ma、mb、g、Sa、Sb表示）．(3)若实验小组还需测定烧断细线前，压缩弹簧储存的弹性势能．则弹性势能的表达式EP=________（选用d、h、ma、mb、g、Sa、Sb表示）．12．（12分）某探究小组险证机械能守恒定律的装置如图所示，细线端拴一个球，另一端连接力传感器，固定在天花板上，传感器可记录球在摆动过程中细线拉力大小，用量角器量出释放球时细线与竖直方向的夹角，用天平测出球的质量为m．重力加速度为g．（1）用游标卡尺测出小球直径如图所示，读数为_________mm；（2）将球拉至图示位置，细线与竖直方向夹角为θ，静止释放球，发现细线拉力在球摆动过程中作周期性变化．为求出球在最低点的速度大小，应读取拉力的_________(选填“最大值”或“最小值")，其值为F．（3）球从静止释放运动到最低点过程中，满足机械能守恒的关系式为_________(用测定物理量的符号表示)．（4）关于该实验，下列说法中正确的有_______．A．细线要选择伸缩性小的B．球尽量选择密度大的C．不必测出球的质量和细线的长度D．可以直接用弹簧测力计代替力传感器进行实验四、计算题：本题共3小题，共38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）如图所示,水平传送带长L=2m,以v=1m/s的速度匀速运动．质量为m=4kg的小物体A、B与绕过定滑轮的轻绳相连,开始时,A位于传送带的最右端,B位于倾角θ=37∘的光滑斜面上.t=0时刻A以初速度v0=3m/s向左运动,A与传送带间的动摩擦因数μ=0.4,不计滑轮质量和摩擦,绳不可伸长且有足够长度,A在传送带上运动过程中,它与滑轮间的轻绳始终水平,B始终在斜面上运动．已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10m/s2.求：(1)t=0时刻小物体A的加速度a1的大小和方向；(2)小物体A向左运动的最远距离；(3)小物体A在传送带上运动的整个过程中，系统因摩擦而产生的热量Q.14．（16分）现有A、B两列火车在同一轨道上同向行驶，A车在前，其速度vA＝10m/s，B车速度vB＝30m/s.因大雾能见度低，B车在距A车600m时才发现前方有A车，此时B车立即刹车，但B车要减速1800m才能够停止．(1)B车刹车后减速运动的加速度多大？(2)若B车刹车8s后，A车以加速度a1＝0.5m/s2加速前进，问能否避免事故？若能够避免则两车最近时相距多远？15．（12分）如图所示，在水平线ab下方有一匀强电场，电场强度为E，方向竖直向下，ab的上方存在匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，磁场中有一内、外半径分别为R、的半圆环形区域，外圆与ab的交点分别为M、N．一质量为m、电荷量为q的带负电粒子在电场中P点静止释放，由M进入磁场，从N射出，不计粒子重力．（1）求粒子从P到M所用的时间t；（2）若粒子从与P同一水平线上的Q点水平射出，同样能由M进入磁场，从N射出，粒子从M到N的过程中，始终在环形区域中运动，且所用的时间最少，求粒子在Q时速度的大小．

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、D【解析】

A．据题，电梯在t=1时由静止开始上升，加速度向上，此时加速度a＞1，t=4.5s时，a＞1，加速度向上，电梯处于超重状态，故A项不符合题意；B．5～55s时间内，a=1，电梯处于平衡状态，绳索拉力等于电梯的重力，大于电梯失重时绳索的拉力，所以这段时间内绳索拉力不是最小，故B项不符合题意；C．t=59.5s时，a＜1，加速度方向向下，电梯处于失重状态，故C项不符合题意；D．根据a-t图象与坐标轴所围的面积表示速度的变化量，由几何知识可知，61s内a-t图象与坐标轴所围的面积为1，所以61s内速度的变化量为1，而电梯的初速度为1，所以t=61s时，电梯速度恰好为1．故D项符合题意．2、A【解析】

可见光中红光的频率最小，由光子的能量为可知，红光的能量最小，故A正确．3、D【解析】试题分析：由于碰撞过程中，动量守恒，两小球动量变化大小相等，方向相反，因此A错误；因为碰撞的过程中动能不增加．若Δp1和Δp2分别为-8kg•m/s，8kg•m/s，则P1′=-4kg．m/s，P2′=14kg．m/s根据知碰撞过程中动能增加，B错误；两球碰撞的过程中，B球的动量增加，Δp2为正值，A球的动量减小．Δp1为负值，故C错误．变化量为-2kg•m/s，2kg•m/s，符合动量守恒、动能不增加量，以及要符合实际的规律．故D正确．考点：动量守恒定律及其应用4、D【解析】

A.细线的连接点受三个绳子的拉力而平衡，拉力越大，绳子的拉力也越大，故A错误；B.把两小球看成一个整体，受力分析如图：F+2FN＝2G；由于F不断增大，故FN不断减小。故B错误；CD.对结点受力分析如图：有F＝2Tsin60°，即T=33对小球进行受力分析如图：小球静止时，f＝Tcos60°＝0.5T；故f=36F；在滑动之前f为静摩擦，故F增大，T增大，f增大，故C错误，D5、D【解析】

使光子一个一个地通过单缝，如果时间足够长，底片上中央到达的机会最多，其它地方机会较少．因此会出现衍射图样，故A错误；单个光子通过单缝后，要经过足够长的时间，底片上会出现完整的衍射图样，故B错误；光子通过狭缝后要发生衍射，则其运动路径不是直线，选项C错误；单个光子通过单缝后打在底片的情况呈现出随机性，大量光子通过单缝后打在底片上的情况呈现出规律性．所以少量光子体现粒子性，大量光子体现波动性，故D正确．故选D．6、D【解析】

A、该实验观察电子的衍射图样，衍射现象说明粒子的波动性，故A正确；

B、电子束通过电场加速，由动能定理可得：，故有：，所以，实验中电子束的德布罗意波的波长为：，故B正确；

C、由B可知：加速电压U越大，波长越小，那么，衍射现象越不明显，故C错误；

D、若用相同动能的质子替代电子，质量变大，那么粒子动量变大，故德布罗意波的波长变小，故衍射现象将不明显，故D错误．根据衍射现象得到波动性，然后由动能定理得到粒子速度，进而得到动量，从而得到波长，根据波长表达式得到电压或粒子变化下波长的变化，从而判断衍射现象变化．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、BD【解析】小球从A至C，在切向先做加速运动，再做减速运动，从C到B也是先加速后减速，当切向合力为零（此时弹簧仍处于伸长状态）时，速度最大，故AC错误；因只有重力和内力中的弹力做功，故小球和弹簧系统的机械能守恒，小球在A点的动能和重力势能均最小，故小球在A点的弹性势能必大于在C点的弹性势能，所以弹簧在A点的伸长量一定大于弹簧在C点的压缩量，故B正确；当弹簧处于原长时，弹性势能为0，小球机械能最大，由题意知，A、B相对于O1O2对称，显然，此位置在A、C与B、C之间各有一处，故D正确．故选BD．点睛：解答此题的关键是理解机械能守恒定律的条件：只有重力或弹簧的弹力做功．还要注意机械能守恒定律适用的对象，本题是系统，对单个来说是不守恒的．8、BCD【解析】

AD.分别过A、B两点做等容线如图所示：

由，因OA的斜率大于OB的斜率，则VA<VB，即理想气体从状态A变化到状态B，气体体积增大，密度减小，选项A错误，D正确；B.从A到B温度升高，则气体的内能一直在增大，选项B正确；C.由图像可知，气体的压强一直在增大，选项C正确.9、BCD【解析】试题分析：自然界中有些原子核是不稳定的，可以自发地发生衰变；衰变的快慢用半衰期表示，与元素的物理、化学状态无关；α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强．有些原子核不稳定，可以自发地衰变，但不是所有元素都可能发生衰变，故A错误；放射性元素的半衰期由原子核自身内部因素决定，与外界的温度无关，故B正确；放射性元素的放射性与核外电子无关，故放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性，故C正确；α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强，故D正确；10、AD【解析】

A．医院里用于检测的“彩超”的原理是：向病人体内发射超声波，经血液反射后被接收，测出反射波的频率变化，就可知血液的流速．是应用了多普勒效应的原理．故A正确；B．太阳光是自然光，经水面反射后反射光是偏振光，故B错误；C．相互干涉的两列波，它们的频率一定相同，但振幅不一定相同，故C错误；D．物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关，故D正确．故选：AD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、CDEFmaSa【解析】

(1)(2)球离开桌面后做平抛运动，取A的初速度方向为正方向，两球质量和平抛初速度分别为：ma、mb、va、vb，平抛运动的水平位移分别为Sa、Sb，平抛运动的时间为t，需要验证的方程：0=mava(3)平抛运动竖直方向h=12gt2，得到t=2hg，对系统根据能量守恒定律有12、18.50最大值AB【解析】

选取体积小，阻力小的铁球；游标卡尺的读法，先确定分度数，从而确定精确度，进行读数；依据实验原理，结合减小的重力势能转化为动能，及球在最低点，则绳子的拉力与重力的合力提供向心力，从而即可求解；【详解】(1)游标卡尺的读数为：；(2)小球在最低点由牛顿第二定律可得：，由此可知，应读出小球在最低时绳的拉力即最大值；(3)由机械能守恒定律可得：，整理得：；(4)A．为了减小小球做圆周运动的半径的变化，所以细线要选择伸缩性小的，故A正确；B．为了减小阻力的影响，球尽量选择密度大的，体积小的，故B正确；C．球从静止释放运动到最低点过程中，满足机械能守恒的关系式为可知，应测出小球的质量，而不用测出细线的长度，故C错误；D．由于弹簧的弹力属于渐变，所以小球摆到最低点瞬间，弹力的测量准确，故D错误．故选AB．考查圆周运动的处理规律，掌握牛顿第二定律与向心力表达式内容，理解验证机械能守恒定律的原理，知道游标卡尺的读数，注意没有估计值．四、计算题：本题共3小题，共38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、（1）5m/s2，方向水平向右；（2）1.3m；（3）60.8J【解析】

（1）t=0时，，物块A相对于皮带向左运动，所以物块A受到的摩擦力方向水平向右，根据牛顿第二定律：以A为研究对象得：以物块B为研究对象得：解得：=5m/s2方向水平向右（2）设经过时间t1，A的速度与传送带相同．则：=0.4s位移=0.8m＜L因为最大静摩擦力f=μmg＜mgsin37°，所以此后A将继续向左减速对A、B整体，根据牛顿第二定律得：解得=1m/s2，方向水平向右A物体速度减为0的时间=1sA的位移=0.5m故A向左运动的最远距离=1.3m（3）t1时间内传送带的位移=0.4mA与传送带的相对位移=0.4mt2时间内传送带的位移=1mA与传送带的相对位移△x2=x2′﹣x2=0.5m物体A向右运动过程中，加速度为，向右运动时间t3后离开传送带．由得t3时间内传送带的位移=1.6mA与传送带的相对位移=2.9m故整个过程中，系统因摩擦而产生的热量Q=μmg（△x1+△x2+△x3）=60.8J14、(1)0.25m/s2(2)可以避免事故232m【解析】

(1)设B车减速运动的加速度大小为a，有0－vB2＝－2ax1，解得：a＝0.25m/s2.(2)设B车减速t秒时两车的速度相同，有vB－at＝vA＋a1(t－Δt)代入数值解