物理高考真题卷-全国3（含答案解析）

2018年普通高等学校招生全国统一考试-全国in卷

物理一、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14〜17题只有一项符合题目要求，第18-21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。1934年,约里奥-居里夫妇用a粒子轰击铝核弘A1,产生了第一个人工放射性核素X:a+nAl-n+XoX的原子序数和质量数分别为A.15和28 B.15和30C.16和30 D.17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0的周期之比约为A.2：1B.4：1C.8：1D.16：116.一电阻接到方波交流电源上,在一个周期内产生的热量为0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内:。该电阻上电压的峰值均为®周期均为T,如图所示。则。力等于A.1：V2B.V2：1C.1：2D.2：117.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。甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率A.2倍B.4倍C.6倍D.8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18.位置x随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是ooA.在力时刻两车速度相等B.从0到小时间内，两车走过的路程相等C.从小到友时间内，两车走过的路程相等D.在&至IJ七时间内的某时刻,两车速度相等19. 地下矿井中的矿石装在矿车中，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r随时间t的变化关系如图所示，其中图线①②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①次和第②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47520.如图(a),在同一平面内固定有一长直导线掰和一导线框R,R在阁的右侧。导线图中通有正弦交流电了,/的变化如图(b)所示,规定从0到P为电流正方向。导线框斤中的感应电动势图（a）图（b）A.在时为零4B.在时改变方向C.在时最大,且沿顺时针方向D.在片71时最大,且沿顺时针方向21.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、6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、8,它们由静止开始运动。在随后的某时刻。a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面。a、。间的相互作用和重力可忽略。下列说法正确的是।1•/]A.a的质量比6的大B.在力时刻,a的动能比6的大C.在1时刻,a和b的电势能相等D.在t时亥（a和b的动量大小相等二、非选择题:包括必考题和选考题两部分。第22题〜第25题为必考题,每个试题考生都必须作答。第33题〜第35题为选考题,考生根据要求作答。（一）必考题（共47分）（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"重力加速度大小为g,则乙的反应时间为(用L、4和g表示)。(3)已知当地的重力加速度大小为g=9.80m/s",Z^O.0cm,Zi-10.4cm。乙的反应时间为s»(结果保留2位有效数字)(4)写出一条能提高测量结果准确程度的建议:o(9分)一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻凡的阻值，图中限为标准定值电阻(而20.0Q)；(S可视为理想电压表;Si为单刀开关,Sz为单刀双掷开关;6为电源;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；图(b)(2)将滑动变阻器滑动端置于适当的位置，闭合(3)将开关&掷于1端,改变滑动变阻器滑动端的位置,记下此时电压表(S的示数〃；然后将％掷于2端，记下此时电压表@的示数lh\(4)待测电阻阻值的表达式兄^(用吊、仄、4表示)；(5)重复步骤(3),得到如下数据：12345V0.250.300.360.400.44V0.861.031.221.361.49%%3.443.433.393.403.39(6)利用上述5次测量所得占的平均值,求得&=.Q。(保留1位小数)(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〃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匕,并在磁场边界的N点射出；乙种离子在脉的中点射出;WV长为不计重力影响和离子间的相互作用。求•XXXxx；XXX：XXX离壬里I I：xXX■=34 *“XXXH:XXX(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,0为圆心,0人和08之间的夹角为。，5皿aA一质量为m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。点时速度的大小;(2)小球到达力点时动量的大小;(3)小球从C点落至水平轨道所用的时间。(二)选考题:共15分。请考生从给出的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。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 图中从a到b的直线所示。在此过程中o(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/尸18.0cm和7/2=12.0cm,左边气体的压强为12.0cmHgo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。1,吐34.[物理——选修3M]（15分）（1）（5分）一列简谐横波沿x轴正方向传播，在tR和t4）.20s时的波形分别如图中实线和虚线所示。已知该波的周期20so下列说法正确的是o（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）“y/cm7 力由A.波速为0.40m/sB.波长为0.08mC.产0.08m的质点在t-0.70s时位于波谷D.产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0.32mC0FA（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。点），然后用横截面为等边三角形｛a'的三棱镜压在这个标记上，小标记位于4c边上。〃位于胆边上,过〃点做〃'边的垂线交〃1于凡该同学在，点正上方向下顺着直线如的方向观察,恰好可以看到小标记的像;过。点做48边的垂线交直线加于自上2cm,EF^lemo求三棱镜的折射率。（不考虑光线在三棱镜中的反射）题号1415161718192021答案BCDACDACACBDB【命题意图】本题考查了核反应方程的质量数守恒和电荷数守恒，意在考查考生的记忆和运算能力。【解题思路】据a粒子和中子的质量数和电荷数写出核反应方程改He+弘Alt/+£X,结合质量数守恒和电荷数守恒得,J=4+27T=30,&2+13-0=15,原子序数等于核电荷数,故B正确。C【命题意图】本题考查了开普勒第三定律，意在考查考生的数学计算能力。【解题思路】由开普勒第三定律得圣弘故景J脸）3=«与）3与c正确。D【命题意图】本题考查了交流电的有效值计算及焦耳定律热效应的计算。【解题思路】根据焦耳定律知热量与方波中的电流方向的变化无关,故。力邛7；而正弦交流电电压的有效值等于峰值的g故0正二17三"学北所以7rLWD正确。【解后反思】方波中电流的热效应与电流的方向无关。A【命题意图】本题考查了平抛运动位移方向和速度方向的关系，意在考查考生的分析综合能力。【解题思路】甲、乙两球都落在同一斜面上，则隐含做平抛运动的甲、乙的最终位移方向相同，根据位移方向与末速度方向的关系，即末速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角的正切值的2倍,可得它们的末速度方向也相同,在速度矢量三角形中,末速度比值等于初速度比值,故A正确。【光速解法】落在同一斜面上的做平抛运动的两小球最终位移方向相同，只要最终位移方向相同，末速度方向一定相同，即平行。本题不需要记住位移和速度方向与水平方向夹角正切值的2倍关系。CD【命题意图】本题考查了考生应用直线运动的位置一时间图像来判断路程与速度关系的能力。【解题思路】Lt图像某点的切线斜率表示瞬时速度,A错误;前时间内，由于甲、乙的出发点不同，故路程不同,B错误；h〜上时间内，甲、乙的位移和路程都相等,大小都为X2』,C正确；右~九时间内，甲的x-t图像在某一点的切线与乙的I图像平行,此时刻两车速度相等,D正确。AC【命题意图】本题考查直线运动的速度一时间图像,意在考查考生的识图能力、运用图像表示物理量关系的能力。【解题思路】根据位移相同可得两图线与时间轴围成的面积相等,，乂2心力又手。［2心+1'+他+/)］,解得t'gt。,则对于第①次和第②次提升过程中,矿车上升所用的时间之比为2友：(2友］幻=4:5,A正确。加速过程中的牵引力最大,且已知两次加速时的加速度大小相等,故两次中最大牵引力相等,B错误。由题知两次提升的过程中矿车的最大速度之比为2:1,由功率P=Fv,得最大功率之比为2：1,C正确。两次提升过程中矿车的初、末速度都为零，则电机所做的功等于克服重力做的功，重力做的功相等，故电机所做的功之比为1：1,D错误。【光速解法】利用图中阴影三角形和右侧平行四边形的面积相等能够更快地求出时间的关系。AC【命题意图】本题考查通电导线的磁场特点、安培定则和楞次定律等，意在考查考生运用图像解决物理问题的能力。【据图析题】有什么样的电流周围就有什么样的磁场,故题图(b)的电流可换成磁感应强度8来分析,根据法拉第电磁感应定律,图线的斜率竽的绝对值和正负分别表示感应电动势的大小和方向。【解题思路】因通电导线的磁感应强度大小正比于电流的大小，故导线框"中磁感应强度与时间的变化关系类似于题图(b),感应电动势正比于磁感应强度的变化率，即题图(b)中的切线斜率,斜率的正负反映电动势的方向,斜率的绝对值反映电动势的大小。由题图(b)可知，电流为零时，电动势最大，电流最大时电动势为零,A正确,B错误。再由楞次定律可判断在一个周期内，工〜江内电动势的方向沿顺时针，工时刻最大,C正4 4 2确,其余时间段电动势沿逆时针方向,D错误。BD【命题意图】本题考查带电粒子在匀强电场中的运动规律，意在考查考生的分析综合能力。【关键一步】审题不清,会让有些考生极易忽视重力可忽略这一条件!也会误认为电势相等电势能就相等而忽视了电性相反。【解题思路】两微粒只受电场力四作用且两电场力大小相等，由知微粒a的加速度大，由qE=m氏,知微粒a的质量小,A错误。由动能定理曲法得，位移x大的动能大,B正确。在同一等势面上,a、。两微粒电荷量虽相等，但电性相反，故在t时刻,a、6的电势能不相等,C错误。由动量定理得，在t时刻,a、6的动量大小相等,D正确。【答案】（2）匡鱼（2分）（3）0.20（2分）（4）多次测量取平均值;初始时乙的手指尽可能接近尺\ 9子（答出一条即可,2分）【命题意图】本题主要考查自由落体运动及其相关的知识点,意在考查考生灵活运用教材知识解决实际问题的能力。【解题思路】根据题述，在乙的反应时间t内，尺子下落高度分=/乜，由自由落体运动规律可知，力力加；解得票。代入数据得20So【回归教材】本题改编自人教版教材必修1第45页“做一做”栏目，体现了高考试题源于教材又高于教材的命题思想，同时也提醒考生在复习过程中,应注重对教材内容的理解。【答案】 ⑴实物连线如图（3分）（4）华T）吊（3分）（6）48.2（3分）【命题意图】 本题考查电阻测量、欧姆定律、电路连接及其相关的知识点。【解题思路】开关邑掷于1端，由欧姆定律可得通过凡的电流/卷,将开关S?掷于2端,总和凡两端电压为以尼两端电压为U=U「U\,由欧姆定律可得待测电阻阻值尼#与生品=（察T）以5次测量所得等的平均值为“3.44+3.43+3.39+3.40*3.39）=3.41,代入得兄=（3.41-1）X20.00=48.2Q。【命题意图】本题考查带电粒子在电场中的加速、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实际问题的能力。解：（1）设甲种离子所带电荷量为S、质量为孙在磁场中做匀速圆周运动的半径为品磁场的磁感应强度大小为B,由动能定理有仙片⑶说①（1分）由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有5"8=唔②（1分）由几何关系知2用=/③（2分）由①②③式得6平④（2分）（2）设乙种离子所带电荷量为°、质量为侬射入磁场的速度为小在磁场中做匀速圆周运动的半径为R”同理有qzU^nkvl⑤（1分）qiViB=mr^-@（1分）由题给条件有2*3⑦（2分）由①②③⑤⑥⑦式得，甲、乙两种离子的比荷之比为⑧（2分）【真题互鉴】本题与2013年北京高考理综卷第22题情境类似，都可以视为质谱仪模型。解答所用的知识点和方法类似。22.（16分）如图所示,两平行金属板间距为d电势差为4板间电场可视为匀强电场;金属板下方有一磁感应强度为6的匀强磁场。带电荷量为切、质量为0的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，并进入磁场做匀速圆周运动。忽略重力的影响，求：（D匀强电场场强£的大小；（2）粒子从电场射出时速度U的大小；（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径几22.【命题意图】本题考查带电粒子在电场中的加速直线运动与在磁场中的匀速圆周运动,意在考查考生对带电粒子在电磁场中的受力与运动的掌握情况。解：⑴电场强度过（4分）a（2）根据动能定理,有qU铜（4分）得哼陛（2分）（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动时,洛伦兹力提供向心力,有qvB=,（A分）得心呼（2分）By/q25.【命题意图】本题考查小球在竖直面内的圆周运动、受力分析、动量、斜下抛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能力。【压轴题透析［（1）根据小球在C点所受合力的方向指向圆心可以得出水平恒力的大小。根据小球在C点对轨道的压力恰好为零,可以得出小球所受的合外力，由合外力等于向心力得出小球到达C点时速度的大小。（2）对小球由4到C的运动过程,利用动能定理可以得出小球到达4点时速度的大小,利用动量的定义可以得出小球到达A点时动量的大小。（3）将小球从C点抛出的运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀变速直线运动,利用相关知识得出小球从，点落至水平轨道所用的时间。解：（1）设水平恒力的大小为尻小球到达C点时所受合力的大小为£由力的合成法则有—=tana①（1分）mg户=5/嚼②（2分）设小球到达C点时的速度大小为匕由牛顿第二定律得尸=1哈③（2分）由①②③式和题给数据得Fo^-mg④（2分）4V萼⑤（1分）（2）设小球到达/点的速度大小为匕，作CDLPA,交必于〃点，由几何关系得的於ina⑥（2分）CD=R11和osa）⑦（2分）由动能定理有-mg•CD-Fo,DA^-mv⑧（2分）由④⑤⑥⑦⑧式和题给数据得,小球在4点的动量大小为p=mv]^^E⑨（1分）（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，加速度大小为外设小球在竖直方向的初速度为匕，从C点落至水平轨道上所用时间为由运动学公式有vit-i~gf=CD⑩（2分）Ki=rsina⑪（2分）由⑤g题⑪式和题给数据得（1）【答案】BCD（5分）【命题意图】本题考查一定量的理想气体的图线、理想气体状态方程、热力学第一定律、理想气体内能及其相关的知识点。【解题思路】一定量的理想气体从a到6的过程，由理想气体状态方程空生华可知，T〉T“,即气体的温度TaTb一直升高,选项A错误;根据理想气体的内能只与温度有关,可知气体的内能一直增加,选项B正确；由于从a到b的过程中气体的体积增大,所以气体一直对外做功,选项C正确;根据热力学第一定律,从a到6的过程中，气体一直从外界吸热,选项D正确;气体吸收的热量一部分增加内能,一部分对外做功,选项E错误。（2）【命题意图】本题考查玻意耳定律、液柱模型、关联气体及其相关的知