河南天一大联考2024-2025高二下学期5月阶段性测试（四）-物理试卷+答案

5.如图所示为氢原子能级示意图，现有大量氢原子处于n=4能量范围为1.63eV～3.10eV,下列说法正确的是A.这些氢原子最多能辐射出4种不同频率的光子B.从n=4能级跃迁到n=2能级的光子属于可见光C.从n=4能级跃迁到n=1能级的光子波长最长的激发态，已知可见光光子D.用能量为0.66eV的光子照射，可使氢原子从n=4能级跃迁到n=5能级6.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n₁:n₂=10:1,原线圈接在图乙所示的交流电源上。当图甲中规格为“12V,6W”的小灯泡L正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是22A.7.5ΩB.10Ω7.某校物理兴趣小组在实验室进行“气体热力学性质”的探究，竖直放置的粗细均匀的U形玻璃管左端封闭、右端开口，固定在刻度尺旁以便读数。初始时左管内封闭的空气柱长度为L=20.0cm,两侧水银面等高，如图所示。已知外界大气压强为po=75.0cmHg,环境温度为t₁=27℃。现对U形玻璃管缓慢加热，左管水银面下降h=1cm,升温后管内气体温度t2最接近A.30℃二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.如图所示，一玻璃砖横截面为直角三角形ABC,∠A=60°,直角边AC长度为a。光线从AC边中点D垂直射入，恰好在AB边发生全反射。已知光在真空中的传播速度为c,不考虑光的多次反射，则A.玻璃砖的折射率为√2B.玻璃砖的折射率C.光线在玻璃砖中的传播时间D.光线在玻璃砖中的传播时间物理试题第2页(共6页)9.我国自主研发的“海龙—10”磁流体发电系统在南海深海试验平台成功运行，其工作原强磁场方向与速度方向垂直，磁感应强度大小B=5.0T。高温电离气体以速率v=800m/s通过通道，已知气体电导率δ=100S/m,电导率等于电阻率的倒数，则下列说法正确的是A.发电机的电动势为1200VB.气体的电导率越大，发电机内阻越小C.若仅将气体流速提高至1600m/s,输出电流变为原来D.正、负离子分别向下、上极板偏转，形成从下极板流向10.如图所示，足够长光滑水平导轨由左、右两部分组成，左侧部分间距为2L,右侧部分间距为L,两部分导轨平滑连接。整个区域存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。两根导体棒MN和PQ分别垂直放置在导轨的左、右部分，其中MN的质量为2m、电阻为2R,PQ的质量为m、电阻为R。初始时MN、PQ均静止，现导体棒PQ获得水平向右的初速度vo,之后两棒始终在各自导轨上运动，导轨电阻忽略不计。则下列说法正确的是A.最终MN的速度,PQ的速度为B.通过回路的总电荷量C.回路中产生的总焦耳热D.全过程中PQ所受安培力的冲量大小为三、非选择题：本题共5小题，共54分。²丙物理试题第3页(共6页)物理试题第4页(共6页)A.将单摆拉开一个较大的角度(如30°)以便于观察C.组装单摆需选用轻且不易伸长的细线D.计时的起、止位置选在摆球达到的最高点处(3)多次改变摆线长度，均使小球做单摆运并作出l-T²图像，如图丙所示。根据图线斜率可计算重力加速度g=m/s²(保留3位有效数字，π²取9.87)。(1)本实验的理想化假设是oA.将油膜看成单分子层油膜B.考虑各油酸分子间的间隙C.将油酸分子看成球形D.考虑油酸分子间的相互作用力(2)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，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。请将接下来的实验操作，A.将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上B.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定C.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均匀地撒在水面上D.将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小(3)某次实验中将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL溶液为80滴，滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中。当油膜形状稳定后，将玻璃板轻放在浅盘上，描出油膜轮廓如图所示，每格边长为0.5cm,则油膜的面积为 m²;油酸分子的直径为m。(结果均保留两位有效数字)A.油酸酒精溶液的实际浓度高于计算值C.测量每滴溶液体积时，错把1mL溶液的滴数70滴记为80滴成果被国际科学界沿用16年。如图为光电效应实验装置，当开关闭合时，用频率为v₁和v2的两种单色光分别照射光电管阴极K,分别调节反向电压至U₁和U₂时，微安表示数恰好为零。已知电子电荷量为e,试求：(1)普朗克常量h的表达式；(2)阴极材料的极限频率vo。14.(12分)可逆斯特林热机的循环过程如图所示，一定质量的理想环。已知T₁=300K,T₂=1200K,气体在状态C的压强pc=1.0×10⁵Pa,体积Vc=2L,在状态D的压强pD=2.0×10⁵Pa。(1)求气体在状态B的压强pB;(2)求气体在状态A的体积VA;(3)试判断气体从状态A到状态B是吸热还是放热(需说明理由)。一质量为2m、电荷量为+q(q>0)的绝缘小球A从P点以初速度v。斜向上抛出，方后两小球电荷量和电性均保持不变。A、B两球碰后分别经过y轴上的M、N两点(图中未画出)。已知P点到y轴的距离为L,不计两绝缘小球重力。求：(1)P点到x轴的距离和电场强度大小；60°,根据全反射的临界条件可得,解得,A错误，B正确；光线在玻璃砖中的传播速度为,根据几何关系可得光线在玻璃砖中的传播距离为,则光线在玻璃砖9.AB解析：发电机的电动势为E=Bav=1200V,选项A正确；发电机内阻为,可知气体发电机的电流,内阻,流速加倍时电动势加倍，但内阻与流速无关，则输出电流变为原来的2倍，选项C错误；由左手定则可知，正离子向上偏转、负离子向下偏转，外电路电流从上极板流出，选项D错误。故选AB。10.BD解析：设MN、PQ的最终速度分别为v₁、v2,稳定时有B·2Lv₁=BLv₂,则v₂=2v₁,由动BI·2L=2mv₁,联立解得选项A错误；PQ所受安培力的冲量IA=mv₂一所受安培力的冲量大小为解得,选项B正确；由能量守恒有,联立解得Q=,选项C错误。故选BD。(3)9.87(2分)解析：(1)选择图甲方式可以保持摆动中摆长(2)摆角为30°时单摆不满足简谐运动条件，选项A错误；大质量、小体积的摆球可减小空气阻力影响，选项B正确；轻且不易伸长的细线能确保摆长稳定，选项C正确；应在摆球经过最低点时计时，此处速度最大，计时更精确，选项D错误。(3)由单摆周期公式,整理得l=(3)3.6×10⁻³(3.5×10-³~3.7×10-³均可)(2分)6.9×10-¹⁰(6.8×10-1⁰~7.2×10-¹⁰均解析：(1)油膜法的理想化假设包括：①油膜为单分子层；②分子视为球形；③分子紧密排列，忽略间隙。选项D与实验无关，故选AC。(2)“用油膜法估测油酸分子的大小”实验正确的实验步骤是：①配制油酸酒精溶液，得到1滴油酸酒精溶液的体积；②往浅盘里面倒水，在水面上均匀地撒痱子粉；③用注射器向水面上滴1滴油酸酒精溶液，得到油膜，待油膜形状稳定；④在玻璃板上描下薄膜的形状；⑤计算油膜面积，处理数据。所以正确的操作顺序是CBAD。(3)根据题意可知，油膜所占坐标纸格数约143格，故油膜面积为S=143×(0.5×10⁻²)²m²≈3.6×10⁻³m²;一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为(4)若油酸酒精溶液的实际浓度高于计算值，则计算时使用的浓度偏低(例如实际浓度为1%,但误按0.8%计算),此时估算的油酸体积V=计算浓度×滴数，会小于实际油酸体积。根据公式d=,体积V被低估，分子直径d的测量结果会偏小，故选项A错误；遗漏边缘区域会使面积S测量值偏小，导致分子直径的测量值偏大，选项B正确；测量每滴油酸溶液体积时，错把1mL溶液的滴数70滴记为80滴，则计算的每滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积V偏小，根据A项分析可知物理答案(第2页，共3页)·解析：(1)设阴极K的逸出功为W₀,根据光电效(3)吸热理由见解析(2分)(2分)(1分)(2分)(1分)解得pB=4.0×10⁵Pa(2)气体从状态C到状态DpcVc=pDVD解得Vp=1L(2分)(2分)(2分)(1分)VA=VD=1L(2分)(3)吸热(1分)气体从状态A到状态B,是等温膨胀过程，气体对外做功且内能不变，由热力学第一定律知该过程气体从外界吸收热量(2分)解析：(1)小球A在电场中的运动可看成逆向的从O点到P点的类平抛运动。(1分)L=7ot(1分)(1分)