2025年河南省新乡市高考物理二模试卷（含详细答案解析）

这是一份2025年河南省新乡市高考物理二模试卷（含详细答案解析），共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，简答题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.我国太阳探测科学技术试验卫星羲和号在国际上首次成功实现空间太阳Hα波段光谱扫描成像。Hα和Hβ分别为氢原子由n=3和n=4能级向n=2能级跃迁产生的谱线，如图所示，用Hβ对应的光照射某种金属表面，恰好能使该金属发生光电效应。下列说法正确的是( )
A. Hα对应的光子能量为1.89eV
B. 用Hα对应的光照射该金属表面也能发生光电效应
C. 若照射光的频率大于Hβ对应的光的频率，则该金属的逸出功增大
D. 若用频率大于Hβ的光照射该金属，则逸出的光电子的最大初动能不变
2.如图所示，A、B、C为真空中边长为L的正三角形的三个顶点，D为AB中点，在A、B两点各固定一个电荷量为+q的点电荷，在C点固定一个电荷量为+2q的点电荷，静电力常量为k，则D点的电场强度大小为( )
A. 3 3kqL2
B. 8kq3L2
C. 9kqL2
D. 4kqL2
3.某电热器接在交流电源上，其内部电路示意图如图甲所示，当电热丝被加热到一定温度后，装置P使电热丝两端的电压变为如图乙所示的波形，此时理想交流电压表的示数为( )
A. 12UmB. 22UmC. 14UmD. 24Um
4.如图所示，在某次舞蹈收尾的高难度动作中，甲、乙两人托起丙，三人均处于静止状态。若甲、乙两人斜向上的手对丙的作用力方向形成的角为θ(钝角)，三人的质量均为m，重力加速度大小为g，不计甲、乙对丙的摩擦力，sinθ=2425，则甲对丙的作用力大小为( )
A. 23mg
B. mg
C. 56mg
D. 53mg
5.一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图如图所示，t=0.5s时平衡位置在x=3.5m处的质点Q第一次到达波谷，则平衡位置在x=2.0m处的质点P下次到达波峰的时刻为( )
A. t=13sB. t=23sC. t=43sD. t=53s
6.2024年5月3日，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射，并准确进入地月转移轨道。图为嫦娥六号降落月球表面过程的轨道示意图，嫦娥六号从椭圆轨道2经近月点A变轨到圆轨道1。已知引力常量为G，月球半径为R，月球表面重力加速度为g0。轨道1距离月球表面的高度为h1，嫦娥六号在轨道1上环绕月球运动的周期为T，轨道2上的远月点B距离月球表面的高度为h2。不计月球自转，下列选项正确的是( )
A. 嫦娥六号在轨道1上经过A点时的速度比在轨道2上经过A点时的速度大
B. 嫦娥六号在轨道1上的向心加速度与月球表面重力加速度的比值为(R+h1)2R2
C. 由题目信息可求得月球的密度为3πGT2
D. 由题目信息可求出嫦娥六号在轨道2上环绕月球运动的周期
7.电磁炮利用电磁系统中电磁场产生的安培力来对金属弹丸进行加速，与用传统的火药推动的大炮相比，电磁炮可大大提高弹丸的速度和射程。某电磁炮可简化为如图所示的模型，同一水平面内的两根平行光滑导轨a、b与可控电源相连，导轨间存在竖直向上的匀强磁场，将一质量为m、可视为质点的金属弹丸放在导轨上，弹丸在安培力的作用下由静止开始加速向右运动，离开导轨时的速度大小为v，已知弹丸在导轨上加速的过程中，可控电源提供给弹丸的功率恒为P，不计空气阻力及弹丸产生的焦耳热，下列说法正确的是( )
A. 导轨a的电势较低
B. 弹丸在导轨上运动时的加速度先减小后增大
C. 弹丸在导轨上的加速时间为mv22P
D. 弹丸在导轨上的加速距离为mv34P
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.凤仙花的果实成熟后会突然裂开，将种子以弹射的方式散播出去。如图所示，两粒质量相等的种子P、Q从同一位置先后以相同的速率沿不同方向弹射飞出，恰好在M点相撞，不考虑叶子的遮挡，忽略种子运动过程所受的空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 种子P先弹射飞出
B. 种子Q在最高点时速度为零
C. 两粒种子相撞前瞬间速度大小相等
D. 两粒种子相撞前瞬间，重力对种子Q的功率较大
9.如图所示，一半径为R的光滑大圆环固定在竖直平面内，一质量为m的小环套在大圆环上，小环沿大圆环在竖直平面内做圆周运动，Q为竖直线与大圆环的切点。已知小环经过Q点时受到的支持力等于小环经过最高点时受到的支持力的3倍，重力加速度大小为g，则小环经过最高点时受到圆环的作用力大小可能为( )
A. mg4B. mg2C. 3mg4D. 3mg2
10.如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ水平固定放置，导轨间存在竖直向上的匀强磁场。两根完全相同的金属棒ab、cd垂直放置在导轨上，两金属棒的长度恰好等于金属导轨的间距。t=0时刻对金属棒cd施加一个水平向右的恒力F，此后两金属棒由静止开始运动，金属棒在运动过程中始终与导轨接触良好，回路中的电流记为i，金属棒cd受到的安培力大小记为FA，恒力F的功率记为P，闭合回路消耗电功率记为P电，电路中除金属棒以外的电阻均不计，下列关系图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
三、实验题：本大题共2小题，共15分。
11.某实验小组做“测量玻璃的折射率”实验。把长方体玻璃砖放在白纸上，在白纸上画出平行玻璃砖的轮廓AB、A′B′，在平行玻璃砖一侧插上大头针P1P2，眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使P2把P1挡住，这样就可以确定入射光线和入射点O1。在眼睛这一侧，插上大头针P3，使它把P1、P2都挡住，再插上大头针P4，使它把P1、P2、P3都挡住，这样就可以确定出射光线和出射点O2，测得P1P2与玻璃砖AB面的夹角为θ1，玻璃砖内部折射光线与玻璃砖AB面的夹角为θ2，如图所示，试回答下列问题：
(1)该玻璃砖的折射率n=______。
(2)若AB与A′B′间的距离略大于玻璃砖的厚度，则测得的折射率______(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
12.某实验小组同学要测量阻值约为300Ω的定值电阻Rx，现备有下列器材：
A.电流表A(量程为10mA，内阻RA=30Ω)；
B.电压表V(量程为3V，内阻约为3kΩ)；
C.滑动变阻器R1(阻值范围为0∼10Ω，额定电流为2A)；
D.定值电阻R2(阻值为750Ω)；
E.直流电源E(电动势为4.5V，内阻不计)；
F.开关S和导线若干。
(1)实验小组设计了如图甲、乙所示的两种测量电路，则应选择图______(填“甲”或“乙”)所示的电路测量。
(2)若采用(1)中所选电路进行测量，得到电压表和电流表的示数如图丙所示，则电压表的示数U=______ V，电流表的示数I=______ mA，由此组数据可得待测电阻的测量值Rx=______Ω。
(3)小组内一同学用所给的器材组成如图丁所示的实验电路来测量电压表的内阻，实验记录电压表、电流表的示数分别为U、I，则电压表的内阻RV=______(用题中所给字母表示)。
四、简答题：本大题共1小题，共10分。
13.汽缸内用质量为m的活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞可以无摩擦滑动。汽缸横放且汽缸内气体的热力学温度为T0时，汽缸内空气柱的长度为l0，如图甲所示。现将汽缸翻转保持活塞水平，如图乙所示，一段时间后汽缸内、外温度相同，汽缸内空气柱的长度仍为l0。已知活塞的横截面积为S，大气压强恒为p0，重力加速度大小为g，求：
(1)稳定后封闭气体的压强p；
(2)外界环境的热力学温度T外。
五、计算题：本大题共2小题，共29分。
14.如图所示，一质量为m、电荷量为q的带电粒子在水平向右、宽度为d的匀强电场(图中未画出)中的最左侧由静止释放，粒子随后进入宽度为d、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，从右侧边界射出磁场时的速度与进入磁场时的速度偏转角θ=30∘，不计带电粒子受到的重力。求：
(1)粒子在磁场中运动的半径R；
(2)匀强电场的电场强度大小E；
(3)若仅改变带电粒子释放的位置，粒子由静止释放后，恰好不能从磁场的右侧边界射出，求带电粒子在匀强电场中的加速距离d′。
15.如图所示，一倾角为30∘、足够长的斜面体固定在水平地面上，斜面上并排放置两个不粘连的小物块A、B，两物块在沿斜面向上、大小F=47N的恒力作用下，由静止开始沿斜面向上做匀加速直线运动，恒力F作用t=4s后撤去。已知物块A、B的质量分别为mA=3kg、mB=1kg，物块A、B与斜面间的动摩擦因数分别为μA=4 315、μB= 35，物块A与斜面间的静摩擦因数略大于 33，物块B与斜面间的静摩擦因数略小于 34，物块A、B间的碰撞为弹性正碰且碰撞时间极短，两物块均可视为质点，取重力加速度大小g=10m/s2，求：
(1)撤去F时物块A、B的速度大小v0；
(2)两物块在第一次碰撞前瞬间物块B的速度大小vB；
(3)物块A、B在前两次碰撞之间的最大距离d。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解：A、根据能级跃迁公式，Hα对应的光子能量为Eα=E3−E2=−1.51eV−(−3.40)eV=1.89eV，故A正确；
B、同理，Hβ对应的光子能量为Eβ=E4−E2=−0.85eV−(−3.40)eV=2.55eV
根据E=hν
可知Hα的频率小于Hβ的频率，Hβ照射某金属时恰好发生光电效应，则Hα照射该金属时不能发生光电效应，故B错误；
C、逸出功的大小与入射光频率无关，由金属本身决定，故C错误；
D、根据爱因斯坦光电效应方程Ekm=hν−W0
若照射光的频率大于Hβ对应的光的频率，则光电子的最大初动能增大，故D错误。
故选：A。
根据能级跃迁公式结合光电效应方程分析。
原子能级跃迁与光电效应的结合常见的解题思路：
1.根据E=En−Em(En、Em是始末两个能级且m