1、12018 年普通高等学校招生全国 1 卷理科综合能力测试物理部分解析江苏省资深特级教师 戴儒京解析二、选择题：本题共 8 小题，每小题 6 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高 铁 列 车 在 启 动 阶 段 的 运 动 可 看 作 初 速 度 为 零 的 均 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】 ，与位移 成正比。 ，与速度max21
2、vEk mptamvEk 212平方，时间平方，动量平方成正比。【答案】14B15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A B 2C D 【解析】 ，其中 ， 是初位置弹簧的压缩量，maxkgF)(0 0kxg是当 P 离开静止位置的位移为 时弹簧的压缩量。x0得 ，F 是 x 的一次函数，A 正确。kma【答案】15A16如图，三个固定的带电小球 a、b 和 c，相互间的距离分别为 ab=5
3、 cm，bc=3 cm，ca=4 cm。小球 c 所受库仑力的合力的方向平衡于 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Aa、b 的电荷同号， Ba、b 的电荷异号，169k169kCa、b 的电荷同号， Da、b 的电荷异号，427427【解析】画出 c 的受力图如下两种情况：从力的方向可以判断：a、b 的电荷异号。设小 c 所带电荷量的绝对值为 ，设小球 b 所带电荷量的绝对值为 ,，则小球 a 所带电荷cqq3量的绝对值为 kq，根据库仑定律 （此式中的 k 为静电力恒量，与题设 k 不2rkQqF同）有 ，有根据力三角形与边三角形相似，有 ，解得 ，169kF
4、bca 34bcaF6427D 正确。【答案】16D17如图，导体轨道 OPQS 固定，其中 PQS 是半圆弧，Q 为半圆弧的中心，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 OS 位置并固定（过程）；再使磁感应强度的大小以一定的变化率从 B 增加到 B（过程）。在过程、中，流过OM 的电荷量相等，则 等于A B C D2543274【解析】在过程中 ，在过程中RrBtEIq2_41二者相等，解得 = 。2
5、1)(rBRqB32【答案】17B18如图，abc 是竖直面内的光滑固定轨道，ab 水平，长度为 2R：bc 是半径为 R 的四分之一的圆弧，与 ab 相切于 b 点。一质量为 m 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 g。小球从 a 点开始运动到其他轨迹最高点，机械能的增量为4A2mgR B4mgR C5 mgR D6mgR【解析】当小球从 a 到 c 的过程中，根据动能定理 ，已知21)2(cmvgRF，解得mgFgRv2小球从 c 点运动到其轨迹最高点，设小球升高 ，则 ，得 。此h210cvgRh过程小球在水平方向上的位移 ，
6、其中 ， (根据21atxmFgt竖直方向的运动算得)，解得 R根据机械能的增量为除重力外的外力即力 F 所做的功，小球从 a 点开始运动到其轨迹最高点， g52）（机 xFWE【答案】18C19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
7、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】A开关闭合后的瞬间，铁芯内磁通量向右并增加，根据楞次定律，左线圈感应电流方向在直导线从南向北，其磁场在其上方向里，所以小磁针的 N 极朝垂直纸面向里的方向转动,A 正确；B、C 直导线无电流，小磁针恢复图中方向。D开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，电流方向与 A 相反，小磁针的 N 极朝5垂直纸面向外的方向转动，D 正确。【
8、答案】19.AD202017 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 100 s 时，它们相距约 400 km，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】设两颗中子星相距为 L，质量分别为 、 ，轨道半径分别为 、 ，根据万1m21r2有引力提供向心力，有 ，因为 ，所以质量之21221rGL21和为 = ，其中 =24 （ ），)(2121rLmL3Ts，可求，B 正确
9、。kL40根据 ，得 ，可求。C 正确；rvLrv)(2121可以求出两颗中子星互相绕着运动的角速度，不可以求出各自的自转角速度，D 错误。【答案】20BC21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 2 V。一电子经过 a 时的动能为 10 eV，从 a 到 d 的过程中克服电场力所做的功为 6 eV。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 fC该电子经过平面 d 时，其电势能为 4 eVD该电子经过平面 b 时的速率是经过 d 时的 2 倍【解析】设相邻两条等势线之间的电势差为 U0，根据从 a 到 d 的过程中
10、克服电场力所做的功为 6 eV， ，所以 并且电势从 a 向 f 逐渐降低。已知平eVW630 6面 b 上的电势为 2 V，所以平面 c 上的电势为零，A 正确；因为从 a 到 f，电势降低 ，所以电势能增大 ，动能减少 ，可能到U840eV8e8达 f；但如果在 a 时速度方向在 a 平面内，加速度方向向左，就可能到达不了平面 f，所以B 正确。从上图可以看出，该电子经过平面 d 时，其电势能为 2eV，C 错误；该电子经过平面 b 时的动能是经过 d 时的 2 倍，所以速率是 倍。2【答案】21AB三、非选择题：共 174 分，第 2232 题为必考题，每个试题考生都必须作答。第 333
11、8 题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共 129 分。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 1.950 cm；当托盘内放有质量为0.100 kg 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 9.80 m/s2，此弹簧的劲度系数为_N/m（保留 3 位有效数字）。7【解析】游标卡
12、尺的读数：主尺读 3.7cm，游标尺的第 15 个格与主尺某格对齐，所以读数为 ，所以弹簧伸长为 3.775cm。弹簧的劲度系数为m75.01.mNxFk /7.3/.3892【答案】22（5 分）3.775 53.723.（10 分）某实验小组利用如图（a）所示的电路探究在 2580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 RT，其标称值（25时的阻值）为 900.0 ：电源 E（6V ，内阻可忽略）：电压表 （量程 150 mV）：定值电阻 R0（阻值 20.0 ），滑动变阻器 R1（最大阻值为 1 000 ）：电阻箱 R2（阻值范围 0-999.9
13、）：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，将 S2 与 1 端接通，闭合 S1，调节 R1 的滑片位置，使电压表读数为某一值 U0：保持 R1 的滑片位置不变，将 R2 置于最大值，将 S2 与 2 端接通，调节 R2，使电压表读数仍为 U0：断开 S1，记下此时 R2 的读数，逐步降低温控室的温度 t，得到相应温度下 R2 的阻值，直至温度降到 25.0C，实验得到的 R2-t 数据见下表。8t/ 25.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0R2/ 900.0 680.0 500.0 390.0 32
14、0.0 270.0 240.0回答下列问题：（1）在闭合 S1 前，图（a）中 R1 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 R2-t 曲线：（3）由图（b）可得到 R1，在 25-80C 范围内的温度特性，当 t=44.0时，可得 R1= ；（4）将 Rt 握于手心，手心温度下 R2 的相应读数如图（c ）所示，该读数为 ，则手心温度为 。【解析】电流要从小逐渐增大，所以，电阻要逐渐减小，初始位置在电阻最大处，即 b。【答案】23（10 分）（1）b （2）如图所示 （3）450 （4）620.0 33.024（12 分）一质量为
15、m 的烟花弹获得动能 E 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 E，且均沿竖直方向运动。爆炸时间极短，重力加速度大小为 g，不计空气阻力和9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【解答】24（1）设烟花弹上升的初速度为 v0，由题给条件有 201Emv设烟花弹从地面开始上升到火药爆炸所用的时间为 t，由运动学公式有 gt联立式得 12Etgm（2）设爆炸时烟花弹距地面的高度为 h1，由机械能守恒定律有 E=mgh1火药爆炸后，烟花弹上、下两部
16、分均沿竖直方向运动，设炸后瞬间其速度分别为 v1 和v2。由题给条件和动量守恒定律有 214vm120由 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 h2， 由 机 械 能 守 恒 定 律 有 2124mvgh联 立 式 得 ， 烟 花 弹 上 部 分 距 地 面 的 最 大 高 度 为 12Eh25.（20 分）如图，在 y0 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 yTb，所以 。所以 ，D 正确。其余比较容易，不赘述。
17、bPdb【答案】33.（1）BDE（2）（10 分）如图，容积为 V 的汽缸由导热材料制成，面积为 S 的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分，汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连，细管上有一阀门 K。开始时，K 关闭，汽缸内上下两部分气体的压强均为 p0， 现将 K13打开，容器内的液体缓慢地流入汽缸，当流入的液体体积为 时，将 K 关闭，8V活塞平衡时其下方气体的体积减小了 ，不计活塞的质量和体积，外界温度保6V持不变，重力加速度大小为 g。求流入汽缸内液体的质量。【答案】33（2）设活塞再次平衡后，活塞上方气体的体积为 V1，压强为 p1；下方气体的体积为 V2，压强为 p2，在活塞下
18、移的过程中，活塞上下方气体的温度均保持不变。由玻意耳定律得 0102Vp由已知条件得 1326842=63V设活塞上方液体的质量为 m，由力的平衡条件得 1pSmg联立以上各式得 01526pSg34物理一选修 3-4）（15 分）（1）（5 分）如图，ABC 为一玻璃三棱镜的横截面，A=30，一束红光垂直 AB边射入，从 AC 边上的 D 点射出，其折射角为 60，则玻璃对红光的折射率为 _。若改用蓝光沿同一路径入射，则光线在 D 点射出时的折射角_（“小于”“等于”或“ 大于” ）60。【解析】 ，因为同一玻璃对蓝光的折射率大于红光，所以大30sin6ir于。14【答案】34（1） 大于3
19、（2）（10 分）一列简谐横波在 t= 时的波形图如图（a）所示，P、Q 是介质中的两1s3个质点，图（b）是质点 Q 的振动图像。求（i）波速及波的传播方向；（ii）质点 Q 的平衡位置的 x 坐标。【解答】34.（2） （i）由图（ a）可以看出，该波的波长为 36cm由图（b）可以看出，周期为 T=2 s波速为 18cm/svT由图（b）知，当 时，Q 点向上运动，结合图（a）可得，波沿负方向传播。3t（ii）设质点 P、 Q 平衡位置的 x 坐标分别为 xP、x Q。由图（a）知，x=0 处，因此 sin02Ay（ ） 30cm6P由图（b）知，在 t=0 时 Q 点处于平衡位置，经 ，其振动状态向 x 轴负方向传1s3t播至 P 点处，由此及式有 cPxvt由式得，质点 Q 的平衡位置的 x 坐标为 xQ=9 cm【波函数法】 （i）同上（ii）Q 点的振动方程 （因为波向左传播）)2cos(tAy波函数为 ，将 ， 代入得2cos(xtTysTm36.0对比波函数有 ，解得)t36.0x09.（写于 2018-6-23 星期六）
