2025届广东省广州市越秀区实验中学物理高二第二学期期末考试试题含解析

2025届广东省广州市越秀区实验中学物理高二第二学期期末考试试题考生请注意：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、地面上有一个半径为R的圆形跑道，高为h的平台边缘上的P点在地面上P′点的正上方，P′与跑道圆心O的距离为L（L＞R），如图所示．跑道上停有一辆小车，现从P点水平抛出小沙袋，使其落入小车中（沙袋所受空气阻力不计）．若小车沿跑道顺时针运动（俯视），当小车恰好经过A点时，将沙袋抛出，为使沙袋能在B处落入小车中，小车的速率v为（）A．RB．C．（n＝0，1，2，3…）D．（n＝0，1，2，3…）2、如图，四个质量均为m，半径均为R的小球分别用长度均为2R的细线悬挂于天花板上同一点，则每根细线的拉力为()A．mg B． C． D．3、如图所示，在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的轻质绝缘细绳一端系着一个带电小球，另一端固定于O点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高点为a，最低点为b。不计空气阻力，则（）A．小球带负电B．小球所受电场力与重力的大小相等C．小球在从a点运动到b点的过程中，电势能减小D．运动过程中小球的机械能守恒4、一列简谐横波某时刻的波形如图所示，比较介质中的三个质点a、b、c，则A．此刻a的加速度最小B．此刻b的速度最小C．若波沿x轴正方向传播，此刻b向y轴正方向运动D．若波沿x轴负方向传播，a比c先回到平衡位置5、如图所示，某大剧院的屋顶为半球形，一只小猴在该屋顶向上缓慢爬行，它在向上爬的过程中（）A．屋顶对它的支持力变大B．屋顶对它的支持力变小C．屋顶对它的摩擦力变大D．屋顶对它的作用力变小6、下列说法中正确的是A．第一类永动机违背能量守恒定律B．热量不能从低温物体传到高温物体C．单晶体和多晶体都表现为各向异性，非晶体则表现为各向同性D．一定质量的10°C的水变成10°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、如图甲为电动汽车无线充电原理示意图，M为受电线圈，N为送电线圈。图乙为受电线圈M内部的示意图，线圈匝数为n、电阻为r、横截面积为S，a、b两端连接车载变流装置，磁场平行于线圈轴线向上穿过线圈.下列说法正确是（）A．当线圈N接入恒定电流时，不能为电动汽车充电B．当线圈N接入正弦式交变电流时，线圈M两端产生恒定电压C．当线圈M中的磁感应强度增加时，a端电势比b端高D．充电时，△t时间内线圈M中磁感应强度大小增加△B，则M两端电压恒为nsΔB8、用如图的装置研究光电效应现象，当用光子能量为2.5eV的光照射到光电管上时，电流表G的读数为1.2mA．移动变阻器的触点c，当电压表的示数大于或等于1.7V时，电流表读数为1．则（）A．光电管阴极的逸出功为B．电键k断开后，没有电流流过电流表GC．光电子的最大初动能为D．改用能量为的光子照射，电流表G也有电流，但电流较小9、如图所示为氢原子的能级示意图。用一束单色光照射一群处于基态的氢原子，氢原子跃迁到n＝4的激发态，并从第4能级跃迁回基态，已知普朗克常量为h，真空中光速为c，氢原子基态时的能量为E1A．此过程中最多能发出6种不同频率的光B．此过程中发出的光，最长的波长为-4C．用来照射的单色光的光子频率为-1D．用来照射的单色光的光子频率v为-1510、一简谐横波沿水平方向由质元a向质元b传播，波速为4m／s，a、b两质元平衡位置间的距离为2m，t-0时刻，a在波峰，b在平衡位置且向下振动，则该横波的周期可能为A．s B．s C．s D．s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）如图所示为“探究小车速度随时间变化的规律”的实验装置图，实验所用电源频率为f，则：（1）按照实验要求应该____A．要平衡摩擦力B．要求悬挂物的质量远小于小车的质量C．先释放小车，再接通电源D．先接通电源，再释放小车（2）如图所示为实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E为依次排列的五个计数点，每相邻两个计数点间还有四个点没有画出来。量出B、C、D、E点到A点的距离为d1、d2、d3、d4、则打B点时小车的速度vB=____，用逐差法求小车的加速度表达式为a=____。12．（12分）利用单摆测当地重力加速度的实验中，单摆悬点至小球心的长度为l0.(1)利用游标卡尺测得金属小球直径如图甲所示，小球直径d＝_____cm．(2)实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图象如图乙所示，然后使单摆保持静止，得到如图丙所示的F–t图象．①重力加速度的表达式g=____（用题目中的物理量d、l0、t0表示）．②设摆球在最低点时Ep=0，已测得当地重力加速度为g，单摆的周期用T表示，那么测得此单摆摆动到最低点的机械能E的表达式是____，摆动到最高点的机械能E的表达式是____A．F1-F3C．F3-F2四、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）一棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A=30o，斜边AB＝a．棱镜材料的折射率为n=．在此截面所在的平面内，一条光线以45o的入射角从AC边的中点M射入棱镜，画出光路图并求射出的点的位置（不考虑光线沿原来路返回的情况）．14．（16分）如图甲所示为一对间距为d且竖直固定放置的平行光滑金属导轨．在导轨下端接有一阻值为R的定值电阻，导轨上方放着一质量为m、长度为L的金属棒PQ(已知L>d)．导轨下部处于垂直导轨平面向外的匀强磁场中，磁场上边界距导轨下端为h，磁感应强度随时间变化情况如图乙所示．金属棒PQ从t＝0以前某时刻自由释放，t0时刻进入磁场并恰好开始做匀速直线运动，金属棒PQ与金属导轨的电阻不计，棒在下落过程中始终与导轨接触良好，求：(1)金属棒匀速运动的速度大小v；(2)t1时刻(t1<t0)，流过电阻R的电流I1；(3)t2时刻(t2>t0)，流过电阻R的电流I2；(4)0～t2时间内，电阻R产生的焦耳热Q.15．（12分）如图所示为某种弹射小球的游戏装置，由内置弹簧发射器的光滑直管道PA和光滑圆管道ABC平滑相接，粗糙斜面CD上端与管道ABC末端相切于C点，下端通过一段极小圆弧（图中未画出）与粗糙水平面DE平滑连接，半径R=2.0m的光滑半圆轨道竖直固定，其最低点E与水平面DE相接，F为其最高点．每次将弹簧压缩到同一位置后释放，小球即被弹簧弹出，经过一系列运动后从F点水平射出．己知斜面CD与水平面DE的长度均为L=5m，小球与斜面及水平面间的动摩擦因数均为μ=0.2，其余阻力忽略不计，角θ=37℃，弹簧的长度、小球大小、管道直径均可忽略不计，若小球质量m=0.1kg，则小球到达管F时恰好与管口无挤压．求：（1）弹簧的弹性势能大小Ep；（2）改变小球的质量，小球通过管口F时，管壁对小球的弹力FN也相应变化，写出FN随小球质量m的变化关系式并说明的FN方向．

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】

为使沙袋能在B处落入小车中，则小车运动的速度应该满足：（n=0,1,2,3……）；对沙袋：，联立解得：（n=0,1,2,3……），故选D.【点睛】本题是对平抛运动圆周运动规律的考查，在分析时要考虑到小车运动的周期性，小车并一定是经过1/4圆周，也可以是经过了多个圆周之后再经过1/4圆周后恰好到达B点，这是同学在解题时经常忽略而出错的地方.2、C【解析】

由几何关系可知，每根绳子与竖直方向夹角的余弦值为：，则对每一个球：，解得，故选C.3、B【解析】

AB．据题小球在竖直平面内做匀速圆周运动，由合外力提供向心力，小球受到重力、电场力和细绳的拉力，电场力应与重力平衡，即小球所受电场力与重力等大反向，则知小球带正电。故A错误，B正确；

C．小球在从a点运动到b点的过程中，电场力做负功，小球的电势能增大，故C错误；

D．由于电场力做功，所以小球在运动过程中机械能不守恒，故D错误。

故选B。4、C【解析】

由机械振动特点确定质点的加速度和速度大小，由“上下坡法”确定振动方向．由波动图象可知，此时质点a位于波峰处，根据质点振动特点可知，质点a的加速度最大，故A错误，此时质点b位于平衡位置，所以速度为最大，故B错误，若波沿x轴正方向传播，由“上下坡法”可知，质点b向y轴正方向运动，故C正确，若波沿x轴负方向传播，由“上下坡法”可知，a质点沿y轴负方向运动，c质点沿y轴正方向运动，所以质点c比质点a先回到平衡位置，故D错误．5、A【解析】试题分析：由题意可知，研究对象处于动态平衡状态（因为他在缓慢爬行），所以对其在某位置受力分析，再利用平行四边形定则进行力的合成或分解来列出支持力与摩擦力的表达式．从而由式中的θ变化，可以求出屋顶对他的支持力与摩擦力的变化．解：对小猴在某点受力分析：将F支、Ff进行力的合成，由三角函数关系可得：F支=GcosβFf=Gsinβ当缓慢向上爬行时，β渐渐变小，则F支变大，Ff变小，所以A正确，BC错误；D、屋顶对它的作用力与重力大小相等方向相反，所以大小不变，所以D错误；故选A点评：考查支持力与摩擦力方向，并利用力的平行四边形定则构建支持力、摩擦力与重力间的关系．6、A【解析】

A.第一类永动机违背了热力学第一定律，即能量守恒定律，故A项符合题意；B.热力学第二定律的实质在于揭示了：自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的，热量不能自发的从低温物体传到高温物体，除非引起其他变化，故B项不符合题意；C.所有的晶体都有确定的熔点，单晶体有规则的形状、在物理性质上表现为各向异性，多晶体没有规则的形状，在物理性质上各向同性，非晶体在物理性质上各向同性，故C项不符合题意；D.一定质量的10°C的水变为10°C的水蒸气，需要吸热，内能增加，故二、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、AC【解析】

A.当线圈N接入恒定电流时，穿过线圈M的磁通量不变，不产生感应电动势，不能为电动汽车充电;故A正确.B.当线圈N接入正弦式交变电流时，穿过线圈M的磁通量按正弦规律变化，由法拉第电磁感应定律可知，线圈M两端产生变化的电压;故B错误.C.穿过线圈M的磁感应强度均匀增加，根据楞次定律，如果线圈闭合，感应电流的磁通量向下，故感应电流方向从b向a，则a端为正极，b端为负极，a点电势比b点高;故C正确.D.根据法拉第电磁感应定律，有：E=nΔφΔt=nsΔBΔt，设受电线圈外接电路的电阻为R，由闭合电路的欧姆定律得M两端的电压为U=8、AC【解析】

AC．该装置所加的电压为反向电压，发现当电压表的示数大于或等于1.7V时，电流表示数为1，知道光电子点的最大初动能为1.7eV，根据光电效应方程EKm=hγ-W1，W1=1.8eV．故AC正确．B．电键S断开后，用光子能量为2.5eV的光照射到光电管上时发生了光电效应，有光电子逸出，则有电流流过电流表．故B错误．D．改用能量为1.5eV的光子照射，由于光电子的能量小于逸出功，不能发生光电效应，无光电流．故D错误．9、AD【解析】

A.一群处于在n=4激发态的氢原子向基态跃迁时可发出的光谱线条数最多为C42=6B.根据玻尔理论可知，从第4能级向第3能级跃迁时，发出的光的能量值最小，由E=hγ=hcλ可知波长最大。此时E=E4-CD.用来照射的光子的能量为E照=E4-E110、AD【解析】

根据题意a、b两质元平衡位置间的距离为(n+)λ，所以λ=m，(n=0,1,2,3…).T=λ/v=s，(n=0,1,2,3…).所以n=0时，T=s；n=1时，T=s；n=2时，T=s；n=3时，T=s.故AD正确，BC错误．故选AD.【点睛】t=0时刻，a在波峰，b在平衡位置且向下振动，知a、b两质元平衡位置间的距离为（n+）λ，根据波速、波长、周期的关系公式和周期性，求出周期的表达式，n取不同值，即可求周期．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、Dd2f10【解析】

第一空．AB．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，不需要平衡摩擦力，也不要求悬挂物的质量远小于小车的质量，能保证小车做匀变速运动即可；故AB项不符合题意；CD．实验时应先接通电源，再释放小车，以保证实验能顺利进行。故C项不符合题意，D项符合题意。第二空．由题知，时间间隔t=5f，根据匀变速运动的推论，打B点时小车的速度vB=d22t第三空．由逐差法知：（d4-d2）-d2=a（2t）2，小车的加速度表达式a=d412、2.26π2(l0-【解析】(1)游标卡尺的固定刻度读数为22mm，游标读数为0.1×6mm=0.6mm，所以摆球的直径d=22mm+0.6mm=22.6mm=2.26cm；(2)①由摆线的拉力F随时间t变化的图象知，单摆的周期为4t0，摆长l=l0-d/2，根据T=2πlg，重力加速度为：g=4π2②单摆在最低点时F1−mg=mv2l，mg=F1，根据周期公式摆长L=gT24π2，联立三个式子则机械能为：E=Ek+Ep=F1-F单摆在最高点时F2+mg=mv2l，mg=F1，根据周期公式摆长L=gT24π2，E=Ek+Ep点睛：游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读；由图求得单摆的周期，根据单摆的周期公式T=2πlg求解g的表达式．摆长L等于悬点到球心的距离；在最低点F1-mg=mv2l，mg=F1．单摆摆动时的机械能等于最低点的动能和势能之和．根据单摆的周期公式，求出摆长，代入F1四、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、出射点在BC边上离B点的位置【解析】设入射角为i，折射角为r，由折射定律得：①由已知条件及①式得②如果入射光线在法线的右侧，光路图如图1所示．设出射点为F，由几何关系可得③即出射点在AB边上离A点的位置．如果入射光线在法线的左侧，光路图如图2所示．设折射光线与AB的交点为D．由几何关系可知，在D点的入射角④设全发射的临界角为，则⑤由⑤和已知条件得⑥因此