2018全国卷三物理

2018年全国卷三物理二、选择题:本题共8小题，每小题6分，共48分。在每个小题给出的四个选项中，第14-17题只有一个选项符合要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。14.1934年，约里奥·居里夫妇用α粒子轰击铝核Al1327产生了第一个人工放射性核素X：α+Al1327→n+X，X的原子序数和质量数分别为（）A.15和28B.15和30C.16和30D.17和3115.为了探测引力波，“天琴计划”预计发射地球卫星P，其轨道半径约为地球半径的16倍；另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍，P与Q的周期之比约为（）A.2：1B.4:1C.8:1D.16:116.一电阻接到方波电源上，在一个周期内产生的热量为Q方；若该电阻接到正弦交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q正，该电阻上电压的峰值均为u0，周期均为T，如图所示。则Q方:Q正等于（）A.1：√2B.√2：1C.1：2D.2：117.在一斜面顶端，将甲、乙两个小球分别以v和v2的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在斜面上。甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的（）A.2倍B.4倍C.6倍D.8倍18.甲、乙两车在同一平直公路上同向运动，甲做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动。甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是（）A.在t1时刻两车速度相等B.从0至t1时间内，两车走过的路程相等C.从t1至t2时间内，两车走过的路程相等D.在t1至t2时间内的某时刻，两车速度相等19.地下矿井中的矿石装在矿车中，用电动机通过竖井运送到地面上，某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示，其中图线①②分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段的加速度的大小相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等。不考虑摩擦阻力和空气阻力，对应第①次和第②次提升过程（）A.矿车上升所用时间之比为4：5B.电机的最大牵引力之比为2：1C.电机输出的最大功率之比为2：1D.电机所做的功之比为4：520.如图（a）所示，在同一平面内固定有一长直导线PQ和一线圈R，R在PQ的右侧，导线PQ中通有正弦交流电i，i的变化如图（b）所示，规定从Q到P为电流正方向，导线框R中的感应电动势（）A.在t=T4时为零B.在t=T2时改变方向C.在t=T2时最大，且沿顺时针方向D.在t=T时最大，且沿顺时针方向21.如图，一平行板电容器连接在直流电源上，电容器的极板水平。两微粒a、b所带电荷量大小相等，符号相反，使它们分别静止于电容器的上、下极板附近，与极板距离相等。现同时释放a、b，它们由静止开始运动。在随后的某时刻t，a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，a、b间的相互作用和重力可忽略，下列说法正确的是（）A.微粒a的质量比b的大B.在t时刻，a的动能比b的大C.在t时刻，a和b的电势能相等D.在t时刻，a和b的动量大小相等三、非选择题：（一）必考题22.（6分）甲、乙两同学通过下面的实验测量人的反应时间，实验步骤如下：（1）甲用两个手指轻轻捏住量程为L的木尺上端，让木尺自然下垂。乙把手放在直尺的下端（位置恰好处于L刻度处，但为碰到直尺），准备用手指夹住下落的尺。（2）甲在不通知乙的情况下，突然松手，尺子下落；乙看到尺子下落后快速用手指夹住尺子，看夹住尺子的位置刻度为L1，重力加速度为g，则乙的反应时间为（用L、L1和g表示）（3）已知当地的重力加速度大小为g=9.80m/s2，L=30.0cm，L1=10.4cm，乙的反应时间为s（结果保留2位有效数字）（4）写出一条能提高测量结果准确程度的建议：。23.（9分）一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻Rx的阻值，图中R0为定值电阻（R0=20.0Ω）。○V可视为理想电压表，S2为单刀双掷开关，E为电源，R为滑动变阻器，采用如下步骤完成实验。（1）按照实验原理线路图（a），将图（b）中实物连线；（2）将滑动变阻器的滑动端置于适当位，闭合S1；（3）将开关S2掷于1端，改变滑动变阻器的滑动端的位置，记下此时电压表○V的示数U1；然后将S2掷于2端，记下此时电压表○V的示数U2；（4）待测电阻阻值的表达式=（用R0、U1、U2表示）（5）重复步骤（3），得到如下数据。123451/V0.250.300.360.400.442/V0.861.011.221.361.49213.443.433.393.403.39（6）利用上述5次测量所得的平均值，求得=Ω（保留1位小数）24.(12分)如图，离子源产生甲、乙两种离子，由静止经加速电压U加速后在纸面内水平向右运动，自M点垂直磁场的边界射入匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁场左边界竖直。已知甲种离子射入磁场的速度大小为v1，并在磁场的边界的N点射出；乙种离子在MN的中点射出；MN长为l。不计重力的影响和离子间的相互作用。求：（1）磁场的磁感应强度的大小；（2）甲、乙两种离子的比荷之比。25.（20分）如图在竖直平面内，一半径为R的光滑圆弧轨道ABC和水平轨道PA在A点相切，BC为圆弧的直径，O为圆心。OA和OB之间的夹角为α，sinα=35。一质量为m的小球沿水平轨道向右运动，经A沿圆弧轨道通过C点，落至水平轨道；在整个过程中，除受重力和轨道作用力外，小球还一直受到水平恒力的作用。已知小球在C点所受的合外力的方向指向圆心，且此时小球对轨道的压力恰好为零。重力加速度大小为g。求：（1）水平恒力的大小和小球到达C点时速度的大小；（2）小球到达A点时动量的大小；（3）小球从C点落至水平轨道所用的时间。（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a状态变为b状态，其过程如P-V图中从a到b的直线所示，在此过程中。（填正确答案的番号，选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错一个扣3分，最低得分为0分）A.气体温度一直降低B.气体内能一直增加C.气体一直对外做功D.气体一直从外界吸热E.气体吸收的热量一直用于全部对外做功（2）（15分）在两端封闭、粗细均匀的U形管内有一段水银柱，水银柱的两端各封闭有一段空气。当U形管两端竖直朝上时，左、右两边空气柱的长度分别为l1=18.0cm和l2=12.0cm，左边气体的压强为12.0cmHg。现将U形管缓慢平放在水平桌面上，没有气体从管的一边通过水银逸入另一边，求U形管平放时两边空气柱的长度。在整个过程中，气体温度不变。34.[物理——选修3-4]（15分）（1）（5分）一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0和t=0.20s时的波形分别如图中实线和虚线所示。已知该波的周期T0.20s。下列说法正确的是。（填正确答案的番号，选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错一个扣3分，最低得分为0分）A.波速为0.40m/sB.波长为0.08mC.x=0.08m的质点在t=0.70s时位于波谷D.x=0.08m的质点在t=0.12s时位于波谷E.若此波传入另一介质中其波速变为0.80m/s，则它在该介质中的波长为0.32m（2）（10分）如图，某同学在一张水平放置的白纸上画了一个小标记“.”（图中O点），然后用横截面为等边三角形ABC的三棱镜压在这个标记上，小标记位于AC边上，D位于AB边上，过D点作AC边的垂线交AC于F。该同学在D点正上方向下顺着DF的方向观察，恰好可以看到小标记的像；过O点作AB的垂线交直线DF于E；DE=2cm，EF=1cm。求三棱镜的折射率。（不考虑光线在三棱镜中的发射）2018年普通高等学校招生全国统一考试理科综合物理参考答案14．B15．C16．D17．A18．CD19．AC20．AC21．BD22．（1）12LLg（）（2）0.20（3）多次测量取平均值；初始时乙的手指尽可能接近尺子23．（1）（4）2011URU（6）48.224．（1）设甲种离子所带电荷量为q1、质量为m1，在磁场中做匀速圆周运动的半径为R1，磁场的磁感应强度大小为B，由动能定理有：211112qUmv①由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有：211111vqvBmR②由几何关系知：12Rl③由①②③式得：14UBlv④（2）设乙种离子所带电荷量为q2、质量为m2，射入磁场的速度为v2，在磁场中做匀速圆周运动的半径为R2。同理有：222212qUmv⑤222222vqvBmR⑥由题给条件有：222lR⑦由①②③⑤⑥⑦式得，甲、乙两种离子的比荷之比为1212:1:4qqmm⑧25．答：（1）设水平恒力的大小为F0，小球到达C点时所受合力的大小为F。由力的合成法则有0tanFmg①2220()FmgF②设小球到达C点时的速度大小为v，由牛顿第二定律得2vFmR③由①②③式和题给数据得034Fmg④52gRv⑤（2）设小球到达A点的速度大小为1v，作CDPA，交PA于D点，由几何关系得sinDAR⑥(1cosCDR）⑦由动能定理有22011122mgCDFDAmvmv⑧由④⑤⑥⑦⑧式和题给数据得，小球在A点的动量大小为1232mgRpmv⑨（3）小球离开C点后在竖直方向上做初速度不为零的匀加速运动，加速度大小为g。设小球在竖直方向的初速度为v，从C点落至水平轨道上所用时间为t。由运动学公式有212vtgtCD⑩sinvv○11由⑤⑦⑩○11式和题给数据得355Rtg○1233．（1）BCD（2）设U形管两端竖直朝上时，左、右两边气体的压强分别为p1和p2。U形管水平放置时，两边气体压强相等，设为p，此时原左、右两边气体长度分别变为l1′和l2′。由力的平衡条件有1212ppgll（）①式中为水银密度，g为重力加速度大小。由玻意耳定律有p1l1=pl1′②p2l2=pl2′③l1′–l1=l2–l2′④由①②③④式和题给条件得l1′=22.5cm⑤l2′=7.5cm⑥34．（1）ACE（2）过D点作AB边的发现NN，连接OD，则ODN为O点发出的光纤在D点的入射角；设该光线在D点的折射角为β，如图所示。根据折射定律有sin=sinn①式中n为三棱镜的折射率由几何关系可知=60②30EOF③在OEF中有sinEFOEEOF④由③④式和题给条件得2cmOE⑤根据题给条件可知，OED为等腰三角形，有30⑥由①②⑥式得3n⑦