【河南省郑州、平顶山、濮阳市】2017年高中毕业年级第二次质量预测理科综合物理试卷(附答案)

河南省郑州、平顶山、濮阳市2017年高中毕业年级第二次质量
预测理科综合物理试卷
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14~17题只有一项符合题目要求，第18~21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．如图为某一物理量y 随另一物理量x 变化的函数图像，关于该图像与坐标轴所围面积（图中阴影部分）的物理意义，下列说法正确的是（ ）
A ．若图像表示加速度随时间的变化，则面积等于质点在相应时间内的位移
B ．若图像表示力随位置的变化，则面积等于该力在相应位移内所做的功
C ．若图像表示电容器充电电流随时间的变化，则面积等于相应时间内电容器储存的电能
D ．若图像表示电势随位置的变化，则面积等于电场在0x 位置处的电场强度
15．用图示简易装置可以测定水平风速。

在水平地面上竖直固定一直杆，半径为E 、质量为m 的空心塑料球用细线悬于杆顶端当风沿水平方向吹来时，球在风力的作用下飘了起来。

已知风力大小与“风速”和“球正对风的截面积”均成正比，当风速0v 3m /s =时，测得球平衡时细线与竖直方向的夹角30θ=︒，则（ ） A ．风速v 4.5m /s =时，细线与竖直方向的夹角45θ=︒
B ．若风速增大到某一值时，细线与竖直方向的夹角θ可能等于90︒
C ．若风速不变，换用半径更大、质量不变的球，则夹角θ增大
D ．若风速不变，换用半径相等、质量更大的球，则夹角θ增大
16．如图所示，固定在绝缘支架上的平行板电容器充电后与电源断开，两极板与一个
静电计相连。

将b 极板向左水平移动一小段距离后，电容器的电容C 、静电计指针偏角θ和极板间电场强度£的变化情况分别是（ ）
A ．C 变小，θ变大，E 不变
B ．
C 不变，θ不变，E 变小 C ．C 变小，θ不变，E 不变
D ．C 变小，θ变大，
E 变小
17．北京时间2016年10月17日7时30分，神舟十一号飞船搭载两名航天员在酒泉卫星发射中心发射升空10月19日凌晨，神舟十一号飞船与天宫二号自动交会对接成功，航天员景海鹏和陈冬人驻天宫二号空间实验室，开始为期30天的太空驻留生活。

已知地球表面的重力加速度g ，地球半径R ，神舟十一号飞船对接后随天宫二号做匀速圆周运动的周期T 及引力常量G ，下列说法中正确的是（ ） A ．要完成对接，应先让神舟十一号飞船和天宫二号处于同一轨道上，然后点火加速 B ．若对接前飞船在较低轨道上做匀速圆周运动，对接后飞船速度和运行周期都增大 C ．由题给条件可求出神舟十一号飞船的质量
D ．由题给条件可求出神舟十一号飞船对接后距离地面的高度h 18．以下有关近代物理内容的叙述，正确的是（ ）
A ．紫外线照射到锌板表面时能够发生光电效应，当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大
的物块，轻质钢索拉动电梯由静止开始竖直向上
g，在这个过程中（
为磁场边界上一点，
题为必考题，每个试题考生都必须做答。

第33分）利用力传感器研究“加速度与合外力的关系”的实验装置如图所示。

A ．实验前需垫高木板右端以平衡摩擦力
B ．实验应保证小车的质量远大于所挂钩码的质量
C ．实验前应调节定滑轮的高度使细线与木板平行
D ．实验开始时，应先放开小车再接通电源
（2）从实验中挑选一条点迹清晰的纸带，取计数点A 、B 、C 、D 、E ，相邻两点之间的时间间隔相同，已测得AB 4.11cm =，AC 10.00cm =，AD 17.69cm =，AE 27.20cm =。

若已求得打点计时器打B 点时小车的速度B v 0.50m /s =，则小车的加速度a =________2m /s 。

（计算结果保留三位有效数字）
（3）若甲、乙两同学用同一装置进行实验，为方便对比，两个同学画图时横、纵坐标的标度都一样，各自得到的a F -图像移至同一坐标系后如图所示。

则两位同学使用的器材中小车质量的大小关系是m 甲________m 乙（填“大于”或“小于”）。

23．（9分）在探究小灯泡的伏安特性时，所用小灯泡上标有“2.5V 、0.6W ”字样，实验室提供的器材有：
A ．电流表1A （内阻约为5Ω、量程为0~25mA ）
B ．电流表2A （内阻约为1Ω、量程为0~300mA ）
C ．电压表1V （内阻约为5k Ω、量程为0~3V ）
D ．电压表2V （内阻约为15k Ω、量程为0~15V ）
E ．滑动变阻器1R （最大阻值为0~10Ω、额定电流为0.6A ）
F ．滑动变阻器2R （最大阻值为0~1000Ω、额定电流为0.2A ）
G ．稳压电源E （电动势为9.0V 、内阻可忽略）
H ．开关一个、定值电阻若干、导线若干
由以上信息回答下列问题：
（1）实验前设计的电路图如图1所示。

为了减小实验误差，该实验所用的电流表、电压表、滑动变阻器应分别为________（选填器材前的字母）。

为保护滑动变阻器和灯泡，应在电路中串联的定值电阻0R 合适的电阻值应为________（选填“1Ω”、“10Ω”、“30Ω”、“100Ω”）。

（2）请确定测量电路中电压表右侧导线的正确位置后，在图2中用笔画线代替导线，将实物完整连接起来。

（3）连接好电路后，通过改变滑动变阻器的滑片位置，并通过计算机描绘了该小灯泡的伏安特性曲线如图3所示。

若将两个这样的小灯泡并联后直接接在电动势E 3V =、内电阻r 5=Ω的电源上，每个小灯泡所消
耗的实际功率为________W 。

（结果保留两位有效数字）
24．（14分）质谱仪是一种测带电粒子质量和分析同位素的重要工ON L =具。

如图所示为一种质谱仪的原理示意图，粒子源产生的电荷量为q 的正离子，飘入加速电场加速后，刚好沿直线通过速度选择器，通过狭缝O 沿垂直磁场的方向进入偏转磁场，并打在底片上的中点P 处。

已知速度选择器中的电场强度为E ，磁感应强度为1B ，偏转磁场的磁感应强度为0B ，放置底片的区域MN L =，且。

不考虑离子的重力和进入加速电场前的初速度。

（1）求离子的质量m 和加速电场的电压U ；
（2）只改变偏转磁场磁感应强度的大小，可调节离子打在底片上的位置。

为了使离子打在底片上，求偏转磁场磁感应强度的调节范围（用0B 表示）。

25．（18分）如图所示，长木板B 的质量为2m 1.0kg =，静止放在粗糙的水平地面上，质量为3m 1.0kg =的物块C （可视为质点）放在长木板的最右端。

一个质量为1m 0.5kg =的物块 A 从距离长木板B 左侧l 9.5m =处，以速度0v 10m /s =向着长木板运动。

一段时间后物块A 与长木板B 发生弹性正碰（时间极短），之后三者发生相对运动，整个过程物块C 始终在长木板上。

已知物块A 及长木板与地面间的动摩擦因数均为10.1μ=，物块C 与长木板间的动摩擦因数
20.2μ=，物块C 与长木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力取210m /s ，求：
（1）碰后瞬间物块A 和枝木板B 的速度；
（2）长木板B 的最小长度和物块A 离长木板左侧的最终距离。

（二）选考题：请考生从给出的2道题任选一题作答。

并用2B 铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。

注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。

如果多做，则按所做的第一题计分。

33．[物理一选修3-3]（15分）
（1）（5分）下列说法中正确的是________。

（填正确答案标号。

选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。

每选错1个扣3分，最低得分为0分） A ．布朗运动间接反映了分子运动的无规则性
B ．两个相邻的分子间的距离增大时，分子间的引力增大，斥力减小
C ．温度相同的氢气和氧气中，氢气分子和氧气分子的平均速率不同
D ．热量不能自发地从低温物体传到高温物体
E ．不违背能量守恒定律的第二类永动机是有可能制成的
（2）（10分）如图所示，两个截面积都为S 的圆柱形容器，右边容器高为H ，上端封闭，左边容器上端是一个可以在容器内无摩擦滑动的质量为M 的活塞。

两容器由装有阀门的极细管道相连，容器、活塞和细管都是绝热的。

开始时阀门关闭，左边容器中装有理想气体，平衡时活塞到容器底的距离为H ，右边容器内为真空。

现将阀门缓慢打开，活塞便缓慢下降，直至系统达到新的平衡，此时理想气体的热力学温度增加为原来的1.2倍，已知外界大气压强为知，求此过程中活塞下降的距离和气体内能的增加量。

为一透明材料制成的柱形光学元件的横截面，该种材料的折射率n3
=
处有一点光源。

从点光源射入圆
河南省郑州、平顶山、濮阳市2017年高中毕业年级第二次质量
预测理科综合物理试卷
答 案
二、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分。

全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。

） 14~17．BCAD 18．CD 19．AD 20．BC 21．AC 三、非选择题
22．（6分）AC ；1.80（1.78－1.82）；大于（各2分） 23．（9分）B 、C 、E （各1分）；10Ω（2分）， 如图（2分），0.22（0.21－0.23）（2分）
24．（14分）解：（1）离子经电压为U 的电场加速，
由动能定理得21
qU mv 2
=①（2分）
离子在速度选择器中1qE qvB =②（2分）
离子进入磁场后做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得2
0mv qvB R
=③（2分）
由几何关系得3
L 2R 2
=④（1分）
联立②③④解得103qB B L
m 4E
=（2分）
代入①，联立②解得01
3B EL
U 8B =（2分）
（2）要使离子打在底片上，即L 2R 2L ≤≤⑤（1分）
由③式得R 和B 成反比，故0033
B B B 42
≤≤（2分）
25．（18分）解：（1）设物块A 与木板B 碰前的速度为v 由动能定理得221111011
m gl m v m v 22
-μ=
-
解得v 9m /s =（2分）
A 与
B 发生完全弹性碰撞，假设碰撞后瞬间的速度分别为1v 、2v ，由动量守恒定律得11122m v m v m v =+（2分）
由机械能守恒定律得22211122111
m v m v m v 222
=+（2分）
联立解得12
112
m m v v 3m /s m m -==-+，12
122m v v 6m /s m m ==+（2分） （2）之后B 减速运动，C 加速运动，B 、C 达到共同速度之前，由牛顿运动定律 对木板B 有1232321(m m )g m g m a -μ+-μ=（2分） 对物块C 有2332m g m a μ=（1分）
设从碰撞后到两者达到共同速度经历的时间为t ，212v a t a t +=（1分）
木板B 的最小长度2221211
d v t a t a t 3m 22
=+-=（1分）
B 、
C 达到共同速度之后，因12μμ＜，二者一起减速至停下， 由牛顿运动定律得123233(m m )g (m m )a -μ+=+（2分）
整个过程B 运动的位移为2
22B 213
0(a t)1x v t a t 6m 22a -=+-
=（1分） A 与B 碰撞后，A 做减速运动的加速度也为3a ，位移为2
1A 3
0v x 4.5m 2a -=
=-（1分） 物块A 离长木板B 左侧的最终距离为A B x x 10.5m +=（1分） 33．（1）ACD （5分）
（2）解：设气体压强为p ，由活塞受力平衡得0pS Mg p S =+（2分） 设气体初态的温度为T ，系统达到新平衡时活塞下降的高度为x ， 由盖—吕萨克定律得HS (H H x)S
T 1.2T
+-=（2分） 解得4
x H 5
=
（2分） 又系统绝热，即Q 0=（1分）
外界对气体做功为W pSx =（1分）
根据热力学第一定律得04
U W Q (Mg p S)H 5
∆=+=+ （2分）
34．（1）BDE （5分）
（2）解：设射向P 点的光线入射角为1θ，11
sin 2
θ=
（1分） 根据折射定律
12sin 1
sin n
θ=θ（2分）
解得260θ=︒（1分）
设材料的临界角为C ，射向M 点的光线恰好发生全反射，则有1
sinC n
=（2分） AB 截面没有光线射出部分的长度
BM (1tanC)R (1=-=（2分）。