2021-2022學年河南省新鄉(xiāng)市高二（下）期中考試物理試題（解析版）

高考資源網(wǎng)（），您身邊的高考專家PAGE歡迎廣大教師踴躍來稿，稿酬豐厚。高考資源網(wǎng)（），您身邊的高考專家歡迎廣大教師踴躍來稿，稿酬豐厚。河南省新鄉(xiāng)市2021-2022學年高二（下）期中考試物理試題考生注意：1.本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分，共110分?？荚嚂r間90分鐘。2.請將各題答案填寫在答題卡上。3.本試卷主要考試內(nèi)容：人教版選修3-2，選修3-5。第Ⅰ卷（選擇題共60分）選擇題：本題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個選項中，第1~8題只有一項符合題目要求，第9~12題有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1.如圖所示，一個原子核經(jīng)圖中所示的一系列、衰變后，生成穩(wěn)定的原子核。下列說法正確的是（）A.此過程發(fā)生了7次衰變B.此過程發(fā)生了8次衰變C.原子核發(fā)生衰變的半衰期與溫度有關(guān)D.原子核的比結(jié)合能比原子核的比結(jié)合能大【1題答案】【答案】AC【解析】【詳解】AB．根據(jù)圖和題意，設(shè)經(jīng)過a次衰變，b次衰變，則衰變的整個過程為根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和質(zhì)子數(shù)守恒由解得故A正確B項錯誤；C．放射性元素的半衰期是這種放射性元素大量原子核半數(shù)發(fā)生衰變所需要的時間，與原子核所處的溫度、壓力以及原子所處的化學狀態(tài)無關(guān)，故C項正確；D．根據(jù)衰變定義可知，衰變是由不穩(wěn)定的原子核在放射出粒子及能量后變得較為穩(wěn)定的過程，則衰變后原子核穩(wěn)定，比結(jié)合能大，故D項錯誤。故選C。2.如圖所示的交流電路中，燈、和均發(fā)光，如果保持交變電源兩端電壓的有效值不變，但頻率增大，各燈的亮、暗變化情況為（）A.燈、和均變暗B.燈、均變亮，燈變暗C.燈不變，燈變暗，燈變亮D.燈不變，燈變亮，燈變暗【2題答案】【答案】C【解析】【詳解】當交變電源的頻率增大時，電阻器對電流的阻礙作用不變，電感器對電流的阻礙作用增強，電容器對電流的阻礙作用減弱，所以燈L1亮度不變，燈L2變暗，燈L3變亮，故C正確，ABD錯誤。故選C。3.如圖所示，以的速度飛來的壘球，被球棒以的速度反向擊回，已用壘球的質(zhì)量為，球棒與壘球的作用時間為，則球棒對壘球的平均作用力大小約為（）A. B. C. D.【3題答案】【答案】B【解析】【詳解】設(shè)壘球初速度方向為正方向，根據(jù)動量定理得解得代入數(shù)據(jù)得負號表示與初速度方向相反，故B正確，ACD錯誤。故選B。4.圖甲是小型交流發(fā)電機的示意圖，兩磁極、間的磁場可視為水平方向的勻強磁場，A為理想交流電流表。線圈繞垂直于磁場的水平軸沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，從圖甲所示位置開始計時，產(chǎn)生的交變電流隨時間變化的圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（）

A.該交變電流的頻率為B.該交變電流的有效值是C.時，穿過線圈的磁通量最大D.該交變電流瞬時值表達式為【4題答案】【答案】D【解析】【詳解】A．圖像可知，周期為則頻率故A錯誤；B．圖像可知，電流的最大有效值故B錯誤；C．由題圖乙可知時，感應(yīng)電流最大，則此時穿過線圈的磁通量為零，故C錯誤；D．線圈轉(zhuǎn)動的角速度為由圖甲可知，時刻線圈位置垂直于中性面，則該交變電流瞬時值表達式為故D正確。故選D。5.光滑水平地面上有甲、乙兩個小球，它們在時發(fā)生正碰（碰撞時間極短），碰撞前后兩球相對坐標原點的位置坐標隨時間變化的圖像如圖所示，其中乙球的質(zhì)量為。則甲球的質(zhì)量為（）

A. B. C. D.【5題答案】【答案】A【解析】【詳解】圖像斜率代表速度，由圖知，碰前碰后根據(jù)動量守恒代入數(shù)據(jù)解得故選A。6.靜止的質(zhì)量均為的正、負電子發(fā)生湮滅而轉(zhuǎn)化為一個光子，光在真空中的傳播速度為，普朗克常量為，則湮滅后轉(zhuǎn)化成的光子的波長等于（）A. B. C. D.【6題答案】【答案】D【解析】【詳解】由于光子的靜止質(zhì)量為零，所以質(zhì)量的虧損為由質(zhì)能方程，對應(yīng)的能量為根據(jù)能量守恒可知解得故選D。7.壓敏電阻的阻值R隨所受壓力的增大而減小。某興趣小組利用壓敏電阻設(shè)計了判斷電梯運行狀態(tài)的裝置，其電路如圖甲所示。將壓敏電阻平放在電梯內(nèi)，受壓面朝上，在上面放一物體A，電梯靜止時電壓表示數(shù)為，在電梯由靜止開始運行過程中，電壓表的示數(shù)變化情況如圖乙所示。下列判斷正確的是（）A.電梯勻加速下降 B.電梯勻加速上升C.電梯下降且加速度在變大 D.電梯上升且加速度在變小【7題答案】【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)歐姆定律得結(jié)合圖像可得電路中的電流一直減小，又可知壓敏電阻的阻值一直增加，則A對壓敏電阻的壓力減小，可知A處于失重狀態(tài)，則電梯處于向上減速或向下加速并且加速度越來越大。故選C。8.某金屬的逸出功為，一群處于基態(tài)（）的氫原子吸收能量被激發(fā)后，輻射出的光子中只有兩種光子可以使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則氫原子吸收的最大能量為（）A. B. C. D.【8題答案】【答案】A【解析】【詳解】某金屬的逸出功為10.32eV，有兩種光子可以使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故兩種光子的能量必須大于等于10.32eV，可知應(yīng)吸收的能量為12.75eV，躍遷到能級，故A正確，BCD錯誤。故選A。9.“玉兔號”月球車攜帶有同位素核電池，的半衰期為88年，衰變方程為，則下列說法正確的是（）A.中子數(shù)比的中子數(shù)多2個B.衰變發(fā)出的射線是電磁波，穿透能力很強C.衰變前后原子核的動量不守恒，核子質(zhì)量守恒D.20個經(jīng)過88年后一定還剩余10個【9題答案】【答案】AB【解析】【詳解】A．的中子數(shù)為的中子數(shù)為的中子數(shù)比的中子數(shù)多2個，故A正確；B．衰變發(fā)出的射線是電磁波，穿透能力很強，故B正確；C．原子核衰變過程中系統(tǒng)內(nèi)里遠大于外力，所以衰變前后原子核的動量守恒，但衰變過程中釋放能量，有質(zhì)量虧損，核子質(zhì)量不守恒，故C錯誤；D．半衰期具有統(tǒng)計規(guī)律，對大量原子核適用，對少量原子核不適用，故D錯誤。故選AB。10.生命在于運動，體育無處不在，運動無限精彩。如圖所示，質(zhì)量為的小船靜止在水面上，質(zhì)量為的人在甲板上立定跳遠的成績?yōu)?，不計空氣和水的阻力，下列說法正確的是（）A.人在甲板上散步時，船將后退B.人在立定跳遠的過程中船保持靜止C.人在立定跳遠的過程中船后退了D.人相對地面的成績?yōu)椤?0題答案】【答案】AD【解析】【詳解】BC．根據(jù)人船模型動量守恒有代入已知量解得人在立定跳遠的過程中船后退了0.2m，BC錯誤；D．人相對地面的成績?yōu)楣蔇正確；A．根據(jù)動量守恒定律知：人在甲板上散步時，船將后退，A正確。故選AD。11.一座小型水電站通過匝數(shù)比為的理想升壓變壓器和匝數(shù)比為的理想降壓變壓器向較遠處的用戶輸送電能，如圖所示。已知發(fā)電機的輸出電壓，用戶處的電壓，下列說法正確的是（）A.升壓變壓器副線圈兩端的電壓為2000VB.降壓變壓器原線圈兩端的電壓為1900VC.用戶消耗的電功率等于水電站的輸出功率D.若兩變壓器間線路的總電阻為10Ω，則水電站的輸出功率為20kW【11題答案】【答案】ABD【解析】【詳解】A．根據(jù)可得故A正確；B．根據(jù)可得故B正確；C．升壓變壓器副線圈的電壓大于降壓變壓器原線圈的電壓，兩線圈電流相等，根據(jù)可知升壓變壓器副線圈的功率大于降壓變壓器原線圈的功率，結(jié)合變壓器原副線圈的功率相等可知用戶消耗的電功率小于水電站的輸出功率，故C錯誤；D．兩變壓器間線路的總電阻為10Ω，則輸電線中的電流則水電站的輸出功率為故D正確。故選ABD。12.如圖所示，兩間距為的光滑導軌平行放置，左側(cè)是半徑為的圓弧，底端與右側(cè)水平部分、相切，右側(cè)水平部分存在豎直向上、磁感應(yīng)強度大小為的勻強磁場。質(zhì)量為的導體棒垂直靜置在導軌上，與相距為，現(xiàn)將質(zhì)量為的導體棒從圓弧導軌頂端由靜止釋放。已知兩導體棒長度均為、電阻均為，運動過程中始終與導軌垂直且接觸良好，兩導體棒始終未發(fā)生碰撞，水平導軌足夠長，不計空氣阻力，重力加速度大小為，下列說法正確的是（）A.棒最終的速度大小為B.棒最終的速度大小為C.棒最終產(chǎn)生的熱量為D.、兩棒最終的距離為【12題答案】【答案】BCD【解析】【詳解】AB．由動能定理解得棒到位置時的速度、最后的速度相等，根據(jù)動量守恒定律得解得故B正確，A錯誤；C．根據(jù)能量守恒定律得電路中產(chǎn)生的總熱量棒最終產(chǎn)生的熱量為故C正確；D．設(shè)棒的相對位移為，對棒由動量定理得又解得、兩棒最終的距離為故D正確。故選BCD。第Ⅱ卷（非選擇題共50分）非選擇題：共5小題，共50分。把答案填在答題卡中的橫線上或按題目要求作答。解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。13.某同學用圖甲所示的裝置驗證動量守恒定律。在長木板的右端利用小木塊微調(diào)木板的傾斜程度，以平衡摩擦力，使小車在木板上做勻速直線運動。小車A前端貼有橡皮泥，后端連接通過打點計時器的紙帶，接通打點計時器電源后，讓小車A以某速度做勻速直線運動，與置于木板上靜止的小車相碰并黏在一起，繼續(xù)做勻速直線運動，得到的紙帶如圖乙所示。已知打點計時器的電源頻率為，小車A（包括橡皮泥）的質(zhì)量為，小車的質(zhì)量為。回答下列問題：（1）計算小車A碰撞前的速度大小應(yīng)選__________段，計算兩小車碰撞后的速度大小應(yīng)選__________段；（均填“”、“”、“”或“”）（2）碰前兩小車的總動量大小為__________，碰后兩小車的總動量大小為__________。（計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）【13題答案】【答案】①.BCCB②.DEED③.0.570④.0.565【解析】【詳解】（1）[1][2]推動小車A使其由靜止開始運動，小車有個加速過程，在碰撞前做勻速直線運動，因此選取BC段計算小車A碰前的速度大小，即碰撞過程是一個變速過程，A和B碰撞后黏連繼續(xù)做勻速直線運動，因此選取DE段計算兩車碰撞后的速度大小，即（2）[3][4]碰前兩小車的總動量大小碰后兩小車的總動量大小14.學習了傳感器之后，某物理興趣小組找到了一個熱敏電阻R，想利用熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小的特點來制作一個簡易的溫度計。興趣小組查到了該熱敏電阻的阻值隨溫度變化的一些信息如圖甲所示。他們準備的實驗器材如下：干電池（電動勢為1.5V，內(nèi)阻不計），毫安表（量程為10mA、內(nèi)阻RA為40Ω），滑動變阻器R1，開關(guān)、導線若干。（1）若直接將干電池、開關(guān)、毫安表、熱敏電阻R串接成一個電路作為測溫裝置，則該電路能測得的最高溫度為___________℃。（2）現(xiàn)在該興趣小組想讓測溫范圍大一些，使該電路能測得的最高溫度為100℃，他們又設(shè)計了如圖乙所示的電路圖，并進行了如下操作：a.將該熱敏電阻R做防水處理后放入100℃的沸水中，一段時間后閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器R1，使毫安表指針滿偏；b.保持滑動變阻器R1接入電路的電阻不變，他們在實驗室中找來了一瓶水，把熱敏電阻R放入水中，一段時間后閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)毫安表的示數(shù)為8.0mA，則測得水的溫度為___________℃。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）c.毫安表電流值I（單位：A）和溫度t（單位：℃）的關(guān)系式為___________。d.根據(jù)關(guān)系式將毫安表刻度盤上的電流值改寫為溫度值?！?4題答案】【答案】①.75②.6.25③.【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)圖像可知，溫度越高，熱敏電阻的阻值越小。電流表的量程為10mA，所以電路的總電阻最小值為可知熱敏電阻的阻值為由R-t圖像可知解得（2）b.[2]將該熱敏電阻R做防水處理后放入100℃的沸水中，由圖像可知此時的電阻為100Ω；過一段時間后閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器R1，使毫安表指針滿偏此時當毫安表的示數(shù)為8.0mA時，熱敏電阻的阻值為可得溫度為c.[3]由題意可得毫安表的電流值I（單位：A）和溫度t（單位：℃）的關(guān)系式為15.一光電管的陰極用截止頻率為的金屬銫制成，并接入如圖所示的電路中。當用頻率為的單色光射向陰極時，能產(chǎn)生光電流。移動變阻器的滑片，當電壓表的示數(shù)為時恰好達到飽和電流。已知普朗克常量為，電子的質(zhì)量為，電子的電荷量為，真空中的光速為。求：（1）每個單色光的光子的動量大??；（2）光電子到達陽極時的最大動能。【15題答案】【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）設(shè)單色光的波長為，則有：解得（2）設(shè)光電子的最大初動能為，根據(jù)光電效應(yīng)方程及動能定理得解得16.放射性元素X經(jīng)過α衰變后會產(chǎn)生新的物質(zhì)Y和He，現(xiàn)把原子核X靜置于磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中，α衰變過程中因質(zhì)量虧損產(chǎn)生的能量全部轉(zhuǎn)化為新核的動能，且原子核Y的速度方向恰好垂直于磁場，新核在磁場中運動時僅受磁場的作用，已知α粒子的質(zhì)量為m、帶電荷量為q、運動的軌道半徑為R，原子核Y的質(zhì)量為M，真空中的光速為c。（1）寫出該衰變的核反應(yīng)方程式；（2）求α粒子在磁場中運動所產(chǎn)生等效電流I；（3）求該衰變虧損的質(zhì)量△m。【16題答案】【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）該衰變的核反應(yīng)方程式為（2）設(shè)α粒子做勻速圓周運動的速度大小為v，則有解得（3）設(shè)衰變后原子核Y的動量大小為p，根據(jù)動量守恒定律知α粒子的動量大小也為p，則有解得17.如圖所示，在足夠大的光滑水平地面上，物塊A疊放在平整的薄板C上，它們右端對齊以的共同速度向右運動，之后物塊A與懸掛于O點正下方的小球B發(fā)生彈性碰撞（碰撞時間極短），經(jīng)，小球B第一次回到最低點，最終物塊A與薄板C左端恰好對齊。已知物塊A的質(zhì)量，長，薄板C的質(zhì)量，長為3L，其上表面初始兩者疊加部分光滑，左側(cè)長2L