黑龙江省达标名校2018年高考一月大联考物理试卷含解析

黑龙江省达标名校2018年高考一月大联考物理试卷
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．如图甲所示的理想变压器，原线圈接一定值电阻R0，副线圈与一额定电流较大的滑动变阻器R相连接，现在M、N
间加如图乙所示的交变电压。

已知变压器原、副线圈的匝数比为1
210 1
n
n
=，定值电阻的额定电流为2.0A，阻值为R=10Ω。

为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路的电阻值至少为（）
A．1ΩB．2Ω
C．10ΩD．102Ω
2．如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即U ab=U bc，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，R点在等势面b上，据此可知（）
A．带电质点在P点的加速度比在Q点的加速度小
B．带电质点在P点的电势能比在Q点的小
C．带电质点在P点的动能大于在Q点的动能
D．三个等势面中，c的电势最高
3．下列说法中不正确的是（）
A．在关于物质波的表达式ε＝hν和p＝h
λ
中，能量ε和动量p是描述物质的粒子性的重要物理量，波长
λ或频率ν是描述物质的波动性的典型物理量
B．光电效应既显示了光的粒子性，又显示了光的波动性
C．天然放射现象的发现，揭示了原子核有复杂结构
D．γ射线是波长很短的电磁波，它的穿透能力比β射线要强
4．在如图所示的位移图象和速度图象中，给出的四条图线甲、乙、丙、丁分别代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是（）
A ．甲车做曲线运动，乙车做直线运动
B ．0～t 1时间内，甲车通过的路程大于乙车通过的路程
C ．丁车在t 2时刻领先丙车最远
D ．0～t 2时间内，丙、丁两车的平均速度相等
5．如图所示，a 、b 是两个由电阻率相同的铜线制成质量相等的正方形单匝闭合线框，b 的边长为a 的两倍，a 和b 所用的铜线粗细不同。

现以相同速度0v ，把两线圈匀速拉出磁场，则该过程中两线圈产生的电热a b :Q Q 为（ ）
A ．1:1
B ．1:2
C ．1:4
D ．4:1
6．一颗子弹沿水平方向射向一个木块，第一次木块被固定在水平地面上，第二次木块静止放在光滑的水平地面上，两次子弹都能射穿木块而继续飞行，这两次相比较（ ）
A ．第一次系统产生的热量较多
B ．第一次子弹的动量的变化量较小
C ．两次子弹的动量的变化量相等
D ．两次子弹和木块构成的系统动量都守恒
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．下列说法正确的是( )
A ．常见的金属是多晶体，具有确定的熔点
B ．干湿泡湿度计的湿泡和干泡所示的温度相差越多，表示空气湿度越大
C ．把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，尖端会变钝是因为液体表面张力作用的结果
D ．脱脂棉脱脂的目的，在于使它从不能被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液
E.饱和汽的压强一定大于非饱和汽的压强
8．如图所示，一个小型旋转式交流发电机，其矩形线圈的面积为S ，共有n 匝，总电阻为r ，外电路上接
有一个阻值为R 的定值电阻和一个理想交流电流表A ．线圈以角速度ω在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴OO '匀速运动，图中线圈平面平行于磁场方向，由此位置开始计时，下列说法正确的是（ ）
A ．发电机所产生电动势的最大值为nBS ω
B ．从初始位置开始，在四分之一个周期内通过R 的电荷量为BS R r +
C ．R 两端电压的有效值()
2nBS R ω D ．交流电流表的示数一直在变化
9．一列简谐横波沿x 轴正方向传播，t=0时刻刚好传到E 点，且A 点在波峰，B 、C 、D 也是波上质点，波形如图(a)所示；质点C 的振动图像如图（b ）所示。

在x 轴正方向E 有一能接收简谐横波信号的接收器（图中未画出）以5 m/s 的速度向x 轴正方向运动。

下列说法正确的是 。

A ．波速是10m/s
B ．t=0.05 s 时刻，B 点在波谷
C ．C 、
D 两点振动的相位差是π
D ．简谐横波波源起振方向沿y 轴负方向
E.接收器接收到的波的频率比波源振动频率小
10．如图所示，在竖直平面内有一平面直角坐标系xOy ，存在一个范围足够大的垂直纸面向里的水平磁场，磁感应强度沿x 轴方向大小相同，沿y 轴方向按B y =ky （k 为大于零的常数）的规律变化。

一光滑绝缘的半径为R 的半圆面位于竖直平面内，其圆心恰好位于坐标原点O 处，将一铜环从半面左侧最高点a 从静
止释放后，铜环沿半圆面运动，到达右侧的b 点为最高点，a 、b 高度差为h 。

下列说法正确的是（ ）
A．铜环在半圆面左侧下滑过程，感应电流沿逆时针方向
B．铜环第一次经过最低点时感应电流达到最大
C．铜环往复运动第二次到达右侧最高点时与b点的高度差小于2h
D．铜环沿半圆面运动过程，铜环所受安培力的方向总是与铜环中心的运动方向相反
11．以下说法正确的是（）
A．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内分子数及气体分子的平均动能都有关B．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子不停息地做无规则热运动
C．当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小
D．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体的平均动能一定增大，因此压强也必然增大
E.当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小
12．如图所示，直杆与水平面成30°角，一轻质弹簧套在直杆上，下端固定在直杆底端。

现将一质量为m 的小滑块从杆顶端A点由静止释放，滑块压缩弹簧到达最低点B后返回，脱离弹簧后恰能到达AB的中点。

设重力加速度为g，AB=L，则该过程中（）
A．滑块和弹簧刚接触时的速度最大B．滑块克服摩擦做功为1
4 mgL
C．滑块加速度为零的位置只有一处D．弹簧最大弹性势能为1
3 mgL
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．利用阿特伍德机可以验证力学定律。

图为一理想阿特伍德机示意图，A、B为两质量分别为m1、m2的两物块，用轻质无弹性的细绳连接后跨在轻质光滑定滑轮两端，两物块离地足够高。

设法固定物块A、B后，在物块A上安装一个宽度为d的遮光片，并在其下方空中固定一个光电门，连接好光电门与毫秒计时器，并打开电源。

松开固定装置，读出遮光片通过光电门所用的时间△t。

若想要利用上述实验装置验证牛顿第二定律实验，则
(1)实验当中，需要使m 1、m 2满足关系：____。

(2)实验当中还需要测量的物理量有_____利用文字描述并标明对应的物理量符号）。

(3)验证牛顿第二定律实验时需要验证的等式为____（写出等式的完整形式无需简化）。

(4)若要利用上述所有数据验证机械能守恒定律，则所需要验证的等式为____（写出等式的完整形式无需简化）。

14．某学习小组用图甲所示的实验装置探究动能定理。

A 、B 处分别为光电门，可测得小车遮光片通过A 、B 处所用的时间；用小车遮光片通过光电门的平均速度表示小车通过A 、B 点时的速度，钩码上端为拉力传感器，可读出细线上的拉力F 。

(1)用螺旋测微器测量小车上安装的遮光片宽度如图丙所示，则宽度d=__________mm ，适当垫高木板O 端，使小车不挂钩码时能在长木板上匀速运动。

挂上钩码，从O 点由静止释放小车进行实验；
(2)保持拉力F=0.2N 不变，仅改变光电门B 的位置，读出B 到A 的距离s ，记录对于的s 和t B 数据，画出2
B s v -图像如图乙所示。

根据图像可求得小车的质量m=__________kg ；
(3)该实验中不必要的实验要求有__________
A ．钩码和拉力传感器的质量远小于小车的质量
B ．画出2B s v -图像需多测几组s 、t B 的数据
C ．测量长木板垫起的高度和木板长度
D ．选用宽度小一些的遮光片
四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15．跳伞员常常采用“加速自由降落”（即AFF ）的方法跳伞。

如果一个质量为50kg 的运动员在3658m 的高度从飞机上跳出（初速为零），降落40s 时，竖直向下的速度达到50m/s ，假设这一运动是匀加速直线运动。

求：
（1）运动员平均空气阻力为多大？
（2）降落40s时打开降落伞，此时他离地面的高度是多少？
（3）打开降落伞后，运动员受的阻力f大于重力，且f与速度v成正比，即f＝kv（k为常数）。

请简述运动员接下来可能的运动情况。

16．PQ为一接收屏，一半径为R=0.1m半球形透明物的直径MN恰好与接收屏垂直，如图所示，一细光束由透明物的右侧平行于接收屏射向透明物的球心。

现让细光束以球心为圆心顺时针转过30°时，经观测接收屏上出现两个亮点，且两亮点之间的距离用L表示；细光束转过的角度为45°时，接收屏上刚好出现一个亮点。

求：
(1)该透明物的折射率为多大？
(2)由以上叙述求L应为多长？
17．如图甲所示，质童为m=0.3kg的小物块B（可视为质点）放在质量为M=0.1kg、长度L=0.6m的木板A 的最左端，A和B一起以v0=lm/s的速度在光滑水平面上向右运动，一段时间后A与右侧一竖直固定挡板P发生弹性碰撞。

以碰撞瞬间为计时起点，取水平向右为正方向，碰后0.5s内B的速度v随时间t变化的图像如图乙所示。

取重力加速度g=10m/s2，求：
（1）A与B间的动摩擦因数 ；
（2）A与P第1次碰撞到第2次碰撞的时间间隔；
（3）A与P碰撞几次，B与A分离。

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．A
【解析】
【详解】
由题意可知，定值电阻R 0在额定电流情况下分得的电压为：
00 2.010V 20V R U IR ==⨯=
则原线圈输入电压：
U 1=220V －20V=200V
由变压器的工作原理：
1122
U n U n = 可知：
22111200V 20V 10
n U U n ==⨯= 允许电流最大时原线圈的输入功率为：
P 1=U 1I=200×2W=400W
由变压器输出功率等于输入功率可得：
P 2=P 1=400W
又由公式可知
222U P R
可得：
22
22201400
U R P ==Ω=Ω 故A 正确，BCD 错误。

2．D
【解析】
【详解】
A. 等差等势面P 处比Q 处密，则P 处电场强度大，质点受到的电场力大，加速度大，故A 错误；
D. 根据轨迹弯曲的方向和电场线与等势线垂直可知带电质点所受的电场力方向应向下，所以电场线方向向上，故c 的电势最高，故D 正确.
B.带负电质点在电势高处电势能小，可知质点在P 点的电势能大，故B 错误.
C. 带电质点的总能量守恒，即带电质点在P 点的动能与电势能之和不变，在P 点的电势能大，则动能小，故C 错误.
3．B
【解析】
【分析】
【详解】
A ．表达式εh ν=和h
p λ=中，能量ɛ和动量p 是描述物质的粒子性的重要物理量，波长λ或频率ν是描
述物质的波动性的典型物理量，故A 正确；
B ．光电效应显示了光的粒子性，而不是波动性，故B 错误；
C ．天然放射现象的发现，揭示了原子核复杂结构，故C 正确；
D ．γ射线一般伴随着α或β射线产生，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱，故D 正确。

本题选不正确的，故选B 。

4．C
【解析】
【详解】
A ．由图象可知：乙做匀速直线运动，甲做速度越来越小的变速直线运动，故A 错误；
B ．在t 1时刻两车的位移相等，又都是单向直线运动，所以两车路程相等，故B 错误；
C ．由图象与时间轴围成面积表示位移可知：丙、丁两车在t 2时刻面积差最大，所以相距最远，且丁的面积大于丙，所以丁车在t 2时刻领先丙车最远，故C 正确；
D.0～t 2时间内，丙车的位移小于丁车的位移，时间相等，平均速度等于位移除以时间，所以丁车的平均速度大于丙车的平均速度，故D 错误。

5．B
【解析】
【详解】
设a 的边长为L ，横截面积为1S ，b 的边长为2L ，横截面积为2S ，因质量相等，有
1248LS LS =
得
122S S =
a 的电阻为
11
4R S L ρ= b 的电阻为
212
84S L R R ρ== 线圈匀速向外拉，感应电流为
1
a 0BLv I R =
b 202BLv I R =
产生的焦耳热
210
a a L Q I R v = 0
b 22b 2L Q I R v = 综上可得
a b :1:2Q Q =
故B 正确，ACD 错误。

故选：B 。

6．B
【解析】
【分析】
【详解】
ABC ．因为第一次木块固定，所以子弹减少的能量全部转化成内能，而第二次木块不固定，根据动量守恒，子弹射穿后，木块具有动能，所以子弹减少的能量转化成内能和木块的动能，因为产热
Q f x =⋅∆
即两次产热相同，所以第二次子弹剩余动能更小，速度更小，而动量变化量等于
p m v ∆=∆
所以第一次速度变化小，动量变化小，故AC 错误，B 正确；
D ．第一次木块被固定在地面上，系统动量不守恒，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．ACD
【解析】
【详解】
A ．常见的金属是多晶体，具有确定的熔点，选项A 正确；
B ．干湿泡湿度计的湿泡和干泡所示的温度相差越多，说明湿泡的蒸发非常快，空气的相对湿度越小，选项B 错误；
C ．把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，尖端会变钝是因为液体表面张力作用的结果，选项C 正确；
D ．脱脂棉脱脂的目的，在于使它从不能被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液，选项D 正确；
E ．饱和汽压的大小与温度有关，在温度不知道的情况下，不能简单地说饱和汽的压强一定大于非饱和汽的压强，故E 错误。

故选ACD 。

8．AC
【解析】
【详解】
A ．在初始位置线圈产生的电动势最大，且
122
m E n B ab bc nBS ωω=⨯⨯⨯⨯⨯= 故A 正确；
B ．从初始位置开始，在四分之一个周期内通过R 的电荷量为
n nBS q R r R r
∆Φ=-++ 故B 错误；
C ．电动势的有效值为
m E E nBS ω== 电阻R 两端电压的有效值为
()
2E R U R R r R r ω=⨯=++ 故C 正确；
D ．交流电流表测的是有效值，其示数不会变化，故D 错误。

故选：AC 。

9．ACE
【解析】
【详解】
A ．由（a ）图可知，波长为4m λ=。

由（b ）图可知，周期0.4T s =。

所以波速：
10m/s λv T
== 故A 正确。

B ．靠近平衡时振动速度更大，所以B 点从图示位置振动到波谷应该用大于18
T 的时间。

故B 错误。

C ．C 、D 两点传播相差半个波长，所以振动的相位差π，故C 正确。

D ．因为简谐横波沿x 轴正方向传播，所以由质点带动法可以判断波源起振方向沿y 轴正方向。

故D 错误。

E ．接收器和波源之间的距离增大，产生多普勒效应，所以接收器接收到的波的频率比波源振动频率小。

故E 正确。

10．AC
【解析】
【分析】
【详解】
A ．铜环在半圆面左侧下滑过程，磁通量增加，根据楞次定律可得感应电流沿逆时针方向，A 正确；
B ．铜环第一次经过最低点瞬间，磁通量的变化量为0，感应电流为零，B 错误；
C ．铜环沿半圆面运动，到达右侧的b 点后开始沿圆弧向左运动，但在向左运动的过程中克服安培力做的功较小，损失的机械能小于mgh ，所以铜环往复运动第二次到达右侧最高点时与b 点的高度差小于2h ，C 正确；
D ．铜环沿半圆面向下运动过程中，铜环所受安培力的方向是竖直向上的，沿半圆面向上运动过程中，铜环所受安培力的方向是竖直向下的，D 错误。

故选AC 。

11．ACE
【解析】
【分析】
【详解】
A ．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数与分子密度和分子平均速率有关，即与单位体积内分子数及气体分子的平均动能都有关，故A 正确；
B ．布朗运动是悬浮小颗粒的无规则运动，反映了液体分子的无规则热运动，故B 错误；
C ．两分子从无穷远逐渐靠近的过程中，分子间作用力先体现引力，引力做正功，分子势能减小，当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小，之后体现斥力，斥力做负功，分子势能增大，故C 正确；
D ．根据理想气体状态方程 pV C T
= 可知温度升高，体积变化未知，即分子密度变化未知，所以压强变化未知，故D 错误；
E ．当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，故E 正确。

12．BD
【解析】
【分析】
【详解】
A ．滑块向下运动受到的合力为零时，速度最大，即
sin mg F f θ=+弹
这时，速度最大，故A 错误；
B ．根据动能定理有
f 00sin 302L
mg W -=︒-
解得
f 1
4W mgL =
故B 错正确；
C ．滑块加速度为零即合力为零，向下滑动时
0sin F f mg θ=+-弹
向上滑动时
()sin 0F mg f θ-+=弹
所以C 错误；
D ．弹簧被压缩到最短时弹性势能最大，根据能量守恒
f P 2
sin 303mgL W E ︒=+
解得弹簧最大弹性势能为
P 1
3E mgL =
故D 正确。

故选BD 。

三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．12m m > 物块A 初始释放时距离光电门的高度h
()2121222d m g m g m m h t -=+∆
22
1212221122d d m gh m gh m m t t -=+∆∆
【解析】
【分析】
(1)[1]由题意可知，在物块A 上安装一个宽度为d 的遮光片，并在其下方空中固定一个光电门，连接好光电门与毫秒计时器，所以应让物块A 向下运动，则有12m m >；
(2)[2]由匀变速直线运动的速度位移公式可知，加速度为
2
2=v a h
则实验当中还需要测量的物理量有物块A 初始释放时距离光电门的高度h ；
(3)[3]对两物块整体研究，根据牛顿第二定律，则有
1212()()m m g m m a -=+
物块A 经过光电门的速度为
d v t
=∆ 联立得
()2
121222d m g m g m m h t
-=+∆ (4)[4]机械能守恒定律得
2
2121212211()()()22d m m gh m m v m m t
-=+=+∆ 14．1.125 0.6 AC
【解析】
【详解】
(1)[1]．根据螺旋测微器的读数规则可知，固定刻度为1mm ，可动刻度为12.5×0.01mm=0.125mm ，则遮光片宽度：d=1mm+0.125mm=1.125mm 。

(2)[2]．小车做匀加速直线运动，通过光电门的时间为t B ，利用平均速度等于中间时刻的瞬时速度可知，小车通过光电门B 的速度
B B
d v t = 设通过光电门A 的速度为v A ，根据动能定理可知
221122
B A F m s v mv =- 解得
2222A B mv m s v F F
=⋅- 对照图象可知，斜率
解得小车的质量
m=0.6kg
(3)[3]．A ．小车受到的拉力可以通过拉力传感器得到，不需要钩码和拉力传感器的质量远小于小车的质量，故A 错误；
B ．为了减少实验误差，画出s-v B 2图象需多测几组s 、t B 的数据，故B 正确；
C ．实验前，需要平衡摩擦力，不需要测量长木板垫起的高度和木板长度，故C 错误；
D ．选用宽度小一些的遮光片，可以减少实验误差，使小车经过光电门时速度的测量值更接近真实值，故D 正确。

本题选不必要的，即错误的，故选AC 。

四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15．（1）437.5N ；（2）2658m （3）①若下落的高度足够长，跳伞员将先做加速度逐渐减小的减速运动，最终将趋于匀速。

②若下落的高度比较短，跳伞员将做加速度逐渐减小的减速运动直至落地。

【解析】
【分析】
考查牛顿第二定律的应用。

【详解】
（1）加速下落过程中的加速度：
a ＝v t ＝5040m/s 2＝1.25m/s 2 根据牛顿第二定律得：
mg ﹣f ＝ma
解得：
f ＝m
g ﹣ma ＝500﹣50×1.25N ＝437.5N
（2）加速降落的位移：
s ＝212at ＝12
×1.25×402m ＝1000m 距离地面的高度：
h ＝3658m ﹣1000m ＝2658m
（3）若阻力f 大于重力G ，则合外力方向向上，与向下的速度方向相反，所以物体的速度将减小。

由牛顿第二定律：
f m
g ma '﹣＝
其中f ＝kv
整理得：
因为速度在逐渐减小，所以a 将变小。

①若下落的高度足够长，跳伞员将先做加速度逐渐减小的减速运动，最终将趋于匀速。

②若下落的高度比较短，跳伞员将做加速度逐渐减小的减速运动直至落地。

16． (1)2；(2)27.3cm
【解析】
【分析】
【详解】
(1)据题知，当转过角度刚好为45°时发生了全反射。

临界角为C=45°，则折射率
12sin n C
== (2)光路如图所示
由
sin sin 30r n =︒
解得
r=45°
根据反射定律知i′=30°，两个光斑S 1、S 2之间的距离为
L=Rtan45°+Rtan60°3)cm ≈ 27.3cm
17．（1）0.1（2）0.75s （3）一共可以碰撞2次
【解析】
【详解】
方法一：
解：（1）碰后A 向左减速，B 向右减速，由图像得：
1v a t
∆==∆2B m/s 由牛顿第二定律：
mg ma μ=B
求得
0.1μ=
（2）由牛顿第二定：
3mg
a M μ==2A m/s
A 减速到0后，向右继续加速，最后与
B 共速
由：
01011v a t v a t v -=-+=B A
求得：
10.5s t =，10.5v =m/s
此过程中，A 向左移动的距离为：
201110.1252
x v t a t =-+=A A m 之后A 与B 一起向右匀速运动，时间：
21
0.25x t v ==A s 所以一共用的时间：
120.75t t t =+=s ；
（3）A 第1次与挡板P 相碰，到第2次相碰的过程内，
201110.3752
x v t a t =-=B B m 0.5x x x =+=A B m 相对
假设第3次碰撞前，A 与B 不分离，A 第2次与挡板P 相碰后到第3次相碰的过程内
1313v a t v a t -=-+B A ，30.25t =s
213312
x v t a t =-+A2A 213312
x v t a t =-B2B 求得：
2220.125x x x =+=A B m 相对
由于：
12x x x L =+>相对相对相对
所以一共可以碰撞2次。

方法二：
解：（1）碰后A 向左减速，B 向右减速，由图像得：
1v a t
∆==∆2B m/s 由牛顿第二定律：
mg ma μ=B
求得
0.1μ=；
（2）碰后B 向右减速，A 向左减速到0后，向右继续加速，最后与B 共速，由动量守恒定律可得： 001()mv Mv M m v -=+
解得：
10.5v =m/s
此过程，对B 由动量定理得：
101mv mv mgt μ-=-
解得：
10.5s t =
对A 由动能定理：
22101122
mgx Mv Mv μ-=
-A 求得： 0.125x =A m
此后A 、B 一起向右匀速运动的时间：
21
0.25x t v ==A s 所以一共用的时间：
120.75t t t =+=s
（3）A 第1次与挡板P 碰撞后到共速的过程中，对整个系统，由能量守恒：
2220011111()222
mv Mv M m v mgx μ+=++相对 10.5x =m 相对
假设第3次碰撞前，A 与B 不分离，A 第2次与挡板P 相碰后到共速的过程中，由动量守恒： 112()mv Mv M m v -=+
由能量守恒：
2221122111()222
mv Mv M m v mgx μ+=++相对
解得： 20.125x =m 相对 由于12x x x L =+>相对相对相对，所以一共可以碰撞2次。