高考全国卷1理综物理(含解析)(2).doc

高考全国卷1理综物理〔含解析〕〔2〕

2018年普通高等学校招生全国统一考试
理科综合能力测试
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14～18题只有一项符合题目要求，第19～21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
解析：列车做初速度为零的匀加速直线运动规律，列车动能：，又因为：，所以，动能跟速度平方成正比，A选项错误；根据动能定理，故动能与位移成正比，B选项正确；动能与速度平方成正比，故C选项错误；由，可知动能与动量的平方成正比，D选项错误.正确答案：B.
考点：匀变速直线运动，动能和动量数值关系，动能定理
15．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
O
F
x
A
O
F
x
B
O
F
x
C
O
F
x
D

解析：物块静止时受到向上的弹力和向下的重力，处于平衡状态有：，施加拉力F后，物块向上做匀加速直线运动，有牛顿第二定律有：，，A选项正确.正确答案：A
考点：弹簧弹力，牛顿第二定律
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
A．a、b的电荷同号， B．a、b的电荷异号，
C．a、b的电荷同号， D．a、b的电荷异号，
a
b
c

解析：对固定的小球c受到的库仑力分析，要使c球受到的库仑力合力与a、b的连线平行，则竖直方向对小球c受到的库仑力合力为零，则a、b的电荷必须异号，如下图所示，则有：，正确答案：D
考点：库仑定律处理平衡问题
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增加到〔过程II〕.在过程I、II中，流过OM的电荷量相等，则等于
A． B． C． D．2
解析：通过导体横截面的带电量为：，过程I流过OM的电荷量为：，过程II流过OM的电荷量：，依题意有，即：，解得：，正确答案：B.
考点：法拉第电磁感应定律，通过导体横截面的带电量

18．如图，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为；bc是半径为的四分之一圆弧，与ab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，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，机械能的增量为
A． B． C． D．
解析：小球始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，机械能的增量，机械能的增量等于水平外力在从a点开始运动到其轨迹最高点过程做的功，有动能定理有小球运动到c点的速度为：，解得：，小球运动到c点后斜上抛，根据小球受力情况，可分解为水平方向初速度为零的匀加速，加速度为，竖直方向竖直上抛，小球上升至最高点时，竖直方向速度减少为零，时间为，水平方向的位移为：，综上述小球从a点开始运动到其轨迹最高点，机械能的增量为，正确答案为：Ca
b
c
R

考点：动能定理，运动的合成和分解
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
解析：小磁针的N极为直导线在该处产生磁场的方向，开关闭合后的瞬间，通过右边线圈的电流增大，在铁芯产生的磁场增大，通过左侧的线圈的磁通量增大，根据楞次定律可判断，直导线的电流从南流向北，再根据右手螺旋定则可判断，小磁针磁场方向垂直纸面向里，小磁针向里转动，选项A正确；开关闭合并保持一段时间后，通过左侧的线圈磁通量不变，不会产生电磁感应现象，所以直导线无感应电流流过，小磁针不转动，选项B和C都错；开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，通过左侧线圈的磁通量减小，直导线产生北流向南的电流，则小磁针向外转动，选项D正确.正确答案：AD
考点：电磁感应现象，右手螺旋定则

20．2017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
解析：依题意两颗中子星符合“双星系统模型”，根据已知条件可以求出中子星的周期T，对m1: 对m2:，由几何关系：联立以上各式可解得：，，，速率之和.正确答案：BC.
考点：万有引力定律的应用，双星系统

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
A．平面c上的电势为零
B．该电子可能到达不了平面f
C．该电子经过平面d时，其电势能为
D．该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍
解析：匀强电场内间距相等，则每通过两个等势面电场力做功相同，则 ，即， ，所以，A选项正确；根据动能定理a到f点：，即：，可得：，故电子能到达等势面f，选项B错误；根据动能定理a到d点：，可得：，同理电子到达等势面c的动能，由于等势面c的电势为零，电子在等势面c的电势能为零，根据能量守恒，电子在运动过程中电势能和动能的总和保持一个定值，即，故电子经过平面d时，其电势能为，选项C错误；电子经过平面b和d时的动能分别为：和，电子经过平面b时的速率是经过d时的倍，选项D错误.正确答案：AB.
考点：静电力做功计算，动能定理，电势能，等势面

三、非选择题：共174分.第22～32题为必考题，每个试题考生都必须作答.第33～38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；当托盘内放有质量为的砝码时，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〕.
答案：3.775 53.7
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〔25°C时的阻值〕为；电源E〔，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〕；电阻箱〔阻值范围〕；单刀开关S1，单刀双掷开关S2.
实验时，先按图〔a〕连接好电路，再将温控室的温度t升至80.0°C.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，得到相应温度下的阻值，直至温度降到25.0°C.实验得到的数据见下表.
t/
25.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
R2/W
900.0
680.0
500.0
390.0
320.0
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；
〔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；
×10
×100
×1
×0.1
图（c）
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
R2/W
t/
0
200
400
600
800

1000
图（b）

〔3〕由图〔b〕可得到在范围内的温度特性.当时，可得 ；
〔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 °C.

20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
R2/W
t/
0
200
400
600
800
1000
23．答案：
〔1〕b
〔2〕如图
〔3〕450
〔4〕

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，重力加速度大小为，不计空气阻力和火药的质量.求
〔1〕烟花弹从地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.
24． 解析：
〔1〕设烟花弹上升的初速度为，由题给条件有
①
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
②
联立①②式得
③
〔2〕设爆炸时烟花弹距地面的高度为，由机械能守恒定律有
④
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.由题给条件和动量守恒定律有
⑤
⑥
由⑥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
⑦
联立④⑤⑥⑦式得，烟花弹上部分距地面的最大高度为
⑧

25．〔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.一个氕核和一个氘核先后从y轴上点以相同的动能射出，速度方向沿x轴正方向.已知进入磁场时，速度方向与x轴正方向的夹角为，并从坐标原点O处第一次射出磁场.的质量为，电荷量为.不计重力.求
〔1〕第一次进入磁场的位置到原点O的距离；
〔2〕磁场的磁感应强度大小；
〔3〕第一次离开磁场的位置到原点O的距离.

x
y
q1
O
R1
25．解析：
〔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，第一次进入磁场的位置到原点Ｏ的距离为.由运动学公式有

①
②
由题给条件，进入磁场时速度的方向与x轴正方向夹角.进入磁场时速度的y分量的大小为
③
联立以上各式得
④
〔2〕在电场中运动时，由牛顿第二定律有
⑤
设进入磁场时速度的大小为，由速度合成法则有
⑥
设磁感应强度大小为B，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
⑦
由几何关系得
⑧
联立以上各式得
⑨
〔3〕设在电场中沿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
⑩
由牛顿第二定律有
⑪
设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为，在电场中运动的时间为.由运动学公式有
⑫
⑬
⑭
⑮
联立以上各式得
，， ⑯
设在磁场中做圆周运动的半径为，由⑦⑯式及粒子在匀强磁场中做圆周运动的半径公式得
⑰
所以出射点在原点左侧.设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
⑱
联立④⑧⑯⑰⑱式得，第一次离开磁场时的位置到原点O的距离为
⑲

〔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.
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①、②、③、④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①中气体的压强逐渐减小
B．过程②中气体对外界做正功
C．过程④中气体从外界吸收了热量
D．状态c、d的内能相等
E．状态d的压强比状态b的压强小
答案：〔1〕BDE
〔2〕〔10分〕如图，容积为V的汽缸由导热材料制成，面积为S的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分，汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连，细管上有一阀门K.开始时，K关闭，汽缸内上下两部分气体的压强均为.现将K打开，容器内的液体缓慢地流入汽缸，当流入的液体体积为时，将K关闭，活塞平衡时其下方气体的体积减小了.不计活塞的质量和体积，外界温度保持不变，重力加速度大小为g.求流入汽缸内液体的质量.
〔2〕解析：
设活塞再次平衡后，活塞上方气体的体积为，压强为；下方气体的体积为，压强为.在活塞下移的过程中，活塞上、下方气体的温度均保持不变，由玻意耳定律得
①
②
由已知条件得
③
④
设活塞上方液体的质量为m，由力的平衡条件得
⑤
联立以上各式得
⑥

34．[物理——选修3-4]〔15分〕
〔1〕〔5分〕如图，△ABC为一玻璃三棱镜的横截面，.一束红光垂直AB边射入，从AC边上的D点射出，其折射角为，则玻璃对红光的折射率为 .若改用蓝光沿同一路径入射，则光线在D点射出时的折射角 〔填“小于”“等于”或“大于”〕.

答案：〔1〕 大于

〔2〕〔10分〕一列简谐横波在时的波形图如图〔a〕所示，P、Q是介质中的两个质点.图〔b〕是质点Q的振动图像.求
〔i〕波速及波的传播方向；
〔ii〕质点Q的平衡位置的x坐标.
0
图（b）
A
1
y
t/s
2
0
A
18 cm

P
Q
图（a）
y
x/cm

〔2〕解析：
〔i〕由图〔a〕可以看出，该波的波长为
①
由图〔b〕可以看出，周期为
②
波速为
③
由图〔b〕知，当时，Q点向上运动，结合图〔a〕可得，波沿轴负方向传播.

〔ii〕设质点P、Q平衡位置的x坐标分别为、.由图〔a〕知，处，因此
④
由图〔b〕知，在时Q点处于平衡位置，经，其振动状态向x轴负方向传播至P点处，由此及③式有
⑤
由④⑤式得，质点Q的平衡位置的x坐标为
⑥

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