河南省郑州市高三理综（物理部分）第二次质量预测试题（含解析）新人教版.doc

2015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1418题只有一项符合题目要求，第1921题有多项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。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【答案】b【命题立意】本题旨在考查伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法。【解析】ab、伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比；由于当时用滴水法计算，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，来“冲淡”重力得作用效果，而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所用时间长的多，所以容易测量伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推故a错误，b正确；c、完全没有摩擦阻力的斜面是实际不存在的，故c错误；d、伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得到物体的运动不需要力来维持，故d错误。故选：b15.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,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=5105t,磁倾角(磁感线与水平面的夹角)为5 (siin50.1)。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4n,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【答案】a【命题立意】本题旨在考查安培力。【解析】匀强磁场方向为由南向北，而电流方向为从西向东则由左手定则可得向北与水平面成角斜向上方，安培力的大小为故选：a16.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和g,下列结论正确的是（ ）【答案】c【命题立意】本题旨在考查万有引力定律及其应用。【解析】ab、在星球表面的物体受到的重力等于万有引力，所以： 所以：，故ab错误；cd、探测器绕地球表面运行和绕月球表面运行都是由万有引力充当向心力，根据牛顿第二定律有：，得：，为中心体质量，为中心体半径，由得：已知地球和火星的半径之比为，密度之比为所以探测器绕地球表面运行和绕月球表面运行线速度大小之比为：,故c正确，d错误。故选：c【举一反三】解决本题的关键掌重力等于万有引力这个关系，求一个物理量，我们应该把这个物理量先用已知的物理量表示出来，再根据表达式进行比较求解。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的斜面顶端。下图中有四种运动:a图中小球滑人轨道半径等于的光滑管道;b图中小球系在半径大于而小于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（ ）【答案】b【命题立意】本题旨在考查机械能守恒定律。【解析】a、图a中小球到达最高点的速度可以为零，根据机械能守恒定律得：，则，故a正确；b、绳球模型中，小球在最高点的速度不可能为零，故小球不可能到达高的位置，否则机械能增加了，矛盾，故b错误；c、图c中小球到达最高点的速度可以为零，根据机械能守恒定律得：则，故c正确；d、杆模型中，小球到达最高点的速度可以为零，根据机械能守恒定律得：，则，故d正确。本题选不能到达高度h的，故选：b18.两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（ ）【答案】d【命题立意】本题旨在考查电势、电势差与电场强度的关系。【解析】先画x轴上的电场线，如图所示： 图中c点是电场强度为零的点；沿着电场线电势降低，无穷远处的电势为零，图象的切线斜率表示电场强度；电荷左侧的电势是逐渐减小为零；电荷之间是向右电势逐渐降低；点右侧是电势先升高后降低，最后为零；故abc错误，d正确。故选：d19.一理想变压器原、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22 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22vd、1min内电阻产生的热量是2.64 103j【答案】ac【命题立意】本题旨在考查横波的图象、波长、频率和波速的关系。【解析】a、由图象可知，交流电的电压的有效值为，此交流电一个周期内电流方向改变2次，所以内电流方向改变100次，而变压器工作时，不改变电流的频率，故a正确；bc、据理想变压器的规律可知，所以副线圈的电流为，再据，当电压表与电阻并联时，电压表的示数为副线圈的端电压即为，故b错误，c正确；d、电阻产生的热量为：，故d错误。故选：ac20、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,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【答案】ad【命题立意】本题旨在考查动能和势能的相互转化、功能关系。【解析】ab、当轻绳的右端从b点移到直杆最上端d时，设两绳的夹角为，以滑轮为研究对象，分析受力情况，作出力图如图所示。根据平衡条件得：得到绳子的拉力：设绳子总长为，两直杆间的距离为，由数学知识得到：，、不变，则保持不变所以在轻绳的右端从b点移到直杆c的过程中，不变，不变，则不变但升高了，故增大，故a正确，b错误；cd、当轻绳的右端从c点移到d点时，变小，变大，则减小，减小，故减小，故d正确，c错误；故选：ad21.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（ ）a、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f做的功与安培力做的功之和大于导体棒增加的动能【答案】bd【命题立意】本题旨在考查导体切割磁感线时的感应电动势、功的计算。【解析】a、当杆的速度达到最大时，安培力，杆受力平衡，故，所以，故a错误；b、流过电阻r的电荷量为，故b正确；c、根据能量守恒定律知，恒力f与摩擦力做功之和等于整个回路中产生的焦耳热与动能的增加量，故c错误；d、根据动能定理，恒力f、安培力、摩擦力做功的代数和等于杆动能的变化量，由于摩擦力做负功，所以恒力f、安培力做功的代数和大于导体棒动能的变化量，d正确。故选：bd第卷三、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,由图中数据求出滑块的加速度a= m/s2(结果保留三位有效数字)。 (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v b、滑块的质量mc、滑块的运动时间 t d、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)。【答案】（1）；（2）d；（3）【命题立意】本题旨在考查探究影响摩擦力的大小的因素。【解析】（1）每相邻两计数点间还有4个打点，说明相邻的计数点时间间隔：，根据逐差法有：（2）要测量动摩擦因数，由，可知要求，需要知道加速度与夹角余弦值，纸带数据可算出加速度大小，再根据斜面高度h和底边长度，结合三角知识，即可求解，故abc错误，d正确；（3）以滑块为研究对象，根据牛顿第二定律有：解得：故答案为：（1）；（2）d；（3）。23.(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)。（1）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 k 。（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“10”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_ 。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(010 ,2a)、r2(0200 ,1a)、r3(01750 ,0.1a)。要求天色渐暗照度降低至l.0 lx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。【答案】（1）；（2）ab、图见解析；（3）、减小【命题立意】本题旨在考查伏安法测电阻。【解析】：（1）根据图象直接读出对应的照度为时的电阻约为；（2）光敏电阻的电阻值随光照强度的增大而减小，所以白天时光敏电阻的电阻值小，电路中的电流值大，电磁铁将被吸住；静触点与c接通；晚上时的光线暗，光敏电阻的电阻值大，电路中的电流值小，所以静触点与b接通所以要达到晚上灯亮，白天灯灭，则路灯应接在 ab 之间电路图如图：（3）欧姆表的读数是先读出表盘的刻度，然后乘以倍率，表盘的刻度是14，倍率是“10”，所以电阻值是：；天色渐暗照度降低至时点亮路灯，此时光敏电阻的电阻值是，电路中的电流是，所以要选择滑动变阻器，由于光变暗时，光敏电阻变大，分的电压变大，所以为使天色更暗时才点亮路灯，应适当地 减小滑动变阻器的电阻。故答案为：（1）；（2）ab，如图；（3）、减小。【易错警示】该题考查电路设计的问题和变化电路的分析，要结合闭合电路欧姆定律、光敏电阻的特点去分析，难度比较大。24.(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:已知sin37 =0.6,cos37 =0.8,g取10m/s2。求:(1)a、c两点间的距离;(2)水平恒力f的大小。【答案】（1）；（2）【命题立意】本题旨在考查牛顿第二定律、匀变速直线运动的位移与时间的关系。【解析】(1)物块匀加速运动过程的加速度 ：关闭风洞后物块匀减速运动：匀加速过程的位移：匀减速过程的位移：故a、c两点间的距离为：(2) 由牛顿第二定律得，匀加速过程：匀减速过程：联立解得： 答：（1）a、c两点间的距离为；（2）水平恒力f的大小为。25.(18分)如图甲所示,以o为原点建立0y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?【答案】（1）；（2）、 【命题立意】本题旨在考查带电粒子在匀强磁场中的运动、带电粒子在匀强电场中的运动。【解析】（1）所加扫描电压达到峰值时，粒子在电场中的偏转位移为，粒子在电场中做类平抛运动，运动加速度为：，时间为：在电场中的偏转位移： 故所加扫描电压的峰值为： （2）设粒子从电场射出时的速度偏转角为，射入磁场时的速度为：粒子在磁场中做圆周运动时，洛伦兹力提供向心力： 粒子在磁场中射入与射出点间的距离为： 联立得： ，即所有粒子在磁场中射入与射出点间距离相同依题意，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： 故匀强磁场的磁感应强度为：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： 粒子在电场中运动的时间为： 粒子在磁场中运动的最短时间为：故带电粒子从发射到离开磁场的最短时间是：答：（1）扫描电压的峰值的大小为；（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；所有带电粒子中，从粒子源发射到离开磁场的最短时间是。33.物理选修3-3(15分)(1)(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【答案】ace【命题立意】本题旨在考查布朗运动、分子间的相互作用力、改变内能的两种方式、热力学第二定律。【解析】a、分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，故a正确；b、布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，是液体分子的无规则运动的反映，不是分子的运动，故b错误；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，c正确；d、做功和热传递在改变系统内能方面是等价的，故d错误；e、第二类永动机虽不违背能量守恒定律，但违反热力学第二定律，仍不可能制成，故e正确。故选：ace(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;( )该气体从状态a到状态c的过程中与外界交换的热量。【答案】(i) ；( )【命题立意】本题旨在考查理想气体的状态方程。【解析】对于理想气体：ab，由玻意耳定律得：即：， 所以：bc由：，得：，所以：a、c温度相等，ac的过程，由热力学第二定律得:，即气体从外界吸热答：(i)该气体在状态b时的温度为；( )该气体从状态a到状态c的过程中与外界交换的热量为。34.物理选修3(15分)(1)(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20 m/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【答案】ade【命题立意】本题旨在考查横波的图象、波长、频率和波速的关系。【解析】a、由乙图读出，时刻质点的速度向上，则由波形的平移法可知，这列波沿x轴正方向传播，故a正确；b、由图知：，则波速，故b错误；c、据波的传播特点可知，质点并不随波迁移，而是在平衡位置附近做简谐运动，故c错误； d、当时，质点p处于最大位移处，据简谐运动的特点可知，此时加速度最大；而质点q此时不在最大位移处，所以质点p的加速度大于质点q的加速度，故d正确；e、据图象可知经过时，质点p再次到达平衡位置，运动方向向下，而质点q位于平衡位置上方；由于两质点相距，再经过时，质点p位移与质点q在0时刻的位移相同，所以质点q处于平衡位置的最上方，即处在波峰，故e正确。故选：ade(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 108m/s。求:(i)透明材料的折射率n;( )光从m点传播到0点所用的时间t。【答案】（）；（）光。【命题立意】本题旨在考查光的折射定律。【解析】光线在ab面上发生折射，设光线在ab面的折射角为，由折射定律得： 在bc面上恰好发生全反射，入射角等于临界角c， 由