广西钦州市2024-2025学年高二下学期期末检测物理试题（解析版）

这是一份广西钦州市2024-2025学年高二下学期期末检测物理试题（解析版），共14页。试卷主要包含了答题前，先将自己的姓名等内容，欢迎下载使用。
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∶选择性必修第一册，选择性必修第三册。
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. 如图所示，将蒲公英的球状冠毛泡到水里再拿出来，绒毛还能保持干燥，主要原因是（ ）
A. 水浸润绒毛B. 水不浸润绒毛
C. 浸泡时间较短D. 绒毛不受重力
【答案】B
【解析】将蒲公英的球状冠毛泡到水里，表面的绒毛将水撑开一个保护罩，再拿出来，绒毛还能保持干燥，原因是水不浸润绒毛。
故选B。
2. 一种称为“毛细管流变SANS”的装置，它利用中子流的散射来探测分子的结构，从而能够促进更多纳米级的新发现。下列有关中子的说法正确的是（ ）
A. 核反应方程中，生成物X的中子数为128
B. 在辐射防护中，可以用电磁场来加速、减速以及束缚中子
C. 一个质子可转化成一个中子和一个电子，同时释放出能量
D. 用慢化剂将“快中子”减速为“慢中子”有利于裂变反应的发生
【答案】D
【解析】A．根据质量数守恒可知X核的质量数
X的质子数为82，中子数为，故A错误；
B．中子不带电荷，电磁场对其无作用力，无法加速、减速或束缚中子，故B错误；
C．一个中子裂变成一个质子和电子，在衰变的过程中，同时会释放处能量，而不是质子，故C错误；
D．慢中子（热中子）更容易被铀吸收并引发裂变，快中子需通过慢化剂（如水、石墨）减速为慢中子以维持链式反应，故D正确。
故选D。
3. 关于分子动理论，下列说法中正确的是（ ）
A. 图甲中，花粉颗粒的运动就是花粉分子的无规则热运动
B. 图乙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
C. 图丙为分子势能，与分子间距r的关系图，分子间距为时，分子斥力与引力平衡
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】C
【解析】A．图甲中花粉颗粒的运动是布朗运动，反映的是液体分子的无规则热运动，不是花粉分子的热运动，故A错误；
B．图乙中，温度越高，分子热运动越剧烈，速率大的分子占比越大，曲线②峰值更靠右，对应温度较高，曲线①对应的温度较低，故B错误；
C．图丙中，分子间距为时，分子势能最小，此时分子斥力与引力平衡，故C正确；
D．图丁中，气体分子间距大，由气体摩尔体积和阿伏加德罗常数，只能估算气体分子所占空间的体积，不能估算分子本身的体积，故D错误。
4. 如图所示，在某次短道速滑接力赛中，甲、乙运动员交棒时，甲的速度大小为10m/s，此时乙沿水平方向猛推甲一把，使甲以15m/s的速度向前冲出。已知甲运动员的质量为60kg，乙推甲的时间为0.8s，冰面阻力足够小，在乙推甲的过程中，乙对甲的平均作用力大小为（ ）
A. 375NB. 350NC. 325ND. 300N
【答案】A
【解析】取甲运动员初始运动方向为正方向，乙推甲的过程中，对运动员甲，由动量定理有
解得N
故选A。
5. 中医的悬丝诊脉是脉搏通过在悬丝中的振动与传播判断出病灶的位置与轻重缓急。假设其时刻的波形图如图甲所示，质点P和Q分别位于和处，质点P振动图像如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 该机械波沿x轴负方向传播
B. 该机械波的传播速度为6m/s
C. 1s内，质点Q沿传播方向移动8mm
D. 质点Q下一次回到平衡位置的时刻为
【答案】D
【解析】A．根据图乙可知，t= 0时刻P点向下振动根据同侧法可知，该机械波沿x轴正方向传播，故A错误；
B．该机械波的传播速度为
，故B错误；
C．振动质点不会随波迁移，故C错误；
D．该机械波沿x轴正方向传播，根据推波法可知，质点Q下一次回到平衡位置的时刻为
故D正确。
故选D。
6. 如图所示为氢原子能级的示意图，已知可见光光子的能量范围为1.61~3.10eV，根据玻尔理论，下列说法正确的是（ ）
A. 能量为12.5eV的电子撞击处于基态的氢原子，可以使氢原子跃迁到n=3的能级
B. 氢原子从n=2能级跃迁到n=4能级，能量增大
C. 氢原子从n=5能级跃迁到n=3能级放出的光子是可见光光子
D. 处于n=3能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射可见光的频率有3种
【答案】AB
【解析】A．n=1和n=3间的能级差为12.09eV，由于用电子撞击基态的氢原子，部分电子动能被吸收，则用能量为12.5eV的电子撞击处于基态的氢原子，可以使氢原子跃迁到n=3的能级，故A正确；
B．氢原子从n=2能级跃迁到n=4能级，由低能级跃迁到高能级，要吸收能量，总能量增大，故B正确；
C．氢原子从n=5能级跃迁到n=3能级，氢原子辐射出的光子的能量为
则该光子能量不在可见光光子的能量范围内，故C错误；
D．处于n=3能级的大量氢原子向低能级跃迁，辐射光的频率有种，其中可见光频率为1种，故D错误。
故选AB。
7. 如图是工业生产中用到的光控继电器示意图（部分），它由电源、光电管、放大器、电磁继电器等组成。当用紫光照射光电管阴极K发生光电效应时，回路中产生光电流，电磁铁吸住衔铁。下列说法正确的是（ ）
A. 为增大光电流，b端应该接电源正极
B. 红光照射阴极K时一定能发生光电效应
C. 减小紫光的强度，光电子的最大初动能不变
D. 若将电源正负极对调，衔铁一定断开
【答案】C
【解析】A．示意图中，为了尽可能增大光电流，A、K之间应接正向电压，则a端接电源的正极，故A错误；
B．因为紫光的频率大于红光的频率，根据发生光电效应的条件可知，用红光照射阴极K时不一定能发生光电效应，故B错误；
C．根据光电效应方程
可知减小紫光的强度，光电子的最大初动能不变，故C正确；
D．将电源正负极对调，电路中可能仍然有电流，衔铁不一定断开，故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. 一定质量的理想气体从状态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. 图甲是雨后太阳光射入到水滴中发生色散而形成彩虹的原理图，其中a、b、c、d四条光线的波长的关系为
B. 图乙是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑”
C. 图丙是检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，可知被检测平面向下凹陷
D. 图丁偏振实验中，说明光是横波，将N从图示位置旋转90°过程中，光屏P上光强逐渐减弱
【答案】ACD
【解析】A．太阳光通过水滴折射后，偏折程度从小到大的排序为、、、，则同一介质对不同光的折射率关系是，折射率越大，频率越大，波长越小，则，故A正确；
B．图乙是“泊松亮斑”，是圆板衍射的图样，故B错误；
C．图丙是薄膜干涉，条纹向空气薄膜较薄处发生弯曲，说明空气薄膜变厚，则被检测平面在此处是凹陷的，故C正确；
D．偏振实验中，说明光是横波，旋转90°过程中，上光强减弱，故D正确。
故选ACD。
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，故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，故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，故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A到B过程中一直增大，所以一直增大，故小球对凹槽一直做正功，故D错误。
故选BC。
三、非选择题∶本题共5小题，共54分。
11. 在做“用油膜法估测分子的大小”实验时，每104mL油酸酒精溶液中有纯油酸8mL。用注射器测得100滴这样的溶液为1mL。把1滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里，把玻璃板盖在浅盘上并描画出油酸膜轮廓，如图所示，数出图中轮廓内的小方格数，多于半个的算一个，不足半个的舍去，共数得114个小方格，图中正方形小方格的边长为1cm。
（1）1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______mL。
（2）油酸膜的面积是______cm2
（3）按以上数据，估算油酸分子的直径是______m（保留2位有效数字）。
（4）实验中，体现的物理思想方法是______。（填字母）
A. 类比法B. 理想模型法C. 控制变量法D. 等效替代法
【答案】（1） （2）114 （3） （4）B
【解析】（1）1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积。
（2）油酸膜的面积为。
（3）单分子油酸膜的厚度等于油酸分子的直径，故。
（4）在油膜法估测分子大小的实验中，让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，将油酸分子看作球形，认为油酸分子是一个紧挨一个的，估算出油膜面积，从而求出分子直径，这里用到的方法是理想模型法。
故选B。
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。
（1）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有___________（填字母）。
A. 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
B. 摆球尽量选择质量较大、体积较小的
C. 摆线要选择较轻、无伸缩性，并且适当长一些的
（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“40”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T2-L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g=________。
（4）T2-L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）BC （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．单摆摆角应小于5°，A错误；
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，B 正确；
C．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，C正确。
故选BC。
（2）计数40时，单摆完成20次全振动，故周期
（3）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. 汽车悬挂系统是连接车轮和车身的重要部件，空气悬挂系统由汽缸、活塞组成，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）若仅将环境温度由上升到，求车身上升的高度；
（2）若汽车载物时该悬架所承受的质量变为，求车身下降的高度。
【答案】（1） （2）
【解析】（1）温度上升，密闭气体压强不变，根据盖—吕萨克定律可得
其中
解得
（2）对缸体分析得
解得
同理得
解得
气体等温变化，由玻意耳定律得
解得
14. 如图所示，横截面为直角三角形的三棱镜，，，。一束单色平行光平行于从边射入三棱镜，已知三棱镜对该单色光的折射率为，真空中的光速为。
（1）设从边上点（图中未画出）入射的光线恰好到达点，求的长度；
（2）求光从点传播到点的时间；
（3）分析这一束平行光线第一次到达边时，能否从边射出。
【答案】（1） （2） （3）光从之间入射时，不能从边射出；光从之间入射时，能从边射出
【解析】（1）由题可得，折射率
其中入射角为
解得折射角为
设光从边的点入射时，折射光线恰好到达点，由几何关系得
（2）由知，
传播时间
解得
（3）光从之间入射，折射角为，也就是在射入边界时，入射角为，又因为
由于，则光在边界发生了全反射
故光从之间入射时，不能从边射出
同理可得，光从之间入射，射入边界时，入射角为，发生全反射
由几何关系可知，光线经边反射后垂直到达边，能从边射出
故光从之间入射时，能从边射出。
15. 如图所示，左侧水平高台上放置一质量的木块，一质量的子弹以的速度射向木块并留在其中，随后木块滑向右侧光滑水平面上足够长的长木板上，长木板上表面粗糙且与高台齐平，长木板右侧足够远处均匀排列n个质量为的铁块，已知长木板质量，所有碰撞均为弹性正碰，重力加速度，求：
（1）子弹打入木块过程中系统损失的机械能；
（2）木块第一次与长木板共速过程中，受到长木板的摩擦力的冲量大小；
（3）木块最终的速度大小。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）子弹打入木块并留在其中，由动量守恒得
解得
则子弹打入木块过程中系统损失的机械能为
代入数据，解得
（2）设木块第一次与长木板共速时速度为，由动量守恒可得
解得
以木块（包含子弹）为对象，由动量定理可得
可知木块第一次与长木板共速过程中，受到长木板的摩擦力的冲量大小为。
（3）木块第一次与长木板共速后，长木板与铁块1发生弹性碰撞，根据动量守恒和机械能守恒可得，
解得，
由于所有铁块质量相等，发生都是弹性碰撞，所以铁块之间碰撞后速度交换，则第块铁块碰后的速度为，其它铁块处于静止。
长木板与铁块第一次碰撞后，木块第二次与长木板共速过程，根据动量守恒可得
解得
同理可知长木板与铁块1第二次发生弹性碰撞后的速度分别为
可知第块铁块碰后的速度为，其它铁块处于静止。
接着木块第三次与长木板共速的速度为
长木板与铁块1第三次发生弹性碰撞后的速度分别为
综上分析可知，长木板与铁块1第次发生弹性碰撞后，木块第次与长木板共速的速度为木块最终的速度，则有