高考全国卷理综物理含解析.doc
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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
F
P
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
a
b
c
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
O
P
S
Q
M
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
a
b
c
R
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:
a
b
c
R
,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:
C
考点:
动能定理,运动的合成和分解
北
南
N
S
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
a
b
c
d
f
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。
图(b)
主尺
cm
游标
0
10
20
3
4
5
游标
主尺
图(a)
指针
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
E
R1
R2
S1
S2
2
1
RT
R0
图(a)
a
b
V
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)
E
x
y
O
h
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:
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