2024屆河南省五市高三下學(xué)期二模理綜試題-高中物理【含答案解析】

2024年河南省五市高三第二次聯(lián)考理科綜合能力測(cè)試本試題卷分為第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分?？忌鞔饡r(shí)，將答案答在答題卡上，在本試題卷上答題無效?？荚嚱Y(jié)束后，監(jiān)考老師只收答題卡。注意事項(xiàng)：1．答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫（涂）在答題卡上?？忌J(rèn)真核對(duì)答題卡上粘貼的條形碼的“準(zhǔn)考證號(hào)、姓名”與考生本人準(zhǔn)考證號(hào)、姓名是否一致。2．第1卷每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。第Ⅱ卷用黑色墨水簽字筆在答題卡上書寫作答，在試題上作答，答案無效。3．考試結(jié)束，監(jiān)考教師將答題卡收回?？赡苡玫降南鄬?duì)原子質(zhì)量：H1Li7C12N14O16Na23S32Co59Ni59I127二、選擇題（本題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第14~18題只有一項(xiàng)符合題目要求，第19~21題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。）1.如圖為氫原子的能級(jí)圖。大量氫原子處于的激發(fā)態(tài)，在向低能級(jí)躍遷時(shí)放出光子，用這些光子照射逸出功為4.54eV的金屬鎢，下列說法正確的是（）A.躍遷到放出的光子動(dòng)量最大B.有6種頻率的光子能使金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)C.逸出光電子的最大初動(dòng)能為12.75eVD.用0.86eV的光子照射處于激發(fā)態(tài)的氫原子不能被其吸收【答案】A【解析】【詳解】A．從n＝4躍遷到n＝1放出的光子能量最大，根據(jù)，可知?jiǎng)恿恳沧畲?，A正確；B．大量氫原子從n＝4的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)能放出種頻率的光子，但其中只有從n＝4、3、2能級(jí)躍遷到n＝1放出的三種光子超過金屬鎢的逸出功能夠使其發(fā)生光電效應(yīng)，B錯(cuò)誤；C．從能級(jí)4躍遷到能級(jí)1放出的光子能量最大為12.75eV，照射金屬鎢后，根據(jù)光電效應(yīng)方程光電子的最大初動(dòng)能為C錯(cuò)誤；D．由于從n＝4躍遷到n＝∞需要吸收的光子能量為＝0.85eV因此只要入射光子的能量大于等于0.85eV都能被氫原子吸收從而使其電離，所以0.86eV的光子能夠被吸收，D錯(cuò)誤。故選A2.如圖所示，為甲、乙兩列波在相同均勻介質(zhì)中傳播的波形圖，下列說法正確的是（）A.甲、乙波長之比 B.甲、乙振幅之比C.甲、乙波速之比 D.甲、乙周期之比【答案】C【解析】【詳解】AB．根據(jù)題意，由圖可知，甲、乙波長之比，甲、乙振幅之比，故AB錯(cuò)誤；C．甲、乙兩列波在相同均勻介質(zhì)中傳播，則甲、乙波速之比，故C正確；D．由公式可知，波速相同，周期與波長成正比，則甲、乙周期之比，故D錯(cuò)誤。故選C。3.北京時(shí)間2023年12月15日21時(shí)41分，我國在文昌航天發(fā)射場成功將遙感四十一號(hào)衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進(jìn)入同步傾斜軌道，該星是一顆高軌道光學(xué)遙感衛(wèi)星。遙感四十一號(hào)衛(wèi)星與在軌高度約為343km的神舟十七號(hào)載人飛船（兩者都近似看作繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)）相比，下列說法正確的是（）A.遙感四十一號(hào)衛(wèi)星向心加速度更大B.神舟十七號(hào)載人飛船的動(dòng)能更大C.神舟十七號(hào)載人飛船發(fā)射速度更大D.相等時(shí)間內(nèi)遙感四十一號(hào)衛(wèi)星與地球的連線掃過的面積大于神舟十七號(hào)飛船與地球的連線掃過的面積【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)題意可知，遙感四十一號(hào)衛(wèi)星的軌道半徑大于神舟十七號(hào)載人飛船的軌道半徑A．由萬有引力提供向心力有解得可知，神舟十七號(hào)載人飛船的向心加速度更大，故A錯(cuò)誤；B．由于遙感四十一號(hào)衛(wèi)星和神舟十七號(hào)載人飛船的質(zhì)量關(guān)系未知，無法比較誰的動(dòng)能更大，故B錯(cuò)誤；C．由于衛(wèi)星軌道越高，機(jī)械能越大，發(fā)射速度越大，則遙感四十一號(hào)衛(wèi)星的發(fā)射速度更大，故C錯(cuò)誤；D．由萬有引力提供向心力有解得衛(wèi)星與中心天體連線掃過的扇形面積整理可得可知，軌道半徑越大，與中心天體連線掃過的扇形面積越大，則相等時(shí)間內(nèi)遙感四十一號(hào)衛(wèi)星與地球的連線掃過的面積大于神舟十七號(hào)飛船與地球的連線掃過的面積，故D正確。故選D。4.車輛前進(jìn)的阻力主要有三個(gè)：滾動(dòng)阻力、空氣阻力和上坡阻力，高鐵的鐵軌非常平緩，大部分時(shí)候都可以忽略上坡阻力，所以主要的阻力來源就是滾動(dòng)阻力和空氣阻力，滾動(dòng)阻力與總重力成正比，空氣阻力跟高鐵運(yùn)動(dòng)的速度的二次方成正比，研究表明，當(dāng)高鐵以速度運(yùn)行時(shí)，空氣阻力占總阻力的約60％，人均百公里能耗約為2.0度電，當(dāng)高鐵以速度運(yùn)行時(shí)，人均百公里能耗約為多少度電（）A.3.0 B.3.5 C.4.0 D.4.5【答案】B【解析】【詳解】設(shè)滾動(dòng)阻力為，當(dāng)高鐵以速度運(yùn)行時(shí)，空氣阻力為，總阻力為；當(dāng)高鐵以速度運(yùn)行時(shí)，空氣阻力為總阻力為；百公里能耗之比等于總阻力之比為解得故選B。5.如圖所示，在第一象限有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場（坐標(biāo)軸上無磁場），位于x軸上的Р點(diǎn)有一粒子發(fā)射器，沿與x軸正半軸成60°角方向發(fā)射不同速率的電子，已知當(dāng)速度為時(shí)，粒子恰好從О點(diǎn)沿y軸負(fù)方向離開坐標(biāo)系，則下列說法正確的是（）A.如果，則粒子速度越大，在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越長B.如果，則粒子速度越大，在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越短C.如果，則粒子速度越大，在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越長D.如果，則粒子速度越大，在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越短【答案】B【解析】【詳解】AB．當(dāng)速度為時(shí)，粒子恰好從О點(diǎn)沿y軸負(fù)方向離開坐標(biāo)系，作出此時(shí)的軌跡如圖所示該軌跡恰好與y軸相切，若，粒子速度越大，軌跡半徑越大，軌跡飛出點(diǎn)逐漸從上述軌跡切點(diǎn)位置上移，可知，對(duì)應(yīng)軌跡圓心角越小，根據(jù)可知，粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越短，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．若，結(jié)合上述可知，粒子軌跡為一段優(yōu)弧，粒子從x軸正方向射出，根據(jù)單邊有界磁場的對(duì)稱性，飛出的速度方向與x軸正方向夾角仍然等于60°，根據(jù)幾何關(guān)系可知，軌跡所對(duì)應(yīng)的圓心角始終為240°，根據(jù)可知，如果，則在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定，與速度大小無關(guān)，故CD錯(cuò)誤。故選B。6.人造樹脂是常用的眼鏡鏡片材料。如圖所示，一束單色藍(lán)光照射在一人造樹脂立方體上，經(jīng)折射后，射在桌面上的點(diǎn)。已知光線的入射角為，光速，下列說法正確的是（）A.折射率等于B.在介質(zhì)中的傳播時(shí)間為C.順時(shí)針旋轉(zhuǎn)入射光線至合適位置，可以在樹脂上表面出現(xiàn)全反射現(xiàn)象D.若將入射光換成紅光，則點(diǎn)將向右移動(dòng)【答案】BD【解析】【詳解】A．將過O點(diǎn)的法線延長，與BP交于D點(diǎn)，如圖由幾何關(guān)系可得所以該人造樹脂材料的折射率故A錯(cuò)誤；B．由，解得藍(lán)光在人造樹脂立方體中的速度光在介質(zhì)中的傳播時(shí)間為故B正確；C．光從光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)，不會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象，光在樹脂上表面不會(huì)出現(xiàn)全反射現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；D．紅光的折射率比藍(lán)光的折射率小，由，可知將入射光換成紅光，折射角變大，則點(diǎn)將向右移動(dòng)，故D正確。故選BD。7.如圖所示，有一勻強(qiáng)電場平行于平面，一個(gè)質(zhì)量為m的帶電粒子僅在電場力作用下從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，粒子在O點(diǎn)時(shí)速度沿y軸正方向，經(jīng)A點(diǎn)時(shí)速度沿x軸正方向，且粒子在A點(diǎn)的速度大小是它在O點(diǎn)時(shí)速度大小的2倍。關(guān)于該粒子在OA這一過程的運(yùn)動(dòng)情況，下列說法正確的是（）A.帶電粒子帶負(fù)電B.帶電粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能比在O點(diǎn)的電勢(shì)能小C.這段運(yùn)動(dòng)過程中粒子的最小動(dòng)能為D.電場力方向與軸正方向之間夾角的正切值為【答案】BD【解析】【詳解】A．由于電場線方向未知，則帶電粒子的電性未知，故A錯(cuò)誤；B．帶電粒子從O點(diǎn)到A點(diǎn)動(dòng)能增加，則電場力做正功，電勢(shì)能減小，故帶電粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能比在O點(diǎn)的電勢(shì)能小，故B正確；D．設(shè)加速度方向與y軸正方向之間的夾角為，如圖所示則在沿著y軸方向上沿著x軸方向上并且粒子在A點(diǎn)的速度是它在O點(diǎn)時(shí)速度的2倍，即聯(lián)立解得故D正確；C．當(dāng)速度最小時(shí)，速度方向與電場力方向垂直，設(shè)最小速度為，將初速v0沿著電場力方向和垂直電場力方向進(jìn)行分解，可得則最小動(dòng)能為故C錯(cuò)誤；故選BD。8.如圖（a），質(zhì)量均為m的小物塊甲和木板乙疊放在光滑水平面上，甲到乙左端的距離為L，初始時(shí)甲、乙均靜止，質(zhì)量為M的物塊丙以速度向右運(yùn)動(dòng)，與乙發(fā)生彈性碰撞。碰后，乙的位移x隨時(shí)間t的變化如圖（b）中實(shí)線所示，其中時(shí)刻前后的圖像分別是拋物線的一部分和直線，二者相切于P，拋物線的頂點(diǎn)為Q。甲始終未脫離乙，重力加速度為。下列說法正確的是（）A.碰后瞬間乙的速度大小為B.甲、乙間的動(dòng)摩擦因數(shù)為C.甲到乙左端的距離D.乙、丙的質(zhì)量比【答案】BC【解析】【詳解】AB．設(shè)碰后瞬間乙的速度大小為，碰后乙的加速度大小為a，由圖（b）可知拋物線的頂點(diǎn)為Q，根據(jù)x-t圖像的切線斜率表示速度，則有聯(lián)立解得，根據(jù)牛頓第二定律可得解得甲、乙間的動(dòng)摩擦因數(shù)為故A錯(cuò)誤，B正確；C．由于甲、乙質(zhì)量相同，則甲做加速運(yùn)動(dòng)的加速度大小也為根據(jù)圖（b）可知，時(shí)刻甲、乙剛好共速，則時(shí)間內(nèi)甲、乙發(fā)生的相對(duì)位移為則甲到乙左端的距離滿足故C正確；D．物塊丙與乙發(fā)生彈性碰撞，碰撞過程根據(jù)動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒可得可得可得乙、丙的質(zhì)量比為故D錯(cuò)誤。故選BC。第Ⅱ卷（非選擇題共174分）三、非選擇題（說明：物理部分為第22~26題，共62分；化學(xué)部分為27~30題，共58分；生物部分為31~35題，共54分）9.在學(xué)習(xí)完畢傳統(tǒng)的“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)后，同學(xué)們采用傳感器等設(shè)備重新設(shè)計(jì)了一套新的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)中，將完全相同的擋光片依次固定在圓弧軌道上，擺錘上內(nèi)置了光電傳感器，可測(cè)出擺錘經(jīng)過擋光片時(shí)間，測(cè)出部分?jǐn)?shù)據(jù)如表，表中高度h為0的位置為重力勢(shì)能的零勢(shì)能點(diǎn)：高度h/m0.100.080.060.040.020勢(shì)能Ep/J0.02950.02360.01770.01180.00590.0000動(dòng)能Ek/J0.0217A0.03280.03950.04440.0501機(jī)械能E/J0.05120.05040.05050.05030.05030.0501（1）若擋光片的寬度極小且為d，擋光時(shí)間為，則擺錘經(jīng)過擋光片時(shí)的速度大小為_________________（用題目給的符號(hào)表示）。（2）表中A處數(shù)據(jù)應(yīng)___________J（寫具體數(shù)值）。（3）另一小組記錄了每個(gè)擋光板所在的高度h及其相應(yīng)的擋光時(shí)間后，繪制了四幅圖像。其中可以說明機(jī)械能守恒的圖像最合適的是___________。A．B．C．D．【答案】①.②.0.0268③.C【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)極短時(shí)間的平均速度近似等于瞬時(shí)速度可知，擺錘經(jīng)過擋光片時(shí)的速度大小為（2）[2]根據(jù)機(jī)械能計(jì)算公式可知，動(dòng)能（3）[3]根據(jù)機(jī)械能守恒可知畫直線方程更佳故選C。10.測(cè)定干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的電路如圖（a）所示，MN為一段粗細(xì)均勻、電阻率較大的電阻絲，定值電阻R0。調(diào)節(jié)滑片，記錄電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I及對(duì)應(yīng)的PN長度x，繪制出圖（b）所示的U—I圖像。（1）由圖（b）求得電池的電動(dòng)勢(shì)E=___________V，內(nèi)阻r=___________Ω（均保留2位小數(shù)）；（2）實(shí)驗(yàn)中因電表內(nèi)阻的影響，電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值___________（選填“大于”、“等于”或“小于”）真實(shí)值；（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可繪出圖（c）所示的圖像。若圖像斜率為k，電阻絲橫截面積為S，則電阻絲的電阻率=___________，電表內(nèi)阻對(duì)電阻率的測(cè)量___________（選填“有”或“沒有”）影響?！敬鸢浮竣?1.49②.0.25③.小于④.kS⑤.沒有【解析】詳解】（1）[1]由圖（a）所示電路圖可知，路端電壓由圖（b）所示U—I圖像可知，電池的電動(dòng)勢(shì)[2]圖像斜率的絕對(duì)值內(nèi)阻（2）[3]根據(jù)圖（a）可知，伏安法測(cè)電阻相對(duì)于電源來說采用電流表外接法，由于電壓表分流作用，電流表測(cè)量值偏小，當(dāng)外電路短路時(shí)，電流測(cè)量值等于真實(shí)值，電源的U-I圖像如圖所示由圖像可知，電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值小于真實(shí)值；（3）[4]根據(jù)圖（a）所示電路圖可知R+RA==由圖像可知，圖像的斜率解得[5]考慮電表內(nèi)阻，圖像的斜率不變，對(duì)電阻率的測(cè)量沒有影響。11.氣壓式紅酒開瓶器是利用壓縮空氣原理使瓶內(nèi)的壓強(qiáng)發(fā)生變化，從而輕松打開瓶蓋的一種工具。某種紅酒瓶內(nèi)的氣體體積為，壓強(qiáng)為。如圖所示，拉壓一次與紅酒塞相連的活塞式開瓶器，可以把體積為壓強(qiáng)為的空氣打進(jìn)紅酒瓶中，設(shè)打氣過程在室溫下（熱力學(xué)溫度），紅酒瓶與環(huán)境之間導(dǎo)熱良好且氣體溫度不變，瓶塞與瓶壁間的摩擦力很大。大氣壓強(qiáng)為，當(dāng)紅酒瓶內(nèi)的氣體壓強(qiáng)為時(shí)活塞彈出，求：用開瓶器需要打幾次氣才能使活塞彈出?！敬鸢浮俊窘馕觥俊驹斀狻吭O(shè)用開瓶器需要打n次氣才能使活塞彈出，有得12.如圖，平面直角坐標(biāo)系xOy的y軸沿豎直方向，x軸沿水平方向，在y≥h的區(qū)域存在平行于紙面的勻強(qiáng)電場，其它區(qū)域無電場。現(xiàn)將一質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球從y軸上y=2h無初速釋放，不計(jì)阻力，重力加速度大小為g，帶電小球做加速度大小為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向與y軸負(fù)方向成60°。求：（1）電場強(qiáng)度大小和方向；（2）小球從釋放到經(jīng)過x軸的運(yùn)動(dòng)時(shí)間及小球經(jīng)過x軸的位置坐標(biāo)。【答案】（1），方向與x軸正方向成30°斜向上；（2），3h【解析】【詳解】（1）帶電小球在y≥h區(qū)間做勻加速運(yùn)動(dòng)，受力如圖所示由牛頓第二定律得F合=ma由題知a=g則由圖可見F電=mg又F電=qE解得電場方向與x軸正方向成30°斜向上。（2）由題圖可知，小球經(jīng)過y=h水平線時(shí)x坐標(biāo)①小球在2h≥y≥h區(qū)間運(yùn)動(dòng)有解得又解得②小球在0≤y<h區(qū)間運(yùn)動(dòng)：，水平方向做速度為v1x勻速直線運(yùn)動(dòng)，有x2=v1xt2豎直方向做初速為v1y，加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有聯(lián)立解得，小球從釋放到x軸的運(yùn)動(dòng)時(shí)間小球經(jīng)過x軸的位置坐標(biāo)13.如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌a1b1c1、a2b2c2平行放置，導(dǎo)軌間距L=1m，a1b1、a2b2段傾斜且足夠長，與水平方向的夾角θ=37°，b1c1、b2c2段水平，在距離b1b2連線的左側(cè)x=1.75m處有兩根固定立柱，導(dǎo)軌水平和傾斜部分平滑連接。傾斜部分導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.3T、方向垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場中（不包括b1b2連線上），水平導(dǎo)軌處沒有磁場。質(zhì)量為m1=0.3kg、電阻為R=0.4Ω的金屬棒甲置于傾斜導(dǎo)軌上，質(zhì)量為m2=0.1kg、電阻為r=0.2Ω的金屬棒乙靜止在b1b2位置，兩金屬棒的長度均為L=1m。金屬棒甲從距離導(dǎo)軌底端足夠遠(yuǎn)處由靜止釋放，在b1b2處與金屬棒乙碰撞，碰后金屬棒乙向左運(yùn)動(dòng)，與固定立柱碰后等速率反彈。已知兩金屬棒與傾斜導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ1=0.5，與水平導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ2=0.2，在運(yùn)動(dòng)過程中兩金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，所有碰撞均為彈性碰撞，碰撞時(shí)間極短，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，si