2018年全國1卷物理試題及解析

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上一、選擇題： 1. 高鐵列車在啟動階段的運動可看作初速度為零的均加速直線運動，在啟動階段列車的動能（ ）A. 與它所經(jīng)歷的時間成正比B. 與它的位移成正比C. 與它的速度成正比D. 與它的動量成正比【答案】B2. 如圖，輕彈簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物塊P，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)用一豎直向上的力F作用在P上，使其向上做勻加速直線運動，以x表示P離開靜止位置的位移，在彈簧恢復原長前，下列表示F和x之間關系的圖像可能正確的是（ ）A. B. C. D.【答案】A【解析】本題考查牛頓運動定律、勻變速直線運動規(guī)律、力隨位移變化的圖線及其相關的知識點。由牛頓運動定律，F(xiàn)-

2、mg-F彈=ma，F(xiàn)彈=kx，聯(lián)立解得F=mg+ma+ kx，對比題給的四個圖象，可能正確的是A?！军c睛】牛頓運動定律是高中物理主干知識，勻變速直線運動規(guī)律貫穿高中物理。3. 如圖，三個固定的帶電小球a、b和c，相互間的距離分別為ab=5 cm，bc=3 cm，ca=4 cm。小球c所受庫侖力的合力的方向平衡于a、b的連線。設小球a、b所帶電荷量的比值的絕對值為k，則（ ）A. a、b的電荷同號，k=169 B. a、b的電荷異號，k=169C. a、b的電荷同號，k=6427 D. a、b的電荷異號，k=6427【答案】D【解析】本題考查庫侖定律、受力分析及其相關的知識點。對小球c所受庫侖力

3、分析，畫出a對c的庫侖力和b對c的庫侖力，a對c的庫侖力為排斥力，ac的電荷同號，b對c的庫侖力為吸引力，bc電荷為異號，所以ab的電荷為異號。設ac與bc的夾角為，利用平行四邊形定則和幾何關系、庫侖定律可得，F(xiàn)ac=kqaqc42，F(xiàn)bc=kqcqb32，tan=3/4，tan= Fbc / Fac，ab電荷量的比值k=qaqb，聯(lián)立解得：k=64/27，選項D正確。【點睛】此題將庫侖定律、受力分析、平行四邊形定則有機融合，難度不大。4. 如圖，導體軌道OPQS固定，其中PQS是半圓弧，Q為半圓弧的中心，O為圓心。軌道的電阻忽略不計。OM是有一定電阻。可繞O轉動的金屬桿。M端位于PQS上，O

4、M與軌道接觸良好?？臻g存在半圓所在平面垂直的勻強磁場，磁感應強度的大小為B，現(xiàn)使OQ位置以恒定的角速度逆時針轉到OS位置并固定（過程）；再使磁感應強度的大小以一定的變化率從B增加到B'（過程）。在過程、中，流過OM的電荷量相等，則等于（ ）A. B. C. D. 2【答案】B【解析】本題考查電磁感應及其相關的知識點。過程I回路中磁通量變化1=BR2，設OM的電阻為R，流過OM的電荷量Q1=1/R。過程II回路中磁通量變化2=（B-B）R2，流過OM的電荷量Q2=2/R。Q2= Q1，聯(lián)立解得：B/B=3/2，選項B正確?！军c睛】此題將導體轉動切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢和磁場變化產(chǎn)生感應電

5、動勢有機融合，經(jīng)典中創(chuàng)新。5. 如圖，abc是豎直面內(nèi)的光滑固定軌道，ab水平，長度為2R：bc是半徑為R的四分之一的圓弧，與ab相切于b點。一質(zhì)量為m的小球。始終受到與重力大小相等的水平外力的作用，自a點處從靜止開始向右運動，重力加速度大小為g。小球從a點開始運動到其他軌跡最高點，機械能的增量為（ ）A. 2mgR B. 4mgR C. 5mgR D. 6mgR【答案】C【解析】本題考查了運動的合成與分解、動能定理等知識，意在考查考生綜合力學規(guī)律解決問題的能力。設小球運動到c點的速度大小為vC，則對小球由a到c的過程，由動能定理得：F·3R-mgR=mvc2，又F=mg，解得：vc

6、2=4gR，小球離開c點后，在水平方向做初速度為零的勻加速直線運動，豎直方向在重力作用力下做勻減速直線運動，由牛頓第二定律可知，小球離開c點后水平方向和豎直方向的加速度大小均為g，則由豎直方向的運動可知，小球從離開c點到其軌跡最高點所需的時間為:t=vC/g=2，小球在水平方向的加速度a=g，在水平方向的位移為x=at2=2R。由以上分析可知，小球從a點開始運動到其軌跡最高點的過程中，水平方向的位移大小為5R，則小球機械能的增加量E=F·5R=5mgR，選項C正確ABD錯誤?！军c睛】此題將運動的合成與分解、動能定理有機融合，難度較大，能力要求較高。6. 如圖，兩個線圈繞在同一根鐵芯上

7、，其中一線圈通過開關與電源連接，另一線圈與遠處沿南北方向水平放置在紙面內(nèi)的直導線連接成回路。將一小磁針懸掛在直導線正上方，開關未閉合時小磁針處于靜止狀態(tài)。下列說法正確的是（ ）A. 開關閉合后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉動B. 開關閉合并保持一段時間后，小磁針的N極指向垂直紙面向里的方向C. 開關閉合并保持一段時間后，小磁針的N極指向垂直紙面向外的方向D. 開關閉合并保持一段時間再斷開后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉動【答案】AD【解析】 本題考查電磁感應、安培定則及其相關的知識點。開關閉合的瞬間，左側的線圈中磁通量變化，產(chǎn)生感應電動勢和感應電流，由楞次定律可判斷出直

8、導線中電流方向為由南向北，由安培定則可判斷出小磁針處的磁場方向垂直紙面向里，小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉動，選項A正確；開關閉合并保持一段時間后，左側線圈中磁通量不變，線圈中感應電動勢和感應電流為零，直導線中電流為零，小磁針恢復到原來狀態(tài)，選項BC錯誤；開關閉合并保持一段時間后再斷開后的瞬間，左側的線圈中磁通量變化，產(chǎn)生感應電動勢和感應電流，由楞次定律可判斷出直導線中電流方向為由北向南，由安培定則可判斷出小磁針處的磁場方向垂直紙面向外，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉動，選項D正確。【點睛】此題中套在一根鐵芯上的兩個線圈，實際上構成一個變壓器。7. 2017年，人類第一次直接探測到來自

9、雙中子星合并的引力波。根據(jù)科學家們復原的過程，在兩顆中子星合并前約100 s時，它們相距約400 km，繞二者連線上的某點每秒轉動12圈，將兩顆中子星都看作是質(zhì)量均勻分布的球體，由這些數(shù)據(jù)、萬有引力常量并利用牛頓力學知識，可以估算出這一時刻兩顆中子星（ ）A. 質(zhì)量之積 B. 質(zhì)量之和 C. 速率之和 D. 各自的自轉角速度【答案】BC【解析】本題考查天體運動、萬有引力定律、牛頓運動定律及其相關的知識點。雙中子星做勻速圓周運動的頻率f=12Hz（周期T=1/12s），由萬有引力等于向心力，可得，G=m1r1（2f）2，G=m2r2（2f）2，r1+ r2=r=40km，聯(lián)立解得：（m1+m2）

10、=（2f）2Gr3，選項B正確A錯誤；由v1=r1=2f r1，v2=r2=2f r2，聯(lián)立解得：v1+ v2=2f r，選項C正確；不能得出各自自轉的角速度，選項D錯誤?！军c睛】此題以最新科學發(fā)現(xiàn)為情景，考查天體運動、萬有引力定律等。8. 圖中虛線a、b、c、d、f代表勻強電場內(nèi)間距相等的一組等勢面，已知平面b上的電勢為2 V。一電子經(jīng)過a時的動能為10 eV，從a到d的過程中克服電場力所做的功為6 eV。下列說法正確的是（ ）A. 平面c上的電勢為零B. 該電子可能到達不了平面fC. 該電子經(jīng)過平面d時，其電勢能為4 eVD. 該電子經(jīng)過平面b時的速率是經(jīng)過d時的2倍【答案】AB【解析】本

11、題考查等勢面及其相關的知識點。根據(jù)題述，勻強電場中等勢面間距相等，相鄰等勢面之間的電勢差相等。設相鄰等勢面之間的電勢差為U，根據(jù)電子從a到d的過程中克服電場力所做功為Wab=6eV，電場方向水平向右。由Wab=3eV，聯(lián)立解得：U=2V。已知b的電勢為2V，則平面c上的電勢為零，選項A正確；由于af之間的電勢差為4U=8V，一電子經(jīng)過a時的動能為10eV，由于題述沒有指出電子速度方向，若該電子速度方向指向左或指向上或下，則該電子就到達不了平面f，選項B正確；由于題述沒有指出電子速度方向，選項CD錯誤?！军c睛】此題以等勢面切入，考查電場力做功及其相關知識點。二、非選擇題9. 如圖（a），一彈簧上

12、端固定在支架頂端，下端懸掛一托盤：一標尺由游標和主尺構成，主尺豎直固定在彈簧左邊；托盤上方固定有一能與游標刻度線準確對齊的裝置，簡化為圖中的指針?，F(xiàn)要測量圖（a）中彈簧的勁度系數(shù)，當托盤內(nèi)沒有砝碼時，移動游標，使其零刻度線對準指針，此時標尺讀數(shù)為1.950 cm；當托盤內(nèi)放有質(zhì)量為0.100 kg的砝碼時，移動游標，再次使其零刻度線對準指針，標尺示數(shù)如圖（b）所示，其讀數(shù)為_cm。當?shù)氐闹亓铀俣却笮?.80 m/s2，此彈簧的勁度系數(shù)為_N/m（保留3位有效數(shù)字）。【答案】 (1). 3.775 (2). 53.7實驗所用的游標卡尺精度為0.05mm，游標卡尺上游標第15條刻度線與主尺刻度

13、線對齊，根據(jù)游標卡尺的讀數(shù)規(guī)則，圖（b）所示的游標卡尺讀數(shù)為3.7cm+15×0.05mm=3.7cm+0.075cm=3.775cm。托盤中放有質(zhì)量為m=0.100kg的砝碼時，彈簧受到的拉力F=mg=0.100×9.8N=0.980N，彈簧伸長x=3.775cm-1.950cm=1.825cm=0.01825m，根據(jù)胡克定律，F(xiàn)=kx，解得此彈簧的勁度系數(shù)k=F/x=53.7N/m?！军c睛】解答此題常見錯誤主要有：一是游標卡尺讀數(shù)誤差，或單位搞錯導致錯寫成37.70；二是把重力加速度按照習慣用g=10m/s2代入計算導致錯誤；三是考慮采用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)計算勁度系數(shù)耽

14、誤時間。10. 某實驗小組利用如圖（a）所示的電路探究在2580范圍內(nèi)某熱敏電阻的溫度特性，所用器材有：置于溫控室（圖中虛線區(qū)域）中的熱敏電阻RT，其標稱值（25時的阻值）為900.0 ：電源E（6V，內(nèi)阻可忽略）：電壓表 （量程150 mV）：定值電阻R0（阻值20.0 ），滑動變阻器R1（最大阻值為1 000 ）：電阻箱R2（阻值范圍0-999.9 ）：單刀開關S1，單刀雙擲開關S2。實驗時，先按圖（a）連接好電路，再將溫控室的溫度t升至80.0，將S2與1端接通，閉合S1，調(diào)節(jié)R1的滑片位置，使電壓表讀數(shù)為某一值U0：保持R1的滑片位置不變，將R2置于最大值，將S2與2端接通，調(diào)節(jié)R2，

15、使電壓表讀數(shù)仍為U0：斷開S1，記下此時R2的讀數(shù)，逐步降低溫控室的溫度t，得到相應溫度下R2的阻值，直至溫度降到25.0°C，實驗得到的R2-t數(shù)據(jù)見下表。t/25.030.040.050.060.070.080.0R2/900.0680.0500.0390.0320.0270.0240.0回答下列問題：（1）在閉合S1前，圖（a）中R1的滑片應移動到_填“a”或“b”）端；（2）在圖（b）的坐標紙上補齊數(shù)據(jù)表中所給數(shù)據(jù)點，并做出R2-t曲線：_（3）由圖（b）可得到R1，在25-80°C范圍內(nèi)的溫度特性，當t=44.0時，可得R1=_；（4）將Rt握于手心，手心溫度下R

16、2的相應讀數(shù)如圖（c）所示，該讀數(shù)為_，則手心溫度為_?！敬鸢浮?(1). （1）b (2). （2）如圖所示 (3). （3）450 (4). （4）620.0 (5). 33.0【解析】本題主要考查研究小燈泡的伏安特性實驗、利用伏安特性曲線計算實際功率及其相關的知識點，意在考查考生對小燈泡伏安特性曲線的理解和靈活運用相關知識，解決實際問題的能力。（1）圖（a）的電路滑動變阻器采用限流接法，在閉合S1前，R1應該調(diào)節(jié)到接入電路部分的電阻值最大，使電路中電流最小，即圖（a）中的R1的滑片應移到b端。（2）將t=60和t=70對應的兩組數(shù)據(jù)對應畫在坐標圖上，然后用平滑曲線過盡可能多的數(shù)據(jù)點畫出R

17、2t圖象。（3）根據(jù)題述實驗過程可知，測量的R2數(shù)據(jù)等于對應的熱敏電阻RT的電阻值。由畫出的R2t圖象可知，當t=44.0時，對應的RT=460。（4）由畫出的R2t圖象可知，當RT=620.0，則手心溫度t=33.0.。【點睛】解答此題常見錯誤主要有：一是沒有掌握滑動變阻器的分壓接法和限流接法在開關閉合前滑動頭的位置；二是沒有認真閱讀題述的實驗過程，導致不能把電阻箱R的讀數(shù)與熱敏電阻阻值聯(lián)系起來。11. 一質(zhì)量為m的煙花彈獲得動能E后，從地面豎直升空，當煙花彈上升的速度為零時，彈中火藥爆炸將煙花彈炸為質(zhì)量相等的兩部分，兩部分獲得的動能之和也為E，且均沿豎直方向運動。爆炸時間極短，重力加速度大

18、小為g，不計空氣阻力和火藥的質(zhì)量，求（1）煙花彈從地面開始上升到彈中火藥爆炸所經(jīng)過的時間；（2）爆炸后煙花彈向上運動的部分距地面的最大高度【答案】（1） ；（2） 【解析】本題主要考查機械能、勻變速直線運動規(guī)律、動量守恒定律、能量守恒定律及其相關的知識點，意在考查考生靈活運用相關知識解決實際問題的的能力。（1）設煙花彈上升的初速度為，由題給條件有 設煙花彈從地面開始上升到火藥爆炸所用的時間為，由運動學公式有 聯(lián)立式得 （2）設爆炸時煙花彈距地面的高度為，由機械能守恒定律有 火藥爆炸后，煙花彈上、下兩部分均沿豎直方向運動，設炸后瞬間其速度分別為和。由題給條件和動量守恒定律有 由式知，煙花彈兩部分

19、的速度方向相反，向上運動部分做豎直上拋運動。設爆炸后煙花彈上部分繼續(xù)上升的高度為，由機械能守恒定律有 聯(lián)立式得，煙花彈上部分距地面的最大高度為 12. 如圖，在y>0的區(qū)域存在方向沿y軸負方向的勻強電場，場強大小為E，在y<0的區(qū)域存在方向垂直于xOy平面向外的勻強磁場。一個氕核11H和一個氘核21H先后從y軸上y=h點以相同的動能射出，速度方向沿x軸正方向。已知11H進入磁場時，速度方向與x軸正方向的夾角為60°，并從坐標原點O處第一次射出磁場。11H的質(zhì)量為m，電荷量為q不計重力。求（1）11H第一次進入磁場的位置到原點O的距離（2）磁場的磁感應強度大?。?）12H第

20、一次離開磁場的位置到原點O的距離【答案】（1）；（2）；（3）【解析】本題考查帶電粒子在電場中的類平拋運動、在勻強磁場中的勻速圓周運動及其相關的知識點，意在考查考生靈活運用相關知識解決問題的的能力。（1）在電場中做類平拋運動，在磁場中做圓周運動，運動軌跡如圖所示。設在電場中的加速度大小為，初速度大小為，它在電場中的運動時間為，第一次進入磁場的位置到原點的距離為。由運動學公式有 由題給條件，進入磁場時速度的方向與x軸正方向夾角。進入磁場時速度的y分量的大小為 聯(lián)立以上各式得 （2）在電場中運動時，由牛頓第二定律有 設進入磁場時速度的大小為，由速度合成法則有 設磁感應強度大小為B，在磁場中運動的圓

21、軌道半徑為，由洛倫茲力公式和牛頓第二定律有 由幾何關系得 聯(lián)立以上各式得 （3）設在電場中沿x軸正方向射出的速度大小為，在電場中的加速度大小為，由題給條件得 由牛頓第二定律有 設第一次射入磁場時的速度大小為，速度的方向與x軸正方向夾角為，入射點到原點的距離為，在電場中運動的時間為。由運動學公式有 聯(lián)立以上各式得， 設在磁場中做圓周運動的半徑為，由式及粒子在勻強磁場中做圓周運動的半徑公式得 所以出射點在原點左側。設進入磁場的入射點到第一次離開磁場的出射點的距離為，由幾何關系有 聯(lián)立式得，第一次離開磁場時的位置到原點O的距離為 【點睛】此題與2004年全國理綜卷第25題情景類似，都是帶電粒子在勻強

22、電場中類平拋運動后進入勻強磁場中做勻速圓周運動，且都是在第一象限和第二象限設置了豎直向下的勻強電場，在第三象限和第四象限設置了方向垂直紙面向外的勻強磁場，解答需要的知識都是帶電粒子在勻強電場中的類平拋運動規(guī)律和洛倫茲力等于向心力、幾何關系等知識點。帶電粒子在勻強電場中的類平拋運動和在勻強磁場中的勻速圓周運動是教材例題和練習中的常見試題，此題可認為是由兩個課本例題或習題組合而成。13. 如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷過程、到達狀態(tài)e，對此氣體，下列說法正確的是_A過程中氣體的壓強逐漸減小B過程中氣體對外界做正功C過程中氣體從外界吸收了熱量D狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等E狀態(tài)d的壓強比狀態(tài)b的

23、壓強小【答案】BDE【解析】本題考查對一定質(zhì)量的理想氣體的VT圖線的理解、理想氣體狀態(tài)方程、熱力學第一定律、理想氣體內(nèi)能及其相關的知識點。由理想氣體狀態(tài)方程paVa/Ta=pbVb/Tb可知，pb>pa，即過程中氣體的壓強逐漸增大，選項A錯誤；由于過程中氣體體積增大，所以過程中氣體對外做功，選項B正確；過程中氣體體積不變，對外做功為零，溫度降低，內(nèi)能減小，根據(jù)熱力學第一定律，過程中氣體放出熱量，選項C錯誤；由于狀態(tài)c、d的溫度相等，根據(jù)理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關，可知狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等，選項D正確；由理想氣體狀態(tài)方程pdVd/Td=pbVb/Tb可知，狀態(tài)d的壓強比狀態(tài)b的壓強小，選項E正確。14. 如圖，容積為V的汽缸由導熱材料制成，面積為S的活塞將汽缸分成容積相等的上下兩部分，汽缸上部通過細管與裝有某種液體的容器相連，細管上有一閥門K。開始時，K關閉，汽缸內(nèi)上下兩部分氣體的壓強均