河北省石家庄市达标名校2019年高考一月质量检测物理试题含解析

河北省石家庄市达标名校2019年高考一月质量检测物理试题
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，a 为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b 为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径等于地球半径），c 为地球的同步卫星，以下关于a 、b 、c 的说法中正确的是（ ）
A ．a 、b 、c 的向心加速度大小关系为b c a a a a >>
B ．a 、b 、c 的向心加速度大小关系为a b c a a a >>
C ．a 、b 、c 的线速度大小关系为a b c v v v =>
D ．a 、b 、c 的周期关系为a c b T T T >>
2．如图所示，理想变压器的原线圈接在u=2202sin100πt(V)的交流电源上，副线圈接有R=55Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为4∶1，电流表、电压表均为理想电表。

下列说法正确的是（ ）
A ．原线圈的输入功率为2202W
B ．电流表的读数为1 A
C ．电压表的读数为55V
D ．通过电阻R 的交变电流频率是100Hz
3．在某种介质中，一列沿x 轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图如图（a ）所示，此时质点A 在波峰位置，质点D 刚要开始振动，质点C 的振动图像如图（b ）所示；t=0时刻在D 点有一台机械波信号接收器（图中未画出），正以2m/s 的速度沿x 轴正向匀速运动。

下列说法正确的是（ ）
A ．质点D 的起振方向沿y 轴负方向
B．t=0.05s时质点B回到平衡位置
C．信号接收器接收到该机械波的频率小于2.5Hz
D．若改变振源的振动频率，则形成的机械波在该介质中的传播速度也将发生改变
4．如图所示，U形气缸固定在水平地面上，用重力不计的活塞封闭着一定质量的气体，已知气缸不漏气，活塞移动过程中与气缸内壁无摩擦.初始时，外界大气压强为p0，活塞紧压小挡板.现缓慢升高气缸内气体的温度，则选项图中能反映气缸内气体的压强p随热力学温度T变化的图象是（）
A．B．
C．D．
5．频率为ν的入射光照射某金属时发生光电效应现象。

已知该金属的逸出功为W，普朗克常量为h，电子电荷量大小为e，下列说法正确的是（）
A．该金属的截止频率为
h W
B．该金属的遏止电压为h W
e ν-
C．增大入射光的强度，单位时间内发射的光电子数不变
D．增大入射光的频率，光电子的最大初动能不变
6．如图所示，将一交流发电机的矩形线圈abcd通过理想变压器外接电阻R=10Ω，已知线圈边长
ab=cd=0.1m,ad=bc=0.2m，匝数为50匝，线圈电阻不计，理想交流电压表接在原线圈两端，变压器原副线圈匝数比n1:n2=1:3，线圈在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中绕垂直磁场的虚线轴以ω=200rad/s的角速度匀速转动，则（）
A．从图示位置开始计时，线圈中产生的电动势随时间变化的关系式为e=40sin200t(V)
B ．交流电压表的示数为40V
C ．电阻R 上消耗的电功率为720W
D ．电流经过变压器后频率变为原来的3倍
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．如图所示，AB 两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，小球A 放在固定的光滑斜面上，斜面倾角30︒=α，BC 两小球在竖直方向上通过劲度系数为k 的轻质弹簧相连，小球C 放在水平地面上。

现用手控制住小球A ，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。

已知小球A 的质量为4m ，小球BC 质量相等，重力加速度为g ，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态。

释放小球A 后，小球A 沿斜面下滑至速度最大时小球C 恰好离开地面，关于此过程，下列说法正确的是（ ）
A ．小球BC 及弹簧组成的系统机械能守恒
B ．小球
C 的质量为m C ．小球A 最大速度大小为25m
g k
D ．小球B 上升的高度为
mg
k
8．如图所示为一种质谱仪示意图。

由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。

若静电分析器通道中心线的半径为R ，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E ，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向外。

一质量为m 、电荷量为q 的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P 点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q 点。

不计粒子重力。

下列说法正确的是（ ）
A ．粒子一定带正电
B ．加速电场的电压U ER =
C．直径
2
PQ qmER
B
D．若一群粒子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，则该群粒子具有相同的比荷
9．如图甲所示，a、b两个绝缘金属环套在同一个光滑的铁芯上。

t＝0时刻a、b两环处于静止状态，a
环中的电流i随时间t的变化规律如图乙所示。

下列说法中正确的是（）
A．t2时刻两环相互吸引
B．t3时刻两环相互排斥
C．t1时刻a环的加速度为零
D．t4时刻b环中感应电流最大
10．如图所示，一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物块B，跨过固定于斜面体顶端的小滑轮O，倾角为θ＝30°的斜面体置于水平地面上，A的质量为m，B的质量为4m。

开始时，用手托住A，使OA
段绳恰处于水平伸直状态（绳中无拉力），OB绳平行于斜面，此时B静止不动。

将A由静止释放，在其下摆过程中，斜面体始终保持静止。

下列判断中正确的是（）
A．B受到的摩擦力先减小后增大
B．A下摆的过程中，绳的最大拉力为3mg
C．A的机械能守恒
D．A的机械能不守恒，A、B系统的机械能守恒
11．最近几十年，人们对探测火星十分感兴趣，先后发射过许多探测器。

称为“火星探路者”的火星探测器曾于1997年登上火星。

在探测器“奔向”火星的过程中，用h表示探测器与火星表面的距离，a表示探测器所受的火星引力产生的加速度，a随h变化的图像如图所示，图像中a1、a2、h0以及万有引力常量G己知。

下列判断正确的是（）
A ．火星的半径为
202
1
a h a a +
B ．火星表面的重力加速度大小为1a
C ．火星的第一宇宙速度大小为
10212
a h a a a +
D ．火星的质量大小为12
2
12
20()a a G a a h - 12．下列说法中正确的是__________。

A ．光从一种介质进入另一种介质时，其频率不变
B ．对同一种光学材料，不同颜色的光在该材料中的传播速度相同
C ．雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的干涉现象
D ．光学镜头上的增透膜是利用光的衍射现象
E.光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理 三、实验题:共2小题，每题8分，共16分 13．一同学测量某干电池的电动势和内阻．
（1）如图所示是该同学正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路．请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处__________；____________．
（2）实验测得的电阻箱阻值R 和电流表示数I ，以及计算的1
I
数据见下表: 根据表中数据，在答题卡的方格纸上作出1
R I
-关系图像___________．由图像可计算出该干电池的电动势为_________V ；内阻为__________Ω． R/Ω 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 I/A
0.15 0.17 0.19 0.22 0.26 1I
/A –1 6.7
6.0
5.3
4.5
3.8
（3）为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100 mV 的电压表并联在电流表的两端．调节电阻箱，当电流表的示数为0.33 A 时，电压表的指针位置如图所示，则该干电池的电动势应为_______V ；内阻应为_____Ω．
14．学习牛顿第二定律后，某同学为验证“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量成反比”的结论设计了如图所示的实验装置.装置中用不可伸长的轻绳一端连接甲车、另一端与乙车相连，轻绳跨过不计质量的光滑滑轮，且在动滑轮下端挂一重物测量知甲、乙两车（含发射器）的质量分别记为1m 、2m ，所挂重物的质量记为0m 。

(1)为达到本实验目的，________平衡两车的阻力（填“需要”或“不需要”），________满足钩码的质量远小于任一小车的质量（填“需要”或“不需要”）；
(2)安装调整实验器材后，同时静止释放两小车并用位移传感器记录乙两车在相同时间内，相对于其起始位置的位移分别为1s 、2s ，在误差允许的范围内，若等式________近似成立，则可认为“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量成反比”（用题中字母表示）。

四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15．如图，第一象限内存在沿y 轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E ；第二、三、四象限存在方向垂直xOy 平面向外的匀强磁场，其中第二象限的磁感应强度大小为B ，第三、四象限磁感应强度大小相等。

一带正电的粒子，从x 轴负方向上的P 点沿与x 轴正方向成60α=︒角平行xOy 平面入射，经过第二象限后恰好由y 轴上的Q 点（0d ，）垂直y 轴进入第一象限，然后又从x 轴上的N 点进入第四象限，之后经第四、三象限重新回到P 点，回到P 点的速度方向与入射时相同。

不计粒子重力。

求： (1)粒子从P 点入射时的速度0v ；
(2)粒子进入第四象限时在x 轴上的N 点到坐标原点O 距离；
(3)粒子在第三、四象限内做圆周运动的半径（用已知量d 表示结果）。

16．宽为L且电阻不计的导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，导体棒在导轨间部分的电阻为r，以速度v0在导轨上水平向右做匀速直线运动，处于磁场外的电阻阻值为R，在相距为d的平行金属板的下极板附近有一粒子源，可以向各个方向释放质量为m，电荷量为+q，速率均为v的大量粒子，且有部分粒子一定能到达上极板，粒子重力不计。

求粒子射中上极板的面积。

17．在纳米技术中需要移动或修补原子，必须使在不停地做热运动（速率约几百米每秒）的原子几乎静止下来且能在一个小的空间区域内停留一段时间，为此已发明了“激光致冷”的技术。

即利用激光作用于原子，使原子运动速率变慢，从而温度降低。

(1)若把原子和入射光子分别类比为一辆小车和一个小球，则“激光致冷”与下述的力学模型相似。

如图所示，一辆质量为m的小车（左侧固定一轻质挡板以速度v0水平向右运动；一个动量大小为p。

质量可以忽略的小球水平向左射入小车后动量变为零；紧接着不断重复上述过程，最终小车将停下来。

设地面光滑。

求：
①第一个小球入射后，小车的速度大小v1；
②从第一个小球入射开始计数到小车停止运动，共入射多少个小球?
(2)近代物理认为，原子吸收光子的条件是入射光的频率接近于原子吸收光谱线的中心频率如图所示，现有一个原子A水平向右运动，激光束a和激光束b分别从左右射向原子A，两束激光的频率相同且都略低于原子吸收光谱线的中心频率、请分析：
①哪束激光能被原子A吸收?并说明理由；
②说出原子A吸收光子后的运动速度增大还是减小。

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．A 【解析】 【详解】
AB ．地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，所以ωa =ωc ，根据a=rω2知，c 的向心加速度大于a 的向心加速度。

根据2
GM
a r =
得b 的向心加速度大于c 的向心加速度。

即 b c a a a a >>
故A 正确，B 错误。

C ．地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，所以ωa =ωc ，根据v=rω，c 的线速度大于a 的线速
度。

根据v =
得b 的线速度大于c 的线速度，故C 错误； D ．卫星C 为同步卫星，所以T a =T c
，根据2T π=得c 的周期大于b 的周期，故D 错误； 故选A 。

2．C 【解析】 【分析】 【详解】
C ．原线圈的交流电电压的有效值是220V ，原、副线圈匝数之比为4∶1，由11
22
U n U n =可得副线圈上得到的电压有效值为
211
55V 4
U U ==
所以电压表测电压有效值，则示数是55V ，选项C 正确； B ．副线圈上的电流为
255V
1A 55Ω
I =
= 又由于
12
21
I n I n =，则原线圈中的电流为 121
0.25A 4
I I =
= 则电流表的读数为0.25A ，故B 错误；
A ．原线圈输入的电功率
11220V 0.25A 55W P U I ==⨯=
故A 错误；
D ．原副线圈的交流电的频率相同，则副线圈中的交流电的频率也是50Hz ，故D 错误。

故选C 。

3．C 【解析】 【分析】 【详解】
A ．因t=0时刻质点C 从平衡位置向下振动，可知波沿x 轴正向传播，则质点D 的起振方向沿y 轴正方向，选项A 错误；
B ．波速为
4
m/s=10m/s 0.4
v T
λ
=
=
当质点B 回到平衡位置时，波向右至少传播1.5m ，则所需时间为
1.5
0.15s 10
t =
= 选项B 错误；
C ．机械波的频率为2.5Hz ，接收器远离波源运动，根据多普勒效应可知，信号接收器接收到该机械波的频率小于2.5Hz ，选项C 正确；
D ．机械波的传播速度只与介质有关，则若改变振源的振动频率，则形成的机械波在该介质中的传播速度不变，选项D 错误。

故选C 。

4．B 【解析】 【详解】
当缓慢升高缸内气体温度时，气体先发生等容变化，根据查理定律，缸内气体的压强P 与热力学温度T 成正比，在P-T 图象中，图线是过原点的倾斜的直线；当活塞开始离开小挡板（小挡板的重力不计），缸内气体的压强等于外界的大气压，气体发生等压膨胀，在P-T 中，图线是平行于T 轴的直线． A ．该图与结论不相符，选项A 错误； B ．该图与结论相符，选项B 正确； C ．该图与结论不相符，选项C 错误； D ．该图与结论不相符，选项D 错误； 故选B ．
【点睛】
该题考查了气体状态变化时所对应的P-T 图的变化情况，解答该类型的题，要熟练地掌握P-T 图线的特点，当体积不变时，图线是通过坐标原点的倾斜直线，压强不变时，是平行于T 轴的直线，当温度不变时，是平行于P 轴的直线． 5．B 【解析】 【分析】 【详解】
A ．金属的逸出功大小和截止频率都取决于金属材料本身，用光照射某种金属，要想发生光电效应，要求入射光的频率大于金属的截止频率，入射光的能量为h ν，只有满足
h W ν>
便能发生光电效应，所以金属的逸出功为
0W h ν=
即金属的截止频率为
0W
h
ν=
所以A 错误；
B ．使光电流减小到0的反向电压c U 称为遏制电压，为
k
c E U e
=
再根据爱因斯坦的光电效应方程，可得光电子的最大初动能为
k E h W ν=-
所以该金属的遏止电压为
c h W
U e
ν-=
所以B 正确；
C ．增大入射光的强度，单位时间内的光子数目会增大，发生了光电效应后，单位时间内发射的光电子数将增大，所以C 错误；
D ．由爱因斯坦的光电效应方程可知，增大入射光的频率，光电子的最大初动能将增大，所以D 错误。

故选B 。

6．C 【解析】 【详解】
A ．从图示位置开始计时，磁通量为零，感应电动势最大，所以电动势随时间的变化关系为。