河南省2022-2023学年高二下学期第四次名校联考物理试题

试卷更新日期：2023-06-06 类型：月考试卷

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一、单选题

1. 如图是一种工业用的辐射式温度计，是根据黑体辐射规律设计的，通过检测物体辐射强度，推知物体的辐射温度。如果被测物体的温度升高了，关于物体的辐射强度以及辐射强度的极大值移动方向，正确的是（）

A、辐射强度增大，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 B、辐射强度增大，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 C、辐射强度减小，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 D、辐射强度减小，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动

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2. 关于晶体和非晶体，下面说法正确的是（）

A、金属没有确定的几何形状，所以金属不是晶体 B、蔗糖受潮后粘在一起形成的糖块不是晶体 C、方解石能发生光的双折射现象表明方解石是晶体 D、石英玻璃是石英晶体熔化以后再凝固形成的，所以石英玻璃是晶体

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3. 据2023年3月19日报道，美国明尼苏达州一座核电站被曝在2022年11月发生泄漏事故，有约150万升能产生 $β$ 辐射的含氚 $({}_{1}^{3}H)$ 废水被排放到环境中。含氚 $({}_{1}^{3}H)$ 的水叫做“超重水”，具有放射性，半衰期大约为12年，核反应方程： $_{1}^{3} H \to X + β$ ，下面说法正确的是（）

A、 $β$ 辐射不能穿透衣服，对人体无害 B、 $_{1}^{3} H$ 核与X核内的中子数相等 C、 $_{1}^{3} H$ 核与X核内的质子数相等 D、 $_{1}^{3} H$ 核与X核的质量数相等

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4. 以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出。强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子光电效应，这已被实验证实。如图所示的电路可以用来研究光电效应，用频率为 $ν$ 的单色光照射光电管，有光电效应现象发生，当电压表的读数为 $U_{1}$ 时，灵敏电流计的读数刚好为零。若换用频率仍为 $ν$ 的强激光照射光电管，需要把电压表的读数调整为 $U_{2}$ 时才能让灵敏电流计的读数刚好为零。这表明单电子瞬间吸收了n个光子而从光电管的阴极逸出，已知普朗克常量为h，电子电荷量为 $e$ ，则电子瞬间吸收的光子个数n为（）

A、 $\frac{(U_{2} - U_{1}) e}{ν h} + 1$ B、 $\frac{(U_{2} + U_{1}) e}{ν h} + 1$ C、 $\frac{(U_{2} - U_{1}) e}{ν h} - 1$ D、 $\frac{(U_{2} + U_{1}) e}{ν h} - 1$

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5. 氢原子能级图如图所示，巴耳末系是指氢原子从高能级跃迁到 $n = 2$ 能级时发出的光子光谱线系，巴耳末系最常见的四种谱线按频率由低到高排列依次是 $α$ 、 $β$ 、 $γ$ 、 $δ$ ，其中 $α$ 、 $β$ 是巴耳末系所有谱线中频率最低的两种，则 $α$ 与 $β$ 对应光子在真空中的波长之比为（）

A、 $\frac{255}{189}$ B、 $\frac{189}{255}$ C、 $\frac{25 5^{2}}{18 9^{2}}$ D、 $\frac{18 9^{2}}{25 5^{2}}$

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6. 有一摆长为 $L$ 、摆球质量为 $m$ 的单摆，在摆动过程中，摆球从最高点运动到最低点时的竖直位移为 $h (h ≪ L)$ ，当摆球向右经过最低点时与另一个水平向左飞来的橡皮泥球发生正碰，碰后粘连在一起继续向右摆动。已知摆球质量是橡皮泥球质量的3倍，相撞时摆球速度与橡皮泥球速度大小相等，重力加速度为 $g$ ，不计空气阻力，则碰后从最低点摆动到最高点过程中克服重力做功的平均功率为（）

A、 $\frac{m g h}{π} \sqrt{\frac{g}{L}}$ B、 $\frac{m g h}{3 π} \sqrt{\frac{g}{L}}$ C、 $\frac{2 m g h}{3 π} \sqrt{\frac{g}{L}}$ D、 $\frac{4 m g h}{3 π} \sqrt{\frac{g}{L}}$

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7. 如图所示，有一横截面为矩形的玻璃砖，短边长度为l，长边长度为2l，A是短边上的中点，一束单色光从A点以45°的入射角射入玻璃。已知玻璃砖对这种单色光的折射率为 $\sqrt{2}$ ，光在真空中的速度为 $c$ ，则该单色光从进入玻璃砖到离开玻璃砖的最短时间为（）

A、 $\frac{4 \sqrt{6} l}{3 c}$ B、 $\frac{2 \sqrt{6} l}{3 c}$ C、 $\frac{4 \sqrt{3} l}{3 c}$ D、 $\frac{2 \sqrt{3} l}{3 c}$

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二、多选题

8. 一列简谐横波正沿x轴正方向传播， $t = 0$ 时刻的波形图如图所示，P、Q位于平衡位置处，在 $t_{1} = 0.9 s$ 时，质点P第3次到达波峰，则下面说法正确的是（）

A、这列波的周期为0.4s B、这列波的波速为5m/s C、 $t_{1} = 0.9 s$ 时质点Q位于波峰 D、 $t_{2} = 1.0 s$ 时质点Q向下回到平衡位置

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9. 如图所示，两个水平放置、内径不同的导热圆柱形金属气缸A、B通过细管相连，一定质量的气体被封闭在两个活塞之间，两个活塞通过金属细杆相连，活塞与气缸之间无摩擦。初始状态两活塞都静止不动，此时活塞到各自气缸底部的距离相等，缸内气体温度为 $T_{0} = 300 K$ ，外界大气压强为 $p_{0}$ 。已知气缸A、B内径之比为 $1 ： \sqrt{2}$ ，中间细管体积忽略不计，现缓慢对气缸加热，使得缸内气体温度逐渐升高，下面说法正确的是（）

A、初始状态连接两活塞的金属杆受到拉力作用 B、温度升高到450K时内部气压大小为 $p_{0}$ C、温度升高到350K时内部气压大小为 $p_{0}$ D、温度升高到600K时内部气压大小为 $1.5 p_{0}$

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10. 如图所示，空间正方体的中心为O，正方体区域内存在匀强电场和匀强磁场，匀强磁场的磁感线跟x轴平行，磁场方向与x轴正方向一致，匀强电场的电场线跟z轴平行，电场方向与z轴正方向相反，电场强度的大小为E。若撤去磁场，让正电荷以大小为 $v_{0}$ 的初速度沿着 $+ y$ 方向从左侧面射入电场，经过时间t，电荷从正方体的右侧面离开正方体区域时，速度偏转角为 $α$ 。若撤去电场，让同一正电荷也以大小为 $v_{0}$ 的初速度沿着 $+ y$ 方向从左侧面射入磁场，当电荷从正方体的右侧面离开正方体区域时，速度偏转角也为 $α$ ，下面说法正确的是（）

A、匀强磁场的磁感应强度大小为 $\frac{E s i n α}{v_{0}}$ B、匀强磁场的磁感应强度大小为 $\frac{E c o s α}{v_{0}}$ C、电荷在磁场与电场中运动的时间之比为 $\frac{α}{s i n α}$ D、电荷在磁场与电场中运动的时间之比为 $\frac{α}{c o s α}$

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三、实验题

11. 如图所示是一种研究气体性质的装置，装置密封良好，装置中封闭有一定质量的空气。

(1)、利用该实验装置来验证（选填“玻意耳定律”、“查理定律”或“盖—吕萨克定律”）时，实验过程中要求动作要缓慢、不要用手捂住玻璃筒等，目的是。

(2)、记录了多组实验数据，如果用图像法处理这些数据，为了更直观找到压强p和体积V之间的规律，图像纵轴表示压强p，横轴应该表示（选填“V”或“ $\frac{1}{V}$ ”），如果得到的图像是一条直线，这条直线斜率 $k$ 的单位是。

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12. 利用以下实验器材测量电源的电动势E和内阻r：
A．待测电源：电动势E约3V，内阻约0.5Ω
B．电流表A：量程为 $200 m A$ ，内阻 $R_{A} = 6.0 Ω$
C．电阻箱：阻值范围 $0 ∼ 999.9 Ω$
D．定值电阻 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ ：阻值均为3.0Ω
E.开关S，导线若干

(1)、某同学根据实验器材设计了如图1所示的电路用来测量被测电源的电动势和内电阻，结果发现，这一电路不能保证电阻箱接入电路的阻值任意调节，请你在图2虚线框中画出改进后的电路图。

(2)、根据改进后的电路，按照以下实验步骤进行实验操作：
a.调节电阻箱旋钮，使得电阻箱接入电路的阻值最大，然后闭合开关，接通电路。
b.调节电阻箱的阻值R，记下R及对应的电流表A的示数 $I$
c.重复步骤b，得到多组R、I数据
d.用图像法处理数据：在坐标纸上建立平面直角坐标系。则I、R、E、r等物理量之间的关系可表示为 $\frac{1}{I} =$ （ $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 、 $R_{A}$ ）代入数据）。

(3)、根据实验数据，在图像上描点如图3所示，请拟合出合适的图线并求出图线的斜率k和截距b分别为 $\frac{1}{A \cdot Ω}$ 、 $\frac{1}{A}$ 。（结果均保留1位小数）

(4)、被测电源电动势 $E =$ V，内阻 $r =$ Ω。（结果均保留1位小数）

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四、解答题

13. $_{92}^{238} U$ 发生 $α$ 衰变，其衰变方程为 $_{92}^{238} U \to_{90}^{234} T h +_{2}^{4} H e$ ，假设衰变前 $_{92}^{238} U$ 核是静止的，且这个衰变是在匀强磁场中发生的，放出的 $α$ 粒子速度方向与磁场垂直。求

(1)、 $_{90}^{234} T h$ 核与 $α$ 粒子在磁场中轨迹圆的半径之比；

(2)、 $_{90}^{234} T h$ 核与 $α$ 粒子在磁场中运动的周期之比。

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14. 如图所示，竖直放置的导热良好的U形管内盛有水银，环境温度为 $204 K$ 时，左侧管内被封闭的气柱长度 $L = 6 c m$ ，左、右液面的高度差 $h = 8 c m$ ，大气压强 $p_{0} = 76 c m H g$ 。求

(1)、随着环境温度升高，左右液面的高度差减小，当左右液面齐平时，温度为多少；

(2)、保持（1）中升高后的温度不变，向右侧管中缓慢注入水银，注入的水银柱长度为多少时，左侧管内封闭的气体长度为 $8 c m$ 。

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15. 带电平行板电容器竖直放置，极板间距离为 $d = 0.2 m$ ，两个极板上分别开有小孔a，b。质量 $m = 1 \times 1 0^{- 2} k g$ 、电荷量 $q = 1 \times 1 0^{- 3} C$ 的小球被从P点水平抛出，小球从a小孔进入电容器之后沿直线运动并从 $b$ 小孔离开电容器，已知P点与a小孔的水平距离和竖直距离均为0.2m，重力加速度 $g$ 取 $10 m / s^{2}$ 。求

(1)、小球做平抛运动的初速度大小；

(2)、电容器两极板之间的电势差；

(3)、小球从小孔b离开时的速度大小。

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16. 如图所示，间距为L光滑平行金属导轨由圆弧和水平两部分组成，两导轨之间连接一个阻值为R的定值电阻。水平导轨间存在磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场方向垂直导轨平面向下，质量为M、有效电阻为R的金属棒甲静止在磁场左侧边界线上。现在将一根质量为m的绝缘玻璃棒乙，从圆弧轨道上距水平面高度为L处由静止释放，乙滑下后与甲发生弹性碰撞并反弹，然后再次与已经静止的甲发生弹性碰撞。甲始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计，重力加速度为g。求

(1)、第一次碰后乙反弹的高度以及甲的最大加速度；

(2)、从被碰后到最终停止运动甲的总位移大小。

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