2018高考全國(guó)2卷理綜物理解析

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1 2018 年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試 全國(guó) 2 卷 理科綜合能力測(cè)試試題卷物理部分 江蘇省資深特級(jí)教師 戴儒京解析 二 選擇題 本題共 8 小題 每小題 6 分 共 48 分 在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中 第 14 18 題只有一項(xiàng)符合題目要求 第 19 21 題有多項(xiàng)符合題目要求 全部選對(duì)的得 6 分 選對(duì)但不全的得 3 分 有選錯(cuò)的得 0 分 學(xué)科 4 取 g 9 80 m 由繪出的 f m 圖線求得 保留 2 位有效數(shù)2s 字 答案 23 9 分 1 2 75 2 如圖所示 3 M m g g 4 0 40 24 12 分 汽車 A 在水平冰雪路面上行駛 駕駛員發(fā)現(xiàn)其正前方停有汽車 B 立即采取制動(dòng)措施 但仍然撞上了汽車 B 兩車碰撞時(shí)和兩車都完全停止后的位置如圖所示 碰撞后 B 車向前滑動(dòng)了 4 5 m A 車向前滑動(dòng)了 2 0 m 已知 A 和 B 的質(zhì)量分別為 kg32 01 和 kg 兩車與該冰雪路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為 0 10 兩車碰撞時(shí)間極短 在31 50 碰撞后車輪均沒(méi)有滾動(dòng) 重力加速度大小 求 2g10 s 1 碰撞后的瞬間 B 車速度的大小 2 碰撞前的瞬間 A 車速度的大小 解答 24 12 分 1 設(shè) B 車質(zhì)量為 mB 碰后加速度大小為 aB 根據(jù)牛頓第二定律有 式中 是汽車與路面間的動(dòng)摩擦因數(shù) ga 設(shè)碰撞后瞬間 B 車速度的大小為 碰撞后滑行的距離為 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有Bv Bs 2 Bvas 聯(lián)立 式并利用題給數(shù)據(jù)得 3 0m sBv 2 設(shè) A 車的質(zhì)量為 mA 碰后加速度大小為 aA 根據(jù)牛頓第二定律有 mga 設(shè)碰撞后瞬間 A 車速度的大小為 碰撞后滑行的距離為 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有Av As 9 2 Avas 設(shè)碰撞后瞬間 A 車速度的大小為 兩車在碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒 有Av ABmvv 聯(lián)立 式并利用題給數(shù)據(jù)得 4 3m sAv 25 20 分 一足夠長(zhǎng)的條狀區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng) 其在 平面內(nèi)的截面如圖所示 中間是磁場(chǎng)區(qū)域 其邊界與 y 軸垂直 寬度為 l 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為 B 方向垂直于 平面 磁場(chǎng)的上 下兩側(cè)為電場(chǎng)區(qū)域 寬度均為 電場(chǎng)強(qiáng)度的大小均為 E 方向 均沿 x 軸正方向 M N 為條形區(qū)域邊界上的兩點(diǎn) 它們的連線與 y 軸平行 一帶正 電的粒子以某一速度從 M 點(diǎn)沿 y 軸正方向射入電場(chǎng) 經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后恰好以從 M 點(diǎn) 入射的速度從 N 點(diǎn)沿 y 軸正方向射出 不計(jì)重力 1 定性畫出該粒子在電磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡 2 求該粒子從 M 點(diǎn)射入時(shí)速度的大小 3 若該粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向恰好與 x 軸正方向的夾角為 求該粒子的比荷 及其從 M 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 N 點(diǎn)的時(shí)間 10 解答 25 20 分 解 1 粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖 a 所示 粒子在電場(chǎng)中的軌跡為拋物線 在磁場(chǎng)中 為圓弧 上下對(duì)稱 2 粒子從電場(chǎng)下邊界入射后在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng) 設(shè)粒子從 M 點(diǎn)射入時(shí)速度的 大小為 v0 在下側(cè)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 t 加速度的大小為 a 粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度大 小為 v 方向與電場(chǎng)方向的夾角為 見(jiàn)圖 b 速度沿電場(chǎng)方向的分量為 v1 根據(jù) 牛頓第二定律有 qE ma 式中 q 和 m 分別為粒子的電荷量和質(zhì)量 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有 v1 at 11 0lvt 1cosv 粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 設(shè)其運(yùn)動(dòng)軌道半徑為 R 由洛倫茲力公式和牛頓第二 定律得 2mqBR 由幾何關(guān)系得 cosl 聯(lián)立 式得 0ElvB 3 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和題給數(shù)據(jù)得 10 cot6v 聯(lián)立 式得 243qlm 設(shè)粒子由 M 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 N 點(diǎn)所用的時(shí)間為 則 t 2 6tT 式中 T 是粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期 mTqB 由 式 得 3 1 8BlltE 二 選考題 共 45 分 請(qǐng)考生從 2 道物理題 2 道化學(xué)題 2 道生物題中每科任選一題 作答 如果多做 則每科按所做的第一題計(jì)分 33 物理 選修 3 3 15 分 1 5 分 對(duì)于實(shí)際的氣體 下列說(shuō)法正確的是 填正確答案標(biāo)號(hào) 選對(duì) 1 個(gè)得 2 分 選對(duì) 2 個(gè)得 4 分 選對(duì) 3 個(gè)得 5 分 沒(méi)選錯(cuò) 1 個(gè)扣 3 分 最低得分 為 0 分 A 氣體的內(nèi)能包括氣體分子的重力勢(shì)能 B 氣體的內(nèi)能包括分子之間相互作用的勢(shì)能 C 氣體的內(nèi)能包括氣體整體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能 D 氣體體積變化時(shí) 其內(nèi)能可能不變 E 氣體的內(nèi)能包括氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能 答案 BDE 2 10 分 如圖 一豎直放置的氣缸上端開(kāi)口 氣缸壁內(nèi)有卡口 a 和 b a b 間 距為 h a 距缸底的高度為 H 活塞只能在 a b 間移動(dòng) 其下方密封有一定質(zhì)量 12 的理想氣體 已知活塞質(zhì)量為 m 面積為 S 厚度可忽略 活塞和汽缸壁均絕熱 不計(jì)他們之間的摩擦 開(kāi)始時(shí)活塞處于靜止?fàn)顟B(tài) 上 下方氣體壓強(qiáng)均為 p0 溫度均為 T0 現(xiàn)用電熱絲緩慢加熱氣缸中的氣體 直至活塞剛好到達(dá) b 處 求此時(shí)氣缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過(guò)程中氣體對(duì)外所做的功 重力加速度大小為 g 解答 33 2 開(kāi)始時(shí)活塞位于 a 處 加熱后 汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過(guò)程 直至活 塞開(kāi)始運(yùn)動(dòng) 設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為 T1 壓強(qiáng)為 p1 根據(jù)查理定律有 01pT 根據(jù)力的平衡條件有 10pSmg 聯(lián)立 式可得 0 T 此后 汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過(guò)程 直至活塞剛好到達(dá) b 處 設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫 度為 T2 活塞位于 a 處和 b 處時(shí)氣體的體積分別為 V1 和 V2 根據(jù)蓋 呂薩克定律有 式中 V1 SH V 2 S H h 12T 聯(lián)立 式解得 20hmgTHp 從開(kāi)始加熱到活塞到達(dá) b 處的過(guò)程中 汽缸中的氣體對(duì)外做的功為 0WSgh 34 物理 選修 3 4 15 分 1 5 分 聲波在空氣中的傳播速度為 340m s 在鋼鐵中的傳播速度為 4900m s 一平直橋由鋼鐵制成 某同學(xué)用錘子敲擊一鐵橋的一端而發(fā)出聲音 分別經(jīng)空氣 和橋傳到另一端的時(shí)間之差為 1 00s 橋的長(zhǎng)度為 m 若該波在空氣中的 波長(zhǎng)為 則它在鋼鐵中波長(zhǎng)為 的 倍 13 解析 設(shè)橋的長(zhǎng)度為 則 解得 s 0 14930 sms365 根據(jù) 相等 所以 fv 鐵 答案 365 34 90 2 10 分 如圖 是一直角三棱鏡的橫截面 一細(xì)光 束從 BC 邊的 D 點(diǎn)折射后 射到 AC 邊的 E 點(diǎn) 發(fā)生全反射后經(jīng) AB 邊的 F 點(diǎn)射 出 EG 垂直于 AC 交 BC 于 G D 恰好是 CG 的中點(diǎn) 不計(jì)多次反射 i 求出射光相對(duì)于 D 點(diǎn)的入射光的偏角 ii 為實(shí)現(xiàn)上述光路 棱鏡折射率的取值應(yīng)在什么范圍 解答 34 2 光線在 BC 面上折射 由折射定律有 1sinir 式 中 n 為 棱 鏡 的 折 射 率 i1 和 r1 分 別 是 該 光 線 在 BC 面 上 的 入 射 角 和 折 射 角 光 線 在 AC 面 上 發(fā) 生 全 反 射 由 反 射 定 律 有 i2 r2 式 中 i2 和 r2 分 別 是 該 光 線 在 AC 面 上 的 入 射 角 和 反 射 角 光 線 在 AB 面 上 發(fā) 生 折 射 由 折 射 定 律 有 3sinr 式 中 i3 和 r3 分 別 是 該 光 線 在 AB 面 上 的 入 射 角 和 折 射 角 14 由 幾 何 關(guān) 系 得 i2 r2 60 r1 i3 30 F 點(diǎn) 的 出 射 光 相 對(duì) 于 D 點(diǎn) 的 入 射 光 的 偏 角 為 r 1 i1 180 i 2 r2 r 3 i3 由 式 得 60 光線在 AC 面上發(fā)生全反射 光線在 AB 面上不發(fā)生全反射 有 23sinisinC 式 中 C 是 全 反 射 臨 界 角 滿 足 1 由 式 知 棱 鏡 的 折 射 率 n 的 取 值 范 圍 應(yīng) 為 23n 解 析 為 什 么 由 幾 何 關(guān) 系 得 i2 r2 60 r1 i3 30 看 下 圖 因 為 D 恰好是 CG 的中點(diǎn) 所以 因?yàn)?C 30 0 所以 CGD 又 DGE B 60 0 所以三角形 DGE 為等邊三角形 所以 CGE21 026 i 因 EF CB 所以 001369 r 003369 i 15 為什么 F 點(diǎn) 的 出 射 光 相 對(duì) 于 D 點(diǎn) 的 入 射 光 的 偏 角 為 r 1 i1 180 i 2 r2 r 3 i3 把 D 點(diǎn)移到 F 點(diǎn)位置 如下圖 從上圖可以看出 D 點(diǎn)的出射光線 對(duì) 于 D 點(diǎn) 的 入 射 光 的 偏 角 為 r 1 i1 AB 的法 線比 CD 的法線的偏角為 180 i 2 r2 F 點(diǎn)的出射光線對(duì) 于 F 點(diǎn) 的 入 射 光 的 偏 角 為 r3 i3 所 以 F 點(diǎn) 的 出 射 光 相 對(duì) 于 D 點(diǎn) 的 入 射 光 的 偏 角 為 r1 i1 180 i2 r2 r 3 i3