河南九师联盟2024-2025学年高三下学期2月联考物理试题（解析版）

这是一份河南九师联盟2024-2025学年高三下学期2月联考物理试题（解析版），共13页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分，答题前，考生务必用直径0，本卷命题范围等内容，欢迎下载使用。
考生注意：
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围：高考范围。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.如图所示为氢原子的能级图，一群处于基态的氢原子吸收某种频率的光子后，跃迁到同一激发态上，处在激发态的氢原子不稳定，向低能级跃迁，可辐射多种频率的光子，其中能量最小的光子能量为，则氢原子处在基态时吸收的光子能量为（ ）
A． B．
C． D.
2.如图所示，置于绝缘水平面上、沿顺时针方向的环形电流在圆心点产生的磁感应强度的大小为，环形电流上的、、三点连线构成正三角形，现将劣弧、分别绕直线、向上弯折，则点的磁感应强度的大小变为（ ）
A． B． C． D.
3.一辆汽车正在平直的公路上以的速度匀速行驶，某时刻，司机发现前方有险情，经短暂的反应后立即刹车，刹车过程汽车做匀减速运动，减速运动的时间为反应时间的4倍，从看到险情到汽车停下，汽车行驶的距离为，刹车过程看成匀减速直线运动，则刹车过程的加速度大小为（ ）
A． B． C． D.
4.如图所示将一个小球先后两次从点斜向右上方抛出，第一次垂直打在竖直墙面上的点且打在点的速度大小为，小球从点运动到点的时间为，克服重力做功的平均功率为；第二次垂直打在竖直墙面上的点且打在点的速度大小为，小球从点运动到点的时间为，克服重力做功的平均功率为。则下列判断正确的是（ ）
A． B．
C． D.以上判断均错误
5.2024年5月，“嫦娥六号”月球探测器进入周期为的椭圆环月轨道，椭圆轨道的远月点离月心的距离是近月点离月心的距离的5倍，为椭圆的短轴，已知引力常量为，下列说法正确的是（ ）
A．“嫦娥六号”在地球表面的发射速度大于第二宇宙速度
B．“嫦娥六号”在椭圆轨道上运行时，在点动能最大，机械能最小
C．“嫦娥六号”从点运动到点的时间大于3小时
D.“嫦娥六号”在点和在点的速度大小之比为
6.如图所示，一列简谐波沿轴正方向传播时刻的波形如图所示，平衡位置在处的质点从图示时刻开始经过后第一次位移为，则下列判断正确的是（ ）
A．波的周期为
B．波的波长为
C．波的传播速度大小为
D.时刻，质点的速度为正，加速度为负
7.如图所示，某热水瓶的容积为，瓶中刚好有体积为的热水，瓶塞将瓶口封闭，瓶中气体压强为1.2，温度为，环境大气压强为，将瓶塞打开，一会儿瓶中气体温度变为，瓶中气体看成理想气体，则从打开瓶塞至瓶中气体温度变为57℃过程中，跑出热水瓶的气体质量与未打开瓶塞时瓶中气体质量之比为（ ）
A. B． C． D.
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.一辆机车在水平路面上从静止开始做直线运动，其加速度随时间变化的图像如图甲所示，机车牵引力和车速倒数的关系图像如图乙所示，机车前进过程中所受阻力大小恒定，时刻机车达到额定功率，之后保持该功率不变，下列说法正确的是（ ）
A．所受恒定阻力大小为 B．机车运动的额定功率为
C．机车匀加速运动的时间为 D.机车的质量为
9.如图所示，点固定一个电荷量为的点电荷，在点固定一个电荷量为的点电荷，以点为圆心，半径为画圆，以点为圆心、半径为画圆，两圆相交于、两点，与、两点所在直线分别相交于、、N）不列说法正确的是（ ）
A．两点电势相等
B．两点电场强度相同
C．将一个负的试探电荷从点沿半圆弧运动到点，电场力一直做正功
D.将一个正的试探电荷从点沿半圆弧运动到点，电势能一直增加
10.如图所示，质量为、边长为、电阻为的金属线框静止在光滑水平面上，平行边界、间有垂直于水平面向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为，用大小等于的水平恒力拉线框，使线框从静止开始运动，线框运动过程中边始终与磁场边界平行，边刚进磁场时线框的加速度为零，线框出磁场的过程中，当边刚要出磁场时的加速度恰好为0，磁场边界间的距离为，则下列判断正确的是（ ）
A．开始时边与边界间的距离为
B．线框进磁场过程中，通过线框截面的电量为
C．从线框边刚进磁场到边刚好出磁场过程中，线框运动的时间为
D.线框穿过磁场过程中，拉力的冲量大于
三、非选择题：本题共5小题，共57分。
11.某同学做“探究加速度与物体质量关系”的实验，实验装置如图甲所示，让槽码通过细绳拖动小车在长木板上做匀加速直线运动。
（1）先平衡摩擦力，再悬挂槽码，调节定滑轮的高度，使牵引小车的轻绳___________；
（2）如图乙所示是实验中得到的一条纸带，每两个计数点间有四个点未画出，图示中标出了部分实验数据。实验所用电源的频率为，打点计时器打点时小车的速度___________，小车运动的加速度为___________。（结果均保留2位有效数字）
（3）按正确的步骤操作，保持槽码的质量不变，改变车上的砝码质量从而改变小车和砝码的总质量，测出对应的加速度，并作出图像，实验操作尤误，不列图像是符合实际的是图丙中的图线___________（填“1”“2”“3”或“4”）。
12.要测量一节新型电池的电动势和内阻，某同学设计了如图甲所示的电路。定值电阻的阻值为。
（1）请根据电路图甲将图乙的实物连接成实验电路。
（2）第一次将开关合向1，将滑动变阻器接入电路的电阻调到最大，闭合开关，多次调节滑动变阻器，测得多组电压表和电流表的示数，其中某次电流表指针所指的位置
如图丙所示，此时电流表所测电流为___________A；将测得的多组、作图像；第二次将开关S合向2，同样测得多组、，作图像；两次的图像在图丁中，则第一次作出的图像为___________（填“a”或“b”）。
（3）根据两次实验得到的图像可以求得电池的电动势___________，内阻___________。（均用题中字母表示）
13.如图所示，玻璃砖的横截面所构成的为等腰直角三角形，边长为，一束单色光从边上的点垂直照射在边上，光进入玻璃砖后从边上的中点射到边上刚好发生全反射，改变光束在点的入射方向，使在点的入射光与边平行，此时光照射在岛边的位置为，光在真空中的传播速度为，不考虑光在边的反射，，求：
（1）光在点平行边入射时的入射角与折射角；
（2）光在玻璃砖中从到传播的时间。
14.如图所示，长木板静止在光滑水平面上，长木板上表面两端分别固定半径均为的四分之一圆弧体，圆弧面光滑，圆弧面的最低点均与长木板上表面相切，长木板段上表面粗糙，长为，长木板（包括两个圆弧体）质量为。将一个质量为的物块在点上方距离高度为的点由静止释放，物块恰好能到达点，物块的大小忽略不计，重力加速度为，求：
（1）长木板向左运动的最大距离；
（2）长木板运动过程中的最大速度；
（3）物块与长木板间的动摩擦因数。
15.如图所示、虚线、、、为平行的边界，相邻边界间的距离均为，、间和、间（含边界）有竖直向下、电场强度大小均为E的容量电场、，、间和下方有垂直于纸面向里的匀强磁场I、II，两磁场的磁感应强度大小相等；一个质量为m，电荷量为q的带正电粒子在边界上的点由静止释放，粒子第一次在磁场中运动时速度偏向角为，不计粒子的重力。
（1）求匀强磁场的磁感应强度大小；
（2）求粒子进、出磁场II时位置间的距离；
（3）若磁场的磁感应强度大小可以变化，通过改变磁场的磁感应强度大小可以改变粒子到达边界的位置，在边界上放一接收屏，要使磁场I改变后，能进入电场II中的粒子始终能打在接收屏上，求接收屏的最短长度。
【参考答案】
1.B
根据能级图判断，能量最小的光子是从向跃迁辐射的，因此氢原子处在基态时吸收的光子的能量为，选项正确。
2.C
根据对称性，三段劣弧中的电流在点产生的磁感应强度的大小均为，方向均竖直向下，将劣弧、分别绕直线、向上弯折后，劣弧、中的电流在点产生的磁感应强度的方向分别沿圆环面垂直、背离圆心，根据磁场的矢量叠加可得，点的磁感应强度的大小变为，选项正确。
3.C
设反应时间为，则刹车时间为，根据题意，解得，则汽车刹车的加速度大小为，选项正确。
4.A
由竖直方向的高度可知，选项A正确，D错误；两次水平分位移相同，因此，选项B错误；克服重力做功的平均功率，由此可知，选项错误。
5.D
“嫦娥六号”环月运行时仍是地球的引力范围内，因此“嫦娥六号”在地球表面的发射速度小于第二宇宙速度，选项A错误；“嫦娥六号”在椭圆轨道上运行时，在点动能最大，在椭圆轨道各处的机械能相同，选项B错误；“嫦娥六号”从点运动到点的时间为6小时，在段的平均速率大于段的平均速率；因此之前嫦娥六号点运动到点的时间小于3小时，选项C错误；设“嫦娥六号”在点和在点时到月心的距离分别为，则，根据开普勒第二定律有，解得，选项正确。
6.C
根据题意可知，解得，由图可知，解得，选项A、
B错误；波的传播速度，选项正确；时刻。质点的速度为负，
加速度为负，选项错误。
7.
设原来瓶中气体变成、压强为时，气体的总体积为，根据理想气体状态方程，，解得，则跑出气体的质量与原来气体的质量之比为，选项D正确。
8.AD
由图乙可知，机车所受恒定阻力大小为，选项正确；机车运动的额定功率，选项错误；机车匀加速的末速度，机车匀加速运动的时间，选项错误；由图可知，，解得，选项正确。
9.AB
根据电势叠加可知，两点电势相等，选项A正确；点点电荷在点产生的场强大小点点电荷在点产生的场强大小为，根据三角形相似可知，点场强平行于向右，同理可知，点场强方向也平行于向右，根据场强叠加可知，两点场强大小相等，选项正确；根据电势叠加可知，从点到点的半圆弧上，电势越来越低，将一个负的试探电荷从点沿半圆弧运动到点，电势能一直增大，电场力一直做负功，选项错误；从点到点的半圆弧上，电势越来越低，一个正的试探电荷从点沿半圆弧运动到点，电势能一直减小，选项D错误。
10.BC
设边刚进磁场时的速度大小为，根据动能定理，解得，则，解得，选项A错误；线框进磁场过程中，通过线框截面的电量为，选项B正确；从线框边刚进磁场到边刚好出磁场过程中，根据动量定理，解得，选项正确；线框穿过磁场的过程中，根据动量定理有，解得，选项错误。
11.（1）与长木板平行（2）0.65、0.52（3）1
解析：（1）使牵引小车的轻绳与长木板平行；
（2）打点计时器打点时小车的速度为，小车运动的加速度为
（3）根据题意，，图像1正确。
12.（1）见解析图（2）0.26 （3）
解析：（1）电路连接如图所示。
（2）电流表的示数为；第一次安培表相对电源内接，电动势测量值等于真实值，第二次安培表相对电源外接，电动势测量值小于真实值，因此第一次作出的图像是。（3）由两次实验的数据得到，求得电池的电动势等于为电源和两端短路时的电流，即，解得。
13.解：（1）根据题意可知，玻璃砖对光的折射率
当光在点的入射光线与平行时，光在点的入射角为
设折射角为，则（2分
解得30°
（2）根据几何关系可知
根据正弦定理
解得
光在玻璃砖中传播的时间
14.解：（1）物块从点进入圆弧轨道开始至物块到达点过程中，设物块向右的水平位移大小为，长木板向左运动的最大距离为。系统水平方向动量守恒，则有，即又解得（1分）
（2）当物块第一次到达B点时木板的速度最大。设小物块第一次到达点时物块的速度大小为，长木板的速度大小为，根据系统水平方向的动量守恒有
根据机械能守恒有
解得
（3）从点到点运动过程中，根据能量守恒有
解得
15.解：（1）设粒子第一次进磁场时的速度大小为，根据动能定理
解得
由于粒子第一次在磁场中运动时偏向角为，根据几何关系，粒子在磁场中做圆周运动的半径为
根据牛顿第二定律
解得
（2）粒子出磁场时沿垂直电场方向的分速度大小为
设粒子进磁场II时的速度大小为，根据动能定理
解得
垂直边界的分速度大小。
设粒子进磁场II时的速度与边界的夹角为，粒子做圆周运动的半径为，则
根据几何关系
解得
（3）当磁场I的磁感应强度为0时，粒子到达边界上点正下方的位置点，当磁场I的磁感应强度大小增大到某值时，粒子在磁场中的运动轨迹恰好与边界相切，则粒子在电场中做类平抛运动，类平抛的初速度为，到达边界时的速度大小为
设粒子到达边界时的位置为点，由于粒子在点时的速度反向延长线交于类平抛运动水平位移的中点，根据几何关系可知
因此要使所有粒子均能打在接收屏上，接收屏的长应为