2018年高考全国理综1物理试题及答案(word版)

2018年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试（物理部分）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题只有一个选项符合题目要求，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.高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动。在启动阶段，列车的动能A.与它所经历的时间成正比B.与它的位移成正比C.与它的速度成正比D.与它的动量成正比15.如图，轻弹簧下端固定在水平面上，上端放有物块P，系统处于静止状态。现用一竖起向上的力F作用于P上，以x表示P离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是16.如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab=5cm，bc=3cm，ca=4cm，小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b连线。设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则A.a、b的电荷同号，916kB.a、b的电荷异号，916kC.a、b的电荷同号，2764kD.a、b的电荷异号，2764k17.如图，导体轨道OPQS固定，其中PQS是半圆弧，Q为半圆弧的中点，O为圆心，轨道的电阻忽略不计。OM是有一定电阻，可绕O转动的金属杆，M端位于PQS上，OM与轨道接触良好。空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B。现使OM从OQ位置以恒定的角速度逆时针转到OS位置并固定（过程Ⅰ）；再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B增加到B’（过程Ⅱ）。在过程Ⅰ、Ⅱ中，流过OM的电荷量相等，则BB等于A.45B.23C.47D.218.如图，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为2R；bc是半径为R的四分之一圆弧，与ab相切于b点。一质量为m的小球，始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处从静止开始向右运动。重力加速度大小为g，小球从a点开始运动到其轨迹最高点，机械能增量为A.mgR2B.mgR4C.mgR5D.mgR6xOABCDxOFxOFFxOFPFabcPOMSQRabc19.如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平旋转在纸面内的直导线连接成回路。将一小磁针悬挂在直导线的正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是A.开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里方向转动B.开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向C.开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向D.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动20.2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100s时，它们相距400km，绕两者连线上的某点每秒转动12圈。将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星A.质量之积B.质量之和C.速率之和D.各自的自转角速度21.图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b上的电势为2V。一电子经过a时的动能为10eV，从a到b的过程中克服电场力所做的功为6eV，下列说法正确的是A.平面c上的电势为零B.该电子可能到达不了平面fC.该电子经过平面d时，其电势为4eVD.该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍abcdf三、非选择题：（一）必考题：22.（5分）如图（a），一弹簧固定在支架顶端，下端悬挂一托盘；一标尺由游标和主尺构成，主尺竖直固定在弹簧左边；托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置，简化为图中的指针。现要测量图（a）中弹簧的劲度系数。当托盘内没有砝码时，移动游标，使其零刻度线对准指针，此时标尺读数为1.950cm；当托盘内放有质量为0.100kg的砝码时，移动游标，再次使其零刻度线对准指针，标尺求数如图（b）所示，其读数为3.775cm。当地的重力加速度大小为9.8m/s2，此弹簧的劲度系数为53.7N/m。23.（10分）某实验小组利用如图（a）所示的电路探究在25℃～80℃范围内某热敏电阻的温度特性，所用器材有：置于温控室（图中虚线区域）中的热敏电阻RT，其标称值（25℃时的阻值）为900.0Ω；电源E（6V，内阻可忽略）；电压表（量程150mV）；定值电阻R0（阻值20.0Ω），滑动变阻器R1（最大阻值为1000Ω）；电阻箱R2（阻值范围0～999.9Ω）；单刀开关S1，单刀双掷开关S2。实验时，先按图（a）连接好电路，再将温控室温度t升至80℃。将S2与1端接通，闭合S1，调节R1的滑片位置，使电压表读数为某一值U0；保持R1的滑片位置不变，将R2置于最大值，将S2与2接通，调节R2使电压表计数仍为U0；断开S1，记下此时的R2读数。逐步降低温控室的温度t，得到相应温度下R2的阻值，直到温度降到25.0℃。实验得到的R2—t数据见下表。t/℃25.030.040.050.060.070.080.0R2/Ω900.0680.0500.0390.0320.0270.0240.0回答下列问题：（1）在闭合S1前，图（a）中R1的滑片应移动到b（填“a”或“b”）端。（2）在图（b）的坐标纸上补齐数据表中所给数据点，并做出R2－t曲线：（3）由图（b）可得到RT在25℃～80℃范围内的温度特性。当t=44.0℃时，可得RT＝450Ω。（4）将RT握于手心，手心温度下R2的相应读数如图（c）所示，该读数为620.0Ω，则手心温度为33.0℃。V图（b）图（c）指针游标主尺图（a）图（b）24.（12分）一质量为m的烟花弹获得动能E后，从地面竖直升空。当烟花弹上升的速度为零时，弹中火药爆炸将烟花炸为质量相等的两部分，两部分获得的动能之和也为E，且均沿竖直方向运动。爆炸时间极短，重力加速度大小为g，不计空气阻力和火药的质量，求：（1）烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间；（2）爆炸后烟花弹向上运动的部分距离地面的最大高度。解：（1）设烟花弹上升的初速度为v0，有2mv21＝E①设开始上升到爆炸所用时间为t，可知gtv00－②由①②式得mEgt21③（2）设烟花爆炸时的高度为h1，机械能守恒1mghE④烟花爆炸瞬间，两部分的速度分别为v1和v2，依题意有Emvmv22214141⑤动量守恒，有0212121mvmv⑥向上部分继续上升高度为h2，由机械能守恒定律有2212141mghmv⑦由④⑤⑥⑦式，可解得，最大高度mgEhhh221＝⑧25.（20分）如图，在y＞0的区域存在方向沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E；在y0的区域存在方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场。一个氕核H11和一个氘核H21先后从y轴上的y＝h点以相同的动能射出，速度方向沿x轴正方向。已知H11进入磁场时，速度方向与x轴正方向的夹角为60°，并从坐标原点O处第一次射出磁场。H11的质量为m，电荷量为q，不计重力，求：（1）H11第一次进入磁场的位置到原点O的距离；（2）磁场的磁感应强度大小；（3）H21第一次离开磁场的位置到原点的距离。解：（1）设H11初速为v1，进入磁场前y向的速度为v1y，电场中运动加速度为a1，电场中的运动时间为t1，则有21121tah①havy1212②依题意01160tanvvy③H11进入磁场的位置到原点的距离111tvs④联立以上各式，可解得hs3321⑤（2）H11在电场中的加速度mqEa1⑥yxOhE进入磁场的速度01160sinyvv⑦依题意，H11在磁场运动轨迹如图，由几何关系，其运动半径10113330cos2ssR⑧洛仑兹力为H11在磁场中运动的向心力，有1211RvmBvq⑨联立②⑤⑥⑧⑨式，可得qhmEB6⑩（3）H21的质量为2m，设其初速为v2，在电场中的加速度为a2、运动时间为t2、进入磁场前y向的速度为v2y、离原点的距离这s2、速度方向与x轴正方向的夹角为θ，H21第一次离开磁场位置到第一次进入磁场位置间距为2s。由力学关系有1221aa⑾运动学关系22221tah⑿havy2222⒀依题意212221)2(21mvvm⒁几何关系22tanvvy⒂H21进入磁场的速度sin22yvv⒃与⑨式同理，H21进入磁场的运动半径qBvmR22)2（⒄由以上各式可解得：htvs332222；hRs362sin222⒅22ss，可知H21第一次离开磁场的位置在y轴左侧，到坐标原点的距离hsss)12(33222⒆yxOR11v600（二）选考题：33.[物理——选修3－3]（15分）（1）（5分）如图，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程①、②、③、④到达状态e。对此气体，下列说法正确的是BDE（选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低分0分）。A.过程①中气体的压强逐渐减小B.过程②中气体对外界做正功C.过程④中气体从外界吸收了热量D.状态c、d的内能相等E.状态d的压强比状态b的压强小（2）（10分）如图，容积为V的汽缸由导热材料制成，面积为S的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分，汽缸上部通过细管与装有某种液体的窗口相连，细管上有一阀门K。开始时，K关闭，汽缸内上下两部分气体的压强均为p0，现将K打开，容器内的液体缓慢地流入汽缸，当流入的液体体积为8V时，将K关闭，活塞平衡时其下方气体的体积减小了6V。不计活塞的质量和体积，外界温度保持不变，重力加速度大小为g，求流入汽缸内液体的质量。解：设活塞再次平衡后，上方气体体积为V1、压强为p1；下方气体体积为V2、压强为p2。气体等温变化，有1102VpVp2202VpVp由题意VVVVV24138621＝3622VVVV＝流入液体质量为m，由力平衡条件有mgSpSp12＝联立以上各式，可得gSpm26150＝TOVabcde①②③④34.[物理——选修3－4]（15分）（1）（5分）如图，ABC为一玻璃三棱镜的横截面，030＝A。一束红光垂直AB边射入，从AC边上的D点射出，其折射角为600，则玻璃对红光的折射率为3。若改用蓝光沿同一路径入射，则光线在D点射出时的折射角大于(填“小于”“等于”或“大于”)600。（2）（10分）一列简谐横波在st31时的波形如图（a）所示，P、Q是介质中的两个质点。图（b）是质点Q的振动图象，求（i）波速及波的传播方向；（ii）质点Q的平衡位置的x坐标。解：（i）由图（a），该波波长cm36＝①由图（b），周期sT2＝②波速scmTv/18＝③由图（b）知，当st31时，Q点向上运动，结合图（a）可得，波沿x轴负方向传播。（ii）设质点P、Q平衡位置的x坐标分别为xP、xQ。由图（a）知x=0处030sin2AAy＝因此cmxP33603000④由图（b）知，在t＝0时Q点处于平衡位置，经st31，其振动状态向x轴负方向传播至P点处，由此结合③式有cmtvxxPQ6⑤由④⑤式得，质点Q的平衡位置的x坐标为cmxQ9＝⑥300600ABCD图（a）图（b）yt/s012yx/cm0A-A/218cmPQ