河南湿封市五县联考2024-2025学年高二物理下学期期中试题含解析

PAGE16-河南省开封市五县联考2024-2025学年高二物理下学期期中试题（含解析）一、选择题1.下列物品中应用了力传感器的是（）A.电熨斗 B.电饭锅C.电冰箱 D.电子台秤【答案】D【解析】【详解】电熨斗、电饭锅和电冰箱都应用的是温度传感器；电子台秤用的是压力传感器。故D正确，ABC错误。故选D。2.关于下列四幅图的说法，正确的是（）A.甲图中，显微镜下看到的三颗微粒运动位置连线是它们做布朗运动的轨迹B.烧热的针尖，接触涂上薄蜂蜡层的云母片背面上某点，经一段时间后形成图乙的形态，则说明云母为非晶体C.丙图中分子间距离为时，分子间作用力F最小，分子势能也最小D.丁图中水黾停在水面上的缘由是水黾受到了水的浮力作用【答案】C【解析】【详解】A.布朗运动是无规则的运动，微粒的位置是在不同时刻记录的，但是运动位置连线不是它们做布朗运动的轨迹，故选项A错误；B.由于云母片蜂蜡层的熔化成各向异性，只有单晶体才具有各向异性，因此可知云母为晶体，故选项B错误；C.图中分子间距离为时，分子间引力和斥力相等，分子势能最小，故选项C正确；D.水黾停在水面上的缘由是利用了液体表面张力，并没有浸没水中，因此不受浮力，故选项D错误。故选C。3.如图所示为氢原子的能级示意图，一群处于n=4能级的氢原子，在向较低能级跃迁的过程中能向外发出几种频率的光子，用这些光照耀逸出功为2.49eV的金属钠有几种能使其产生光电效应（）A.6、3 B.6、4 C.4、3 D.4、4【答案】B【解析】【详解】一群氢原子处于n=4的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，可以释放6种不同能量的光子，从n=4跃迁到n=1，辐射的光子能量为12.75eV，从n=4跃迁到n=2，辐射的光子能量为2.55eV，由n=4跃迁到n=3，辐射的光子能量为0.66eV，从n=3跃迁到n=1，辐射的光子能量为12.09eV，从n=3跃迁到n=2，辐射的光子能量为1.89eV，由n=2跃迁到n=1，辐射的光子能量为10.2eV，可见有4种光子能量大于金属的逸出功，所以有4种频率的光能使金属钠发生光电效应，故B正确，ACD错误。故选B。4.一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳，经△t时间，身体伸直并刚好离开地面时速度为v。已知重力加速度为g，则在此过程中，地面对运动员的平均作用力大小为（）A.0 B. C. D.【答案】C【解析】【详解】人的速度原来为零，起跳后改变v，则由动量定理可得故地面对人的冲量为则地面对人的平均作用力故C正确，ABD错误。故选C。5.下列关于布朗运动的说法正确的是（）A.布朗运动是液体分子的无规则运动B.悬浮的颗粒越小，温度越高，布朗运动越猛烈C.布朗运动是指悬浮在液体中的固体分子的无规则运动D.布朗运动说明白液体分子与悬浮颗粒之间存在着相互作用力【答案】B【解析】【分析】【详解】AC．布朗运动不是液体分子的运动，也不是固体小颗粒分子的运动，而是小颗粒的运动，故AC错误；B．布朗运动是液体分子无规则热运动的反映，所以温度越高布朗运动越显著，同时颗粒越小受撞击越不易平衡，故布朗运动越猛烈，故B正确；D．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，说明白液体分子在做无规则运动，故D错误。故选B。6.如图甲为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间改变的正弦规律图像如图乙所示。发电机线圈内阻为1.0Ω，外接灯泡的电阻为9.0Ω，则（）A.电压表V的示数为6VB.在t=0.01s时刻，穿过线圈的磁通量为零C.若线圈转速改为25r/s，则电动势有效值为6VD.若线圈转速改为25r/s，则通过灯泡的电流为0.3A【答案】D【解析】【详解】A．电动势的最大值为，有效值为电压表的示数为外电阻两端电压故A错误；B．在t=0.01s的时刻，电动势为0，则线圈处于中性面，穿过线圈磁通量最大，故B错误；CD．由图乙得周期为T=0.02s，故角速度为转速为沟通电压的最大值Em=NBSω，若线圈转速改为25r/s，减小为原来的一半，则角速度减为原来的一半，最大值减为原来的一半，所以电动势减为原来的一半即为3V，电流为故C错误，D正确。故选D。7.肯定质量志向气体的状态改变如图所示，则该气体（）A.状态b的压强大于状态c的压强B.状态a的压强大于状态b的压强C.从状态c到状态d，体积减小D.从状态a到状态c，温度不变【答案】A【解析】【详解】AB．分别过abcd四个点作出等压改变线，如下图所示；保持体积不变，温度越高，则压强越大可知，在图象中，倾角越大，压强越小，所以，故A正确，B错误；C．由图象可知，状态c到状态d体积增大，故C错误；D．从状态a到状态c，温度上升，故D错误；8.如图所示为一志向变压器，原副线圈匝数之比为1︰n，副线圈接肯定值电阻则R。()A.若ab之间接直流电压U，则R中的电流为B.若ab之间接直流电压U，则原、副线圈中的电流均为零C.若ab之间接沟通电压U，则原线圈中的电流为D.若ab之间接沟通电压U，则副线圈中的电流为【答案】C【解析】【详解】B．ab间接直流电压U时,原线圈中没有电阻故电流无穷大,故B选项错误；A．由于原线圈中的电流不改变,副线圈中没有电压,故A选项错误;CD．若ab间接沟通电压U时,由变压器工作原理知P1=P2,P=UI代入数据得原线圈的电流为，副线圈的电流为，C正确D错误。故选C。9.如图所示为物体分子势能与分子间距离之间的有关系，下列推断正确的是A.当时，分子势能最小B.当时，r越小则分子势能越大C.当时，分子势能最小D.当时，r越小，则分子势能越大【答案】CD【解析】【详解】依据分子势能与距离间的关系图像可知，r为时分子势能为零，但不是最小；当时，r越小则分子势能越小；当时，分子势能最小；而当时，r越小，则分子势能越大；故CD正确，AB错误；故选CD．10.如图所示是通过变压器给用户供电的示意图，变压器的输入电压是电网电压、基本稳定，输出电压通过输电线输送给用户。输电线的电阻用表示，用户运用的若干个并联电器（均为纯电阻电器）的总电阻用R表示。当变阻器的滑片P向下移动时，以下说法正确的是（）A.相当干增加用电器的个数B.V1的示数随V2示数的增大而增大C.A1的示数随A2示数的增大而增大D.变压器的输入功率减小【答案】AC【解析】【分析】【详解】A．当变阻器的滑动触头P向下移动时，用电器的总电阻减小，相当于并联的用电器数目增加，故A正确；B．变压器的输入电压与负载无关，所以V1的示数不变；志向变压器的输出电压是由输入电压和匝数比确定的，虽然滑动变阻器触头P向下移动，但由于输入电压和匝数比不变，所以副线圈的输出的电压也不变，所以V2的示数不变，故B错误；CD．用电器的总电阻减小，依据欧姆定律可知变压器的输出电流增大，即A2的示数的增大，同时变压器的输出功率增大；由于变压器的输出功率确定输入功率，所以A1随A2示数增大而增大，故C正确，D错误。故选AC。11.如图所示，汽缸内用厚度不计、质量为m的活塞封闭肯定质量的志向气体，活塞横截面积为S，到汽缸底部距离为L，活塞与汽缸壁间的摩擦不计，汽缸导热性能良好，现缓慢地在活塞上加肯定质量的细砂，活塞下移达到稳定，环境温度保持不变，大气压强为p0，重力加速度为g，则（）A.细砂质量为B.汽缸内分子平均动能增大C.汽缸内气体分子密度不变D.单位时间内撞击汽缸壁单位面积上的分子数增多【答案】AD【解析】【详解】A．由题意可知，气体发生等温改变，初状态有末状态对细砂和活塞受力分析且由平衡可得由等温改变有联立解得故A正确；B．由于汽缸导热性能良好且环境温度保持不变即气体温度不变，则分子平均动能不变，故B错误；C．气缸内封闭气体被压缩，体积减小，而质量不变，则气缸内气体分子密度增大，故C错误；D．温度不变，气体分子的平均动能不变，平均速率不变，等温压缩时，依据玻意耳定律得知，压强增大，则单位时间内撞击气缸壁单位面积上的分子数增多，故D正确。故选AD。12.利用如图所示的电路探讨光电效应现象，其中电极K由金属钨制成，其逸出功为4.54eV。用某一频率的紫外线照耀电极K时，电极K逸出光电子的最大初动能为5.46eV，电流表的示数为I，已知普朗克常量为J·s。下列说法正确的是（）A.金属钨发生光电效应极限频率约为HzB.若入射光频率减半，将不发生光电效应现象C.若入射光频率加倍，电流表的示数肯定变为2ID.若入射光频率加倍，遏止电压的大小将变为15.46V【答案】AD【解析】【详解】A．依据得，金属钨发生光电效应的极限频率约为故A正确；B．由光电效应方程可得若入射光频率减半即为，仍大于金属钨发生光电效应极限频率，则仍能发生光电效应，故B错误；C．入射光频率加倍后，若强度不变，则单位时间内入射的光子数减半，即电极k表面逸出的光电子数量减半，电流表示数变为一半，若入射光的强度随之变为原来的2倍，则逸出的光电子数目不变，电流表的示数仍为I，故C错误；D．频率加倍前，入射光的能量频率加倍后，入射光能量为最大初动能为依据Ue=可知，遏止电压的大小为故D正确。故选AD。二、试验题13.某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的试验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之运动。使其与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，接着运动，他设计的详细装置如图甲所示，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器所用电源的频率为50Hz。(1)长木板右端下面应垫放一小木片，其缘由是______________________；(2)若已得到打点纸带如图乙所示，并将测得的各计数点间距离标在图上，A点是运动起始的第一点，则应选____________段来计算小车A的碰前速度，应选__________段来计算小车A、B碰后的共同速度；（均填“AB”“BC”“CD”或“DE”）(3)经过多次试验，依据数据分析，他们猜想碰撞前后___________不变A.小车A的质量与速度的乘积B.小车B的质量与速度的乘积C.小车A、B的质量与速度的乘积之和【答案】(1).平衡摩擦力(2).BC(3).DE(4).C【解析】【分析】【详解】(1)[1]长木板右端下面垫放一小木片是为了平衡摩擦力，让重力沿斜面的重量平衡滑块与木板间的摩擦力(2)[2][3]由于碰撞之后共同匀速运动的速度小于碰撞之前A独自运动的速度，故AC应在碰撞之前，DE应在碰撞之后，推动小车由静止起先运动，故小车有个加速过程，在碰撞前做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，故BC段为匀速运动的阶段，故选BC计算碰前的速度；碰撞过程是一个变速运动的过程，而A和B碰后的共同运动时做匀速直线运动，故在相同的时间内通过相同的位移，故应选DE段来计算碰后共同的速度(3)[4]碰前系统的动量即A的动量，则碰后的总动量所以则需验证的表达式为即他们猜想碰撞前后，小车A、B的质量与速度的乘积之和不变，故C正确，AB错误。故选C。14.在“油膜法估测油酸分子的大小”试验中，有下列试验步骤：①用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形态稳定；②往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉匀称地撒在水面上；③将画有油膜形态的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，依据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小；④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，登记量筒内每增加肯定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积；⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形态用彩笔描绘在玻璃板上；完成下列填空：(1)上述步骤中，正确的依次是_____________；(2)油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸1mL，用注射器测得1mL上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是___________mL，油酸膜的面积是_________________cm2。依据上述数据，估测出油酸分子的直径是____________nm。（结果均保留三位有效数字）【答案】(1).④②①⑤③(2).(3).40.0(4).1.25【解析】【详解】(1)[1]试验操作起先之前要先配制油酸酒精溶液，确定每一滴溶液中含有纯油酸的体积，试验操作时要在浅盘放水、痱子粉，为油膜形成创建条件，然后是滴入油酸、测量油膜面积，计算油膜厚度，则正确的依次是④②①⑤③(2)[2]1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积[3]由于每格边长为1cm，则每一格就是1cm2，估算油膜面积以超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出40格，则油酸薄膜面积为[4]由于分子是单分子紧密排列的，因此分子直径为三、计算题15.太阳能是由太阳内部的热核反应释放出的光能、热能及辐射能量组成。它每年辐射到地球上的能量达1813亿吨标准煤，相当于全世界年须要能量总和的5000倍。太阳的热核反应有许多种，其中一种是由氘核和氚核结合成氦核。(1)写出该核反应方程式；(2)若反应放出17.6MeV的能量，则核反应生成物的总质量与核反应前物质的总质量相比改变了多少？（结果保留两位有效数字）【答案】(1)；(2)【解析】【详解】(1)由质量数和电荷数守恒可得，核反应方程为(2)依据得16.如图所示，变压器原线圈重数匝，副线圈匝数n2=150匝，灯泡A标有“30V，6W”，电动机D的线圈电阻为5Ω，将交变电压加到志向变压器原线圈两端，灯泡恰能正常发光。求：(1)副线圈两端的电压；(2)电动机D的电功率；(3)电动机D的输出功率；(4)原线圈的输入功率。【答案】(1)55V；(2)5W；(3)4.8W；(4)11W【解析】【详解】(1)交变电流，最大值为，故有效值为依据志向变压器的变压比公式，解得(2)灯泡正常发光，电流为电动机的电压为电动机的电功率为(3)电动机D的输出功率(4)变压器副线圈回路消耗的功率为则原线圈的输入功率W17.如图所示，将大小相同但质量不同的A、B两个小球用相同长度的细绳并排悬挂在水平天花板上，现把A球拉开后由静止释放，碰撞后两个小球的动量相等，已知A球质量为m，A球与B球相碰前其速度为v0。(1)求