2017届河南省郑州市高三第三次质量预测理科综合物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用。下列说法符合历史事实的是

A. 普朗克通过对光电效应实验的研究，确定了光的粒子性

B. 汤姆孙通过阴极射线在电、磁场中偏转的实验，发现了原子内部存在电子

C. 贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核

D. 卢瑟福通过a粒子轰击氮核的实验，证实了在原子核内部存在中子

2. 难度：简单

如图所示，铜管内有一片羽毛和一个小磁石。现将铜管抽成真空并竖直放置，使羽毛、小磁石同时从管内顶端由静止释放，已知羽毛、小磁石下落过程中无相互接触且未与管道内璧接触，则

A. 羽毛的下落时间大于小磁石的下落时间

B. 羽毛的下落时间等于小磁石的下落时间

C. 羽毛落到管底时的速度大于小磁石落到管底时的速度

D. 羽毛落到管底时的速度小于小滋石落到管底时的速度

3. 难度：中等

如图甲所示为杂技中的“顶竿”表演、水平地面上演员B用肩部顶住一根长直竹竿，另一演员A爬至竹竿顶端完成各种动作。某次顶竿表演结束后，演员A自竿顶由静止开始下落。滑到竿底时速度正好为零，然后曲腿跳到地面上，演员A、B质量均为50kg，长竹竿质量为5kg，A下滑的过程中速度随时间变化的图象如图乙所示。重力加速度g取10m/s²，下列判断正确的是

A. 竹竿的总长度约为3m

B. 0-6s内，演员B对地面的压力大小始终为1050N

C. 0-6s内，竹竿对演员B的压力的冲量大小为3300N·s

D. 演员A落地时向下曲腿，是为了缩短作用时间以减小地面的冲击力

4. 难度：中等

其空中有一半径为r₀的带电金属球，通过其球心的一直线上各点的电势ψ分布如图所示。图中x₁、x₂、x₃分别表示该立线上A、B、C三点到球心的距离，根据ψ－x图象.下列说法正确的是

A. 该金属球可能带负电

B. B点的电场强度大于C点的电场强度

C. A点的电场强度方向由A指向B

D. 电荷量为q的正电荷从B移到C的过程中，电场力做功W=q(ψ₁一ψ₂)

5. 难度：中等

如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道由一段抛物线AB组成，A点为抛物级顶点，已知h=0.8m，x=0.8m，重力加速度g取10m/s²一小环套在轨道上的A点，下列说法正确的是

A. 小环以初速度v₀=2m/s从A点水平抛出后，与轨道无相互作用力

B. 小环以初速度v₀=1m/s从A点水平抛出后，与轨通无相互作用力

C. 若小环从A点由静止因微小扰动而滑下，到达B点的速度为4m/s

D. 若小环从A点由静止因微小扰幼而滑下，到达B点的时间为0.4s

6. 难度：中等

2017年4月10日，三名宇航员在国际空间站停价留173天后，乘坐“联盟MS-02”飞船从国际空间站成功返回，并在哈萨克斯坦杰兹卡兹甘附近着陆。设国际空间站在离地面高度约400km的轨道上绕地球做匀速圆周运动，已知地球同步卫星轨道高度约36000km，地球半径约6400km。下列说法正确的是

A. 飞船在返回地球的过程中机械能守恒

B. 经估算，国际空间站的运行周期约为90min

C. 国际空间站的速度小于地球的第一宇宙速度

D. 返回时，需先让飞船与国际空间站脱离，再点火加速，然后即可下降

7. 难度：中等

如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为2：1，R₁、R₂为定位电阻，且R₁=2R₂，已知ab两端电压μ按图乙所示正弦规律变化。下列说法正确的是

A. 电阳R₂中的电流方向每秒钟改变100次

B. 电压表示数为110V

C. 电阻R₁、R₂消耗的功率之比为1：4

D. ab两端与副线圈两端的电压之比为3：1

8. 难度：中等

铁路运输中设计的多种装置都运用了电磁感应原理。有一种电磁装致可以向控制中心传输信号以确定火车的位置和运动状态，装置的原理是：将能产生匀强磁场的磁铁安装在火车首节车厢下面，如图甲所示(俯视图)，当它经过安放在两铁轨间的矩形线圈时，线圈便产生一个电信号传输给控制中心。线圈长为ι₁，宽为ι₂。匝数为n。若匀强磁场只分布在一个矩形区域内，当火车首节车厢通过线圈时，控制中心接收到线圈两端电压u与时间t的关系如图乙所示(ab、cd均为直线)，则在t₁-t₂时间内

A. 火车做匀速直线运动    B. M点电势低于N点电势

C. 火车加速度大小为    D. 火车平均速度大小为

二、实验题

9. 难度：中等

实验小组的同学利用弹簧测力计在水平放置的方木板上做“验证共点力的合成规律的实验”。

(1)同学们用坐标纸记下某次橡皮筋的结点位置O以及两弹簧测力计施加的拉力的大小和方向，如图所示。图中每个正方形小格边长均表示1.0N，利用作图法可知F₁与F₂的合力大小

为___________N。(结果保留两位有效数字)

(2)实验时，第一次用两个弹簧测力计、第二次用气一个弹簧测力计将橡皮筋的结点拉到同一位置，其目的是为了________。

(3)不改变测力计1的示数F₁的大小，逐渐减小两个弹簧测力之间的夹角。为使结点O位置保待不变，则另一测力计2的示数将__________ (填“增大”、“减小”或“不变)。

10. 难度：中等

实验小组要测力一个电池组的电动势E和内阻r，并测量保护电阻的阻值R_x。巳知电池组的电动势约为6V，电池内阻和待测电阻阻值均约为几十欧。可选用的实验脸器材有:

电流表A₁(量程0-30mA)

电流表A₂(量程0-100mA)

电压我V₁和V₂(量程均为0-6V)

滑动变阻器R₁(阻值0-5Ω)

汾动变阻器R₂(阻位0-300Ω)

开关S一个，导线若干

某同学设计的实验过程如下：

①实验电路图如图1所示，正确连接电路；将变阻器R接入电路的组值调到最大，闭合开关S；

②逐渐减小变阻器R的阻值，测量并记录多组电压表和电流表的数据U₁、U₂、I.

根据上面信息，回答下列问题：

(1)实验中电流表应选用_________，滑动变阻器应选用__________。

(2)如图2是根据步骤③的测量数据作出的U₁—I图象，由图象可知，电源电动势E=__________V，电源内阻r=_____Ω(结果均保留两位有效数字)

(3)用U₁、U₂、I表示待测保护电阻的阻值为R₁=________,考虑电表内阻对测量结果的影晌，实验中待测电阻的测量值与真实值相比_______（填“偏小”“偏大”或“相等”)。

三、简答题

11. 难度：中等

如图所示，半径为R的光滑的3/4圆弧轨道AC放在竖直平面内，与足够长的粗糙水平轨道BD通过光滑水平轨道AB相连，在光滑水平轨道上，有a、b两物块和一段轻质弹簧。将弹簧压缩后用细线将它们拴在一起，物块与弹簧不拴接。将细线烧断后，物块a通过圈弧轨道的最高点P时，对轨道的压力等于自身重力。已知物块a的质量为m，b的质量为2m，物块b与BD面间的动摩擦因数为μ，物块到达A点或B点前已和弹簧分离，重力加速度为g。求:

(1)物块b沿轨道BD运动的距离x；

(2)烧断细线前弹簧的弹性势能Ep。

12. 难度：困难

如图所示，在以O1点为圆心、r=0.20m为半径的圆形区域内，存在着方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B=1.0×10^—3的匀强磁场（图中未画出）。圆的左端跟y轴相切于直角坐标系原点O,右端与一个足够大的荧光屏MN相切于x轴上的A点，粒子源中，有带正电的粒子（比荷为）不断地由静止进入电压U=800V的加速电场.经加速后，沿x轴正方向从坐标原点O射入磁场区域，粒子重力不计。

(1)求粒子在磁场中做圆周运动的半径、速度偏离原来方向的夹角的正切值。

(2)以过坐标原点O并垂直于纸面的直线为轴，将该圆形磁场逆时针缓慢旋转90°，求在此过程中打在荧光屏MN上的粒子到A点的最远距离。

四、实验题

13. 难度：中等

在“用油膜法估测分子大小”的实验中，将一滴油酸酒精溶液滴入事先洒有均匀痱子粉的水槽中，待油膜充分散开后，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示。坐标纸上正方形小方格的边长为10mm，该油膜的面积是______m²；已知油酸洒精溶液中油酸浓度为0.2%，400滴油酸酒精溶液滴入量筒后的体积是1.2ml，则油酸分子的直径为_______m，(结果均保留两位有效数字)

五、简答题

14. 难度：中等

如图所示，导热性能良好的气缸开口向上，用轻质活塞封闭有体积为V₀的理想气体，外界大气压强为P₀，环境温度为T₀，轻质活塞横截面积为S，与气缸之间的摩擦不计。现在活塞上面放一质量为m的物块，活塞缓慢下移，并最终静止在某一位置。重力加速度为g.求:

(i)活塞精止时，离气缸底端的距离是多少?

(ii)如果拿掉物块，要保持活塞位置不变，环境温度需要改变到多少?气缸吸热还是放热?

[物理一选修3一](15分)

六、实验题

15. 难度：中等

某同学利用“插针法”，测定平行玻璃砖的折射率，在坐标纸上记录的情况如图所示，虚线为以入射点O为圆心做出的圆，由此计算出玻璃砖的折射率为_____，光在玻璃中的传播速度为_____m/s，(光在真空中的传播速度为c=3.0×10⁸m/s.结果均保留两位有效数字)

七、简答题

16. 难度：中等

从坐标原点O产生的简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，t=0时刻波的图象如图所示，此时波刚好传播到M点，x=1m的质点P的位移为10cm，再经⊿t=0.1s，质点P第一次回到平衡位置。

(i)求波源的探动周期。

(ii)从t=0时刻起经多长时间位于x=－81m处的质点N(图中未画出)第一次到达波峰位置?并求出在此过程中质点P运动的路程。