广西桂林市2024-2025学年高二上学期期末质量检测物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1桂林市2024~2025学年度上学期期末质量检测高二年级物理（考试用时75分钟，满分100分）说明：1.答题前，考生务必将答题卷密封线内的项目填写清楚，密封线内不要答题。2.直接在答题卷上答题（不在本试卷上答题）。第I卷（选择题，共46分）一、选择题：本大题共10小题，共46分。第1~7题，每小题4分，只有一项符合题目要求，错选、多选或未选均不得分，第8~10题，每小题6分，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，有选错或不选的得0分。1.我国是最早发现磁现象、应用磁现象的国家之一。下列不属于磁现象的是（）A.两个静止的点电荷之间有相互作用力B.两条平行通电导线之间有相互作用力C.磁体与周围的通电导线有相互作用力D.物理学家奥斯特发现通电导线使小磁针偏转【答案】A【解析】磁现象涉及磁场与磁力，通常由磁体、电流或运动电荷产生。静电力则属于电场现象，与磁场无关。A．两个静止的点电荷之间有相互作用力是静电力，由库仑定律描述，属于电场现象，不属于磁现象，故A符合题意；B．两条平行通电导线之间有相互作用力是磁力，由安培定律描述，属于磁现象，故B不符合题意；C．磁体与周围的通电导线有相互作用力是磁力，属于磁现象，故C不符合题意；D．物理学家奥斯特发现通电导线使小磁针偏转是电流的磁效应，属于磁现象，故D不符合题意。故选A。2.下列关于机械振动和机械波的说法中，正确的是（）A.障碍物或孔的尺寸比波长大得多时，能产生明显的衍射现象B.驱动力频率与物体的固有频率相差越大，物体越容易产生共振C.当观测者远离波源时，观测者接收到的频率比波源振动频率低D.出现干涉现象时，振动加强点始终位于波峰或波谷【答案】C【解析】A．明显的衍射现象要求障碍物或孔的尺寸与波长相差不多或小于波长；尺寸比波长大得多时，衍射现象不明显。故A错误。B．共振发生在驱动力频率与物体固有频率相等时；驱动力频率与固有频率相差越大，振幅越小，越不容易发生共振。故B错误。C．当观测者远离波源时，根据多普勒效应，观测者接收到的频率低于波源振动频率。故C正确。D．干涉现象中，振动加强点振幅最大，但位置随时间变化（在平衡位置附近振动），并非始终位于波峰或波谷。故D错误。故选C。3.我国新能源电动汽车技术发展迅速，国产新能源电动汽车品牌越来越受消费者的青睐。假设某新能源电动汽车内部电路中通有恒定电流，电路中某段导体在6s内有1.2C的电子向左通过它的某一横截面，则该导体内电流的大小和方向分别为（）A.0.2A、向左 B.0.2A、向右 C.5A、向左 D.5A、向右【答案】B【解析】电流的大小由电荷量和时间决定公式为已知电量，时间代入公式得电流的方向定义为正电荷运动的方向。电子带负电，因此电流方向向右。故选B。4.一束复色光由空气射向玻璃时，发生折射而分为a、b两束单色光，其光路图如图所示，下列说法正确的是（）A.a光和b光的入射角都是30°B.a光在玻璃中的折射率较小C.b光在玻璃中的传播速度较大D.a光和b光从空气进入玻璃后频率都减小【答案】C【解析】A．入射角是入射光线与法线的夹角，可知a光和b光的入射角都是，故A错误；B．由折射定律可知，因两光入射角相等，a光折射角较小，则，故B错误；C．b光在玻璃中的折射率较小，根据分析可知，b光在玻璃中的传播速度较大，故C正确；D．光的频率由光源决定，与介质无关，可知a,b光进入玻璃后频率都不变，故D错误。故选C。5.一列简谐横波在t=0s时波形图如图所示，介质中x=2m处的质点P此时沿y轴负方向运动，其振动周期T=0.4s，则该波（）A.波长为2m B.振幅为20cm C.波速为5m/s D.沿x轴负方向传播【答案】D【解析】ABC．由图可知，简谐波的波长，振幅，波速为故AB错误。D．由题意可知，处的质点此时沿轴负方向运动，即波谷将向左运动，所以简谐波沿轴负方向运动，故选D。6.2024年巴黎夏季奥运会上，郑钦文获得女子网球单打冠军，创造了中国及亚洲网坛的纪录。在某次击球过程中，质量为60g的网球以30m/s的速度飞来，郑钦文引拍击球，球拍与网球作用0.01s后，网球以50m/s的速度反方向飞出，在此过程中，不考虑空气阻力和网球重力的影响，下列说法正确的是（）A.网球的动量变化量大小为1.2kg·m/sB.网球的动量变化量大小为3kg·m/sC.球拍对网球的平均作用力大小为480ND.球拍对网球的平均作用力大小为120N【答案】C【解析】设网球初速度方向为正方向，则初速度末速度质量作用时间动量变化量大小平均作用力大小故选C。7.用手机和轻弹簧制作的振动装置如图甲所示。手机加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况，以竖直向下为正方向，得到手机振动过程中加速度a随时间t变化的曲线为正弦曲线，如图乙所示。下列说法正确的是（）A.t=0时，弹簧处于原长状态B.t=0.4s时，手机在向下运动C.t=0.6s时，手机在平衡位置上方D.从t=0.2s至t=0.4s，手机的动能减小【答案】B【解析】A．由题图乙知，时，手机的加速度为0，由牛顿第二定律手机所受的合力为零。此时，手机受到竖直向下的重力和竖直向上的弹簧弹力作用，二力平衡，即弹簧的弹力等于重力，因此，弹簧处于伸长状态，故A错误。B．由图乙可知，在t=0.2s时，手机的加速度为正向最大，说明手机位于最高点。在t=0.6s时，手机的加速度为负向最大，说明手机位于最低点。t=0.4s时，手机的加速度a=0，正处于从最高点向最低点运动的过程，经过平衡位置，因此，在t=0.4s时，手机的速度方向竖直向下，故B正确；C．在t=0.6s时，手机的加速度为负向最大，方向竖直向上。根据简谐运动的特点，加速度方向总是指向平衡位置，此时手机的位移为正向最大，即处于平衡位置下方最低点，故C错误；D．从t=0.2s至t=0.4s，手机从最高点运动到平衡位置。在最高点时（t=0.2s），手机的速度为零，动能为零。在平衡位置时（t=0.4s），手机的速度最大，动能最大，则在此过程中，手机的动能逐渐增大，故D错误。故选B。8.光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，关于这些现象或应用，下列说法正确的是（）A.光的偏振现象，说明光是横波B.肥皂膜看起来常常是彩色的，这是因为光的衍射C.水中的气泡看起来特别明亮是因为一部分光在界面发生了全反射的缘故D.在磨制各种镜面或者其他精密的光学平面时，利用光的衍射检查平面的平整程度【答案】AC【解析】A．光的偏振现象是横波特有的性质，因为横波的振动方向垂直于传播方向，而纵波无法产生偏振。光能发生偏振，说明光是横波，故A正确。B．肥皂膜呈现彩色是由于光的干涉（薄膜干涉），而非衍射。光在肥皂膜前后表面反射后发生干涉，导致某些波长的光增强或减弱，形成彩色条纹。衍射是光波绕过障碍物的现象，与此不符，故B错误。C．水中的气泡看起来明亮，主要是因为光从水（光密介质）射向空气（光疏介质）时，在界面发生全反射，使气泡边界显得明亮，C正确。D．磨制光学平面时，检查平整程度利用的是光的干涉现象（如等厚干涉或牛顿环），通过干涉条纹判断表面平整度，而非衍射，故D错误。故选AC。9.在如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r，C为电容器，R₀为定值电阻，R为滑动变阻器。开关闭合后，灯泡L正常发光。当滑动变阻器的滑片向左移动时，下列判断正确的是（）A.灯泡L将变暗B.灯泡L将变亮C.定值电阻R₀中电流向左D.定值电阻R₀中电流向右【答案】BC【解析】AB．电容器稳定后所在支路相当于断路，滑动变阻器的滑片向左移动时，总电阻减小，则总电流增大，灯泡变亮，故A错误，B正确；CD．总电流增大，电源内电压增大，则路端电压减小，稳定后电容器极板间电压为路端电压减小，电容器为放电，电流从电容器正极板流出，则定值电阻R₀中电流向左，故C正确，D错误。故选BC。10.如图所示，光滑水平面上固定着两根足够长的光滑平行导槽，质量为2kg的光滑U形管静止在导槽内，U形管能在两导槽之间自由滑动，一质量为1kg的小球沿水平方向以6m/s的初速度从U形管的一端射入，然后从另一端射出。已知小球的半径略小于管道半径，下列说法正确的是（）A.该过程中，小球与U形管组成的系统机械能守恒和动量守恒B.小球从U形管的另一端射出时，小球速度大小为2m/sC.小球运动到U形管圆弧部分的最左端时，小球的速度大小为2m/sD.从小球刚入射至小球运动到U形管圆弧部分最左端过程中，导槽对U形管的冲量大小为【答案】BD【解析】A．因导槽在垂直于导槽方向对U形管施加作用力，系统在此方向动量不守恒，故A错误；B．小球射出时平行导槽方向动量守恒且机械能守恒，过程类似弹性碰撞。，解得计算得小球速度为2m/s，故B正确；C．小球到达圆弧最左端时，其平行导槽速度分量与U形管相同。根据动量守恒得共同速度为解得再通过机械能守恒求得垂直导槽方向分速度为，合成后总速度为，故C错误；D．系统在垂直导槽方向动量变化量等于小球该方向动量。由动量定理可知，该变化量源于导槽施加的外力冲量，因此导槽对U形管冲量大小为，故D正确。故选BD。第Ⅱ卷（非选择题，共54分）二、填空题（本大题共2小题，共15分）11.桂林市某高中的学生在物理课上做《用单摆测量重力加速度》实验中：（1）有四名同学的仪器安装与操作过程如下列四幅图所示，其中正确的是（）A. B. C. D.（2）该班级还有几名同学实验操作过程中有以下几种做法，其中正确的是（）A.测量单摆周期时，摆球在经过最低点时开始计时B.测量单摆周期时，摆球每经过最低点一次计为一个周期C.测量单摆摆长时，将小球用摆线悬挂起来，用米尺测量悬挂点到摆球上端点间的长度计为摆长（3）该班级的某一实验小组通过正确的操作过程，测量得到了多组数据，其中一组数据：单摆的摆长为L，周期为T，则由此组数据，可得出当地重力加速度g的表达式为___________。【答案】（1）D（2）A（3）【解析】（1）悬线顶端不能晃动，需用夹子夹住，保证悬点固定，且必须在同一平面内振动，摆角小于，故D正确。（2）A．小球在平衡位置速度最大，选择在摆球摆到平衡位置处时开始计时误差更小，故A正确；B．摆球每半个周期经过最低点一次，故B错误；C．摆长为悬线的长度加上小钢球半径，故C错误。（3）由周期公式得12.在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm。（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图1所示，其读数为______mm。（2）用伏安法测金属丝的电阻Rₓ，实验所用器材为电池组（电动势3V，内阻不计）、电流表（内阻约0.1Ω）、电压表（内阻约3kΩ）、滑动变阻器R（0~20Ω，额定电流2A）、开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：次数1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上实验数据可知，他们测量Rₓ是采用图2中___________图（选填“甲”或“乙”）。（3）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图3所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点，请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出U—I图线（请在答题卡上作图）___________。由图线得到金属丝的阻值___________（保留两位有效数字）。（4）根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为（）A. B.C. D.【答案】（1）0.397##3.98##3.99##.396（2）甲（3）4.5（4）C【解析】（1）固定刻度读数为0，可动刻度读数为39.7，所测长度为0mm+39.7×0.01mm=0.397mm（2）由记录数据可知，要求电压电流从接近0开始调节，所以应该采用分压接法故选甲。（3）[1]描绘出第2、4、6三个点后可见第6次测量数据的坐标点误差太大舍去，然后作出U-I图线．如图所示[2]根据图像斜拉解得（4）根据电阻定律代入数据可计算出故选C。三、计算题（本大题共3小题，共39分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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单位）13.智能机器人可以服务人类生活。如图甲所示为一款新型送餐机器人，其内部电路可简化为如图乙所示，电源电动势E为30V，内阻r为2Ω，电路中的电阻R₁阻值为18Ω，电流表为理想电表，电动机内阻RM为1Ω；当开关S₁和S₂闭合、开关S₃断开时，电流表读数为1.0A。（1）求电阻R₂的阻值大小；（2）当开关S₁和S₃闭合、S₂断开时，电流表读数仍然为1.0A，求此时电动机的输出功率。【答案】（1）（2）9W【解析】（1）当开关S₁和S₂闭合、开关S₃断开时，电阻R1、R2与电源构成串联回路。由闭合电路欧姆定律得解得R2=（2）当开关S₁和S₃闭合、S₂断开时，电阻R1与电动机M串联。路端电压解得U=28V电阻R1两端电压解得U1=18V电动机两端电压解得UM=10V输出功率14.如图所示，右端紧靠墙面的长方体玻璃砖厚度为d，玻璃砖的折射率为，现有一束光线沿与玻璃砖上表面成α=45°从A点射入玻璃砖，经过玻璃砖下底面反射后恰好在墙上B点形成小光斑。已知A点到墙面的距离为光在空气中的传播速度约为c。求：（1）光在玻璃砖中的传播速度大小；（2）光斑B点到玻璃砖上表面的距离。【答案】（1）（2）【解析】（1）光在玻璃砖中的传播速度大小为（2）作出光路图如图由光的折射定律根据对称性从D点出射时折射角为从A点入射时的入射角光斑B点到玻璃砖上表面的距离为h,由几何关系有解得15.如图甲所示装置中，有一半径r=1.8m的光滑圆弧轨道，轨道右端与一凹槽连接，凹槽表面光滑，凹槽左端停放的长板车上表面与圆弧轨道最低点等高且平滑连接，凹槽右端连接一足够长的固定