河南省部分学校联考2024-2025学年高二下学期开学测试物理试卷（解析版）

这是一份河南省部分学校联考2024-2025学年高二下学期开学测试物理试卷（解析版），共16页。试卷主要包含了本试卷主要考试内容等内容，欢迎下载使用。
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容：人教版必修第三册，选择性必修第一册。
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. 下列关于磁的说法正确的是（ ）
A. 自然界的磁体总是存在三个磁极
B. 同名磁极相互吸引
C. 在同一磁场中，磁感线越疏，磁场越强
D. 磁感应强度的单位是特斯拉
【答案】D
【解析】A．自然界的磁体总是存在两个磁极，即磁北极和磁南极，故A错误；
B．同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故B错误；
C．磁感应线的疏密程度可以反映磁场的强弱，在同一磁场中，磁感线越密，磁场越强，故C错误；
D．磁感应强度的单位是特斯拉（T），故D正确。
故选D。
2. 没有对电学作出突出贡献的科学家是（ ）
A. 伽利略B. 安培C. 欧姆D. 焦耳
【答案】A
【解析】A．伽利略没有对电学作出突出贡献，故A符合题意；
BCD．安培、欧姆、焦耳都对电学作出过突出贡献，故BCD不符合题意。
3. 一能量子的能量是，已知普朗克常量，其电磁辐射的频率为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由能量子的公式，可得电磁辐射的频率为
故选A。
4. 将截面均匀的长、电阻的金属导线截去，再拉长至3m，则导线的电阻变为（ ）
A 40ΩB. 2.5ΩC. 7.5ΩD.
【答案】A
【解析】由题可知
导线截去，再拉长至3m，电阻率和长度不变，横截面积变为原来的，由电阻定律可知导线的电阻变为
故选A。
5. 如图所示，质量为的物块以初速度沿倾角为的粗糙固定斜面由底端A点上滑，滑到B点时速度为0，然后下滑回到A点。关于物块所受的冲量，下列说法正确的是（ ）
A. 物块上滑过程中重力的冲量小于下滑过程中重力的冲量
B. 物块上滑过程中所受摩擦力冲量等于下滑过程中所受摩擦力的冲量
C. 无论上滑过程还是下滑过程，物块所受支持力的冲量始终为0
D. 物块从冲上斜面到返回斜面底端的整个过程中所受合外力的冲量总和为0
【答案】A
【解析】A．由牛顿第二定律得，物体上滑过程中
解得
下滑过程中
解得
所以
物体上滑与下滑过程中位移大小x相等，由可知
重力的冲量
所以上滑过程中重力的冲量小于下滑过程中重力的冲量，故A正确；
B．摩擦力的冲量大小
则物块上滑过程摩擦力的冲量小于下滑过程受到摩擦力冲量，故B错误；
C．支持力不为零，支持力的冲量不为零，故C错误；
D．物块从冲上斜面到返回斜面底端的整个过程中，速度方向大小均改变，动量的变化不为零，由动量定理可知，合外力的冲量总和不为零，故D错误。
故选A。
6. 一列简谐横波在均匀介质中传播，波源位于位置，时刻波源开始沿轴做振幅为的简谐振动，时的波形如图所示，此时该波刚好传到处。下列说法正确的是（ ）
A. 该波的传播速度为
B. 处质点在内通过的路程为
C. 再经过2s，处的质点第一次到达波谷
D. 时，处的质点的位移为
【答案】D
【解析】A．根据题意，可知该波的波速为，故A错误；
B．由图可知，该波的波长为，则周期为
可知，内，处质点振动一个周期，通过的路程为，故B错误；
C．波传播到处需要的时间为
则再经过2s，处的质点振动时间为
由同侧法可知，振源的起振方向沿轴正方向，则再经过2s，处的质点第一次到达波峰，故C错误；
D．波传播到处的时间为
则处质点的振动方程为
时，处的质点的位移为，故D正确。
7. 如图所示的电路中，定值电阻a、b、c、d的阻值相等，电容器的耐压值足够大，其中电源的内阻可忽略不计。当仅闭合开关时，电路的总电阻用表示，电容器所带的电荷量为；当两个开关、均闭合时，电路的总电阻用表示，电容器所带的电荷量为。则下列关系式正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】设定值电阻的阻值均为R，电源的电动势为E，当仅闭合开关K1时，等效电路如图甲所示
则电路的总电阻为
电容器两极板间的电压
则电容器所带的电荷量
当两个开关均闭合时，等效电路如图乙所示
电路的总电阻为
电容器两极板之间的电压为
电容器所带的电荷量
由以上分析可知，
故选D。
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。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 如图所示，在倾角为的光滑固定斜面上将弹簧一端固定，弹簧下面挂一质量为的物体，物体在斜面上做振幅为A的简谐运动，当物体振动到最高点时，弹簧正好为原长，弹簧在弹性限度内，重力加速度大小为，则物体在振动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 弹簧的最大弹性势能等于
B. 弹簧的弹性势能和物体的动能总和不变
C. 物体在最低点时的加速度大小应为
D. 物体在最低点时的弹力大小应为
【答案】CD
【解析】A．因物体振动到最高点时，弹簧正好为原长，此时弹簧的弹力等于零，有
当物体在最低点时，弹簧形变量最大且为，弹簧的弹性势能最大，即
联立解得
故A错误；
B．由能量守恒定律知，弹簧的弹性势能和物体的动能、重力势能三者的总和不变，故B错误；
C．当物体在最低点时，由对称性有
解得
故C正确；
D．在最低点对物体受力分析可知
解得
故D正确。
故选CD。
9. 每年夏季随着温度升高，天山和昆仑山上的冰川开始融化，塔里木河里的水便会溢出河道，流向河边低洼处。同时，河水带来了大量的鱼、虾等生物。当地村民掌握了这样的自然规律，世代居住在这里，以捕鱼为生。现有一村民在距离水面高为的河岸上，看到与水面成角的方向有一条鱼，鱼的实际位置在水面下方处。已知水对光线的折射率为，则下列说法正确的是（ ）
A. 鱼的实际深度比村民观察到的要深
B. 如图所示，鱼在水中看到岸上所有的景物都会出现在一个倒立的圆锥里，角的最大值为
C. 鱼与村民的实际水平距离为2m
D. 鱼看到的村民位置比村民的实际位置要高
【答案】AD
【解析】A．将鱼作为光源，鱼发出的光经水面折射后，进入村民的眼睛，由于此过程的入射角小于折射角，村民沿进入人眼的折射光的反向延长线看到鱼的虚像处于实际鱼的上方，即鱼的实际深度比村民观察到的要深，故A正确；
B．根据题意可知，角的最大值为临界角，根据
可知
故B错误；
C．看到与水面成角的方向有一条鱼，鱼作为光源发出的光经过水面后的折射光路图，如图所示
上述光路图折射角
令入射角为，则有
解得
令，，根据几何关系可知
解得
故C错误；
D．将村民作为光源，村民发出的光经水面折射后，进入鱼的眼睛，由于此过程的入射角大于折射角，鱼沿进入鱼眼的折射光的反向延长线看到村民的虚像处于实际村民的上方，即鱼看到的村民位置比村民的实际位置要高，故D正确。
故选AD。
10. 如图所示，一个半径为的不导电薄球壳均匀带正电，电荷量为。它在球壳外某点产生的电场的方向沿球心与此点的连线向外。将它在空间某点产生的电场的电场强度大小用表示，则其电场强度大小在空间的分布可表示为，其中为空间某点到球心的距离，为静电力常量。现在球壳外的一点A处放置一个带正电、电荷量为的试探电荷，已知点A到球心的距离为，则下列说法正确的是（ ）
A. 该试探电荷所受电场力的大小
B. 若将该试探电荷从点向远离球心的方向移动一段非常小的距离，则其电势能的变化量
C. 若将该试探电荷从A点向远离球心的方向移动一段非常小的距离，则其电势能的变化量
D. 球壳表面上的电荷之间也有着相互作用的静电力，带正电的球壳表面单位面积上的电荷所受电场力的方向沿着球心到该面积中心的连线
【答案】BD
【解析】A．该试探电荷所受电场力的大小，故A错误；
BC．试探电荷移动一段非常小的距离，可认为电场力没有变化，则电势能的变化量，故B正确，C错误；
D．球壳表面上任一无限小处的电荷都可以看作点电荷,以该点电荷与球心的连线为对称轴，则球壳表面上的其他任意电荷都有其对称电荷，所以该点电荷受到其他电荷的所有静电斥力也是关于该对称轴完全对称的，根据力的合成可知，该点电荷受到的总的静电斥力沿着球心到该点电荷的连线方向，则带正电的球壳表面单位面积上的电荷所受电场力的方向沿着球心到该面积中心的连线，故D正确。
故选BD。
三、非选择题：共54分。
11. 某实验小组利用如图甲所示的装置测量当地的重力加速度，部分实验过程如下：
（1）如图乙、丙所示，这是组装单摆时细线上端的两种不同的悬挂方式，其中_____（填“乙”或“丙”）图的方式是正确的。
（2）下列是该小组在实验中进行的一些操作，正确的是_____。
A. 组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球
B. 先在桌面上将细线拉直，测完摆线的长度之后再悬挂小球
C. 测量多个周期的总时间，求出单摆的周期
D. 让小球摆动幅度尽量大一些
（3）该实验小组用20分度的游标卡尺测量小球的直径。某次测量的示数如图丁所示，读出小球的直径_____cm。
【答案】（1）丙 （2）C （3）0.810
【解析】（1）摆线的一端应该用夹子固定，而不是缠绕到支架上，则丙方式正确；
（2）A．组装单摆须选用密度较大、直径较小的摆球，以减小阻力的影响，选项A错误；
B．先悬挂小球，然后测量摆线的长度，选项B错误；
C．测量多个周期的总时间，求出单摆的周期，以减小实验误差，选项C正确；
D．摆角不能超过5°，否则就不是简谐振动，选项D错误。
故选C。
（3）小球的直径
0.8cm+0.05mm×2=0.810cm
12. 某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的梨制作了一个水果电池，该小组设计了如图甲所示的实验电路测量该电池的电动势和内阻，图甲中电压表、毫安表量程适当，电压表及毫安表测得的实验数据如图表所示。
（1）请根据图表中电压和电流的数据，在图乙中描点，作出图像______。
（2）根据图像可以得到该电池的电动势_____，内阻_____，若已知毫安表的内阻为，则电池的内阻应为_____。（结果均保留两位有效数字）
【答案】（1） （2）
【解析】（1）根据图表中电压和电流的数据，在图乙中描点，作出图像如图所示
（2）[1][2]根据题意，由闭合回路欧姆定律有
结合图像可得，
[3]若已知毫安表的内阻为，则电池的内阻应为
13. 现使相距25cm且竖直放置的平行金属板A、B带等量异种电荷，每板所带电荷量为Q=2.0×10-3C，电容C=8μF。如图所示，板间用丝线悬挂着的小球带电荷量q=1.5×10-7C，平衡时丝线与竖直方向的夹角α=37°，sin37°=0.6，取重力加速度大小g=10m/s2，求：
（1）小球的质量；
（2）丝线上的拉力大小。
【答案】（1）2×10-5kg （2）2.5×10-4N
【解析】（1）根据
联立解得电场强度为
E=1×103N/C
对小球受力分析，小球受到重力、电场力和拉力，根据平衡条件可得
解得
m=2×10-5kg
（2）丝线上的拉力大小为
解得
F=2.5×10-4N
14. 如图所示，一个横截面为四分之一圆的特殊玻璃柱体水平放置，点为圆心，半径为。一单色光束从面垂直水平入射，当光束在距离点处入射时，恰好在圆弧面上发生全反射，光在真空中的传播速度为。求：
（1）玻璃柱体的折射率；
（2）距离点处水平入射的光束在玻璃中的传播时间。
【答案】（1）2 （2）
【解析】（1）根据题意，画出光路图，如图所示
由几何关系有
由于恰好在圆弧面上发生全反射，则有。
（2）根据题意，画出光路图，如图所示
由几何关系可得，光束在玻璃中的传播距离为
又有
则光束在玻璃中的传播时间
。
15. 一独木舟长，质量，停在湖面，其右端紧贴等高的水平湖岸，一质量的人从独木舟的左端走向右端，取重力加速度大小，不计水的阻力。
（1）当人走到独木舟的右端时，求人离岸的距离；
（2）人走到独木舟的右端停下来后，以的速度腾空跃起，恰好落到岸上，求跃起的速度方向与水平方向的夹角及人落到岸上瞬间与独木舟间的距离；
（3）人走到独木舟的右端相对独木舟静止后，以做功最少的方式从独木舟的右端跳到岸上，求起跳过程人做的功及跳离瞬间人的速度方向与水平方向夹角的正切值。
【答案】（1） （2）， （3），
【解析】（1）人和独木舟组成的系统动量守恒，则
两边同时乘以得
即
又因为
联立，解得，
人离岸的距离
（2）人在竖直方向的分速度大小为
则，人在空中运动的时间为
人在水平方向的分速度大小为
水平方向的位移
联立，解得，，
人跳起的瞬间，在水平方向上动量守恒
解得
独木舟在这段时间内运动的距离为
人落到岸上瞬间与独木舟间的距离
（3）设人做的功最小时人的速度方向与水平方向夹角为，速度大小为，则人在竖直方向的分速度大小为
人在空中运动的时间为
人在水平方向的分速度大小为
水平方向的位移
整理可得
人跳离独木舟时，系统水平方向动量守恒
根据能量守恒可得人做的功为
联立得
根据数学知识可得当时，即时，W取最小值，代入数值得此时电压
0.09
0.16
0.27
0.40
0.60
0.67
电流
0.90
0.80
0.68
0.50
0.38
0.17