2018年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試（新課標(biāo)Ⅲ卷）物理及答案解析

1、2018年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試（新課標(biāo)卷）物理一、選擇題：本題共8個小題，每題6分，共48分。在每個小題給出的四個選項中，第1-4題只有一項符合題目要求，第5-8題有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對不全的得3分，有選錯的得0分。1.（6分）1934年，約里奧居里夫婦用粒子轟擊鋁核Al，產(chǎn)生了第一個人工放射性核素X：+Aln+X。X的原子序數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別為( )A.15和28B.15和30C.16和30D.17和31解析：設(shè)X的質(zhì)量數(shù)為m，電荷數(shù)為n，根據(jù)核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知：4+27=1+m；2+13=0+n解得：m=30；n=15；故其原子序數(shù)為15，質(zhì)量數(shù)為3

2、0；故B正確，ACD錯誤。答案：B2.（6分）為了探測引力波，“天琴計劃”預(yù)計發(fā)射地球衛(wèi)星P，其軌道半徑約為地球半徑的16倍；另一地球衛(wèi)星Q的軌道半徑約為地球半徑的4倍。P與Q的周期之比約為( )A.2：1B.4：1C.8：1D.16：1解析：根據(jù)題意可得P與Q的軌道半徑之比為：rP：rQ=4：1根據(jù)開普勒第三定律有：=k得：=可得周期之比為： TP：TQ=8：1故C正確，ABD錯誤。答案：C3.（6分）一電阻接到方波交流電源上，在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q方；若該電阻接到正弦交流電源上，在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q正。該電阻上電壓的峰值均為u0，周期均為T，如圖所示。則Q方：Q正等于( )A.1

3、：B. ：1C.1：2D.2：1解析：由圖可知，方形交流電源的有效值為U0，故其一周期產(chǎn)生的熱量為：Q方=T；正弦式交流電的有效值為：U=故其一周期產(chǎn)生的熱量為：Q正=T=；故有：Q方：Q正=2：1；故D正確，ABC錯誤。答案：D4.（6分）在一斜面頂端，將甲、乙兩個小球分別以v和的速度沿同一方向水平拋出，兩球都落在該斜面上。甲球落至斜面時的速率是乙球落至斜面時速率的( )A.2倍B.4倍C.6倍D.8倍解析：設(shè)斜面傾角為，小球落在斜面上速度方向偏向角為，甲球以速度v拋出，落在斜面上，如圖所示；根據(jù)平拋運動的推論可得tan=2tan，所以甲乙兩個小球落在斜面上時速度偏向角相等；故對甲有：v甲末

4、=對乙有：v乙末=，所以，故A正確、BCD錯誤。答案：A5.（6分）甲、乙兩車在同一平直公路上同向運動，甲做勻加速直線運動，乙做勻速直線運動。甲、乙兩車的位置x隨時間t的變化如圖所示。下列說法正確的是( )A.在t1時刻兩車速度相等B.從0到t1時間內(nèi)，兩車走過的路程相等C.從t1到t2時間內(nèi)，兩車走過的路程相等D.在t1到t2時間內(nèi)的某時刻，兩車速度相等解析：A、xt圖象的斜率表示速度，在t1時刻乙圖象的斜率大于甲圖象的斜率，所以乙車的速度大于甲車速度，故A錯誤；B、從0到t1時間內(nèi)，兩車走過的路程是乙車大于甲車，故B錯誤；C、從t1到t2時間內(nèi)，兩車走過的路程均為x2x1，路程相等，故C正

5、確；D、根據(jù)圖象可知，在t1時刻乙圖象的斜率大于甲圖象的斜率，在t2時刻乙圖象的斜率小于甲圖象的斜率，在t1到t2時間內(nèi)的某時刻二者的斜率相同，此時兩車速度相等，故D正確。答案：CD6.（6分）地下礦井中的礦石裝在礦車中，用電機通過豎井運送到地面。某豎井中礦車提升的速度大小v隨時間t的變化關(guān)系如圖所示，其中圖線分別描述兩次不同的提升過程，它們變速階段加速度的大小都相同；兩次提升的高度相同，提升的質(zhì)量相等。不考慮摩擦阻力和空氣阻力。對于第次和第次提升過程，( )A.礦車上升所用的時間之比為4：5B.電機的最大牽引力之比為2：1C.電機輸出的最大功率之比為2：1D.電機所做的功之比為4：5解析：A

6、、設(shè)第次提升過程礦車上升所用的時間為t。根據(jù)vt圖象的面積表示位移，得： =+解得 t=2.5t0。所以第次和第次提升過程礦車上升所用的時間之比為2t0：t=4：5，故A正確。B、根據(jù)圖象的斜率表示加速度，知兩次礦車勻加速運動的加速度相同，由牛頓第二定律得 Fmg=ma，可得 F=mg+ma，所以電機的最大牽引力相等，故B錯誤。C、設(shè)電機的最大牽引力為F。第次電機輸出的最大功率為 P1=Fv0，第次電機輸出的最大功率為 P2=Fv0，因此電機輸出的最大功率之比為2：1，故C正確。D、電機所做的功與重力做功之和為零，因此電機做功之比為 W1：W2=1：1，故D錯誤。答案：AC7.（6分）如圖(a

7、)，在同一平面內(nèi)固定有一長直導(dǎo)線PQ和一導(dǎo)線框R，R在PQ的右側(cè)。導(dǎo)線PQ中通有正弦交流電i，i的變化如圖(b)所示，規(guī)定從Q到P為電流正方向。導(dǎo)線框R中的感應(yīng)電動勢( )A.在t=時為零B.在t=時改變方向C.在t=時最大，且沿順時針方向D.在t=T時最大，且沿順時針方向解析：A、向上的電流在線框處的磁場的方向向里，由圖可知，當(dāng)時間為時刻，電流的變化率為0，電流產(chǎn)生的磁場的變化率為0，則線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與感應(yīng)電流為0，且在感應(yīng)電流為0的時刻，感應(yīng)電流的方向會發(fā)生變化；故A正確，B錯誤；C、結(jié)合正弦曲線變化的特點可知，當(dāng)PQ中的電流為0時，電流的變化率最大，所以電流產(chǎn)生的磁場的變化率最大，

8、所以在時刻t=時或t=T時刻線框內(nèi)磁通量的變化率最大，則產(chǎn)生的電動勢最大；在t=時刻，向里的磁場減小，R內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場的方向向里，根據(jù)安培定則可知，電流的方向為順時針方向，同理可知，在t=T時刻感應(yīng)電流的方向為逆時針方向，故C正確，D錯誤。答案：AC8.（6分）如圖，一平行板電容器連接在直流電源上，電容器的極板水平；兩微粒a、b所帶電荷量大小相等、符號相反，使它們分別靜止于電容器的上、下極板附近，與極板距離相等。現(xiàn)同時釋放a、b，它們由靜止開始運動。在隨后的某時刻t，a、b經(jīng)過電容器兩極板間下半?yún)^(qū)域的同一水平面。a、b間的相互作用和重力可忽略。下列說法正確的是( )A.a的質(zhì)量比b的大

9、B.在t時刻，a的動能比b的大C.在t時刻，a和b的電勢能相等D.在t時刻，a和b的動量大小相等解析：A、兩個粒子都做初速度為零的勻加速直線運動，則有 y=。由題意知，相同時間內(nèi)a的位移大于b的位移，q、E又相等，可知mamB.故A錯誤。B、根據(jù)動能定理得 Ek0=qEy，即t時刻粒子的動能為 Ek=qEy，a的位移大，電場力做功多，所以在t時刻，a的動能比b的大，故B正確。C、在t時刻，a、b經(jīng)過電場中同一水平面，電勢相等，它們的電荷量也相等，符號相反，由E=q知，a和b的電勢能不相等，故C錯誤。D、由動量定理得 qEt=p0，得t時刻粒子的動量為 p=qEt，q、E、t都相等，則在t時刻，

10、a和b的動量大小相等，故D正確。答案：BD二、非選擇題。第9-12題為必考題，每個試題考生都必須作答。第13-16題為選考題，考生根據(jù)要求作答。（一）必考題。9.（6分）甲、乙兩同學(xué)通過下面的實驗測量人的反應(yīng)時間。實驗步驟如下：(1)甲用兩個手指輕輕捏住量程為L的木尺上端，讓木尺自然下垂。乙把手放在尺的下端（位置恰好處于L刻度處，但未碰到尺），準(zhǔn)備用手指夾住下落的尺。(2)甲在不通知乙的情況下，突然松手，尺子下落；乙看到尺子下落后快速用手指夾住尺子。若夾住尺子的位置刻度為L1，重力加速度大小為g，則乙的反應(yīng)時間為 （用L、L1和g表示）。解析：尺子做自由落體運動，根據(jù)位移公式：h=，而從尺子下

11、落到乙手指夾住尺子，尺子下落的位移為：h=LL1；因此乙的反應(yīng)時間為t=。答案：。(3)已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間=9.80m/s2，L=30.0cm，L1=10.4cm。乙的反應(yīng)時間為 s。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）解析：當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間=9.80m/s2，L=30.0cm=0.3m，L1=10.4cm=0.104m，代入t=解得：t=0.20s。答案：0.20。(4)寫出一條能提高測量結(jié)果準(zhǔn)確程度的建議： 。解析：從反應(yīng)時間的表達(dá)式t=；可知，若要提高測量結(jié)果準(zhǔn)確程度，除多次測量位移，取平均值，還可以減小手指與尺子的間距，從而提高反應(yīng)時間的準(zhǔn)確度。答案：多次測量平均值；或者，初始時

12、乙的手指盡可能接近尺子。10.（9分）一課外實驗小組用如圖所示的電路測量某待測電阻Rx的阻值，圖中R0為標(biāo)準(zhǔn)定值電阻（R0=20.0）；可視為理想電壓表；S1為單刀開關(guān)，S2為單刀雙擲開關(guān)；E為電源；R為滑動變阻器。采用如下步驟完成實驗：(1)按照實驗原理線路圖(a)，將圖(b)中實物連線；解析：根據(jù)描點法可得出對應(yīng)的圖象如圖所示；答案：如上圖所示。(2)將滑動變阻器滑動端置于適當(dāng)?shù)奈恢?，閉合S1；(3)將開關(guān)S2擲于1端，改變滑動變阻器滑動端的位置，記下此時電壓表的示數(shù)U1；然后將S2擲于2端，記下此時電壓表的示數(shù)U2；(4)待測電阻阻值的表達(dá)式Rx= （用R0、U1、U2表示）；解析：根據(jù)

13、實驗過程以及電路圖可知，Rx與R0串聯(lián)，當(dāng)開關(guān)接1時，電壓表測量R0兩端的電壓，故電流為：I=而開關(guān)接2時，測量兩電阻總的電壓，則可知，Rx兩端的電壓為：U=U2U1；由歐姆定律可知，待測電阻阻值的表達(dá)式為：Rx=R0。答案： R0。(5)重復(fù)步驟(3)，得到如下數(shù)據(jù)：12345U1/V0.250.300.360.400.44U2/V0.861.031.221.361.493.443.433.393.403.39(6)利用上述5次測量所得的平均值，求得Rx= 。（保留1位小數(shù)）解析：的平均值為=3.41；則結(jié)合(4)中公式可知，Rx=R0=2.41R0=2.41×20.0=48.2。

14、答案：48.2。11.（12分）如圖，從離子源產(chǎn)生的甲、乙兩種離子，由靜止經(jīng)加速電壓U加速后在紙面內(nèi)水平向右運動，自M點垂直于磁場邊界射入勻強磁場，磁場方向垂直于紙面向里，磁場左邊界豎直。已知甲種離子射入磁場的速度大小為v1，并在磁場邊界的N點射出；乙種離子在MN的中點射出；MN長為l。不計重力影響和離子間的相互作用。求：(1)磁場的磁感應(yīng)強度大?。唤馕觯杭琢Ｗ釉陔妶鲋屑铀?，由動能定理得：q1U=m1v12，由題意可知，甲離子在磁場中做圓周運動的軌道半徑：r1=l，甲離子在磁場中做圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：q1v1B=m1，解得：B=。答案：磁場的磁感應(yīng)強度大小為。(2)

15、甲、乙兩種離子的比荷之比。解析：離子在電場中加速，由動能定理得：對甲：q1U=m1v12，對乙：q2U=m2v22，由題意可知，甲離子在磁場中做圓周運動的軌道半徑：r1=l，乙離子在磁場中做圓周運動的軌道半徑：r2=l，離子在磁場中做圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：對甲：q1v1B=m1，對乙：q2v2B=m2，離子的比荷：k=，解得，甲乙離子的比荷之比：=。答案：甲、乙兩種離子的比荷之比為1：4。12.（20分）如圖，在豎直平面內(nèi)，一半徑為R的光滑圓弧軌道ABC和水平軌道PA在A點相切，BC為圓弧軌道的直徑，O為圓心，OA和OB之間的夾角為，sin=。一質(zhì)量為m的小球沿水平軌

16、道向右運動，經(jīng)A點沿圓弧軌道通過C點，落至水平軌道；在整個過程中，除受到重力及軌道作用力外，小球還一直受到一水平恒力的作用。已知小球在C點所受合力的方向指向圓心，且此時小球?qū)壍赖膲毫η『脼榱?。重力加速度大小為g。求：(1)水平恒力的大小和小球到達(dá)C點時速度的大??；解析：設(shè)水平恒力的大小為F，小球到達(dá)C點時所受合力的大小為F，由力的合成法則，則有：F2=（mg）2+F02；設(shè)小球到達(dá)C點時的速度大小為v，由牛頓第二定律得：F=m聯(lián)立上式，結(jié)合題目所給數(shù)據(jù)，解得：F0=，v=。答案：水平恒力的大小和小球到達(dá)C點時速度的大小。(2)小球達(dá)A點時動量的大小；解析：設(shè)小球到達(dá)A點的速度大小v1，作CD

17、PA，交PA于D點，由幾何關(guān)系得：DA=RsinCD=R（1+cos）由動能定理有，mgCDF0DA=聯(lián)立上式，結(jié)合題目所給數(shù)據(jù)，那么小球在A點的動量大小為：P=mv1=。答案：小球達(dá)A點時動量的大小。(3)小球從C點落至水平軌道所用的時間。解析：小球離開C點后，在豎直方向上做初速度不為零的勻加速直線運動，加速度大小為g，設(shè)小球在豎直方向的初速度為v，從C點落到水平軌道上所用時間為t，由運動學(xué)公式，則有：vt+=CDv=vsin聯(lián)立上式，結(jié)合題目數(shù)據(jù)，解得：t=。答案：小球從C點落至水平軌道所用的時間。（二）選考題：共15分，請考生從2道物理題中任選一題作答，如果多做，則按所做的第一題計分。物

18、理選修3-3（15分）13.（5分）如圖，一定量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，其過程如pV圖中從a到b的直線所示。在此過程中( )A.氣體溫度一直降低B.氣體內(nèi)能一直增加C.氣體一直對外做功D.氣體一直從外界吸熱E.氣體吸收的熱量一直全部用于對外做功解析：A、由圖知氣體的 pV一直增大，由=C知氣體的溫度一直升高，故A錯誤。B、一定量的理想氣體內(nèi)能只跟溫度有關(guān)，溫度一直升高，氣體的內(nèi)能一直增加，故B正確。C、氣體的體積增大，則氣體一直對外做功，故C正確。D、氣體的內(nèi)能一直增加，并且氣體一直對外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律U=W+Q可知氣體一直從外界吸熱，故D正確。E、氣體吸收的熱量用于對外功和增

19、加內(nèi)能，故E錯誤。答案：BCD14.（10分）在兩端封閉、粗細(xì)均勻的U形細(xì)玻璃管內(nèi)有一段水銀柱，水銀柱的兩端各封閉有一段空氣。當(dāng)U形管兩端豎直朝上時，左，右兩邊空氣柱的長度分別為l1=18.0cm和l2=12.0cm，左邊氣體的壓強為12.0cmHg?，F(xiàn)將U形管緩慢平放在水平桌面上，沒有氣體從管的一邊通過水銀逸入另一邊。求U形管平放時兩邊空氣柱的長度。在整個過程中，氣體溫度不變。解析：設(shè)U形管平放時左右兩邊空氣柱的長度分別為a和b，它們的壓強為p。當(dāng)U形管兩端豎直朝上時，左邊氣體的壓強為p1=12.0cmHg，右邊氣體的壓強為 p2=12.0cmHg6cmHg=6cmHg。左右兩部分氣體作等溫

20、變化，分別由玻意耳定律得對左部分氣體有 p1l1S=paS對右部分氣體有 p2l2S=pbS由幾何關(guān)系有 a+b=l1+l2=30cm聯(lián)立以上各式得 a=22.5cm，b=7.5cm。答案：U形管平放時左右兩邊空氣柱的長度分別為22.5cm和7.5cm?！疚锢?選修3-4】（15分）15.（5分）一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在t=0和t=0.20s時的波形分別如圖中實線和虛線所示。已知該波的周期T0.20s。下列說法正確的是( )A.波速為0.40m/sB.波長為0.08mC.x=0.08m的質(zhì)點在t=0.70s時位于波谷D.x=0.08m的質(zhì)點在t=0.12s時位于波谷E.若此波傳入另一介質(zhì)中其波速變?yōu)?.80m/