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1、2018年普通高等学校招生全国统一考试北京卷物 理本试卷分第一部分(选择题)和第二部分(非选择题)。满 分 1 20 分。第一部分(选择题 共 48分)本部分共8小题,每小题6 分,共 4 8 分。在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。171 3.在核反应方程和e+尹O0+X 中,X 表示的是A.质 子 B.中 子 C.电 子 D.a粒子1 4 .关于分子动理论,下列说法正确的是A.气体扩散的快慢与温度无关B.布朗运动是液体分子的无规则运动C.分子间同时存在着引力和斥力D.分子间的引力总是随分子间距增大而增大1 5.用双缝干涉实验装置得到白光的干涉条纹,在光源与单缝之间加上红色滤
2、光片后A.干涉条纹消失B.彩色条纹中的红色条纹消失C.中央条纹变成暗条纹D.中央条纹变成红色1 6.如图所示,一列简谐横波向右传播,入 0 两质点平衡位置相距0.1 5 mo当 P运动到上方最大位移处时Q刚好运动到下方最大位移处,则这列波的波长可能是A.0.60 m B.0.30 m C.0.20 m D.0.1 5 m1 7.若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律,在已知月地距离约为地球半径60 倍的情况下,需要验证A.地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的1/602B.月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的1/602C.自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的
3、1/6D.苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的1/601 8 .某空间存在匀强磁场和匀强电场。一个带电粒子(不计重力)以一定初速度射入该空间后,做匀速直线运动;若仅撤除电场,则该粒子做匀速圆周运动。下列因素与完成上述两类运动无关的是A.磁场和电场的方向 B.磁场和电场的强弱C.粒 子 的 电 性 和 电 量 D.粒子入射时的速度1 9 .研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示。下列说法正确的是A.实验前,只用带电玻璃棒与电容器a 板接触,能使电容器带电B.实验中,只将电容器6 板向上平移,静电计指针的张角变小C.实验中,只在极板间插入有机玻璃板,静电计指针的张角变大D.实验中,只
4、增加极板带电量,静电计指针的张角变大,表明电容增大20.根据高中所学知识可知,做自由落体运动的小球,将落在正下方位置。但实际上,赤道上方200 m处无初速下落的小球将落在正下方位置偏东约6 c m 处。这一现象可解释为,除重力外,由于地球自转,下落过程小球还受到一个水平向东的“力”,该“力”与竖直方向的速度大小成正比。现将小球从赤道地面竖直上抛,考虑对称性,上升过程该“力”水平向西,则小球A.到最高点时,水平方向的加速度和速度均为零B.到最高点时,水平方向的加速度和速度均不为零C.落地点在抛出点东侧D.落地点在抛出点西侧第二部分(非选择题 共 72分)本部分共4小题,共 7 2分。21.(18
5、 分)用 图 1 所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。小 车 纸 带 打 点 计 时 器图 1主要实验步骤如下:a.安装好实验器材。接通电源后,让拖着纸带的小车沿长木板运动,重复几次。b.选出一条点迹清晰的纸带,找一个合适的点当作计时起点仇tR),然后每隔相同的时间间隔7选取一个计数点,如图2 中/、B、a D、E、F-”所示。图 2c.通过测量、计算可以得到在打/、B、C、D、E-.点时小车的速度,分别记作口、上、匹、内、内d.以速度r 为纵轴、时 间 t 为横轴建立直角坐标系,在坐标纸上描点,如图3 所示。图 3结合上述实验步骤,请你完成下列任务:(1)在下列仪器和器材中,还需要使
6、用的有 和(填 选 项 前 的 字 母)。A.电压合适的50 Hz交流电源B.电压可调的直流电源C.刻度尺D.秒表E.天平(含祛码)(2)在图3 中已标出计数点4B、仄 对应的坐标点,请在该图中标出计数点C对应的坐标点,并画出图像。(3)观察广力图像,可以判断小车做匀变速直线运动,其依据是。Lt 图像斜率的物理意义是 o(4)描绘 Lt 图像前,还不知道小车是否做匀变速直线运动。用平均速度竽表示各计数点的瞬时速度,从理论上讲,对 t 的 要 求 是(选 填“越小越好”或“与大小无关”);从实验的角度看,选取的了大小与速度测量的误差_(选填“有关”或“无关”)。图 4(5)早 在 1 6 世纪末
7、,伽利略就猜想落体运动的速度应该是均匀变化的。当时只能靠滴水计时,为此他设计了如图4所示的“斜面实验”,反复做了上百次,验证了他的猜想。请你结合匀变速直线运动的知识,分析说明如何利用伽利略“斜面实验”检验小球的速度是随时间均匀变化的。2 2.(1 6 分)2 0 2 2 年将在我国举办第二十四届冬奥会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一 某滑道示意图如图,长直助滑道4?与弯曲滑道以平滑衔接,滑道州高为=1 0 m,C 是半径启2 0 m圆弧的最低点。质量mWO k g 的运动员从4处由静止开始匀加速下滑,加速度a N.5 m/s?,到达6点时速度叱3 0 m/s,取重力加速度 g=1 0 m/
8、s C(1)求长直助滑道4 8 的长度;(2)求运动员在4 5 段所受合外力的冲量I的大小;(3)若不计仇7 段的阻力,画出运动员经过。点时的受力图,并求其所受支持力R的大小。2 3.(1 8 分)如图1 所示,用电动势为民内阻为r的电源,向滑动变阻器彳供电。改变变阻器火的阻值,路端电压与电流/均随之变化。u0-/图 1图 2(1)以为纵坐标,/为横坐标,在图2中画出变阻器阻值A 变化过程中少一/图像的示意图,并说明/图像与两坐标轴交点的物理意义。(2)a.请在图2画好的关系图线上任取一点,画出带网格的图形,以其面积表示此时电源的输出功率;b.请推导该电源对外电路能够输出的最大电功率及条件。(
9、3)请写出电源电动势定义式,并结合能量守恒定律证明:电源电动势在数值上等于内、外电路电势降落之和。2 4.(2 0 分)(1)静电场可以用电场线和等势面形象描述。a.请根据电场强度的定义和库仑定律推导出点电荷0 的场强表达式;b.点电荷的电场线和等势面分布如图所示,等势面S、W到点电荷的距离分别为八、通。我们知道,电场线的疏密反映了空间区域电场强度的大小。请计算S、S上单位面积通过的电场线条数之比相加。(2)观测宇宙中辐射电磁波的天体,距离越远单位面积接收的电磁波功率越小,观测越困难。为了收集足够强的来自天体的电磁波,增大望远镜口径是提高天文观测能力的一条重要途径。2 0 1 6 年 9月 2
10、 5 日,世界上最大的单口径球面射电望远镜F A S T 在我国贵州落成启用,被誉为“中国天眼”。F A S T 直径为5 0 0 m,有效提高了人类观测宇宙的精度和范围。a.设直径为1 0 0 m的望远镜能够接收到的来自某天体的电磁波功率为凡计算F A S T 能够接收到的来自该天体的电磁波功率P -,b.在宇宙大尺度上,天体的空间分布是均匀的。仅以辐射功率为尸的同类天体为观测对象,设直径为100 m望远镜能够观测到的此类天体数目是能计算FAST能够观测到的此类天体数目小题号1314151617181920答案ACDBBCAD13.A【命题意图】本题主要考查核反应方程,意在考查考生的理解能力
11、。【解题思路】由核反应方程中,电荷数守恒和质量数守恒可知,X为汨,选项A正确。14.C【命题意图】本题主要考查分子动理论,意在考查考生的理解能力。【解题思路】在其他条件不变的情况下,温度越高,气体扩散得越快,故A错误;布朗运动是固体小颗粒的运动,不是液体分子的运动,故B错误;分子间同时存在着引力和斥力,故C正确;分子间的引力总是随着分子间距增大而减小,故 D错误。15.D【命题意图】本题主要考查双缝干涉实验,意在考查考生的实验能力。【解题思路】在光源与单缝之间加上红色滤光片后,只透过红光,屏上出现红光(单色光)的干涉条纹,故选项ABC错误,1)正确。16.B【命题意图】本题主要考查波的传播,意
12、在考查考生的理解能力。【解题思路】由题意,尸、。两 点 之 间 的 距 离 为 15 m,1,2,,故时,430 m,时,4 R.10 m,选项B正确,其余选项错误。【据图析题】根据题意,画出只。两点之间小于一个波长的图线(恰好是半个波长),再考虑到波传播的空间周期性,即可列出1 5 m,,1,2,。1 7.B【命题意图】本题主要考查万有引力定律的“月地检验”,意在考查考生的理解能力。【解题思路】若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律一一万有引力定律,则应满足翠口a,即加速度a 与距离r的平方成反比,由题中数据知,选项B正确,其余选项错误。1 8.C【命题意图】本题
13、主要考查带电粒子在匀强磁场和匀强电场的叠加场中的运动,意在考查考生对知识的应用能力。【解题思路】在匀强磁场和匀强电场的叠加区域内,一个带电粒子射入后做匀速直线运动,则它受的洛伦兹力和电场力大小相等、方向相反,即qvB=qE,故人因此粒子的运动,与粒子的电性和电量均无关,故选项 C正确。【模型分析】由qvB=qE可知,带 电 粒 子 只 要 满 足 速 度 就 能 通 过“速度选择器”,与粒子的电性和电量均无关。1 9.A【命题意图】本题主要考查电容和平行板电容器,意在考查考生的应用能力。【解题思路】实验前,只用带电玻璃棒与电容器a 板接触,则a 板带电,由静电感应,在方板上感应出与a板电性相反
14、的电荷,故选项A正确;实验中,只将电容器6 板向上平移,正对面积S 变小,由C -,可知电容C 变小,由 可 知,0 不变,变大,因此静电计指针的张角变大,选项B错误;实验中,只将极板间插入有机玻璃板,相对介电常数外变大,由 广 串,可知电容C 变大,由 理 可 知,。不变,变小,静电计指针的张角4 其 k d U变小,选项c错误;实验中,只增加极板带电量,电容C 不变,由C多可知静电计指针的张角变大,故选项D 错误。【回归教材】公 式 是 平 行 板 电 容 器 电 容 的 决 定 式;公 式 C当是电容的定义式,因此C 一定时,。与4 n f e d U成正比。静电计测的是平行板电容器两板
15、间的电压,两板间的电压越大,静电计指针的张角就越大。2 0.D【命题意图】本题主要考查运动的合成与分解,意在考查考生的理解能力。【解题思路】由于该“力”与竖直方向的速度大小成正比,所以从小球抛出至运动到最高点过程,该“力”逐渐减小到零,将小球的上抛运动分解为水平和竖直两个分运动,由于上升阶段,水平分运动是向西的变加速运动(水平方向加速度大小逐渐减小),故小球到最高点时速度不为零,水平向西的速度达到最大值,故选项 A错误;小球到最高点时竖直方向的分速度为零,由题意可知小球这时不受水平方向的力,故小球到最高点时水平方向加速度为零,选项B 错误;下降阶段,由于受水平向东的力,小球的水平分运动是向西的
16、变减速运动(水平方向加速度大小逐渐变大),故小球的落地点在抛出点西侧,选项C 错误,D 正确。【模型分析】小球的水平和竖直两个分运动互不影响;上升阶段与下降阶段的竖直分运动是对称的。【光速解法】理解了小球竖直方向速度越大,水平方向受力越大后,可画出小球水平方向的加速度a与时间 C 的关系图像,分析该图像即可得出小球在水平方向的运动一直向西,即 D 选项正确。2 1.【答案】(1)A(2分)C(2 分)(2)如图所示(2分)(3)小车的速度随时间均匀变化(2分)加速度(2分)(4)越小越好(2分)有关(2分)(5)如果小球的初速度为0,其速度 t,那么它通过的位移己 因此,只要测量小球通过不同位
17、移所用的时间,就可以检验小球的速度是否随时间均匀变化。(4分)【命题意图】本题考查研究小车速度随时间变化的规律实验等知识,意在考查考生的实验能力。【解题思路】(1)打点计时器使用的是低压交流电源,故选A;打相邻计数点的时间间隔是已知的,故不需要秒表;计数点间的距离需要用刻度尺测量,故选C;由于不需要知道小车和重物的质量,故不需要天平(含祛码)。(2)先标出计数点C 对应的坐标点,连线时要让尽量多的点在一条直线上。(3)依 据 吁 图像是直线(斜率一定),即小车的速度随时间均匀变化,判断出小车做匀变速直线运动;L t图像斜率的物理意义是加速度。(4)?表示的是 Z 内的平均速度,只有当 t 趋近
18、于零时,学 才表示瞬时速度。因此若用手表示各计数点的瞬时速度,对 r的要求是越小越好;从实验的角度看,选取的A x 越大,A x的测量误差就越小,算出的速度的误差就越小,因此从实验的角度看,选取的Ax大小与速度测量的误差有关。(5)如果小球的初速度为0,其速度t,那么它通过的位移广差,故推出X8乙 因此,只要测量小球通过不同位移所用的时间,就可以检验小球的速度是否随时间均匀变化。【回归教材】对(5)问,人教版必修1 有如下论述:通过数学运算得出结论:如果物体的初速度为0,而且速度随时间的变化是均匀的,即 呻=t,它通过的位移就与所用时间的二次方成正比,即 X8+教 科 版 必 修 1 也有类似
19、论述。因此在高考复习中仔细研读教材远比刷题有效。22.【命题意图】本题考查匀变速直线运动规律、动量定理、圆周运动的相关知识,意在考查考生对所学知识的灵活应用。解:(1)根据匀变速直线运动公式,有工学=1 0 0 m(3 分)2a(2)根据动量定理,有I=mvB-mv 8 0 0 N s(3 分)(3)运动员经C 点时的受力分析如图所示(2 分)mg根据动能定理,运动员在花段运动的过程中,有mghmvc 予 诏(4 分)根据牛顿第二定律,有m g啸(2分)联立解得月考9 0 0 N(2 分)23.【命题意图】本题结合电路图考查影响电源输出功率的因素,意在考查考生的实验探究能力与对实验原理的深度理
20、解。解:(1)/图像如图所示(2 分)图像与纵轴交点的坐标值为电源电动势,与横轴交点的坐标值为短路电流(4分)(2)a.如图所示(2 分)b.电源输出的电功率)2R-e2 2(2 分)R+r R+2r+授当外电路电阻 中时,电源输出的电功率最大,为凡(2 分)(3)电动势定义式=丝(2 分)q根据能量守恒,在题图1 所示电路中,非静电力做功/产生的电能等于在外电路和内电路产生的电热,即W=frt+fRt=Irq+IRq(2 分)E=Ir+IR=Uw+Ug 分)2 4.【命题意图】本题结合实际情境考查场强、电功率等知识,意在考查考生对知识间关联性的理解与探究能力,考查的核心素养是科学思维。解:(
21、D a.在 距 0 为 r的位置放一电荷量为g的检验电荷。根据库仑定律,检验电荷受到的电场力尸 喈(2分)根据电场强度的定义“(2 分)q得 斤 码(2分)r2b.穿过两等势面单位面积上的电场线条数之比*考 再(4分)(2)a.地球上不同望远镜观测同一天体,单位面积上接收的功率应该相同,因 此 月 黑 A=2 5 F(4分)b.在宇宙大尺度上,天体的空间分布是均匀的。因此,一个望远镜能观测到的此类天体数目正比于以望远镜为球心、以最远观测距离为半径的球体体积。设地面上望远镜能观测到此类天体需收集到的电磁波的总功率的最小值为几直径为1 0 0 m望远镜和F AS T能观测到的最远距离分别为4和L,则(竽事5(竽$(3 分)可得分)则 喘 风=1 2 5 及(2分)