河南省郑州市2017年高中毕业年级第二次质量预测
理科综合(物理部分)
第Ⅰ卷(选择题 共48分)
一、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，有选错或不选的得0分。
14．如图为某一物理量y随另一物理量x变化的函数图象，关于该图象与坐标轴所围面积(图中阴影部分)的物理意义，下列说法正确的是( )
A．若图象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．若图象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．若图象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．若图象表示电势随位置的变化，则面积等于电场在x0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R、质量为m的空心塑料球用细线悬于杆顶端O。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v0＝3 m/s时，测得球平衡时细线与竖直方向的夹角θ＝30°，则( )
A．风速v＝4.5 m/s时，细线与竖直方向的夹角θ＝45°
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并与静电计相连。将B极板向左水平移动一小段距离后，电容器的电容C、平行板间电场强度E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入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
B．卢瑟福α粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子 C．重核的裂变和轻核的聚变过程一定有质量亏损，释放出核能
D．氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，辐射一定频率的光子，同时原子的电势能减小，电子的动能增大
19．如图所示，一根总电阻为R的导线弯成宽度和高度均为d的“半正弦波”形闭合线框。竖直虚线之间有宽度也为d、磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于线框所在的平面。线框以速度v向右匀速通过磁场，ab边始终与磁场边界垂直。从b点到达边界开始到a点离开磁场为止，在这个过程中( )
A．线框中的感应电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向 B．ab段直导线始终不受安培力的作用 1
C．平均感应电动势为Bdv
2B2d3v
D．线框中产生的焦耳热为 R
20．如图所示，电梯质量为M，电梯地板上放置一个质量为m的物块，轻质钢索拉动电梯由静止开始竖直向上做匀加速直线运动，当上升高度为H时，速度达到v。不计空气阻力，重力加速度为g，在这个过程中( )
A．物块所受支持力与钢索拉力之比为m∶M 1
B．地板对物块的支持力做的功等于mv2＋mgH
21
C．物块克服重力做功的平均功率等于mgv
2
1
D．电梯及物块构成的系统机械能增加量等于(M＋m)v2
2
21．如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。M为磁场边界上一点，有无数个带电荷量为＋q、质量为m的相同粒子(不计重力)在纸面内向各个方向以相同的速率通过M点进入磁场，这些粒1
子射出边界的位置均处于边界的某一段圆弧上，这段圆弧的弧长是圆周长的。下列说法中正确的是( )
3
A．粒子从M点进入磁场时的速率为v＝
3qBR
2m
qBR
B．粒子从M点进入磁场时的速率为v＝ m
1
C．若将磁感应强度的大小增加到3B，则粒子射出边界的圆弧长度变为原来的
2D．若将磁感应强度的大小增加到
61B，则粒子射出边界的圆弧长度变为原来的 23
第Ⅱ卷(非选择题 共62分)
二、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22～25题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33、34题为选考题，考生根据要求作答。
(一)必考题：共47分。
22．(6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。 (1)下列基于该实验操作的说法，正确的是________。(选填选项前的字母) 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＝4.11 cm，AC＝10.00 cm，AD＝17.69 cm，AE＝27.20 cm。若已求得打点计时器打B点时小车的速度vB＝0.50 m/s，则小车的加速度a＝________m/s2。(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图象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“2.5 V,0.6 W”字样，实验室提供的器材有： A．电流表A1(内阻约为5 Ω、量程为0～25 mA) B．电流表A2(内阻约为1 Ω，量程为0～300 mA) C．电压表V1(内阻约为5 kΩ、量程为0～3 V) D．电压表V2(内阻约为15 kΩ、量程为0～15 V)
E．滑动变阻器R1(最大阻值为0～10 Ω、额定电流为0.6 A) F．滑动变阻器R2(最大阻值为0～1000 Ω、额定电流为0.2 A) G．稳压电源E(电动势为9.0 V、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R0，合适的电阻值应为________(选填“1 Ω”“10 Ω”“30 Ω”“100 Ω”)。
(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＝3 V、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B1，偏转磁场的磁感应强度为B0，放置底片的区域MN＝L，且ON＝L。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。为使离子打在底片上，求偏转磁场磁感应强度的调节范围(用B0表示)。
25．(18分)如图所示，长木板B的质量为m2＝1.0 kg，静止放在粗糙的水平地面上，质量为m3＝1.0 kg的物块C(可视为质点)放在长木板的最右端。一个质量为m1＝0.5 kg的物块A从距离长木板B左侧l＝9.5 m处，以速度v0＝10 m/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μ1＝0.1，物块C与长木板间的动摩擦因数μ2＝0.2，物块C与长木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2，求：
(1)碰后瞬间物块A和长木板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：共15分。请考生从33和34两道题中任选一题作答。 33．[物理——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p0，求此过程中活塞下降的距离和气体内能的增加量。
34．[物理——选修3－4](15分)
(1)(5分)如图所示，一简谐横波在某区域沿x轴传播，实线a为t＝0时刻的波形图线，虚线b为t＝0.5 s时刻的波形图线，虚线b与x轴交点P的坐标为xP＝1 m。下列说法正确的是________。(填正确答案标号。选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)
A．t＝0时刻P质点的位移为5 cm B．这列波的传播速度大小可能为30 m/s C．这列波的波源振动频率可能为2.5 Hz D．t＝1.5 s时刻P点一定处于波谷位置
E．若该波遇到宽度为6 m的障碍物能发生明显的衍射现象
(2)(10分)如图所示，ABC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n＝3，AC是一半径为R的1/4圆弧，O为圆弧面圆心，ABCO构成正方形，在O处有一点光源。从点光源射入圆弧AC的光线，进入透明材料后首次射向AB或BC界面时，有一部分不能从AB或BC界面直接射出。下面的问题只研究进入透明材料后首次射向AB或BC界面的光线，已知AB面上的P点到A点的距离为①从P点射出的光线的折射角；
②AB和BC界面上没有光线射出部分的总长度。
3
R。求： 3
河南省郑州市2017年高中毕业年级第二次质量预测物理部分试题
