1、2018年普通高等学校招生全国统一考试（全国 卷） 理科综合能力测试物理试卷 一、选择题 （每小题 6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 【解析】试题分析：受力分析，找到能影响动能变化的是那几个物理量，然后观测这几个物理量的变化即可。 木箱受力如图所示： 木箱在移动的过程中有两个力做功，拉力做正功，摩擦力做负功， 根据动能定理可知即： WF-Wf=12 mv2-0，所以动能小于拉力做的功，故
2、 A正确；无法比较动能与摩擦力做功的大小， CD 错误。 故选 A 点睛：正确受力分析，知道木箱在运动过程中有那几个力做功且分别做什么功，然后利用动能定理求解末动能的大小。 15 高空坠物极易对行人造成伤害。若一个 50 g 的鸡蛋从一居民楼的 25 层坠下，与地面的撞击时间约为 2 ms，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约 为 （ ） （ A） 10 N （ B） 102 N （ C） 103 N （ D） 104 N 【答案】 C 【解析】试题分析：本题是一道估算题，所以大致要知道一层楼的高度约为 3m，可以利用动能定理或者机械能守恒求落地时的速度，并利用动量定理求力的大小。 设鸡蛋落地瞬间的速
3、度为 v，每层楼的高度大约是 3m， 由动能定理可知： ， 解得： 落地时受到自身的重力和地面的支持力，规定向上为正， 由动量定理可知： ，解得： ， 根据牛顿第三定律可知鸡蛋对地面产生的冲击力约为 103 N，故 C 正确 故选 C 点睛：利用动能定理求出落地时的速度，然后借助于动量定理求出地面的接触力 16 2018 年 2 月，我国 500 m 口径射电望远镜（天眼）发现毫秒脉冲星 J0318+0253，其自转周期 T=5.19 ms，假设星体为质量均匀分布的球体，已知万有引力常量为 6.6710-11Nm/kg2。以周期 T 稳定自转的星体的密度最小值约 为 （ ） （ A） 5109
4、kg/m3 （ B） 51012kg/m3 （ C） 51015kg/m3 （ D） 51018kg/m3 【解析】试题分析 ;在天体中万有引力提供向心力，即 ，天体的密度公式 ，结合这两个公式求解。 设脉冲星值量为 M，密度为 根据天体运动规律知： 代入可得： ，故 C 正确； 故选 C 点睛：根据万有引力提供向心力并结合密度公式 求解即可。 17 用波长为 300 nm 的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为 1.2810-19 J。已知普朗克常量为6.6310-34 Js，真空中的光速为 3.00108 ms-1，能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约 为 （ ） （ A） 110
5、14 Hz （ B） 81014 Hz （ C） 21015 Hz （ D） 81015 Hz 点睛：本题比较简单，知道光电效应方程并利用方程求解即可。 18 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 32 l 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 （ ） 【解析】试题分析：找到线框在移动过程中谁切割磁感线，并根据右手定则判断电流的方向，从而判断整个回路中总电流的方向。要分过程处理本题。 第一过程从 移动 的过程中 左边导体棒切割产生的电流
6、方向是顺时针，右边切割磁感线产生的电流方向也是顺时针，两根棒切割产生电动势方向相同所以 ，则电流为 ，电流恒定且方向为顺时针， 再从 移动到 的过程中左右两根棒切割磁感线产生的电流大小相等，方向相反，所以回路中电流表现为零， 然后从 到 的过程中，左边切割产生的电流方向逆时针，而右边切割产生的电流方向也是逆时针， 所以电流的大小为 ，方向是逆时针 （ A） （ B） （ C） （ D） 当线框再向左运动时，左边切割产生的电流方向顺时针，右边切割产生的电流方向是逆时针，此时回路中电流表现为零，故线圈在运动过程中电流是周期性变化，故 D 正确； 故选 D 点睛：根据线圈的运动利用楞次定律找到电流的
7、方向，并计算电流的大小从而找到符合题意的图像。 19 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 【解析】试题分析：在 v-t 图像中图像包围的面积代表了运动走过的位移，图像的斜率代表加速度，解本题要利用这个知识点求解。 AB， v-t 图像中图像包围的面积代表运动走过的位移，两车在 t2时刻并排行驶，利用逆向思维并借助于面积可知在 t1时刻甲
8、车在后，乙车在前，故 A错误， B正确； CD、图像的斜率表示加速度，所以甲的加速度先减小后增大，乙的加速度也是先减小后增大，故 C 错 D 正确； 故选 BD 点睛：本题考查了对图像的理解及利用图像解题的能力问题 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 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 13 B0和 12 B0，方向也垂直于纸面向外。 则 （ ） （ A） 流经 L1的电流在
9、 b 点产生的磁感应强度大小为 712 B0 （ B） 流经 L1的电流在 a 点产生的磁感应强度大小为 112 B0 （ C） 流经 L2的电流在 b 点产生的磁感应强度大小为 112 B0 （ D） 流经 L2的电流在 a 点产生的磁感应 强度大小为 712 B0 【答案】 AC 【解析】试题分析：先利用右手定则判断通电导线各自产生的磁场强度，然后在利用矢量叠加的方式求解各个导体棒产生的磁场强度。 L1在 ab 两点产生的磁场强度大小相等设为 B1，方向都垂直于纸面向里，而 L2在 a 点产生的磁场强度设为B2，方向向里，在 b 点产生的磁场强度也为 B2，方向向外，规定向外为正，根据矢量
10、叠加原理可知 可解得： ; 故 AC 正确； 故选 AC 点睛：磁场强度是矢量，对于此题来说 ab 两点的磁场强度是由三个磁场的叠加形成，先根据右手定则判断导线在 ab 两点产生的磁场方向，在利用矢量叠加来求解即可。 21 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）
11、 若该粒子从 M 点移动到 N 点，则电场力做功一定为 W1+W22 （ C） 若 c、 d 之间的距离为 L，则该电场的场强大小一定为 W2qL （ D） 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 点睛： 对匀强电场的电场特征要了解，利用电场力做功与电势差之间的关系求解。 二、非选择题： 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100A， 内阻 900）；电阻箱 R1（阻值范围 0999.9）；电阻箱 R2（阻值范围 099 999.9）；导线若干。 要求利用所给器材先组装一个量程为 1 mA 的直流电流表，在此基础
12、上再将它改装成量程为 3 V的直流电压表。组装好的多用电表有电流 1 mA 和电压3 V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=_； R2=_（保留到个位） 【答案】 【解析】（ 1） R1的电阻比较小，所以 R1与表头并联构成大量程的的电流表， R2的阻值比较大，与改装后的电流表串联可充当大量程的电压表，设计电路图如图所示 ；学科 #网 改装电流表需要并联一个电阻，要改装 1mA的电流表需要并联的电阻 ，所以选用与变阻箱 R1并联， 并联后的总电阻为 要改
13、装 3V电压表需要串联电阻，串联电阻的阻值为 点睛：利用串并联的关系求解改装电表时需要串联的电阻或者并联的电阻大小。 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/kg 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 滑动摩擦力 f/N 2.15 2.36
14、2.55 f4 2.93 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 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=9.80 m/s2，由绘出的 f-m 图线求得 =_（保留 2 位有效数字） 。 【解析】试题分析： 描点连线时要注意让所有点均匀分布在线上或线的两边 要结合图像坐标整理出相应的数学函数，然后观测斜率和截距分别代表什么。 （ 1）指针在 2.7 与 2.8 之间，估读为 2.75N （
15、2）描点画线注意让所有点均匀分布在线上或线的两边，作图如下： （ 3）木块受到的是滑动摩擦力，根据滑动摩擦力的定义知 把公式化简可得： 所以图像的斜率 （ 4）取 g=9.80 m/ ，取图像上相距较远的两点求斜率 则 点睛：在描点连线时要注意尽可能让点在直线上，如果没法在直线上也要均匀分布在直线的两侧，来减小误差。 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 4.5 m， A车向前滑动了 2.0 m，已知 A和 B的质量分别为 2.0103kg
16、和 1.5103kg，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。 【解析】试题分析：两车碰撞过程动量守恒，碰后两车在摩擦力的作用下做匀减速运动，利用运动学公式可以求得碰后的速度，然后在计算碰前 A车的速度。 （ 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 式中 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 ，碰撞后滑行的距离为 。由运动学公式有 联立 式并利用题给数据得 （ 2）设
17、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 设碰撞后瞬间 A 车速度的大小为 ，碰撞后滑行的距离为 。由运动学公式有 设碰撞后瞬间 A 车速度的大小为 ，两车在碰撞过程中动量守恒，有 联立 式并利用题给数据得 点睛：灵活运用运动学公式及碰撞时动量守恒来解题。 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
18、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 6 ，求该粒子的比荷及其从 M 点运动到 N点的时间。 【解析】试题分析：（ 1）粒子在电场中做类平抛，然后进入磁场做圆周运动，再次进入电场做类平抛运动，结合相应的计算即可画出轨迹图 。 （ 2）在电场中要分两个方向处理问题，一个方向做匀速运动，一个方向做匀加速
19、运动。 （ 3）在磁场中的运动关键是找到圆心，求出半径，结合向心力公式求解。 （ 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） （ 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 （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=ma 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=at 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 由几何关系得 联立 式得 （ 3）由运动学公式和题给数据得 联立 式得 设粒子由 M 点运动到 N 点所用的时间为 ，则 式中 T 是粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期， 由 式得 故本题答案是：（ 1）轨迹图如图所示：
