2O15年郑州市高中毕业年级第二次质量预测理科综合物理试题14.伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究,开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图1、图2分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程,对这两项研究,下列说法正确的是A、图1通过对自由落体运动的研究,合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动B.、图l中先在倾角较小的斜面上进行实验,可“冲淡”重力,使时间测量更容易C、图2中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的,实验可实际完成D、图2的实验为“理想实验”,通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持15.目前世界上输送功率最大的直流输电工程——哈(密)郑(州)特高压直流输电工程已正式投运。高压直流输电具有无感抗、无容抗、无同步问题等优点。已知某段直流输电线长度l=200m,5通有从西向东I=4000A的恒定电流,该处地磁场的磁感应强度B=5×10¨T,磁倾角(磁感线与水平面的夹角)为5°(siin5°≈0.1)。则该段导线所受安培力的大小和方向为A、40N,向北与水平面成85°角斜向上方B、4N,向北与水平面成85°角斜向上方C、在N,向南与水平面成5°角斜向下方D、40N,向南与水平面成5°角斜向下方16.据报道,目前我国正在研制“萤火二号”火星探测器。探测器升空后,先在近地轨道上以线速度v环绕地球飞行,再调整速度进入地火转移轨道,最后再一次调整速度以线速度v'在火星表面附近环绕飞行。若认为地球和火星都是质量分布均匀的球体,已知火星与地球的半径之比为1:2,密度之比为5:7,设火星与地球表面重力加速度分别为g'和g,下列结论正确的是17.如图所示,可视为质点的小球以初速度v0从光滑斜面底端向上滑,恰能到达高度为h的斜面1顶端。下图中有四种运动:A图中小球滑人轨道半径等于h的光滑管道;B图中小球系在半径大211于h而小于h的轻绳下端;C图中小球滑人半径大于h的光滑轨道;D图中小球固定在长为h22的轻杆下端。在这四种情况中,小球在最低点的水平初速度都为v0不计空气阻力,小球不能到达高度h的是-1-\n18.两个不等量异种点电荷位于x轴上,a带正电,b带负电,相对坐标原点位置对称。取无限远处的电势为零,下列各图正确描述x轴上的电势随位置x变化规律的是19.一理想变压器原、副线圈匝数比为n1:n2=10:1。原线圈输人正弦交变电压如图所示,副线圈接人一阻值为22Ω的电阻。下列说法正确的是A、电阻中交变电流的方向每秒改变100次B、原线圈中电流的有效值是0.14AC、与电阻并联的交流电压表示数是22V3D、1min内电阻产生的热量是2.64×10J20、如图所示,光滑轻质挂钩下端悬挂质量为m的重物,跨在长度为L的轻绳上,开始时绳子固定在框架上等高的A、B两点,与水平方向的夹角为θ,绳子拉力为F。现保持绳长不变,将绳子右端从B点沿竖直方向缓慢移至C点,再从C点沿水平方向向左缓慢移至D点。关于绳子拉力F和重物重力势能Ep的变化,下列说法正确的是A、从B移至C的过程中,拉力F保持不变B、从B移至C的过程中,重力势能Ep逐渐变小C、从C移至D的过程中,拉力F保持不变D、从C移至D的过程中,重力势能Ep逐渐变小21.如图所示,两根平行长直金属轨道,固定在同一水平面内,问距为d,其左端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。一质量为m的导体棒ab垂直于轨道放置,且与两轨道接触良好,导体棒与轨道之间的动摩擦因数为。导体棒在水平向右、垂直于棒的恒力F作用下,从静止开始沿轨道运动距离l时,速度恰好达到最大(运动过程中导体棒始终与轨道保持垂直)c设导体棒接人电路的电阻为r,轨道电阻不计,重力加速度大小为g0在这一过程中-2-\nA、导体棒运动的平均速度为B、流过电阻R的电荷量为C、恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于回路产生的电能D、恒力「做的功与安培力做的功之和大于导体棒增加的动能第Ⅱ卷三、非选择题:包括必考题和选考题两部分。第22题~第32题为必考题,每个试题考生都必须做答。第33题~第40题为选考题,考生根据要求做答。(一)必考题:共129分。22.(6分)现要测量滑块与木板之间的动摩擦因数,实验装置如图1所示。表面粗糙的木板一端固定在水平桌面上,另一端抬起一定高度构成斜面;木板上有一滑块,其后端与穿过打点计时器的纸带相连;打点计时器固定在木板上,连接频率为50Hz的交流电源。接通电源后,从静止释放滑块,滑块带动纸带打出一系列的点迹。(1)图2给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6是实验中选取的计数点,每相邻两计数点闷还有4个点(图中未标出),2、3和5、6计数点间的距离如图所示,2由图中数据求出滑块的加速度a=m/s(结果保留三位有效数字)。ο●(2)已知木板的长度为L,为了求出滑块与木板间的动摩擦因数,还应测量的物理量是A、滑块到达斜面底端的速度vB、滑块的质量mC、滑块的运动时间tD、斜面高度h和底边长度xJ(3)设重力加速度为g,滑块与木板间的动摩擦因数的表达式=____(用所需测物理量的字母表示)。-3-\n23.(9分)为了节能环保,一些公共场所使用光控开关控制照明系统。光控开关可采用光敏电阻来控制,光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强照度越大,照度单位为lx)。(D某光敏电阻R在不同照度下的阻值如下表,根据表中已知数据,在右图的坐标系中描绘出了阻值随照度变化的曲线。由图象可求出照度为1.01x时的电阻约为kΩ。(2)如图所示是街道路灯自动控制模拟电路,利用直流电源为电磁铁供电,利用照明电源为路灯供电。为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果,路灯应接在(填“AB”或“BC”)之间,请用笔画线代替导线,正确连接电路元件。(3)用多用电表“×10Ω”挡,按正确步骤测量图中电磁铁线圈电阻时,指针示数如图所示9则线圈的电阻为____Ω。已知当线圈中的电流大于或等于2mA时,继电器的衔铁将被吸合。图中直流电源的电动势E=6V,内阻忽略不计,滑动变阻器有三种规格可供选择:Rl(0~10Ω,2A)、R2(0~200Ω,1A)、R3(0~1750Ω,0.1A)。要求天色渐暗照度降低至l.0lx时点亮路灯,滑动变阻器应选择___(填R1、R2、R3)。为使天色更暗时才点亮路灯,应适当地____(填“增大”或“减小”)滑动变阻器的电阻。-4-\n24.(14分)在风洞实验室中进行如图所示的实验。在倾角为37°的固定斜面上,有一个质量为1kg的物块,在风洞施加的水平恒力F作用下,从A点由静止开始运动,经过1.2s到达B点时立即关闭风洞,撤去恒力F,物块到达C点时速度变为零。通过速度传感器测得这一过程中物块每隔0.2s的瞬时速度,下表给出了部分数据:2已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s。求:(1)A、C两点间的距离;(2)水平恒力F的大小。25.(18分)如图甲所示,以O为原点建立0εy平面直角坐标系。两平行极板P、Q垂直于y轴且关于J轴对称放置,极板长度和极板间距均为l,第一、四象限有方向垂直于Oxy平面向里的匀强磁场。紧靠极板左侧的粒子源沿J轴向右连续发射带电粒子,已知粒子的质量为m、电荷量为十q、速度为v0、重力忽略不计。两板间加上如图乙所示的扫描电压(不考虑极板边缘的影响)时,带电粒子恰能全部射入磁场。每个粒子穿过平行板的时间极短,穿越过程可认为板间电压不变;不考虑粒子间的相互作用。(1)求扫描电压的峰值U0的大小。(2)已知射入磁场的粒子恰好全部不再返回板间,匀强磁场的磁感应强度B应为多少?所有带电粒子中,从粒子源发射到离开磁场的最短时间是多少?-5-\n33.［物理——选修3-3］(15分)(D(6分)下列说法正确的是____。(填正确答案标号。选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)A、分子间距离增大时,分子间的引力和斥力都减小B、布朗运动就是气体或液体分子的无规则运动C、食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布,具有空间上的周期性D、做功和热传递在改变系统内能方面是不等价的E,第二类永动机虽不违背能量守恒定律,但也是不可能制成的(2)(9分)一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再变化到状态C,其状态变化过程的p—V图象如图所示。已知该气体在状态A时的温度为27℃,求:(i)该气体在状态B时的温度;(Ⅱ)该气体从状态A到状态C的过程中与外界交换的热量。34.［物理——选修3］(15分)(D(6分)如图所示,甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,乙为介质中x=2m处的质点P以此时刻为计时起点的振动图象,质点Q的平衡位置位于x=3.5m处。下列说法正确的是。(填正确答案标号。选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)A、这列波沿x轴正方向传播B、这列波的传播速度是20m/sC、在0.3s时间内,质点P向右移动了3mD、t=0.1s时,质点P的加速度大于质点Q的加速度E、t=0.25s时,x=3.5m处的质点Q到达波峰位置(2)(9分)如图所示为用某种透明材料制成的一块柱形棱镜的横截面图,圆弧CD是半径为R的四分之一圆周,圆心为O。光线从AB面上的M点入射,入射角i=60°,光进入棱镜后恰好在BC面上-6-\n8的O点发生全反射,然后由CD面射出。已知0B段的长度l=6cm,真空中的光速c=3.0×10m/s。求:(i)透明材料的折射率n;(Ⅱ)光从M点传播到0点所用的时间t。35.[物理——选修3-5](15分)(1)(6分)关于近代物理学,下列说法正确的是____。(填正确答案标号。选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)A、α射线、β射线和γ射线是三种波长不同的电磁波B、一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时能辐射出6种不同频率的光C、重核裂变过程生成中等质量的核,反应前后质量数守恒,但质量一定减少D、10个放射性元素的原子核在经一个半衰期后,一定有5个原子核发生衰变E、光电效应和康普顿效应的实验都表明光具有粒子性(2)(9分)如图所示,质量为m=245g的物块(可视为质点)放在质量为M=0.5kg的木板左端,足够长的木板静止在光滑水平面上,物块与木板间的动摩擦因数为=0·4。质量为m0=5g的子弹以速度v0=300m/s沿水平方向射人物块并留在其中(日寸间极短),g2取10m/s。子弹射入后,求:（i）物块相对木板滑行的时间;(Ⅱ)物块相对木板滑行的位移。-7-\n2022年高中毕业年级第二次质量预测物理参考答案二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。14．B15．A16．C17．B18．D19．AC20．AD21．BD三、非选择题222．（1）2.51m/s，（2）D，（3）（每空2分，共6分）23．（1）2.0kΩ（2分）（2）AB（1分）如图（2分）（3）140Ω（1分）R3（2分）减小（1分）224．(1)物块匀加速运动过程a1==5m/s…………………………………（1分）2关闭风洞后物块匀减速运动a2==-10m/s………………………………（1分）匀加速过程的位移x1==3.6m……………………………………………（2分）匀减速过程的位移x2==1.8m…………………………………………（2分）故A、C两点间的距离为x=x1+x1=5.4m…………………………………………（2分）-8-\n（用其它方法解答结果正确同样给分）(2)由牛顿第二定律得，匀加速过程，Fcos37°-mgsin37°-μ（mgcos37°+Fsin37°）=ma1……………（2分）匀减速过程，-（mgsin37°+μmgcos37°）=ma2………………………………（2分）联立解得F=30N…………………………………………………………………（2分）25．（1）所加扫描电压达到峰值时，粒子在电场中的偏转位移为l/2，粒子在电场中做类平抛运动，运动加速度为，时间为…………（2分）在电场中的偏转位移……………………………………（2分）故所加扫描电压的峰值为………………………………………………（2分）（2）设粒子从电场射出时的速度偏转角为θ，射入磁场时的速度为（1分）粒子在磁场中做圆周运动时，洛伦兹力提供向心力……………（2分）粒子在磁场中射入与射出点间的距离为…………………………（2分）联立得，即所有粒子在磁场中射入与射出点间距离相同…………（1分）依题意，从下边缘射出电场的粒子在磁场中做圆周运动后刚好到达电场上边缘，即……………………………………………………………………………（1分）-9-\n故匀强磁场的磁感应强度为………（1分）从电场上边缘射出的粒子整个过程运动时间最短，粒子速度偏转角正切值，故………………………………………（1分）粒子在电场中运动的时间为…………（1分）粒子在磁场中运动的最短时间为…………………………………（1分）故带电粒子从发射到离开磁场的最短时间是……………（1分）33．(1)ACE（6分）pApB(2)对于理想气体：A→B，由玻意耳定律得TA＝TB………………………………（2分）即，所以tB＝T－273℃＝－173℃………………………（2分）VBVCB→C由TB＝TC得TC＝300K，所以tC＝27℃……………………………………（2分）A、C温度相等，ΔU＝0……………………………………………………………（1分）A→C的过程，由热力学第二定律ΔU＝Q+W得Q＝ΔU－W＝－pΔV＝－200J，即气体从外界吸热200J………………………（2分）34．(1)ADE(6分)(2)解析：光线在AB面上发生折射，由折射定律得…………………………（2分）在BC面上恰好发生全反射，入射角等于临界角C，…………………（2分）由角度关系得r＝90°－C………………（1分）-10-\n联立解得……………（1分）光在棱镜中的传播速度……………（2分）光从M到O所用的时间…………………………（1分）35．(1)BCE（6分）(2)子弹打入木块过程，由动量守恒定律得m0v0＝(m0＋m)v1…………………（2分）木块在木板上滑动过程，由动量守恒定律得(m0＋m)v1＝(m0＋m+M)v2……（1分）对子弹木块整体，由动量定理得－μ(m0＋m)gt＝(m0＋m)(v2－v1)……………（2分）联立解得物体相对小车的滑行时间………………………………（1分）1122由能量守恒定律得μ(m0＋m)gd＝2(m0＋m)v1－2(m0＋m+M)v2………………（2分）联立解得d＝3m……………………………………………………………………（1分）-11-
