2024-2025学年广西高二下学期联合摸底考试物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1广西高二联合摸底考试物理本试卷满分100分，考试用时75分钟。注意事项：1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.图为氢原子的能级示意图，大量处于能级的氢原子向低能级跃迁，其辐射的光照射到逸出功为2.29eV的金属上，则发生光电效应逸出光电子的最大初动能为（）A.7.91eV B.9.8eV C.10.46eV D.10.5eV【答案】C【解析】大量处于能级的氢原子向低能级跃迁，其中，直接跃迁至能级辐射的光子能量最大，则有根据光电效应方程有解得故选C。2.如图所示，边长为的正方形线框在磁感应强度大小为的匀强磁场中，以周期绕轴匀速转动，从图示位置开始计时，下列说法正确的是（）A.图示位置为中性面B.回路中产生稳恒直流电C.时，电流方向将发生改变D.时刻穿过线框的磁通量为0【答案】A【解析】A．图示位置磁场方向与线框平面垂直，磁通量最大，为中性面，故A正确；BCD．回路中产生的是交流电，感应电动势为，线圈通过中性面时，电流方向改变，故时，电流方向发生改变，此时磁通量最大，故BCD错误。故选A。3.图为某高空翼装飞行爱好者在空中滑翔的情景，关于滑翔者在空中长距离滑翔的过程中，下列说法正确的是（）A.滑翔者机械能守恒B.滑翔者动能的增加量大于合力做的功C.滑翔者重力势能的减少量等于重力做的功D.滑翔者重力势能的减少量等于动能的增加量【答案】C【解析】A．滑翔者在空中长距离滑翔的过程中，滑翔者受空气阻力作用，故机械能不守恒，故A错误；B．根据动能定理，合力做的功等于滑翔者动能的增加量，故B错误；CD．根据重力做功的特点，重力做正功，滑翔者重力势能减少，且重力势能的减少量等于重力做的功，考虑到空气阻力做负功，故根据动能定理，重力势能的减少量大于动能的增加量，故C正确，D错误。故选C。4.图为一辆小汽车在公路上运动的位移-时间图像（），图线为开口向上的抛物线的一部分，其纵截距为9m，处与轴相切，时刻图线的切线与轴交点的坐标为，下列说法正确的是（）A.小汽车在时的速度大小为B.小汽车在时的速度大小为C.图像中的D.图像中的【答案】B【解析】CD．内，根据逆向思维把小汽车看成做初速度为0的匀加速直线运动，则有解得加速度大小为则时刻小汽车的速度大小为根据图像的切线斜率绝对值等于速度大小，则有解得故CD错误；AB．根据速度-时间公式可得小汽车在时的速度大小为故A错误，B正确。故选B。5.如图所示，水平轻质弹簧一端固定在墙上，另一端与物块A相连。A的右端通过轻质细线连接物块B，B再与物块C通过轻质细线跨接在定滑轮两端。已知A、B、C的质量满足，A、B间以及B与滑轮间的细线水平，不计所有摩擦，弹簧处于弹性限度内，初始时，A、B、C均处于静止状态。现将A、B间的细线剪断，设剪断瞬间A、B的加速度大小分别为、，重力加速度大小为g。下列判断正确的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】剪断前A、B间的细线上的拉力大小为，弹簧对A的弹力与A、B间的细线对A的拉力等大反向，剪断瞬间弹簧的弹力不变，B、C的加速度大小相等，故将B、C看作整体，则故选B。6.质量相同的A、B两颗卫星围绕地球做匀速圆周运动，已知A星的轨道半径是B星的轨道半径的倍，则A星的动能和B星的动能的比值为（）A. B. C.2 D.4【答案】B【解析】卫星绕地球做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，即解得线速度动能为由于A、B两卫星质量相同，故动能之比为。故选B。7.图为某透明介质制成的四分之一圆柱体，其半径为，高为，一束光垂直射到圆柱体的面上。已知透明介质的折射率为，不考虑光在介质内的二次反射，则弧面上的透光面积为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】根据题意可知，光线射到圆弧面上，法线是半径所在的直线，因此越靠近边射入的光线，入射角越小。只有入射角大于临界角才能发生全反射，不能射出，找到临界光线，入射角即为临界角C，如图所示则有，解得则弧面上的透光面积为故选A。8.图甲是某人在湖边打水漂的图片，石块从水面弹起到触水算一个水漂，若石块每次从水面弹起时速度与水面的夹角均为，速率损失。图乙是石块运动轨迹的示意图，测得石块第1次弹起后的滞空时间为，已知石块在同一竖直面内运动，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.石块第2次弹起后的滞空时间为0.6sB.石块第2次弹起后的滞空时间为0.4sC.石块第3次弹起后的滞空时间为0.36sD.石块第3次弹起后的滞空时间为0.3s【答案】AC【解析】石块第1次弹起后的竖直速度为石块第2次弹起后竖直速度为解得t2=0.6s石块第3次弹起后的竖直速度为解得t3=0.36s故选AC。9.如图所示，一正四面体置于匀强电场中，A、B、C、D分别是正四面体的四个顶点，正四面体的棱长为L，E、F、G、H为棱AB、AC、AD、BC的中点，电势分别为2φ、4φ、2φ、6φ，下列说法正确的是（）A.A点电势为0 B.C点电势为4φC.BDF所在的平面为等势面 D.匀强电场的电场强度大小为【答案】AC【解析】AB．由于E、F、G、H为棱AB、AC、AD、BC的中点，根据匀强电场电势的特点，有，，，解得，，，，故A正确，B错误；C．由B、D、F三点的电势均为4φ，可知BDF所在的平面为等势面，故C正确；D．根据几何关系可知AF垂直BDF所在平面，则AF在电场线上，根据电场强度与电势差的关系，有，故D错误。故选AC。10.如图所示，有一单匝圆形闭合线圈，质量为，半径为，横截面积为，电阻率为，用绝缘细线悬挂着。线圈下半部分处于垂直于线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化的规律为，已知重力加速度大小为，下列说法正确的是（）A.线圈中感应电动势为B.线圈中的感应电流为C.时，细线的拉力为零D.时，细线的拉力大小为【答案】ACD【解析】AB．根据法拉第电磁感应定律有根据电阻定律，线圈的电阻为根据闭合电路欧姆定律有由以上各式解得线圈中的感应电流为故A正确，B错误；C．线圈受到的安培力大小为当细线拉力减小为零时，有联立解得此时时间为故C正确；D．若时间为时，由线圈受到安培力大小为联立解得此时线圈所受安培力为故D正确。故选ACD。二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.某学习小组利用如图所示的装置测量重力加速度大小。一半径为的光滑圆弧槽固定在水平桌面上，点为其圆心，圆弧两端点、的连线水平，点为圆弧最低点，且。将一直径为的光滑小球从点无初速度释放，小球随后的运动可等效为单摆摆球的运动。（1）从小球经过点开始用秒表计时并计数为“1”，到小球第“”次经过点的总时间为，则该等效单摆的周期_______（用、表示）。（2）根据以上实验数据可知，当地的重力加速度大小________（用、、、表示）。【答案】（1）（2）【解析】（1）当小球经过点开始计时并计数为“”，到第次经过点时，小球完成的全振动次数为因为从计数到计数，经过的是个间隔，而一个全振动经过点次。根据周期的定义，周期是完成一次全振动的时间，已知总时间为将代入可得（2）该等效单摆的摆长为圆弧圆心到小球球心的距离，已知圆弧半径为，小球直径为，则摆长单摆的周期公式为变形可得将，代入上式得12.在“金属丝电阻率的测量”的实验中：（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，测得金属丝的直径为d。（2）按如图甲所示的电路测量金属丝的电阻Rx。将单刀双掷开关分别打到a处和b处，通过观察分析，发现电压表示数变化更明显，由此判断开关打到________（填“a”或“b”）处时进行实验系统误差较小。（3）为了消除系统误差，设计用电流计G和电阻箱替代V，电路如图乙所示。R为电阻箱阻值读数，I为A示数，Ig为G示数。实验绘制出了图像，斜率为k，纵截距为b，则该金属丝的电阻Rx=_______。（4）若该金属丝的长度为L，则该金属丝的电阻率ρ=________。【答案】（2）a（3）k③.【解析】[1]单刀双掷开关分别打到a处和b处，发现电压表示数变化更明显，说明电流表分压对实验影响较大，应采用电流表外接法，即开关应接a处；[2]根据欧姆定律可得变形可得所以[3]根据电阻定律可得所以13.图为某实验小组设计的测量不规则矿石体积的气压体积测量仪的原理图。直筒导热气缸A和放入待测矿石后上端封闭的直筒导热气缸B的高度均为，横截面积均为，两气缸连接处的细管体积不计。质量的活塞C处于静止状态，距气缸A顶端，在两气缸内封闭一定质量的理想气体（不计活塞厚度和摩擦力）。若在活塞上再放的沙子，活塞稳定后距气缸A顶端。已知环境温度保持不变，大气压强，取重力加速度大小，求：（1）活塞上没有放沙子时，封闭气体的压强；（2）矿石的体积V。【答案】（1）（2）【解析】（1）活塞稳定时，对活塞由平衡条件得解得（2）未放沙子时有放上沙子时有，根据玻意耳定律可得解得14.如图所示，将内壁光滑的细管弯成半径的圆形轨道且将其固定在水平面内，管内有两个可视为质点的小球，质量分别为，且。两小球位于圆形轨道一条直径的两端，开始时两小球均处于静止状态，现给球一个瞬时冲量使其获得沿圆形轨道的切线方向、大小的瞬时速度，两小球的碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短，求：（1）两小球第一次碰撞后球的速度大小；（2）两小球再次位于轨道一条直径的两端需要的最短时间。【答案】（1）m/s（2）2s【解析】（1）以碰撞前A球的速度方向为正方向，设A球和B球第一次碰撞后A球的速度为vA，发生弹性碰撞，则有，解得，（2）A球与B球第一次碰撞的时间由（1）知第一次碰后A球反向运动，有，解得15.图甲是洛伦兹力演示仪，其简化模型如图乙所示。励磁线圈能在以O点为圆心、半径为R的玻璃泡内产生垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场（图中未画出），在圆心O正下方处的P点固定一电子枪，电子枪能发射不同速率的电子，已知电子质量为m，电荷量为e，忽略电子间的相互作用。（1）若电子枪发射的电子的速度方向水平向左（垂直于PO），恰好通过O点，求电子枪的加速电压U1；（2）若电子枪发射的电子的速度方向斜向左上方与PO夹角为30°，能够在图乙所示的玻璃泡内做轨迹不同的完整的圆周运动，求电子枪发射电子的最大速度vm。【答案】（1）（2）【解析】（1）设电子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径为r1，速度大小为v1，则有，，解得（2）电子枪发射电子的速度越大，电子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径越大，轨迹与玻璃泡相切时，半径最大，对应的速度最大，圆心为O2，如图所示设最大半径为r2，最大速度为vm，在中，根据余弦定理有根据洛伦兹力提供向心力解得广西高二联合摸底考试物理本试卷满分100分，考试用时75分钟。注意事项：1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.图为氢原子的能级示意图，大量处于能级的氢原子向低能级跃迁，其辐射的光照射到逸出功为2.29eV的金属上，则发生光电效应逸出光电子的最大初动能为（）A.7.91eV B.9.8eV C.10.46eV D.10.5eV【答案】C【解析】大量处于能级的氢原子向低能级跃迁，其中，直接跃迁至能级辐射的光子能量最大，则有根据光电效应方程有解得故选C。2.如图所示，边长为的正方形线框在磁感应强度大小为的匀强磁场中，以周期绕轴匀速转动，从图示位置开始计时，下列说法正确的是（）A.图示位置为中性面B.回路中产生稳恒直流电C.时，电流方向将发生改变D.时刻穿过线框的磁通量为0【答案】A【解析】A．图示位置磁场方向与线框平面垂直，磁通量最大，为中性面，故A正确；BCD．回路中产生的是交流电，感应电动势为，线圈通过中性面时，电流方向改变，故时，电流方向发生改变，此时磁通量最大，故BCD错误。故选A。3.图为某高空翼装飞行爱好者在空中滑翔的情景，关于滑翔者在空中长距离滑翔的过程中，下列说法正确的是（）A.滑翔者机械能守恒B.滑翔者动能的增加量大于合力做的功C.滑翔者重力势能的减少量等于重力做的功D.滑翔者重力势能的减少量等于动能的增加量【答案】C【解析】A．滑翔者在空中长距离滑翔的过程中，滑翔者受空气阻力作用，故机械能不守恒，故A错误；B．根据动能定理，合力做的功等于滑翔者动能的增加量，故B错误；CD．根据重力做功的特点，重力做正功，滑翔者重力势能减少，且重力势能的减少量等于重力做的功，考虑到空气阻力做负功，故根据动能定理，重力势能的减少量大于动能的增加量，故C正确，D错误。故选C。4.图为一辆小汽车在公路上运动的位移-时间图像（），图线为开口向上的抛物线的一部分，其纵截距为9m，处与轴相切，时刻图线的切线与轴交点的坐标为，下列说法正确的是（）A.小汽车在时的速度大小为B.小汽车在时的速度大小为C.图像中的D.图像中的【答案】B【解析】CD．内，根据逆向思维把小汽车看成做初速度为0的匀加速直线运动，则有解得加速度大小为则时刻小汽车的速度大小为根据图像的切线斜率绝对值等于速度大小，则有解得故CD错误；AB．根据速度-时间公式可得小汽车在时的速度大小为故A错误，B正确。故选B。5.如图所示，水平轻质弹簧一端固定在墙上，另一端与物块A相连。A的右端通过轻质细线连接物块B，B再与物块C通过轻质细线跨接在定滑轮两端。已知A、B、C的质量满足，A、B间以及B与滑轮间的细线水平，不计所有摩擦，弹簧处于弹性限度内，初始时，A、B、C均处于静止状态。现将A、B间的细线剪断，设剪断瞬间A、B的加速度大小分别为、，重力加速度大小为g。下列判断正确的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】剪断前A、B间的细线上的拉力大小为，弹簧对A的弹力与A、B间的细线对A的拉力等大反向，剪断瞬间弹簧的弹力不变，B、C的加速度大小相等，故将B、C看作整体，则故选B。6.质量相同的A、B两颗卫星围绕地球做匀速圆周运动，已知A星的轨道半径是B星的轨道半径的倍，则A星的动能和B星的动能的比值为（）A. B. C.2 D.4【答案】B【解析】卫星绕地球做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，即解得线速度动能为由于A、B两卫星质量相同，故动能之比为。故选B。7.图为某透明介质制成的四分之一圆柱体，其半径为，高为，一束光垂直射到圆柱体的面上。已知透明介质的折射率为，不考虑光在介质内的二次反射，则弧面上的透光面积为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】根据题意可知，光线射到圆弧面上，法线是半径所在的直线，因此越靠近边射入的光线，入射角越小。只有入射角大于临界角才能发生全反射，不能射出，找到临界光线，入射角即为临界角C，如图所示则有，解得则弧面上的透光面积为故选A。8.图甲是某人在湖边打水漂的图片，石块从水面弹起到触水算一个水漂，若石块每次从水面弹起时速度与水面的夹角均为，速率损失。图乙是石块运动轨迹的示意图，测得石块第1次弹起后的滞空时间为，已知石块在同一竖直面内运动，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.石块第2次弹起后的滞空时间为0.6sB.石块第2次弹起后的滞空时间为0.4sC.石块第3次弹起后的滞空时间为0.36sD.石块第3次弹起后的滞空时间为0.3s【答案】AC【解析】石块第1次弹起后的竖直速度为石块第2次弹起后竖直速度为解得t2=0.6s石块第3次弹起后的竖直速度为解得t3=0.36s故选AC。9.如图所示，一正四面体置于匀强电场中，A、B、C、D分别是正四面体的四个顶点，正四面体的棱长为L，E、F、G、H为棱AB、AC、AD、BC的中点，电势分别为2φ、4φ、2φ、6φ，下列说法正确的是（）A.A点电势为0 B.C点电势为4φC.BDF所在的平面为等势面 D.匀强电场的电场强度大小为【答案】AC【解析】AB．由于E、F、G、H为棱AB、AC、AD、BC的中点，根据匀强电场电势的特点，有，，，解得，，，，故A正确，B错误；C．由B、D、F三点的电势均为4φ，可知BDF所在的平面为等势面，故C正确；D．根据几何关系可知AF垂直BDF所在平面，则AF在电场线上，根据电场强度与电势差的关系，有，故D错误。故选AC。10.如图所示，有一单匝圆形闭合线圈，质量为，半径为，横截面积为，电阻率为，用绝缘细线悬挂着。线圈下半部分处于垂直于线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化的规律为，已知重力加速度大小为，下列说法正确的是（）A.线圈中感应电动势为B.线圈中的感应电流为C.时，细线的拉力为零D.时，细线的拉力大小为【答案】ACD【解析】AB．根据法拉第电磁感应定律有根据电阻定律，线圈的电阻为根据闭合电路欧姆定律有由以上各式解得线圈中的感应电流为故A正确，B错误；C．线圈受到的安培力大小为当细线拉力减小为零时，有联立解得此时时间为故C正确；D．若时间为时，由线圈受到安培力大小为联立解得此时线圈所受安培力为故D正确。故选ACD。二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.某学习小组利用如图所示的装置测量重力加速度大小。一半径为的光滑圆弧槽固定在水平桌面上，点为其圆心，圆弧两端点、的连线水平，点为圆弧最低点，且。将一直径为的光滑小球从点无初速度释放，小球随后的运动可等效为单摆摆球的运动。（1）从小球经过点开始用秒表计时并计数为“1”，到小球第“”次经过点的总时间为，则该等效单摆的周期_______（用、表示）。（2）根据以上实验数据可知，当地的重力加速度大小________（用、、、表示）。【答案】（1）（2）【解析】（1）当小球经过点开始计时并计数为“”，到第次经过点时，小球完成的全振动次数为因为从计数到计数，经过的是个间隔，而一个全振动经过点次。根据周期的定义，周期是完成一次全振动的时间，已知总时间为将代入可得（2）该等效单摆的摆长为圆弧圆心到小球球心的距离，已知圆弧半径为，小球直径为，则摆长单摆的周期公式为变形可得将，代入上式得12.在“金属丝电阻率的测量”的实验中：（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，测得金属丝的直径为d。（2）按如图甲所示的电路测量金属丝的电阻Rx。将单刀双掷开关分别打到a处和b处，通过观察分析，发现电压表示数变化更明显，由此判断开关打到________（填“a”或“b”）处时进行实验系统误差较小。（3）为了消除系统误差，设计用电流计G和电阻箱替代V，电路如图乙所示。R为电阻箱阻值读数，I为A示数，Ig为G示数。实验绘制出了图像，斜率为k，纵截距为b，则该金属丝的电阻Rx=_______。（4）若该金属丝的长度为L，则该金属丝的电阻率ρ=________。【答案】（2）a（3）k③.【解析】[1]单刀双掷开关分别打到a处和b处，发现电压表示数变化更明显，说明电流表分压对实验影响较大，应采用电流表外接法，即开关应接a处；[2]根据欧姆定律可得变形可得所以[3]根据电阻定律可得所以13.图为某实验小组设计的测量不规则矿石体积的气压体积测量仪的原理图。直筒导热气缸A和放入待测矿石后上端封闭的直筒导热气缸B的高度均为，横截面积均为，两气缸连接处的