1、绝 密 启 用 前2018 年 普 通 高 等 学 校 招 生 全 国 统 一 考 试 仿 真 卷理 科 综 合 能 力 测 试 物 理 （ 三 ）本 试 卷 共 32 页 ， 38 题 （ 含 选 考 题 ） 。 全 卷 满 分 300 分 。 考 试 用 时 150 分 钟 。 祝 考 试 顺 利 注 意 事 项 ：1、 答 题 前 ， 先 将 自 己 的 姓 名 、 准 考 证 号 填 写 在 试 题 卷 和 答 题 卡 上 ， 并 将 准 考 证 号 条形 码 粘 贴 在 答 题 卡 上 的 指 定 位 置 。 用 2B 铅 笔 将 答 题 卡 上 试 卷 类 型 A 后 的 方 框
2、涂 黑 。2、 选 择 题 的 作 答 ： 每 小 题 选 出 答 案 后 ， 用 2B 铅 笔 把 答 题 卡 上 对 应 题 目 的 答 案 标号 涂 黑 ， 写 在 试 题 卷 、 草 稿 纸 和 答 题 卡 上 的 非 答 题 区 域 均 无 效 。3、 非 选 择 题 的 作 答 ： 用 签 字 笔 直 接 答 在 答 题 卡 上 对 应 的 答 题 区 域 内 。 写 在 试 题 卷 、草 稿 纸 和 答 题 卡 上 的 非 答 题 区 域 均 无 效 。4、 选 考 题 的 作 答 ： 先 把 所 选 题 目 的 题 号 在 答 题 卡 上 指 定 的 位 置 用 2B 铅 笔
3、涂 黑 。答 案 写 在 答 题 卡 上 对 应 的 答 题 区 域 内 ， 写 在 试 题 卷 、 草 稿 纸 和 答 题 卡 上 的 非 答 题 区 域均 无 效 。5、 考 试 结 束 后 ， 请 将 本 试 题 卷 和 答 题 卡 一 并 上 交 。可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 V 51第 卷二、选择题：本题共 8 小题，每题 6 分，在每小题给出的四个选项中，第 1418 题只有一个选项 符合题目要求。第 1921 题有多选项题目要求。全部答对的得 6 分，选对但不全的得 3分，有选错的得 0 分。14相隔一定距离的电荷或磁体间的相互作用是怎
4、样发生的？这是一个曾经使人感到困惑、引起猜想且有过长期争论的科学问题。19 世纪以前，不少物理学家支持超距作用的观点。英国的迈克尔法拉第于 1837 年提出了电场和磁场的概念，解释了电荷之间以及磁体之间相互作用的传递方式，打破了超距作用的传统观念。1838 年，他用电力线(即电场线) 和磁力线(即磁感线)形象地描述电场和磁场，并解释电和磁的各种现象。下列对电场和磁场的认识，正确的是此卷只装订不密封班级 姓名 准考证号 考场号 座位号 A法拉第提出的磁场和电场以及电力线和磁力线都是客观存在的B在电场中由静止释放的带正电粒子，一定会沿着电场线运动C磁感线上某点的切线方向跟放在该点的通电导线的受力方
5、向一致D通电导体与通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的【 解 析 】 电场和磁场均是客观存在的特殊物质；电场线和磁感线是人类为了形象地描述电场和磁场而引入的虚拟的线，实际并不存在，故 A 错误；电荷的运动取决于初速度和力的方向，故电场线不是电荷在电场中的轨迹，只有在点电荷的电场和匀强电场中由静止释放的带正电粒子(只受电场力)，才会沿着电场线运动，故 B 错误；根据左手定则可知，磁感线上某点的切线方向跟放在该点的通电导线的受力方向垂直，故 C 错误；根据磁场的性质可知，通电导体与通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的，故 D 正确。【 答 案 】 D 15下列说法正确的是A汤姆孙通过研究阴极射
6、线发现了电子，并提出了原子的“枣糕模型”B太阳辐射的能量主要来自太阳内部的链式反应C光电效应中光电子的最大初动能与入射光的频率成正比D. N H C He 是 衰变方程157 1 126 42【 解 析 】 汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子，并提出了原子的“枣糕模型”，选项 A 正确；太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应，选项 B 错误；光电效应中光电子的最大初动能与入射光的频率呈线性关系，不成正比，选项 C 错误； N H C He 是人157 1 126 42工转变，不是 衰变方程，选项 D 错误。【 答 案 】 A 16无线网络给人们带来了很多方便。假设可以采用卫星对所有用户在任何地
7、方提供免费WiFi 服务。已知地球半径为 R，重力加速度为 g，提供免费 WiFi 服务的卫星绕地球做圆周运动，则下列关于该卫星的说法正确的是A卫星围绕地球运动的轨道越高，角速度越大B卫星围绕地球运动的轨道越高，速度越小C若卫星距离地面的高度等于地球半径，则卫星绕地球运动的周期为 T2 2RgD卫星的轨道可以在地球上任一经线所在的平面内【 解 析 】 由 G mr 2，解得 ，由此可知，卫星绕地球运动的轨道越高，即Mmr2 GMr3轨道半径 r 越大，角速度 越小，A 错误；由 G m ，可得 v ，显然卫星绕地Mmr2 v2r GMr球运动的轨道越高，即轨道半径 r 越大，速度 v 越小，B
8、 正确；由 G mr 2，又Mmr2 (2T)r2R，GM gR 2，解得 T 4 ，C 错误；由于地球自转，经线所在的平面不停地变化，2Rg而卫星的轨道平面不变，所以卫星的轨道不可能在地球上任一经线所在的平面内，D 错误。【 答 案 】 B 17如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为 41，原线圈两端接入稳定的正弦交流电源 u220 sin 314t(V)；副线圈接有电阻 R，并接有理想电压表和理想电流表。下列结论2正确的是A电压表读数为 55 V2B若仅将副线圈匝数增加到原来的 2 倍，则电流表的读数减小到原来的一半C若仅将 R 的阻值增加到原来的 2 倍，则输入功率也增加到原来的 2
9、 倍D若 R 的阻值和副线圈匝数同时增加到原来的 2 倍，则输出功率增加到原来的 2 倍【 解 析 】 因为交流电源 u220 sin 314t(V)，电压表的读数为变压器的输出电压的有效2值，由 得，电压表读数为 55 V，所以选项 A 错误；若副线圈匝数增加，则 U2 增大，U1U2 n1n2由 I2 可知，电流表示数增大，所以选项 B 错误；输入电压和匝数比不变，则输出电压不U2R变，当负载电阻 R 变大时，I 2 ，电流变小，又 P1P 2U 2I2，故输入功率也减小，所以U2R选项 C 错误；若副线圈匝数增加到原来的 2 倍，则 U2 增加到原来的 2 倍，同时 R 的阻值也增加到原
10、来的 2 倍，故输出功率 P2 变为原来的 2 倍，所以选项 D 正确。U22R【 答 案 】 D 18如图甲所示，轻质弹簧竖直放置， 下 端 固 定 在 水 平 地 面 上 。 一 质 量 为 m 的 小 物 块 从 轻弹 簧 上 方 且 离 地 高 度 为 h1 的 A 点 由 静 止 释 放 ， 小 物 块 下 落 过 程 中 的 动 能 Ek 随 离 地 高 度 h 变化 的 关 系 如 图 乙 所 示 ， 其 中 h2 h1 段 图 线 为 直 线 。 已 知 重 力 加 速 度 为 g， 则 以 下 判 断 中 正确 的 是A当小物块离地高度为 h2 时，小物块的加速度恰好为零B当
11、小物块离地高度为 h3 时，小物块的动能最大，此时弹簧恰好处于原长状态C小物块从离地高度为 h2 处下落到离地高度为 h3 处的过程中，弹簧的弹性势能增加了mg(h2 h3)D小物块从离地高度为 h1 处下落到离地高度为 h4 处的过程中，其减少的重力势能恰好等于弹簧增加的弹性势能【 解 析 】 由题意可知，当小物块离地高度为 h2 时，小物块刚好开始接触弹簧，此时小物块只受到重力作用，故此时的加速度大小为重力加速度 g，A 错误；当小物块离地高度为 h3时，由题图乙可知小物块的动能达到最大，小物块的速度达到最大，此时有 mgk x，弹簧的压缩量为 xh 2h 3，B 错误；小物块从离地高度为
12、 h2 处下落到离地高度为 h3 处的过程中，重力势能减少了 mg(h2h 3)，由能量守恒定律可知，小物块减少的重力势能转化为小物块增加的动能和弹簧增加的弹性势能，即弹簧增加的弹性势能 Epmg(h 2h 3)( Ek2E k1)，C错误；由题图乙可知，当小物块离地高度为 h4 时，小物块的动能为零，由能量守恒定律可知，小物块减少的重力势能全部转化为弹簧增加的弹性势能，D 正确。【 答 案 】 D 19如图所示，足够长的光滑导轨倾斜放置，其下端连接一个定值电阻 R，匀强磁场垂直于导轨所在平面向上，将 ab 棒在导轨上无初速度释放，当 ab 棒下滑到稳定状态时，速度为v，电阻 R 上消耗的功率
13、为 P。导轨和导体棒电阻不计。下列判断正确的是A导体棒的 a 端比 b 端电势低 Bab 棒在达到稳定状态前做加速度减小的加速运动 C若磁感应强度增大为原来的 2 倍，其他条件不变，则 ab 棒下滑到稳定状态时速度将变为原来的12D若换成一根质量为原来 2 倍的导体棒，其他条件不变，则导体棒下滑到稳定状态时R 的功率将变为原来的 4 倍【 解 析 】 导体棒 ab 下滑过程中，由右手定则判断感应电流 I 在导体棒 ab 中从 b 到 a，电源内部电流由低电势到高电势，则 a 端比 b 端电势高，故 A 错误；导体棒 ab 开始下滑后速度增大，感应电动势增大，感应电流增大，安培力增大，如果导轨足
14、够长，当 F 安BILmgsin 时，达到最大速度，之后做匀速直线运动，速度不再增大，安培力不变，因此 ab 棒在达到稳定状态前做加速度减小的加速运动，故 B 正确；稳定时，有 mgsin vm，得稳定时的速度，即最大速度为 vm ，可知磁感应强度增大为原来的 2BLvm2R mgRsin B2L2倍，其他条件不变，则 ab 棒下滑到稳定状态时速度将变为原来的 ，故 C 错误；稳定时，电14阻 R 上消耗的功率 Pmgsin vm ，则知换成一根质量为原来 2 倍的导体棒，其m2g2Rsin2B2L2他条件不变，则导体棒下滑到稳定状态时 R 的功率将变为原来的 4 倍，故 D 正确。【 答 案
15、 】 BD 20如图所示为一边长为 L 的正方形 abcd，P 是 bc 的中点。若正方形区域内只存在由 d 指向 a 的匀强电场，则在 a 点沿 ab 方向以速度 v 入射的质量为 m、电荷量为 q 的带负电粒子(不计重力) 恰好从 P 点射出。若该区域内只存在垂直纸面向里的匀强磁场，则在 a 点沿 ab 方向以速度 v 入射的同种带电粒子恰好从 c 点射出。由此可知A匀强电场的电场强度为2mv2qLB匀强磁场的磁感应强度为mvqLC带电粒子在匀强电场中运动的加速度大小等于在匀强磁场中运动的加速度大小D带电粒子在匀强电场中运动的时间和在匀强磁场中运动的时间之比为 12【 解 析 】 带电粒子
16、在电场中做类平抛运动，有 Lvt， L at2，qEma ，联立解得12 12E ，a ，A 错误；带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有mv2qL v2LqvBm ，由几何关系有 r L，联立解得 B ，B 正确；粒子在匀强磁场中运动的加速v2r mvqL度 a a，C 正确；带电粒子在匀强电场中运动的时间 t ，在匀强磁场中运动的v2r v2L Lv时间 t ，带电粒子在匀强电场中运动和在匀强磁场中运动的时间之比为 ，D 错误。L2v tt 2【 答 案 】 BC 21如图所示，在水平面上放置一倾角为 的光滑斜面，斜面上用劲度系数为 k 的轻弹簧连接一质量为 m 的小木块，
17、轻弹簧连在斜面顶端，开始系统处于平衡状态。现使斜面从静止开始缓慢向左加速，加速度从零开始缓慢增大到某一值，然后保持此值恒定，木块最终稳定在某一位置(弹簧处在弹性限度内 )。斜面从静止开始向左加速到加速度达到最大值的过程中，下列说法正确的是A木块的重力势能一直减小B木块的机械能一直增加C木块的加速度大小可能为gtan D弹簧的弹性势能一直增加【 解 析 】 由于弹簧的弹力和斜面的支持力的合力对木块始终做正功，木块的机械能一定增加，B 正确。设弹簧的原长为 L0，对木块受力分析，开始木块静止在斜面上，则有 mgsin kx 1，开始时弹簧长度 L1L 0x 1L 0 ；向左加速后，在木块离开斜面前
18、，根据mgsin k牛顿第二定律，mgcos F Nmasin ，kx 2mgsin macos ；当 FN0 时，加速度 a，C 正确。加速度增大过程，弹簧长度 L2L 0x 2L 0 ，可见gtan mgsin macos kL2L 1，随着加速度增大，弹簧变长，重力势能一直减小；当木块恰好要离开斜面时，弹簧长度 L3L 0x 3L 0 ；当木块离开斜面稳定时，设弹簧与水平方向的夹角为mgksin ， ，有 kx 4，mgmatan ，随着 a 增大， 减小，弹簧长度 L4L 0x 4L 0mgsin ，所以 L3L 4，D 正确。因为 h3L 3sin L 0sin ，h 4L 4sin
19、 L 0sin mgksin mgk ， h4h 3，由于不知末状态木块是否离开斜面，木块的重力势能可能一直减小，也可能mgk先减小后增大，A 错误。【 答 案 】 BCD第 II 卷三、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。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）22(6 分)某同学设计了如图所示的装置去验证小球摆动过程中的机械能守恒，实验中小球到达 B点(图中未标出)时恰好与桌面接触但没有弹力，D 处的箭头处放一锋利的刀片，细线到达竖直位置时被割断，小球做平抛运动落到地面，P 是一刻度尺。该同学方案的
20、优点是只需利用刻度尺测量 A 位置到桌面的高度 h，桌面到地面的高度 H 及平抛运动的水平位移 L 即可。(1)测 量 A 位 置 到 桌 面 的 高 度 h 应 从 _开 始 测 (选 填 “球 的 下 边 沿 ”或 “球 心 ”)。(2)实验中改变 h 多测几次 h 和 L 的数值，利用作图像的方法去验证。该同学取纵轴表示L，则横轴应表示 _。(3)若所作图像的斜率为 k，则满足_关系即可证明小球下摆过程中机械能守恒。【 解 析 】 由机械能守恒定律有 mgh mv2，依据平抛运动规律有 H gt2，L vt，整理12 12后可得 L2 。Hh【 答 案 】 (1)球的下边沿 (2) (3
21、) k2h H23(9 分)在“测定直流电动机的效率”实验中，用如图所示的实物图测定一个额定电压 U6 V、额定功率为 3 W 的直流电动机的机械效率。(1)请根据实物连接图在方框中画出相应的电路图( 电动机用 表示)。 M(2)实验中保持电动机两端电压 U 恒为 6 V，重物每次匀速上升的高度 h 均为 1.5 m，所测物理量及测量结果如下表所示：(3)在第 5 次实验中，电动机的输出功率是_；可估算出电动机线圈的电阻为_ 。(4)从前 4 次的实验数据可以得出：UI _(填“”“mg 。ht【 答 案 】 (1)电路图如图所示(3)0 2.4 (4)24(12 分)如图所示，一质量 M2
22、kg 的带有弧形轨道的平台置于足够长的水平轨道上，弧形轨道与水平轨道平滑连接，水平轨道上静置一小球 B。从弧形轨道上距离水平轨道高 h0.3 m 处由静止释放一质量 mA1 kg 的小球 A，小球 A 沿轨道下滑后与小球 B 发生弹性正碰，碰后小球 A 被弹回，且恰好追不上平台。已知所有接触面均光滑，重力加速度为 g。求小球 B 的质量。(g 取 10 m/s2)【 解 析 】 设小球 A 下滑到水平轨道上时的速度大小为 v1，平台水平速度大小为 v，由动量守恒定律有 0m Av1 Mv由能量守恒定律有 mAgh mAv12 Mv212 12联立解得 v12 m/s，v1 m/s小球 A、B
23、碰后运动方向相反，设小球 A、B 的速度大小分别为 v1和 v2。由于碰后小球 A 被弹回，且恰好追不上平台，则此时小球 A 的速度等于平台的速度，有 v11 m/s由动量守恒定律得 mAv1 mAv1m Bv2由能量守恒定律有 mAv12 mAv1 2 mBv2212 12 12联立解得 mB3 kg。【 答 案 】 3 kg25(20 分) 如图所示，某空间中有四个方向垂直于纸面向里、磁感应强度大小相同、半径均为 R 的圆形匀强磁场区域 1、2、3、4。其中 1 与 4 相切，2 相切于 1 和 3,3 相切于 2 和 4，且第 1个磁场区域和第 4 个磁场区域的竖直方向的直径在一条直线上
24、。一质量为 m、带电荷量为q 的粒子，静止置于电势差为 U0 的带电平行板( 竖直放置 )形成的电场中(初始位置在负极板附近)，经过电场加速后，从第 1 个磁场的最左端水平进入，并从第 3 个磁场的最下端竖直穿出。已知 tan 22.50.4，不计带电粒子的重力。(1)求带电粒子进入磁场时的速度大小；(2)试判断：若在第 3 个磁场的下面也有一电势差为 U0 的带电平行板(水平放置，其小孔在第 3 个磁场最下端的正下方) 形成的电场，带电粒子能否按原路返回？请说明原因；(3)求匀强磁场的磁感应强度大小 B；(4)若将该带电粒子自该磁场中的某个位置以某个速度释放后恰好可在四个磁场中做匀速圆周运动
25、，则该粒子的速度大小 v为多少？【 解 析 】 (1)根据动能定理有：qU 0 mv212解得 v 。2qU0m(2)不能按原路返回，因为粒子进入第 3 个磁场下的电场后，向下减速至速度为零，然后反向加速至速度的大小为 v，但进入磁场后，根据左手定则可知，带电粒子受到的洛伦兹力方向向右，粒子向右偏，故不能按原路返回。(3)设带电粒子在 磁 场 中 做 圆 周 运 动 的 半 径 为 r，如图甲所示，则根据运动的对称性和几何关系可知，粒子在第 1 个磁场和第 3 个磁场中各偏转 45，则有：Rrtan 22.5，解得r2.5R根据洛伦兹力提供向心力得 qvBmv2r解得 B 。25R 2mU0q
26、(4)该带电粒子在四个磁场中做匀速圆周运动，如图乙所示，由几何关系知其轨道半径只能是 R，根据洛伦兹力提供向心力得 qvBmv 2R解得 v 。25 2qU0m【 答 案 】 (1) (2) 见解析 (3) (4) 2qU0m 25R 2mU0q 25 2qU0m（二）选考题：共 45 分。请考生从 2 道物理题、2 道化学题、2 道生物题中每科任选一题作答。如 果多做，则每科按所做的第一题计分。33物理选修 33（15 分）(1)(5 分) 下列说法中正确的是_。A气体压强的大小和单位体积内的分子数及气体分子的平均动能都有关B布朗运动是液体分子的运动，说明液体分子永不停息地做无规则热运动C热力学第二定律的开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响D水黾可以停在水面上是因为液体具有表面张力E温度升高，物体所有分子的动能都增大
