哈尔滨市达标名校2019年高考一月适应性考试物理试题含解析

哈尔滨市达标名校2019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，aefc 和befd 是垂直于纸面向里的匀强磁场I 、II 的边界，磁场I 、Ⅱ的磁感应强度分别为B 1、B 2，且B 2=2B 1，一质量为m 、电荷量为q 的带电粒子垂直边界ae 从P 点射入磁场I ，后经f 点进入磁场II ，并最终从fc 边界射出磁场区域．不计粒子重力，该带电粒子在磁场中运动的总时间为（ ）
A ．12π
m qB B ．13π2m qB C ．1πm qB D ．1
3π4m qB 2．如图所示，图中曲线为两段完全相同的六分之一圆弧连接而成的金属线框（金属线框处于纸面内），每段圆弧的长度均为L ，固定于垂直纸面向外、大小为B 的匀强磁场中。

若给金属线框通以由A 到C 、大小为I 的恒定电流，则金属线框所受安培力的大小和方向为（ ）
A ．IL
B ，垂直于A
C 向左
B ．2ILB ，垂直于A
C 向右
C ．6ILB
π
，垂直于AC 向左 D ．3ILB π
，垂直于AC 向左 3．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
4．关于原子核及其变化，下列说法中正确的是（ ）
A ．衰变和裂变都能自发的发生
B ．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分
C ．升高温度可以使放射性元素的半衰期缩短
D ．同种放射性元素在化合物中的半衰期与单质中的半衰期相等
5．物理学中用磁感应强度B 表征磁场的强弱，磁感应强度的单位用国际单位制(SI)中的基本单位可表示为
( )
A ．
B ．
C ．
D ．
6．一物体在竖直方向运动的v —t 图象如图所示。

以下判断正确的是（规定向上方向为正）（ ）
A ．第5s 内与第6s 内的加速度方向不同
B ．第4s 末～第6s 末物体处于失重状态
C ．前2s 内物体克服重力做功的平均功率大于第6s 内物体重力做功的平均功率
D ．第2s 末～第4s 末的过程中，该物体的机械能守恒
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．如图甲所示，竖直放置的U 形导轨上端接一定值电阻R ，U 形导轨之间的距离为2L ，导轨内部存在边长均为L 的正方形磁场区域P 、Q ，磁场方向均垂直导轨平面(纸面)向外。

已知区域P 中的磁场按图乙所示的规律变化(图中的坐标值均为已知量)，磁场区域Q 的磁感应强度大小为B 0。

将长度为2L 的金属棒MN 垂直导轨并穿越区域Q 放置，金属棒恰好处于静止状态。

已知金属棒的质量为m 、电阻为r ，且金属棒与导轨始终接触良好，导轨的电阻可忽略，重力加速度为g 。

则下列说法正确的是（ ）
A ．通过定值电阻的电流大小为02mg
B L
B ．0~t 1时间内通过定值电阻的电荷量为10mgt B L
C
．定值电阻的阻值为
()
3
100
1
B B L B
mgt
-
D．整个电路的电功率为
()
10
01
mg B B L
B t
-
8．一列简谐横波，在t=1s时刻的波形如图甲所示，图乙为波中质点1P的振动图象，则根据甲、乙两图可以判断：___________
A．该波沿x轴正方向传播
B．该波的传播速度为6m/s
C．从t=0时刻起经过时间△t=3s，质点1P通过路程为6m
D．在振动过程中P1、P2的位移总是相同
E.质点P2做简谐运动的表达式为y=2sin(
2
π
t－
2
π
)m
9．如图所示直角坐标xOy平面，在0≤x≤a区域Ⅰ内有沿x轴正向的匀强电场，电场强度大小为E；在x>a 的区域Ⅱ中有垂直于xOy平面的匀强磁场(图中未画出)，一质量为m、电荷量为q的正粒子，从坐标原点由静止开始自由释放，不计粒子重力，能过坐标为(a，b)的P点，则下列说法正确的是( )
A．磁场方向垂直于xOy平面向里
B．粒子通过P点时动能为qEa
C．磁感应强度B的大小可能为
2
2mEa
qb
D．磁感应强度B的大小可能为
2
2mEa
qb
10．如图所示，用轻绳分别系住两个质量相等的弹性小球A和B。

绳的上端分别固定于O、O'点。

A绳长度（长度为L）是B绳的2倍。

开始时A绳与竖直方向的夹角为60︒，然后让A球由静止向下运动，恰与B球发生对心正碰。

下列说法中正确的是（）
A ．碰前瞬间A 球的速率为gL
B ．碰后瞬间B 球的速率为2gL
C ．碰前瞬间A 球的角速度与碰后瞬间B 球的角速度大小之比为1:2
D ．碰前瞬间A 球对绳的拉力与碰后瞬间B 球对绳的拉力大小之比为2:3
11．如图所示，静止于水平面上的倾角为θ的斜面上有一质量为M 的槽，槽的内部放一质量为m 的光滑球，已知槽和球起沿斜面 下滑，球的大小恰好能和槽内各面相接触，不计空气阻力，重力加速度为g,则下列说法正确是()
A ．若槽和球一起匀速下滑，则槽对球的作用力大小为cos mg θ
B ．若槽和球一起下滑的加速度大小为sin g θ,则槽对球的作用力大小一定为cos mg θ
C ．若槽和球一起下滑的加速度大小为gsin θ, 地面对斜面的摩擦力方向可能向左
D ．若槽和球一起匀速下滑，则球和槽之间只有两个接触点有弹力的作用
12．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
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．某同学用如图甲所示装置做验证机械能守恒定律的实验。

所用打点计时器为电火花打点计时器。

(1)实验室除了提供图甲中的器材，还备有下列器材可供选择：
A．220 V交流电源B．天平C．秒表D．导线 E.墨粉纸盘。

其中不必要的器材是________ (填对应的字母），缺少的器材是____________。

(2)对于实验要点，下列说法正确的是____________。

A．应选用体积较小且质量较小的重锤
B．安装器材时必须保证打点计时器竖直，以便减少限位孔与纸带间的摩擦
C．重锤下落过程中，应用手提着纸带，保持纸带始终竖直
D．根据打出的纸带，用△x=gT2求出重力加速度再验证机械能守恒
(3)该同学选取了一条纸带，取点迹清晰的一段如图乙所示，将打出的计时点分别标号为1、2、3、4、5、6，计时点1、3，2、5和4、6之间的距离分别为x1，x2，x3。

巳知当地的重力加速度为g，使用的交流电频率为f，则从打计时点2到打计时点5的过程中，为了验证机械能守恒定律，需检验的表达式为
____________________________。

(4)由于阻力的作用，使测得的重锤重力势能的减小量总是大于重锤动能的增加量。

若重锤的质量为m，根据(3)中纸带所测数据可求得该实验中存在的平均阻力大小F=__________(结果用m、g、x1、x2、x3)表示）。

14．某实验小组欲将一量程为2V的电压表V1改装成量程为3V的电压表，需准确测量电压表V1的内阻，经过粗测，此表的内阻约为2kΩ。

可选用的器材有：
电压表V2(量程为5V，内阻为5kΩ)
滑动变阻器R1(最大值为100Ω)
电流表(量程为0.6A，内阻约为0.1Ω)
电源(电动势E=6V，内阻不计)
定值电阻R(阻值已知且满足实验要求)。

图甲为测量电压表V 的内阻实验电路图，图中M 、N 为实验小组选用的电表。

(1)请选择合适的电表替代M 、N ，按照电路图用线条替代导线连接实验电路_____；
(2)实验电路正确连接，调节滑动变阻器，M 表的读数为Y ，N 表的读数为X ，请用两表的读数和定值电阻R 表示电压表V 1的内阻__________；
(3)改变滑动变阻器滑片的位置，得到多组M 表和与之对应的N 表的读数，建立直角坐标系，通过描点作出M 表(纵坐标)和与之对应的N 表的读数(横坐标)的函数图象。

若使M 表和N 表可同时达到满偏，则函数图象的斜率约为_______；(结果保留2位有效数字)
(4)若测得电压表V 的内阻准确值为R 0，则将此表改成量程为3V 的电压表需______(选填“串”或“并”)联电阻的阻值为__________。

四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15．一列简谐横波在x 轴上传播，a 、b 是x 轴上相距6m ab x =的两质点。

0t =时，b 质点正好到达正方向最大位移处，且b 质点到x 轴的距离5cm b y =，而此时a 质点恰好经过平衡位置向下运动。

已知这列波的频率10Hz f =。

①求经过时间11s t =，a 质点运动的路程s ；
②若ab x 大于一个波长，求该波的波速v 。

16．如图所示，光滑水平面上有一轻质弹簧，弹簧左端固定在墙壁上，滑块A 以v 0＝12 m/s 的水平速度撞上静止的滑块B 并粘在一起向左运动，与弹簧作用后原速率弹回，已知A 、B 的质量分别为m 1＝0.5 kg 、m 2＝1.5 kg 。

求：
①A 与B 撞击结束时的速度大小v ；
②在整个过程中，弹簧对A 、B 系统的冲量大小I 。

17．一长木板在光滑水平地面上匀速运动，在t=0时刻将一物块无初速轻放到木板上，此后长木板运动的速度﹣时间图象如图所示．已知长木板的质量M=2kg ，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上．取g=10m/s 2，求：
（1）物块的质量m ；
（2）这一过程中长木板和物块的内能增加了多少？
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．B
【解析】
【详解】
粒子在磁场中运动只受洛伦兹力作用，故粒子做圆周运动，洛伦兹力做向心力，故有
2
v qvB m R
= 则有
mv R qB
= 粒子垂直边界ae 从P 点射入磁场Ⅰ，后经f 点进入磁场Ⅱ，故根据几何关系可得：粒子在磁场Ⅰ中做圆周运动的半径为磁场宽度d ；根据轨道半径表达式，由两磁场区域磁感应强度大小关系可得：粒子在磁场Ⅱ中做圆周运动的半径为磁场宽度2
d ，那么，根据几何关系可得：粒子从P 到f 转过的中心角为90︒，粒子在f 点沿fd 方向进入磁场Ⅱ；然后粒子在磁场Ⅱ中转过180︒，在
e 点沿ea 方向进入磁场Ⅰ；最后，粒子在磁场Ⅰ中转过90︒后从fc 边界射出磁场区域；故粒子在两个磁场区域分别转过180︒，根据周期2π2πr m T v qB
==可得：该带电粒子在磁场中运动的总时间为 121
113π222m t T T qB =+= 故选B 。

2．D
【解析】
【详解】
由左手定则可知，导线所受安培力垂直于AC 向左；设圆弧半径为R ，则
126
R L π⋅= 解得
3L
R π=
则所受安培力
33L BIL F BI ππ==
故选D 。

3．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2
n Mm G ma r =可得，同步卫星的加速度()222113636
6n 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．
4．D
【解析】
【详解】
A ．衰变能自发发生，裂变不能自发发生，A 错误；
B ．β衰变是原子核中的中子转化为质子同时产生电子的过程，所以电子不是原子核的组成部分，B 错误； CD ．元素原子核的半衰期是由元素本身决定，与元素所处的物理和化学状态无关，
C 错误，
D 正确。

故选D 。

5．A
【解析】
【详解】
根据磁感应强度的定义式
，可得，N 、Wb 不是基本单位，所以A 正确
6．B
【解析】
【分析】
【详解】
A ．v —t 图象图线的斜率表示运动的加速度，第5s 内与第6s 内的斜率相同，则加速度方向相同，故A 错误；
B ．第4s 末～第6s 末图线斜率为负，则加速度为负值，即加速度的方向向下，物体处于失重状态，故B 正确；
C ．v —t 图象图线与坐标轴所围面积表示物体的位移，由图线可知，前2s 内物体物体的位移大小为 11102m 10m 2
h =⨯⨯=
第6s 内物体的位移大小为
2110m 5m 2
h =⨯⨯= 则前2s 内克服重力做功的平均功率为
1052
mg P mg ⨯== 第6s 内物体重力做功的平均功率为 551mg P mg ⨯'=
= 所以前2s 内克服重力做功的平均功率等于第6s 内物体重力做功的平均功率，故C 错误；
D ．第2s 末～第4s 末的过程中，物体匀速运动，动能不变，但物体升高，所以该物体的机械能增加，故D 错误。

故选B 。

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．BD
【解析】
【分析】
【详解】
A ．金属棒恰好处于静止状态，有
0mg B IL =
解得电流大小
0mg I B L
= 故A 错误；
B ．0～t 1时间内通过定值电阻的电荷量
110mgt q It B L
== B 项正确；
C ．根据题图乙可知，感应电动势
()2
2101B B L BL E t t -∆==∆ 又
()E I R r =+
联立解得
()31001
B B L B R r mgt -=- 故
C 错误；
D ．整个电路消耗的电功率
()()210101
001
B B L mg B B L mg P EI t B L B t --==⨯= 故D 正确。

故选BD 。

8．BCE
【解析】
【详解】 由图乙可知，在t=1s 时刻质点1P 向y 轴负方向振动，则根据质点振动方向与波的传播方向可知，该波沿x 轴负方向传播，故A 错误；由图甲可知波长为24m λ=，由图乙可知周期为4T s =，则波速为
24/6/4v m s m s T λ
===，故B 正确；由于334
t s T ∆==，则质点1P 通过路程为33442644s A m m =⨯=⨯⨯=，故C 正确；由于P 1、P 2之间的距离为12
λ，在振动过程中P 1、P 2的位移不一定总是相同，故D 错误；由于24T s πω==，则2πω=，则图乙可知质点P 2做简谐运动的表达式为：2sin 2
2y t m ππ⎛⎫=- ⎪⎝⎭，故E 正确．故选BCE 9．ABD
【解析】
【详解】
根据题意可得，粒子能够通过（a ，b ）的P 点，轨迹可能的情况如图所示，
A ．根据左手定则可得，磁场方向垂直于xOy 平面向里，A 正确；
B ．洛伦兹力不做功，整个过程中只有电场力做功，根据动能定理可得，粒子通过P 点时动能为 k E qEa =
故B 正确；
CD ．粒子在磁场中运动的速度大小为v ，则
212
k E qEa mv == 解得
v =
粒子在磁场中运动的半径为
2b r n
=其中n=1、2、3…， 根据mv r qB
=可得
2B =
n=3
时，B =C 错误，D 正确。

10．ACD
【解析】
【详解】 A ．A 球由静止下摆至最低点过程中机械能守恒有
()211cos602
A mgL mv -︒= 解得
A v =
选项A 正确；
B ．两球碰撞过程中系统动量守恒有
A A
B mv mv mv '=+
碰撞前后系统动能相等，即
222111222
A A
B mv mv mv '=+ 结合①式解得
B v =
选项B 错误；
C ．碰前瞬间，A 球的角速度为
A A v L
ω= 碰后瞬间，B 球的角速度
2
B
B v L ω=
结合①②式得
12
A B ωω= 选项C 正确；
D ．在最低点对两球应用牛顿第二定律得
2A A v F mg m L
-= 22
B B v F mg m L -=
结合①②式得
23
A B F F = 选项D 正确；
故选ACD.
11．BD
【解析】
【详解】
A.若槽和球一起匀速下滑，则槽对球的作用力大小等于球的重力，即为mg ，故A 错误；
B.若槽和球一起下滑的加速度大小为gsinθ，则槽对球的作用力大小为
F mgcos θ==
故B 正确；
C.若槽和球一起下滑的加速度大小为 gsinθ，则系统在水平方向有向右的加速度，地面对斜面的摩擦力方向向右，故C 错误．
D.若槽和球一起匀速下滑，则球受力平衡，球对前壁的弹力为mgsinθ，对底部的压力为mgcosθ，所以球和槽之间只有两个接触点有弹力的作用，故D 正确；
12．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.
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．BC 刻度尺 B ()2
222318f gx x x =- ()
2223128mf mg x x x -- 【解析】
【详解】
(1)[1][2] 本实验的实验目的是验证
212
mgh mv = 的正确性，因此可以不测量物体的质量，即可不用天平。

打点计时器应接220V 的交流电源，打点计时器
用来记录物体的运动时间，秒表不必要，不必要的器材为BC ，还缺少的器材是处理纸带时用到的刻度尺；
(2)[3] A.应选用体积较小且质量较大的重锤，以减小阻力带来的误差，选项A 错误；
B.由于纸带和打点计时器之间存在阻力，因此为了减小摩擦力所做的功，应使限位孔竖直，选项B 正确；
C.让重锤拖着纸带做自由落体运动，选项C 错误；
D.重力加速度应取当地的自由落体加速度，而不能用△h=gT 2去求，选项D 错误；
(3)[4] 打计时点2时的速度
12132
x f v v == 打计时点5时的速度 35462x f v v ==
则要验证的机械能量守恒的表达式为：
()
2
222318f gx x x =- (4)[5] 根据动能定理有：
2225211()22
mg F x mv mv -=
- 解得： ()
2
223128mf F mg x x x =--
14．
XR Y X - 2.5 串 02
R 【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]将一量程为2V 的电压表V 1改装成量程为3V 的电压表，应将定值电阻与电压表V 1(N)串联，为测量电压表V 1的内阻，再将电压表V 2(M)并联到电压表V 1和定值电阻两端，电路如图
(2)[2]根据欧姆定律可得，M 表（纵坐标）和与之对应的N 表的读数（横坐标）的函数关系为 V1V1
+=R R Y X R (3)[3]R v1约为2kΩ，而电路分压需要5V ，R v1分到电压为2V ，故要求R 分压为3V ，电阻约为3kΩ，图象斜率约为
32 2.52
k +== (4)[4][5]将电压表改装成大量程的电压表时应串联电阻分压，根据串联电路规律可知，串联电阻应分1V 电压即为电压表V 1的一半，串联电路中电流相等，则串联电阻应为电压表V 1的一半即为
02R 。

四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15．①2m ；②若波由质点a 传向质点b ，波速()240m/s 12341
v n n ==+L ，，，；波由质点b 传向质点a ，波速()240m/s 12343
v n n =
=+L ，，， 【解析】
【详解】 ①质点a 一个周期运动的路程
04A 0.20m s ==
1s 内质点a 振动的周期数
110n T
== 1s 内质点a 运动的路程
02m s ns ==
②若波由质点a 传向质点b ，有
14ab x n λ⎛⎫=+ ⎪⎝
⎭，v f λ= 所以
()240m/s 12341
v n n ==+L ，，， 若波由质点b 传向质点a ，有
34ab x n λ⎛⎫=+ ⎪⎝
⎭，v f λ= 所以
()240m/s 12343
v n n ==+L ，，，。

16．①3m/s ； ②12N•s
【解析】
【详解】
①A 、B 碰撞过程系统动量守恒，以向左为正方向
由动量守恒定律得
m 1v 0=（m 1+m 2）v
代入数据解得
v=3m/s
②以向左为正方向，A 、B 与弹簧作用过程
由动量定理得
I=（m 1+m 2）（-v ）-（m 1+m 2）v
代入数据解得
I=-12N•s
负号表示冲量方向向右。

17．（1）4kg （2）24J
【解析】
【分析】
【详解】
（1）长木板和物块组成的系统动量守恒：)Mv M m v 共（=
+ 代入数据解得：4m kg = ．
（2）设这一过程中长木板和物块的内能增加量为Q ，根据能量守恒定律： 2211()24J 22
Q Mv M m v =-+=共。