河南省2019－2020学年高中毕业班阶段性测试(四)
理科综合 物理试题
考生注意：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
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. U具有天然放射性，会自发地发生衰变，衰变成并放出一个粒子x；在中子的轰击下会发生裂变，用一个中子轰击会裂变成、和n个中子。则关于x和n，下列说法正确的是
A.x为β粒子 B.x的穿透能力很强 C.n＝9 D.n＝10
15.如图所示为某场足球比赛中运动员罚点球时的情景，运动员将静止在草坪上的足球以35m/s的速度踢出，守门员准确地判断来球方向，并将以25m/s的速度飞来的足球以10m/s的速度沿原路挡出。已知守门员的双手与足球的作用时间约为0.1s，受到足球的平均作用力大小约为150N，不考虑运动员和守门员触球瞬间足球重力的作用，则罚点球时运动员的脚对足球作用力的冲量大小约为
A.12N·g B.13.5N·s C.15N·s D.16.6N·s
16.如图所示，车厢里用A、B两段细线悬吊着同一个小球，小球静止时，细线B竖直，A倾斜，且A与竖直方向的夹角为37°。现让小车向左以一定的加速度做匀加速直线运动，结果两段细线上拉力的大小相等，则小球运动的加速度大小为(已知sin37°＝0.6，cos37°
＝0.8，重力加速度大小为g)
A.g B.g C.g D.g
17.如图所示的电路中，变压器为理想变压器，定值电阻R1、R2、R3的阻值大小关系为R2＝R3＝R1。现在a、b两端输入电压有效值恒定的正弦交流电，R1消耗的功率等于R2和R3消耗的功率之和，则变压器原、副线圈的匝数比为
A.1：9 B.9：1 C.1：3 D.3：1
18.如图所示，三角形ABC内有垂直于三角形平面向外的匀强磁场，AB边长为L，CA＝30°，∠B＝90°，D是AB边的中点。现在DB段上向磁场内射入速度大小相同、方向平行于BC的同种粒子(不考虑粒子间的相互作用和粒子重力)，若从D点射入的粒子恰好能垂直AC边射出磁场，则AC边上有粒子射出的区域长度为
A. B. C. D.
19.如图所示，P点到竖直挡板(足够长)的水平距离恒定，将小球从P点水平抛出，初速度垂直于挡板。关于小球打在挡板上的速度，下列说法正确的是
A.初速度越大，打在挡板上的速度越大
B.初速度越小，打在挡板上的速度越大
C.打在挡板时的速度方向所在的直线必过空间中某一固定点.
D.若打在挡板上时小球速度与水平方向夹角为θ，则tanθ与小球下落的高度成正比
20.我国是拥有极轨气象卫星的四个国家之一，极轨气象卫星在距离地面约840km的轨道上运行，它的轨道通过地球的南北极，且每天两次飞越地球表面上的一个点。已知地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的7倍，地球半径约为6400km。关于极轨气象卫星，下列说法正确的是
A.极轨气象卫星的运行速度大于第一宇宙速度
B.极轨气象卫星的运行速度大于地球同步卫星的运行速度
C.极轨气象卫星的运行周期为12小时
D.在合适的条件下，极轨气象卫星可以在12小时内获得一份全球气象资料
21.如图所示，P、Q为水平面内带等量同种正电的固定点电荷，M、N为P、Q连线竖直方向上的垂直平分线上的两点，且M、N关于P、Q连线对称。一个带负电的粒子，在M点以一定的初速度射出，若粒子仅受电场力的作用，则下列说法正确的是
A.若粒子沿中垂线向下射出，粒子在N点的速度大小与在M点的速度大小相等
B.若粒子沿中垂线向下射出，粒子在N点的加速度与在M点的加速度相同
C.若粒子沿中垂线向上射出，粒子向上运动的过程加速度一定越来越小，电势能一定越来越大
D.若粒子垂直中垂线射出，粒子运动过程中的电势能可能保持不变
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22～32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33～38题为选考题，考生根据要求作答。
(一)必考题：共129分。
22.(6分)如图所示，某同学设计了一种测量物块与斜面间动摩擦因数的实验装置，将斜面固定在桌子边缘，在斜面上装有两个光电门1、2，绕过斜面顶端光滑定滑轮的细线一端连在装有遮光片的物块上，另一端吊着装有砂的砂桶，物块静止在斜面上。
(1)通过调节定滑轮高度，使连接物块的细线与斜面平行；给物块一个初速度使物块沿斜面向上滑动，观察物块通过光电门1、2时光电计时器记录的遮光片遮光的时间，如果通过光电门1的遮光时间t1小于通过光电门2的遮光时间t2，则需要 (填“增加”或“减少”)砂桶内砂的质量，直到物块上滑时，通过两个光电门的遮光时间相等。
(2)已知斜面的高为h、长为L，测出物块和遮光片的总质量为M，要测量物块和斜面间的动摩擦因数，还需要测量 (写出需要测量的物理量名称和符号)，则物块与斜面间的动摩擦因数为µ＝ (用已知的和测量的物理量表示)。
23.(9分)如图所示为某同学用来测量未知电阻Rx连接好的实物图，其中R0为阻值已知的定值电阻，S2为单刀双掷开关，电压表为理想电压表。
(1)请根据实物图在虚线框中画出电路图。
(2)调节滑动变阻器滑片至适当的位置，闭合开关S1；将开关S2掷于1，记录此时电压表的示数U1；再将开关S2掷于2，记录此时电压表的示数U2，则待测电阻阻值的表达式Rx＝ ，(用R0、U1、U2表示)。
(3)闭合开关S1，多次调节滑动变阻器滑片的位置，重复步骤(2)，测得多组U1、U2的数据，作出U1－U2图象，测得图象的斜率为h，由此求得被测电阻的大小Rx＝ 。
24.(12分)如图所示，光滑的平行金属导轨MN、PQ倾斜固定放置，导轨间距为1m，导轨所在平面的倾角为θ＝30°，导轨上端并联接入阻值均为4Ω的定值电阻R1、R2，整个装置处在方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B0＝2T。闭合开关S，将质量为m＝1kg的金属棒ab垂直放在导轨上由静止释放。已知金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，且导轨足够长，重力加速度g取10m/s2，不计导轨和金属棒的电阻，求：
(1)当金属棒加速度为3m/s2时，回路中的电功率为多大；
(2)某时刻，金属棒运动的速度达到最大，此时金属棒离电阻R2的距离为x0＝1m，这时断开开关S，为使回路中的感应电流为零，从此时开始，匀强磁场的磁感应强度B随时间t如何变化，写出相关的表达式。
25.(20分)如图所示，半径为R的圆弧形光滑轨道AB固定在竖直面内，轨道最低点B与水平面平滑连接，A点与圆心O在同一水平面上；一个连接有轻弹簧的物块Q锁定在水平面上的C点，弹簧自然伸长，左端与地面上的D点对齐，BD长为R。让物块P自A点正上方高R处由静止释放，物块P从A点无碰撞地滑入圆弧轨道，之后与轻弹簧碰撞反弹，第二次到达圆弧轨道的B点时，对轨道的压力是物块P重力的3倍。已知P、Q两物块的质量分别为m、2m，重力加速度为g，水平面上的D点左侧粗糙，右侧光滑。求：
(1)物块P与水平地面间的动摩擦因数及弹簧被压缩时具有的最大弹性势能；
(2)如果解除物块Q的锁定，物块P下滑后与弹簧相碰并粘连在一起，则此后P的速度为零时弹簧的弹性势能和Q的速度为零时弹簧的弹性势能分别为多大；
(3)如果解除物块Q的锁定，试分析物块P下滑后被弹簧弹回，能否第二次到达B点，如果不能，物块P会停在离B点多远的位置；如果能，物块P到B点时对圆弧轨道的压力为多大。
(二)选考题：共45分。请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。
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.0℃冰的分子平均动能小于0℃水的分子平均动能
B.气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关
C.在完全失重的情况下，密封容器内的气体对器壁的作用力为零
D.可以实现从单一热库吸收热量，使之完全用来对外做功
E.空气的相对湿度越大，空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压
(2)(10分)如图所示，质量为2m的气缸(厚度不计)倒扣在地面上，质量为m的活塞在缸内封闭了一段气体，气缸下部有一小孔与外界相通。已知活塞的横截面积为S，下部中心用轻弹簧与地面相连，活塞静止时弹簧的压缩量为h，活塞到缸顶的距离为h，大气压强为p0，缸内被封闭气体的温度为T0，弹簧的劲度系数为k＝，活塞与气缸内壁无摩擦且气密性良好。
(i)求缸内封闭气体的压强大小及气缸对地面的压力大小；
(ii)若给缸内气体加热，使气缸对地面的压力刚好为零，求此时缸内气体的温度。
34.物理·选修3－4(15分)
(1)(5分)如图所示为一列简谐横波沿x轴传播时在t＝0时刻的波形图，此时质点M离开平衡位置的位移为y＝3cm，x＝4m处的质点的振动方程为y＝－5sin(2πt)cm。则下列说法正确的是 。(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个扣3分，最低得分为0分)
A.波沿x轴正方向传播
B.波传播的速度大小为8m/s
C.t＝1.5s时刻，M点的位移为y＝－3cm
D.从t＝0时刻开始，M点第一次到达波峰所用的时间大于0.125s
E.平衡位置为x＝4m的质点比x＝8m的质点振动超前0.5s
(2)(10分)如图所示，ACB为半圆形玻璃砖的横截面，O为圆心，一束单色光平行于直径AB入射到圆弧上的C点，折射光线刚好可以射到B点。已知圆的半径为R，∠CBA＝30°，光在真空中的传播速度为c，求：
(i)玻璃砖对该单色光的折射率；
(ii)保持光的入射点位置不变，在纸面内改变入射角，使折射光线与AB的夹角为45°，则光从C点传播到AB所用的时间为多少。
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