内容正文:
南宁市邕宁高级中学2025年春季学期期末考试卷
高二物理
一、单选题(每小题3分,共36分)
1. 如图是某四个电场中的电场线分布图,其中a、b两点的电场强度相同的是哪个( )
A. B. C. D.
2. 在如图所示的电路中,电阻,电源电动势,电源内电阻,不计电流表的内阻,闭合开关后,电流表的示数为( )
A. B. C. D.
3. 在电磁学的发展过程中,下列叙述符合史实的是( )
A. 安培发现了电流的磁效应 B. 法拉第发现电磁感应现象
C. 库仑提出了分子电流假说 D. 奥斯特首先提出场的概念
4. 质量和电荷量都相等的带电粒子M和N,以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹如图中虚线所示,下列表述正确的是( )
A. M带正电,N带负电
B. M的速率小于N的速率
C 洛伦兹力对M、N做正功
D. M的运动时间等于N的运动时间
5. 如图是某种正弦式交变电压的波形图,由图可确定该电压的( )
A. 周期是 0.01 s
B. 最大值是 311 V
C. 有效值是 311V
D. 表达式为 u=220sin 100πt V
6. 行驶中的汽车发生剧烈碰撞时,车的速度在很短时间内减小为零,这时车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体,对司机起到保护作用。安全气囊在此过程中减小了( )
A. 司机的惯性 B. 司机的动量变化
C. 接触面对司机的冲量 D. 接触面对司机的作用力
7. 一束复色光由空气射向玻璃,发生折射而分为、两束单色光,光路图如图所示,下列说法正确的是( )
A. 光在玻璃中的折射率较大
B. 光在玻璃中的传播速度较大
C. 光和光从空气进入玻璃后频率都会增大
D. 若增大入射角,光可能会发生全反射
8. 氢原子的能级图如图所示,下列说法正确的是( )
A. 处于基态氢原子是不稳定的
B. 一个氢原子处于第三激发态时,可能辐射出的光谱线条数为3条
C. 一群氢原子处于第三激发态时,可能辐射出的光谱线条数为3条
D. 用10eV的光子照射基态的氢原子,能使氢原子向高能级跃迁
9. 如图,把一粗细均匀的玻璃管开口端插入到水银中,如果当时大气压强为一个标准大气压(标准大气压强为76cmHg),管内外水银面高度差为20cm,则管内气体的压强为( )
A. 56cmHg B. 76cmHg C. 86cmHg D. 96cmHg
10. 如图所示为一列沿轴正方向传播的简谐横波在时刻的图像,波源振动周期为。由图像可知( )
A. 质点的振幅为0
B. 该波波速为
C. 经过,质点沿轴正方向移动
D. 从时刻起,质点比质点先回到平衡位置
11. “中国天眼”FAST接收宇宙电磁波原理涉及波动性和粒子性。以下现象能体现电磁波粒子性的是( )
A. 光电效应 B. 偏振现象
C. 干涉条纹 D. 衍射现象
12. 研究人员采用双路激光方法进行天然硼(B)的核反应实验,该实验中某一过程的核反应方程为:,则该核反应方程中X为( )
A. B. C. D.
二、多选题(每小题6分,共24分)
13. 光从介质a射向介质b,如果要在a,b介质的分界面上发生全反射,那么必须满足的条件是( )
A. a是光密介质,b是光疏介质
B. 光在介质a中的速度必须大于在介质b中的速度
C. 光的入射角必须大于或等于临界角
D. 光的入射角必须小于临界角
14. 下列说法正确的是( )
A. 扩散现象在气体、液体和固体中都能发生
B. 酒精和水混合后总体积减小,说明分子间有间隙
C. 当我们把一个物体举高,将会使该物体的内能增大
D. 当物体的温度升高后,组成该物体的每个分子的动能都增大
15. 如图所示,ab和cd是位于水平面内的平行金属轨道,轨道间距为l,其电阻可忽略不计。ac之间连接一阻值为R的电明。ef为一垂直于 ab和cd的金属杆,它与ab和cd接触良好并可沿轨道方向无摩擦地滑动,其电阻可忽略。整个装置处在匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,磁感应强度为B。当对杆ef施加垂直杆的水平向右的外力,使杆ef以速度v向右匀速运动时,下面说法正确的是( )
A. abcd回路中磁通量的变化率为Blv
B. 感应电流方向由e流向f
C. 杆ef所受安培力的大小为
D. 杆ef所受水平外力的大小为
16. 在光滑的水平面上,质量为3m的小球A以速度水平向右运动,与质量为m的静止的小球B发生弹性碰撞。在碰撞过程中下列说法正确的是( )
A. A和B小球组成的系统动量守恒,机械能守恒
B. A和B小球组成的系统动量守恒,机械能不守恒
C. 碰后A球的速度为,B球的速度为
D. 碰后A球的速度为,B球的速度为
三、实验题(每空2分,共20分)
17. 在做用单摆测量重力加速度的实验时,
(1)单摆的周期公式______;根据单摆周期公式,重力加速度的表达式:______。
(2)为了减小测量周期的误差,摆球应在经过最______填“高”或“低”点的位置时开始计时,并计数为1,摆球每次通过该位置时计数加1。当计数为63时,所用的时间为秒,则单摆周期为______秒。
(3)实验时某同学测得值偏大,其原因可能是______
A. 实验室的海拔太高
B. 摆球太重
C. 测出次全振动时间,误作为次全振动时间进行计算
18.
(1)用插针法测定透明半圆柱形玻璃砖的折射率,为玻璃砖的圆心,使入射光线与玻璃砖的平面端垂直。下面的四个图中,、、、是四个同学插针的结果:
①在这四个图中,肯定错误的是______。
②在这四个图中,可以比较准确测出折射率的是______。
(2)如图所示,当光线以一定入射角穿过两面平行的玻璃砖时,通过插针法可计算出玻璃的折射率。找出跟入射光线对应的出射光线的,从而确定折射光线。
①如图1,测出入射角和折射角,根据______可计算出玻璃的折射率。
②如图2,以为圆心,作圆与、分别交于、点,过、点分别作法线的垂线,垂足分别为、,测量出和的长度,则玻璃的折射率______。
③在完成上述实验过程时,在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和,用“+”表示大头针的位置,然后在另一侧透过玻璃砖观察,并依次插上大头针和。在插和时,应使______(选填选项前的字母)。
A、只挡住的像 B、只挡住的像 C、同时挡住、的像
四、解答题(每小题10分,共20分)
19. 如图甲所示,一个圆形线圈的匝数n=100,线圈面积S=200cm2,线圈的电阻r=1Ω,线圈外接一个阻值R=9Ω的电阻,把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中,磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。求:
(1)线圈中的感应电流的大小和方向;
(2)电阻R两端电压;
(3)前4s内通过R的电荷量。
20. 如图所示,柱形绝热汽缸竖直放置,一定质量的理想气体被重力为、横截面积为的绝热活塞封闭在汽缸内,此时活塞距汽缸底部的距离为,汽缸内气体热力学温度为。现通过电热丝缓慢对汽缸内气体加热,气体吸收的热量为使气体热力学温度升高到。已知大气压强为,活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动,设电热丝产生的热量全部被气体吸收,则汽缸内气体热力学温度从升高到的过程中,求:
(1)加热前汽缸内气体的压强;
(2)活塞移动的距离;
(3)该气体增加的内能;
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南宁市邕宁高级中学2025年春季学期期末考试卷
高二物理
一、单选题(每小题3分,共36分)
1. 如图是某四个电场中的电场线分布图,其中a、b两点的电场强度相同的是哪个( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】a、b两点的电场强度相同必须满足电场强度大小相等(即电场线疏密相同)且方向相同。
故选C。
2. 在如图所示的电路中,电阻,电源电动势,电源内电阻,不计电流表的内阻,闭合开关后,电流表的示数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据闭合电路欧姆定律有
解得
故选B。
3. 在电磁学的发展过程中,下列叙述符合史实的是( )
A. 安培发现了电流的磁效应 B. 法拉第发现电磁感应现象
C. 库仑提出了分子电流假说 D. 奥斯特首先提出场的概念
【答案】B
【解析】
【详解】A.奥斯特发现了电流的磁效应,故A错误;
B.1831年物理学家法拉第首次发现电磁感应现象,故B正确;
C.安培提出了分子电流假说,故C错误;
D.法拉第首先提出场的概念,故D错误。
故选B。
4. 质量和电荷量都相等的带电粒子M和N,以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹如图中虚线所示,下列表述正确的是( )
A. M带正电,N带负电
B. M的速率小于N的速率
C. 洛伦兹力对M、N做正功
D. M的运动时间等于N的运动时间
【答案】D
【解析】
【详解】A.由左手定则可判断出N带正电,M带负电,故A错误;
B.粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据洛伦兹力提供向心力可得
可得
由于两粒子的质量和电荷量都相等,且M粒子的轨道半径大于N粒子的轨道半径,则M的速率大于N的速率,故B错误;
C.洛伦兹力始终与粒子的速度方向垂直,对M、N均不做功,故C错误;
D.粒子在磁场中运动半周,即运动时间为周期的一半,则有
由于两粒子的质量和电荷量都相等,则M的运动时间等于N的运动时间,故D正确。
故选D。
5. 如图是某种正弦式交变电压的波形图,由图可确定该电压的( )
A. 周期是 0.01 s
B. 最大值是 311 V
C. 有效值是 311V
D. 表达式为 u=220sin 100πt V
【答案】B
【解析】
【详解】试题分析:由图象知周期为0.02s,故A错误;由图象知最大值为311V,故B正确;电压的有效值为:,故C错误;角频率,则瞬时值表达式为:,故D错误.
考点:正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率;正弦式电流的图象和三角函数表达式.
6. 行驶中的汽车发生剧烈碰撞时,车的速度在很短时间内减小为零,这时车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体,对司机起到保护作用。安全气囊在此过程中减小了( )
A. 司机的惯性 B. 司机的动量变化
C. 接触面对司机的冲量 D. 接触面对司机的作用力
【答案】D
【解析】
【详解】A.质量是惯性大小唯一衡量标准,司机质量不变,则惯性大小不变,故A错误;
BCD.司机随车一起从速度为减速至0,根据动量定理可知接触面对司机的冲量等于司机动量的变化,即
速度变化量相等,则司机动量的变化以及接触面对司机的冲量与没有安全气囊时相等。安全气囊是通过增大缓冲时间的方式从而减小接触面对司机的作用力,起到保护司机的作用。故BC错误,D正确。
故选D。
7. 一束复色光由空气射向玻璃,发生折射而分为、两束单色光,光路图如图所示,下列说法正确的是( )
A. 光在玻璃中的折射率较大
B. 光在玻璃中的传播速度较大
C. 光和光从空气进入玻璃后频率都会增大
D. 若增大入射角,光可能会发生全反射
【答案】A
【解析】
【详解】A.由光路图和折射定律可知,故A正确;
B.,在玻璃中的传播速度b光更大,B错误;
C.a、b光进入玻璃后频率不会发生改变,C错误;
D.而光从光疏到光密,不会发生全反射,D错误。
故选A。
8. 氢原子的能级图如图所示,下列说法正确的是( )
A. 处于基态的氢原子是不稳定的
B. 一个氢原子处于第三激发态时,可能辐射出的光谱线条数为3条
C. 一群氢原子处于第三激发态时,可能辐射出的光谱线条数为3条
D. 用10eV的光子照射基态的氢原子,能使氢原子向高能级跃迁
【答案】B
【解析】
【详解】A.原子能量越低越稳定,处于基态的氢原子是稳定的,故A错误;
B.一个氢原子处于第三激发态时,最多可能辐射出4跃迁到3,3跃迁到2,2跃迁到1共3条光谱线,故B正确;
C.一群氢原子处于第三激发态时,最多可能辐射出4跃迁到3,3跃迁到2,2跃迁到1,4跃迁到2,4跃迁到1,3跃迁到1共6条光谱线,故C错误;
D.用10eV的光子照射基态的氢原子,没有达到基态跃迁到第一激发态所需的能量,所以不能使原子向高能级跃迁,故D错误。
故选B。
9. 如图,把一粗细均匀玻璃管开口端插入到水银中,如果当时大气压强为一个标准大气压(标准大气压强为76cmHg),管内外水银面高度差为20cm,则管内气体的压强为( )
A. 56cmHg B. 76cmHg C. 86cmHg D. 96cmHg
【答案】D
【解析】
【详解】根据管内液面内外压强相等可知
故选D。
10. 如图所示为一列沿轴正方向传播的简谐横波在时刻的图像,波源振动周期为。由图像可知( )
A. 质点的振幅为0
B. 该波波速为
C. 经过,质点沿轴正方向移动
D. 从时刻起,质点比质点先回到平衡位置
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题图可知质点的振幅为,故A错误;
B.由题图可知波长为,则波速为
故B错误;
C.质点只在其平衡位置上下振动,不会随波的传播方向迁移,故C错误;
D.波沿轴正方向传播,根据波形平移法可知,时刻质点向下振动,则从时刻起,质点比质点先回到平衡位置,故D正确。
故选D。
11. “中国天眼”FAST接收宇宙电磁波的原理涉及波动性和粒子性。以下现象能体现电磁波粒子性的是( )
A. 光电效应 B. 偏振现象
C. 干涉条纹 D. 衍射现象
【答案】A
【解析】
【详解】A.光电效应体现了光的粒子性,光是电磁波,故光电效应体现了电磁波粒子性,故A正确;
BCD.光的干涉、衍射、偏振现象说明光具有波动性,光是电磁波,故光的干涉、衍射、偏振现象能体现电磁波粒子性,故BCD错误。
故选A。
12. 研究人员采用双路激光方法进行天然硼(B)的核反应实验,该实验中某一过程的核反应方程为:,则该核反应方程中X为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据核反应中质量数守恒解得X的质量数为
根据核反应中电荷数守恒解得X的电荷数为
质量数为1、电荷数为1的粒子是质子()。
故选C。
二、多选题(每小题6分,共24分)
13. 光从介质a射向介质b,如果要在a,b介质的分界面上发生全反射,那么必须满足的条件是( )
A. a是光密介质,b是光疏介质
B. 光在介质a中的速度必须大于在介质b中的速度
C. 光的入射角必须大于或等于临界角
D. 光的入射角必须小于临界角
【答案】AC
【解析】
【详解】ACD.当光从光密介质射入光疏介质时,如果入射角等于或是大于临界角,就会发生全反射现象,故AC正确,D错误;
B.由上分析得知,a的折射率大于b的折射率,由得知,光在介质a中的速度小于在介质b中的速度,故B错误。
故选AC。
14. 下列说法正确的是( )
A. 扩散现象在气体、液体和固体中都能发生
B. 酒精和水混合后总体积减小,说明分子间有间隙
C. 当我们把一个物体举高,将会使该物体内能增大
D. 当物体的温度升高后,组成该物体的每个分子的动能都增大
【答案】AB
【解析】
【详解】A.扩散现象是分子热运动的表现,在气体、液体和固体中都能发生,故A正确;
B.酒精和水混合后总体积减小,说明分子间有间隙,故B正确;
C.把一个物体举高,会使其重力势能增大,但不影响其内能,故C错误;
D.当物体的温度升高后,物体的分子平均动能增大,但不是每个分子的动能都增大,故D错误。
故选AB。
15. 如图所示,ab和cd是位于水平面内的平行金属轨道,轨道间距为l,其电阻可忽略不计。ac之间连接一阻值为R的电明。ef为一垂直于 ab和cd的金属杆,它与ab和cd接触良好并可沿轨道方向无摩擦地滑动,其电阻可忽略。整个装置处在匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,磁感应强度为B。当对杆ef施加垂直杆的水平向右的外力,使杆ef以速度v向右匀速运动时,下面说法正确的是( )
A. abcd回路中磁通量的变化率为Blv
B. 感应电流方向由e流向f
C. 杆ef所受安培力的大小为
D. 杆ef所受水平外力的大小为
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】A.根据法拉第电磁感应定律可知
可知,abcd回路中磁通量的变化率为,故A正确;
B.由右手定则可知,感应电流方向由f流向e,故B错误;
CD.若使杆ef以速度v向右匀速运动时,杆ef所受安培力与水平拉力大小相等,则
故C错误,D正确。
故选AD。
16. 在光滑的水平面上,质量为3m的小球A以速度水平向右运动,与质量为m的静止的小球B发生弹性碰撞。在碰撞过程中下列说法正确的是( )
A. A和B小球组成的系统动量守恒,机械能守恒
B. A和B小球组成的系统动量守恒,机械能不守恒
C. 碰后A球的速度为,B球的速度为
D. 碰后A球的速度为,B球的速度为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.两球组成的系统不受外力作用,动量守恒,由题知,发生弹性碰撞,故机械能守恒,A正确;B错误;
CD.碰撞过程中由动量定理知
由机械能守恒知
联立解得,A球碰后速度为
或(舍去)
B球碰后速度为
或(舍去)
由弹性碰撞的规律知,当时,,,并且,碰撞后两球都向前运动。故碰后A球的速度为,B球的速度为,C正确;D错误;
故选AC。
三、实验题(每空2分,共20分)
17. 在做用单摆测量重力加速度的实验时,
(1)单摆的周期公式______;根据单摆周期公式,重力加速度的表达式:______。
(2)为了减小测量周期的误差,摆球应在经过最______填“高”或“低”点的位置时开始计时,并计数为1,摆球每次通过该位置时计数加1。当计数为63时,所用的时间为秒,则单摆周期为______秒。
(3)实验时某同学测得的值偏大,其原因可能是______
A. 实验室的海拔太高
B. 摆球太重
C. 测出次全振动时间为,误作为次全振动时间进行计算
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. 低 ②. (3)C
【解析】
【小问1详解】
[1][2]单摆周期公式为
可得重力加速度的表达式
【小问2详解】
[1][2]为了减小测量周期的误差,摆球应在经过最低点的位置时开始计时,并计数为1,摆球每次通过该位置时计数加1,当计数为63时,所用的时间为t秒,则单摆周期为
【小问3详解】
A.海拔越高,g值越小,A错误;
B.摆球的质量越重,误差越小,测量结果越准确,不会导致测得的g值偏大,B错误;
C.根据单摆周期公式
可得重力加速度为
测出n次全振动的时间为t,误作为次全振动时间进行计算,则周期偏小,测得的重力加速度g偏大,C正确。
故选C。
18.
(1)用插针法测定透明半圆柱形玻璃砖的折射率,为玻璃砖的圆心,使入射光线与玻璃砖的平面端垂直。下面的四个图中,、、、是四个同学插针的结果:
①在这四个图中,肯定错误的是______。
②在这四个图中,可以比较准确测出折射率的是______。
(2)如图所示,当光线以一定入射角穿过两面平行的玻璃砖时,通过插针法可计算出玻璃的折射率。找出跟入射光线对应的出射光线的,从而确定折射光线。
①如图1,测出入射角和折射角,根据______可计算出玻璃的折射率。
②如图2,以为圆心,作圆与、分别交于、点,过、点分别作法线的垂线,垂足分别为、,测量出和的长度,则玻璃的折射率______。
③在完成上述实验过程时,在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和,用“+”表示大头针的位置,然后在另一侧透过玻璃砖观察,并依次插上大头针和。在插和时,应使______(选填选项前的字母)。
A、只挡住的像 B、只挡住的像 C、同时挡住、的像
【答案】(1) ① AB##BA ②. D
(2) ①. ②. ③. C
【解析】
【小问1详解】
①[1]A.光线从玻璃斜射向空气时,折射角不可能小于入射角,故A错误,符合题意;
B.光线从玻璃垂直射向空气时,折射角等于入射角,光线不折射,故B错误,符合题意;
CD.光线从玻璃斜射向空气时,折射角大于入射角,故CD正确,不符合题意。
故选AB。
②[2]要比较准确地测定折射率,折射角不能太大,也不能太小;图C中,光线从玻璃斜射向空气时,入射角度过小,故比较准确地测定折射率的是D图。
【小问2详解】
①[1]根据光的折射定律可计算出玻璃的折射率为
②[2]设圆的半径为,得,
将两式代入折射率公式得
[3]为了能够确定出射光线,在插时,应使同时挡住、的像,插时,使它挡住前面三个大头针。
故选C。
四、解答题(每小题10分,共20分)
19. 如图甲所示,一个圆形线圈的匝数n=100,线圈面积S=200cm2,线圈的电阻r=1Ω,线圈外接一个阻值R=9Ω的电阻,把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中,磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。求:
(1)线圈中的感应电流的大小和方向;
(2)电阻R两端电压;
(3)前4s内通过R的电荷量。
【答案】(1)0.01A,线圈中的感应电流的方向为逆时针;(2)0.09V;(3)0.04C
【解析】
【详解】(1) 由图像可知
根据
由闭合电路欧姆定律得
根据楞次定律可得线圈中的感应电流的方向为逆时针;
(2)根据欧姆定律
(3)前4s内通过R的电荷量
20. 如图所示,柱形绝热汽缸竖直放置,一定质量的理想气体被重力为、横截面积为的绝热活塞封闭在汽缸内,此时活塞距汽缸底部的距离为,汽缸内气体热力学温度为。现通过电热丝缓慢对汽缸内气体加热,气体吸收的热量为使气体热力学温度升高到。已知大气压强为,活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动,设电热丝产生的热量全部被气体吸收,则汽缸内气体热力学温度从升高到的过程中,求:
(1)加热前汽缸内气体的压强;
(2)活塞移动的距离;
(3)该气体增加的内能;
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
加热前气体压强
【小问2详解】
设活塞上移距离,根据盖-吕萨克定律
即
则活塞移动距离为
小问3详解】
外界对气体做功为
对活塞受力分析可知
由热力学第一定律可知
则该气体增加的内能为
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