1、2018 年普通高等学校招生全国统一考试理科综合物理能力测试二、选择题1. 下列说法正确的是A. 一束光照射到某金属表面上产生了光电效应，增大光的强度可以增加光电子的最大初动能B. 查德威克发现中子的反应方程式是：C. 铋 210 的半衰期是 5 天， 1 克铋 210 经过 10 天全部衰变为其它原子核D. 衰变为 要经过 4 次 衰变和 2 次 衰变【答案】D【解析】根据光电效应方程，光电子最大初动能与入射光的频率有关，而与光的强度无关，故 A 错误；查德威克发现中子的反应方程式是： ，故 B 错误；半衰期是大量放射性元素的统计规律，对个别的放射性原子不能使用，故 C 错误； 衰变为 ，质
2、量数减小 16，而质子数减小 6，而经过一次 衰变，质量数减小 4，质子数减小 2，而经过一次 衰变质量数不变，则质子数增大 1，因此要经过 4 次衰变和 2 次 衰变，故 D 正确；故选 D.2. 一炮弹质量为 m，以一定的倾角斜向上发射，达到最高点时速度大小为 v，方向水平。炮弹在最高点爆炸成两块，其中质量为 的一块恰好做自由落体运动，则爆炸后另一块瞬时速度大小为A. B. C. D. 0【答案】B【解析】爆炸前动量为 mv，设爆炸后另一块瞬时速度大小为 ，取炮弹到最高点未爆炸前的速度方向为正方向，爆炸过程动量守恒，则有： ，解得： ，故选 B.3. 工人要将建筑材料送到高处，常在楼顶装一
3、个定滑轮，用绳 AB 通过滑轮将建筑材料提上去。为了防止材料与墙壁相碰，站在地面上某一位置的工人还另外用绳子 CD 拉住材料，使它与竖直墙壁保持一定的距离 L，如图所示（滑轮未画出） 。若不计两绳质量，在建筑材料被缓慢提起的过程中，绳 AB、CD 的拉力 、的变化情况是A. 变大， 变大B. 变大， 不变C. 变大， 变小D. 变小， 变小【答案】A【解析】在建筑材料缓慢提起的过程中，其合力保持为零，因物体与墙壁的距离始终保持不变，根据平衡条件得知两绳拉力的合力与物体的重力大小相等、方向相反，保持不变；结点与竖直墙壁保持一定的距离L，在建筑材料被缓慢提起的过程中 AC 绳逆时针旋转，其与竖直方
4、向夹角变大，CD 绳逆时针旋转，与竖直方向夹角减小，再根据平行四边形定则作出图（2）由图知，两根绳子上的拉力 和 均变大， 故 A 正确；故选 A。【点睛】解决此题的关键是抓住题干中的“缓慢上升，物体与墙壁的距离始终保持不变”为突破口，对物体进行受力分析，根据图象结合角度的变化分析力的大小变化情况4. 汽车在平直的公路上以速度 匀速行驶，发动机的功率为 P；快进入市区时，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶，下面四个图象中，哪个图象能正确表示从司机减小油门开始，汽车速度与时间的关系A. B. C. D. 【答案】C.考点：机车启动问题5. 如图所示，两块质量分别为 m1
5、 和 m2 的木块由一根轻弹簧连在一起，在 m1 上施加一个竖直向下的力F，整个系统处于平衡状态。现撤去 F，m2 刚好被弹簧提起（弹性势能的表达式为 ，其中 x 为形变量，k 为劲度系数） ，则力 F 的值为A. B. C. D. 【答案】A【解析】撤去 F 后， 跳起后做简谐运动，当 运动到最高，弹簧将 拉得恰好跳离桌面时，弹簧的弹力大小等于 ，根据牛顿第二定律得，物体 在最高点时加速度的大小 ，方向竖直向下，根据简谐运动的对称性，物体 在最低点时加速度的大小 ，合力大小等于 F，方向竖直向上，根据牛顿第二定律得 ，故选 A.6. 如图所示，一台理想变压器的原副线圈匝数比为 ，原线圈电路中
6、串联了一只灯泡 A，副线圈电路中并联了三只灯泡 B、C 和 D。这四只灯泡完全相同，且电阻保持恒定，则下列选项中正确的是A. 若 A 正常发光，B、C 和 D 也一定正常发光B. 若 A 正常发光，B、C 和 D 一定比 A 亮C. 若 A 正常发光，且消耗功率为 P，则 B 消耗的功率一定为D. 若 A 正常发光且两端电压为 U，则交流电表 V 的示数为【答案】CD【解析】试题分析：若 A 正常发光，则 I1=IL，根据电流与匝数成反比知 I2=2IL，U 1=2U2，结合欧姆定律和电路的串并联特点求解分析各项解：AB、若 A 正常发光，则 I1=IL，根据电流与匝数成反比知 I2=2IL副
7、线圈中每个灯泡电流数： 2IL，则 B、C、D 一定比 A 暗，故 AB 错误；C、根据 P=I2R= = ，故 C 正确；D、若 A 正常发光且两端电压为 U，则 I1= ，I 2= ，输入电压为 U0=U+U1=U+2U2=U+2I2 =U+ U=故 D 正确故选：CD【点评】考查变压器的基本内容，明确电流电压、电流与匝数的关系，电表的示数为有效值7. 2010 年 10 月 9 日上午 11 时，在北京航天飞行控制中心的精确控制下， “嫦娥 2 号”卫星成功实施第三次近月制动，顺利进入高度 100km 的圆形环月轨道。若该卫星在地球表面的重力为 G1，在月球表面的重力为 G2，已知地球半
8、径为 R1，月球半径为 R2，地球表面处的重力加速度为 g，则A. 月球表面处的重力加速度为B. 月球质量与地球质量之比为C. 卫星在近月球表面轨道上做匀速圆周运动的周期为D. 月球的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为【答案】AC【解析】卫星的质量为 ，月球表面处的重力加速度 ，故 A 正确；由 ，得月球的质量 ，又 ，整理得，月球的质量与地球的质量之比为 ，故 B 错误；设卫星质量为m，由 ， ，解得 ，故 C 正确；月球的第一宇宙速度为 ，地球的第一宇宙速度为 ，将 ，代入解得： ，故 D 错误；故选 AC.8. 两个点电荷分别固定于 x 轴上，电量大小分别为 Q 和 4Q。在它们形成
9、的电场中，有一个试探电荷+q沿 x 轴从 向坐标原点 O 运动，其电势能 Ep 随 x 变化的关系如图所示。当 时,电势能 ；当时，电势能 。由图象提供的信息，可以确定的是A. 在 x=x0 处电场强度为零B. 在 x 轴上 xx0 的点电场方向向右C. 两个点电荷的电性D. 两个点电荷在 x 轴上的位置【答案】ACD【解析】由电场力做功与电势能变化的关系有 ，得 ，即 图象的斜率大小等于电场力F由图知，在 处试探电荷所受的电场力为零，则该处电场强度为零，故 A 正确。在 x 轴上 的点试探电荷的电势能增加，电场力做负功，电场力向左，场强方向向左，故 B 错误。在 处，两个点电荷的合场强为 0
10、，说明两个点电荷一定是一正一负；当 x0 时，电势能 ；说明了 x=0 处一定是正电荷。由和场强的方向，可以进一步判定，正电荷的电荷量一定是 Q，离开 点的距离近；负电荷的电荷量是 2Q。设 2Q 和 Q 点电荷到 点的距离分别为 和 。由 得： ，即点电荷-2Q 到 的距离是Q 到 的距离的 倍，则-2Q 的位置坐标是 ，故 D 正确。故选 ACD。【点睛】 图象的斜率等于电场力，即斜率的绝对值等于电场力大小。由 F=qE，分析场强。析电势变化，确定场强的方向，由 N 点场强为零，判断两电荷的电性和电荷的位置。三、非选择题：9. 在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，某同学把两根轻弹簧连接起来进
11、行探究（如图）某次测量如右图所示，指针示数为_cm；在弹性限度内，将 50g 的钩码逐个挂在弹簧下端，得到指针 A、B 的示数 LA 和 LB，用下表中数据计算弹簧的劲度系数为_N/m (重力加速度 g 取 10m/s2)；由表中数据_(选填“能” 或“不能”)计算出弹簧的劲度系数。 【答案】 (1). (15.95 16.05)cm (2). (3). 能【解析】 （1）刻度尺读数需读到最小刻度的下一位，指 针示数 为 。（2）由表格中的数据可知，当弹 力的变化量 时， 弹簧形变量的变化量为 ，根据胡克定律知： ；结合 和 示数的变化，可以得出弹簧形变量的变化量，结合弹力变化量，根据胡克定律
12、能求出弹簧 的劲度系数。点睛：刻度尺的读数需估读，需 读到最小刻度的下一位；根据 弹簧形变量的变化量， 结合胡克定律求出劲度系数通过弹簧弹力的变化量和形 变量的变化量可以求出 弹簧的劲度系数。10. 学习小组正在进行“测量某金属导体电阻率”的实验。取该金属制成的一个“圆柱形”导体，用游标卡尺测量其长度 L、用螺旋测微器测量其直径 d，如图所示。请读出长度 L 和直径 d，L=_cm，d=_mm。设“圆柱形”导体的电阻为 Rx，接入如图所示的电路中。请将以下实验步骤补充完整：第一步：闭合开关 S 前先将滑动变阻器 R 的滑动头 P 滑到最 _端（填“ 左”或“右”）；第二步：调节电阻箱 R2，使
13、其处于某一适当值；第三步：闭合开关 S，移动滑动头，使电流计 G 有适当的读数；第四步：调节 R2，_；第五步：读出 R2，可得：Rx=_ ；（用 R1、R2、R3 表示）第六步：用 d、L、R1、R2、R3 表示电阻率 _。【答案】 (1). 10.400cm (2). 2.150mm (3). 右 (4). 使电流计 G 中的电流为零 (5). (6). 【解析】 （1）游标卡尺的固定刻度读数为 ，游标尺上读数为 ，所以最终读数为： ；螺旋测微器的固定刻度读数为 2mm，可动刻度读数为 ，所以最终读数为： （2）闭合开关前，为保护仪器，滑动变阻器的滑片应移至阻值最大处，即右端；第四步，调节
14、 ，使电流计 G 中的电流为零，则 与 两端的电压相等为 ， 与 两端的电压相等为 ，根据串并电路的特点有： ，解得：，根据电阻定律得： ，且 ，解得：电阻率为 .11. 如图所示，光滑平行轨道 abcd 的水平部分处于竖直向上的匀强磁场中， bc 段轨道宽度是 cd 段轨道宽度的 2 倍，bc 段轨道和 cd 段轨道都足够长，将质量相等的金属棒 P 和 Q 分别置于轨道上的 ab 段和 cd 段，且与轨道垂直。Q 棒静止，让 P 棒从距水平轨道高为 h 的地方由静止释放，求：P 棒滑至水平轨道瞬间的速度大小；P 棒和 Q 棒最终的速度。【答案】(1) (2) ，【解析】试题分析：（1）根据动
15、能定理解出金属棒刚刚到达磁场时的速度；（2）然后 P 棒开始减速，Q棒开始加速，P、 Q 两棒产生的电动势方向相反，导致总电动势减小，但是总电动势还是逆时针方向，所以Q 继续加速，P 继续减速，直到 P、Q 产生的电动势大小相等，相互抵消，此时电流为零，两棒不再受安培力，均做匀速直线运动（1）设 P，Q 棒的长度分别为 2L 和 L，磁感强度为 B，P 棒进入水平轨道的速度为 v对于 P 棒，金属棒下落 h 过程应用动能定理：解得 P 棒刚进入磁场时的速度为：（2）当 P 棒进入水平轨道后，切割磁感线产生感应电流P 棒受到安培力作用而减速，Q 棒受到安培力而加速，Q 棒运动后也将产生感应电动势
16、，与 P 棒感应电动势反向，因此回路中的电流将减小最终达到匀速运动时，回路的电流为零所以： ，即 ，解得：因为当 P，Q 在水平轨道上运动时，它们所受到的合力并不为零（设 I 为回路中的电流） ，因此 P，Q 组成的系统动量不守恒设 P 棒从进入水平轨道开始到速度稳定所用的时间为P，Q 对 PQ 分别应用动量定理得：联立解得： ，12. 如图所示，在直角坐标系 xOy 中，点 M(0,1)处不断向+y 方向发射大量质量为 m、电量为-q 的粒子，粒子的初速度大小在 之间。这些粒子所经磁场的磁感强度大小为 B，方向垂直纸面向里，求：速度为 v0 的粒子在磁场中运动的轨迹半径；若所有粒子都沿+x
17、方向穿过 b 区域，均沿-y 方向通过点 N(3,0)，求符合要求的磁场范围的最小面积，并在所给的坐标系中画出粒子运动轨迹的示意图。【答案】(1) (2) 【解析】试题分析：带电粒子沿 y 轴正方向射入，在磁场的洛伦兹力作用下发生偏转，然后所以粒子沿+x方向经过 b 区域，则磁场的右边界由数学关系推导出与 R 无关，而是一条直线那么磁场的左边界则是一段圆弧，其半径由洛伦兹力提供向心力公式求解得由于对称，则可求出磁场的最小面积（1）在 a 区域，设任一速度为 v 的粒子偏转 90后从（x，y）离开磁场由几何关系有：x=R，解得：上式与 R 无关，说明磁场右边界是一条直线左边界是速度为 的粒子的轨迹，则有：解得：（2）此后粒子均沿+x 方向穿过 b 区域，进入 c 区域，由对称性知，其磁场区域如图磁场的最小面积为：四、选考题13. 如图是密闭的汽缸，外力推动活塞 P 压缩气体，对缸内气体做功 200J，同时气体向外界放热 100J，则缸内气体的温度将_（填“升高”、 “降低”或 “不变”） 、内能将 _（填“ 增加”、 “减少”）_J【答案】 (1). 升高 (2). 增加 (3). 100J
