上海市徐汇区达标名校2018年高考二月调研物理试卷含解析.doc

上海市徐汇区达标名校2018年高考二月调研物理试卷
一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1．如图所示，在轨道III上绕地球做匀速圆周运动的卫星返回时，先在A点变轨沿椭圆轨道II运行，然后在近地点B变轨沿近地圆轨道I运行。

下列说法正确的是（）
A．卫星在轨道III上运行的向心加速度大于在轨道I上运行的向心加速度
B．卫星在轨道III上运行的周期小于在轨道I上运行的周期
C．卫星在轨道III上运行的周期大于在轨道II上运行的周期
D．卫星在轨道III上的A点变轨时，要加速才能沿轨道II运动
2．平均速度定义式为
s
v
t
∆
=
∆
，当△t极短时，
s
t
∆
∆
可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了下列
哪种物理方法（）
A．极限思想法
B．微元法
C．控制变量法
D．等效替代法
3．如图所示，两个质量均为m的小球A、B套在半径为R的圆环上，圆环可绕竖直方向的直径旋转，两小球随圆环一起转动且相对圆环静止。

已知OA与竖直方向的夹角θ=53°，OA与OB垂直，小球B与圆环间恰好没有摩擦力，重力加速度为g，sin53°=0.8，cos53°=0.6。

下列说法正确的是（）
A 4 5 g R
B 5 3 g R
C．小球A与圆环间摩擦力的大小为7
5 mg
D．小球A与圆环间摩擦力的大小为1
5 mg
4．如图所示，,A B 两个小球用长为1 m 的细线连接，用手拿着A 球，B 球竖直悬挂，且A 、B 两球均静止。

现由静止释放A 球，测得两球落地的时间差为0.2 s ，不计空气阻力，重力加速度210m /s g ，则A 球释放时离地面的高度为
A ．1.25 m
B ．1.80 m
C ．3.60 m
D ．6.25m
5．如图所示，OA 是水平放置的弹性薄钢片，左端固定于O 点，右端固定有一个软铁圆柱体，P 为套在钢片上的重物。

调节P 的位置可以改变OA 上下振动的固有频率，使其在40Hz —120Hz 之间变化。

在A 的正下方固定一个带铁心B 的线圈，线圈中通有f=50Hz 的交变电流，使OA 在磁场力作用下振动。

关于OA 稳定后的振动情况，下列说法中正确的是（ ）
A ．无论P 位于何处，频率一定是50Hz
B ．无论P 位于何处，频率一定是100Hz
C ．P 所处位置的不同，频率可能取40Hz —120Hz 间的任何值
D ．调节P 使OA 振动的固有频率为50Hz 时OA 的振幅最大
6．采用一稳压交流电源给如图所示电路供电，R 1、R 2、R 3 是三个完全相同的定值电阻，理想变压器的匝数比为2：1，开关断开时电路消耗的总功率为P ，则开关闭合时电路消耗的总功率为（ ）
A ．P
B ．32P
C ．53P
D ．95
P 二、多项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分
7．如图为竖直放置的上粗下细的玻璃管，水银柱将气体分隔成A 、B 两部分，初始温度相同，使A 、B 升高相同温度达到稳定后，体积变化量为A B V V ∆∆、 ，压强变化量为A B p p ∆∆、，对液面压力的变化量为A B F F 、∆∆，则（ ）
A ．水银柱向下移动了一段距离
B ．A B V V ∆<∆
C ．A B p p ∆<∆
D ．A B F F D >D
8．如图所示的光滑导轨，由倾斜和水平两部分在MM'处平滑连接组成。

导轨间距为L ，水平部分处于竖直向上、磁感应强度为B 的匀强磁场中，倾斜导轨连接阻值为R 的电阻。

现让质量为m 、阻值为2R 的金属棒a 从距离水平面高度为h 处静止释放。

金属棒a 到达磁场中OO'时，动能是该金属棒运动到MM'时动能的14
，最终静止在水平导轨上。

金属棒a 与导轨接触良好且导轨电阻不计，重力加速度g ＝10m/s 2。

以下说法正确的是（ ）
A ．金属棒a 运动到MM'23BL gh R
B ．金属棒a 运动到OO'时的加速度大小为222B L gh a =
C ．金属棒a 从h 处静止下滑到在水平导轨上静止过程中，电阻上产生的焦耳热为13
mgh D ．金属棒a 若从h 处静止释放，在它运动的整个过程中，安培力的冲量大小是2m gh ，方向向左 9．如图所示为回旋加速器的原理图，两个D 形金属盒处在与盒面垂直的匀强磁场中，两D 形盒间接入一高频交流电源，用回旋加速器给A 、B 两个不同粒子分别加速，A 粒子的电荷量为q 1、质量为m 1，加速后
获得的最大动能为1k E ，最大速度为1v ；B 粒子的电荷量为q 2、质量为m 2，加速后获得的最大动能为2k E ，最大速度为2v ，已知两次加速过程中所接入的高频交流电源频率相等，所加的匀强磁场也相同，则下列关系一定正确的是
A ．12q q =，12m m =
B ．12v v =
C ．11
22q m q m = D ．1221
k k E q E q = 10．电磁波在生产生活中有广泛应用。

关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A ．在同一介质中所有电磁波传播速度都相同
B ．紫外线有助于人体合成维生素D
C ．一切物体都在不停地发射红外线
D ．电磁波谱中γ射线的波长最短
E.医学上用γ射线透视人体，检查体内病变等
11．在某空间建立如图所示的平面直角坐标系，该空间有垂直纸面向外、磁感应强度大小为B 的匀强磁场和沿某个方向的匀强电场（图中均未画出）。

一质量为m ，带电荷量为q +的粒子（不计重力）从坐标原点O 以初速度v 沿x 轴正方向射入该空间，粒子恰好能做匀速直线运动。

下列说法正确的是（ ）
A ．匀强电场的电场强度大小为vB
B ．电场强度方向沿y 轴负方向
C ．若磁场的方向沿x 轴负方向，粒子也能做匀速直线运动
D ．若只改变磁场的方向，粒子不可能做匀变速直线运动
12．如图甲所示，正六边形导线框abcdef 放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B 随时间t 的变化关系如图乙所示．t ＝0时刻，磁感应强度B 的方向垂直纸面向里，设产生的感应电流以顺时针方向为正、竖直边cd 所受安培力的方向以水平向左为正．则下面关于感应电流i 和cd 边所受安培力F 随时间t 变化的图象正确的是 ( )
A．B．
C．D．
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．在《探究加速度与力、质量的关系》实验中。

（1）某组同学用如图甲所示装置，采用控制变量的方法，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到合力的关系。

下列措施中不需要和不正确的是_____；
A．平衡摩擦力的方法就是在砝码盘中添加砝码，使小车能匀速滑动；
B．每次改变拉小车拉力后不需要重新平衡摩擦力；
C．实验中通过在砝码盘中添加砝码来改变小车受到的拉力；
D．每次小车都要从同一位置开始运动；
E.实验中应先放小车，然后再开打点计时器的电源；
（2）实验使用频率为50Hz的交流电源，得到的一条纸带如图乙所示。

从比较清晰的点起，每4个点取一个计数点，第1与第2个计数点的间距为s=3.58cm，第3与第4个计数点的间距为s'=4.71cm，该小车的加速度大小a=_____m/s2（保留两位有效数字）。

R=），14．一课外实验小组用如图（a）所示的电路测量某待测电阻x R的阻值。

0R为标准定值阻（020.0Ω
V1、V2均为理想电压表，S为单刀开关，E为电源，R为滑动变阻器。

请完成以下问题
(1)闭合S 前，滑动变阻器的滑动端应置于_______________填“a”或“b”）端；
(2)闭合S 后将滑动变阻器的滑动端置于某一位置，若电压表V 1、V 2的示数为1U 、2U ，则待测电阻阻值的表达式x R =________（用0R 、1U 、2U 表示）；
(3)改变滑动变阻器滑动端的位置，得到多组1U 、2U 数据，用计算机绘制出21U U -的图线，如图（b ）所示，根据图线求得x R =________Ω（保留1位小数）；
(4)按照原理图（a ），将图（c ）中实物连线补画完整_____________。

四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15．如图，在xOy 平面的第一、四象限内存在着方向垂直纸面向外、磁感应强度为B 的匀强磁场，第四象限内存在方向沿-y 方向、电场强度为E 的匀强电场．从y 轴上坐标为a 的一点向磁场区发射速度大小不等的带正电同种粒子，速度方向范围是与+y 方向成30°～150°，且在xOy 平面内．结果所有粒子经过磁场偏
转后都垂直打到x 轴上，然后进入第四象限的匀强电场区．已知带电粒子电量为q ，质量为m ，重力不计．求：
（1）垂直y 轴方向射入磁场粒子运动的速度大小v 1；
（2）粒子在第Ⅰ象限的磁场中运动的最长时间以及对应的射入方向；
（3）从x 轴上(21)x a =-点射人第四象限的粒子穿过电磁场后经过y 轴上y b =-的点，求该粒子经过y b =-点的速度大小．
16．如图所示，由某种透明介质构成的棱镜横截面为一等腰梯形，其中30A ∠=︒，AB 的边长为3a ，BC 的边长为a ，AE 为AB 长度的23
，一束光线刚好从E 点沿与AD 平行的方向射入棱镜，该光线在棱镜内恰好通过AD 的中点F 。

已知光在真空中的光速为c 。

求： (i)此种介质的折射率；
(ii)光线在介质中的传播时间。

17．如图甲，一竖直导热气缸静置于水平桌面，用销钉固定的导热活塞将气缸分隔成A 、B 两部分，每部
分都密闭有一定质量的理想气体，此时A 、B 两部分气体体积相等，压强之比为2:3，拔去销钉，稳定后A 、
B 两部分气体体积之比为2:1，如图乙。

已知活塞的质量为M ，横截面积为S ，重力加速度为g ，外界温度保持不变，不计活塞和气缸间的摩擦，整个过程不漏气，求稳定后B 部分气体的压强。

参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1．C
【解析】
【详解】
A ．由公式
2Mm G ma r
= 得卫星在圆轨道上运行的向心加速度大小
当轨道半径r 减小时，a 增大，故卫星在轨道Ⅲ上运行的向心加速度小于在轨道Ⅰ上运行的向心加速度，故A 错误；
BC ．根据开普勒第三定律可知，卫星在轨道Ⅲ上运行的周期大于在轨道Ⅰ、Ⅱ上运行的周期，故B 错误，C 正确；
D ．卫星在轨道III 上的A 点变轨时，要减速做向心运动才能沿轨道Ⅱ运动，故D 错误。

故选C 。

2．A
【解析】
【分析】
当t ∆极短时，
s t ∆∆ 可以表示物体在t 时刻的瞬时速度，该物理方法为极限的思想方法。

【详解】 平均速度定义式为=s v t
∆∆，当时间极短时，某段时间内的平均速度可以代替瞬时速度，该思想是极限的思想方法，故A 正确，BCD 错误。

故选A 。

【点睛】
极限思想法是一种很重要的思想方法，在高中物理中经常用到．要理解并能很好地掌握。

3．D
【解析】
【详解】
AB ．小球B 与圆环间恰好没有摩擦力，由支持力和重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得： 2tan 37sin 37mg m R ω=o o
所以解得圆环旋转角速度的大小
ω故选项A 、B 错误；
CD ．对小球A 进行受力分析，如图所示，由牛顿第二定律得：在水平方向上
2sin cos sin N f m R θθωθ-=
竖直方向上
cos sin 0N f mg θθ--=
解得
所以选项C错误、D正确。

故选D.
4．B
【解析】
【详解】
设释放时A球离地高度为h 22()
h h L
t
g g
-
=∆，求得 1.80m
h=，。

A. 1.25 m与上述计算结果 1.80m
h=不相符，故A错误；
B. 1.80 m与上述计算结果 1.80m
h=相符，故B正确；
C. 3.60 m与上述计算结果 1.80m
h=不相符，故C错误；
D. 6.25m与上述计算结果 1.80m
h=不相符，故D错误。

5．B
【解析】
【详解】
ABC．因交流电的频率为f=50Hz，则线圈吸引软铁A的频率为f′=100Hz，由受迫振动的规律可知，无论P 位于何处，频率一定是100Hz，选项AC错误，B正确；
D．调节P使OA振动的固有频率为100Hz时产生共振，此时OA的振幅最大，选项D错误；
故选B。

6．C
【解析】
【分析】
【详解】
设三个完全相同的定值电阻的阻值为R，电压电压为U，开关断开时，根据等效电路可得电路的总的电阻为
212
()5n R R R R n =+=总 电路消耗的总功率为
22
5U U P R R
==总 开关闭合时，根据等效电路可得电路的总的电阻为
212()32
n R R R R n '=+=总 电路消耗的总功率为
22533U U P P R R '==='总
故A 、B 、D 错误，C 正确；
故选C 。

二、多项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分
7．CD
【解析】
【详解】
AC ．首先假设液柱不动，则A 、B 两部分气体发生等容变化，由查理定律，对气体A ：
''A A A p p p T T T
∆==∆ 得
A A T p p T
∆∆=① 对气体B ：
''B B B p p p T T T
∆==∆ 得
B B T p p T
∆∆=② 又设初始状态时两液面的高度差为h （水银柱的长度为h ），初始状态满足
A B p h p +=③
联立①②③得
B A p p ∆>∆
水银柱向上移动了一段距离，故A 错误C 正确；
B ．由于气体的总体积不变，因此A B V V ∆=∆，故B 错误；
D ．因为B A p p ∆<∆，且液面上升，上表面面积变大，所以
A B F F D >D
故D 正确。

故选CD 。

8．ACD
【解析】
【详解】
A ．金属棒a 从静止运动到MM '的过程中，根据机械能守恒可得
2112
mgh mv = 解得金属棒a 运动到MM '时的速度为
1v =金属棒a 运动到MM '时的感应电动势为
1E BLv ==金属棒a 运动到MM '时的回路中的电流大小为
2E I R R ==+故A 正确；
B ．金属棒a 到达磁场中OO '时的速度为
2112v v ==金属棒a 到达磁场中OO '时的加速度大小为
222(2)B L v BIL a m m R R ===+ 故B 错误；
C ．金属棒a 从h 处静止下滑到在水平导轨上静止过程中，根据能量守恒可得产生的焦耳热等于重力势能的减小量，则有
Q mgh =
电阻上产生的焦耳热为
1133
R Q Q mgh == 故C 正确；
D ．金属棒a 从h 处静止下滑到在水平导轨上静止过程中，规定向右为正方向，根据动量定理可得 10I mv =-安
可得
I =-安
在它运动的整个过程中，安培力的冲量大小是，方向向左，故D 正确；
故选ACD 。

9．BC
【解析】
【详解】
AC ．由于两个粒子在同一加速器中都能被加速，则两个粒子在磁场中做圆周运动的周期相等，由2m
T qB
π=可知，两粒子的比荷一定相等，即1122
q m q m =，选项A 错误，选项C 正确； B ．粒子最终获得的速度qBR v m
=，由于两粒子的比荷相等，因此最终获得的速度大小相等，选项B 正确； D ．粒子最后获得的最大动能
222
2k 122q B R E mv m
== 由于粒子的比荷相等，因此
kl 1k 22
E q E q = 选项D 错误；
故选BC.
10．BCD
【解析】
【分析】
【详解】
A ．一切电磁波在真空中传播速度相同，在同一介质中，不同电磁波传播速度不同，A 错误；
B ．紫外线有助于人体合成维生素D ，但不宜过量，B 正确；
C ．红外线应用在遥感技术中，是利用一切物体都在不停地发射红外线，C 正确；
D ．电磁波谱中γ射线的频率最高，波长最短，D 正确；
E ．医学上用X 射线透视人体，检查体内病变等，E 错误。

故选BCD。

11．AD
【解析】
【详解】
AB．粒子恰好能沿x轴正向做匀速直线运动，可知受电场力和洛伦兹力平衡，因洛伦兹力沿y轴负向，可知电场力沿y轴正向，且
qE=qvB
则
E=Bv
且方向沿y轴正方向，选项A正确，B错误；
C．若磁场的方向沿x轴负方向，则粒子不受洛伦兹力作用，粒子只在沿y轴正方向的电场力作用下不可能做匀速直线运动，选项C错误；
D．若只改变磁场的方向，则洛伦兹力与电场力不再平衡，则粒子将做变速曲线运动，不可能做匀变速直线运动，选项D正确；
故选AD.
12．AC
【解析】
【详解】
分析：根据法拉第电磁感应定律求出各段时间内的感应电动势和感应电流的大小，根据楞次定律判断出感应电流的方向，通过安培力大小公式求出安培力的大小以及通过左手定则判断安培力的方向．
解答：解：A、0～2s内，磁场的方向垂直纸面向里，且逐渐减小，根据楞次定律，感应电流的方向为顺时针方向，为正值．根据法拉第电磁感应定律，E==B0S为定值，则感应电流为定值，I1=．在2～3s内，磁感应强度方向垂直纸面向外，且逐渐增大，根据楞次定律，感应电流方向为顺时针方向，为正值，大小与0～2s内相同．在3～4s内，磁感应强度垂直纸面向外，且逐渐减小，根据楞次定律，感应电流方向为逆时针方向，为负值，大小与0～2s内相同．在4～6s内，磁感应强度方向垂直纸面向里，且逐渐增大，根据楞次定律，感应电流方向为逆时针方向，为负值，大小与0～2s内相同．故A正确，B错误．C、在0～2s内，磁场的方向垂直纸面向里，且逐渐减小，电流恒定不变，根据F A=BIL，则安培力逐渐减小，cd边所受安培力方向向右，为负值．0时刻安培力大小为F=2B0I0L．在2s～3s内，磁感应强度方向垂直纸面向外，且逐渐增大，根据F A=BIL，则安培力逐渐增大，cd边所受安培力方向向左，为正值，3s末安培力大小为B0I0L．在2～3s内，磁感应强度方向垂直纸面向外，且逐渐增大，则安培力大小逐渐增大，cd 边所受安培力方向向右，为负值，第4s初的安培力大小为B0I0L．在4～6s内，磁感应强度方向垂直纸面向里，且逐渐增大，则安培力大小逐渐增大，cd边所受安培力方向向左，6s末的安培力大小2B0I0L．故C
正确，D 错误．
故选AC ．
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．ADE 0.88
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]AB ．平衡摩擦力时，不是在砝码盘中添加砝码，而是通过调节垫板使重力沿木板方向的分力等于摩擦力，即
mgsin mgcos θμθ=
可以约掉m ，只需要平衡一次摩擦力，故A 错误，符合题意；B 正确，不符合题意；
C ．实验中通过在砝码盘中添加砝码来改变小车受到的拉力，故C 正确，不符合题意；
D ．实验中每次小车不需要从同一位置开始运动，故D 错误，符合题意；
E ．.实验中应先开打点计时器的电源，然后再放小车，故E 错误，符合题意；
故选ADE 。

（2）[2]每4个点取一个计数点，则两个相邻计数点的时间间隔为
40.02s=0.08s T =⨯
根据
2312s s aT -=
得 3122
22s s s s a T T '--== 代入数值解得
20.88m/s a =
14．a 201U R U 26.8
【解析】
【详解】
(1)[1]为了保证实验安全，S 闭合前，滑动变阻器滑动端应置于a 端；。

(2)[2]由欧姆定律可得，通过x R 的电流
01=U I R
待测电阻阻值 2201
x U U R R I U =-=。

(3)[3]根据题图（b ）可得
21
1.34U U ∆≈∆ 代入得
26.8x R =Ω。

(4)[4]实物连线时应注意滑动变阻器采取分压式接法[[依据题图（a ）]]、电压表V 1和V 2的量程[[依据题图（b ）选择]]，如图
四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15．（1）1qBa v m =（2）56m t qB π=（3）222222q B a qEb v m m
=+ 【解析】
【分析】
【详解】
（1）如图所示，粒子运动的圆心在O 点，轨道半径1r a =
由2111
v qv B m r = 得1qBa v m
= （2）当粒子初速度与y 轴正方向夹角30°时，粒子运动的时间最长 此时轨道对应的圆心角150α=︒
粒子在磁场中运动的周期2m T qB π= 综上可知15053606m t T qB
π== （3）如图所示设粒子射入磁场时速度方向与y 轴负方向的夹角为θ，
则有cos (21)R R a θ-=-
sin R a θ=
可得45θ=︒，2R a =
此粒子进入磁场的速度v 0，则：02qBR qBa v m =
= 设粒子到达y 轴上速度为v ，根据动能定理，有：2201122
qEb mv mv =- 解得：222222q B a qEb v m m
=+ 16． (i)3n =
；(ii)4a t c
= 【解析】
【分析】
【详解】
(i)光路图如图所示
在E 点折射时有
60i =o
33
AE a = cos30232
BC AF AB a =+==o AEF V 中，由正弦定理
sin(90)sin(1803090)r r AF AE
+---=o o o o 解得
30r =o
AEF V 为等腰三角形，由折射定律
sin sin 60sin sin 30
i n r o
o ===（ii ）在F 点60β=o ，由
1sin sin C n
β>= 判断光线在F 点发生全反射。

由几何关系可知光线在棱镜中通过的路程
22233
s EF AE a ===⨯
= 由折射定律有
c n v
== 故光线在棱镜中的传播时间
4s a t v c
=
= 17．32Mg S 【解析】
【分析】
【详解】
设气缸总容积为V ，初始状态
23
A B p p =① 最终平衡状态
B A Mg p p S
''=+② A 、B 两部分气体做等温变化，由玻意耳定律，得
223
A A V V p p '⋅=⋅③ 23
B B V V p p '⋅
=⋅④
联立解得 32B Mg p S '=⑤。