1、2018 年普通高等学校招生全国统一考试（新课标卷）物理一、选择题：本题共 8 个小题，每题 6 分，共 48 分。在每个小题给出的四个选项中，第1-4 题只有一项符合题目要求，第 5-8 题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对不全的得 3 分，有选错的得 0 分。1.（6 分）1934 年，约里奥居里夫妇用 粒子轰击铝核 Al，产生了第一个人工放射2713性核素 X：+ Aln+X。X 的原子序数和质量数分别为( )2713A.15 和 28B.15 和 30C.16 和 30D.17 和 31解析：设 X 的质量数为 m，电荷数为 n，根据核反应中质量数守恒和电荷数守恒可知：4+
2、27=1+m；2+13=0+n解得：m=30；n=15；故其原子序数为 15，质量数为 30；故 B 正确，ACD 错误。答案：B2.（6 分）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.16：1解析：根据题意可得 P 与 Q 的轨道半径之比为：rP：r Q=4：1根据开普勒第三定律有：=k32T得： =Pr32Q可得周期之比为：TP：T Q=8：1故 C 正确，ABD 错误。答案：C3.（6 分）一电阻接到方波交流电源上，在一个周期
3、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. ：1C.1：2D.2：1解析：由图可知，方形交流电源的有效值为 U0，故其一周期产生的热量为：Q 方 = T；20UR正弦式交流电的有效值为：U= 02故其一周期产生的热量为：Q 正 = T= ；UR20T故有：Q 方 ：Q 正 =2：1；故 D 正确，ABC 错误。答案：D4.（6 分）在一斜面顶端，将甲、乙两个小球分别以 v 和 的速度沿同一方向水平抛出，2两球都落在该斜面上。甲球落至斜面时的速率是乙
4、球落至斜面时速率的( )A.2 倍B.4 倍C.6 倍D.8 倍解析：设斜面倾角为 ，小球落在斜面上速度方向偏向角为 ，甲球以速度 v 抛出，落在斜面上，如图所示；根据平抛运动的推论可得 tan=2tan，所以甲乙两个小球落在斜面上时速度偏向角相等；故对甲有：v 甲末 = cosv对乙有：v 乙末 = ，2所以 ，故 A 正确、BCD 错误。1甲 末乙 末 答案：A5.（6 分）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 到 t1时间内，两车走过的路程相
5、等C.从 t1到 t2时间内，两车走过的路程相等D.在 t1到 t2时间内的某时刻，两车速度相等解析：A、xt 图象的斜率表示速度，在 t1时刻乙图象的斜率大于甲图象的斜率，所以乙车的速度大于甲车速度，故 A 错误；B、从 0 到 t1时间内，两车走过的路程是乙车大于甲车，故 B 错误；C、从 t1到 t2时间内，两车走过的路程均为 x2x 1，路程相等，故 C 正确；D、根据图象可知，在 t1时刻乙图象的斜率大于甲图象的斜率，在 t2时刻乙图象的斜率小于甲图象的斜率，在 t1到 t2时间内的某时刻二者的斜率相同，此时两车速度相等，故 D 正确。答案：CD6.（6 分）地下矿井中的矿石装在矿车
6、中，用电机通过竖井运送到地面。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，其中图线分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同；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。对于第次和第次提升过程，( )A.矿车上升所用的时间之比为 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 4：5解析：A、设第次提升过程矿车上升所用的时间为 t。根据 vt 图象的面积表示位移，得： = +02vt00(t)t2vA0(t2)解得 t=2.5t 0。所以第次和第次提升过程矿车上升所用的时间之比为 2t0：
7、t=4：5，故 A 正确。B、根据图象的斜率表示加速度，知两次矿车匀加速运动的加速度相同，由牛顿第二定律得 Fmg=ma，可得 F=mg+ma，所以电机的最大牵引力相等，故 B 错误。C、设电机的最大牵引力为 F。第次电机输出的最大功率为 P 1=Fv0，第次电机输出的最大功率为 P 2=F v0，因此电机输出的最大功率之比为 2：1，故 C 正确。1AD、电机所做的功与重力做功之和为零，因此电机做功之比为 W 1：W 2=1：1，故 D 错误。答案：AC7.（6 分）如图(a)，在同一平面内固定有一长直导线 PQ 和一导线框 R，R 在 PQ 的右侧。导线 PQ 中通有正弦交流电 i，i 的
8、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= 时为零4TB.在 t= 时改变方向2C.在 t= 时最大，且沿顺时针方向D.在 t=T 时最大，且沿顺时针方向解析：A、向上的电流在线框处的磁场的方向向里，由图可知，当时间为 时刻，电流的4T变化率为 0，电流产生的磁场的变化率为 0，则线框产生的感应电动势与感应电流为 0，且在感应电流为 0 的时刻，感应电流的方向会发生变化；故 A 正确，B 错误；C、结合正弦曲线变化的特点可知，当 PQ 中的电流为 0 时，电流的变化率最大，所以电流产生的磁场的变化率最大，所以在时刻 t= 时或 t=T 时刻
9、线框内磁通量的变化率最大，则2T产生的电动势最大；在 t= 时刻，向里的磁场减小，R 内产生的感应电流的磁场的方向向2T里，根据安培定则可知，电流的方向为顺时针方向，同理可知，在 t=T 时刻感应电流的方向为逆时针方向，故 C 正确，D 错误。答案：AC8.（6 分）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.a 的
10、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 的动量大小相等解析：A、两个粒子都做初速度为零的匀加速直线运动，则有 y= = 。由题意21at2qEtmA知，相同时间内 a 的位移大于 b 的位移，q、E 又相等，可知 mam B.故 A 错误。B、根据动能定理得 E k0=qEy，即 t 时刻粒子的动能为 E k=qEy，a 的位移大，电场力做功多，所以在 t 时刻，a 的动能比 b 的大，故 B 正确。C、在 t 时刻，a、b 经过电场中同一水平面，电势相等，它们的电荷量也相等，符号相反，由 E =q 知，a
11、 和 b 的电势能不相等，故 C 错误。D、由动量定理得 qEt=p0，得 t 时刻粒子的动量为 p=qEt，q、E、t 都相等，则在 t 时刻，a 和 b 的动量大小相等，故 D 正确。答案：BD二、非选择题。第 9-12 题为必考题，每个试题考生都必须作答。第 13-16 题为选考题，考生根据要求作答。 （一）必考题。9.（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。乙把手放在尺的下端（位置恰好处于 L 刻度处，但未碰到尺） ，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
12、到尺子下落后快速用手指夹住尺子。若夹住尺子的位置刻度为 L1，重力加速度大小为 g，则乙的反应时间为 （用L、L 1和 g 表示） 。解析：尺子做自由落体运动，根据位移公式：h= ，21t而从尺子下落到乙手指夹住尺子，尺子下落的位移为：h=LL 1；因此乙的反应时间为 t= 。12()g答案： 。12(L)g(3)已知当地的重力加速度大小为 g=9.80m/s2，L=30.0cm，L 1=10.4cm。乙的反应时间为 s。 （结果保留 2 位有效数字）解析：当地的重力加速度大小为 g=9.80m/s2，L=30.0cm=0.3m，L 1=10.4cm=0.104m，代入 t= 1(L)g解得：
13、t=0.20s。答案：0.20。(4)写出一条能提高测量结果准确程度的建议： 。解析：从反应时间的表达式 t= ；可知，若要提高测量结果准确程度，除多次12(L)g测量位移，取平均值，还可以减小手指与尺子的间距，从而提高反应时间的准确度。答案：多次测量平均值；或者，初始时乙的手指尽可能接近尺子。10.（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为标准定值电阻（R 0=20.0） ； 可视为理想电压表；S 1为单刀开关，S 2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；解析：根据描点法可
14、得出对应的图象如图所示；答案：如上图所示。(2)将滑动变阻器滑动端置于适当的位置，闭合 S1；(3)将开关 S2掷于 1 端，改变滑动变阻器滑动端的位置，记下此时电压表 的示数 U1；然后将 S2掷于 2 端，记下此时电压表 的示数 U2；(4)待测电阻阻值的表达式 Rx= （用 R0、U 1、U 2表示） ；解析：根据实验过程以及电路图可知，R x与 R0串联，当开关接 1 时，电压表测量 R0两端的电压，故电流为：I= 10U而开关接 2 时，测量两电阻总的电压，则可知，R x两端的电压为：U=U 2U 1；由欧姆定律可知，待测电阻阻值的表达式为：R x= = = R0。I210答案： R
15、0。21U(5)重复步骤(3)，得到如下数据：1 2 3 4 5U1/V 0.25 0.30 0.36 0.40 0.44U2/V 0.86 1.03 1.22 1.36 1.4913.44 3.43 3.39 3.40 3.39(6)利用上述 5 次测量所得 的平均值，求得 Rx= 。 （保留 1 位小数）21U解析： 的平均值为 =3.41；213.4.3940.5则结合(4)中公式可知，R x= R0= =2.41R0=2.4120.0=48.2。211.U答案：48.2。11.（12 分）如图，从离子源产生的甲、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
16、直于磁场边界射入匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，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。不计重力影响和离子间的相互作用。求：(1)磁场的磁感应强度大小；解析：甲粒子在电场中加速，由动能定理得：q 1U= m1v12，由题意可知，甲离子在磁场中做圆周运动的轨道半径：r 1= l，甲离子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：q 1v1B=m1 ，2r解得：B= 。14Uvl答案：磁场的磁感应强度大小为 。14Uvl(2)甲、乙两种离子的比荷之比。解析：离子在电场中加速，由动能定理得：对甲
17、：q 1U= m1v12，对乙：q 2U= m2v22，由题意可知，甲离子在磁场中做圆周运动的轨道半径：r 1= l，2乙离子在磁场中做圆周运动的轨道半径：r 2= l，4离子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：对甲：q 1v1B=m1 ，2r对乙：q 2v2B=m2 ，离子的比荷：k= ，qm解得，甲乙离子的比荷之比： = 。12k4答案：甲、乙两种离子的比荷之比为 1：4。12.（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 为圆弧轨道的直径，O 为圆心，OA 和 OB 之间的夹角为 ，sin= 。一质量为
18、35m 的小球沿水平轨道向右运动，经 A 点沿圆弧轨道通过 C 点，落至水平轨道；在整个过程中，除受到重力及轨道作用力外，小球还一直受到一水平恒力的作用。已知小球在 C 点所受合力的方向指向圆心，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；解析：设水平恒力的大小为 F，小球到达 C 点时所受合力的大小为 F，由力的合成法则，则有： 0tanFmgF2=（mg） 2+F02；设小球到达 C 点时的速度大小为 v，由牛顿第二定律得：F=m2vR联立上式，结合题目所给数据，解得：F 0= ，v= 。34mg5答案：水平恒力的大小 和小
19、球到达 C 点时速度的大小 。34g2g(2)小球达 A 点时动量的大小；解析：设小球到达 A 点的速度大小 v1，作 CDPA，交 PA 于 D 点，由几何关系得：DA=RsinCD=R（1+cos）由动能定理有，mgCDF 0DA= 221mv联立上式，结合题目所给数据，那么小球在 A 点的动量大小为：P=mv 1= 。23mgR答案：小球达 A 点时动量的大小 。23gR(3)小球从 C 点落至水平轨道所用的时间。解析：小球离开 C 点后，在竖直方向上做初速度不为零的匀加速直线运动，加速度大小为g，设小球在竖直方向的初速度为 v ，从 C 点落到水平轨道上所用时间为 t，由运动学公式，则
20、有：v t+ =CD21tv =vsin联立上式，结合题目数据，解得：t= 。35Rg答案：小球从 C 点落至水平轨道所用的时间 。（二）选考题：共 15 分，请考生从 2 道物理题中任选一题作答，如果多做，则按所做的第一题计分。物理选修 3-3（15 分）13.（5 分）如图，一定量的理想气体从状态 a 变化到状态 b，其过程如 pV 图中从 a 到 b的直线所示。在此过程中( )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全部用于对外做功解析：A、由图知气体的 pV 一直增大，由 =C 知气体的温度一直升高，故 A 错误。pVTB
21、、一定量的理想气体内能只跟温度有关，温度一直升高，气体的内能一直增加，故 B 正确。C、气体的体积增大，则气体一直对外做功，故 C 正确。D、气体的内能一直增加，并且气体一直对外做功，根据热力学第一定律U=W+Q 可知气体一直从外界吸热，故 D 正确。E、气体吸收的热量用于对外功和增加内能，故 E 错误。答案：BCD14.（10 分）在两端封闭、粗细均匀的 U 形细玻璃管内有一段水银柱，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
22、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。解析：设 U 形管平放时左右两边空气柱的长度分别为 a 和 b，它们的压强为 p。当 U 形管两端竖直朝上时，左边气体的压强为 p1=12.0cmHg，右边气体的压强为 p2=12.0cmHg6cmHg=6cmHg。左右两部分气体作等温变化，分别由玻意耳定律得对左部分气体有 p 1l1S=paS对右部分气体有 p 2l2S=pbS由几何关系有 a+b=l 1+l2=30cm联立以上各式得 a=22.5cm，b=7.5cm。答案：U 形管平放时左右两边空气柱的长度分别为 22.5cm 和 7.5cm。【物理-选修 3-4】 （15 分）15.（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( )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
