普通高等学校招生全国统一考试物理全国2卷.docx

1、普通高等学校招生全国统一考试物理全国2卷绝密 启用前2018年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试物理试题(全国2卷)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1418题只有一项符合题目要求,第1921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.如图,某同学用绳子拉动木箱,使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度。木箱获得的动能一定A.小于拉力所做的功B.等于拉力所做的功C.等于克服摩擦力所做的功D.大于克服摩擦力所做的功15.高空坠物极易对行人造成伤害,若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下,与地面的碰

2、撞时间约为2 ms,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为A.10 N B.102N C.103N D.104 N16.2018年2月,我国500 m口径射电望远镜(天眼)发现毫秒脉冲星“J0318+0253”,其自转周期T=5.19 ms,假设星体为质量均匀分布的球体,已知万有引力常量为6.6710-11Nm2/kg2。以周期T稳定自转的星体的密度最小值约为A.5109kg/m3 B.51012 kg/m3C.51015 kg/m3 D.51018 kg/m317.用波长为300 nm的光照射锌板,电子逸出锌板表面的最大初动能为1.2810-19 J,已知普朗克常量为6.6310-34 Js,真空中

3、的光速为3.00108 ms-1,能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为A.11014 Hz B.81014 Hz C.21015 Hz D.81015 Hz18.如图,在同一水平面内有两根平行长导轨,导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域,区域宽度均为l,磁感应强度大小相等、方向交替向上向下,一边长为l的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动。线框中感应电流i随时间t变化的正确图线可能是19.甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动,其速度时间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示。已知两车在t2时刻并排行驶。下列说法正确的是A.两车在t1时刻也并排行驶B.在t1时刻甲车在后,乙车在前C.甲车的加速度大

4、小先增大后减小D.乙车的加速度大小先减小后增大20.如图,纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2,L1中的电流方向向左,L2中的电流方向向上;L1的正上方有a、b两点,它们相对于L2对称。整个系统处于匀强外磁场中,外磁场的磁感应强度大小为B0,方向垂直于纸面向外。已知a、b两点的磁感应强度大小分别为B0和B0,方向也垂直于纸面向外。则A.流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0B.流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0C.流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0D.流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为B021.如图,同一平面内的a、b、c、d四点处于匀强电场中,

5、电场方向与此平面平行,M为a、c连线的中点,N为b、d连线的中点。一电荷量为q(q0)的粒子从a点移动到b点,其电势能减小W1;若该粒子从c点移动到d点,其电势能减小W2。下列说法正确的是A.此匀强电场的场强方向一定与a、b两点连线平行B.若该粒子从M点移动到N点,则电场力做功一定为C.若c、d之间的距离为L,则该电场的场强大小一定为D.若W1=W2,则a、M两点之间的电势差一定等于b、N两点之间的电势差三、非选择题:共62分。第2225题为必考题,每个试题考生都必须作答。第3334题为选考题,考生根据要求作答。(一)必考题:共47分。22.(6分)某同学组装一个多用电表。可选用的器材有:微安

6、表头(量程100 A,内阻900 );电阻箱R1(阻值范围0999.9 );电阻箱R2(阻值范围099 999.9 );导线若干。要求利用所给器材先组装一个量程为1 mA的直流电流表,在此基础上再将它改装成量程为3 V的直流电压表,组装好的多用电表有电流1 mA和电压3 V两挡。回答下列问题:(1)在虚线框内画出电路图并标出R1和R2,其中为公共接线柱,a和b分别是电流挡和电压挡的接线柱。(2)电阻箱的阻值应取R1= ,R2= 。(保留到个位)23.(9分)某同学用图(a)所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数,跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧秤相连,滑轮和木块间的细线保持水平,在木

7、块上方放置砝码。缓慢向左拉动水平放置的木板,当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时,弹簧秤的示数即为木块受到的滑动摩擦力的大小。某次实验所得数据在下表中给出,其中f4的值可从图(b)中弹簧秤的示数读出。图(a)砝码的质量m/kg0.050.100.150.200.25滑动摩擦力f/N2.152.362.55f42.93回答下列问题:(1)f4= N;(2)在图(c)的坐标纸上补齐未画出的数据点并绘出f-m图线;(3)f与m、木块质量M、木板与木块之间的动摩擦因数及重力加速度大小g之间的关系式为f=,f-m图线(直线)的斜率的表达式为k=;(4)取g=9.80 m/s2,由绘出的f-m图线

8、求得=。(保留2位有效数字)24.(12分)汽车A在水平冰雪路面上行驶。驾驶员发现其正前方停有汽车B,立即采取制动措施,但仍然撞上了汽车B。两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图所示,碰撞后B车向前滑动了4.5 m,A车向前滑动了2.0 m,已知A和B的质量分别为2.0103 kg和1.5103 kg,两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为0.10,两车碰撞时间极短,在碰撞后车轮均没有滚动,重力加速度大小g=10 m/s2。求(1)碰撞后的瞬间B车速度的大小;(2)碰撞前的瞬间A车速度的大小。25.(20分)一足够长的条状区域内存在匀强电场和匀强磁场,其在xOy平面内的截面如图所示:中间是磁场区域

9、,其边界与y轴垂直,宽度为l,磁感应强度的大小为B,方向垂直于xOy平面;磁场的上、下两侧为电场区域,宽度均为l,电场强度的大小均为E,方向均沿x轴正方向;M、N为条状区域边界上的两点,它们的连线与y轴平行,一带正电的粒子以某一速度从M点沿y轴正方向射入电场,经过一段时间后恰好以从M点入射的速度从N点沿y轴正方向射出。不计重力。(1)定性画出该粒子在电磁场中运动的轨迹;(2)求该粒子从M点入射时速度的大小;(3)若该粒子进入磁场时的速度方向恰好与x轴正方向的夹角为,求该粒子的比荷及其从M点运动到N点的时间。(二)选考题:共15分。请考生从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

10、。33.(15分)物理选修3-3(1)(5分)对于实际的气体,下列说法正确的是。(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.气体的内能包括气体分子的重力势能B.气体的内能包括气体分之间相互作用的势能C.气体的内能包括气体整体运动的动能D.气体的体积变化时,其内能可能不变E.气体的内能包括气体分子热运动的动能(2)(10分)如图,一竖直放置的汽缸上端开口,汽缸壁内有卡口a和b,a、b间距为h,a距缸底的高度为H;活塞只能在a、b间移动,其下方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为m,面积为S,厚度可忽略;活塞和汽缸壁均绝热,不计它们之

11、间的摩擦,开始时活塞处于静止状态,上、下方气体压强均为p0,温度均为T0。现用电热丝缓慢加热汽缸中的气体,直至活塞刚好到达b处,求此时汽缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功。重力加速度大小为g。34.(15分)物理选修3-4(1)(5分)声波在空气中的传播速度为340 m/s,在钢铁中的传播速度为4 900 m/s。一平直桥由钢铁制成,某同学用锤子敲击一下桥的一端发出声音,分别经空气和桥传到另一端的时间之差为1.00 s,桥的长度为m,若该声波在空气中的波长为,则它在钢铁中的波长为的倍。(2)(10分)如图,ABC是一直角三棱镜的横截面,A=90,B=60一细光束从BC边的D点折射后,

12、射到AC边的E点,发生全反射后经AB边的F点射出,EG垂直于AC交BC于G,D恰好是CG的中点,不计多次反射。()求出射光相对于D点的入射光的偏角;()为实现上述光路,棱镜折射率的取值应在什么范围?物理(全国2卷)14.A设拉力、克服摩擦力做功分别为WT、Wf,木箱获得的动能为Ek,根据动能定理可知,WT-Wf=Ek,则EkWT,选项A正确。15.C不考虑空气阻力的影响,设鸡蛋落地速度为v,有mgh=,每层楼高约3 m,则h=243 m=72 m,设竖直向上为正方向,对鸡蛋冲击地面过程,根据动量定理,有Ft-mgt=0-(-mv),由于冲击时间很短,所以忽略鸡蛋重力的冲量,解得F1103 N,

13、即鸡蛋对地面的冲击力约为103 N,选项C正确。16.C设星体“赤道”表面上有一质量为m的物体,当其刚好不脱离星体时,星体的体积最大,密度最小,其所受万有引力提供物体随星体做匀速圆周运动的向心力,有G=m2r,星体密度=,解得=51015 kg/m3,选项C正确。17.B对逸出电子,根据光电方程有,h=Ek+W,=,W=h0,其中,Ek=1.2810-19 J,=300 nm=310-7 m,得081014 Hz,选项B正确。18.D在00.5l过程,前、后两边均切割磁感线,产生相同方向(顺时针)、等大不变的电动势,产生同方向、不变的电流;在0.5ll过程,前、后两边均切割磁感线,产生反向、等

14、大不变的电动势,线框中总电动势为零,电流为零;在l1.5l过程,前、后两边均切割磁感线,产生相同方向(逆时针)、等大不变的电动势,产生同方向、不变的电流,选项D正确。19.BD假设两车在t1时刻也并排(相遇)行驶,由题图可知,在t1t2内,甲的速度总是大于乙的速度,则t2时刻甲在乙的前面,与题设矛盾,选项A错误;在t1时刻甲车在后,乙车在前,则在t2时刻两车才有可能并排行驶,选项B正确;v-t图象的斜率表示加速度,由题图可知,甲、乙车的加速度都是先减小后增大,选项D正确。20.AC设L1在a、b点产生的磁感应强度分别为B1a、B1b,L2在a、b点产生的磁感应强度分别为B2a、B2b,根据安培

15、定则可知,B1a=B1b,方向均垂直纸面向里;B2a=B2b,B2a方向垂直纸面向里,B2b方向垂直纸面向外;根据题意,对a点有,B1a+B2a-B0=-。对b点有,B1b-B2b-B0=-,联立以上方程解得B1a=B1b=,B2a=B2b=,选项A、C正确。21.BD设a、b、c、d四点的电势分别为a、b、c、d,粒子从a点移到b点,其电势能减小,则电场力做正功,电场力与a、b连线平行或成锐角,电场方向不一定与a、b连线平行,同理,电场方向不一定与c、d连线平行,W2=EqL不一定成立,则E=不一定成立,选项A、C错误;根据电场力公式,有W1=(a-b)q,W2=(c-d)q,匀强电场中沿直

16、线电势随距离均匀变化,所以M=,N=,有WMN=(M-N)q=,选项B正确;若W1=W2,则(a-b)=(c-d),得Uac=Ubd,由于M、N为中点,且为匀强电场,所以UaM=UbN,选项D正确。22.答案 (1)见解析图 (2)1002 910解析 (1)微安表改装为1 mA的电流表,需要并联小于其内阻的电阻,起分流作用,应选R1;改后的电流表再改装为大量程的电压表时需要串联较大的电阻,起分压作用,应选R2。电路如图所示。(2)微安表与R1并联,有Igrg=(I-Ig)R1,其中I=1 mA,Ig=100 A,rg=900 ,代入得R1=100 。改装后的电流表量程为I=1 mA,内阻为R

17、g=90 ;改装后的电流表与R2串联,有IR2=U-IRg,其中U=3 V,得R2=2 910 。23.答案 (1)2.75 (2)见解析图 (3)(M+m)gg(4)0.40解析 (1)弹簧秤的最小刻度为 0.1 N,读数时应估读到0.01 N,题中示数为2.75 N。(2)(3)实验中木块处于平衡状态,有f=(M+m)g=Mg+mg,即f-m图象的斜率k=g。24.答案 (1)3.0 m/s(2)4.3 m/s解析 (1)设B车的质量为mB,碰后加速度大小为aB。根据牛顿第二定律有mBg=mBaB 式中是汽车与路面间的动摩擦因数。设碰撞后瞬间B车速度的大小为vB,碰撞后滑行的距离为sB。由

18、运动学公式有vB2=2aBsB 联立式并利用题给数据得vB=3.0 m/s(2)设A车的质量为mA,碰后加速度大小为aA。根据牛顿第二定律有mAg=mAaA 设碰撞后瞬间A车速度的大小为vA,碰撞后滑行的距离为sA。由运动学公式有vA2=2aAsA 设碰撞前的瞬间A车速度的大小为vA,两车在碰撞过程中动量守恒,有mAvA=mAvA+mBvB 联立式并利用题给数据得vA4.3 m/s思路分析 碰后两车均做匀减速直线运动,直到速度为零。根据牛顿第二定律可以求出两车滑行的加速度,结合两车滑动的距离,利用运动学规律可求出两车碰后的速度,利用动量守恒可以求出碰前A的速度。25.答案 (1)见解析图(2)

19、(3)解析 (1)粒子运动的轨迹如图(a)所示。(粒子在电场中的轨迹为抛物线,在磁场中为圆弧,上下对称)图(a)(2)粒子从电场下边界入射后在电场中做类平抛运动。设粒子从M点射入时速度的大小为v0,在下侧电场中运动的时间为t,加速度的大小为a;粒子进入磁场的速度大小为v,方向与电场方向的夹角为(见图(b),速度沿电场方向的分量为v1,根据牛顿第二定律有图(b)qE=ma 式中q和m分别为粒子的电荷量和质量。由运动学公式有v1=at l=v0t v1=vcos 粒子在磁场中做匀速圆周运动,设其运动轨道半径为R,由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得qvB= 由几何关系得l=2Rcos 联立式得v0= (

20、3)由运动学公式和题给数据得v1=v0cot 联立式得 设粒子由M点运动到N点所用的时间为t,则t=2t+T 式中T是粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期,T= 由式得t= 33.答案 (1)BDE(2)1+T0(p0S+mg)h解析 (1)气体的内能是指所有气体分子热运动的动能和相互作用的势能之和,不包括分子的重力势能和气体整体运动的动能,选项A、C错误,B、E正确;气体体积变化时,其分子势能可能增加、可能减小,而分子的动能可能增加、可能减小,其内能可能不变,选项D正确。(2)开始时活塞位于a处,加热后,汽缸中的气体先经历等容过程,直至活塞开始运动。设此时汽缸中气体的温度为T1,压强为p1,根据查理定律有 根据力的平衡条件有p1S=p0S+mg 联立式可得T1=T0 此后,汽缸中的气体经历等压过程,直至活塞刚好到达b处,设此时汽缸中气体的温度为T2;活塞位于a处和b处时气体的体积分别为V1和V2。根据盖吕萨克定律有 式中V1=SH V2=S(H+h) 联立式解得T2=T0 从开始加热到活塞到达b处的过程中,汽缸中的气体对外做的功为W=(p0S+mg)h 34.答案 (1)365(2)()60()nnsin i3 式中C是全反射临界角,满足nsin C=1 由式知,棱镜的折射率n的取值范围应为n2