广西北海市2024-2025学年高二下学期期末质量检测物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1北海市2025年春季学期期末教学质量检测高二物理全卷满分100分，考试时间75分钟。注意事项：1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。4．考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。5．本卷主要考查内容：必修第一册，选择性必修第一册，选择性必修第三册第一~三章，选择性必修第二册第三~五章。一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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.有“中国天眼”美誉的FAST是目前世界最大口径的射电望远镜，它是一种用于接收和研究天体发射的电磁波的特殊装置。下列关于电磁波的说法正确的是（）A.X射线的波长比红外线的波长长B.在LC振荡电路中，电容器电荷量为零时，电流也为零C.麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在D.电磁波加载信息的方式有调幅与调频两种方式【答案】D【解析】A．X射线的频率高于红外线，根据，频率越高波长越短，故X射线波长比红外线短，故A错误；B．在LC振荡电路中，电容器电荷量最大时电流为零，电荷量为零时电流最大（能量完全转化为磁场能），故B错误；C．赫兹通过实验证实电磁波存在，麦克斯韦仅从理论上预言电磁波，故C错误；D．电磁波调制方式包括调幅（改变振幅）和调频（改变频率），故D正确。故选D。2.关于分子动理论，下列说法中正确的是（）A图甲“用油膜法估测油酸分子大小”实验中，应先滴油酸酒精溶液，再撒痱子粉B.图乙为分子势能与分子间距的关系图，分子间距为时，分子斥力与引力平衡C.图丙为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线①对应的温度较高D.图丁中，由气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，可以估算出气体分子的体积【答案】B【解析】A．“用油膜法估测油酸分子大小”实验中，如果先滴油酸酒精溶液，再撒痱子粉，则不能形成一个完整的油膜，且油膜上有痱子粉，无法看清油膜轮廓，A错误；B．图中为分子势能最小位置，即平衡位置，所以分子斥力与引力平衡，B正确；C．温度越高，分子热运动越剧烈，速率较大的分子数目占总分子数的比例越大，可知曲线②对应的温度较高，C错误；D．由于气体分子间距离较大，根据和能估算出气体分子所占据的空间体积，不能估算出气体分子的体积，D错误。故选B。3.戏曲是我国国家级非物质文化遗产，其唱腔韵味十足，身段优美多姿，图甲为一戏曲表演中的图片，水袖的波浪可视为频率为2Hz的简谐横波。某时刻的波形图如图乙所示。其中a点位于波峰，b点位于波谷，P点恰好位于平衡位置且向下振动，a、b两点沿波的传播方向相距2.5m、沿振动方向相距0.8m，下列说法正确的是（）A.该波向右传播B.该波的传播速度为2m/sC.1s内，质点a沿传播方向移动2mD.1s内，质点b沿振动方向经过路程为6.4m【答案】B【解析】A．由图及“上下坡法”可知，该波向左传播，故A错误；B．由图可知两质点沿波的传播方向上相距2.5个波长，则有解得由题可知，该波的频率为，故该波的波速大小为，故B正确；C．抖动的过程中，各质点在各自的平衡位置附近振动，不随波迁移，故C错误；D．该波振幅为0.4m，1s即2T内，质点b沿振动方向经过的路程为，故D错误。故选B。4.海上充电站可为远距离航行的船只提供便利，其结构如图甲所示，原理是利用海浪带动浪板上下摆动，从而带动线框在磁场中匀速转动，产生如图乙所示的交流电压，不计线框电阻，电压表为理想电表。下列说法正确的是（）A.电压表示数为B.时刻，线圈恰好转到图示位置C.通过电阻R的电流方向每秒改变10次D.若将电阻R换成击穿电压为12V的电容器，电容器会被击穿【答案】D【解析】A．交变电流电压表的示数应该为交变电压的有效值，正弦式交变电压的有效值为所以电压表的示数为12V，故A错误；B．时，线圈的电动势最大，此时线圈应处于中性面的垂直面，即线圈与磁感线平行，故B错误；C．交变电流在一个周期内，电流方向改变两次，故电流方向每秒改变次数为，故C错误；D．交变电流的峰值为，而电容器的击穿电压为12V，故交变电流的峰值大于电容器的击穿电压，电容器会被击穿，故D正确。故选D。5.如图所示，工人利用定滑轮通过绳索施加拉力，将一根均匀的钢梁拉起，定滑轮位于钢梁端的正上方，拉起的过程中钢梁绕端缓慢转动。拉力的大小（）A.始终不变 B.逐渐增大C.逐渐减小 D.先增大后减小【答案】C【解析】对钢梁AB受力分析，向下的重力mg，细绳的拉力F以及地面对A点的作用力N（摩擦力和支持力的合力），三个力的合力交于一点，组成力的封闭三角形，则由相似三角形可知则随着钢梁B点逐渐升高，则OC的减小，F减小。故选C。6.已知玻璃管插入水中后，管中水升高的高度与管的直径成反比。将两块压紧的玻璃板，右侧稍稍分开一些插入水中，稳定后在玻璃板正前方可以观察到板间液面的形状是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】根据题意有（k为大于零的常数）所以液面的高度与到缝隙最左端的距离x的关系为故选A。7.为了增强火灾预警，某小区加装了火灾报警器，某火灾报警器的简化电路图如图所示。a、b两端接入电压有效值恒定的正弦式交流电源，T为理想变压器，为热敏电阻（阻值随温度的升高而减小），滑动变阻器R用于设定报警温度。当定值电阻两端电压超过临界值时，该火灾报警器就会触发报警。开始出现火情后，下列说法正确的是（）A.若滑动变阻器R的滑片不动，则副线圈两端电压升高B.若滑动变阻器R的滑片不动，则两端电压升高C.若滑动变阻器R滑片右移一点，则可以降低报警温度D.若滑动变阻器R的滑片左移一点，则可以降低报警温度【答案】C【解析】A．用等效法处理理想变压器问题，变压器、和整体可以等效为一个新电阻，新电阻的阻值为设a、b两端接入电压有效值为，则新电阻两端的电压为若出现火情，则环境温度升高，减小，故减小，减小，根据变压器原、副线圈电压与匝数的关系可得副线圈两端电压所以副线圈两端电压减小，故A错误；B．根据闭合电路欧姆定律可得两端电压由于和均减小，则减小，即两端电压降低，故B错误；CD．设原线圈的电流为，根据闭合电路欧姆定律可得原线圈的电流为设副线圈的电流为，根据变压器原、副线圈电流与线圈匝数关系解得设两端电压为，则有若滑动变阻器的滑片左移一点，滑动变阻器的阻值将增大，导致会减小，则两端电压会减小，所以更不容易报警，即提高了报警温度；同理若滑动变阻器R的滑片右移一点，则可以降低报警温度。故C正确，D错误。故选C。二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.一定质量理想气体从状态a变化到状态b，其T-V图像如图所示，下列说法正确的是（）A.气体内能不变 B.气体压强变小C.气体对外界做功 D.气体向外界放热【答案】BC【解析】A．由图示可知，ab过程，气体温度增加，所以内能增大，故A错误；B．T-V图像过原点的直线表示等压过程，分别连接原点和a，以及原点和b点，根据解得可知，T-V图像的斜率越大，气体压强越大，从状态a到状态b的过程气体的压强逐渐减小，故B正确；C．由图示可知，ab过程，气体体积变大，气体对外界做功，故C正确；D．根据热力学第一定律，因为从状态a到状态b的过程气体内能增加，又因为气体对外做功，所以气体从外界吸收热量，故D错误。故选BC。9.对如图所示的示意图或实验装置，下列说法正确的是（）A.图甲若只减小屏到挡板的距离L，则相邻亮条纹间距离将减小B.图乙是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑”C.图丙是薄膜干涉的应用，若得到如图所示的条纹说明被检测工件表面平整D.图丁偏振实验中，说明光是横波，将N从图示位置旋转过程中，光屏P上光强逐渐减弱【答案】AD【解析】A．由于条纹间距，可知只减小屏到挡板的距离，相邻亮条纹间距离将减小，故A正确；B．图乙是＂泊松亮斑＂，是圆盘衍射的图样，故B错误；C．被检测工件的上表面和样板件的下表面间的空气膜，形成一个空气劈，从空气劈上下表面反射的光线发生薄膜干涉，条纹不平行，说明被检测工件表面不平整，故C错误；D．偏振实验中，说明光是横波，N旋转过程中，P上光强逐渐减弱，故D正确。故选AD。10.某兴趣小组利用计算机模拟小球的运动轨迹，光滑水平面上静置一质量为M的半圆形凹槽，质量为m的光滑小球静止在凹槽底部。初始时刻给小球一个水平初速度，得到小球的部分轨迹如图，已知图中轨迹顶点与凹槽端口等高，则下列说法中正确的是（）A.小球与凹槽组成的系统动量守恒B.C.仅增大M值后重新模拟，小球能飞离凹槽D.小球从图中A到B运动过程中，小球对凹槽先做正功后做负功【答案】BC【解析】A．小球与凹槽组成的系统水平方向动量守恒，竖直方向动量不守恒，A错误；B．当小球由最低点开始运动到第一次回到最低点时，水平方向动量守恒，小球光滑，则系统机械能守恒，设小球末速度为、凹槽末速度为，则可得以初速度方向为正方向，由图中小球的运动轨迹可知，当小球第一次回到最低点时，即可以判断，B正确；C．当小球由最低点开始运动到第一次回到最高点时，水平方向速度共速，设小球和凹槽的末速度是，则由动量守恒即系统机械能守恒，则可得故增大时，增大，C正确；D．设小球末速度水平分速度，凹槽末速度，由动量守恒可知即小球由到过程中一直增大，所以一直增大，故小球对凹槽一直做正功，D错误。故选BC。三、非选择题：本题共5小题，共54分。11.某实验小组用如图甲所示的装置探究小车的加速度与质量、合外力的关系。把带有遮光片的小车与力传感器固定在一起，放在带有滑轮的木板左端，长木板上固定两个光电门。（1）为了补偿阻力，需要把长木板的______（填“左”或“右”）端适当垫高，在小车不受拉力的情况下，轻推小车，当小车经过两个光电门时遮光片的遮光时间______时，表明补偿阻力恰到好处。（2）用仪器测量遮光片宽度为d。（3）跨过定滑轮的细线一端与力传感器相连，另一端与悬挂的重物相连，由静止释放小车，小车通过左、右两光电门时遮光片的遮光时间分别为t1和t2，小车通过两光电门的时间间隔为Δt，然后测算出小车运动的加速度a，并记录下这一过程中力传感器的示数F。（4）改变重物的质量，重复（3），得到多组加速度a与对应的力传感器的示数F，用图像法处理数据，以a为纵坐标，F为横坐标，作出a−F图像，得到一条过原点的直线；在小车中加上一个砝码，再改变重物的质量，重复（3），在同一坐标系中得到另一条过原点的直线，如图乙所示，则图乙中______（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）是小车内添加砝码后的图线。（5）不断增大重物的质量，重复实验，当重物的质量不再满足远小于小车质量的条件时，画出的a−F图线______（填“会”或“不会”）弯曲。【答案】（1）左相等（4）Ⅰ（5）不会【解析】（1）[1][2]补偿阻力时，需要把长木板左端垫高，使小车运动时重力沿长木板的分力等于摩擦力，则当小车经过两个光电门时遮光片的遮光时间相等时，表明小车做匀速运动。（4）[3]根据牛顿第二定律可得故物体质量越大，a−F图线斜率越小，所以Ⅰ是小车内添加砝码后的图线。（5）[4]由于器材中有力的传感器，故不需要满足重物质量远小于小车质量的条件，故图线不会弯曲。12.某研究性学习小组设计了如图甲所示的实验装置，利用单摆测量当地的重力加速度，将一倾角可调的光滑斜面固定在水平面上，将小球通过摆线固定在斜面上，摆线与斜面始终保持平行，小球静止在斜面上时测得摆线长度为L。已知斜面倾角为。（1）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有______（填字母）。A.摆线要选择较轻、无伸缩性，并且适当长一些的B.摆球尽量选择质量较大、体积较小的C.为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相对平衡位置时有较大的偏角（2）测量单摆周期时，在摆球某次通过最低点时，按下秒表开始计时，同时数“0”，当摆球再次通过最低点时数“1”，依此类推，当他数到“50”时，秒表停止计时，读出这段时间t。则该单摆的周期为______。（3）改变摆线长度，测量出多组周期T、摆线长L的数值后，画出图像如图乙所示，测得此图像斜率为k，则当地重力加速度的表达式为______。（4）图像不过坐标原点的原因是______，该原因对（3）中g的测量值______（填“有”或“没有”）影响。【答案】（1）AB（2）（3）（4）由于忽略了摆球半径，使摆长测量值偏小没有【解析】（1）A．为避免单摆摆动过程中摆长变化，摆线应选用不易伸缩的轻质细绳，故A正确；B．为尽量减小空气阻力的影响，摆球尽量选择质量较大、体积较小的，故B正确；C．单摆摆角应小于，故C错误。故选AB。（2）计数50时，单摆完成25次全振动，故周期。（3）斜面倾角为时，等效重力加速度为由单摆周期公式有化简得故有解得（4）[1][2]由（3）可得，不过坐标原点的原因是忽略了摆球半径，使摆长测量值偏小，对图像斜率没有影响，故对g的测量值没有影响。13.如图所示，横截面为直角三角形ABC的三棱镜，，，。一束单色平行光平行于BC从AB边射入三棱镜，已知三棱镜对该单色光的折射率为，真空中的光速为c。求：（1）设从AB边上D点入射的光线恰好到达C点，AD的长度；（2）光从D点传播到C点的时间；（3）第一次到达BC边的光线能否从BC边射出，说明理由。【答案】（1）（2）（3）见解析【解析】（1）由题可知，入射角为，根据折射定律有解得故折射角为设光从AB边的D点入射时，折射光线恰好到达C点，如图所示根据几何关系得（2）根据解得根据几何关系可得则光从D点传播到C点的时间（3）光从BD之间入射，折射角为，也就是在射入BC边界时，入射角为60°，又因为因所以在BC边界发生了全反射故不能从BC边射出。14.汽车悬挂系统是连接车轮和车身的重要部件，普通悬挂使用弹簧，而空气悬挂用汽缸、活塞代替了弹簧，提高了驾乘的舒适度。图示为某空气悬挂系统的示意图，面积为S的活塞将导热良好、高度为的汽缸密闭良好，汽缸通过阀门与气泵相连，此时阀门关闭，活塞正好处于汽缸正中间。设该悬架所承受的部分车身（包括缸体等）质量始终为，其中为大气压强，为重力加速度，活塞厚度不计且与汽缸间无摩擦，连接管的体积不计，空气视为理想气体。（1）求此时汽缸内封闭空气的压强；（2）若环境温度由上升到，求车身上升的高度；（3）遇到崎岖路面时为了抬高车身，需用气泵给汽缸充入一定量的空气，若车身高度因此上升，求充入压强为的空气的体积。【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）对缸体分析得解得（2）温度上升，密闭气体压强不变,根据盖吕萨克定律其中解得（3）充入气体前后，由玻意耳定律解得15.如图所示，一质量为的物块放置于水平高台上的点，一质量为的子弹以的速度射向木块并留在木块内，随后木块水平滑出，恰好落在点，沿轨道的切线