2018江苏省高考压轴卷物理

绝密★启封前2018江苏省高考压轴卷物理注意事项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求1．本试卷共8页，包含选择题（第1题~第9题，共9题）、非选择题（第10题~第15题，共6题）两部分。本卷满分为120分，考试时间为100分钟。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。置。3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意．1．如下图所示，小车沿水平面做直线运动，小车内光滑底面上有一物块被压缩的弹簧压向左壁，小车向右加速运动．若小车的向右加速度增大，则车左壁受物块的压力F1和车右壁受弹簧的压力F2的大小变化是()A．F1不变，F2变大 B．F1变大，F2不变C．F1、F2都变大 D．F1变大，F2减小2．以水平初速度v0将一个小石子从离水平地面高H处抛出，从抛出时开始计时，取地面为参考平面，不计空气阻力．下列图像中，A为石子离地的高度与时间的关系，B为石子的速度大小与时间的关系，C为石子的重力势能与时间的关系，D为石子的动能与离地高度的关系．其中正确的是()3．如图所示，半径为L＝1m的金属圆环，其半径Oa是铜棒，两者电阻均不计且接触良好．今让Oa以圆心O为轴，以角速度ω＝10rad/s匀速转动，圆环处于垂直于环面，磁感应强度为B＝2T的匀强磁场中．从圆心O引出导线，从圆环上接出导线，并接到匝数比为n1∶n2A．40V B．20VC．80V D．0V4．“玉兔号”登月车在月球表面接触的第一步实现了中国人“奔月”的伟大梦想．机器人“玉兔号”在月球表面做了一个自由下落试验，测得物体从静止自由下落h高度的时间t，已知月球半径为R，自转周期为T，引力常量为G.则()A．月球表面重力加速度为eq\f(t2,2h)B．月球第一宇宙速度eq\r(\f(Rh,t))C．月球质量为eq\f(hR2,Gt2)D．月球同步卫星离月球表面高度eq\r(3,\f(hR2T2,2π2t2))－R5．等离子体流由左方连续以速度v0射入P1和P2两板间的匀强磁场中，偏转后会打到P1、P2板上，ab直导线与P1、P2相连接，线圈A与直导线cd连接。线圈A内有如图乙所示的变化磁场，且轨道磁场B的正方向向左，如图甲所示，则下列叙述正确的是（）A.内，ab、cd导线互相排斥B.内，ab、cd导线互相吸引C.内，ab、cd导线互相吸引D.内，ab、cd导线互相吸引二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分。错选或不答的得0分．6．如图所示，在水平向右的匀强电场中，在O点固定一电荷量为Q的正点电荷，a、b、c、d为以O为圆心的同一圆周上的四点，bd与电场线平行，ac与电场线垂直，则()A．a、c两点的场强相同B．b点的场强大小大于a点的场强大小C．d、a间的电势差大于a、b间的电势差D．检验电荷在a点的电势能等于在c点的电势能7．质量为m的带电小球，在充满匀强电场的空间中水平拋出，小球运动时的加速度方向竖直向下，大小为eq\f(2g,3).当小球下降高度为h时，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是()A．小球的动能减少了eq\f(mgh,3) B．小球的动能增加了eq\f(2mgh,3)C．小球的电势能减少了eq\f(2mgh,3) D．小球的电势能增加了eq\f(1,3)mgh8．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为44：5，b是原线圈的抽头，且其恰好位于原线圈的中心，S为单刀双掷开关，负载电阻R=25Ω，电表均为理想电表，在原线圈c、d两端接入如图乙所示的正弦交流电，下列说法中正确的是A．当S与a连接，t=1×10﹣2s时，电流表的示数为0B．当S与a连接，t=1.5×10﹣2s时，电压表示数为50VC．将S由a拨到b时，电阻R消耗的功率为100WD．将S由b拨到a时，1s内电阻R上电流方向改变100次9．在xOy平面上以O为圆心，半径为r的圆形区域内，存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面．一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，从原点O以初速度v沿y轴正方向开始运动，经时间t后经过x轴上的P点，此时速度与x轴正方向成θ角，如图所示．不计重力的影响，则下列关系一定成立的是()A．若r＜eq\f(2mv,qB)，则0°＜θ＜90°B．若r≥eq\f(2mv,qB)，则t≥eq\f(πm,qB)C．若t＝eq\f(πm,qB)，则r＝eq\f(2mv,qB)D．若r＝eq\f(2mv,qB)，则t＝eq\f(πm,qB)三、简答题：本题分必做题（第10、11题）和选做题（第12题）两部分，共计42分．请将解答填写在答题卡相应的位置．【必做题】10．（8分）某探究小组利用气垫导轨(摩擦力可不计)和光电门计时器等装置(如图所示)探究动能定理．他们通过改变滑轮下端的小桶中沙子的质量来改变滑块水平方向的拉力；滑块上装有宽为d的挡光片．实验中，用天平称出小桶和沙子的总质量为m，滑块(带挡光片)的质量为M，计时器显示挡光片经过光电门1和2的时间分别为Δt1、Δt2.(1)在满足________的条件下，才可以认为小桶和沙子的重力所做的功等于滑块动能的改变量．(2)实验中还必须测量的物理量是________，试写出本次探究的原理表达式(用测量量和已知量表示)________________________．(3)写出一个减小本实验误差的方法___________________．11．（10分）老师要求同学们测出一待测电源的电动势及内阻，所给的实验器材有：待测电源E，定值电阻R1(阻值未知)，电压表V(量程为3.0V，内阻很大)，电阻箱R(0～99.99Ω)，单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干．某同学连接了一个如图甲所示的电路，他接下来的操作是：a．拨动电阻箱旋钮，使各旋钮盘的刻度处于如图乙所示的位置后，将S2接到A，闭合S1，记录下对应的电压表示数为2.20V，然后断开S1；b．保持电阻箱示数不变，将S2切换到B，闭合S1，记录此时电压表的读数(电压表的示数如图丙所示)，然后断开S1.(1)请你解答下列问题：图乙所示电阻箱的读数为________Ω，图丙所示的电压表读数为________V．由此可算出定值电阻R1的阻值为________Ω.(计算结果取3位有效数字)(2)在完成上述操作后，该同学继续以下的操作：将S2切换到A，多次调节电阻箱，闭合S1，读出多组电阻箱的示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图丁所示的eq\f(1,U)­eq\f(1,R)图像．由此可求得该电池组的电动势E及内阻r，其中E＝________V，电源内阻r＝________Ω.(计算结果保留3位有效数字)12．【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两小题，并在相应的答题区域内作答．若多做，则按A、B两小题评分．A．选修3–3]（12分）（1）关于以下液体或气体的现象中，说法正确是________。A.因为在绕地球做匀速圆周运动的字宙飞船内，水滴不受重力，仅受表面张力，所以小水滴呈球形B.水蜘蛛能在水面上自由爬行而不落水是由于表面张力所政C.相对湿度较大时，较低的温度也可能引起人们中暑D.空气绝对湿度越大，人们感到越潮湿（2）如图，一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的气缸内，活塞的横截面积为S，相对于底部的高度为h，可沿气缸无摩擦地滑动。设大气和活塞对气体的总压强为p0，外界温度始终保持不变。取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上，沙子倒完时，活塞下降了h/2，此时，气体的压强为________，一小盒沙子的质量为______。（3）如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置．玻璃管的下部封有长l1＝25.0cm的空气柱，中间有一段长为l2＝25.0cm的水银柱，上部空气柱的长度l3＝40.0cm.已知大气压强为p0＝75.0cmHg.现将一活塞(图中未画出)从玻璃管开口处缓慢往下推，使管下部空气柱长度变为l1′＝20.0cm.B．选修3–4]（12分）（1）下列关于光的说法中正确的是()A．雨后彩虹是由于太阳光入射到水滴中发生全反射形成的B．“和谐号”动车组高速行驶时，地面上测得其车厢长度将明显变短C．在双缝干涉实验中，用红光代替黄光作为入射光可增大干涉条纹的间距D．白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，其原因是不同色光的波长不同（2）某介质中形成一列简谐波，t＝0时刻的波形如图中实线所示．若波向右传播．零时刻刚好传到B点，且再经过0.6s，P点也开始起振，该列波的周期为________．从t＝0时刻起到P点第一次达到波谷的过程中，O点所经过的路程为________．若此列波的传播速度大小为20m/s，且波形由实线变为虚线需要经历0.525s时间，该列波的传播方向是________（3）半径为R的玻璃圆柱体，截面如图所示，圆心为O，在同一截面内，两束相互垂直的单色光射向圆柱面的A、B两点，其中一束沿AO方向，∠AOB＝30°，若玻璃对此单色光的折射率n＝eq\r(3).①试作出两条光线从射入到第一次射出的光路途径，并求出B光第一次射出圆柱面时的折射角(当光线射向柱面时，如有折射光线则不考虑反射光线)并作出光路图．②求两条光线经圆柱体后第一次射出的光线的交点(或反向延长线的交点)与A点的距离．C．选修3–5]（12分）（1）关于原子核的结合能，下列说法正确的是()A．一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能B．铯原子核(55133Cs)的结合能小于铅原子核(82208Pb)的结合能C．比结合能越大，原子核越不稳定D．自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能（2）小明用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意如图甲所示．已知普朗克常量h＝6.63×10－34J·s.甲乙(1)图甲中电极A为光电管的______(填“阴极”或“阳极”)；(2)实验中测得铷的遏止电压Uc与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率νc＝________Hz，逸出功W0＝________J；(3)如果实验中入射光的频率ν＝7.00×1014Hz，则产生的光电子的最大初动能Ek＝________J.（3）如图所示，质量m1＝0.3kg的小车静止在光滑的水平面上，车长L＝1.5m，现有质量m2＝0.2kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v0＝2m/s从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止．物块与车面间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10(1)物块与小车共同速度；(2)物块在车面上滑行的时间t；(3)小车运动的位移x；(4)要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度v0′不超过多少？四、计算题：本题共3小题，共计47分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．13．（15分）如图，AB是固定在竖直平面内半径R=1.25m的1/4光滑圆弧轨道，OA为其水平半径，圆弧轨道的最低处B无缝对接足够长的水平轨道，将可视为质点的小球从轨道内表面最高点A由静止释放。已知小球进入水平轨道后所受阻力为其重力的0.2倍，g取10m/s2。求：（1）小球经过B点时的速率；（2）小球刚要到B点时加速度的大小和方向；（3）小球过B点后到停止的时间和位移大小。14．（16分）如图所示，矩形斜面ABCD的倾角，在其上放置一矩形金属框abcd，ab的边长l1=1m，bc的边长l2=0.6m，金属框的质量，电阻，金属框与斜面间的动摩擦因数，金属框通过轻质细线绕过定滑轮与重物相连，细线与斜面平行且靠近，重物质量m0=2kg，斜面上cfgh区域是有界匀强磁场,磁感应强度的大小，方向垂直于斜面向上，已知ef到gh的距离为。现让金属由静止开始运动(开始时刻，cd与AB边重),在重物到达地面之前，发现金域匀速穿过匀强磁场区域，不计滑轮摩擦，g取，求：（1）金属框进入磁场前细线所受拉力的大小；（2）金属框从静止开始运动到ab边刚进入从所用的时间；（3）金属框abcd在穿过匀强磁场过程中产生的焦耳热。15．（16分）如图甲所示，光滑斜面OA与倾斜传送带AB在A点相接，且OAB在一条直线上，与水平面夹角a=37°，轻质弹赁下端固定在O点，上端可自由伸长到A点.在A点放一个物体，在力F的作用下向下缓慢压缩弹簧到C点，该过程中力F随压缩距离x的变化如图乙所示。已知物体与传送带间动牌擦因数μ=0.5，传送带AB部分长为5m，顺时针转动，速度v=4m/s，重力加速度g取l0m/s2.(sin

37°=0.6，cos

37°=0.8)求：（1）物体的质量m；（2）弹簧从A点被压缩到C点过程中力F所做的功W；（3）若在C点撤去力F，物体被弹回并滑上传送带，同物体在传送带上最远能到何处?参考答案1．【答案】B【解析】物块沿水平方向受向左的弹力和左壁向右的压力F′1，加速度增大时，弹力不变．F′1会增大．F2不变，故选项B正确．2．【答案】C【解析】A项，由自由落体的知识h＝H－eq\f(1,2)gt2，故A项错误；B项，根据矢量的合成，v＝eq\r(v02＋（gt）2)，所以不是一次函数，B项错误；C项，Ep＝mgh，h＝H－eq\f(1,2)gt2，所以Ep＝mgH－eq\f(1,2)mg2t2，故C项正确；D项，根据能量守恒知Ek＝mgH＋eq\f(1,2)mv02－mgh＝mg(H－h)＋eq\f(1,2)mv02，与高度是一次函数，故D项错误；故选C项．3．【答案】D【解析】由于Oa以圆心O为轴，以角速度ω＝10rad/s匀速转动，产生恒定的感应电动势，变压器铁芯中磁通量不变，接在副线圈两端的理想电压表的示数为零，选项D正确．4．【答案】D【解析】由自由落体运动规律有：h＝eq\f(1,2)gt2，所以有：g＝eq\f(2h,t2)，故A项错误．月球的第一宇宙速度为近月卫星的运行速度，根据重力提供向心力mg＝meq\f(v12,R)，所以v1＝eq\r(gR)＝eq\r(\f(2hR,t2))，故B项错误．在月球表面的物体受到的重力等于万有引力mg＝Geq\f(Mm,R2)，所以M＝eq\f(gR2,G)＝eq\f(2hR2,Gt2)，故C项错误．月球同步卫星绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力Geq\f(Mm,（R＋h）2)＝meq\f(v2,R＋h)，解得h＝eq\r(3,\f(GMT2,4π2))－R＝eq\r(3,\f(hR2T2,2π2t2))－R，故D项正确．5．【答案】B【解析】左侧实际上为等离子体发电机，将在ab中形成从a到b的电流，由图乙可知，0～2s内磁场均匀变化，根据楞次定律可知将形成从c到d的电流，同理2～4s形成从d到c的电流，且电流大小不变，故0～2s秒内电流同向，相互吸引，2～4s电流反向，相互排斥，故ACD错误，B正确．利用法拉第电磁感应定律E=时，注意Bt图象中斜率的物理意义．注意感应电动势的大小看磁通量的变化率，而非磁通量大小或者磁通量的变化量．6．【答案】BD【解析】a、c两点在匀强电场中电场强度相同，点电荷在a、c两点产生的电场强度大小相等、方向相反，合成后，a、c两点的合场强仅大小相同，选项A错误；a、b、c、d四点中b点的合场强最大，选项B正确；d、a间的电势差与a、b间的电势差相等，选项C错误；a点电势与c点电势相等，检验电荷在a点的电势能与在c点的电势能相等，选项D正确．7．【答案】BD【解析】小球受的合力F＝eq\f(2,3)mg，据动能定理，合力做功等于动能的增加，故ΔEk＝Fh＝eq\f(2,3)mgh，选项A错，选项B正确．由题意可知，电场力F电＝eq\f(1,3)mg，电场力做负功，电势能增加，ΔEp＝F电·h＝eq\f(1,3)mgh，选项C错，D对．8．【答案】CD9．【答案】AD【解析】带电粒子在磁场中从O点沿y轴正方向开始运动，圆心一定在垂直于速度的方向上，即在x轴上，轨道半径R＝eq\f(mv,qB).当r≥eq\f(2mv,qB)时，P点在磁场内，粒子不能射出磁场区，所以垂直于x轴过P点，θ最大且为90°，运动时间为半个周期，即t＝eq\f(πm,qB)；当r＜eq\f(2mv,qB)时，粒子在到达P点之前射出圆形磁场区，速度偏转角φ在大于0°、小于180°范围内，如图所示，能过x轴的粒子的速度偏转角φ>90°，所以过x轴时0°＜θ＜90°，A对，B项错误；同理，若t＝eq\f(πm,qB)，则r≥eq\f(2mv,qB)，若r＝eq\f(2mv,qB)，则t＝eq\f(πm,qB)，C项错误，D项正确．10．【答案】(1)m≪M(2)两光电门之间的距离xmgx＝eq\f(1,2)M(eq\f(d,Δt2))2－eq\f(1,2)M(eq\f(d,Δt1))2(3)适当减小挡光片的宽度；适当增大光电门间的距离【解析】(1)设绳子拉力为F，根据牛顿第二定律，对小桶和沙子mg－F＝ma；对滑块：F＝Ma，整理得F＝eq\f(M,M＋m)mg＝(1－eq\f(m,M＋m))mg.只有当m≪M时，才可认为F≈mg，即小桶和沙子的重力做的功等于滑块动能的改变量(2)滑块经过两光电门的速度可表示为eq\f(d,Δt1)和eq\f(d,Δt2)，重力做功为mgx，动能变化为eq\f(1,2)M(eq\f(d,Δt2))2－eq\f(1,2)M(eq\f(d,Δt1))2，故表达式为mgx＝eq\f(1,2)M(eq\f(d,Δt2))2－eq\f(1,2)M(eq\f(d,Δt1))2.(3)适当减小挡光片宽度，可使eq\f(d,Δt2)、eq\f(d,Δt1)更接近滑块经过两位置的瞬时速度；适当增大光电门间距离x，可减小因测量带来的偶然误差．11．【答案】(1)20.002.805.45(2)2.860.260【解析】(1)电阻箱的读数等于各挡位的电阻之和，为20.00Ω；电压表读数应估读一位，为2.80V；根据部分电路欧姆定律可得eq\f(2.20V,20Ω)＝eq\f(2.80V,20Ω＋R1)，解得R1的阻值约为5.45Ω.(2)由图像可知当R无穷大时，R两端的电压近似等于电源的电动势，即eq\f(1,E)＝0.35V－1，解得E＝2.86V；根据欧姆定律可得，eq\f(\f(1,0.35)－\f(1,0.55),R1＋r)＝eq\f(0.10,0.55)，解得r＝0.260Ω.12．A（1）【答案】BC（2）【答案】3，4/3（3）【答案】15.0【解析】以cmHg为压强单位，在活塞下推前，玻璃管下部空气柱的压强为p1＝p0＋l2 ①设活塞下推后，下部空气柱的压强为p1′，由玻意耳定律得p1l1＝p1′l1′ 如图，设活塞下推距离为Δl，则此时玻璃管上部空气柱的长度为l3′＝l3＋l1－l1′－Δl ③设此时玻璃管上部空气柱的压强为p3′，则p3′＝p1′－l2 ④由玻意耳定律得p0l3＝p3′l3′ 由①至⑤式及题给数据解得Δl＝15.0B．【答案】CD【解析】雨后彩虹是由于太阳光入射到水滴中发生的折射形成的，故选项A错误；根据多普勒效应，“和谐号”动车组高速行驶时，其速度远小于光速c，故狭义相对论的“尺缩效应”不明显，车厢长度不会明显变短的，故选项B错误；双缝干涉实验中，用红光代替黄光后，波长变长，则导致干涉条纹的间距增大，故选项C正确；白光通过双缝后产生干涉，因波长不一，导致干涉条纹间距不同，从而出现彩色条纹，故选项D正确．（2）【答案】0.2s0.26cm【解析】由图像可知：λ＝2m，A＝当波向右传播时，点B的起振方向向下，波速v＝eq\f(Δx,Δt1)＝eq\f(6,0.6)＝10m/s由v＝eq\f(λ,T)得：T＝0.2s由t＝0至P点第一次到达波峰止，经历的时间：Δt2＝Δt1＋eq\f(3,4)T＝0.75s＝(3＋eq\f(3,4))T，而t＝0时O点的振动方向向上，故经Δt2时间，O点所经过的路程为s0＝(3＋1/4)×4A＝0.26当波速v＝20m/s时，经历0.525s时间，波沿x轴方向传播的距离x＝vt＝10.5m＝(5＋eq\f(1,4))λ，故波沿x轴负向传播．（3）【解析】①A光过圆心，射入和射出玻璃圆柱始终方向不变，射出玻璃圆柱的折射角为0.B光从B点射入，设折射角r，第一次在C点射出，设B光第一次射出圆柱面时的折射角为i2，由折射定律，n＝eq\f(sin60°,sinr)，解得r＝30°.由折射定律，n＝eq\f(sini2,sinr)，解得i2＝60°.光路图如图所示．②设B光从C点射出光线反向延长线交A光于D点，由图可知，∠DOC为直角，DA＝Rtan60°－R＝(eq\r(3)－1)R.C．（1）【答案】AB【解析】比结合能越大，原子核越稳定，重核衰变放出能量，转化为比结合能更大的衰变产物，A项正确；组成原子核的核子越多，它的结合能越高，故铯原子核的结合能小于铅原子核的结合能，B项正确；比结合能是指原子核结合能对其中所有核子的平均值，亦即若把原子核全部拆成自由核子，平均对每个核子所要添加的能量，所以比结合能越大，原子核越牢固，C项错误；自由核子组成原子核时，放出的能量与组成的原子核的结合能相等，D项错误．【答案】(2)阳极(2)(5.12～5.18)×1014(3.39～3.43)×10－19(3)(1.21～1.25)×10－19解析(1)电路图为利用光电管产生光电流的实验电路，光电子从K极发射出来，故K为光电管的阴极，A为光电管的阳极．(2)遏止电压对光电子做负功，有eUc＝Ek＝hν－W0，结合图像，当Uc＝0时，极限频率ν0＝5.15×1014Hz，故逸出功W0＝hν0＝3.41×10－19J.(3)光电子的最大初动能Ek＝hν－W0＝hν－hν0＝1.23×10－19J.（3）【解析】(1)设物块与小车共同速度为v，以水平向右为正方向，根据动量守恒定律：m2v0＝(m1＋m2)vv＝0.8m(2)设物块与车面间的滑动摩擦力为F，对物块应用动量定理：－Ft＝m2v－m2v0，又F＝μm2解得：t＝eq\f(m1v0,μ（m1＋m2）g)，代入数据得t＝0.24s.(3)对小车应用动能定理：μm2gx＝eq\f(1,2)m1v2解得：x＝0.096(4)要使物块恰好不从车面滑出，须使物块到车面最右端时与小车有共同的速度，设其为v′，则：m2v0′＝(m1＋m2)v′由系统能量守恒有：eq\f(1,2)m2v0′2＝eq\f(1,2)(m1＋m2)v′2＋μm2gL代入数据解得v0′＝5m故要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度v