2018年全国理综(II)物理试题(含答案)

第1页共8页2018年全国理综（II）物理试题二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．14．如图，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度，木箱获得的动能一定A．小于拉力所做的功B．等于拉力所做的功C．等于克服摩擦力所做的功D．大于克服摩擦力所做的功15．高空坠物极易对行人造成伤害．若一个50g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下，与地面的撞击时间约为2ms，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为A．10NB．102NC．103ND．104N16．2018年2月，我国500m口径射电望远镜（天眼）发现毫秒脉冲星“J0318+0253”，其自转周期T=5.19ms，假设星体为质量均匀分布的球体，已知万有引力常量为11226.6710Nm/kg．以周期T稳定自转的星体的密度最小值约为A．5×109kg/m3B．5×1012kg/m3C．5×1015kg/m3D．5×1018kg/m317．用波长为300nm的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28×10-19J．已知普朗克常量为6.63×10-34J·s，真空中的光速为3.00108m·s-1，能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为A．1×1014HzB．8×1014HzC．2×1015HzD．8×1015Hz18．如图，在同一平面内有两根平行长导轨，导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域，区域宽度均为l,磁感应强度大小相等、方向交替向上向下．一边长为32l的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动，线框中感应电流i随时间t变化的正确图线可能是ABCD19．甲、乙两汽车同一条平直公路上同向运动，其速度—时间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示．已知两车在t2时刻并排行驶，下列说法正确的是A．两车在t1时刻也并排行驶B．t1时刻甲车在后，乙车在前C．甲车的加速度大小先增大后减小D．乙车的加速度大小先减小后增大20．如图，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2，L1中的电流方向向左，L2中的电流方向向上；L1的正上方有a、b两点，它们相对于L2对称．整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为第2页共8页B0，方向垂直于纸面向外．已知a、b两点的磁感应强度大小分别为013B和012B，方向也垂直于纸面向外．则A．流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为0712BB．流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为0112BC．流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为0112BD．流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为0712B21．如图，同一平面内的a、b、c、d四点处于匀强电场中，电场方向与此平面平行，M为a、c连线的中点，N为b、d连线的中点．一电荷量为q（q0）的粒子从a点移动到b点，其电势能减小W1：若该粒子从c点移动到d点，其电势能减小W2，下列说法正确的是A．此匀强电场的场强方向一定与a、b两点连线平行B．若该粒子从M点移动到N点，则电场力做功一定为122WWC．若c、d之间的距离为L，则该电场的场强大小一定为2WqLD．若W1=W2，则a、M两点之间的电势差一定等于b、N两点之间的电势差三、非选择题：共174分．第22~32题为必考题，每个试题考生都必须作答．第33~38题为选考题，考生根据要求作答．（一）必考题（共129分）22．（6分）某同学组装一个多用电表．可用的器材有：微安表头（量程100μA,内阻900Ω）；电阻箱R1（阻值范围0~999.9Ω）；电阻箱R2（阻值范围0~99999.9Ω）；导线若干．要求利用所给器材先组装一个量程为1mA的直流电流表，在此基础上再将它改装成量程为3V的直流电压表．组装好的多用电表有电流1mA和电压3V两挡．回答下列问题：（1）在虚线框内画出电路图并标出R1和R2，其中*为公共接线柱，a和b分别是电流挡和电压挡的接线柱．（2）电阻箱的阻值R1=_______Ω、R2=_______Ω（保留到个位）第3页共8页23．（9分）某同学用图（a）所示的装置测量木块与木板之间的摩擦因数．跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧秤相连，滑轮和木块之间的细线保持水平，在木块上放置砝码．缓慢向左拉动水平放置的木板，当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时，弹簧秤的示数即为木块受到的滑动摩擦力的大小．某次实验所得数据在下表中给出，其中f4的值从图（b）中弹簧秤的示数读出．砝码的质量m/kg0.050.100.150.200.25滑动摩擦力f/N2.152.362.55f42.93回答下列问题（1）f4=__________N；（2）在图（c）的坐标纸上补齐未画出的数据点并绘出f-m图线；（3）f与m、木块质量M、木板和木块之间的滑动摩擦因数μ及重力加速度大小g之间的关系式f=__________，f-m图线（直线）的斜率的表达式k=____________；（4）取g=9.80m/s2，由绘出的f-m图线求得μ=__________（保留2位有效数字）．24．（12分）汽车A在水平冰雪路面上行驶，驾驶员发现其正前方停有汽车B，立即采取制动措施，但仍然撞上了汽车B．两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图所示，碰撞后B车向前滑动了4.5m，A车向前滑动了2.0m，已知A和B的质量分别为2.0×103kg和1.5×103kg，两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为0.10，两车碰撞时间极短，在碰撞后车轮均没有滚动，重力加速度大小g=10m/s2．求：（1）碰撞后的瞬间B车速度的大小；（2）碰撞前的瞬间A车速度的大小．第4页共8页25.（20分）一足够长的条状区域内存在匀强电场和匀强磁场，其在xOy平面内的截面如图所示：中间是磁场区域，其边界与y轴垂直，宽度为l，磁感应强度的大小为B，方向垂直于xOy平面；磁场的上、下两侧为电场区域，宽度均为l′，电场强度的大小均为E，方向均沿x轴正方向；M、N为条形区域边界上的两点，它们的连线与y轴平行．一带正电的粒子以某一速度从M点沿y轴正方向射入电场，经过一段时间后恰好以从M点入射的速度从N点沿y轴正方向射出．不计重力．（1）定性画出该粒子在电磁场中运动的轨迹；（2）求该粒子从M点射入时速度的大小；（3）若该粒子进入磁场时的速度方向恰好与x轴正方向的夹角为π6，求该粒子的比荷及其从M点运动到N点的时间．第5页共8页（二）选考题：共45分．请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答．如果多做，则每科按所做的第一题计分．33．[物理——选修3-3]（15分）（1）（5分）对于实际的气体，下列说法正确的是______．（填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．没选错1个扣3分，最低得分为0分）A．气体的内能包括气体分子的重力势能B．气体的内能包括分子之间相互作用的势能C．气体的内能包括气体整体运动的动能D．气体体积变化时，其内能可能不变E．气体的内能包括气体分子热运动的动能（2）（10分）如图，一竖直放置的气缸上端开口，气缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体．已知活塞质量为m，面积为S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计他们之间的摩擦．开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为p0，温度均为T0．现用电热丝缓慢加热气缸中的气体，直至活塞刚好到达b处．求此时气缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功．重力加速度大小为g．34．[物理——选修3-4]（15分）（1）（5分）声波在空气中的传播速度为340m/s，在钢铁中的传播速度为4900m/s．一平直桥由钢铁制成，某同学用锤子敲击一铁桥的一端而发出声音，分别经空气和桥传到另一端的时间之差为1.00s．桥的长度为_______m，若该波在空气中的波长为λ，则它在钢铁中波长为λ的_______倍．（2）（10分）如图，△ABC是一直角三棱镜的横截面，∠A=90°，∠B=60°，一细光束从BC边的D点折射后，射到AC边的E点，发生全反射后经AB边的F点射出．EG垂直于AC交BC于G，D恰好是CG的中点．不计多次反射．（i）求出射光相对于D点的入射光的偏角；（ii）为实现上述光路，棱镜折射率的取值应在什么范围？第6页共8页参考答案二、选择题题号1415161718192021答案ACCBDBDACBD三、非选择题：（一）必考题22．（6分）（1）如图所示（2）100291023．（9分）（1）2.75（2）如图所示（3）μ（M+m）gμg（4）0.4024．（12分）（1）设B车质量为mB，碰后加速度大小为aB，根据牛顿第二定律有μmBg=mBaB①式中μ是汽车与路面间的动摩擦因数．设碰撞后瞬间B车速度的大小为vB′，碰撞后滑行的距离为sB．由运动学公式有vB′2=2aBsB②联立①②式并利用题给数据得vB′=3.0m/s③（2）设A车的质量为mA，碰后加速度大小为aA．根据牛顿第二定律有μmAg=mAaA④设碰撞后瞬间A车速度的大小为vA′，碰撞后滑行的距离为sA．由运动学公式有vA′2=2aAsA⑤设碰撞后瞬间A车速度的大小为vA，两车在碰撞过程中动量守恒，有mAvA=mAvA′+mBvB′⑥联立③④⑤⑥式并利用题给数据得vA=4.3m/s⑦25．（20分）（1）粒子运动的轨迹如图（a）所示．（粒子在电场中的轨迹为抛物线，在磁场中为圆弧，上下对称）第7页共8页（2）粒子从电场下边界入射后在电场中做类平抛运动．设粒子从M点射入时速度的大小为v0，在下侧电场中运动的时间为t，加速度的大小为a；粒子进入磁场的速度大小为v，方向与电场方向的夹角为θ（见图（b）），速度沿电场方向的分量为v1，根据牛顿第二定律有qE=ma①式中q和m分别为粒子的电荷量和质量，由运动学公式有v1=at②l′=v0t③v1=vcosθ④粒子在磁场中做匀速圆周运动，设其运动轨道半径为R，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得qvB=mv2R⑤由几何关系得l=2Rcosθ⑥联立①②③④⑤⑥式得v0=2El′Bl⑦（3）由运动学公式和题给数据得v1=v0cotπ6⑧联立①②③⑦⑧式得qm=43El′B2l2⑨设粒子由M点运动到N点所用的时间为t′，则t′=2t+2(π2-π6)2πT⑩式中T是粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期，T=2πmqB⑪由③⑦⑨⑩⑪式得t′=BlE(1+3πl18l′)⑫（二）选考题：33．（1）开始时活塞位于a处，加热后，汽缸中的气体先经历等容过程，直至活塞开始运动．设此时汽缸中气体的温度为T1，压强为p1，根据查理定律有第8页共8页p0T0=p1T1①根据力的平衡条件有P1S=p0S+mg②联立①②式可得T1=(1+mgp0S)T0③此后，汽缸中的气体经历等压过程，直至活塞刚好到达b处，设此时汽缸中气体的温度为T2；活塞位于a处和b处时气体的体积分别为V1和V2．根据盖·吕萨克定律有V1T1=V2T2④式中V1=SH⑤V2=S(H+h)⑥联立③④⑤⑥式解得T2=(1+hH)(1+mgp0S)T0⑦从开始加热到活塞到达b处的过程中，汽缸中的气体对外做的功为W=(p0S+mg)h⑧34．（ⅰ）光线在BC面上折射，由折射定律有sini1=nsinr1①式中，n为棱镜的折射率，i1和r1分别是该光线在BC面上的入射角和折射角．光线在AC面上发生全反射，由反射定律有i2=r2②式中i2和r2分别是该光线在AC面上的入射角和反射角．光线在AB面上发生折射，由折射定律有nsini3=sinr3③式中i3和r3分别是该光线在AB面上的入射角和折射角．由几何关系得i2=r2=60°，r1=i3=30°④F点的出射光相对于D点的入射光的偏角为δ=（r1–i1）+（180°–i2–r2）+（r3–i3）⑤由①②③④⑤式得δ=60°⑥（ⅱ）光线在AC面上发生全反射，光线在AB面上不发生全反