2018年全国卷Ⅲ理综高考试题(含答案).pdf

2018 年全国 第 1 页（共 10 页）OTt/su0-u0u/VOTt/su0-u0u/Vtxt1t2x1x2甲乙O绝密绝密启用前启用前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（III 卷）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 1417 题只有一项符合题目要求，第 1821 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。141934 年，约里奥-居里夫妇用 粒子轰击铝核，产生了第一个人工放射性核素2713AlX：。X 的原子序数和质量数分别为2713+Aln+XA15 和 28B15 和 30C16 和 30D17 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A2:1B4:1C8:1D16:116一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为 Q方；若该电阻接到正弦交变电源上，在一个周期内产生的热量为 Q正。该电阻上电压的峰值为 u0，周期为 T，如图所示。则 Q方:Q正等于ABC1:2D2:11:22:117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，两球都落在该斜面上。甲2v球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的A2 倍B4 倍C6 倍D8 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 到 t1时间内，两车走过的路程相等C从 t1到 t2时间内，两车走过的路程相等D从 t1到 t2时间内的某时刻，两车速度相等2018 年全国 第 2 页（共 10 页）tvt02t0Ov0/2v0OTt/siT/4T/23T/4RPQ图（a）图（b）ab19地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送至地面。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 45B电机的最大牵引力之比为 21C电机输出的最大功率之比为 21D电机所做的功之比为 4520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 中通有正弦交流电流 i，i 的变化如图（b）所示，规定从 Q 到 P 为电流的正方向。导线框 R 中的感应电动势A在时为零4Tt B在时改变方向2Tt C在时最大，且沿顺时针方向2Tt D在时最大，且沿顺时针方向tT21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Aa 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：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（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、L1和 g 表示）。（3）已知当地的重力加速度大小为 g=9.80 m/s2，L=30.0 cm，L1=10.4 cm，乙的反应时间为_s。（结果保留 2 位有效数字）2018 年全国 第 3 页（共 10 页）图（a）图（b）S1RxREV12S2R0S1VRR0RxS2电源（4）写出一条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为标准定值电阻（R0=20.0）；可视为理想电压表。S1为单刀开关，S2位单刀双掷开关，E 为电源，R 为滑动变阻器。采用如下步骤完V成实验：（1）按照实验原理线路图（a），将图（b）中实物连线；（2）将滑动变阻器滑动端置于适当位置，闭合 S1；（3）将开关 S2掷于 1 端，改变滑动变阻器动端的位置，记下此时电压表的示数 U1；然后将 S2掷V于 2 端，记下此时电压表的示数 U2；V（4）待测电阻阻值的表达式 Rx=_（用 R0、U1、U2表示）；（5）重复步骤（3），得到如下数据：12345U1/V0.250.300.360.400.44U2/V0.861.031.221.361.4921UU3.443.433.393.403.39（6）利用上述 5 次测量所得的平均值，求得 Rx=_。（保留 1 位小数）21UU2018 年全国 第 4 页（共 10 页）APBOCRM离子源NU24(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；（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 为圆弧轨道的直径。O 为圆心，OA 和 OB 之间的夹角为，sin=，一质量为 m 的小球沿水平轨道向右运动，53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；（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。2018 年全国 第 5 页（共 10 页）VpOabO8y/cmx/cm16l1l2（二）选考题：共 45 分。请考生从 2 道物理题、2 道化学题、2 道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。学科网33物理选修 3-3（15 分）（1）(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 p-V 图中从 a 到 b 的直线所示。在此过程中_。（填正确答案标号。选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分。每选错 1 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全部用于对外做功（2）(10 分)在两端封闭、粗细均匀的 U 形细玻璃管内有一股水银柱，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=18.0 cm 和 l2=12.0 cm，左边气体的压强为 12.0 cmHg。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=0.20 s 时的波形分别如图中实线和虚线所示。己知该波的周期 T0.20 s。下列说法正确的是_。(填正确答案标号。选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分。每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分)A波速为 0.40 m/sB波长为 0.08 mCx=0.08 m 的质点在 t=0.70 s 时位于波谷Dx=0.08 m 的质点在 t=0.12 s 时位于波谷2018 年全国 第 6 页（共 10 页）ABCDEFOE若此波传入另一介质中其波速变为 0.80 m/s，则它在该介质中的波长为 0.32 m（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 点做AC 边的垂线交 AC 于 F。该同学在 D 点正上方向下顺着直线 DF 的方向观察。恰好可以看到小标记的像；过 O 点做 AB 边的垂线交直线 DF 于 E；DE=2 cm，EF=1 cm。求三棱镜的折射率。(不考虑光线在三棱镜中的反射)2018 年全国 第 7 页（共 10 页）2018 年普通高等学校招生全国统一考试理科综合参考答案14B15C16D17A18CD19AC20AC21BD22（1）（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12 LLg（）23（1）（4）（6）48.22011URU24（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211 112qUm v由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有211 111vq v BmR由几何关系知12Rl由式得14UBlv（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222 212q Um v2018 年全国 第 8 页（共 10 页）222 222vq v BmR由题给条件有222lR 由式得，甲、乙两种离子的比荷之比为1212:1:4qqmm25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0tanFmg2220()FmgF设小球到达 C 点时的速度大小为 v，由牛顿第二定律得2vFmR由式和题给数据得034Fmg52gRv（2）设小球到达 A 点的速度大小为，作，交 PA 于 D 点，由几何关系得1vCDPAsinDAR(1cosCDR）由动能定理有22011122mg CDFDAmvmv由式和题给数据得，小球在 A 点的动量大小为1232mgRpmv（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，从 C 点落至水平轨道上所用时间为 t。由运动学公式有v2018 年全国 第 9 页（共 10 页）212v tgtCDsinvv11由式和题给数据得11355Rtg1233（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1212ppg ll（）式中为水银密度，g 为重力加速度大小。由玻意耳定律有p1l1=pl1p2l2=pl2l1l1=l2l2由式和题给条件得l1=22.5 cml2=7.5 cm34（1）ACE（2）过 D 点作 AB 边的发现，连接 OD，则为 O 点发出的光纤在 D 点的入射角；设NNODN该光线在 D 点的折射角为，如图所示。根据折射定律有sin=sinn2018 年全国 第 10 页（共 10 页）式中 n 为三棱镜的折射率由几何关系可知=6030EOF在中有OEFsinEFOEEOF由式和题给条件得2 cmOE 根据题给条件可知，为等腰三角形，有OEDA30由式得3n