广西壮族自治区南宁市2024-2025学年高二下学期6月期末教学质量监物理试题（解析版）

这是一份广西壮族自治区南宁市2024-2025学年高二下学期6月期末教学质量监物理试题（解析版），共16页。
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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，共计46分。在每个小题给出的四个选项中，第1-7题只有一个选项正确，选对得4分；第8-10题有多个选项符合题目要求，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. 关于近代物理学，下列说法正确的是（ ）
A. 汤姆孙对阴极射线的研究发现了电子，并测出了电子的电荷量。
B. 通过粒子散射实验结果卢瑟福建立了原子核式结构模型。
C. 玻尔的原子结构理论认为电子绕原子核运动的轨道是任意的。
D. 卢瑟福发现了质子和中子，从而确定了原子核是由质子和中子组成。
【答案】B
【解析】A．汤姆孙通过阴极射线实验发现电子并测定了电子的比荷（），但电子的电荷量是由密立根通过油滴实验测得的，故A错误。
B．卢瑟福根据α粒子散射实验的结果，提出了原子的核式结构模型，故B正确。
C．玻尔理论指出电子绕核运动的轨道是量子化的，而非任意，故C错误。
D．卢瑟福发现了质子，但中子由查德威克发现，原子核由质子和中子组成的结论是中子发现后提出的，故D错误。
故选B。
2. 关于分子动理论和固体、液体，下列说法正确的是（ ）
A. 布朗运动就是分子的热运动
B. 金属没有确定的几何形状，也不显示各向异性，因此是非晶体
C. 液晶既具有流动性，又具有光学性质各向同性
D. 毛细现象产生的原因是浸润或不浸润及液体表面张力作用形成的。
【答案】D
【解析】A．布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，反映了液体分子的热运动，但并非分子本身的热运动，故A错误；
B．金属属于多晶体，多晶体没有各向异性，但金属仍是晶体，故B错误；
C．液晶具有流动性，其光学性质为各向异性而非各向同性，故C错误；
D．毛细现象由液体对管壁的浸润(不浸润)和表面张力共同作用形成，故D正确。
故选D。
3. 一种电子透镜的部分电场分布如图所示，虚线为等差等势面。电子枪发射的电子仅在电场力作用下的运动轨迹如图中实线所示，是轨迹上的三个点，取点电势为，电子从点运动到点电势能变化了，则（ ）
A. 点电势为
B. 点的电场强度比点的大
C. 电子在点的电势能为
D. 电子的运动轨迹与其中的一条电场线重合
【答案】C
【解析】A．根据电场线的方向与等势面垂直，可知图中电场线的方向大体沿左上—右下方向；电子从a到c的过程中向上弯曲，说明电子受到的电场力的方向指向左上方，则电子从a到c的过程中受到的电场力的方向与电场线方向之间的夹角为钝角，电场力做负功，所以电子从a点运动到b点电势能增大20eV，电子带负电，则b点的电势比a点的电势低20V，结合图像可知相邻两等势面间的电势差为10V，则a点的电势为
故A错误；
B．根据等势面的疏密表示电场的强弱可知b点的电场强度小于c点的电场强度，故B错误；
C．取c点电势为0V，相邻两等势面间的电势差为10V，可知b点电势为10V，则电子在b点的电势能为
故C正确；
D．电场线的方向与等势面垂直，由图可知电子运动的轨迹与等势面不垂直，则电子的运动轨迹不可能与其中的一条电场线重合，故D错误。
故选C。
4. 随着科技的发展，新能源电动汽车无线充电技术应运而生，如图所示，M为受电线圈，N为送电线圈，可视为理想变压器。已知送电、受电线圈匝数比，端输入电压。下列说法正确的是（ ）
A. 、端输入的交变电流方向每秒变化100次
B. 送电线圈输入功率大于受电线圈的输出功率
C. 受电线圈产生的电动势的有效值为
D. 在时，送电线圈的电动势最大
【答案】A
【解析】A．由题可知，该交流电的频率
由于交流电的方向在一个周期内改变2次，、端输入的交变电流在1s内呈现50个周期性的变化，因此该交流电的电流方向每秒变化100次，故A正确；
B．理想变压器的输入功率等于输出功率，因此送电线圈的输入功率等于受电线圈的输出功率，故B错误；
C．送电线圈电压的有效值为
根据电压之比与线圈匝数之比的关系
解得，故C错误；
D．时，代入
解得，故D错误。
故选A。
5. 如图，一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分为各种单色光，取其中三种色光，下列说法正确的是（ ）
A. 若三种色光在三棱镜发生全反射，则光的临界角最大
B. 、、三色光可能分别是紫光、黄光、蓝光
C. 三色光在真空传播，光的频率最大
D. 若分别让三色光通过一双缝装置，则光形成的干涉条纹的间距最大
【答案】C
【解析】A．根据光路图可知，a光的偏折程度最大，折射率最大，根据可知，若三种色光在三棱镜发生全反射，则光的临界角最小，选项A错误；
B．因a折射率最大，则a光的频率最大，c光频率最小，则、、三色光不可能分别是紫光、黄光、蓝光，选项B错误；
C. 三色光在真空中传播，光的频率最大，选项C正确；
D．因a波长最短，则根据可知，若分别让三色光通过一双缝装置，则光形成的干涉条纹的间距最小，选项D错误。
故选C。
6. 如图甲所示，两平行金属板MN、PQ的板长和板间距离相等，板间存在如图乙所示的随时间周期性变化的电场，电场方向与两板垂直.在时刻，一不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向射入电场粒子射入电场时的速度为，时刻粒子刚好沿MN板右边缘射出电场。则（ ）
A. 该粒子射出电场时的速度方向一定是沿垂直电场方向的
B. 时刻，该粒子的速度大小为
C. 若该粒子在时刻以速度进入电场，则粒子会打在板上
D. 若该粒子的入射速度变为，则该粒子仍在时刻射出电场
【答案】A
【解析】D．设板间距为，不管电场方向如何，粒子进入板间后在水平方向不受力，一定是匀速直线运动，所以
若初速度变为，则经过就会射出电场，故D错误；
A．在竖直方向，匀加速直线运动，末速度
偏移量
在时间内竖直方向为匀减速直线运动，竖直方向末速度
即末速度为水平方向，与电场方向垂直，故A正确；
B．设板长为L，在时刻，垂直于板的速度为vy，平行于板方向
垂直于板方向
解得
在时刻，该粒子的速度大小
故B错误；
C．若粒子在时刻进入电场，只不过偏转方向相反，仍会在从PQ右边缘射出，故C错误。
故选A。
7. 如图所示，质量为、长为的直导体棒用两绝缘细线悬挂于、，并处于竖直方向的匀强磁场中。当导体棒中通以如图所示的电流，导体棒保持静止时，悬线与竖直方向夹角为30°，现通过改变磁感应强度的大小，使悬线与竖直方向的夹角从30°缓慢变为60°。在这一过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 磁场方向竖直向上B. 悬线拉力逐渐减小
C. 磁感应强度大小变为原来的3倍D. 磁感应强度大小变为原来的倍
【答案】C
【解析】A．由三力平衡可知水平向右，根据左手定则判断知磁场方向竖直向下，故A错误；
B．设悬线与竖直方向夹角为，两根悬线对导体棒的拉力为，由三力平衡可知
当夹角由30°变为60°，可知拉力变大，故B错误；
CD．悬线与竖直方向夹角为30°时，有
得
夹角为60°时，同理得
则
故C正确，D错误。
故选C。
8. 如图甲所示为一简谐横波在时的波形图，是平衡位置在处的质点，是平衡位置在处的质点；如图乙所示为质点的振动图像。下列说法正确的是（ ）
A. 这列波沿轴正方向传播
B. 这列波的传播速度为
C. 从到，质点通过的路程为
D. 在时，质点向轴负方向运动
【答案】BD
【解析】A．时质点Q向上振动，根据上下坡法可知这列波沿x轴负方向传播，故A错误；
B．由图可知，、
则波速，故B正确；
C．由图可知，
从到，质点Q经历，则质点Q通过的路程为，故C错误；
D．时质点P处于平衡位置与波峰之间，向y轴正方向运动，在时，经历，质点P处于平衡位置与波峰之间，向y轴负方向运动，故D正确。
故选BD。
9. 利用高能粒子轰击其他原子核，是原子物理研究的有效实验方法：一种未知的高速运动粒子跟静止的氢原子核正碰，测出碰后氢原子核的速度为。若用该未知粒子以相同的速度跟静止的氮原子核正碰时，测出碰后氮原子核的速度为。已知氢原子核的，氮原子核的质量是，上述碰撞都是弹性碰撞，由此实验数据可以估算出（ ）
A. 该未知粒子的质量
B. 该未知粒子的质量
C. 该未知粒子的速度
D. 该未知粒子跟静止的氢原子核正碰后的速度
【答案】AC
【解析】设未知粒子的质量为m，初速度为，取碰撞前未知粒子速度方向为正方向
该粒子与静止的氢原子核正碰，根据动量守恒和能量守恒可得，
联立解得
该粒子与静止的氮原子核正碰，根据动量守恒和能量守恒可得，
联立解得
已知，代入可得， ，
故选AC。
10. 真空区域有宽度为、磁感应强度为的匀强磁场，磁场方向如图所示，MN、PQ是磁场的边界。质量为、电荷量为的粒子（不计重力）沿着与夹角的方向射入磁场中，刚好没能从边界射出磁场。下列说法正确的是（ ）
A. 粒子射入磁场的速度大小为
B. 粒子在磁场中运动的半径大小为
C. 粒子在磁场中运动的时间为
D. 粒子在磁场中运动的时间为
【答案】AD
【解析】B．粒子刚好没能从边界射出磁场，表明粒子运动轨迹与边相切，根据几何关系有
解得，故B错误；
A．粒子做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有
结合上述解得，故A正确；
CD．根据几何关系可知，粒子圆周运动的圆心角
粒子圆周运动的周期
粒子在磁场中运动的时间为
结合上述解得，故C错误，D正确。
二、实验题（本题共2小题，共16分）
11. 某同学用激光笔和透明长方体玻璃砖测量玻璃的折射率，实验过程如下：
a．将玻璃砖平放在水平桌面上的白纸上，用铅笔在白纸上标记玻璃砖的边界；
b．激光笔发出的激光从玻璃砖上的点水平入射，到达面上的点后反射到点射出。用大头针在白纸上标记点和激光笔出光孔的位置；
c．移走玻璃砖，在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路，作连线的延长线与面的边界交于点，如图所示。
d．用刻度尺测量和的长度和，测得；
（1）实验步骤c之前出现遗漏的操作步骤为_____。（填操作的内容）
（2）利用所测量的物理量，写出玻璃砖折射率的表达式_____（用表示）；由测得的数据可得折射率为_____（结果保留3位有效数字）。
【答案】（1）记录入射点的位置 （2） 1.51
【解析】（1）为确定入射光线，除了用大头针在白纸上标记O点和激光笔出光孔Q的位置，还需记录入射点M的位置。
（2）[1][2]折射率
代入数据，解得
12. 滑动变阻器由陶瓷筒和密绕在其上的螺线管状电阻丝组成。现为了测定某一滑动变阻器电阻丝的电阻率。实验器材有：两节干电池（电动势，内阻未知），电流表（量程为，内阻为），电阻箱（0~999.9），待测滑动变阻器（总匝数120匝，匝数清晰可数），开关及导线若干。
器材按图1连接，将滑动变阻器滑片移至最右端，闭合开关，调节电阻箱至合适阻值并保持不变，移动待测滑动变阻器的滑片，多次记录该滑动变阻器接入电路的匝数和相应电流表的读数。作出图像，如图2所示。
（1）用螺旋测微器测量滑动变阻器所用电阻丝的直径如图3所示，则电阻丝直径_____mm；某次测量时，电流表指针位置如图4所示，读数_____A；
（2）若待测变阻器螺线管的直径为，图2中直线的斜率为，则待测电阻丝的电阻率为_____（用题中已知量或测量量的字母表示）；
（3）若已知实验中电阻箱接入电路中的电阻为，图2中直线延长线与纵轴的交点，则可求得两节干电池串联的总内阻_____（结果保留2位有效数字）；
（4）实验中所用的电源因长时间使用，内阻增大，则测得的电阻率_____（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【答案】（1）0.635 0.34 （2） （3）12 （4）不变
【解析】（1）[1]据图3可知电阻丝直径
[2]由题意知电流表量程为0.6A，则最小分度值为0.02A，则读数保留到百分位，根据图4可知。
（2）根据电阻定律
由闭合电路欧姆定律
化简可得
由图可知，斜率
解得
（3）由题意，截距
代入数据，解得两节干电池串联的总内阻为
（4）根据可知，实验中所用的电源因长时间使用，内阻增大，即r增大，影响纵轴截距，但不影响斜率，故则测得的电阻率不变。
三、计算题（本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。）
13. 如图所示，密闭导热容器A、B的体积均为V0，A、B浸在盛水容器中，达到热平衡后，A中气体压强为p0，温度为T0，B内部为真空，将A中的气体视为理想气体。打开活栓C，A中部分气体进入B。
（1）若再次达到平衡时，水温未发生变化，求此时气体的压强；
（2）若密闭气体的内能与温度的关系为（k为大于0的已知常量，T1、T2分别为气体始末状态的温度），在①所述状态的基础上，将水温升至1.2T0，重新达到平衡时，求气体的压强及所吸收的热量。
【答案】（1）；（2），
【解析】（1）容器内的理想气体从打开C到再次平衡时，发生等温变化，根据玻意尔耳定律得
解得此时气体压强
（2）升高温度，理想气体发生等容变化，根据查理定律得
解得压强为
温度改变，理想气体的体积不变，则外界即不对理想气体做功，理想气体也不对外界做功，所以；升高温度，内能增量为
根据热力学第一定律可知气体吸收的热量为
14. 如图所示，接入电路电阻的导体棒沿光滑水平导线框向右做匀速运动，运动速度，线框中接有电阻，线框放在磁感应强度的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，线框导轨间距。（不计线框的电阻）求：
（1）导体棒两端的电压为多少？
（2）求使导体棒向右匀速运动所需的外力的大小和方向；
（3）撤去外力后导体棒滑行后停止，求此过程中电阻产生的焦耳热。
【答案】（1）1.6V （2），方向水平向右 （3）0.16J
【解析】（1）导体棒以运动时产生的感应电动势大小为
解得
导体棒两端的电压为
解得
（2）通过导体棒的感应电流大小为
解得
根据右手定则可知其方向为。
根据左手定则可知导体棒所受安培力方向为水平向左，根据平衡条件可知所需外力的方向为水平向右，大小为
解得
（3）这个过程中通过导体棒的平均电流为
这个过程中通过导体棒横截面的电荷量为
联立解得
ab棒的质量为m，根据动量定理，有
联立以上解得
撤去外力后电路中产生的热量为Q ，根据能量守恒，有
电阻R产生的焦耳热为
代入数据解得
15. 如图所示，在轴左侧半径为的圆形区域内，存在磁感应强度大小未知、方向垂直平面向外的匀强磁场，磁场的边界与轴相切于点，圆心位于轴上；在范围内存在沿轴负方向、大小也未知的匀强电场，其右边界与轴相交于点；在的区域内存在垂直平面向里的匀强磁场，其磁感应强度的大小也未知。一群质量为、电荷量为的带正电粒子，均以大小为、方向沿轴正方向的速度射入圆形磁场区域，之后均能从点进入电场。其中从点射入的粒子先后经圆形磁场和电场后从点射入匀强磁场，之后经点返回电场。已知与轴垂直，粒子经过点时的速度与轴正方向的夹角，不计粒子重力及粒子间的相互作用。求：
（1）圆形磁场的磁感应强度的大小；
（2）电场强度的大小；
（3）粒子从点运动到点的时间。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）由题意可知粒子经过圆形磁场出现磁聚焦现象，根据磁聚焦原理，粒子在圆形磁场中做匀速圆周运动的半径
由洛伦兹力提供向心力得
解得
（2）粒子从点运动到点运动轨迹如图所示
进入电场后做类平抛运动，由
因
解得
（3）从点射入的粒子应从点水平射出，从点到点的时间
进入磁场后，粒子做匀速圆周运动，由几何关系可知粒子做圆周运动的半径
因
则粒子在磁场中运动的时间
因
粒子从点到点的时间