杭州市达标名校2018年高考一月适应性考试物理试题含解析

杭州市达标名校2018年高考一月适应性考试物理试题
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，绕地球做匀速圆周运动的卫星P 的角速度为ω，对地球的张角为θ弧度，万有引力常量为G 。

则下列说法正确的是（ ）
A ．卫星的运动属于匀变速曲线运动
B ．张角θ越小的卫星，其角速度ω越大
C ．根据已知量可以求地球质量
D ．根据已知量可求地球的平均密度
2． “世纪工程”﹣港珠澳大桥已于2018年10月24日9时正式通车，大桥主桥部分由约为6.7km 海底隧道和22.9km 桥梁构成，海底隧道需要每天24小时照明，而桥梁只需晚上照明。

假设该大桥的照明电路可简化为如图所示电路，其中太阳能电池供电系统可等效为电动势为E 、内阻为r 的电源，电阻R 1、R 2分别视为隧道灯和桥梁路灯，已知r 小于R 1和R 2，则下列说法正确的是（ ）
A ．夜间，电流表示数为12E R R r
++ B ．夜间，开关K 闭合，电路中电流表、电压表示数均变小
C ．夜间，由于用电器的增多，则太阳能电池供电系统损失的电功率增大
D ．当电流表示数为I 则太阳能电池供电系统输出电功率为EI
3．由于放射性元素
23793Np 的半衰期很短，所以在自然界中一直未被发现，只是在使用人工的方法制造后才被发现．已知
23793Np 经过一系列α衰变和β衰变后变成20983Bi ，下列选项中正确的是( ) A ．
20983Bi 的原子核比23793Np 的原子核少28个中子 B ．237
93Np 经过衰变变成20983Bi ，衰变过程可以同时放出α粒子、β粒子和γ粒子
C ．衰变过程中共发生了7次α衰变和4次β衰变
D ．237
93Np 的半衰期等于任一个237
93Np 原子核发生衰变的时间
4．关于“亚洲一号”地球同步通讯卫星，下列说法中正确的是( )
A ．它的运行速度为7.9km/s
B ．已知它的质量为1.42t ，若将它的质量增为2.84t ，其同步轨道半径变为原来的2倍
C ．它可以绕过北京的正上方，所以我国能够利用它进行电视转播
D ．它距地面的高度约是地球半径的5倍，所以它的向心加速度约是地面处的重力加速度的136 5．取一根长2m 左右的细线，5个铁垫圈和一个金属盘，在线端系上第一个垫圈，隔12 cm 再系一个，以后垫圈之间的距离分别是36 cm 、60 cm 、84 cm ，如图所示．站在椅子上，向上提起线的上端，让线自由垂下，且第一个垫圈紧靠放在地上的金属盘，松手后开始计时，若不计空气阻力，则第2、3、4、5个垫圈（ ）
A ．落到盘上的声音时间间隔越来越大
B ．落到盘上的声音时间间隔相等
C ．依次落到盘上的速率关系为1:2:3:2
D ．依次落到盘上的时间关系为()()()
1:21:32:23--- 6．在如图所示的理想变压器供电线路中，原线圈接在有效值恒定的交流电源上，副线圈接有两个灯泡，电流表、电压表均为理想电表。

开关S 原来是断开的，现将开关S 闭合，则（ ）
A ．A 1的示数增大，A 2的示数增大
B ．A 1的示数不变，A 2的示数增大
C ．V 1的示数减小，V 2的示数减小。

D ．V 1的示数不变，V 2的示数减小
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，x 轴在水平面内，y 轴在竖直方向。

图中画出了沿x 轴正方向抛出的两个小球P 、Q 的运动轨迹，它们在空中某一点相遇。

若不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A ．球P 先抛出
B ．两球同时抛出
C ．球P 的初速度大
D ．球Q 的初速度大
8．下列说法中正确的是_________。

A ．浸润液体在细管中上升的现象属于毛细现象
B ．液晶既有液体的流动性，又具有光学各向异性
C ．一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的
D ．热量可以自发从高温传到低温，可以自发从低温传到高温
E.干湿泡湿度计中两个温度计读数相差越大，空气的相对湿度越大
9．质量m=2kg 的小物块在某一高度以v 0=5m/s 的速度开始做平抛运动，若g=10m/s 2，当运动到竖直位移与水平位移相等时，对于物块（ ）
A ．此时的瞬时速度大小为52 m/s
B ．此时重力的瞬时功率大小为200W
C ．此过程动量改变大小为10（5-1）kgm/s
D ．此过程重力的冲量大小为20Ns
10．如图所示，物体A 、B 通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体A 、B 的质量分别为2m 、m ，开始时细绳伸直，用手托着物体A 使弹簧处于原长且A 与地面的距离为h ，物体B 静止在地面上，放手后物体A 下落，与地面即将接触时速度大小为v ，此时物体B 对地面恰好无压力，不计一切摩擦及空气阻力，重力加速度大小为g ，则下列说法中正确的是( )
A ．物体A 下落过程中，物体A 和弹簧组成的系统机械能守恒
B ．弹簧的劲度系数为2mg h
C ．物体A 着地时的加速度大小为2
g D ．物体A 着地时弹簧的弹性势能为212mgh mv
11．在一个很小的矩形半导体薄片上，制作四个电极E 、F 、M 、N ，做成了一个霍尔元件，在E 、F 间通入恒定电流I ，同时外加与薄片垂直的磁场B ，M 、N 间的电压为U H ．已知半导体薄片中的载流子为正电荷，电流与磁场的方向如图所示，下列说法正确的有（ ）
A．N板电势高于M板电势
B．磁感应强度越大，MN间电势差越大
C．将磁场方向变为与薄片的上、下表面平行，U H不变
D．将磁场和电流分别反向，N板电势低于M板电势
12．一栋大楼的电梯运行高度为104m，测试人员测试电梯的运行情况。

某次测试时让电梯从地面直达最
2m/s。

电梯中的测试人员的质量为75kg，重力高处，电梯运行的速度不超过4m/s，加速度大小不超过2
加速度g取2
10m/s。

若电梯以最短时间运行，下列说法正确的是（）
A．最短时间为28s B．最短时间为24s
C．测试人员的脚部承受的最大压力为750N D．测试人员的脚部承受的最大压力为900N
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．热敏电阻包括正温度系数电阻器（PTC）和负温度系数电阻器（NTC）。

正温度系数电阻器（PTC）在温度升高时电阻值越大，负责温度系数电阻器（NTC）在温度升高时电阻值越小，热敏电阻的这种特性，常常应用在控制电路中。

某实验小组选用下列器材探究通过热敏电阻R x（常温下阻值约为10.0Ω）的电流随其两端电压变化的特点。

A．电流表A1（满偏电流10mA，内阻r1=10Ω）
B．电流表A2（量程0～1.0A，内阻r2约为0.5Ω）
C．滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω）
D．滑动变阻器R2（最大阻值为500Ω）
E．定值电阻R3=990Ω
F. 定值电阻R4=140Ω
G．电源E（电动势12V，内阻可忽略）
H．电键、导线若干
（1）实验中改变滑动变阻器滑片的位置，使加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，请在所提供的器材中选择必需的器材，应选择的滑动变阻器______。

（只需填写器材前面的字母即可）
（2）请在所提供的器材中选择必需的器材，在虚线框内画出该小组设计的电路图_____。

（3）该小组测出某热敏电阻R x 的I 1—I 2图线如曲线乙所示，NTC 热敏电阻对应的曲线是____（填①或②）。

（4）若将上表中的PTC 电阻直接接到一个9V ，内阻10Ω的电源两端，则它的实际功率为_______W 。

（结果均保留2位有效数字）
14．如图所示，一端固定滑轮的长木板放在桌面上，将光电门固定在木板上的B 点，用重物通过细线拉小车，且重物与力的传感器相连，若利用此实验装置做“探究合外力做的功与物体动能改变量的关系实验”，小车质量为M ，保持小车质量不变，改变所挂重物质量m 进行多次实验，每次小车都从同一位置A 由静止释放（g 取10m/s 2）．
（1）完成该实验时，____________（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；
（2）在正确规范操作后，实验时除了需要读出传感器的示数F ，测出小车质量M ，通过光电门的挡光时间t 及遮光条的宽度d ，还需要测量的物理量是________。

由实验得到合外力对小车做的功与小车动能改变量的关系式为________（用测得的物理量表示）。

四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15．如图所示，绝热气缸倒扣放置，质量为M 的绝热活塞在气缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与气缸间摩擦可忽略不计，活塞下部空间与外界连通，气缸底部连接一U 形细管（管内气体的体积忽略不计）．初始时，封闭气体温度为T ，活塞距离气缸底部为h 0，细管内两侧水银柱存在高度差．已知水银密度为ρ，大气压强为P 0，气缸横截面积为S ，重力加速度为g ，求:
(1)U 形细管内两侧水银柱的高度差；
(2)通过加热装置缓慢提升气体温度使活塞下降0h ∆，求此时的温度；此加热过程中，若气体吸收的热量为Q ，求气体内能的变化．
16．如图所示，一开口气缸内盛有密度为ρ的某种液体，一长为l 的粗细均匀的小瓶底朝上漂浮在液体中，平衡时小瓶露岀液面的部分和进入小瓶中液柱的长度均为4
l ，已知各部分气体的温度均为T ，大气压强为
0P ，重力加速度为g ，求：
(1)现使小瓶内气体温度降低，当小瓶的底部恰好与液面相平时，进入小瓶中的液柱长度为34l ，求此时小瓶内气体的温度 (2)现用活塞将气缸封闭（图中未画岀）,使活塞缓慢向下运动，各部分气体的温度均保持T 不变。

当小瓶
露出液面的部分为
8l 时，进入小瓶中的液柱长度为2
l 。

求此时气缸内气体的压强 17．如图所示，半径为10.8m R =的14光滑圆弧轨道，与半径为20.4m R =的半圆光滑空心管轨道平滑连接并固定在竖直面内，粗糙水平地面上紧靠管口有一长度为L=2.5m 、质量为M=0.1 kg 的静止木板，木板上表面正好与管口底部相切，处在同一水平线上。

质量为m 2= 0.05 kg 的物块静止于B 处，质量为m 1=0.15kg 的物块从光滑圆弧轨道项部的A 处由静止释放，物块m 1下滑至B 处和m 2碰撞后合为一个整体。

两物块一起从空心管底部C 处滑上木板，两物块恰好没从木板左端滑下。

物块与木板之间的动摩擦因素μ=0.3，两物块均可视为质点，空心管粗细不计，重力加速度取g=10m/s 2。

求：
(1)物块m 1滑到圆弧轨道底端B 处未与物块m 2碰撞前瞬间受到的支持力大小；
(2)物块m 1和m 2碰撞过程中损失的机械能；
(3)木板在地面上滑行的距离。

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．D
【解析】
【分析】
【详解】
A ．卫星的加速度方向一直改变，故加速度一直改变，不属于匀变速曲线运动，故A 错误；
B ．设地球的半径为R ，卫星做匀速圆周运动的半径为r ，由几何知识得
sin 2R r
θ
= 可知张角越小，r 越大，根据
22Mm G
m r r
ω= 得
ω=可知r 越大，角速度ω越小，故B 错误；
C ．根据万有引力提供向心力，则有
22Mm G m r r
ω= 解得地球质量为
23
r M G ω=
因为r 未知，所以由上面的式子可知无法求地球质量，故C 错误；
D ．地球的平均密度
343
M R ρπ=
则 2
334sin 2
G ωρθπ=
知可以求出地球的平均密度，故D 正确。

故选D 。

2．C
【解析】
【详解】
A ．夜间，桥梁需要照明，开关K 闭合，电阻R 1、R 2并联，根据闭合电路欧姆定律可知，电流表示数
1212
E I r R R R R =++，故A 错误；
B ．夜间，开关K 闭合，总电阻减小，干路电流增大，电路中电流表示数变大，故B 错误；
C ．根据能量守恒定律可知，夜间，由于用电器的增多，则太阳能电池供电系统损失的电功率增大，故C 正确；
D ．当电流表示数为I ，则太阳能电池供电系统总功率为EI ，输出功率为EI ﹣I 2r ，故D 错误。

故选C.
3．C
【解析】
【详解】
A ．209
83Bi 的中子数为209－83＝126，237
93Np 的中子数为237－93＝144，20983Bi 的原子核比23793Np 的原子核
少18个中子。

故A 错误。

B ．237
93Np 经过一系列α衰变和β衰变后变成209
83Bi ，可以同时放出α粒子和γ粒子或者β粒子和γ粒子，
不能同时放出三种粒子。

故B 错误。

C ．衰变过程中发生α衰变的次数为23720974
-=次，β衰变的次数为2×7－(93－83)＝4次。

故C 正确。

D ．半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数原子核不适用。

故D 错误。

4．D
【解析】
同步卫星的轨道半径是固定的，与质量大小无关，A 错误；7.9 km/s 是人造卫星的最小发射速度，同时也是卫星的最大环绕速度，卫星的轨道半径越大，其线速度越小．同步卫星距地面很高，故其运行速度小于
7.9 km/s ，B 错误；同步卫星只能在赤道的正上方，C 错误；由2n Mm G ma r
=可得，同步卫星的加速度()
2221136366n M M M a G G G g r R R ====，D 正确． 【点睛】同步卫星有四个“定”：定轨道、定高度、定速度、定周期．
5．B
【解析】
【详解】
AB 、 5个铁垫圈同时做自由落体运动，下降的位移之比为1:3:5:7，可以看成一个铁垫圈自由下落，经过位移之比为1:3:5:7，因为初速度为零的匀加速直线运动在相等时间内的位移之比为1:3:5:7，知各垫圈落到盘中的时间间隔相等，故选项A 错误，B 正确；
CD 、因为各垫圈落到盘中的时间间隔相等，则各垫圈依次落到盘中的时间比为1:2:3:4，则速度之比为
1:2:3:4，故选项C 、D 错误．
6．A
【解析】
【分析】
【详解】
副线圈输出电压由原线圈的输入电压和原、副线圈匝数比决定，原线圈输入电压和原、副线圈匝数比不变，则副线圈输出电压不变，电压表V 1的示数不变，电压表V 2的示数不变，开关S 闭合后，总电阻减小，根据欧姆定律可知，副线圈输出电流增大，根据变流比可知，原线圈输入电流增大，即电流表A 1的示数增大，电流表A 2的示数增大，故A 正确，BCD 错误。

故选A 。

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．BC
【解析】
【详解】
AB ．两球均做平抛运动，竖直方向为自由落体运动。

在空中某处相遇则竖直位移y 相同。

由212
y gt =知二者运动时间t 相同，则同时抛出，选项A 错误，B 正确。

CD ．由题图知两球运动至相遇点时，球P 的水平位移x 大，由0x v t =知球P 的初速度大，选项C 正确，D 错误；
故选BC 。

8．ABC
【解析】
【详解】
A. 浸润液体在细管中上升的现象属于毛细现象，选项A 正确；
B.液晶既有液体的流动性，又有光学性质的各向异性；选项B 正确；
C.根据热力学第二定律可知，一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的。

选项C 正确；
D.热量可以自发从高温传到低温，但不能自发从低温传到高温。

选项D 错误；
E.干泡温度计显示空气温度，湿泡温度计显示的是浸水纱布的温度，空气相对湿度越小（越干燥），则湿泡处水挥发越快，温度越低，两个温度计差值就越大，选项E 错误。

故选ABC 。

9．BD
【解析】
【分析】
【详解】
物块做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，当运动到竖直位移与水平位移相等时
201 2
gt v t ＝ 解得
t=1s
A ．此时竖直方向的速度为
v y =gt=10m/s
则此时的速度为
v
故A 错误；
B ．此时的重力瞬时功率为
P=mgv y =200W
故B 正确；
C ．根据动量定理
I=△P=mgt=20kgm/s
故C 错误；
D ．此过程重力的冲量大小为
I=mgt=20N•s
故D 正确。

故选BD 。

10．AC
【解析】
【分析】
【详解】
A 项：由题知道，物体A 下落过程中，
B 一直静止不动．对于物体A 和弹簧组成的系统，只有重力和弹力做功，则物体A 和弹簧组成的系统机械能守恒，故A 正确；
B 项：物体B 对地面的压力恰好为零，故弹簧的拉力为 T=mg ，开始时弹簧处于原长，由胡克定律知：T=kh ，得弹簧的劲度系数为mg k h
=，故B 错误； C 项：物体A 着地时，细绳对A 的拉力也等于mg ，对A ，根据牛顿第二定律得 2mg-mg=2ma ，得2g a =
，故C 正确；
D 项：物体A 与弹簧系统机械能守恒，有：2p 1222
mgh E mv =+
⨯，所以2P 2E mgh mv =-，故D 错误． 11．AB
【解析】 A 、根据左手定则，电流的方向向里，自由电荷受力的方向指向N 端，向N 端偏转，则N 点电势高，故A 正确；B 、设左右两个表面相距为d ，电子所受的电场力等于洛仑兹力，即：
设材料单位体积内电子的个数为n ，材料截面积为s ，则
H eU evB d = ①;I=nesv ②; s=dL ③;由①②③得：H BI U ned =,令1k ne
=，则 H BI BI U k ned d == ④;所以若保持电流I 恒定，则M 、N 间的电压与磁感虑强度B 成正比，故B 正确；C 、将磁场方向变为与薄片的上、下表面平行，则带电粒子不会受到洛伦兹力，因此不存在电势差，故C 错误；D 、若磁场和电流分别反向，依据左手定则，则N 板电势仍高于M 板电势，故D 错误．故选AB.
【点睛】解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，以及知道最终电子在电场力和洛伦兹力作用下平衡．
12．AD
【解析】
【详解】
电梯运行时间最短，则电梯运动的过程如下：以最大加速度a 做初速度为0的加速运动至最大速度v ，再以速度v 匀速运动，最后以最大加速度a 做减速运动至静止。

加速和减速过程有对称性。

AB ．匀加速过程与匀减速过程，均有
142s 2
===v t a 通过的位移
22
144m 222
===⨯x v a 匀速过程有
2110421042496m =-=-⨯=x x
又有
2296m 24s 4m/s
x t v === 总时间为
12228s t t t =+=
故A 正确，B 错误；
CD ．在加速上升过程测试人员脚部承受的压力最大，有
N F mg ma -=
则
N ()75(102)N 900N F m g a =+=⨯+=
故C 错误，D 正确。

故选AD 。

三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．C ② 2.0W(1.9~2.1W)
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]因为要求加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，所以滑动变阻器采用分压接法，为了便于调节，应选择最大阻值小的滑动变阻器，故填C 。

(2) [2]因为器材没有电压表，故用已知内阻的电流表A 1串联一个大电阻R 3改装成电压表。

由于热敏电阻的阻值远小于电压表内阻，所以电流表应用外接法，电路图如图所示
(3)[3] 把热敏电阻R x 的I 1—I 2图线的纵坐标改成1311()1000I R r I +=，即热敏电阻的电压，单位为V ，图像就成为热敏电阻的U I -图像。

U I -图像上的点与坐标原点连线的斜率表示电阻值。

随电压增大，电流增大，电阻实际功率增大，温度升高。

NTC 热敏电阻在温度升高时电阻值减小，故对应的曲线是②。

(4)[4]做出9V ，内阻10Ω的电源的U I -图像
其与曲线②的交点坐标的乘积即为所要求的实际功率，为
40.5W 2.0W P UI ==⨯=
由于作图和读书有一定的误差，故结果范围为1.9~2.1W 。

14．需要 A 、B 的间距x
【解析】
【详解】
（1）本实验需要平衡摩擦力，如果存在摩擦力，则细线对小车的拉力就不是小车的合外力，则合外力的功无法具体计算。

（2）小车通过光电门的速度为，根据动能定理：，所以还需要测量的量是A 、B 的间距x ，根据上式可得：合外力对小车做的功与小车动能改变量的关系式为
四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15． (1) M h S ρ
∆=
(2) 0000h h T T h +∆=，()00U Q P Mg h ∆=--∆ 【解析】
(i) 设封闭气体的压强为P ，对活塞分析： 0P S PS Mg =+
用水银柱表达气体的压强
0P P g h ρ=-∆ 解得：M h S ρ
∆=； (ii) 加热过程中气体变化是等压变化
0000()h S h h S T T
+∆=， 0000
h h T T h +∆= 气体对外做功为000()W PS h P S Mg h =∆=-∆
根据热力学第一定律：U Q W ∆=+
可得00()U Q P Mg h ∆=--∆．
16． (1)()00462P gl T P gl ρρ++；(2)03328
P gl ρ- 【解析】
【详解】
(1)小瓶内气体初态：
102l P P g
ρ=+，134
V Sl =，1T T = 末态： 024l P P g
ρ=+，214V Sl = 根据理想气体状态方程可得：
112212
PV PV T T = 解得：
02046(2)
P gl T T P gl ρρ+=+ (2) 小瓶内气体初态：
102l P P g
ρ=+，134
V Sl =，1T T = 末态： 338P P g
l ρ=+，312V Sl =，3T T = 根据理想气体状态方程可得：
3311PV PV =
解得此时气缸内气体的压强：
03328
P P gl ρ=- 17． (1)N=4.5N ；(2)△E=0.3J ；(3)x=2.5m
【分析】
【详解】
（1）物块m 1从A 到B 由动能定理:
2111112
m gR m v =
① 所以: v 1=4m/s②
对m 1在B 点受力分析得:
21111
m v N m g R -=③ 解得:
N=4.5N④
（2）两物块碰撞前后动量守恒:
m 1v 1=（m 1+m 2）v 2⑤
解得:
v 2=3m/s⑥
由能量守恒:
22112211=-()22
E mv m m v ∆+⑦ 损失机械能:
△E=0.3J⑧
（3）设两物块碰撞后的整体质量为m ，m 大小为0.2kg 木板与地面之间的动摩擦因素为μ1。

从B 到C 由动能定理:
2223211222
mgR mv mv =-⑨ 得:
v 3=5m/s⑩
物块滑上木板后，物块先做匀减速，木板匀加速，直到共速，物块的加速度为: 1mg
a m μ=⑪
木板的加速度为:
12()mg m M g
a M μμ-+=⑫
当物块与木板共速时:
v 3-a 1t=a 2t⑬
共速时的速度为
物块恰好没滑下木板，相对位移为: 322
v v v L t t +=-⑮ 共速时木板的位移为:
12
v x t =⑯ 物块与木板共速后一起匀减速，加速度为: 13()m M g
a m M μ+=+⑰
共速后继续滑行的距离为:
2
23
2v x a =⑱ 木板的位移:
x=x 1+x 2⑲
综上可解得木板的位移为:
x=2.5m⑳。