河南省天一大聯考2024-2025學年高二物理下學期期中試題含解析

PAGE13-河南省天一大聯考2024-2025學年高二物理下學期期中試題（含解析）考生留意：1.答題前，考生務必將自己的姓名、考生號填寫在試卷和答題卡上，并將考生號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3.考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個選項中，第1～5題只有一個選項符合題目要求，第6～8題有多個選項符合要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。1.如圖所示，a、b為兩條平行長直導線，兩導線中均通有水平向右的恒定電流，A、B是空間兩點，與直導線均在紙面內，則下列推斷正確的是A.A點的磁場方向肯定垂直紙面對外B.A點的磁場方向肯定垂直紙面對內C.B點的磁場方向肯定垂直紙面對外D.B點的磁場方向肯定垂直紙面對內2.如圖所示，絕緣直導線固定在豎直平面內，導線中通有豎直向上的恒定電流，等腰直角三角形金屬框ABC緊靠在直導線上，直導線將三角形的面積一分為二，直導線與AB邊平行，將三角形金屬框始終向右平移，則金屬框中感應電流方向A.沿順時針方向B.沿逆時針方向C.先沿順時針方向，后沿逆時針方向D.先沿逆時針方向，后沿順時針方向3.某放射性元素X的原子核發(fā)生了β衰變，產生了新的元素Y原子核，同時放出γ光子，下列推斷正確的是A.Y比X原子序數小B.Y原子核比X原子核核子平均質量小C.X原子核放出β射線，表明X原子核內有β粒子D.γ光子來自X原子核4.如圖所示為氫原子能級圖，大量處于基態(tài)的氫原子汲取某種頻率的光子后，躍遷到n＝3能級，再從n＝3回到n＝1能級，則下列說法正確的是A.基態(tài)氫原子汲取的光子能量為1.51eVB.大量氫原子從n＝3躍遷到n＝1能級，可釋放兩種不同頻率的光子C.釋放的光子能量最小為1.89eVD.氫原子從n＝3躍遷到n＝1能級，氫原子的能量減小，電勢能增大5.圖1所示為某可調臺燈電路圖，變壓器原、副線圈匝數比為5：1，燈泡的額定電壓為40V，額定功率為20W，在a、b兩端接上如圖2所示的溝通電，調整滑動變阻器滑片P，使燈泡正常發(fā)光，這時滑動變阻器消耗的功率為A.1WB.2WC.3WD.4W6.如圖所示為某靜電場三條電場線，在直的電場線上，有A、B兩點，一個帶電粒子僅在電場力作用下從A運動到B，則粒子在運動過程中A.速度肯定不斷增大B.電勢能肯定不斷減小C.速度變更肯定越來越快D.受到的電場力肯定越來越大7.小型機器人在人們的日常生活中應用越來越多，機器人是依靠直流電源供電驅動直流電機進行工作，電動機的額定電壓為U，內阻為r。將電動機干脆接在電動勢為1.2U的直流電源兩端，接通電源，電動機剛好正常工作，電動機輸出功率等于，則下列推斷正確的是A.電路中的電流為B.直流電源的內阻為0.4r.C.直流電源的效率約為83.3%D.直流電源的輸出功率為8.如圖1所示，單邊有界勻強磁場垂直于紙面對里，磁感應強度大小為B。邊長為L、電阻為R的正方形金屬線框abed在外力作用下從磁場邊界左側沿紙面對右運動并進入磁場，線框ab邊始終與磁場邊界平行，線框進磁場過程線框中的電流隨時間變更如圖2所示，則A.線框肯定是變加速進入磁場B.ab邊進入磁場時的速度大小為C.線框進入磁場過程中ab邊的最大電壓為D.線框進入磁場過程中通過線框橫截面的電荷量為2I0t0二、非選擇題：包括必考題和選考題兩部分。第9～13題為必考題，每個試題考生都必需作答。第14～15題為選考題，考生依據要求作答。(一)必考題：共48分。9.(7分)某同學用如圖1所示裝置探討光電效應現象。保持滑片P的位置不變，調整滑片P'，使電壓表的示數為零。(1)用頻率為ν(大于陰極K金屬的極限頻率)的可見光照耀到光電管陰極K上，此時電流表中(填“有”或“沒有”)電流通過。(2)多次調整滑片P'，測得多組電壓表和對應的電流表的示數U、I，作出I－U圖像如圖2所示，由圖像2可知光電子的最大初動能為eV。(3)變更照耀光的頻率，使照耀光的頻率增加了2.4×1014Hz，再次試驗，作出的I－U圖像如圖3所示，已知電子的電量為1.6×10－19C，由此求得普朗克常量h＝J·s(結果保留2位有效數字)。10.(8分)某試驗小組成員要測定一段金屬絲的電阻率(金屬絲的電阻約為幾歐)。試驗時先測得金屬絲的直徑為d。(1)要測量金屬絲的電阻，他從試驗室中選取了合適的器材：電池組(電動勢3V，內阻約1Ω)、電流表(量程0.6A，內阻約0.1Ω)、電壓表(量程3V，內阻約3kΩ)、滑動變阻器R(0～20Ω，額定電流2A)、開關、導線若干。為了盡量減小測量誤差，要求電壓調整范圍盡量大些，且電表示數從零起先，請將下列實物連接完整。(2)閉合電鍵前，將滑動變阻器的滑片移到最(填“左”或“右”)端，閉合電鍵，移動滑動變阻器，某次電流表和電壓表的示數如圖2所示，則電流表的示數為I＝A；電壓表的示數U＝V，依據這組數據求得金屬絲的電阻R＝Ω(結果保留3位有效數字)；若試驗誤差主要來自電阻的測量，則因電表的內阻影響使測得的電阻率比實際值偏(填“大”或“小”)。11.(8分)發(fā)生α衰變時，其衰變方程為：，光在真空中的傳播速度為c＝3×108m/s，e＝1.6×10－19C，求：(1)一次衰變過程中虧損的質量為多少千克(保留2位有效數字)；(2)若起先處于靜止狀態(tài)，衰變過程釋放的核能全部轉化為α粒子和釷核的動能，則放出的α粒子的動能是多少(單位用MeV表示，保留2位有效數字)；(3)若靜止的鈾核處在勻強磁場中，釋放的α粒子和產生的新核均能在磁場中做勻速圓周運動，則α粒子和釷核在磁場中做勻速圓周運動的半徑之比為多少。12.(10分)如圖1所示，U形金屬導軌固定在絕緣水平面上，處在垂直于水平面對下的勻強磁場中，勻強磁場隨時間變更如圖2所示。一根質量為m的金屬棒ab垂直放在導軌上與導軌接觸良好，剛好組成一個邊長為L的正方形閉合回路。t＝t0時刻，金屬棒剛好要滑動。已知金屬棒接入電路的電阻為R，金屬導軌的電阻不計，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g，求：(1)金屬棒沒有動時，金屬棒中的感應電流大小及方向；(2)0～t0時間內，通過金屬棒橫截面的電荷量及金屬棒中產生的焦耳熱；(3)金屬棒與導軌間的動摩擦因數。13.(15分)如圖所示，在直角坐標系的第一象限內，在y＝d和x軸之間有沿x軸正方向的勻強電場；在y＝d上方有垂直于坐標平面對里的勻強磁場。一個質量為m、電荷量為q的帶正電粒子，從坐標原點O沿y軸正向以速度v0射入電場，粒子經電場偏轉從坐標為(d，d)的位置進入磁場，粒子在磁場中運動的軌跡剛好與y軸相切，不計粒子的重力。求：(1)勻強電場的電場強度大??；(2)勻強磁場的磁感應強度大??；(3)若僅將磁場方向反向，磁感應強度大小不變，粒子從O點射入電場的速度不變，粒子在電場和磁場中運動的總時間為多少；試確定粒子從x軸上離開電場的位置坐標。(二)選考題：共30分。請考生從給出的14、15兩道題中任選一題作答。假如多選，則按所做的第一題計分。14.選修3－3(30分)(1)(5分)關于氣體液體和固體，下列說法正確的是。(填正確答案的標號。選對1個給2分，選對2個給4分，選對3個給5分。每選錯1個扣3分，最低得分為0分)A.當人們感到潮濕時，空氣的相對濕度肯定較大B.液體表面層分子比內部分子稀疏，因此液體表面有收縮的趨勢C.多晶體是由很多單晶體按肯定規(guī)律組合成的，有確定的幾何形態(tài)D.液體與固體接觸的附著層分子假如比液體內部更稀疏，則液體與固體表現為浸潤E.氣體在等壓變更過程中，隨溫度上升，單位時間內單位面積上氣體分子碰撞器壁的次數削減(2)(5分)對分子動理論及熱力學定律的理解，下列說法正確的是。(填正確答案的標號。選對1個給2分，選對2個給4分，選對3個給5分。每選錯1個扣3分，最低得分為0分)A.在任何自然過程中，一個孤立系統的總熵是不會削減的B.肯定質量的志向氣體經驗等壓膨脹過程，汲取熱量，內能增大C.冰箱把熱量從低溫物體傳遞到高溫物體的過程，是遵循熱力學其次定律的D.布朗運動是由懸浮在液體中的固體小顆粒之間的相互碰撞產生的E.兩個分子在相互靠近的過程中其分子力漸漸增大，而分子勢能肯定先減小后增大(3)(10分)肯定質量的志向氣體，經驗從a→b→c→a的狀態(tài)變更過程，其p－V圖像如圖所示，Ta＝250K，從a→b過程氣體對外界做功為100J。(i)氣體在狀態(tài)b、c時的溫度分別為多少；(ii)氣體從b到c狀態(tài)外界對氣體做功多少，氣體內能變更多少。(4)(10分)如圖1所示，U形玻璃管粗細勻稱，管內有一段水銀柱，左管口封閉，水銀柱左右兩管中水銀液面高度差為h＝4cm，底部水平水銀柱長為L＝10cm，環(huán)境溫度為300K，大氣壓強為76cmHg。將U形管在豎直面內沿順時針緩慢轉動90°，如圖2所示，這時上、下管中水銀液面相平，玻璃管的直徑忽視不計。求：(i)圖1中左管中封閉氣柱的長度為多少；(ii)若在圖1狀態(tài)下，通過升溫，使左右兩管中的水平液面相平，則環(huán)境溫度上升為多少(保留1位小數)。15.選修3－4(30分)(1)(5分)關于光的波動性、電磁波及相對論，下列說法正確的是(填正確答案的標號。選對1個給2分，選對2個給4分，選對3個給5分。每選錯1個扣3分，最低得分為0分)A.電磁波由真空進入介質傳播時，波長變短B.宇宙飛船的運動速度很大，應當用相對論力學計算它的運動軌道C.當光的波長明顯比圓孔的直徑小時，就不能產生衍射現象D.在光的雙縫干涉試驗中，若僅將入射光由紅光改為綠光，則相鄰亮條紋間距變窄E.照相機鏡頭的增透膜最小厚度應為入射光在增透膜中波長的(2)(5分)一列簡諧橫波沿x軸傳播，t＝0時刻的波形如圖所示，a、b、c是波傳播路徑上的三個質點，質點a、b的平衡位置分別在x軸上x＝2m和x＝6m處，從t＝0時刻起先，質點b經3s的時間第一次到達波谷，質點c比質點b先到達波谷，則下列推斷正確的是。(填正確答案的標號。選對1個給2分，選對2個給4分，選對3個給5分。每選錯1個扣3分，最低得分為0分)A.波沿x軸正方向傳播B.t＝0時刻，質點a沿y軸負方向振動C.波傳播的速度大小為4m/sD.質點a與質點b的振動方向總是相反E.質點c在2s內通過的路程為1m(3)(10分)如圖所示為一列簡諧橫波沿x軸傳播，實線為t＝0時刻的波形，虛線為t＝0.5s時刻的波形。在t＝0時刻到t＝0.5s