河南省豫北名校联盟2021-2022学年高二下学期联考二物理试题(1)

河南省豫北名校联盟高二下学期联考二 物理试题 本试卷共100 分，考试时间90 分钟。 一、选择题（本题共16 小题，每小题3 分，共48 分，1-10 单选题,11-16 多选题） 1.关于光电效应,下列说法正确的是( ) A.光电效应是原子核吸收光子向外释放电子的现象 B.饱和光电流与入射光的强度有关,且随入射光强度的增强而减小 C.金属的逸出功与入射光的频率成正比 D.用不可见光照射某金属,不一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的最大初动能大 2.关于晶体，以下说法中正确的是( ) A．晶体一定有规则的几何外形 B．晶体一定具有各向异性，只有非晶体显示各向同性 C．晶体熔化时具有一定的熔点 D．晶体融化时吸收热量，分子平均动能一定增大 3．为防范新冠病毒的蔓延，额温枪成为重要的防疫装备。有一种红外测温仪的原理是：任 何物体在高于绝对零度（-273℃）以上时都会向外发出红外线，额温枪通过红外线照射到 温度传感器，发生光电效应，将光信号转化为电信号，计算出温度数据。已知人体温正常 时能辐射波长为10μm 的红外光，如图甲所示，用该红外光照射光电管的阴极K 时，电路 中有光电流产生，得到的电流随电压变化图像如图乙所示，已知h=6.63×10-34J·s ，e=1.6×10- 19C，则（ ） A．波长10 μm 的红外光在真空中的频率为3×1014 Hz B．将图甲的电源反接，一定不会产生电信号 C．由图乙数据可知该光电管的阴极金属逸出功约为0.1eV D．若人体温度升高，则辐射红外线的强度减弱，光电管转换成的光电流减小 4、如右下图为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3.34ev，那么对氢原子在能量跃迁过程 中发射或吸收光子的特征,认识正确的是( ) A．用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板一定不能产生光电效应 B．一群处于n=3 能级的氢原子向基态跃迁时，能放出4 种不同频率的光 C．用能量为10.3eV 的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态 D．一群处于n=3 能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电 子的最大初动能为8.75eV 5、下列说法正确的是（ ） A． 衰变所释放的电子是原子核内的质子转变为中子时产生的 B．铀核（ 238 92U ）衰变为铅核（ 206 82Pb ）的过程中，要经过8 次衰变和6 次衰变 C． 210 83Bi 的半衰期是5 天，100 克 210 83Bi 经过10 天后还剩下50 克 D．密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的 6.如图是原子物理史上几个著名的实验，关于这些实验，下列说法正确的是: ( ) A．卢瑟福a 粒子散射实验否定了原子结构的枣糕模型，提出原子的核式结构模型 B．放射线在磁场中偏转，中间没有偏转的为射线，电离能力最强 C．电压相同时，光照越强，光电流越大，说明遏止电压和光的强度有关 D．铀235 只要俘获中子就能进行链式反应 7.某实验小组用同一光电管完成了光电效应实验,得到了光电流与对应电压之间的关系图象 甲、乙、丙,如图所示。则下列说法正确的是( ) A.甲光的频率大于乙光的频率 B.乙光的波长大于丙光的波长 C.甲光的光强大于丙光的光强 D.甲光和丙光产生的光电子的最大初动能不相等 8．如图上右所示为氢原子的能级图，则下列说法正确的是( ) A．若已知可见光的光子能量范围为1.62 eV～3.11 eV，则处于第4 能级状态的氢原子， 辐射光的谱线在可见光范围内的有2 条 B．当氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时，氢原子的电势能增加，电子的动 能增加 C．处于第3 能级状态的氢原子，辐射出三种波长分别为λ1、λ2、λ3(λ1>λ2>λ3)的三条谱 线，则λ1＝λ2＋λ3 D．若处于第2 能级状态的氢原子向基态跃迁时辐射出的光能使某金属板发生光电效 应，则从第5 能级跃迁到第2 能级时辐射出的光也一定能使此金属板发生光电效应 9．关于分子动理论和物体的内能，下列说法正确的是（ ） A．某种物体的温度为0°C，说明该物体中分子的平均动能为零 B．物体的温度升高时，分子的平均动能一定增大，内能也一定增大 C．当温度变化1°C 时，也可以说成温度变化274K D．质量相同时，0°C 的水比0°C 的冰的内能大 10．如图所示，垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2a， 磁感应强度的大小为B，一边长为a、电阻为4R 的正方形均匀导线 框CDEF 从图示位置开始沿x 轴正方向以速度v 匀速穿过磁场区域， 在图乙中给出的线框EF 两端的电压UEF与线框移动距离x 的关系图 象正确的是( ) 11．在匀强磁场中，一个50 匝的闭合矩形金属线圈， 绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随 时间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为2 Ω，则（） A．t＝0.5 s 时，线圈平面恰与中性面重合 B．t＝1 s 时，线圈中的电流改变方向 C．t＝1.5 s 时，线圈中的感应电动势为零 D．一个周期内，线圈产生的热量为8π2 J 12．如图，图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1：n2=5：1，电阻R= 20Ω， L1、L1为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关原线圈接正弦交变电源，输入电压u 随时间t 的变化关系如图乙所示．现将S1接l 且S2闭合，此时L2正常发光．下列说法正确 的是（） A．输入电压u 的表达式u= sin(50πt)V B．当S1接1，断开S2时，L1、L2均正常发光 C．当S1接1，断开S2时，原线圈的输入功率将减小 D．当S1换接到2 后，R 消耗的电功率为0.8W 13．近年来，我国北方地区的高压输电线因遭遇寒流雨雪结冰负重增加造成断裂事故。 科研攻关小组设想利用电流的热效应来快速融冰。若原正常供电时，高压线上输电电压为 U，输电电流为I，热耗功率为P；融冰时在发电功率、输电线电阻不变的情况下，通过自 动调节变压器的变压比，使输电线上的热耗功率变为25P，则融冰时（） A．输电电流为25I B．输电电流为5I C．输电电压为 U D．输电电压为 U 14．如图甲所示，O、P 为介质中的两点，O 为波源，OP 间距为6m。t=0 时刻O 点由 平衡位置开始向上振动，向右产生沿直线传播的简谐横波，图乙表示t=0 时刻开始P 点振 动的图象。则以下说法正确的是（） A．该波的波长12m B．该波的周期为4s C．该波的波速为2m/s D．若波源O 向右靠近P 点运动，则P 点的观察者接收到的波的频率小于波源的频率 15．如图，空间中存在一匀强磁场区域，磁场方向与竖直面纸面垂直，磁场的上、下 边界虚线均为水平面；纸面内磁场上方有一个正方形导线框abcd，其上、下两边均为磁场 边界平行，边长小于磁场上、下边界的间距.若线框自由下落，从ab 边 进入磁场时开始，直至ab 边到达磁场下边界为止，线框下落的速度大 小可能（） A．始终增加 B．始终不变 C．始终减小 D．先减小后增加 16．如图所示,a、b 两个闭合正方形线圈用同样的导线制成,匝数均为10 匝,边长la＝4lb, 图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀增大,不考虑线圈之间的相 互影响,则（） A．两线圈内产生顺时针方向的感应电流 B．a、b 线圈中感应电动势之比为16∶1 C．a、b 线圈中感应电流之比为16∶1 D．a、b 线圈中电功率之比为64∶1 三．实验题(本题共2 个小题，满分14 分） 17.（6 分）在“用单摆测定重力加速度”的实验中：[来 (1)用最小刻度为1 mm 的刻度尺测摆长，测量情况如图乙所示。O 为悬挂点，从 图中可知单摆的摆长为______。 (2)若用表示摆长，T 表示周期，那么重力加速度的表达式为g＝______。 (3)考虑到单摆振动时空气浮力的影响后，学生甲说：“因为空气浮力与摆球重 力方向相反，它对球的作用相当于重力加速度变小，因此振动周期变大。”学生 乙说：“浮力对摆球的影响好像用一个轻一些的摆球做实验，因此振动周期不 变。”这两个学生中______。 A．甲说得对 B．乙说得对 C．都说得不对 18.（8 分）利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻，要求尽量减小实验误差。 (1)应该选择的实验电路是题图中的___________（填“甲”或“乙”）。 现有开关和导线若干，以及以下器材： A．电流表（0-0.6 A） B．电流表（0-3 A） C．电压表（0-15 V） D．电压表（0-3 V） E．滑动变阻器（0-10 Ω） F．滑动变阻器（0-500 Ω） (2)实验中电流表应选用______；电压表应选用______；滑动变阻器应选用______。（均填 相应器材前的字母） (3)根据实验数据作出U-I 图像如上图所示，该电池的电动势E=___________V，内阻 r=___________Ω。（结果均保留三位有效数字） 四、计算题(本题共4 个小题，共38 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算 步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位。) 19.（8 分）如图（a），一列简谐横波沿x 轴传播，实线和虚线分别为t1=0 时刻和t2时刻的 波形图，P、Q 分别是平衡位置为x1=l.0m 和x2=4.0m 的两质点。图（b）为质点Q 的振动图 像，求： (1) t1=0 时刻，质点P 的振动方向； (2) 波的传播速度； (3) 从实线到虚线波形图所经历的时间。 20.（10 分）如图所示，一根长为L =1m 的细绝缘线，上端固定，下端系一个质量为m =0.1kg 的带电小球，将整个装置放入一匀强电场当中，电场强度大小为E =1N/C，方向水 平向右，已知：当细线偏离竖直方向为θ=300时，小球处于平衡状态，重 力加速度为g =10m/s2，试求： （1）小球带何种电荷，带电量为多少； （2）若将绝缘细线剪断，小球在t=1s 时间内运动的位移大小； （3）若将小球拉至最低点无初速度释放，绳子的最大拉力是多少？ 21. 一端封闭一端开口，内径均匀的直玻璃管注入一段水银柱，当管水平放置静止时， 封闭端A 空气柱长12cm，开口端B 空气柱长12cm，如图所示．若将管缓慢转到竖直 位置，此时A 空气柱长度为15cm，然后把管竖直 插入水银槽内，最后稳定时管中封闭端空气柱A 长仍为 12cm ，（设大气压强为 1.0×105Pa=75cmHg，整个过程中温度保持不变）， 则 （1）管中水银柱的长度L 为多少cm？ （2）最后稳定时B 空气柱的长度lB2为多少cm？ 22. 如图所示是对光电效应中产生的光电子进行比荷测定的原理图，两块平行金属板相 距很近，板间距为d，放在真空中，其中N 为锌板，受紫外线照射后将激发出沿不同 方向的光电子，光电子打在M 板上形成电流，引起微安表指针偏转，若调节变阻器 R，逐渐增大两板间电压，可以使光电流逐渐减小到零， 当电压表读数为U 时，电流恰好为零．断开开关，在 MN 之间加一垂直纸面的磁场，逐渐增大磁感应强度， 也能使光电流逐渐减小到零，此时的磁感应强度为B。 试求该光电子的比荷． 物理答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 D C C D B A C A D D AC CD BC AB AD BD 17. (1) 99.65cm (2) (3)C 18. (1)甲 (3) A D E (4) 1.45 1.30 19. 解： (1)由图(b)图像可知 时刻，质点沿着轴正向振动，再由波形图可知，此 时质点沿轴负方向振动。 (2)由图(a)可知波长为 ,由图(b)可知质点的振动周期为 ，则波速 为： ① 解之得： (3) , 解之得： 20. 解： (1)由题图分析可得，小球所受电场力水平向右，故小球带正电。设小球带 电量为，根据受力平衡可列： ① 解之得： = (2) 绳剪断后，小球做匀加速直线运动 ② ③ 可得： m （3）由最低点无处速度释放至拉力最大过程中，由动能定理： ④ 由牛顿第二定律： ⑤ 由②③④解之得： N 21.【答案】（1）15cm （2）7.5cm 【解析】 【详解】（1）对A，根据玻意耳定律 75×12=15（75-L），解得L=15cm （2）对B， 22.【答案】 2 2 8U B d 【解析】 【详解】当电压表的示数为U 时，光电流恰好为零，可知，光电子的最大初动能为 2 0 1 2 mv eU  断开开关，在MN 之间加一垂直纸面的磁场，随B 的增大，也能使光电流为零，最大初动 能的光电子做圆周运动的直径为板间距d，则 2 0 0 2mv Bev d  解得 2 2 8 e U m B d 