2016年郑州市高中毕业年级第二次质量预测

理科综合物理试题卷

本试卷分选择题和非选择题两部分。考试时间150分钟，满分300分。考生应首先阅读答题卡上的文字信息，然后在答题卡上作答，在试题卷上作答无效。交卷时只交答题卡。

可能用到的相对原子质量：H－1 C－12 N－14 O－16 Na－23 Cl－35．5 Fe－56 Ni－59

第Ⅰ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14～18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．如图所示，直线边界ab上方有无限大的匀强磁场，磁场方向垂

直纸面向里。一矩形金属线框底边与磁场边界平行，从距离磁

场边界高度为h处由静止释放，下列说法正确的是

A．整个下落过程中，穿过线框的磁通量一直在减小

B．线框穿出磁场的过程中，线框中会产生逆时针方向的电流

C．线框穿出磁场的过程中，线框受到的安培力可能一直减小

D．线框穿出磁场的过程中，线框的速度可能先增大后减小

15．如图所示，带电体P、Q可视为点电荷，电荷量相同。倾角为θ、质量为M的斜面体放在粗糙水平面上，将质量为m的物体P放在粗糙的斜面体上。当物体Q放在与P等高（PQ连线水平）且与物体P相距为r的右侧位置时，P静止且受斜面体的摩擦力为0，斜面体保持静止，静电力常量为k，则下列说法正确的是

A．P、Q所带电荷量为

B．P对斜面的压力为0

C．斜面体受到地面的摩擦力为0

D．斜面体对地面的压力为（M＋m）g

16．图甲是某人站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图，中间的·表示人的重心。图乙是根据传感器采集到的数据画出的力一时间图线。两图中a～g各点均对应，其中有几个点在图甲中没有画出。取重力加速度g＝10 m／s2。根据图象分析可知

A．人的重力为1500 N B．c点位置人处于超重状态

C．e点位置人处于失重状态 D．d点的加速度小于f点的加速度

17．引力波的发现证实了爱因斯坦100年前所做的预测。1974年发现了脉冲双星间的距离在

减小就已间接地证明了引力波的存在。如果将该双星系统简

化为理想的圆周运动模型，如图所示，两星球在相互的万有

引力作用下，绕O点做匀速圆周运动。由于双星间的距离减

小，则

A．两星的运动周期均逐渐减小

B．两星的运动角速度均逐渐减小

C．两星的向心加速度均逐渐减小

D．两星的运动速度均逐渐减小

18．电子束焊接机中的电场线如图中虚线所示。K为阴极，

A为阳极，两极之间的距离为d。在两极之间加上高压

U，有一电子在K极由静止被加速。不考虑电子重力，

元电荷为e，则下列说法正确的是

A．A、K之间的电场强度为

B．电子到达A极板时的动能大于eU

C．由K到A电子的电势能减小了eU

D．由K沿直线到A电势逐渐减小

19．如图甲所示，在距离地面高度为h＝0．80 m的平台上有一轻质弹簧，其左端固定于竖直挡板上，右端与质量m＝0．50 kg、可看作质点的物块相接触（不粘连），OA段粗糙且长度等于弹簧原长，其余位置均无阻力作用。物块开始静止于A点，与OA段的动摩擦因数μ＝0．50。现对物块施加一个水平向左的外力F，大小随位移x变化关系如图乙所示。物块向左运动x＝0．40 m到达B点，到达B点时速度为零，随即撤去外力F，物块在弹簧弹力作用下向右运动，从M点离开平台，落到地面上N点，取g＝10 m／s2,则

A．弹簧被压缩过程中外力F做的功为6．0 J

B．弹簧被压缩过程中具有的最大弹性势能为6．0J

C．整个运动过程中克服摩擦力做功为4．0J

D．MN的水平距离为1．6 m

20．如图所示，在一单边有界磁场的边界上有一粒子源O，

沿垂直磁场方向，以相同速率向磁场中发出了两种粒

子，a为质子（
），b为α粒子（
），b的速度方

向垂直磁场边界，a的速度方向与b的速度方向夹角为

θ＝30°，两种粒子最后都打到了位于磁场边界位置的

光屏OP上，则

A．a、b两粒子转动周期之比为2 ：3

B．a、b两粒子在磁场中运动时间之比为2 ：3

C．a、b两粒子在磁场中转动半径之比为1 ：2

D．a、b两粒子打到光屏上的位置到O点的距离之比为1 ：2

21．电动汽车是以车载电源为动力，开启了“绿色出行”的新模式。某电动汽车电源电动势为400 V，内阻为0．5 Ω，充满电时储存的可用电能为64 kW·h，汽车运行时电源的放电电流为100 A，熄火后电源的放电电流为100 mA，下列说法正确的是

A．汽车运行时，电源持续放电的时间可超过1 h

B．汽车熄火后，电源完全放电的时间可超过60天

C．汽车运行时电源的输出功率为35 kW

D．汽车运行时电源的效率为95％

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）某实验小组研究半导体元件的电阻率随温度的变化，设计了如下实验：取一根半导体材料做成的细丝，用刻度尺测其长度为1．00 m，用螺旋测微器测其横截面直径如图甲所示，利用伏安法测其电阻值，可以依据电阻定律计算出该半导体材料在此时的电阻率。

（1）由图甲可知，该半导体细丝的直径为___________mm。

（2）若测出某时刻电压为64 V，电流为0．32A，则此时该半导体材料的电阻率为________Ω·m。（保留两位有效数字）

（3）测出不同温度下的半导体电阻，作出电阻随温度变化的关系图象如图乙所示，由图可知，在60℃—120℃范围内，该半导体的电阻率随温度的增加而__________（填“增大”或“减小”或“不变”）。

23．（9分）一个小球在液体里运动，会受到一种类似于摩擦的液体阻力的作用，叫做粘滞力。如果液体无限深广，计算粘滞力的关系式为F＝3πDηv，其中D为小球直径，v为小球在液体中的运动速度，η称作粘滞系数。

实验创新小组的同学们通过下面实验测量了某液体的粘滞系数。

（1）取一个装满液体的大玻璃缸，放在水平桌面上，将质量为1kg的小钢球沉入液体底部，可以忽略除粘滞力以外的所有摩擦阻力的作用。将一根细线拴在小钢球上，细线另一端跨过定滑轮连接砝码盘。在玻璃缸内靠左端固定两个光电门A、B，光电门的感光点与小钢球的球心在同一条水平线上。

（2）测出小钢球直径为5．00cm，将钢球由玻璃缸底部右侧释放，调整砝码数量以及释放小钢球的初始位置，确保小钢球通过两个光电门的时间相同。若某次测出小钢球通过两个光电门的时间均为0．025 s，则可得小钢球此时运动的速度大小为_________m／s。

（3）记录此时砝码盘以及砝码的总质量m＝60g，由计算粘滞力的关系式可得液体的粘滞系数为η＝________N·s／m2。

（4）改变砝码数量，重复第（2）、（3）步骤的实验，测出不同质量的砝码作用下，小

钢球匀速运动速度。由下表中数据，描点连线，作出粘滞力随速度变化的图象。

根据计算粘滞力的关系式和图象，可得该液体

的粘滞系数为η＝_______N·s／m2。

（所有结果均保留两位有效数字）

24．（12分）高铁列车上有很多制动装置。在每节车厢上装有制动风翼，当风翼完全打开时，可使列车产生a1＝0．5 m／s2的平均制动加速度。同时，列车上还有电磁制动系统、空气制动系统、摩擦制动系统等。单独启动电磁制动系统，可使列车产生a2＝0．7 m／s2的平均制动加速度。所有制动系统同时作用，可使列车产生最大为a＝3 m／s2的平均制动加速度。在一段直线轨道上，列车正以v0＝324 km／h的速度匀速行驶时，列车长接到通知，前方有一列车出现故障，需要该列车减速停车。列车长先将制动风翼完全打开让高速行驶的列车减速，当车速减小了
时，再通过电磁制动系统同时制动。

（1）若不再开启其他制动系统，从开始制动到停车，高铁列车行驶的距离是多少?

（2）若制动风翼完全打开时，距离前车只有2 km，那么该列车最迟在距离前车多远处打开剩余的制动装置，才能保证不与前车相撞?

25．（20分）如图所示，绝缘平板S放在水平地面上，S与水平面间的动摩擦因数μ＝0．4。两块足够大的平行金属板P、Q通过导体支架连接并固定在S上。在两极板之间有垂直纸面向里的足够大匀强磁场，磁感应强度为B＝1T。P板的中央有一小孔，整个装置的总质量为M＝3．6 kg。给装置施加水平向右的作用力，使其总是以恒定的速度v＝6 m／s向右匀速运动，同时将一质量为m＝0．4 kg的带负电的小球，从离P板高h＝1．25 m处由静止释放，小球恰好能落入孔内。若小球进入小孔后做匀速圆周运动，且恰好不与Q板接触，之后又返回P板（不计空气阻力，不考虑运动产生的磁场，g取10 m／s2，π取3）。求：

（1）小球所带电荷量；

（2）小球进入两极板间后，水平向右的作用力F；

（3）小球返回打到P板的位置到小孔的距离。

（二）选考题：共45分。请考生从给出的3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选一题作答，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，则每科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．空气中水蒸气的实际压强与饱和气压相差越大，越有利于水的蒸发

B．布朗运动是液体分子的运动，说明液体分子永不停息地做无规则热运动

C．水杯里的水面超出杯口但不溢出，是由于水的表面张力作用

D．单晶体具有物理性质各向异性的特征

E．温度升高，物体所有分子的动能都增大

（2）（10分）如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m，活塞的横截面积为S。初始时，气体的温度为T0，活塞与容器底部相距h。现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时活塞下降了h，已知大气压强为p0，重力加速度为g，不计活塞与气缸的摩擦。求此时气体的温度和加热过程中气体内能的增加量。（题中各物理量单位均为国际单位制单位）

34．[物理—选修3—4]（15分）

（1）（5分）振源S在O点做沿竖直方向的简谐运动，频率为10 Hz，t＝0时刻向右传播的简谐横波如图所示（向左传播的简谐横波图中未画出）。由此可得该波传播的速度大小为_________m／s；x＝______20 m处的质点第一次到达波峰的时间t＝________s

（2）（10分）如图所示，横截面为正方形ABCD的玻璃砖边长为20 cm，玻璃砖的AD

面为镀银后形成的平面镜。现让一束单色光从玻璃砖AB边的中点O处入射，入射方向

与AB边成α＝30°角，光线经平面镜反射后从CD边的

P点射出，出射方向与CD边的夹角恰好也为α＝30°，

且PD＝5cm。求：

①该玻璃砖的折射率n；

②该单色光在玻璃砖中的传播时间t。

（光在真空中传播的速度为c＝3．0×108m／s）

35．[物理—选修3—5]（15分）

（1）（5分）下列说法正确的是（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仑扣3分，最低得分为0分）。

A．只要入射光照强度足够大，就会发生光电效应

B．α粒子散射实验，表明原子具有核式结构

C．由玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，其电势能减小，核外电子的动能增大

D．天然放射现象中出现的α射线、β射线、γ射线都是高能量的电磁波

E．比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时一定放出核能

（2）（10分）在光滑水平面上有一带挡板的长木板，其质量为m，长度为L（挡板的厚度可忽略）。木板左端有一质量也是m（可视为质点）的滑块。挡板上固定有一个小炸药包（质量不计，可视为质点），如图所示。滑块与木板间的动摩擦因数恒定，整个系统处于静止状态。给滑块一个水平向右的初速度v0，滑块相对于木板向右运动，刚好能与小炸药包接触，此时小炸药包爆炸（此过程时间极短，爆炸后滑块与木板只在水平方向运动，且完好无损），滑块最终回到木板的左端，恰与木板相对静止。求小炸药包爆炸完毕时，滑块和木板的速度。

2016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.C 15.D 16.B 17.A 18.C 19.AD 20.BC 21.ABC

三．非选择题：

22.（1）3.204（3.203-3.205）（2分）

（2）1.6×10-3（或0.0016）（2分）

（3）增大（2分）

23．2.0 （2分） 0.62或0.64（2分）

图象如图所示（3分）

0.48（0.46-0.50）（2分）

24．（1）由题意可得v0=324 km/h=90 m/s

打开制动风翼时，a1=0.5 m/s2，
（1分）

在此过程中行驶的距离：
（2分）

再打开电磁制动后，共同作用的加速度为
=0.5 m/s2+0.7 m/s2=1.2 m/s2（1分）

在此过程中行驶的距离
（2分）

高铁列车在此过程中行驶的总距离：x=x1+x2=6000 m（1分）

（2）设最迟需要在距离前车Δx处打开其他制动装置。

由题意知，此时减速需要最大制动加速度。即a=3 m/s2

（2分）

减速之前有
（2分）

由以上两式可解得： Δx=1220 m （1分）

25．（1）设两板P、Q之间的距离为d。由于金属支架运动切割磁感线，使两极板间产生的电势差为 U=Bdv（2分）

电场强度
(1分)

由题意可知，小球进入两极板间后，所受重力与电场力相等

即 qE=mg （1分）

由以上三式可得：
（1分）

（2）当小球进入磁场后，与金属极板之间有电场力的作用，F电=qE=mg （1分）

对金属板整个装置受力分析，地面支持力FN=Mg+F电 （2分）

金属板整个装置匀速运动： F=f （1分）

摩擦力 f=μFN （1分）

由以上各式可得： F=16 N （1分）

（3）小球先做自由落体运动，
（2分）

小球进入磁场后做匀速圆周运动
（2分）

由以上两式可得 R=3 m（1分）

小球在磁场中的运动周期
（1分）

运动时间
（1分）

在这段时间内两极板运动的距离 x=vt=10.8 m（1分）

由题意可知，小球返回打到P板的位置到小孔的距离 l=2R+x=16.8 m（1分）

33.【物理-选修3-3】

（1）ACD

（2）解析：由盖-吕萨克定律得，＝（2分）

解得T1＝2T0（1分）

气体在等压变化过程中，活塞受力如图

由平衡条件，pS＝p0S－mg（2分）

气体对活塞做功，W＝pSh＝(p0S－mg)h，（2分）

由热力学第一定律，ΔU＝Q－W，（2分）

气体内能的增加量为ΔU＝Q－(p0S－mg)h（1分）

34.【物理-选修3-4】

（1）20m/s（2分）0.875s（3分）

（2）①光路图如图所示。

由光路图可知
（1分）

其中 AO=10 cm，PD=5 cm

又知 AO′+O′D=20 cm

可解得
（1分）

由几何关系可得
（1分）

又 β＝60° （1分）

所以该玻璃砖的折射率
（1分）

②
（1分）
(1分)

光在该玻璃砖中的传播速度为
（1分）

可知光在玻璃砖中的传播时间为
（2分）

35.【物理-选修3-5】

（1）BCE

（2）解：滑块相对木板向右运动，刚好能与炸药包接触，此时滑块和长木板的速度相同，设滑块刚要与炸药包接触时的速度为v1，向右为正方向；

滑块和木板系统在爆炸前动量守恒 mv0=2mv1……①（2分）

解得
方向水平向右。 （1分）

在爆炸前的运动过程中，由功能关系可知
……（1分）

设爆炸后滑块和木板的速度分别为v1′，v2′，最终滑块相对静止于木板的左端时速度为v2，系统在爆炸过程、爆炸前后动量守恒：

mv0=mv1′+mv2′……③ （2分）

mv0=2mv2 ……④ （2分）

对系统在爆炸后应用功能关系：
……（1分）

由②③④⑤解得v1′=0；v2′=v0，方向水平向右（1分）

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