大庆市达标名校2018年高考二月调研物理试卷含解析

大庆市达标名校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．我国相继成功发射的“实践卫星二十号”和“通信技术试验卫星五号”都属于地球静止轨道卫星，它们均绕地球做匀速圆周运动。

则两颗卫星在轨运行的（ ） A ．线速度等于第－宇宙速度 B ．动能一定相等
C ．向心力大小一定相等
D ．向心加速度大小一定相等
2．利用放置在绝缘水平面上的环形电极与环外点电极，可模拟带电金属环与点电荷产生电场的电场线分布情況，实验现象如图甲所示，图乙为实验原理简图。

图乙中实线为电场线，a 、d 关于直线MN 对称，b 、c 为电场中的点，e 为环内一点。

由图可知( )
A ．带电金属环与点电荷带等量异种电荷
B ．b 、c 、e 三点场强的大小关系为E b ＞E c ＞E e
C ．a 、d 的场强相同
D ．c 点的电势比d 点高
3．如图所示，倾角为30°的斜面固定在水平地面上，斜面上放有一重力为G 的物块A ，有一水平轻弹簧一端固定在竖直墙面上，另一端与物块A 接触。

若物块A 静止时受到沿斜面向下的摩擦力大小为2
G
，此时弹簧的弹力大小是（ ）
A 3
B 23
C ．G
D ．
33
3
4．我国已掌握“半弹道跳跃式高速再入返回技术”，为实现“嫦娥”飞船月地返回任务奠定基础.如图虚线为
地球大气层边界，返回器与服务舱分离后，从a 点无动力滑入大气层，然后经b 点从c 点“跳”出，再经d 点从e 点“跃入”实现多次减速，可避免损坏返回器。

d 点为轨迹最高点，离地面高h ，已知地球质量为M ，半径为R ，引力常量为G 。

则返回器（ ）
A ．在d 点处于超重状态
B ．从a 点到e 点速度越来越小
C ．在d 点时的加速度大小为
2GM
R
D ．在d 点时的线速度小于地球第一宇宙速度
5．在如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比为10 : 1，副线圈接有阻值为10 的定值电阻R ，原线圈接有如图乙所示的正弦交变电压。

下列分析正确的是
A ．变压器原线圈通过的电流为102A
B 2A
C ．电阻R 两端的电压为10 V
D ．电阻R 消耗的功率为40 W
6．将某劲度系数为k 的轻质弹簧一端固定在墙上，另一端用100N 的力来拉，弹簧的伸长量为10cm ；若对该弹簧两端同时用50N 的力反向拉时，弹簧的伸长量为ΔL 。

则（ ） A ．k=10N/m ，ΔL=10cm B ．k=100N/m ，ΔL=10cm C ．k=200N/m ，ΔL=5cm D ．k=1000N/m ，ΔL=5cm
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，两个中心重合的正三角形线框内分别存在着垂直于纸面向里和垂直于纸面向外的匀强磁场，已知内部三角形线框ABC 边长为2a ，内部磁感应强度大小为B 0，且每条边的中点开有一个小孔。

有一带电荷量为＋q 、质量为m 的粒子从AB 边中点D 垂直AB 进入内部磁场。

如果要使粒子恰好不与边界碰撞，
在磁场中运动一段时间后又能从D 点射入内部磁场，下列说法正确的是( )
A ．三角形ABC 与A′B′C′之间的磁感应强度大小也为
B 0 B ．三角形A′B′C′的边长可以为23a
C ．粒子的速度大小为
0B qa
m
D ．粒子再次回到D 点所需的时间为
73m
B q
π0 8．如图所示，两导轨所构成的平面与水平面成θ角，金属杆ab 、cd 的电阻均为R ，质量均为m ，沿与导轨垂直的方向放置在导轨上，两金属杆与导轨构成回路。

金属杆的长度与导轨间的距离相等，且为L ，金属杆cd 通过跨过定滑轮的细绳与电动机相连。

为了保证金属杆ab 能在导轨上静止不动，金属杆cd 需在电动机的带动下沿导轨向上移动。

整个空间存在与导轨平面垂直的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B ，不计一切摩擦阻力，下列各种判断中正确的是（ ）
A ．若磁场方向垂直导轨平面向下，则回路中电流方向为a→d→c→b→a
B ．金属杆cd 沿导轨向上做匀速运动，速度大小v=22
2sin mgR B L
θ
C ．细绳的拉力F=mgsinθ
D ．电动机的输出功率
P=
22222
4sin m g R B L θ
9．用头发屑模拟各种电场的分布情况如甲、乙、丙、丁四幅图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A ．图甲一定是正点电荷形成的电场
B ．图乙一定是异种电荷形成的电场
C ．图丙可能是同种等量电荷形成的电场
D ．图丁可能是两块金属板带同种电荷形成的电场 10．下列说法正确的是( )
A ．把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面，这是由于水的表面存在表面张力的缘故
B ．水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能，这是因为油脂使水的表面张力增大的缘故
C ．在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果
D ．在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关 E.当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水膜具有表面张力的缘故
11．水平面上两个质量相等的物体甲和乙，它们分别在水平推力1F 和2F 作用下开始沿同一直线运动，运动一段时间后都先后撤去推力，以后两物体又各自运动一段时间后静止在同一位置，两物体的动能—位移图象如图所示，图中线段//AB CO ，则下列说法正确的是（ ）
A ．甲受到的摩擦力小于乙受到的摩擦力
B ．两个水平推力的大小关系是1F 大于2F
C ．在两物体的加速阶段，甲的加速度等于乙的加速度
D ．物体甲克服摩擦力做的功大于物体乙克服摩擦力做的功
12．如图所示，一理想变压器的原线圈与稳定的正弦交流电源相连，副线圈与定值电阻R 0和均匀密绕的滑线变阻器R 串联。

若不考虑温度对R 0、R 阻值的影响。

在将滑动头P 自a 匀速滑到b 的过程中（ ）
A ．原线圈输入功率变大
B ．原线圈两端电压变大
C ．R 两端的电压变小
D ．R 0消耗的电功率变小
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．用图甲所示的实验装置验证1m 、2m 组成的系统的机械能守恒。

2m 从高处由静止开始下落，同时1m 向上运动拉动纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。

图乙给出的是实验中获取的一条纸带，其中0是打下的第一个点，每相邻两个计数点间还有4个未标出的点，计数点间
的距离如图中所示。

已知电源的频率为50Hz ，150g m =，2150g m =，取2
10m /s g =。

完成以下问题。

（计算结果保留2位有效数字）
(1)在纸带上打下计数点5时的速度5v =_____m /s 。

(2)在打0~5点过程中系统动能的增加量k E ∆=______J ，系统势能的减少量p E ∆=_____J ，由此得出的结论是________________。

(3)依据本实验原理作出的2
2
v h -图像如图丙所示，则当地的重力加速度g =______2m /s 。

14．一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．
四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15．图示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图，玻璃丝长为L ，折射率为n ，AB 代表端面．已知光在真空中的传播速度为c.
(1)为使光线能从玻璃丝的AB 端面传播到另一端面，求光线在端面AB 上的入射角应满足的条件； (2)求光线从玻璃丝的AB 端面传播到另一端面所需的最长时间．
16．如图所示，竖直放置的圆柱形密闭气缸，缸体质量m 1=10kg ，活动质量m 2=2kg ，横截面积S=2×10－3m²，活塞与一劲度系数k=1.0×103N/m 的弹簧相连，当气缸下部被支柱支起时，弹簧刚好无伸长，此时活塞下
部被封闭气柱长度L=20cm 。

试求：（已知大气压强为5
0 1.010Pa p =⨯，设气缸足够长，且不计一切摩擦）
(1)支柱移去前气体的压强；
(2)若将气缸下的支柱移去，待气缸重新平衡时，缸体下降的高度为多少。

17．第24届冬奥会将于2022年2月4日在中国北京和张家口联合举行。

如图为一简化后的跳台滑雪的雪道示意图。

助滑坡由AB 和BC 组成，AB 为斜坡，BC 为R=10m 的圆弧面，二者相切于B 点，与水平面相切干C 点，AC 间的竖直高度差为h 1=50m CD 为竖直跳台。

运动员连同滑雪装备总质量为m=80kg ，从A 点由睁止滑下，假设通过C 点时雪道对运动员的支持力为F=8000N 水平飞出段时间后落到着陆坡 DE 的E 点
上。

CE 间水平方向的距离x=150m 。

不计空气阻力，取g=10m/s 2。

求： (1)运动员到达C 点速度v c 的大小； (2)CE 间竖直高度差h 2；
(3)运动员从A 点滑到C 点的过程中克服摩擦力做的功W 。

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 ．由于两颗卫星属于地球静止轨道卫星，其轨道半径一定大于地球半径，由公式
22Mm v G m r r
= 得
GM
v r
=
由于第一宇宙速度即为半径为地球半径的卫星的线速度，则这两颗卫星在轨运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故A 错误；
B ．由于不清楚两颗卫星的质量，则无法比较两颗卫星的动能，故B 错误；
C ．由于不清楚两颗卫星的质量，则无法比较两颗卫星的向心力，故C 错误；
D ．由于两颗卫星属于地球静止轨道卫星，则两颗卫星的轨道半径一定相等，由公式
2Mm
G
ma r = 得
2
GM
a r =
则加速度大小一定相等，故D 正确。

故选D 。

2．B 【解析】 【详解】
A ．由图可知金属环与点电荷一定带异种电荷，但不一定等量，故A 错误；
B ．由电场线的疏密可知
b c E E >
又因为e 点为金属环内部一点，由静电平衡可知金属环内部场强处处为零，故B 正确； C ．a 、d 场强大小相等方向不同，故C 错误；
D ．由等势面与电场线垂直和沿电场线电势逐渐降低可知c 点的电势比d 点低，故D 错误。

故选B 。

3．B 【解析】 【分析】 【详解】
对A 进行受力分析，利用正交分解法对力进行分解，如图所示：
在沿斜面方向，根据平衡条件： Fcos30°=f+Gsin30° 而
2
G f =
解得：
23
F =
故B 正确ACD 错误。

故选B 。

4．D 【解析】 【分析】 【详解】
A ．d 点处做向心运动，向心加速度方向指向地心，应处于失重状态，A 错误；
B 、由a 到c 由于空气阻力做负功，动能减小，由c 到e 过程中只有万有引力做功，机械能守恒，a 、c 、e 点时速度大小应该满足a c e v v v >=，B 错误；
C 、在d 点时合力等于万有引力，即
()
2
d GMm
ma R h +＝
故加速度大小
2
()d R GM
a h =
+
C 错误；
D 、第一宇宙速度是最大环绕速度，其他轨道的环绕速度都小于第一宇宙速度，D 正确。

故选D 。

5．B 【解析】 【详解】
由原线圈接的正弦交变电压的u-t 图像可读出最大值为1max 200V U =，可得输入电压的有效值为；
1U =
=， 由理想变压器的电压比等于匝数比，有：
1122101
U n U n == 可得副线圈的两端的电压为：
1
210
U U =
= AB ．对副线圈的电路由欧姆定律可得副线圈的电流为：
22A 10
U I R =
==
结合电流比等于匝数的反比，可得原线圈流过的电流为：
2121A 10
n I I n =
= 故A 项错误，B 项正确；
C ．电阻R
并联在副线圈两端，则电压即为副线圈两端的电压为，故C 错误； D ．电阻R 消耗的功率为：
2
2
2220W R U P U I R
===，
故D 项错误。

故选B 。

6．D 【解析】 【详解】
弹簧上的弹力为100N ，伸长量
10cm 0.1m x ==
由F=kx 得
100N/m 1000N/m 0.1
F k x =
== 用50N 力拉时
'50m 0.05m 5cm 1000
F L k ∆====
故选D 。

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．ACD 【解析】 【详解】
A ．要想使粒子不与边界碰撞，在磁场中运动一段时间后又能从D 点射入内部磁场，则带电粒子在内、外磁场中做圆周运动的轨迹都应为半径为a 的圆弧，粒子运动轨迹如图所示，所以三角形ABC 与A′B′C′之间的磁感应强度大小也应该为
B 0，故A 正确；
B ．由几何知识可知，三角形A′B′C′的最短边长为2a ＋
，B 错误； C ．带电粒子做圆周运动的轨迹半径为 r ＝a ＝
mv
qB 0
0B qa
v m
= C 正确；
D ．分析知粒子再次回到D 点时，其运动轨迹对应的圆心角θ＝2×60°＋300°＝420°，故
42073603m t T qB π︒︒== D 正确
故选ACD 。

8．BD
【解析】
【分析】
【详解】
A ．金属杆ab 静止不动，所受安培力应沿导轨平面向上，若磁场垂直导轨平面向下，根据右手定则可判断感应电流方向为a→b→c→d→a ，故A 错误；
B ．对金属杆ab 由平衡条件有
mgsinθ=BIL
金属杆cd 切割磁感线产生感应电流
I=2BLv R
解得
v=22
2sin mgR B L θ 故B 正确；
C ．由于金属杆ab 静止不动，金属杆cd 匀速运动，由整体法有细绳拉力
F=2mgsinθ
故C 错误；
D ．电动机的输出功率等于细绳拉力的功率，功率
P=Fv=222224sin m g R B L θ
故D 正确。

故选BD 。

【解析】
【详解】
A ．点电荷的电场都是辐射状的，所以图甲模拟的可能是正点电荷形成的电场，也可能是负点电荷形成的电场，A 错误；
B ．根据等量异种电荷电场线分布的特点对比可知，图乙一定是异种电荷形成的电场，B 正确；
C ．根据等量同种电荷电场线的特点对比可知，图丙可能是同种等量电荷形成的电场，也可能是同种不等量电荷形成的电场，C 正确；
D ．由图可知，两个金属板之间的电场类似于匀强电场，所以图丁可能是两块金属板带异种电荷形成的电场，D 错误。

故选BC 。

10．ACD
【解析】
A 、把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面，浮力很小，可以忽略不计，故一定是由于水表面存在表面张力的缘故，故A 正确；
B 、水对油脂表面是不浸润的所以成水珠状，水对玻璃表面是浸润的，无法形成水珠，表面张力是一样的，故B 错误；
C 、宇宙飞船中的圆形水滴是表面张力的缘故，故C 正确；
D 、毛细现象中有的液面升高，有的液面降低，这与液体种类和毛细管的材料有关，故D 正确；
E 、当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于大气压力的缘故，故E 错误．
点睛：本题考查了液体表面张力和液体的浸润与不浸润现象，是联系生活的好题．
11．AC
【解析】
【详解】
A ．依题意及题图可知，在动能减少阶段，两物体均做匀减速运动．物体受到的摩擦力大小等于图象斜率的绝对值，易得甲受到的摩擦力1f 小于乙受到的摩擦力2f ，故A 正确；
B ．在动能增加阶段，两物体均做匀加速运动，图象的斜率表示物体的合力，由题图知
1122F f F f -=-
得
12120F F f f -=-<
故1F 小于2F ，故B 错误：
C ．在加速阶段，两物体受到的合力相等，易知两物体的加速度大小相等，故C 正确；
D ．整个运动阶段，由动能定理可知，甲、乙两物体克服摩擦力做的功分別等于1F 和2F 所做的功，根据功的公式容易得到，1F 做的功小于2F 做的功，所以物体甲克服摩擦力做的功小于物体乙克服摩擦力做的功，故D 错误。

故选：AC 。

12．AC
【解析】
【分析】
【详解】
AB ．原线圈与稳定的正弦交流电源相连，则原线圈两端电压不变，由于匝数比不变，则副线圈两端电压不变，将滑动头P 自a 匀速滑到b 的过程中，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，副线圈中电流变大，由公式P UI =可知，副线圈功率增大，则原线圈输入功率变大，故A 正确，B 错误；
C ．由于副线圈中电流变大，则R 0两端电压变大，副线圈两端电压不变，则R 两端电压变小，故C 正确；
D ．将副线圈与R 0看成电源，由于不知道滑动变阻器的最大阻值与R 0的关系，则无法确定R 0消耗的电功率的变化情况，故D 错误。

故选AC 。

三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．2.4 0.58 0.60 在误差允许的范围内，12m m 、组成的系统机械能守恒 9.7
【解析】
【详解】
(1)[1]第4点与第6点间的平均速度等于第5点的瞬时速度，有
2
5(21.6026.40)10m/s 2.4m/s 20.1
v -+⨯==⨯ 打下计数点5时的速度2.4m/s 。

(2)[2]系统动能的增加量
()2k 12510.58J 2
E m m v ∆=+= 打0~5点过程中系统动能的增加量0.58J 。

[3]系统势能的减少量
()p 210.60J E m m gh ∆=-=
系统势能的减少量0.60J 。

[4]可见k E ∆与p E ∆大小近似相等，则在误差允许的范围内，12m m 、组成的系统机械能守恒。

(3)[5]系运动过程中机械能守恒，则有
()()2122112
m m v m m gh +=- 解得
21122
2m m gh m v m -=+ 则2
2
v h -图像的斜率 12212 5.821.20
m/s m m k g m m -=
=+ 则 29.7m/s g = 当地的重力加速度29.7m/s 。

14．（1）①开关未断开 ②电阻箱阻值为零 （2）图像如图所示：
1.4（1.30~1.44都算对） 1.2（1.0~1.4都算对） （3）1.4
（结果与（2）问第一个空格一致） 1.0（结果比（2）问第二个空格小0.2）
【解析】
本题考查测量电源电动势和内电阻实验，意在考查考生的实验数据处理能力和误差分析能力．
（1）连接电路时电源应与电路断开，所以开关要断开；另一错误是电阻箱接入电路的电阻是零，这样容易烧坏电流表和电源．
（2）将数据描点连线，做出一条倾斜的直线．根据闭合电路欧姆定律E=I(R+r)得1R E r I
=⋅-，所以图线的斜率表示电源电动势()
8 1.26.70E --=-V=1.37V ，截距绝对值表示r=0.4×3.0Ω=1.20Ω；用电压表与电流表并
联，可测得电流表的内阻3
366.0100.203310
V A A U R I --⨯==Ω=Ω⨯，考虑电表内阻对实验的影响，则E=I(R+R A +r)，得()1A R E R r I
=⋅-+，所以图线的斜率仍表示电动势，电动势的准确值为1.37V ，图线的截距表示（R A +r ），所以内阻精确值为r=（1.20-0.20）Ω=1.00Ω．
点睛：本题考查应用电流表和电阻箱测量电源电动势和内电阻实验，本题创新之处在于用一个电压表并联在电流表的两端测出电流表的电阻，从而提高测量电源内阻的精确度．
四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15． (1)2sin 1i n ≤-(2)2
Ln c 【解析】
(ⅰ)设光线在端面AB 上C 点(见图)的入射角为i ，折射角为r ，由折射定律，有
•
设该光线射向玻璃丝内壁D 点的入射角为
，为了使该光线可在此光导纤中传播，应有
‚
式中，θ是光线在玻璃丝内发生全反射时的临界角，它满足
ƒ
由几何关系得
④
由①②③④式通过三角变换得
⑤
(ⅱ)光在玻璃丝中传播速度的大小为
⑥
光速在玻璃丝轴线方向的分量为
⑦
光线从玻璃丝端面AB 传播到其另一端面所需时间为
⑧
光线在玻璃丝中传播，在刚好发生全反射时，光线从端面AB 传播到其另一 端面所需的时间最长，由②③⑥⑦⑧式得 ⑨
16． (1)51.110Pa ⨯；(2)36cm
【解析】
【分析】
【详解】
(1)支柱移去前，对活塞
5210 1.110Pa m g p p S
=+=⨯ (2)支柱移去后重新平衡时，对气缸 51200.510Pa m g p p S =-
=⨯ 对整体
()12kx m m g =+
解得
12cm x =
根据玻意尔定律得
12p LS p L S '=
解得
44cm L '=
由几何关系有
36cm l x L L '∆=+-=
17． (1)30 m/s ；(2)125m ；(3)4000J
【解析】
【分析】
【详解】
(1)运动员到达C 点，由牛顿第二定律得
2C v F mg m R
=－ 解得v c =30 m/s 。

(2)CE 过程运动员做平抛运动 水平方向
c x v t =
竖直方向
2212
h gt = 解得h 2=125m 。

(3)AC 过程，由动能定理得 2112
c mgh W mv -= 解得W =4000J 。