广东省佛山市南海区2024-2025学年高二下学期“素养提升”学业水平测试物理试卷（含解析）

2024-2025学年广东省佛山市南海区高二（下）联考物理试卷（5月）
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.全自动洗衣机设有自动感应装置可以检测水位的高低，该装置采用的传感器类型可能是( )
A. 温度传感器 B. 压力传感器 C. 生物传感器 D. 化学传感器
2.在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，一滴油滴的体积非常小，但采用累积法可以测出一滴油滴的体积.以下实验操作同样能体现累积法思想的是( )
A. “验证动量守恒定律”实验中先后两次让小球在轨道上的同一位置静止释放
B. “导体电阻率的测量”实验中使用螺旋测微器测量单根金属细丝的直径
C. “用单摆测重力加速度”实验中测出单摆完成次全振动所用的时间
D. “探究两个互成角度的力的合成规律”实验中使同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点
3.夏天时，蜂蜜在高温下会变得更容易流动.下列说法正确的是( )
A. 每个蜂蜜分子速率均增加，蜂蜜流动性增大
B. 蜂蜜在高温下体积膨胀，蜂蜜分子间引力和斥力都减弱
C. 蜂蜜分子间的斥力增大、引力减少，使蜂蜜分子更分散
D. 蜂蜜分子间的作用力减少，蜂蜜流动性增大
4.如图所示电路中含有电源E、电容器C、电阻R、自感线圈L、单刀双掷开关S，先将开关置于位置1，待电路稳定后，将开关置于位置2并开始计时，流过电阻R的电流随时间变化图像为( )
A. B.
C. D.
5.光镊是一种利用光子对纳米至微米级的粒子进行操纵和捕获的技术，一束激光照射悬浮在真空中的纳米颗粒，假设激光中每个光子的动量大小为 p，方向水平向右.若一个光子被颗粒反射后动量方向变为水平向左，忽略其他外力，则该颗粒获得的动量可能为( )
A. 0，无方向 B. p，水平向右 C. ，水平向右 D. 2p，水平向左
6.如图为偏光显微镜及其内部结构光路图，没放入检测物时光路如图所示，下列说法正确的是( )
A. 偏振片1的作用是使自然光变成单一频率的光
B. 偏振片1、2偏振方向相互垂直时感光元件亮度最大
C. 旋转一周偏振片1，感光元件检测出两次最大亮度
D. 移走偏振片1后，旋转偏振片2，感光元件检测出一次最大亮度
7.声镊技术是一种利用声波产生的声辐射力来操控微小物体的前沿技术，如图所示，是一种声镊装置的原理图，左右两个声波发射器对向发射同频同相的声波，微小物体会被“夹”在声波叠加减弱点，其中 a点为两个声波的中点，b点与a点距离为声波的半波长.下列说法正确的是( )
A. a点为声波叠加减弱点
B. 微小物体会被“夹”在b点
C. 声波振动方向与传播方向相互垂直
D. 微小物体在此装置中被“夹”时受力情况如图2所示
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
8.两块边缘固定且相互平行的玻璃片，当用手指挤压上层玻璃片时，上层玻璃片会发生微小形变，在阳光下玻璃片表面将会形成彩色的环状干涉条纹，则( )
A. 该干涉现象属于薄膜干涉，其中上层玻璃充当“薄膜”
B. 该装置的左端对应条纹图案的a端
C. 同一级的环状条纹，红色在外圈，紫色在内圈
D. 手指左端的条纹数量比右端少
9.如图所示，在水平气垫导轨上放置一个滑块，滑块上固定着一个V型轨道，轨道最低处平滑连接，轨道高度为h，滑块和轨道的总质量为2m，小球质量为m，某时刻从斜面轨道右边最高处静止释放小球，小球与轨道间的摩擦力可忽略不计，则下列说法正确的是( )
A. 小球下滑到最低点时，滑块向右运动
B. 小球第一次到达最低点时的速度为
C. 小球到达左边最高点时，小球与滑块通过的水平位移大小之比为
D. 先固定滑块再释放小球，当小球到达最低点时解除滑块固定，滑块会左右往复运动
10.汗液中含有大量的导电离子，人处于激动状态时排汗量增加，人们皮肤表面的电阻也会发生相应的变化，这种现象称为皮电反应。如图是小威同学利用该原理制作的情绪测量装置电路图能根据灯泡是点亮、熄灭情况判断人的情绪情况，在使用前先进行调节和，使得装置正常工作，然后再进行测量，忽略环境因素对人的影响，则下列说法正确的是( )
A. 在进行调试时，调节滑片向右滑动，则灯泡亮度变暗
B. 在进行调试时，调节滑片向左滑动，则灯泡可能变亮
C. 当测量过程中，发现灯泡突然熄灭了，反映被测人情绪变得平静
D. 在测量过程中，若下一个被测人排汗量特别少，则需重新调试再重新测量
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.近日，科学家首次利用原子阵列材料实现可见光频段的负折射现象.现利用科学家公布的实验图像图测量该材料的折射率.
图2为从图1中提取的部分光路图，请在图2中将光路图补充完整，并标出光线第一次折射时的法线、入射角i、折射角若入射光线与折射光线分居法线两侧，折射角为正数记为若入射光线与折射光线居法线同侧，折射角为负数记为
负折射率现象依旧遵循折射定律，则该材料的折射率表达式 用i、表示
请选择合适的方法，并在图2中测量必要数据，计算出该材料的折射率 结果保留两位有效数字
12.小尧家中有一盏典雅的吊灯图，当微风吹过时会轻轻摆动，绚丽非常.小尧想利用单摆相关知识粗略确定该吊灯的重心位置，进行以下操作：
使用手机的AR测量软件测出灯绳的长度
打开窗户，让微风扰动吊灯开始轻微摆动，然后关闭窗户;
使用手机秒表计时，单摆每次到达 填“最高点”或“最低点”时进行一次计数，开始计时并从1开始数数，数数到n时所经历时间为t，可以得出吊灯完成一次完整摆动周期 用n、t表示
将手机静置于斜面上，打开手机物理工坊软件，测得重力加速度在三维坐标下结果如图2所示，则当地重力加速度
根据单摆公式，吊灯的重心与灯罩顶端距离 用L、T、g表示
重复实验取平均值;
在实验过程中，下列说法正确的是：
A.必须关闭窗户后再继续后续实验
B.手机放置平面必须倾斜
C.重复实验时计数次数n必须相同
四、计算题：本大题共3小题，共30分。
13.川剧变脸是中国非物质文化遗产之一，距今已有200多年的历史.小晓同学发现利用光学知识，也能巧妙地呈现“变脸”表演.如图所示是小晓同学设计的“变脸”装置俯视图.该装置为透明材料制成的立方体箱子，一透明隔板将箱子均分为两个三棱柱水槽，隔板与水槽中的液体折射率相同，观众正视立方体箱子.开始时观众看到蓝脸谱，当小晓同学排空水槽1的液体后，观众看到红脸谱.
为了能让观众看到该变脸效果，水槽中的液体折射率至少是多少;
若小晓同学继续排空水槽2的液体后，观众会看到什么现象 请画出进入观众眼睛光线的光路图并说明已知光发生折射时必定伴随着光的反射
14.均匀介质中距离的两个振源同时开始振动，产生两列振幅、频率和起振方向相同的机械波.该机械波的振幅为，波长，周期求
该机械波的传播速度
振源开始振动后，两振源中点处的质点振动路程
在两振源间，振动加强点的数量
15.如图所示是某小型可回收火箭的某次海上发射测试示意图图图，运载火箭的工程船漂浮在平静的海面上，将发射架和火箭缓慢移出船舱后竖直火箭，随后发射火箭.已知火箭初始质量，发射架质量，工程船质量，设重力加速度不变且取，忽略水对船的阻力.则.
发射架及火箭移出船舱及竖直火箭过程中图图，发射架及火箭整体重心相对工程船移动距离为，求此过程中工程船移动的距离;
火箭发射后，由于消耗了质量为m的燃料，火箭质量不断减少，火箭质量M随时间变化如图4所示，求时间内火箭重力的冲量表达式;
火箭发射后，经过时间后到达悬停高度并准备悬停，求此过程火箭消耗的燃料质量已知火箭喷射气体速度相对地面恒定，火箭飞行过程中受到恒定空气阻力，消耗燃料质量不可忽略.
答案和解析
1.【答案】B
【解析】洗衣机设有多段式水位自动感应装置，是通过不同的压力转换成电学量，运用的压力传感器；
故B正确，ACD错误。
2.【答案】C
【解析】同样能体现累积法思想的是选项
选项A是控制相同的实验条件，控制变量法，选项B是提高测量工具的精确度，选项D是等效替代的思想，均没有累积法思想。
3.【答案】B
【解析】A.温度升高，分子热运动更剧烈，但并不是每个蜂蜜分子速率均增加，故A错误；
B、C、液体分子间距离略大于平衡位置距离，蜂蜜在高温下体积膨胀，分子间距离增大，蜂蜜分子间引力和斥力都减弱，蜂蜜流动性增大，蜂蜜分子间的作用力不一定减少，故B正确，CD错误。
4.【答案】D
【解析】电路稳定后，将开关置于位置2电容器放电，电感L自感作用，电流缓慢变大，电场能转化为磁场能和R上的热能，电流逐渐变小，LC振荡电路的周期公式为：，周期不变，故D项正确。
5.【答案】C
【解析】根据题意可知，光子的初动量大小为p，方向水平向右，与颗粒作用后的光子动量方向变为向左，大小可设为，颗粒动量大小设为，对光子与颗粒系统，根据动量守怛有：，根据能量守恒有：，为光子的动质量，整理可得：，结合选项可知，C正确，ABD均错误；
故选C。
6.【答案】C
【解析】A.偏振片1的作用是使自然光变成偏振光，A错误；
B.偏振片1、2偏振方向相互垂直时感光元件亮度最小，B错误；
C.旋转一周偏振片1，两偏振片两次透振方向平行，感光元件检测出两次最大亮度， C正确；
D.移走偏振片1后，旋转偏振片2，感光元件检测出亮度始终一样， D错误。
7.【答案】D
【解析】波程差是波长的整数倍时，振动加强点；波程差是半波长的奇数倍时，振动减弱点；
A.a点波程差是波长的整数倍时，振动加强点，故A错误；
B.微小物体会被“夹”在某点，该点属于振动减弱点，b点到两个振源的波程差为波长的整数倍，是加强点，故B错误；
C.声波振动方向与传播方向共线，是纵波，故C错误；
D.微小物体在此装置中被“夹”时该点属于振动减弱点，受力情况如图2所示，故D正确。
8.【答案】BC
【解析】A.两玻璃片之间的空气膜充当“薄膜”，A错误；
B.左端空气膜厚度变化快，干涉条纹密些，对应条纹图案的a端，B正确；
C.红光波长最大，紫光最小，同一级的环状条纹，红色在外圈，紫色在内圈， C正确；
D.手指两侧的条纹疏密不一样，数量相等，D错误。
9.【答案】AC
【解析】A.系统在水平方向上动量守恒，小球下滑到最低点时，滑块向右运动，故A正确；
B.滑块和轨道静止不动，小球由动能定理得，系统机械能守恒，滑块和轨道有动能，小球速度，故B错误；
C.系统在水平方向上动量守恒，小球到达左边最高点时，二者静止不动，运动过程中小球的速度一直都是滑块和轨道速度的2倍，小球与滑块通过的水平位移大小之比为，故C正确；
D.先固定滑块再释放小球，当小球到达最低点时解除滑块固定，系统水平方向动量仍守恒，总动量向左，滑块一直向左运动，故D错误。
10.【答案】BCD
【解析】A、根据电路可知，在进行调试时，调节滑片向左或向右滑动，灯泡亮度并不会随着发生变化，故A错误；
B、在进行调试时，调节滑片向左滑动，接入电路的电阻减小，其它条件不变时，灯泡可能变亮，故B正确；
C、当测量过程中，发现灯泡突然熄灭了，说明继电器衔铁断开，即表征螺线管中电流减小了，说明人手的电阻变大了，故反映被测人情绪变得平静， C正确；
D、在测量过程中，若下一个被测人排汗量特别少，要使衔铁闭合，需要较小的电流，故需重新调试使衔铁闭合，再重新测量，D正确；
故选BCD。
11.【答案】介质的折射光路图如下图所示

【解析】根据题意，发生的负折射现象，入射光线和折射光线居法线同侧，折射角为负数记为，光路图如下所示：
根据折射定律
做出几何图如下所示，
则，，
则
12.【答案】最低点；；；；。
【解析】计时应在单摆经过最低点的时候开始计时，最高点计时误差较大；
一个周期内通过最低点2次，开始计时并从1开始数数，数数到n时，有个半周期，故；
由图可知，在y、z方向上有加速度的分量，当地的重力加速度不是这两个分加速度的值，应是最下面的数据，即；
根据单摆公式有，变形得；
微风扰动后必须关闭窗户，吊灯只受重力和拉力做小角度摆动，才可看成是单摆运动，故A正确；
手机放置的平面不必倾斜，测量值是x、y、z三个方向的分量，与平面倾斜程度无关，B错误；
通过实验测量单摆周期，由可知重复实验时计数次数要合适，但不用每次相同，C错误。
13.【答案】解：设当水槽1排空时，红脸谱的光线在隔板上恰好发生全反射，进入观众眼睛，光路图如下图1所示，
则此时挡板和液体的折射率，
那么水槽的折射率至少是。
若继续排空水槽2，观众会同时看到蓝脸谱和红脸谱;光路图如上图2所示
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
14.【答案】
设机械波从振源传播至中点的时间为t1，则
则在的过程中，在两振源中点处的质点振动的时间
又因
则在时间内，两振源中点处的质点振动路程；
两振源间中点处的质点振动加强，在无限靠近振源处时有，即：，
解得
那么，两振源中点至振源间共有三个振动加强点，则两振源间共有7个振动加强点。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
15.【答案】设工程船移动的位移为x，则火箭和发射架移动的位移为，则在此过程中，
根据动量守恒得：
其中，
解得
如图4所示，火箭不含已喷出的气体重力重力的冲量
在时间内，对整个过程喷出的气体，根据动量定理有
对整个过程喷完气体后的火箭，根据动量定理有
联立以上两式并将问结果带入解得：
【解析】详细解答和解析过程见【答案】