2024-2025学年河南省信阳市固始县永和高中联考高二下学期7月期末考试物理试题 (解析版)

高级中学名校试卷PAGE2025学年河南省信阳市固始县永和高中联考高二下学期7月期末物理试题1.关于电磁波下列说法正确的是(  )A.麦克斯韦首次通过实验证实了电磁波的存在B.无线电波、光波、阴极射线、X射线、γ射线都是电磁波C.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关D.医生用计算机辅助某种射线断层摄影(简称“CT”)检查身体时，这种能穿透身体的射线是X射线【答案】D【解析】麦克斯韦建立了电磁理论并预言电磁波存在，赫兹首次通过实验证实了电磁波的存在，A错误；无线电波、光波、X射线、γ射线都是电磁波，阴极射线是高速电子流，属于实物粒子，而非电磁波，B错误；电磁波在真空中的传播速度均为光速c=3×108m/s，与电磁波的频率无关，C错误；医生用计算机辅助某种射线断层摄影(简称“CT”)检查身体时，这种能穿透身体的射线是X2.在火星上太阳能电池板发电能力有限，因此科学家用放射性材料PuO2作为发电能源为火星车供电。PuO2中的Pu元素是 94238Pu，发生α衰变后生成新原子核A.衰变的核反应方程为 B.原子核X的比结合能比 94C.α衰变时Pu原子核会向高能级跃迁，并放出γ光子D.大约要经过263年会有87.5%的Pu原子核发生衰变【答案】D【解析】根据质量数、电荷数守恒可得新原子核X的质量数为234，电荷数为92，衰变的核反应方程为 94238Pu→92234X+24He，A错误；该衰变过程释放能量，生成物比反应物更稳定，所以原子核X的比结合能比 94238Pu大，B错误；α衰变时X原子核会向低能级跃迁，并放出γ光子，C错误；根据衰变周期公式计算可得3.下图表是在20℃时，波长为589.3nm的光在几种介质中的折射率，根据表中数据结合所学知识，下列判断正确的是(  )表：几种介质的折射率(λ=589.3nm介质折射率介质折射率金刚石2.42玻璃1.5氯化钠1.54水1.33二硫化碳1.63水晶1.55酒精1.36空气1.00028A.这种光在玻璃中的速度大于在水中的速度B.水晶对不同颜色的光的折射率都是1.55C.这种波长的光从玻璃射入水中可能发生全反射D.这种波长的光从水射入空气比从水晶射入空气更容易发生全反射【答案】C【解析】由表格中数据可知，这种光对玻璃的折射率比水的大，由折射率与传播速度的关系v=cn可知，这种光在玻璃中的速度小于在水中的速度，A错误；由于不同颜色的光频率不同，水晶对不同颜色的光的折射率不同，B错误；由于这种光对玻璃的折射率比水的大，所以这种光对玻璃的折射率比水的大，C正确；这种光对水的折射率比水晶的小，根据折射率与临界角关系sinC=1n4.航天服是保障航天员的生命活动和正常工作的个人密闭装备，其内密封有一定质量的气体(可视为理想气体)。某次对航天服进行性能测试过程中，航天服内气体经历了A→B→C三种状态，其V-T图像如图所示，A、B、C状态的体积比为VA:A.A→B过程中，单位时间内、单位面积上气体分子对航天服碰撞的次数减少B.A→B过程中，每个气体分子对航天服的撞击力都变大C.A→B过程中外界对气体做的功大于B→C过程中外界对气体做的功D.A→B过程中气体放出的热量小于B→C过程中气体放出的热量【答案】D【解析】A．A→B过程中，温度不变，体积减小，根据玻意耳定律可知，压强增大，由于温度一定，则分子运动的平均速率一定，一个分子与航天服撞击的平均作用力一定，而压强增大，则单位时间内、单位面积上气体分子对航天服碰撞的次数增多，故A错误；B．A→B过程中，气体压强是由于大量的气体分子无规则运动碰撞器壁产生的，是大量气体分子作用在航天服内壁单位面积上的平均撞击力增大，不是每个气体分子对航天服的撞击力都变大，故B错误；C．根据W=PΔVA→B过程和B→C过程气体的ΔV相同，而A→B过程压强逐渐增大，B→C过程压强不变，所以B→C过程的压强较大，则A→B过程中外界对气体做的功小于B→C过程中外界对气体做的功，故C错误；D．A→B过程温度不变，所以内能不变，根据热力学第一定理ΔU=Q+W可知A→B过程中气体放出的热量等于外界对气体做的功；B→C过程温度降低，所以ΔU<0可知B→C过程中气体放出的热量大于外界对气体做的功，结合C选项可知，A→B过程中气体放出的热量小于B→C过程中气体放出的热量，故D正确。故选D。5.横截面积处处相同的U形玻璃管竖直放置，左端封闭，右端开口，初始时，右端管内用h1=4cm的水银柱封闭一段长为L1=9cm的空气柱A，左端管内用水银封闭一段长为L2=14cm的空气柱B，这段水银柱左右两液面高度差为h2=8cm。如图甲所示，已知大气压强p0=76.0cmHg，环境温度不变。若将玻璃管缓慢旋转180°，使U形管竖直倒置(水银未混合未溢出)，如图乙所示。当管中水银静止时，左右两水银柱液面高度差h3为(  )A.10cm B.12cm C.8cm D.14cm【答案】B【解析】初始时，设空气柱A的压强为pA，空气柱B的压强为pB，对水银柱受力分析，由平衡条件可得pA=p0+ρgh1，pB+ρgh2=pA，联立解得pB=72cmHg，U形管倒置后，空气柱A的压强设为pA1，空气柱B的压强设为p6.研究磁铁对通电导线作用力的装置如图所示。当轻质细导线中通入电流I时，细导线下端的金属棒受到水平方向的磁场力，平衡时细导线偏离竖直方向的角度为θ。已知金属棒的质量为m，两细导线间的距离为L，把磁极之间的磁场看作匀强磁场，重力加速度大小为g，下列说法正确的是()A.金属棒受到的磁场力大小为mgB.金属棒受到的磁场力大小为mgC.金属棒所在位置磁场的磁感应强度大小为mgD.金属棒所在位置磁场的磁感应强度大小为mg【答案】C【解析】对导体棒受力分析，受自身重力，水平向右的安培力及轻质细导线的拉力共同作用，根据平衡条件可知F安=mgtanθ，AB错误；根据安培力表达式F安=BIL，解得B=mg7.如图甲所示，一理想变压器原线圈接入如图乙所示的正弦交变电流，副线圈与一热敏电阻R相连，其阻值随温度的升高而减小，原、副线圈匝数比为10:1，电路中的交流电流表和交流电压表都是理想电表，下列说法正确的是(  )A.电压表的示数为22B.R处温度升高时电流表示数增大C.R处温度升高时电压表示数增大D.若电流表的示数为0.50A，则此时热敏电阻的阻值为44【答案】B【解析】由乙图可知，原线圈输入电压的最大值Em=220根据变压器原副线圈电压与匝数关系U1U2=101，解得U2=22V，即电压表的示数为22V，A错误；结合上述可知，原线圈电压一定，副线圈电压也一定，即电压表示数不变，R处温度升高，热敏电阻阻值减小，通过热敏电阻的电流增大，即电流表示数增大，B正确；8.大量处在激发态n的氢原子向基态跃迁时能向外辐射三种波长不同的光子，三种光子的波长分别为λ1、λ2、λ3，且有λ1A.n=3B.λC.波长为λ3D.同一三棱镜对波长为λ1的光的折射率比对波长为λ【答案】AC【解析】A．大量氢原子跃迁时向外辐射的光子种类为n解得能级n=3故A正确；B．由跃迁规律可知，光子λ3的能量一定等于光子λ1、λ2hc则1故B错误；C．由波速、频率与波长的关系c=λν，可知频率ν=又根据波长的大小关系λ1ν光电效应的产生条件是入射光的频率大于金属的极限频率，λ1的光能使某种金属发生光电效应现象，则λ3的光一定能使该金属发生光电效应现象，故D．由ν1n所以同一三棱镜对波长为λ1的光的折射率比对波长为λ3的光的折射率小，故故选AC。9.均匀介质中，波源S产生沿x轴方向传播的简谐横波，如图甲所示，A、B、C为x轴上的质点，质点C(图中未画出)位于x=10m处，波源在AB之间。t=0时刻，波源开始振动，从此刻开始A、B两质点振动图像如图乙所示。下列说法正确的是()A.波源S位于x=1m处B.波速大小为2m/sC.C质点起振后，其振动步调与A质点相反D.t=5.5s时，C质点位于波谷【答案】BD【解析】由乙图可知A、B两质点开始振动的时刻分别为tA=2.0s，tB=0.5s，由于在同种介质中则波速v相同，根据波速的定义式，有v=xAtA=xBtB，则xA=4xB，故波源S位于x=2m处，且波速v=2m/s，A错误；B正确；C质点开始振动的时刻为tC=xCv=4s，由题图可知，波源起振方向为y轴正方向，在tC=4s时A质点也沿y轴正方向，则C质点起振后，其振动步调与A质点相同，C错误；根据以上分析质点C在tC=4s时开始振动，则t=5.5s10.用如图①所示的装置研究光电效应现象。闭合电键S，用频率为ν的光照射光电管时发生了光电效应。图②是该光电管发生光电效应时光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图像，图线与纵轴的交点坐标为(0，－ɑ)，与横轴的交点坐标为(b，0)。图③是三种光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，下列说法中正确的是A.普朗克常量为h=B.甲光频率与丙光频率相同，但甲光比丙光的照射强度大C.在真空中，甲光波长比乙光波长短D.图③中乙光光电流大于甲光光电流的那部分实验，与之对应的图①中滑片P位置应该在O点右侧【答案】AB【解析】A．根据题意，由光电效应方程有E结合图②可得h=ab，W故A正确；BC．根据题意，由动能定理有q由图③可知，甲光和丙光的截止电压相等小于乙光的截止电压，则三色光的频率关系为ν根据公式λ=cλ由图③可知，甲光的饱和电流大于丙光，则甲光光照强度大于丙光，故C错误，B正确；D．图③中乙光光电流大于甲光光电流的那部分实验，光电管两端接的反向电压，则对图①中滑片P位置应该在O点左侧，故D错误。故选AB。11.在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时打下的纸如图所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7个计数点，每相邻两个计数点之间还有4个点，图中没有画出，打点计时器接周期为T=0.02s的交流电源，经过测量得：d1=3.62cm，d2=8.11cm，d(1)计算vB=                  m/s；((2)物体的加速度a=                  ms2；((3)如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比                  (选填：偏大、偏小或不变【答案】(1)0.41；(2)0.80；(3)偏小【解析】(1)由题意可知，纸带上每相邻两个计数点之间还有4个点，打点计时器打点时间间隔T=0.02s，则相邻计数点间的时间间隔为T'=5T=0.1s，打点计时器打B(2)根据逐差法可得物体的加速度大小为a=(3)如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz，根据频率与周期关系可知实际打点周期小于0.0212.某同学设计了如图甲所示的装置来探究“气体温度不变时压强随体积变化规律”的实验，注射器导热性能良好，用橡皮帽和活塞在注射器内封闭一定质量的理想气体。质量不计的细绳跨过滑轮，一端系到活塞上，调节滑轮的高度，使左侧细绳拉直时能保持水平，另一端可以挂钩码。实验时，在细绳的下端依次挂上质量相同的钩码1，2，3，……，稳定后通过注射器的标度读出对应空气柱的体积V，并能求出对应气体的压强p。已知注射器的最大体积为Vm，刻度全长为L，大气压为p0，每个钩码的质量为m，重力加速度为(1)关于本实验的操作，下列说法正确的是(  )A.为减小误差，每挂上一个钩码后，应平衡后再读出体积。B.挂钩码时，为了防止注射器脱落，应用手紧紧握住注射器。C.实验前，应将活塞上涂有润滑油，并来回拉动几次。D.实验时必须测出封闭气体的温度。(2)若在某次实验中细绳上所挂钩码个数为n，则平衡后对应气体的压强为                  (用题目中已知量表示)(3)该同学根据测得气体的体积和对应的压强，做出了V-1p图像，如图乙所示，图线不过原点，则纵坐标b代表                  ；体积增大到一定值后，图线开始偏离直线，可能是由于气体温度                  (填“升高”或“降低”)；也可能是由于装置气密性导致气体质量                  (填“增大”或“减小【答案】(1)ACCA；(2)p=p0-【解析】(1)由题意可知，每挂上一个钩码后，平衡后，待封闭气体的体积不再发生变化，再读出体积，可以减小误差，A正确；挂钩码时，由于手的温度会改变封闭气体的温度，使测量结果不准确，所以不能用手紧紧握住注射器，B错误；实验前，应将活塞上涂有润滑油，并来回拉动几次，可以增加密封性，也可以减小摩擦带来的误差，C正确；实验过程中，由于注射器不隔热，所以实验时封闭气体的温度与外界温度相同，气体做等温变化，不需要测量温度，D错误。故选AC。(2)对活塞受力分析，由平衡关系可得nmg+pVm(3)实验操作规范，图线不过原点，则b代表注射器橡皮帽内气体的体积；由理想气体状态方程pVT=C，可知V=113.如图所示，用质量m＝1kg的活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间的摩擦忽略不计，开始时活塞距离汽缸底部的高度h1＝1.0m，气体的温度t1=27℃。现将汽缸缓慢加热至t2=207℃，活塞缓慢上升到距离汽缸底某一高度h2处，此过程中被封闭气体增加的内能ΔU＝300J。已知大气压强p0＝1.0×105Pa，重力加速度g＝10m/s2，活塞横截面积S＝5.0×10-4m2。求：(ⅰ)初始时汽缸内气体的压强p1和缓慢加热后活塞距离汽缸底部的高度h2；(ⅱ)此过程中缸内气体吸收的热量Q。【答案】(i)1.2×105Pa，1.6m；(ii)336J【解析】(i)初始时，对活塞受力分析，由平衡条件可知汽缸内气体的压强p1=p0+mgS=1.2×105气体做等压变化，根据盖一吕萨克定律可得h其中T1=(273+27)K=300K解得h2=1.6m(ii)在气体膨胀的过程中，气体对外做功为W=p1S(h2-h1)=36J根据热力学第一定律可得气体内能的变化为△U=-W+Q解得Q=336J14.如图(a)是某种自行车气门嘴灯放大图，气门嘴灯内部开关结构如图(b)所示，弹簧一端固定，另一端与质量为m的小滑块(含触点a)连接，当触点a、b接触，电路接通使气门嘴灯发光，触点b位于车轮边缘。车轮静止且气门嘴灯在最低点时如图(b)所示，触点a、b距离为L，弹簧劲度系数为k=2mgL。现将自行车架起，使车轮竖直悬空匀速转动，重力加速度大小为g，自行车轮胎半径为R，不计一切摩擦，滑块和触点a、b均可视为质点，弹簧变化始终在弹性限度内。(L与R(1)若气门嘴灯每次到达最低点时刚好发光，求车轮转动的线速度大小；(2)若气门嘴灯可以一直发光，求车轮匀速转动的线速度最小值；(3)若车轮以线速度v=3gR【答案】(1)v1=2gR；(2)v【解析】(1)由题意可知，气门嘴灯每次到达最低点，a、b刚接触时弹簧弹力为F，则有F=mg+kL=3mg气门嘴灯在最低点刚好发光，由牛顿第二定律可得F-mg=m解得v(2)当气门嘴灯在最高点刚好发光时，车轮匀速转动的线速度有最小值，由牛顿第二定律可得F+mg=m解得v(3)若车轮以线速度v