1、1FPa bc2018 年普通高等学校招生全国统一考试（卷）物 理二、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 1418 题只有一项符合题目要求，第 1921 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【答案】B15如图，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块 P，系统处于静止状态。现用一竖直向上的力 F 作用在 P 上，使其向上做匀加速
2、直线运动。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OFxAOFxBOFxCOFxD【答案】A【解析】本题考查牛顿运动定律、匀变速直线运动规律、力随位移变化的图线及其相关的知识点。由牛顿运动定律， F-mg-F 弹 =ma， F 弹 =kx，联立解得 F=mg+ma+ kx， 对比题给的四个图象，可能正确的是A。【点睛】牛顿运动定律是高中物理主干知识，匀变速直线运动规律贯穿高中物理。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 ， ， 。小球 c 所受ab=5cm3ca=
3、4m2库仑力的合力的方向平行于 a、b 的连线。设小球 a、b 所带电荷 量 的 比 值 的 绝 对 值 为 k， 则Aa、b 的电荷同号， Ba 、b 的电荷异号，169k 169kCa、 b 的电荷同号， Da、b 的电荷异号，427 427【答案】D【解析】本题考查库仑定律、受力分析及其相关的知识点。对小球 c 所受库仑力分析，画出 a 对 c 的库仑力和 b 对 c 的库仑力，a 对 c 的库仑力为排斥力，ac 的电荷同号，b 对 c 的库仑力为吸引力，bc 电荷为异号，所以 ab 的电荷为异号。设 ac 与 bc 的夹角为 ，利用平行四边形定则和几何关系、库仑定律可得， Fac=k
4、， Fbc=k ，tan =3/4，tan = Fbc / Fac，ab 电荷量的比值 k= ，联立解得： k=64/27，选项 D 正确。【点睛】此题将库仑定律、受力分析、平行四边形定则有机融合，难度不大。17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
5、到 B（过程 II） 。在过程 I、II 中，流过 OM 的电荷量相等，则 等于A B C D2543274【答案】B【解析】本题考查电磁感应及其相关的知识点。过程 I 回路中磁通量变化 1= BR 2，设 OM 的电阻为 R，流过 OM 的电荷量 Q1= 1/R。过程 II 回路中磁通量变化 2= （ B-B） R 2，流过 OM 的电荷量 Q2= 2/R。 Q2= Q1，联立解得： B/B=3/2，选项 B正确。【点睛】此题将导体转动切割磁感线产生感应电动势和磁场变化产生感应电动势有机融合，经典中创新。18如图，abc 是竖直面内的光滑固定轨道，ab 水平，长度为 ；bc 是半径为 的四分
6、之一圆弧，与 abRR相切于 b 点。一质量为 的小球，始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，ma bcRO PSQM3自 a 点处从静止开始向右运动。重力加速度大小为 。小球从 a 点开始运动到其轨迹最高点，机械能的增g量为A B C D2mgR4mgR5mR6mgR【答案】C【解析】本题考查了运动的合成与分解、动能定理等知识，意在考查考生综合力学规律解决问题的能力。设小球运动到 c 点的速度大小为 vC，则对小球由 a 到 c 的过程，由动能定理得： F3R-mgR= mvc2，又F=mg，解得： vc2=4gR，小球离开 c 点后，在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，竖直方向在重力
7、作用力下做匀减速直线运动，由牛顿第二定律可知，小球离开 c 点后水平方向和竖直方向的加速度大小均为g，则由竖直方向的运动可知，小球从离开 c 点到其轨迹最高点所需的时间为: t=vC/g=2 ，小球在水平方向的加速度 a=g，在水平方向的位移为 x= at2=2R。由以上分析可知，小球从 a 点开始运动到其轨迹最高点的过程中，水平方向的位移大小为 5R，则小球机械能的增加量 E=F5R=5mgR，选项 C 正确 ABD 错误。【点睛】此题将运动的合成与分解、动能定理有机融合，难度较大，能力要求较高。19如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放
8、置在纸面内的直导线连接成回路。将一小磁针悬挂在直导线正上方，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 极朝垂直纸面向里的方向转动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【答案】AD【解析】 本题考查电磁感应、安培定则及其相关的知识点。开关闭合的瞬间，左侧的线圈中磁通量变化，产生感应电动势和感应电流，由楞次定律可判断出直导线中电流方向为由南向北，由安培定则可判断出小磁针处的磁场方向垂直纸
9、面向里，小磁针的 N 极朝垂直纸面向里的方向转动，选项 A 正确；开关闭合并保持一段时间后，左侧线圈中磁通量不变，线圈中感应电动 势和感应电流为零，直导线中电流为零，小磁针恢复到原来状态，选项 BC 错误；开关闭合并保持一段时间后再断开后的瞬间，左侧的线圈中磁通量变化，产生感应电动势和感应电流，由楞次定律可判断出直导线中电流方向为由北向南，由安培定则可判断出小磁针处的磁场方向垂直纸面向外，小磁针的 N 极朝垂直纸北 南 N S4面向外的方向转动，选项 D 正确。【点睛】此题中套在一根铁芯上的两个线圈，实际上构成一个变压器。202017 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
10、家们复原的过程，在两颗中子星合并前约 时，它们相距约 ，绕二者连线上的某点每秒转动 12 圈。将两颗中子星都看作是质10s40km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【答案】BC【 解析】本题考查天体运动、万有引力定律、牛顿运动定律及其相关的知识点。双中子星做匀速圆周运动的频率 f=12Hz（周期 T=1/12s） ，由万有引力等于向心力，可得，G =m1r1（2 f ） 2， G =m2r2（2 f ） 2， r1+ r2=r=40km，联立解得：（ m1+m2）=（2 f ） 2Gr3
11、，选项B 正确 A 错误；由 v1=r 1=2f r1， v2=r 2=2f r2，联立解得： v1+ v2=2f r，选项 C 正确；不能得出各自自转的角速度，选项 D 错误。【点睛】此题以最新科学发现为情景，考查天体运动、万有引力定律等。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 。一电2V子经过 a 时的动能为 ，从 a 到 d 的过程中克服电场力所做的功为 。下列说法正确的是10eV6eVA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，其电势能为 4eVD该电子经过平面 b 时的速率是经过 d 时的 2
12、 倍【答案】AB【解析】本题考查等势面及其相关的知识点。根据题述，匀强电场中等势面间距相等，相邻等势面之间的电势差相等。设相邻等势面之间的电势差为U，根据电子从 a 到 d 的过程中克服电场力所做功为 Wab=6eV，电场方向水平向右。由 Wab=3eV，联立解得：U=2V。已知 b 的电势为 2V，则平面 c 上的电势为零，选项 A 正确；由于 af 之间的电势差为 4U=8V，一电子经过 a 时的动能为 10eV，由于题述没有指出电子速度方向，若该电子速度方向指向左或指向上或下，则a b c d f5该电子就到达不了平面 f，选项 B 正确；由于题述没有指出电子速度方向，选项 CD 错误。
13、【 点睛】此题以等势面切入，考查电场力做功及其相关知识点。三、非选择题：共 174 分。第 2232 题为必考题，每个试题考生都必须作答。第 3338 题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共 129 分。22 （5 分）如图（a） ，一弹簧上端固定在支架顶端，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 ； 当 托
14、盘 内 放1.950cm有 质 量 为 的 砝 码 时 ， 移 动 游 标 ， 再 次 使 其 零 刻 度 线 对 准 指 针 ， 标0.1kg尺 示 数 如 图 （ b） 所 示 ， 其 读 数 为 cm。 当地的重力加速度大小为，此弹簧的劲度系数为 N/m（保留 3 位有效数字） 。29.8m/s【答案】 (1). 3.775 (2). 53.7【解析】本题主要考查游标卡尺的读数，弹簧劲度系数的测量、胡克定律及其相关的知识点，意在考查考生灵活运用教材上游标卡尺的使用和探究弹簧的伸长与形变量的关系实验知识的能力。实验所用的游标卡尺精度为 0.05mm，游标卡尺上游标第 15 条刻度线与主尺刻
15、度线对齐，根据游标卡尺的读数规则，图（b）所示的游标卡尺读数为 3.7cm+150.05mm=3.7cm+0.075cm=3.775cm。托盘中放有质量为 m=0.100kg 的砝码时，弹簧受到的拉力 F=mg=0.1009.8N=0.980N，弹簧伸长x=3.775cm-1.950cm=1.825cm=0.01825m，根据胡克定律， F=kx，解得此弹簧的劲度系数 k=F/x=53.7N/m。【点睛】解答此题常见错误主要有：一是游标卡尺读数误差，或单位搞错导致错写成 37.70；二是把重力加速度按照习惯用 g=10m/s2代入计算导致错误；三是考虑采用图象法处理实验数据计算劲度系数耽误时间
16、。23 （10 分）某实验小组利用如图（a）所示的电路探究在 范围内某2C80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 ， 其 标 称 值 （ 25C 时 的 阻 值 ） 为 ； 电 源 E（ ，TR9. 6V图（b）主尺cm游标01020345游标主尺图（a）指针ER1R2S1S22 1RTR0图（a）a bV6内 阻 可 忽 略 ） ； 电 压 表 （ 量 程 ） ； 定 值 电 阻 （ 阻 值 ） ， 滑 动 变 阻 器 （ 最 大 阻 值 为 V 150m0R2.1R） ； 电 阻 箱 （ 阻 值 范 围 ） ； 单
17、 刀 开 关 S1， 单 刀 双 掷 开 关 S2。102R9.实验时，先按图（a）连接好电路，再将温控室的温度 t 升至 80.0C。将 S2 与 1 端接通，闭合 S1，调节 的滑片位置，使电压表读数为某一值 ；保持 的 滑片位置不变，将 置于最大值，将 S2 与 2 端接1R0U1通，调节 ，使电压表读数仍为 ；断开 S1，记下此时 的读数。逐步降低温控室的温度 t，得到相应2 0 2R温度下 的阻值，直至温度降到 25.0C。实验得到的 数据见下表。tt/ C25.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0R2/ 900.0 680.0 500.0 390.0 32
18、0.0 270.0 240.0回答下列问题：（1）在闭合 S1 前，图（a）中 的滑片应移动到 （填“a”或“b” ）端；1（2）在图（b）的坐标纸上补齐数据表中所给数据点，并做出 曲线；2Rt101001 0.1图（c）20.0 40.0 60.0 80.0 100.0R2/t/ C02004006008001000图（b）（3）由 图 （ b） 可 得 到 在 范 围 内 的 温 度 特 性 。 当 时 ， 可 得 TR25C80 40Ct.TR；（4）将 握于手心，手心温度下 的 相 应 读数如图（c）所示，该读数为 ，则手心温度为 TR2 C。【答案】 (1). b (2).如图所示
19、7(3). （3）450 (4). （4）620.0 (5). 33.0【解析】本题主要考查研究小灯泡的伏安特性实验、利用伏安特性曲线计算实际功率及其相关的知识点，意在考查考生对小灯泡伏安特性曲线的理解和灵活运用相关知识，解决实际问题的能力。（1）图（a）的电路滑动变阻器采用限流接法，在闭合 S1前， R1应该调节到接入电路部分的电阻值最大，使电路中电流最小，即图（a）中的 R1的滑片应移到 b 端。（2）将 t=60和 t=70对应的两组数据对应画在坐标图上，然后用平滑曲线过尽可能多的数据点画出R2t 图象。（3）根据题述实验过程可知，测量的 R2数据等于对应的热敏电阻 RT的电阻值。由画出
20、的 R2t 图象可知，当 t=44.0时，对应的 RT=460。（4）由画出的 R2t 图象可知，当 RT=620.0，则手心温度 t=33.0.。【点睛】解答此题常见错误主要有：一是没有掌握滑动变阻器的分压接法和限流接法在开关闭合前滑动头的位置；二是没有认真阅读题述的实验过程，导致不能把电阻箱 R 的读数与热敏电阻阻值联系起来。24 （12 分）一质量为 的烟花弹获得动能 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mE烟花弹炸为质量相等的两部分，两部分获得的动能之和也为 ，且均沿竖直方向运动。爆炸时间极短，重E力加速度大小为 ，不计空气阻力和火药的质量。求g（1）烟花弹从地
21、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地面的最大高度。【答案】 （1） ；（2） 【解析】本题主要考查机械能、匀变速直线运动规律、动量守恒定律、能量守恒定律及其相关的知识点，8意在考查考生灵活运用相关知识解决实际问题的的能力。（1）设烟花弹上升的初速度为 ，由题给条件有0v21Em设烟花弹从地面开始上升到火药爆炸所用的时间为 ，由运动学公式有t0gtv联立式得12Etgm（2）设爆炸时烟花弹距地面的高度为 ，由机械能守恒定律有1h1h火药爆炸后，烟花弹上、下两部分均沿竖直方向运动，设炸后瞬间其速度分别为 和 。由题给条件1v2和动量守恒定律有2214mEv12
22、0由式知，烟花弹两部分的速度方向相反，向上运动部分做竖直上抛运动。设爆炸后烟花弹上部分继续上升的高度为 ，由机械能守恒定律有2h124mghv联立式得，烟花弹上部分距地面的最大高度为12Ehg25 （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 y 0 的区域存在方向垂直于 xOy 平面向外的匀强磁场。一个氕核 1H和一个氘核 21先后从 y 轴上 h点以相同的动能射出，速度方向沿 x 轴正方向。已知 1进入磁场时，速度方向与 x 轴正方向的夹角为 6，并从坐标原点 O 处第一次射出磁场。 1H的质量为 m，电荷量为 q。不计重力。求（1） 第一次进
23、入磁场的位置到原点 O 的距离；（2）磁场的磁感应强度大小；ExyOh9（3） 21H第一次离开磁场的位置到原点 O 的距离。【答案】 （1） ；（2） ；（3）【解析】本题考查带电粒子在电场中的类平抛运动、在匀强磁场中的匀速圆周运动及其相关的知识点，意在考查考生灵活运用相关知识解决问题的的能力。（1） 在电场中做类平抛运动，在磁场中做圆周运动，运动轨迹如图所示。设H在电场中的加速度大小为 ，初速度大小为 ，它在电场中的运动时间为 ，1a1v1t第一次进入磁场的位置到原点 的距离为 。由运动学公式有s1stv2ha由题给条件，1H进入磁场时速度的方向与 x 轴正方向夹角 。1H进入磁场时速度的
24、 y 分量的大160小为11tanv联立以上各式得123sh（2）1H在电场中运动时，由牛顿第二定律有1qEma设1进入磁场时速度的大小为 ，由速度合成法则有1v221t()v设磁感应强度大小为 B， 1H在磁场中运动的圆轨道半径为 ，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有1R211qR由几何关系得11sin联立以上各式得mEBqh6（3）设 21H在电场中沿 x 轴正方向射出的速度大小为 ，在电场中的加速度大小为 ，由题给条件得2v2a221()v由牛顿第二定律有1vxy 1O R1102qEma设 21H第一次射入磁场时的速度大小为 ，速度的方向与 x 轴正方向夹角为 ，入射点到原点的距离2v 2
25、为 ，在电场中运动的时间为 。由运动学公式有s2t2sv21hat22()2sintv联立以上各式得， ， 21s2121v设 21H在磁场中做圆周运动的半径为 ，由式及粒子在匀强磁场中做圆周运动的半径公式得R221mRqB()v所以出射点在原点左侧。设 1H进入磁场的入射点到第一次离开磁场的出射点的距离为 ，由几何关系有2s22sin联立式得， 1第一次离开磁场时的位置到原点 O 的距离为23(1)sh【点睛】此题与 2004 年全国理综卷第 25 题情景类似，都是带电粒子在匀强电场中类平抛运动后进入匀强磁场中做匀速圆周运动，且都是在第一象限和第二象限设置了竖直向下的匀强电场，在第三象限和第
26、四象限设置了方向垂直纸面向外的匀强磁场，解答需要的知识都是带电粒子在匀强电场中的类平抛运动规律和洛伦兹力等于向心力、几何关系等知识点。带电粒子在匀强电场中的类平抛运动和在匀强磁场中的匀速圆周运动是教材例题和练习中的常见试题，此题可认为是由两个课本例题或习题组合而成。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、到达状态 e。对此气体，下列说法正确的是 （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 低得 分 为 0 分） 。A过程中气体的压强逐渐减小B过程中气体对外界做正功C过程中气体从外界吸收了热量VTOacbed
