广西桂林市2024-2025学年高二下学期期末考试物理试题（解析版）

这是一份广西桂林市2024-2025学年高二下学期期末考试物理试题（解析版），共15页。试卷主要包含了直接在答题卷上答题等内容，欢迎下载使用。
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）。
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. 法拉第发现电磁感应现象，不仅推动了电磁理论的发展，还推动了电磁技术的进步，引领人类进入了电气时代。下列哪一个器件工作时利用了电磁感应现象（ ）
A. 指南针B. 电磁炉C. 速度选择器D. 回旋加速器
【答案】B
【解析】A．指南针依靠地磁场使磁针定向，不涉及电磁感应，故A错误；
B．电磁炉通过交变电流产生变化的磁场，使金属锅底产生涡流（电磁感应现象）而发热，故B正确；
C．速度选择器利用电场力与洛伦兹力平衡筛选粒子速度，与电磁感应无关，故C错误；
D．回旋加速器通过磁场偏转和电场加速粒子，未利用电磁感应，故D错误。
故选B。
2. 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. 可见光不属于电磁波
B. 电磁波只能传播能量，不能传播信息
C. 电磁波在真空中的传播速度等于光速c
D. X射线的波长比红外线的波长更长
【答案】C
【解析】A．可见光属于电磁波谱的一部分，故A错误；
B．电磁波既能传播能量（如微波加热），也能传播信息（如无线电通信），故B错误；
C．根据麦克斯韦理论，电磁波在真空中的传播速度为光速c（3×108m/s），故C正确；
D．电磁波谱中X射线的波长比红外线更短，故D错误。
故选C。
3. 2025年1月20日，有“人造太阳”之称的中国全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST），首次实现1亿摄氏度1066秒的高约束模式等离子体运行。关于该实验中核聚变方程，下列说法正确的是（ ）
A. X是中子
B. X是电子
C. 该反应没有质量亏损
D. 比结合能小于的比结合能
【答案】A
【解析】AB．根据质量数守恒和电荷数守恒可知，X的质量数为1；电荷数为0，是中子（），故A正确，B错误；
C．核聚变会释放大量能量，根据爱因斯坦质能方程（E=Δmc2），必然存在质量亏损，故C错误；
D．核聚变中，生成物（如氦−4）的比结合能高于反应物（氘和氚）。氦−4的比结合能约为7.07MeV/核子，而氘的比结合能约为1.11MeV/核子，故D错误。
4. 质谱仪的工作原理示意图如图所示。带电粒子被加速电场加速后，沿直线经过速度选择器，垂直平板S从狭缝P进入下方的匀强磁场B0。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场分别为B和E，其中电场强度E的方向水平向右，平板S上有记录粒子位置的胶片A1、A2。若粒子在磁场B0中做圆周运动的周期为T，则下列选项正确的是（ ）
A. 该粒子带负电
B. 速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向里
C. 能通过狭缝P的带电粒子的速率等于
D. 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小
【答案】C
【解析】A．根据粒子在磁场中的偏转方向，结合左手定则可知，该粒子带正电，故A错误；
B．速度选择器中粒子受向右的电场力，则受到向左的洛伦兹力，可知磁场方向垂直于纸面向外，故B错误；
C．能通过狭缝P的带电粒子满足
可得速率，故C正确；
D．根据
粒子打在胶片上距离P点的距离
粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，则d越小，则粒子的比荷越大，故D错误。
故选C。
5. 采用如图甲所示电路来研究光电效应规律，现分别用a、b两束单色光照射同一光电管，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 若直流电源右端为正极，电流表的示数可能为零
B. 若直流电源左端为正极，将滑动变阻器滑片P向右滑动，则电流表的示数一定增大
C. 用a光照射时的遏止电压大于用b光照射时的遏止电压
D. a光的频率大于b光的频率
【答案】A
【解析】A．若直流电源右端为正极，则光电管加反向电压，则电流表的示数可能为零，选项A正确；
B．若直流电源左端为正极，光电管加正向电压，将滑动变阻器滑片P向右滑动，光电管正向电压变大，则电流表的示数可能先增大，到达饱和电流时再保持不变，选项B错误；
C．由图像可知，用a光照射时的遏止电压小于用b光照射时的遏止电压，选项C错误；
D．根据
因a的遏止电压较小，可知a光的频率小于b光的频率，选项D错误。
故选A。
6. 如图所示，置于垂直纸面向里的匀强磁场中的金属圆盘中央和边缘各引出一根导线，与套在铁芯上部的线圈A相连。套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根光滑水平导轨上，导轨上有一根金属棒ab静止在垂直纸面向外的匀强磁场中。要使ab棒向左运动，则圆盘可以（ ）
A. 顺时针匀速转动B. 顺时针减速转动
C. 逆时针加速转动D. 逆时针减速转动
【答案】D
【解析】A．当圆盘顺时针匀速转动时，线圈A中产生恒定的电流，那么线圈B的磁通量不变，则ab棒没有感应电流，则将不会运动，故A错误；
B．由右手定则可知，圆盘顺时针减速转动时，感应电流从圆心流向边缘，线圈A中产生的磁场方向向下且磁场减弱。由楞次定律可知，线圈B中的感应磁场方向向下，由右手螺旋定则可知，ab棒中感应电流方向由b→a，由左手定则可知，ab棒受的安培力方向向右，ab棒将向右运动，故B错误；
C．由右手定则可知，圆盘逆时针加速转动时，感应电流从边缘流向圆心，线圈A中产生的磁场方向向上且磁场增强。由楞次定律可知，线圈B中的感应磁场方向向下，由右手螺旋定则可知，ab棒中感应电流方向由b→a，由左手定则可知，ab棒受的安培力方向向右，ab棒将向右运动，故C错误；
D．由右手定则可知，圆盘逆时针减速转动时，感应电流从边缘流向圆心，线圈A中产生的磁场方向向上且磁场减弱。由楞次定律可知，线圈B中的感应磁场方向向上，由右手螺旋定则可知，ab棒中感应电流方向由a→b，由左手定则可知，ab棒受的安培力方向向左，ab棒将向左运动，故D正确。
故选D。
7. 如图所示，a、b端输入电压有效值不变的交变电流，变压器为自耦式理想变压器，滑片T用于调节副线圈匝数，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，电压表和电流表均为理想交流电表。当副线圈上的滑片T移动或者滑动变阻器的滑片P移动时，电压表和电流表示数变化量的绝对值分别为ΔU和ΔI，下列说法正确的是（ ）
A. 滑片T保持不动，滑片P上移，电压表的示数减小
B. 滑片T保持不动，滑片P下移，保持不变
C. 滑片P保持不动，滑片T上移，电流表的示数减小
D. 滑片P保持不动，滑片T下移，变压器的输出功率变大
【答案】B
【解析】A．将变压器与副线圈接入的电路等效为一个电阻，等效电阻为
滑片T保持不动，变压器匝数比一定，滑片P上移，R3接入电阻增大，则等效电阻Rx增大，在原线圈电路中有
可知原线圈中电流I1减小，则R1两端的电压减小，所以原线圈两端电压增大，根据电压匝数比的关系可知，副线圈两端电压增大，即电压表的示数增大，故A错误；
B．滑片T保持不动，变压器匝数比一定，滑片P下移，R3接入电阻减小。在原线圈电路中有
根据电压匝数关系有
联立得
可得
可知保持不变，故B正确；
C．滑片P保持不动，滑片T上移，副线圈匝数增大，匝数比减小，根据等效电阻
可知等效电阻Rx减小，在原线圈电路中有
可知原线圈中电流I1增大，所以电流表的示数增大，故C错误；
D．滑片P保持不动，滑片T下移，副线圈匝数减小，匝数比增大，根据等效电阻
可知等效电阻Rx增大。变压器的输出功率为
由于等效电阻Rx与定值电阻R1的大小关系不确定；根据功率函数可知，Rx增大变压器的输出功率可能一直减小，也可能先增大后减小，也可能一直增大，故D错误。
故选B。
8. 下列关于固体、液体的说法正确的是（ ）
A. 非晶体有规则的几何形状
B. 晶体在熔化过程中温度保持不变
C. 液体表面张力方向总是与液面相切
D. 毛细管中出现毛细现象时，液体一定浸润该毛细管
【答案】BC
【解析】A．非晶体没有天然规则的几何形状，选项A错误；
B．晶体在熔化过程中温度保持不变，选项B正确；
C．表面张力使液体表面有收缩的趋势，它的方向跟液面相切，故C正确；
D．浸润时液体在毛细管中上升，不浸润时液体下降，两者均属于毛细现象，故D错误。
故选BC。
9. 一定质量的理想气体从状态A开始经过循环过程A→B→C→A回到状态A，其p−V图像如图所示，则（ ）
A. 从状态A到状态B，气体对外界做功
B. 从状态A到状态B，气体的温度降低
C. 从状态B到状态C，气体的温度升高
D. 从状态C到状态A，气体从外界吸收热量
【答案】AC
【解析】A．从状态A到状态B，气体体积变大，则气体对外界做功，故A正确；
B．从状态A到状态B，气体的pV乘积先增加后减小，根据pV=CT可知气体的温度先升高后降低，故B错误；
C．从状态B到状态C，气体的体积不变，压强变大，根据pV=CT可知气体的温度升高，故C正确；
D．从状态C到状态A，气体体积减小，外界对气体做功，W>0；根据pV=CT可知气体温度降低，内能减小，ΔU