2018全国Ⅱ卷理综物理解析版

1 2018 年普通高等学校招生全国统一考试年普通高等学校招生全国统一考试 物理部分 物理部分 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 14 18 题只有一项符 合题目要求 第 19 21 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 答案 答案 A 分析 考查 分析 考查受力分析 动能定理 判断合外力做功与动能变化量之间的关系 受力分析 动能定理 判断合外力做功与动能变化量之间的关系 解题过程 解题过程 对人拉的木箱进行受力分析可知 木箱受到重力 绳子的拉力 由于绳子与水平面夹角未知 所以物体可 能受到地面摩擦力 如果有滑动摩擦力 则摩擦力做负功 由动能定理可知 作用于物体的合力做的功等 于物体动能变化量 WF Wf EK 所以动能变化量小于拉力做的功 所以 A 正确 B 错误 而摩擦力对木 箱做负功大小等于木箱克服摩擦力做功 不一定等于木箱获得的动能 所以 C D 均错误 要点总结 要点总结 动能定理的应用要把握核心点 合外力做的功等于物体动能的变化量 由于拉力做正功且摩 擦力做负功 所以动能增量小于拉力做的功 15 高空坠物极易对行人造成伤害 若一个50g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下 与地面的碰撞时间约为2ms 则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为 A 10N B 102N C 103N D 104N 答案 答案 C 2 分析 考查 分析 考查自由落体运动 动量定理 判断冲合外力冲量与动量变化量之间的关系 自由落体运动 动量定理 判断冲合外力冲量与动量变化量之间的关系 解题过程 解题过程 由题意可知 鸡蛋从 25 层楼落下到地面的速度设为 落地撞击地面后后速度为 0 设每层高 3m 由自由落 体运动公式v2 2gh 得 v 10 15 设向上为正方向 设冲击力为 F 常识可知冲击力远大于重力 可以忽 略重力的冲量 由动量定理可知 F t 0 mv 代入数据可知 F 约等于103N 要点总结 要点总结 自由落体运动运动学公式可以求出鸡蛋到达地面的瞬时速度 也可以用动能定理 mgh 1 2 mv2 消去 m 实质一样 动量定理要把握其等式两边的物理意义 列方程前应注意先设正方向 一般以初速度方向为正方向 16 2018 年 2 月 我国 500m 口径射电望远镜 天眼 发现毫秒脉冲屋 J0318 0253 其自转周期 T 5 19ms 假设星体为质量均匀分布的球体 已知万有引力常量为 6 67 10 11Nm2 kg2 以周期 T 稳定自转的星体的密度 最小值约为 A 5 109kg m3 B 5 1012kg m3 C 5 1015kg m3 D 5 1018kg m3 答案 答案 C 分析 考查 分析 考查万有引力的应用 星球自转周期 临界角速度 星球密度的求法 万有引力的应用 星球自转周期 临界角速度 星球密度的求法 解题过程 解题过程 星球自转 位于星球上的物体需要由万有引力的一部分来提供自转的向心力 万有引力的另一部分提供星 球表面的物体的重力而不至于 飘起来 而物体的重力等于地面对物体的支持力 对于星球表面各点而言 赤道需要的向心力最大 设星球质量 M 位于星球赤道某处的物体质量 m 星球半径为 R 可得 GMm R2 m 2R mg 又由于Fn m 2R m 4 2 T2 R 可知当星球自转角速度增大 物体与质心的距离不变 万有引力 不会变化 物体受到的重力和支持力将减小直到为零 此时星球表面的物体 飘 了起来 就如同是星球的近 地卫星 此时GMm R2 m 4 2 T2 R 而星球的体积等于 V 4 3 R 3 联立 得根据 M V 5 1015N kg m3 3 要点总结 要点总结 本题的关键在于临界角速度时星球表面的物体所受万有引力全部提供向心力 物体此时不再 受到支持力 物理此时相当于星球的近地卫星 而对于一个星球 只要知道近地环绕的周期 就可以利用 万有引力公式及密度计算公式估算星球的密度 17 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 28 10 19J 已知普朗克常量为 6 63 10 34J s 真空中的光速为 3 00 108m s 1 能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为 A 1 1014Hz B 8 1014Hz C 2 1015Hz D 8 1015Hz 答案 答案 B 分析 分析 本题考查光电效应方程 逸出功 最大初动能的理解 本题考查光电效应方程 逸出功 最大初动能的理解 解题过程 解题过程 由光电效应规律可知 金属能发生光电效应有临界的极限频率 由爱因斯坦光电效应方程 h W0 EKm 由题意可以计算锌的逸出功W0 h c EKm 代入数据 JJW 1919 7 834 0 1035 51028 1 103 101063 6 当最大初动能为零时 光电子刚好逸出 无初速度 可知HzHz h W v 14 34 19 0 min 108 1063 6 1035 5 故选 B 要点总结 要点总结 深刻理解爱因斯坦光电效应方程 h W0 EKm 当光电子初动能为零时 光电子刚好逸出 此时逸出功除以普朗克常量 h 就等于极限频率 18 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 磁感应强度大小相等 方向交替向上向下 边长为 3 2 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 4 ABCD 答案 答案 D 分析 分析 考查磁通量及其变化 电磁感应的产生 感应电流的方向 图像问题 考查磁通量及其变化 电磁感应的产生 感应电流的方向 图像问题 解题过程 解题过程 方法一 由题意 线框处于正反交替的磁场当中进行匀速运动 线框的长度是l 2 3 最初距离相邻的磁场交 界线l 2 1 判断线框内磁通量变化是解决的关键 根据磁通量的含义是空间包含磁感线的净条数 设一段时 间 t 内 线框向右移动l 2 1 这个过程向纸面外的磁感线在减少 向里的在增多 由楞次定律 感应电流 为定值 接下来的一小段时间 线框处于交界处 磁通量不变 因此无感应电流 在往左走 相反 故只 有 C 符合 方法二 由于线框的长度为l 2 3 不能完全铺满两个相反的磁场区域 由右手定则分别对左边和右边的导线 判断 两边最初感应电流为 总 R Blv I 方向相同 叠加关系 且是线性 为一个定值 当线框移动到交界处 时 左右导线均切割磁场方向相同的磁场 感应电流抵消 为零 只有 C 符合 要点总结 要点总结 深刻理解产生感应电动势从而产生感应电流的条件是闭合线圈有磁通量的变化 灵活应用右 手定则判断线框两边的电流方向 判断是叠加还是抵消关系 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 甲车的加速度大小先增大后减小 D 乙车的加速度大小先减小后增大 答案 答案 BD 分析 分析 考察加速度和位移在对考察加速度和位移在对 v t 图中的表示方法及追及问题 图中的表示方法及追及问题 5 解题过程 解题过程 在 t2时刻 两小车并排 由 v t 图像与坐标轴包围的面积即小车的位移 可知从 t1时刻到 t2时刻甲车的位移 较大 所以 t1时刻甲车在后乙车在前 故 A 选项错误 B 选项正确 在 v t 图中小车的加速度是 v t 图像每 点切线的斜率 随着时间的迁移 甲车 v t 图像每点切线斜率的大小先减小后增大 加速度也是先减小后增 大 乙车 v t 图像每点切线斜率的大小先减小后增大 加速度先减小后增大 故 C 选项错误 D 选项正确 要点总结 要点总结 v t 图中位移即图像与坐标轴包围的面积 瞬时加速度即图像每点切线的斜率 20 如图 纸面内有两条互相垂宜的长直绝缘导线 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 0 3 1 B和 0 2 1 B 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 0 12 7 B B 流经 L1 的电流在 a 点产生的磁感应强度大小为 0 12 1 B C 流经 L2 的电流在 b 点产生的磁感应强度大小为 0 12 1 B D 流经 L2 的电流在 a 点产生的磁感应强度大小为 0 12 7 B 答案 答案 AC 分析 考察通电导体周围的磁感应强度的矢量叠加原理 分析 考察通电导体周围的磁感应强度的矢量叠加原理 解题过程 解题过程 通电导线周围的磁感应强度可由右手螺旋定则判断其方向 且距离一根导线距离相同的位置该导线在其处 激发的磁感应强度大小相等 L1在 a 处和 b 处的磁感应强度大小相同 方向都是垂直于纸面向里大小为 B1 L2在 a 处激发的磁感应强度大小为 B2 方向垂直纸面向里 在 b 处激发的磁感应强度大小也为 B2 方向垂 直与纸面向外 由矢量叠加的原理 a 处 0 3 1 B B0 B1 B2 b 处 0 2 1 B B0 B1 B2 故流经 L1 的电流在 a 点 b 点产生的磁感应强度大小为 B1 0 12 7 B 所以 A 选项正确 B 选项错误 流经 L2 的电流在 a 点 b 点产生的磁感应强度大小为 B2 0 12 1 B 所以 C 选项正确 D 选项错误 要点总结 要点总结 右手螺旋定则分别判断两根通电导体在 ab 两处的磁感应强度的方向 距导线相同距离的位置 磁感应强度的大小相同 再根据矢量叠加的原理求解 6 21 如图 同一平面内的 a b c d 四点处于匀强电场中 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 q 0 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 则电场力做功定为 W1 W2 2 C 若 c d 之间的距离为 L 则该电场的场强大小一定 W2 qL 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 答案 答案 BD 分析 分析 考察匀强电场中能的性质考察匀强电场中能的性质 解题过程 解题过程 由题意 场强方向可在此平面内沿任意方向 故 A 选项错误 B 选项 该粒子从 a 处移动到 b 处电场力做 功等于电势能的减小为 W1 qUab 同理 W2 qUcd M 为 ab 中点 在匀强电场中同一条直线上相等的两段距离电势差相同 所以 UaM UMc a M M c因此 M 2 1 a c 同理 N 2 1 b d 所以将粒子从 M 点移动到 N 点电势差 UMN M N 2 1 a c b d 2 1 Uab 2 1 Ucd 电场力做的功为 WMN qUMN 2 1 W1 W2 故 B 选项正确 若场强方向沿 cd 方向则场强大小为 W2 qL 由于场强方向沿此平面内任意方向 故 C 选项错误 若 W1 W2 则 Uab Ucd a b c d 整理得 a c b d aM 两点的电势差 a M 2 1 a c bN 两点的电势差为 b N 2 1 b d 两个电势差相等 故 D 正确 要点总结 熟练使用电势差 电场力做功公式 理解电势能和电场力做功的关系 匀强电场中同一直线 上相等间距电势差相等 无论此直线是否与匀强电场方向相同 22 6 分 某同学组装一个多用电表 可选用的器材有 微安表头 量程 100 A 内阻 900 电阻箱 R1 阻值范围 0 999 9 电阻箱 R2 阻值范围 0 99999 9 导线若干 要求利用所给器材先组装一个量程为 1mA 的直流电流表 在此基础上再将它改装成量程为 3V 的直流 电压表 组装好的多用电表有电流 1mA 和电压 3V 两挡 7 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 答案 答案 1 2 1002910 分析 分析 考察将微安表改装成大量程电流表 再改装成电压表的方法 考察将微安表改装成大量程电流表 再改装成电压表的方法 解题过程 解题过程 1 将微安表改装成电流表和电压表时 改装成大电流表需要并联一个较小的电阻 改装成大电压表时需 串联一个较大的电阻 因此微安表应并联阻值范围较小的电阻箱 R1然后再与电阻箱 R2串联 见上图 2 将 100 A 的微安表改装成 1mA 的电流表 微安表的满偏电流 Ig 0 1mA 则流过电阻箱 R1的电流应为 0 9mA R1与微安表并联两端电压相同则其电阻为微安表内阻 900 的九分之 一 则 R1应调到 100 再将其改装为 3V 的电压表 此时微安表两端电压 Ug IgR内 为 0 09V 则 R2两端 需要加 2 91V 的电压 此时流过 R2的电流应为流过微安表和 R1电流的总和 1mA 那么 R2应该调为 2910 要点总结 对电表改装的考察 要清楚改装成大电流表需并联小电阻 改装成大电压表需串联大电阻 易忽略将 R1并入后再改装成大电压表 欧姆定律需灵活应用 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 在木块上方放置砝码 缓慢向左拉动水平放置的木板 当 8 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 中弹簧的示数读出 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 80m s2 由绘出的 f m 图线求得 保留 2 位有效数字 答案 答案 1 2 75 2 见下图 3 m M g g 4 0 40 9 分析 考察探究滑动摩擦力与质量的关系 图像数据的处理 分析 考察探究滑动摩擦力与质量的关系 图像数据的处理 解题过程 解题过程 读出图中的数据 与题目中数据保留相同位数 即为 2 75N 根据读出数据在图表中描出数据 用直线连接使所有的点尽量处在直线上 通过受力分析可知物体受到的滑动摩擦力大小为 m M g 图像的斜率 k 即为 g 要求木板和地面的动摩擦因数 分析图像中的数据 应选取第一组和最后一组数据求出图像斜率 再通过 k g 解出 再保留两位得 0 40 要点总结 要点总结 正确列出 f m 图像的函数表达式是解本题的关键 正确读数并将在表中正确描点 选择第一 组和最后一组数据求图像斜率 使误差最小 最后求 保留两位 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 5m A 车向前滑动了 2 0m 已知 A 和 B 的质量分别为 2 0 103kg 和 1 5 l03kg 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 10m 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 答案 答案 1 smvB 3 2 smv 25 4 0 分析 分析 由于碰撞时间极短 可忽略摩擦力的影响 碰撞的过程看做动量守恒 两车以各自碰撞后的速度 在水平由于碰撞时间极短 可忽略摩擦力的影响 碰撞的过程看做动量守恒 两车以各自碰撞后的速度 在水平 面上做匀减速直线运动最后停止 面上做匀减速直线运动最后停止 10 解题过程 解题过程 1 碰撞后两车做匀减速直线运动 且加速度相同 mamgf smga 1 方向向左 设汽车 B 碰撞后的速度为 B v 在水平地面上减速到停止 BB aXv20 2 解得smvB 3 同理 AA aXv20 2 解得smvA 2 2 设碰撞前瞬间汽车 A 的速度为 0 v 碰撞过程动量守恒 BBAAA vmvmvm 0 代入 1 中数据得smv 25 4 0 要点总结 要点总结 1 匀减速直线运动相关计算 2 碰撞过程前后动量守恒 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 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 r 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 定性面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 6 求该粒子的比荷及其从 M 点运动到 N 点的时间 11 答案 答案 1 粒子在电磁场中运动轨迹如图 2 Bl El v 2 0 3 22 34 lB El m q 分析 分析 粒子在电场中做类平抛运动 且用时相等 以类平抛运动的末速度进入磁场区域 在洛伦兹力作用下做匀粒子在电场中做类平抛运动 且用时相等 以类平抛运动的末速度进入磁场区域 在洛伦兹力作用下做匀 速圆周运动速圆周运动 由于恰好以从由于恰好以从 M 点入射的速度从点入射的速度从 N 点沿点沿 y 轴正方向射出轴正方向射出 所以进入上方电场时的初速度与所以进入上方电场时的初速度与从从 M 点入射时的初速度相同 点入射时的初速度相同 解题过程 解题过程 1 见答案 2 设粒子从 M 点入射时速度的大小为 v0 在电场中做类平抛运动 且用时相等 设粒子在电场中运动时间为 t1 粒子进入磁场时速度大小为 v1 与竖直方向夹角为 ltv 10 1 atvy qEma 0 tan v vy 01cos vv 在磁场中 2 sin l R R v mBqv 2 1 由 得 Bl El v 2 0 12 3 由题意得 粒子进入磁场时的速度方向与 x 轴正方向的夹角为 6 时 362 由 得 22 34 lB El m q R v T 1 2 2 2 Tt 磁 磁 tttMN 1 2 由 得 El Bl E Bl tMN 18 3 2 要点总结 要点总结 带电粒子在匀强电场中做类平抛运动 在匀强磁场中做匀速圆周运动 33 物理选修 3 3 15 分 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