河南省豫北名校联考2024-2025学年高二下学期期中考试物理试卷（A卷）

2024一2025学年（下）高二年级期中考试 物 理 考生注意： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘 贴在答题卡上的指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1,电磁波谱涵盖了从无线电波到γ射线的广泛频率范围，不同波段的电磁波具有不同的特性 和应用，其中可见光的频率范围为4×1014Hz~7.5×1014Hz。下列说法正确的是 A.紫外线具有较高的能量，能够杀菌消毒 B.红外线可以照亮黑夜中的物体 C.波长为900nm的电磁波属于可见光 D.无线电波的频率大于y射线的频率 2.如图所示，边长为l的正方形金属框abcd置于匀强磁场中，磁场方向水平向右。金属框以 角速度ω绕金属框的bc边逆时针（从上往下看）匀速转动。t=0时金属框平面与磁场平行 (图示状态)，下列说法正确的是 A.t=π时，ad边的电流方向从d指向a 2w B.在0~严的时间内，ab边的电流方向为先a→b,后b→a C.在0~π的时间内，cd边一直切割磁感线 D.若绕ab边转动，在0~T的时间内，通过金属框的磁通量先增大后减小 物理(A卷)试题第1页（共8页） 3.金属橡胶材料是一种新型复合材料，具有橡胶的弹性和金属的强度，耐高低温、耐腐蚀、寿 命长，广泛应用在航空航天、精密仪器、军工等领域的减震缓冲装置中。在飞机着地的过程 中，金属橡胶减震装置可以 A.在竖直方向上，减小合力冲量 B.在竖直方向上，增大合力冲量 C.在竖直方向上，增大地面对飞机的平均冲击力 D.在竖直方向上，减小飞机的动量变化率 4.某风力发电装置核心部件是一个矩形线圈，线圈在风力驱动下在匀强磁场中旋转发电。已 知线圈的匝数N=200,边长a=0.2m、b=0.5m,线圈与外电路的总电阻R=1002。磁场 的磁感应强度大小B=0.4T,线圈在风力作用下以角速度w=120mrd/s匀速旋转。磁场 方向与线圈转轴垂直，下列判断正确的是 A.线圈中产生电动势的最大值为960πV B.线圈中交变电流的有效值为9.6πA C.线圈与中性面的夹角为60时，电动势的瞬时值为480πV D.线圈从中性面开始转过180的过程中，产生的电能为76.8π2J 5.如图所示，间距L=1m的平行导轨固定在水平绝缘桌面上，左端与电动势E=10V、内阻 r=12的电源连接，电路中定值电阻R=5D。质量m=0.2kg、连入电路电阻R。=22 的导体棒垂直放在导轨上，整个装置处于匀强磁场中，磁场磁感应强度大小为2T,方向与 导体棒垂直且与水平面的夹角0=53°斜向右上方。已知导体棒与导轨之间的动摩擦因数 丛=0.5，导轨电阻不计，导体棒与导轨接触良好，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速 度g取10m/s2,sin53°=0.8。闭合开关瞬间 A.导体棒受到的安培力大小为2N B.导体棒对导轨的压力大小为4.5N C.导体棒受到的摩擦力大小为1.75N D.导体棒的加速度大小为2m/s2 物理(A卷)试题第2页（共8页） 6.如图所示，一质量为2m的小球a用轻质细线悬挂于0点，构成一个单摆，当小球a运动到 最低点时与地面恰好不接触。O点正下方的地面上放置一质量为m的物块b,初始时，将 小球α拉至与竖直方向成0角(0<5)的位置由静止释放，运动到最低点时与物块b发生 弹性碰撞，碰撞时间极短，当物块b停止运动时，小球α恰好再次回到最低点。小球和物块 均可视为质点，则物块b与地面间的动摩擦因数为 A.y21-c0s0) 3m B.4(1-cos 0) 3m C.42(1-cos 0) 3T D.1-cos 0 3π 7.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4：1，电源输出电压u=200√2sin100πtV,定 值电阻R,=482,R2=22,滑动变阻器R3的最大阻值为50D,a、b为滑动变阻器的两个端 点，电压表为理想电表，导线电阻不计。现将滑动变阻器滑片P置于α端，则 A.电压表示数为502V B.副线圈的电流变化频率为25Hz C.滑片P由a向b缓慢滑动过程中，电阻R,消耗的功率最大为600W D.当滑动变阻器接入电路的阻值为1Ω时，变压器的输出功率最大 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。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.某实验团队开发了一种新型晶体材料，该材料的温度从t,升高到2的过程中，体积显著膨 胀，但是温度为，和2时分子间作用力大小和方向均相同。在温度从1，升高到2的过程中， 下列说法正确的是 物理(A卷)试题第3页（共8页） A.晶体内分子间的作用力先减小后增大 B.晶体的分子势能一直增加 C.晶体内所有分子的动能都增大 D.晶体内分子间的作用力表现为引力 9.一列简谐横波沿x轴传播，t=0时波形如图所示，质点P的平衡位置位于x=7m处。‘=2s 时，质点P第一次到达波峰位置。下列判断正确的是 4y/em 10 679 1215 18 x/m -10…- A.若波沿着x轴正方向传播，周期为6s B.若波沿着x轴正方向传播，波速为3m/s C.若波沿着x轴负方向传播，周期为4s D.若波沿着x轴负方向传播，波速为4m/s 10.如图所示，间距均为1m的平行光滑倾斜导轨与平行光滑水平导轨在M、N处平滑连接， 倾斜导轨倾角为30°，上端连接一阻值为2Ω的定值电阻，整个装置处于竖直向下的匀强 磁场中，磁感应强度大小为2T。一质量为0.6kg的金属棒b垂直放置在倾斜导轨上的 虚线处并由静止释放，滑到M、N处之前已经达到最大速度，最终静止在水平导轨上。已 知金属棒接入导轨之间的电阻为1Ω，虚线到M、N处的距离为1.5m,金属棒运动过程中 始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨的电阻，重力加速度g取10m/s2。下列说法正确 的是 A.金属棒ab运动过程中的最大速度为3m/s B.金属棒ab沿着倾斜导轨下滑的时间为1.1s C.金属棒ab沿着倾斜导轨下滑的过程中，定值电阻上产 30. 生的焦耳热为1.8J D.金属棒ab在水平导轨上滑行的距离为1.35m 物理(A卷)试题第4页（共8页） 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11.(8分)物理小组的同学用油膜法估测油酸分子的大小。 (1)首先用体积为 $$V _ { 0 }$$ 的纯油酸配制体积为V的油酸酒精溶液，用注射器测得58滴这样的 溶液为1mL，则一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为mL。 (2)把1滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里，等油膜形状稳定后，把玻璃板盖在浅盘上并描画 出油膜的轮廓，如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm，按照多于半个小格算一个、 少于半个小格舍去的原则，数出轮廓内小格为257个，则油膜的面积为 $$m ^ { 2 } 。$$ (3)若 $$V _ { 0 } = 1 m L ， V = 1 0 ^ { 3 } m L ，$$ ，则油酸分子的直径约为m(保留2位有效数字)。 (4)计算油酸分子的大小时做了理想化的处理，理想化的地方是(回答一条)。 12.(10分)物理学习小组的同学通过实验验证动量守恒定律。 光电门2 光电门1 滑块A 滑块B 遮光条 气垫导轨 连气源 图1 图2 (1)一同学设计了如图1所示的实验装置，安装了弹性碰撞架和遮光条的小车A和小车B 置于水平木板上，通过数字计时器测出遮光条通过光电门的挡光时间，老师建议将小 车换成滑块，将长木板换成气垫导轨，如图2所示，这一改进是为了。 (2)用游标卡尺测遮光条的宽度如图3所示，则遮光条的宽度d=mm。 2 4 5 1 2 3 4 5 5 6 6 7 8 9 0 图3 物理(A卷)试题第5页(共8页) (3)用图2所示装置实验时，给滑块A一个向左的初速度，与滑块B发生碰撞后没有改变 运动方向。测得碰撞前滑块A通过光电门1的挡光时间为△，碰撞后滑块B通过光 电门2的挡光时间为△2，滑块A通过光电门2的挡光时间为△t,若滑块A的质量为 m1,滑块B的质量为m2,则碰撞前系统的总动量P1= ,碰撞后系统的总动 量P2= (均用前面给出的字母表示)，若P1与P2在误差允许的范围内相等， 则验证了碰撞过程动量守恒。 （4)若两滑块碰撞过程为弹性碰撞，则44，4应满足关系式，三一 13.(8分)如图所示，质量M=2kg的长木板a静止在光滑的水平地面上，质量m=0.99kg 可视为质点的小木块b静止在长木板左端，小木块与长木板之间的动摩擦因数4=0.3。 质量m。=0.01kg的子弹以。=300m/s的速度水平向右击中小木块并留在木块中（子弹 进入木块的时间非常短)，小木块最终未从长木板滑下。小木块与长木板之间的最大静摩 擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2。求： (1)小木块b开始运动时的速度大小： (2)长木板a的最小长度。 物理(A卷)试题第6页（共8页） 14.(12分)一透明介质的横截面ABC如图所示，0为圆弧AC的圆心，Q是圆弧AC上的一点， B是AO延长线上的一点，O、B两点间的距离为L,且OQ与BC平行。现让一单色光PQ 平行AO从Q点射入介质，光线经过BC上的D点反射后到达O点，设光线在Q点的人射 角、折射角分别为i、r,已知i-r=15°，∠D0B=105°，光在真空中的传播速度为c,求： (1)i、r的值以及透明介质对该单色光的折射率； (2)光从Q到D再到O传播的总时间。 物理(A卷)试题第7页（共8页） 15.(16分)如图所示，水平直线MN上方有竖直向上的匀强电场（未画出），同时在直线OA的 两侧，存在着两个匀强磁场区域，OA的左边是磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的 匀强磁场，OA的右边是磁感应强度大小为2B、方向垂直纸面向外匀强磁场，直线OA与 MW的夹角为60°。一质量为m、电荷量为q的带正电微粒从直线OA上的P点平行于MW 向左射入左边区域，微粒恰好做匀速圆周运动，已知OP长度为L,重力加速度大小为g。 (1)求匀强电场场强的大小： (2)若微粒从OA右侧垂直于MN离开磁场，求该微粒在磁场中运动的最大速度； (3)若微粒从O点离开磁场，求该微粒在磁场中运动速度大小的所有可能值。 到 5调 0 工 物理(A卷)试题第8页（共8页）