普通高等学校招生全国统一考试物理江苏卷.docx

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普通高等学校招生全国统一考试物理江苏卷

2018年普通高等学校招生全国统一考试物理（江苏卷）

一、单项选择题（每小题3分）

1．我国高分系列卫星的高分辨对地观察能力不断提高。

今年5月9日发射的“高分五号”轨道高度约为705km，之前已运行的“高分四号”轨道高度约为36000km，它们都绕地球做圆周运动。

与“高分四号”相比，下列物理量中“高分五号”较小的是（）

（A）周期（B）角速度（C）线速度（D）向心加速度

【解析】本题考查人造卫星运动特点，意在考查考生的推理能力。

设地球质量为M，人造卫星质量为m，人造卫星做匀速圆周运动时，根据万有引力提供向心力有

，得

，

，

，

，因为“高分四号”的轨道半径比“高分五号”的轨道半径大，所以选项A正确，BCD错误。

2．采用220kV高压向远方的城市输电。

当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的

，输电电压应变为（）

（A）55kV（B）110kV（C）440kV（D）880kV

【解析】本意考查输电线路的电能损失，意在考查考生的分析能力。

当输电功率P=UI，U为输电电压，I为输电线路中的电流，输电线路损失的功率为P损=I2R，R为输电线路的电阻，即P损=

。

当输电功率一定时，输电线路损失的功率为原来的

，则输电电压为原来的2倍，即440V，故选项C正确。

3．某弹射管每次弹出的小球速度相等。

在沿光滑竖直轨道自由下落过程中，该弹射管保持水平，先后弹出两只小球。

忽略空气阻力，两只小球落到水平地面的（）

（A）时刻相同，地点相同（B）时刻相同，地点不同

（C）时刻不同，地点相同（D）时刻不同，地点不同

4．从地面竖直向上抛出一只小球，小球运动一段时间后落回地面．忽略空气阻力，该过程中小球的动能Ek与时间t的关系图像是（）

【解析】本题考查动能的概念和Ek-t图象，意在考查考生的推理能力和分析能力。

小球做竖直上抛运动时，速度v=v0-gt，根据动能

得

，故图象A正确。

5．

如图所示，水平金属板A、B分别与电源两极相连，带电油滴处于静止状态。

现将B板右端向下移动一小段距离，两金属板表面仍均为等势面，则该油滴（）

（A）仍然保持静止（B）竖直向下运动

（C）向左下方运动（D）向右下方运动

【答案】D

【解析】本题考查平行板电容器的电场及电荷受力运动的问题，意在考查考生分析问题的能力。

两极板平行时带电粒子处于平衡状态，则重力等于电场力，当下极板旋转时，板间距离增大场强减小，电场力小于重力；由于电场线垂直于金属板表面，所以电荷处的电场线如图所示，所以重力与电场力的合力偏向右下方，故粒子向右下方运动，选项D正确。

二、多项选择题（每小题4分）

6．火车以60m/s的速率转过一段弯道，某乘客发现放在桌面上的指南针在10s内匀速转过了约10°。

在此10s时间内，火车（）

（A）运动路程为600m（B）加速度为零

（C）角速度约为1rad/s（D）转弯半径约为3.4km

【解析】本题考查匀速圆周的概念，意在考查考生的理解能力。

圆周运动的弧长s=vt=60×10m=600m，选项A正确；火车转弯是圆周运动，圆周运动是变速运动，所以合力不为零，加速度不为零，故选项B错误；由题意得圆周运动的角速度

rad/s=

rad/s，又

，所以

m=3439m，故选项C错误、D正确。

7．

如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，O点为弹簧在原长时物块的位置。

物块由A点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达B点。

在从A到B的过程中，物块（）

（A）加速度先减小后增大（B）经过O点时的速度最大

（C）所受弹簧弹力始终做正功（D）所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功

【答案】AD

【解析】本题考查力与运动的关系和功能关系，意在考查学生的综合分析能力。

物体从A点到O点过程，弹力逐渐减为零，刚开始弹簧弹力大于摩擦力，故可分为弹力大于摩擦力过程和弹力小于摩擦力过程：

弹力大于摩擦力过程，合力向右，加速度也向右，由于弹力减小，摩擦力不变，小球所受合力减小加速度减小，弹力等于摩擦力时速度最大，此位置在A点与O点之间；弹力小于摩擦力过程，合力方向与运动方向相反，弹力减小，摩擦力大小不变，物体所受合力增大，物体的加速度随弹簧形变量的减小而增加，物体作减速运动；从O点到B点的过程弹力增大，合力向左，加速度继续增大，选项A正确、选项B错误；从A点到O点过程，弹簧由压缩恢复原长弹力做正功，从O点到B点的过程，弹簧伸长，弹力做负功，故选项C错误；从A到B的过程中根据动能定理弹簧弹力做的功等于物体克服摩擦力做的功，故选项D正确。

8．

如图所示，电源E对电容器C充电，当C两端电压达到80V时，闪光灯瞬间导通并发光，C放电．放电后，闪光灯断开并熄灭，电源再次对C充电。

这样不断地充电和放电，闪光灯就周期性地发光。

该电路（）

（A）充电时，通过R的电流不变

（B）若R增大，则充电时间变长

（C）若C增大，则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大

（D）若E减小为85V，闪光灯闪光一次通过的电荷量不变

【解析】本题考查电容器的充放电，意在考查考生的分析能力。

电容器充电时两端电压不断增大，所以电源与电容器极板间的电势差不断减小，因此充电电流变小，选项A错误；当电阻R增大时，充电电流变小，电容器所充电荷量不变的情况下，充电时间变长，选项B正确；若C增大，根据Q=CU，电容器的带电荷量增大，选项C正确；当电源电动势为85V时，电源给电容器充电仍能达到闪光灯击穿电压80V时，所以闪光灯仍然发光，闪光一次通过的电荷量不变，选项D正确。

9．

如图所示，竖直放置的∩形光滑导轨宽为L，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d，磁感应强度为B。

质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等．金属杆在导轨间的电阻为R，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g。

金属杆（）

（A）刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下

（B）穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间

（C）穿过两磁场产生的总热量为4mgd

（D）释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h可能小于

三、简答题

10．

（8分）一同学测量某干电池的电动势和内阻。

（1）如图所示是该同学正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路．请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处__________；____________。

（2）实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I，以及计算的

数据见下表：

根据表中数据，在答题卡的方格纸上作出R-

关系图像。

由图像可计算出该干电池的电动势为_________V；内阻为__________Ω．

R/Ω

8.0

7.0

6.0

5.0

4.0

I/A

0.15

0.17

0.19

0.22

0.26

/A–1

6.7

6.0

5.3

4.5

3.8

（3）为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100mV的电压表并联在电流表的两端。

调节电阻箱，当电流表的示数为0.33A时，电压表的指针位置如图所示，则该干电池的电动势应为_______V；内阻应为_____Ω。

【答案】

【解析】本题考查测量电源电动势和内电阻实验，意在考查考生的实验数据处理能力和误差分析能力。

（1）连接电路时电源应与电路断开，所以开关要断开；另一错误是电阻箱接入电路的电阻是零，这样容易烧坏电流表和电源。

（2）将数据描点连线，做出一条倾斜的直线。

根据闭合电路欧姆定律E=I（R+r）得

，所以图线的斜率表示电源电动势

V=1.37V，截距绝对值表示r=0.4×3.0Ω=1.20Ω；用电压表与电流表并联，可测得电流表的内阻

，考虑电表内阻对实验的影响，则E=I（R+RA+r），得

，所以图线的斜率仍表示电动势，电动势的准确值为1.37V，图线的截距表示（RA+r），所以内阻精确值为r=（1.20-0.20）Ω=1.00Ω。

11．

（10分）某同学利用如图所示的实验装置来测量重力加速度g。

细绳跨过固定在铁架台上的轻质滑轮，两端各悬挂一只质量为M的重锤。

实验操作如下：

①用米尺量出重锤1底端距地面的高度H；

②在重锤1上加上质量为m的小钩码；

③左手将重锤2压在地面上，保持系统静止。

释放重锤2，同时右手开启秒表，在重锤1落地时停止计时，记录下落时间；

④重复测量3次下落时间，取其平均值作为测量值t。

请回答下列问题

（1）步骤④可以减小对下落时间t测量的______（选填“偶然”或“系统”）误差。

（2）实验要求小钩码的质量m要比重锤的质量M小很多，主要是为了______。

A．使H测得更准确

B．使重锤1下落的时间长一些

C．使系统的总质量近似等于2M

D．使细绳的拉力与小钩码的重力近似相等

（3）滑轮的摩擦阻力会引起实验误差。

现提供一些橡皮泥用于减小该误差，可以怎么做？

（4）使用橡皮泥改进实验后，重新进行实验测量，并测出所用橡皮泥的质量为m0。

用实验中的测量量和已知量表示g，得g=______。

【解析】本题考查重力加速度的测量，意在考查考生的实验探究能力。

（1）时间测量是人为操作快慢和读数问题带来的误差，所以属于偶然误差。

（2）由于自由落体的加速度较大，下落H高度的时间较短，为了减小测量时间的实验误差，就要使重锤下落的时间长一些，因此系统下降的加速度要小，所以小钩码的质量要比重锤的质量小很多。

（3）为了消除滑轮的摩擦阻力，可用橡皮泥粘在重锤1上，轻拉重锤放手后若系统做匀速运动，则表示平衡了阻力。

（4）根据牛顿第二定律有mg=（M+m0+m+M）a，又H=

at2，解得g=

。

【选修3-3】

12．

（12分）

（1）如图所示，一支温度计的玻璃泡外包着纱布，纱布的下端浸在水中．纱布中的水在蒸发时带走热量，使温度计示数低于周围空气温度。

当空气温度不变，若一段时间后发现该温度计示数减小，则（）

（A）空气的相对湿度减小（B）空气中水蒸汽的压强增大

（C）空气中水的饱和气压减小（D）空气中水的饱和气压增大

速率区间/m·s-1

各速率区间的分子数占总分子数的百分比/%

温度T1

温度T2

100以下

0.7

1.4

100~200

5.4

8.1

200~300

11.9

17.0

300~400

17.4

21.4

400~500

18.6

20.4

500~600

16.7

15.1

600~700

12.9

9.2

700~800

7.9

4.5

800~900

4.6

2.0

900以上

3.9

0.9

【解析】温度计示数减小说明蒸发加快，空气中水蒸汽的压强减小，选项B错误；因空气的饱和气压只与温度有关，空气温度不变，所以饱和气压不变，选项C、D错误；根据相对湿度的定义，空气的相对湿度减小，选项A正确。

（2）一定量的氧气贮存在密封容器中，在T1和T2温度下其分子速率分布的情况见右表。

则T1___（选填“大于”“小于”或“等于”）T2。

若约10%的氧气从容器中泄漏，泄漏前后容器内温度均为T1，则在泄漏后的容器中，速率处于400~500m/s区间的氧气分子数占总分子数的百分比___（选填“大于”“小于”或“等于”）18.6%。

【解析】分子速率分布与温度有关，温度升高，分子的平均速率增大，速率大的分子数所占比例增加，速率小的分子数所占比例减小，所以T1大于T2；泄漏前后容器内温度不变，则在泄漏后的容器中，速率处于400~500m/s区间的氧气分子数占总分子数的百分比不变，仍为18.6%．

（3）如图所示，一定质量的理想气体在状态A时压强为2.0×105Pa，经历A→B→C→A的过程，整个过程中对外界放出61.4J热量。

求该气体在A→B过程中对外界所做的功。

【解析】整个过程中，外界对气体做功W=WAB+WCA，且WCA=pA（VC–VA）

由热力学第一定律ΔU=Q+W，得WAB=–（Q+WCA）

代入数据得WAB=–138.6J，即气体对外界做的功为138.6J

【选修3-4】

（1）梳子在梳头后带上电荷，摇动这把梳子在空中产生电磁波。

该电磁波（）

（A）是横波（B）不能在真空中传播

（C）只能沿着梳子摇动的方向传播（D）在空气中的传播速度约为3×108m/s

【解析】摇动的梳子在空中产生电磁波，电磁波是横波，选项A正确；电磁波能在真空中传播，选项B错误；电磁波传播的方向与振动方向垂直，选项C错误；电磁波在空气中传播的速度约为光速，选项D正确。

（2）两束单色光A、B的波长分别为λA、λB，且λA>λB，则______（选填“A”或“B”）在水中发生全反射时的临界角较大。

用同一装置进行杨氏双缝干涉实验时，可以观察到______（选填“A”或“B”）产生的条纹间距较大。

【解析】波长越长，频率越小，折射率越小，根据临界角

，可知波长越大临界角越大，所以A光的临界角大；双缝干涉条纹的间距

，因为A光的波长较长，所以A光产生的条纹间距较大。

（3）一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x=0和x=0.6m处的两个质点A、B的振动图象如图所示。

已知该波的波长大于0.6m，求其波速和波长。

【解析】由图象可知，周期T=0.4s

由于波长大于0.6m，由图象可知，波从A到B的传播时间Δt=0.3s

波速

，代入数据得v=2m/s波长λ=vT，代入数据得λ=0.8m

【选修3-5】

（1）已知A和B两种放射性元素的半衰期分别为T和2T，则相同质量的A和B经过2T后，剩有的A和B质量之比为（）

（A）1∶4（B）1∶2（C）2∶1（D）4∶1

【解析】根据半衰期公式

，经过2T，A剩有的质量为

B剩有的质量为

故mA:

mB=1:

2，选项B正确。

（2）光电效应实验中，用波长为λ0的单色光A照射某金属板时，刚好有光电子从金属表面逸出。

当波长为

的单色光B照射该金属板时，光电子的最大初动能为______，A、B两种光子的动量之比为_____。

（已知普朗克常量为h、光速为c）

【解析】根据光电效应方程

，又

，所以有

，

解得

；又光子动量

，所以A、B两种光子的动量之比为1:

2.

（3）如图所示，悬挂于竖直弹簧下端的小球质量为m，运动速度的大小为v，方向向下．经过时间t，小球

的速度大小为v，方向变为向上。

忽略空气阻力，重力加速度为g，求该运动过程中，小球所受弹簧弹力冲量的大小。

【解析】取向上为正方向，动量定理mv–（–mv）=I且

解得

四、计算题

13．

（15分）如图所示，两条平行的光滑金属导轨所在平面与水平面的夹角为θ，间距为d。

导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与导轨平面垂直。

质量为m的金属棒被固定在导轨上，距底端的距离为s，导轨与外接电源相连，使金属棒通有电流。

金属棒被松开后，以加速度a沿导轨匀加速下滑，金属棒中的电流始终保持恒定，重力加速度为g。

求下滑到底端的过程中，金属棒

（1）末速度的大小v；

（2）通过的电流大小I；

（3）通过的电荷量Q。

【解析】

（1）匀加速直线运动v2=2as解得v=

（2）安培力F安=IdB金属棒所受合力

牛顿运动定律F=ma

解得I=

（3）运动时间

电荷量Q=It

解得Q=

14．

（16分）如图所示，钉子A、B相距5l，处于同一高度。

细线的一端系有质量为M的小物块，另一端绕过A固定于B。

质量为m的小球固定在细线上C点，B、C间的线长为3l。

用手竖直向下拉住小球，使小球和物块都静止，此时BC与水平方向的夹角为53°。

松手后，小球运动到与A、B相同高度时的速度恰好为零，然后向下运动。

忽略一切摩擦，重力加速度为g，取sin53°=0.8，cos53°=0.6。

求：

（1）小球受到手的拉力大小F；

（2）物块和小球的质量之比M∶m；

（3）小球向下运动到最低点时，物块M所受的拉力大小T。

【解析】

（1）设小球受AC、BC的拉力分别为F1、F2

F1sin53°=F2cos53°

F+mg=F1cos53°+F2sin53°

且F1=Mg

解得F=

Mg-mg

（2）小球运动到与A、B相同高度过程中

小球上升高度h1=3lsin53°，物块下降高度h2=2l

机械能守恒定律mgh1=Mgh2

解得

=

（3）根据机械能守恒定律，小球回到起始点。

设此时AC方向的加速度大小为a，重物受到的拉力为T

牛顿运动定律Mg–T=Ma小球受AC的拉力T′=T

牛顿运动定律T′–mgcos53°=ma

解得T=

（T=

mg或T=

Mg）

15．（16分）如图所示，真空中四个相同的矩形匀强磁场区域，高为4d，宽为d，中间两个磁场区域间隔为2d，中轴线与磁场区域两侧相交于O、O′点，各区域磁感应强度大小相等．某粒子质量为m、电荷量为+q，从O沿轴线射入磁场。

当入射速度为v0时，粒子从O上方

处射出磁场．取sin53°=0.8，cos53°=0.6。

（1）求磁感应强度大小B；

（2）入射速度为5v0时，求粒子从O运动到Oʹ的时间t；

（3）入射速度仍为5v0，通过沿轴线OOʹ平移中间两个磁场（磁场不重叠），可使粒子从O运动到Oʹ的时间增加Δt，求Δt的最大值。

【解析】

（1）粒子圆周运动的半径

由题意知

，解得B=

（2）设粒子在矩形磁场中的偏转角为α

由d=rsinα，得sinα=

，即α=53°

在一个矩形磁场中的运动时间

，解得

直线运动的时间

，解得

则t=4t1+t2=（

）

（3）将中间两磁场分别向中央移动距离x

粒子向上的偏移量y=2r（1–cosα）+xtanα

由y≤2d，解得

则当xm=

时，Δt有最大值

粒子直线运动路程的最大值

增加路程的最大值

增加时间的最大值Δtm=

=