河南省郑州市2019届高三第二次质量预测理综物理试题 含解析

郑州市2019年高中毕业班第二次质量预测

理综试卷

1.1933年至1934年间，约里奥·居里夫妇用α粒子轰击铝箔时，发生的核反应方程为

，反应生成物

子Av，核反应方程为

像天然放射性元素一样衰变，放出正电子e，且伴随产生中微。则下列说法正确的是

的半衰期随之变化

A. 当温度、压强等条件变化时，放射性元素B. 中微子的质量数A=0，电荷数Z=0

C. 正电子产生的原因可能是核外电子转变成的

D. 两个质子和两个中子结合成一个α粒子，则质子与中子的质量之和一定等于α粒子的质量 【答案】B 【解析】

【详解】A．放射性元素的半衰期与外界因素无关，选项A错误；

B．根据质量数和电荷数守恒可知，中微子的质量数A=0，电荷数Z=0，选项B正确； C．正电子产生的原因是核内的质子转化为中子时放出的，选项C错误；

D．两个质子和两个中子结合成一个α粒子要释放能量，根据质能方程及质量亏损可知，两个质子与两个中子的质量之和大于α粒子原子核的质量，故D错误；

2.1876年美国著名物理学家罗兰在实验室中完成了著名的“罗兰实验”。罗兰把大量的负电荷加在一个橡胶圆盘上，然后在圆盘附近悬挂一个小磁针，使圆盘绕中心轴高速旋转，发现小磁针发生了偏转。下列说法正确的是

A. 使小磁针发生转动的原因是圆盘上的电荷运动时产生了磁场 B. 使小磁针发生转动的原因是圆盘上产生了涡流 C. 仅改变圆盘的转动方向，小磁针的偏转方向不变

D. 如果使圆盘带上正电，圆盘的转动方向不变，小磁针的偏转方向不变 【答案】A 【解析】

【详解】AB．由题意可知，磁针受到磁场力的作用，原因是由于电荷的定向移动，从而形成电流，

而电流周围会产生磁场，本题中不符合感应电流的产生条件，故无法产生涡流；故A正确，B错误； C．仅改变圆盘的转动方向，即电荷的定向移动方向改变，磁场方向改变，则小磁针的偏转方向改变，选项C错误；

D．如果使圆盘带上正电，圆盘的转动方向不变，则产生的电流方向反向，磁场反向，则小磁针的偏转方向改变，选项D错误；

3.2018年12月8日2时23分，嫦娥四号探测器搭乘长征三号乙运载火箭，开始了奔月之旅，首次实现人类探测器月球背面软着陆。12月12日16时45分，号探测器成功实施近月制动，顺利完成“太空刹车”，被月球捕获，进入了近月点约100km的环月轨道，如图所示，则下列说法正确的是

A. 嫦娥四号的发射速度大于第二宇宙速度

B. 嫦娥四号在100km环月轨道运行通过P点时的加速度和在椭圆环月轨道运行通过P点时加速度相同

C. 嫦娥四号在100km环月轨道运动的周期等于在椭圆环月轨道运动周期

D. 嫦娥四号在地月转移轨道经过P点时和在100km环月轨道经过P点时的速度相同 【答案】B 【解析】

【详解】A．嫦娥四号发射时，先在距离地球较近的椭圆轨道上运动然后在地球的近地点逐渐加速进入较远的椭圆轨道，然后进入地月转移轨道，最后被月球俘获，所以嫦娥四号的发射速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，选项A错误； B．根据

可知，嫦娥四号在100km环月轨道运行通过P点时的加速度和在椭圆环月轨道运行

通过P点时加速度相同，选项B正确；

C．根据开普勒第三定律，因嫦娥四号在100km环月轨道运动的半径大于在椭圆环月轨道运动的半长轴，则嫦娥四号在100km环月轨道运动的周期大于在椭圆环月轨道运动周期，选项C错误； D．嫦娥四号在地月转移轨道经过P点时要刹车减速才能被月球俘获，则嫦娥四号在地月转移轨道经过P点时的速度大于在100km环月轨道经过P点时的速度，选项D错误；.

4.如图所示，某电场的电场线和等势面分布图，其中实线为电场线，虚线为等势面，a、b、c为电

场中的三个点。下列说法正确的是

A. a点的电势高于b点的电势 B. a点的电场强度小于b点的电场强度 C. 电子从a点移到c点，电势能增大

D. 将电子从a点移到c点，再从c点移到b点，电场力做功代数和为零 【答案】D 【解析】

【详解】A．因a、b两点在同一等势面上，则a点的电势等于b点的电势，选项A错误； B．a点电场线较b点密集，可知a点的电场强度大于b点的电场强度，选项B错误； C．因c点电势高于a点，可知电子从a点移到c点，电势能减小，选项C错误；

D．因a点的电势等于b点的电势，则将电子从a点移到c点，再从c点移到b点，电势能的变化为零，则电场力做功代数和为零，选项D正确；.

5.蹦极是一项考验体力、智力和心理承受能力的空中极限运动。跳跃者站在约50m高的塔台上，把一根原长为L的弹性绳的一端绑在双腿的踝关节处，另一端固定在塔台上，跳跃者头朝下跳下去。若弹性绳的弹力遵守胡克定律，不计空气阻力，则在跳跃者从起跳到第一次下落到最低点的过程中，跳跃者的动能Ek(图线①)和弹性绳的弹性势能Ep(图线②)随下落高度的变化图象中，大致正确的是

A. B. C. D.

【答案】B 【解析】

【详解】在弹性绳到达原长之前，由动能定理可知，动能随下降的高度均匀变大，即Ek-h图像为直线；当弹性绳被拉直后，弹力逐渐变大，则加速度逐渐减小，速度仍然变大，即动能继续变大，当弹力等于重力式速度最大，此时的动能最大；之后随着人的下降弹力变大大于重力，加速度变为向上，人做变减速运动，最后动能减到0时到达最低点；综上所述，图像B正确，ACD错误；故选B.

6.如图所示，2019个质量均为m的小球通过完全相同的轻质弹簧(在弹性限度内)相连，在水平拉力F的作用下，一起沿光滑水平面以加速度a向右做匀加速运动，设1和2之间弹簧的弹力为F1—2，2和3间弹簧的弹力为F2—3，2018和2019间弹簧的弹力为F2018—2019，则下列结论正确的是

A. F1—2：F2—3：……F2018—2019=1：2：3：……2018 B. 从左到右每根弹簧长度之化为1：2：3：……2018

C. 如果突然撤去拉力F，撤去F瞬间，第2019个小球的加速度为F/m，N其余每个球的加速度依然为a

D. 如果1和2两个球间的弹簧从第1个球处脱落，那么脱落瞬间第1个小球的加速度为0，第2个小球的加速度为2a，其余小球加速度依然为a. 【答案】AD 【解析】

【详解】A．以整体为研究对象，根据牛顿第二定律可得：F=2019ma，解得

；以后面的第

F，

1、2、3…2018个小球为研究对象，根据牛顿第二定律可得可知F1-2=F2-3=

F，…F2018-2019=

F，则F1-2：F2-3：……F2018-2019=1：2：3：……2018，故A正确；

B．因为每根弹簧的劲度系数相等，根据胡克定律可知，从左到右每根弹簧伸长量之比为1：2：3：……2018，但是总长度之比不等于1：2：3：……2018，故B错误；

C．突然撤去F瞬间，因弹簧的弹力不能突变，可知除第2019个球所受合力突然变为度为

，其他球的合力未变，所以其他球的加速度依然为a，故C错误；

F，加速

D．如果1和2两个球间的弹簧从第1个球处脱落，那么脱落瞬间第1个小球受到的合力为零，则加速度为0，第2个小球受到的合力变为加速度依然为a，故D正确。

7.如图所示，质量均为M的b、d两个光滑斜面静止于水平面上，底边长度相等，b斜面倾角为30°，d斜面倾角为60°。质量均为m的小物块a和c分别从两个斜面顶端由静止自由滑下，下滑过程中两斜面始终静止。小物块到达斜面底端的过程中，下列说法正确的是

，则加速度为

，其余小球受到的合力不变，

A. 两物块所受重力冲量相同

B. 两物块所受重力做功的平均功率相同 C. 地面对两斜面的摩擦力均向左 D. 两斜面对地面压力均小于（m＋M）g 【答案】AD 【解析】

【详解】A．设斜面的底边长度为L，则斜边长度时间

，小滑块下滑的加速度a=gsinθ，下滑的

，当斜面倾角分别为300和600时，可得两滑块运动的时间相同，根据I=mgt

可知，重力的冲量相等，选项A正确；

B．重力做功W=mgLtanθ，则重力做功的平均功率：

别为300和600时两物块所受重力做功的平均功率不相同，选项B错误；

C．当物块加速下滑时，加速度有水平向右的分量，则对滑块和斜面的整体而言，由牛顿第二定律可知，地面对两斜面的摩擦力均向右，选项C错误；

D．竖直方向，因滑块下滑时加速度有竖直向下的分量，可知滑块失重，则两斜面对地面压力均小于（m＋M）g，选项D正确；

8.如图所示，空间存在一个沿水平方向的磁场，磁场上边界OM水平，以O点为坐标原点，OM为x轴，竖直向下为y轴，磁感应强度大小在x方向保持不变、y轴方向按B＝ky变化，k为大于零的

，则当斜面倾角分

由

-5

代入数据得

（2）由题可知 B2=3B1=2×10 T

则

由运动轨迹可知：进入电场阶段做匀加速运动，则得到 t1=0.01 s

粒子在磁场B1中的周期为 则在磁场B1中的运动时间为 在磁场B2中的运动周期为 在磁场B2中的运动时间为

则粒子在复合场中总时间为：（3）设挡板外磁场变为

，粒子在磁场中的轨迹半径为r，则有

根据已知条件分析知，粒子可以垂直于MA经孔P回到O点，需满足条件

其中 k=0、1、2、3……

解得

13.一定质量的理想气体由状态a经状态b、c到状态d，其体积V与热力学温度 T关系如图所示，O、a、d三点在同一直线上，ab和cd平行于横轴，bc平行于纵轴，则 下列说法正确的是

A. 由状态a变到状态b过程中，气体吸收热量

B. 由状态a变到状态b过程中，每个气体分子的动能都会增大 C. 从状态b到c，气体对外做功，内能减小

D. 从状态c到d，气体密度不变 E. a状态与d状态气体内能增加 【答案】ADE 【解析】

【详解】A．由状态a变到状态b过程中，气体体积不变，则W=0，温度升高，则?U>0，根据?U=W+Q可知气体吸收热量，选项A正确；

B．由状态a变到状态b过程中，气体的温度升高，则气体分子的平均动能变大，但不是每个气体分子的动能都会增大，选项B错误；

C．从状态b到c，气体温度不变，内能不变；体积变大，则气体对外做功，选项C错误； D．从状态c到d，气体体积不变，则气体的密度不变，选项D正确； E．从a状态到d状态气体温度升高，则内能增加，选项E正确；

14.如图所示，一个内壁光滑的气缸竖直放置，其侧壁绝热，内有两个厚度不计的密闭活塞，将缸内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分。活塞A导热且质量不计，活塞B绝热。质量为m=10kg。初状态整个装置静止不动且处于平衡状态，Ⅰ、Ⅱ两部分气体的高度均为l0=12cm，温度为T0=300K．现保持环境温度、外界大气压强不变，通过汽缸的导热底面给Ⅱ气体加热至T=600K，同时在活塞A上逐渐添加细砂，保持活塞B的位置始终不变，最终活塞A下降的高度为h(未知）时，两部分气体重新处于平衡。已知外界大气压强P0=1×105Pa。活塞横截面积S=1.0×10-3m2，g=10m/s2。试求 (Ⅰ）最终气体平衡时，Ⅱ气体的压强 (Ⅱ）活塞A下降的高度h。

【答案】（i）4×10Pa；（ii）8cm 【解析】

【详解】（i）初状态时，设气体I的压强为，因活塞A质量不计，则

5

p1=p0=1.0×105 Pa

初状态时，设气体II的压强为，以活塞B为研究对象，由平衡条件知

得 p2=2×105 Pa

对气体II由查理定律有

解得

（ii）末状态时，以活塞B为研究对象，由平衡条件知

由玻意耳定律有

解得 h=8cm

15.如图所示，甲图为一列沿x轴传播的简谐横波在t＝1s时刻的波动图象，乙图为 参与波动的质点P的振动图象，则下列判断正确的是

A. 该波的传播速率为4m/s B. 该波的传播方向沿x轴正方向

C. 经过2s，质点P沿波的传播方向向前传播4m D. 在0～1s时间内，质点P的位移为零，路程为0.4m

E. 该波在传播过程中若遇到直径为3m的球，能发生明显衍射现象 【答案】BDE 【解析】

【详解】A．由甲读出该波的波长为λ=4m，由乙图读出周期为T=2s，则波速为故A错误。

B．在乙图上读出t=1s时刻P质点的振动方向沿y轴正方向，在甲图上判断出该波的传播方向沿x轴正方向，故B正确。

C．在波的传播过程中，介质中的质点只在平衡位置附近振动，并不随波的传播方向迁移，故C错误。

D．质点的振动周期为2s，由图乙所示图线可知，质点的振幅：A=0.2m，在0～1s时间内质点P的位移为零，路程：s=2A=2×0.2=0.4m，故D正确；

，

E．由于该波的波长为4m，所以该波在传播过程中若遇到直径为3m的球，能发生明显的衍射现象，故E正确。

16.如图所示，ABCD是某种透明材料的截面，AB面为平面，CD面是半径为R的 圆弧面，O1O2为对称轴，一束单色光从O1点斜射到AB面上折射后照射到圆弧面上E点， 刚好发生全反射。已知单色光在AB面上入射角α的正弦值为传播速度为c，求：

①O1O2与O2E的夹角θ的大小；

②光在透明材料中传播的时间（不考虑光在BC面的反射）。（结果可以用根号表示）

，DO ⊥CO，透明材料 对单色光的折射率为

，光在真空中

【答案】（i）θ=30°；（ii）【解析】

【详解】（i）由折射公式有可得r=30°

光在圆弧面上刚好发生全反射，因此有临界角C=60° 由几何关系可知r+θ=C θ=30°

（ii）由几何关系知O1E=R，光在E点的反射光线EF平行于AB，则EF=Rsin45°-Rsin30°

光在材料中传播的速度因此材料中传播时间

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