2011-2012学年郑州高中毕业年级第二次质量预测理科综合物理试卷与答案（带解析）.doc

1、2011-2012学年郑州高中毕业年级第二次质量预测理科综合物理试卷与答案（带解析） 选择题 下列是某同学对电场中的概念、公式的理解 ,其中正确的是 A根据电场强度 E=F/q，电场中某点的电场强度和试探电荷 q的电量无关 B根据电容 C=Q/U，电容器极板上的电荷量每增加 1 C，电压就增加 1 V C根据电场力做功 W=qU，一个电子在 1 V电压下加速，电场力做功为 -1 eV D根据电动势 E=W/q，电源电动势在数值上等于静电力把 1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功 答案： A 如图所示，半圆形玻璃砖的半径为 R，直径 MN，一细束白光从 Q点垂直于直径 MN的方向射入半圆

2、形玻璃砖，从玻璃砖的圆弧面射出后，打到光屏 P上，得到由红到紫的彩色光带。已知 QM=R/2。如果保持人射光线和屏的位置不变，只使半圆形玻璃砖沿直径方向向上或向下移动，移动的距离小于 R/2，则有 A半圆形玻璃砖向上移动的过程中，屏上红光最先消失 B半圆形玻璃砖向上移动的过程中，屏上紫光最先消失 C半圆形玻璃砖向下移动的过程中，屏上红光最先消失 D半圆形玻璃砖向下移动的过程中，屏上紫光最先消失 答案： D 甲、乙两种金属发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光频率间的函数关系分别如图中的 I、 II所示。下列判断正确的是 A I与 II不一定平行 B乙金属的极限频率大 C图象纵轴截距由人射光

3、强度决定 D I、 II的斜率是定值，与人射光和金属材料均无关系 答案： BD 如图所示，在垂直纸面向里的水平匀强磁场中，水平放置一根粗糙绝缘细直杆，有一个重力不能忽略、中间带有小孔的带正电小球套在细杆上。现在给小球一个水平向右的初速度 v0，假设细杆足够长，小球在运动过程中电量保持不变，杆上各处的动摩擦因数相同，则 小球运动的速度 v与时间 t的关系图象可能是： 答案： BD 跳水运动是我国的一个体育强项，此项运动大体上可以简化为三个阶段：运动员从跳板上起跳做竖直上抛运动、再做自由落体运动、入水后做匀减速直线运动。某质量为 m的运动员（可视为质点），入水后的加速度大小为 a=1.5g，在水中

4、下沉深度 h时速度减为 0。在运动员从人水到停止下沉的过程中，下列说法正确的是 A运动员的动能减小了 1.5mgh B运动员的机械能减小了 1.5mgh C运动员克服阻力所做的功为 1.5mgh D运动员的重力势能减小了 1.5mgh 答案： A 如图所示，正方形匀强磁场区域内，有一个正方形导线框 abcd，导线粗细均匀，导线框平面与磁感线垂直，导线框各边分别与磁场边界平行。第一次将导线框垂直磁场边界以速度 v匀速拉出磁场，第二次朝另一个方向垂直磁场边界以速度 3v匀速拉出磁场，则将导线框两次拉出磁场的过程中 A导线框中产生的感应电流方向相同 B导线框中产生的焦耳热相同 C导线框 ad边两端电

5、势差相同 D通过导线横截面的电量相同 答案： AD 如图所示， A为静止在地球赤道上的物体， B为绕地球椭圆轨道运行的卫星，C为地球的同步卫星， P为 B、 C两卫星轨道的交点。已知 B、 C绕地心运动的周期相同。相对于地心，下列说法中正确的是 A. 卫星 C的运行速度大于物体 A的速度 B. 物体 A和卫星 C具有相同大小的加速度 C. 在每天的同一时刻卫星 B出现在 A的正上方 D. 卫星 B在 P点的加速度与卫星 C在 P点的加速度相等 答案： ACD 如图所示为某小型水电站的电能输送示意图， A为升压变压器，其输入功率为 P1，输出功率为 P2，输出电压为 U2； B为降压变压器，其输

6、人功率为 P3,，输入电压为 U3。 A、 B均为理想变压器， ,输电电流为 I，输电线 的总电阻为 r，则下列关系正确的是 A U2= U3 B U2= U3+Ir C P1 P2 D P2=P3 答案： B 将一小球竖直向上抛出，小球到达最高点前的最后一秒和离开最高点后的第一秒时间内通过的路程分别为 x1 和 x2，速度变化量的大小分别为 v1 和 v2，假设小球所受空气阻力大小不变，则下列表述正确的是 A x1x2， v1 v2. C x1x2， v1 v2. 答案： D 如图所示，倾角为 的固定斜面上有一个固定竖直挡板，在挡板和斜面之间有一个质量为 m的光滑球，球对斜面和挡板的压力大小

7、分别为 A mgcos和 mgsin B mgsin.和 mgcos C mg/cos和 mgtan. D mgcot和 mgcos. 答案： C 下列说法中正确的是 A布朗运动是指悬浮在液体中的固体分子的无规则运动 B当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大 C热量在任何条件下都不可能从低温物体传到高温物体 D第二类永动机不可能制成，是因为它违反了能量守恒定律 答案： B 实验题 在 “测定金属的电阻率 ”的实验中，需要用刻度尺测出被测金属丝的长度 L，用螺旋测微器则出金属丝的直径 d，用电流表测出通过金属丝的电流 I，用电压表测出金属丝两端的电压 U。 (1) 请写出测金属丝

8、电阻率的表达式： =_(用上述测量物理量的字母表示）； (2)若实验中测量金属丝的长度和直径时，刻度尺和螺旋测微器的示数分别如图所示，则金属丝长度的测量值为 L=_cm，金属丝直径的测量值为d=_mm, (3) 用电流表和电压表测金属丝的电阻 R时，由于电压表电流表内阻的影响，无论使用电流表内接法还是电流表外接，都会产生系统误差。如果按如图所示的电路进行测量，可以消除由于电表内阻造成的系统误差。利用该电路进行实验的主要操作过程是： 第一步：先将 R2的滑动触头调到最左端，单刀双掷开关 S1向 1闭合。闭合开关S2,调节变阻器 R1和 R2，使电压表和电压表的示数尽量大些（不超过量程），读出此时

9、电压表和电流表的示数 U1、 I1； 第二步：保持两滑动变阻器的滑动触头位置不变，将单刀双掷开关 S1向 2闭合 ,读出此时电压表和电流表的示数 U2、 I2。 请写出计算电阻的表达式 Rx=_。（用电压表和电流表示数表示）答案：（ 1） （ 3分） （ 2） 36.45 36.48（ 2分） 0.795 0.798（ 2分） （ 3） U1/I1- U2/I2（ 3分） 填空题 多用电表的示意图如图所示。 (1) 当功能选择开关处于图中 1位置时，测量结果为 _； (2)当功能选择开关处于图中 2位置时，测量结果为 _； (3) 当功能选择开关处于图中 3位置时，测量结果为 _； (4) 以

10、上三种测量中，电流都应该从 _ (填 “红 ”或 “黑 ”)表笔经 _ (填“ + ”或 “”)插孔流入多用电表。 答案： 3.2mA 16.0V 3.2104 红，正（每空 1分） 计算题 如图甲所示，两平行金属板长度 l不超过 0.2 m，两板间电压 U随时间 t变化的图象如图乙所示。在金属板右侧有一左边界为 MN、右边无界的匀强磁场，磁感应强度 B =0.01 T，方向垂直纸面向里。现有带正电的粒子连续不断地以速度 v0=105m/s射入电场中，初速度方向沿两板间的中线 OO方向。磁场边界 MN与中线 OO垂直。已知带电粒子的比荷 q/m=108C/kg，粒子的重力和粒子之间的相互作用力

11、均可忽略不计。 (1) 在每个粒子通过电场区域的时间内，可以把板间的电场强度看作是恒定的。请通过计算说明这种处理能够成立的理由； (2)设 t=0.1 s时刻射人电场的带电粒子恰能从金属板边缘穿越电场射入磁场，求该带电粒子射出电场时速度的大小； (3) 对于所有经过电场射入磁场的带电粒子，设其射人磁场的入射点和从磁场射出的出射点间的距离为 d,试判断 d的大小是否随时间变化？若不变，证明你的结论；若变化，求出 d的变化范围。 答案：解： 带电粒子在金属板间运动的时间为 t=l/v0210-6s （ 3分） 由于 t远小于 T（ T为电压 U变化周期），故在 t时间内金属板间的电场可视为恒定的。

12、（ 2分） 另解：在 t时间内金属板间电压变化 U210-3V， 由于 U远小于 100 V（ 100 V为电压 U最大值），电压变化量特别小，故 t时间内金属板间的电场可视为恒定的。 t 0.1 s时刻偏转电压 U 100 V，由动能定理得 qU/2=mv12/2- mv02/2（ 3分） 代入数据解得 v1=1.41105 m/s （ 2分） 设某一时刻射 出电场的粒子的速度为 v，速度方向与 OO夹角为 ，则v=v0/cos（ 2分） 粒子在磁场中有 qvB=mv2/R （ 2分） 由几何关系得 d=2Rcos （ 2分） 由以上各式解得 d= （ 2分） 代入数据解得 d 0.2m，显

13、然 d不随时间变化 （ 1分） 在海滨游乐园里有一种滑沙的游乐活动。如图所示，人坐在滑板上从斜坡的高处 A点由静止开始滑下，滑到斜坡底部 B点后沿水平滑道再滑行一段距离到 C点停下来。斜坡滑道与水平滑道间是平滑连接的，滑板与两滑道间的动摩擦因数均为 =0.50，不计空气阻力，重力加速度 g=10m/s2。 (1) 若斜坡倾角 =37，人和滑板的总质量 m=60 kg。求人在斜坡上下滑时的加速度大小；（ sin37=0.6， cos37=0.8） (2)由于受到场地限制， A点到 C点的水平距离只有 s=50m,为确保人身安全 ,请根据计算说明，在设计斜坡滑道时，对高度应有怎样的要求？ 答案：解

14、： 在斜坡上下滑时，人与滑板的受力情况如图所示 由牛顿第二定律得， mgsin-f=ma， （ 2分） N-mgcos=0， （ 2分） 另外有 f=N （ 1分） 由以上各式联立解得 a=2m/s2 （ 1分） 设斜坡倾角为 ，斜坡的最大高度为 h，滑至底端的速度为 ，则 v2=2ax， x=h/sin （ 1分） 沿 BC滑行的加速度为 a=g，（ 2分） 沿 BC滑行的距离为 L= v2/2 a （ 1分） 为确保安全，应有 L+hcots （ 2分） 联立解得 h25m，斜坡的高度不应超过 25m。 （ 1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。

15、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活塞的下表面与容器底部相距 h。现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时活塞上升了 h，已知大气压强为 Po，重力加速度为 h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） 答案：解：封闭气体做等压变化，由盖 吕萨克定律得 （ 2分） 此时气体的温度为 （ 1分） 气体在等压变化过程中，活塞受力如图所示 由平衡条件得 （ 1分） 气体对活塞做的功为 （ 2分） 由热力学第一定律得 （ 2分） 气体内能的增加量为 （ 1分） 一列简谐横波沿 x轴正方向传播， t=

16、0时 刻的波形图象如图甲所示，波此时恰好传播到 M点。图乙是质点 N(x=3 m)的振动图象，则 Q点 (x=1Om)开始振动时，振动方向如何？简单说明理由。 从 t=0开始，经过多长时间， Q点第一次到达波峰？ 答案： Q点 (x=1Om)开始振动时，振动方向为 y轴负方向。 8s 如图所示，一轻质弹簧两端连接着物体 A和物体 B，放在光滑的水平面上 ,水平速度为 V0的子弹射中物体 A并嵌在其中，已知物体 B的质量为 mB，物体A的质量是物体 B的质量的 3/4，子弹的质量是物体 B的质量的 1/4，求弹簧被压缩到最短时的弹性势能。 答案：子弹射入物体 A的过程中，由动量守恒定律得 （ 2分） 从子弹射入物体 A到弹簧压缩到最短，由动量守恒定律得 （ 2分） 由机械能守恒定律得 （ 3分） 由以上各式联立解得 （ 2分）