2018年普通高等学校招生全国统一考试（新课标Ⅰ卷）物理及答案解析.docx

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1、2018年 普 通 高 等 学 校 招 生 全 国 统 一 考 试 （ 新 课 标 卷 ） 物 理一 、 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 1 5题 只 有 一 顶 符 合 题 目 要 求 ， 第 6 8 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 。1.（ 6分 ） 高 铁 列 车 在 启 动 阶 段 的 运 动 可 看 作 初 速 度 为 零 的 匀 加 速 直 线 运 动 ， 在

2、启 动 阶 段 ，列 车 的 动 能 ( )A.与 它 所 经 历 的 时 间 成 正 比B.与 它 的 位 移 成 正 比C.与 它 的 速 度 成 正 比D.与 它 的 动 量 成 正 比解 析 ： A、 因 列 车 做 初 速 度 为 零 的 匀 加 速 直 线 运 动 ， 则 有 ： v=at， 而 动 能 表 达 式2 2 21 12 2mv ma t ， 可 知 动 能 与 所 经 历 的 时 间 平 方 成 正 比 ， 故 A 错 误 ； B、 依 据 动 能 定 理 ， 则 有 ： F 合 x= 21 02 mv ， 可 知 ， 动 能 与 它 的 位 移 成 正 比 ， 故

3、B正 确 ；C、 由 动 能 表 达 式 Ek= 212 mv ， 可 知 ， 动 能 与 它 的 速 度 平 方 成 正 比 ， 故 C 错 误 ；D、 依 据 动 能 与 动 量 关 系 式 ， Ek= 22Pm ， 可 知 ， 动 能 与 它 的 动 量 平 方 成 正 比 ， 故 D错 误 。答 案 ： B2.（ 6分 ） 如 图 ， 轻 弹 簧 的 下 端 固 定 在 水 平 桌 面 上 ， 上 端 放 有 物 块 P， 系 统 处 于 静 止 状 态 ，现 用 一 竖 直 向 上 的 力 F 作 用 在 P 上 ， 使 其 向 上 做 匀 加 速 直 线 运 动 ， 以 x 表 示

4、 P 离 开 静 止 位 置的 位 移 ， 在 弹 簧 恢 复 原 长 前 ， 下 列 表 示 F 和 x 之 间 关 系 的 图 象 可 能 正 确 的 是 ( ) A.B.C. D.解 析 ： 设 物 块 P 的 质 量 为 m， 加 速 度 为 a， 静 止 时 弹 簧 的 压 缩 量 为 x0， 弹 簧 的 劲 度 系 数 为 k，由 力 的 平 衡 条 件 得 ， mg=k x0，以 向 上 为 正 方 向 ， 木 块 的 位 移 为 x时 弹 簧 对 P 的 弹 力 ： F1=k（ x0 x） ，对 物 块 P， 由 牛 顿 第 二 定 律 得 ， F+F1 mg=ma，由 以 上

5、 式 子 联 立 可 得 ， F=k x+ma可 见 F与 x是 线 性 关 系 ， 且 F随 着 x 的 增 大 而 增 大 ，当 x=0时 ， kx+ma 0， 故 A 正 确 ， BCD错 误 。答 案 ： A3.（ 6分 ） 如 图 ， 三 个 固 定 的 带 电 小 球 a， b和 c， 相 互 间 的 距 离 分 别 为 ab=5cm， bc=3cm，ca=4cm， 小 球 c所 受 库 仑 力 的 合 力 的 方 向 平 行 于 a， b 的 连 线 ， 设 小 球 a， b 所 带 电 荷 量 的 比值 的 绝 对 值 为 k， 则 ( ) A.a， b的 电 荷 同 号 ，

6、k=169B.a， b的 电 荷 异 号 ， k=169C.a， b的 电 荷 同 号 ， k= 6427D.a， b的 电 荷 异 号 ， k= 6427解 析 ： 根 据 同 种 电 荷 相 斥 ， 异 种 电 荷 相 吸 ， 且 小 球 c所 受 库 仑 力 的 合 力 的 方 向 平 行 于 a， b的 连 线 ， 可 知 ， a， b的 电 荷 异 号 ，对 小 球 C 受 力 分 析 ， 如 下 图 所 示 ： 因 ab=5cm， bc=3cm， ca=4cm， 因 此 ac bc， 那 么 两 力 的 合 成 构 成 矩 形 ，依 据 相 似 三 角 形 之 比 ， 则 有 ：

7、43abF acF bc ；而 根 据 库 仑 定 律 ， Fa=k 2c aQ qac ， 而 Fb=k 2c bQ qbc综 上 所 得 ， 224 4 643 3 27abq xq ， 故 ABC 错 误 ， D 正 确 。答 案 ： D 4.（ 6分 ） 如 图 ， 导 体 轨 道 OPQS固 定 ， 其 中 PQS是 半 圆 弧 ， Q为 半 圆 弧 的 中 点 ， O 为 圆 心 。轨 道 的 电 阻 忽 略 不 计 。 OM是 有 一 定 电 阻 。 可 绕 O转 动 的 金 属 杆 ， M端 位 于 PQS上 ， OM与 轨道 接 触 良 好 。 空 间 存 在 与 半 圆 所

8、 在 平 面 垂 直 的 匀 强 磁 场 ， 磁 感 应 强 度 的 大 小 为 B， 现 使 OM从 OQ 位 置 以 恒 定 的 角 速 度 逆 时 针 转 到 OS 位 置 并 固 定 （ 过 程 ） ； 再 使 磁 感 应 强 度 的 大 小 以一 定 的 变 化 率 从 B 增 加 到 B （ 过 程 ） 。 在 过 程 、 中 ， 流 过 OM的 电 荷 量 相 等 ， 则 BB 等于 ( )A. 54 B. 32C. 74D.2解 析 ： 设 圆 的 半 径 为 R， 金 属 杆 从 Q 到 S 的 过 程 中 ： = 214B S B R 根 据 法 拉 第 电 磁 感 应 定

9、 律 有 ： E 1= 21 14 BRt t 设 回 路 的 总 电 阻 为 r， 第 一 次 通 过 线 圈 某 一 横 截 面 的 电 荷 量 为 ： q1=I1 t1= 1 1E tr = 24BRr 磁 感 应 强 度 的 大 小 以 一 定 的 变 化 率 从 B增 加 到 B 的 过 程 中 设 时 间 为 t2， = 2(B B)R2 第 二 次 通 过 线 圈 某 一 横 截 面 的 电 荷 量 为 ： q 2=I2 t2= r = 2(B B)R2r 由 题 ， q1=q2联 立 可 得 ： 32BB 。 故 B 正 确 ， ACD错 误 。答 案 ： B5.（ 6分 ）

10、如 图 ， abc是 竖 直 面 内 的 光 滑 固 定 轨 道 ， ab水 平 ， 长 度 为 2R； bc是 半 径 为 R 的四 分 之 一 圆 弧 ， 与 ab相 切 于 b 点 。 一 质 量 为 m 的 小 球 ， 始 终 受 到 与 重 力 大 小 相 等 的 水 平 外力 的 作 用 ， 自 a 点 处 从 静 开 始 向 右 运 动 。 重 力 加 速 度 大 小 为 g。 小 球 从 a 点 开 始 运 动 到 其 轨迹 最 高 点 ， 机 械 能 的 增 量 为 ( ) A.2mgR B.4mgRC.5mgRD.6mgR解 析 ： 由 题 意 知 水 平 拉 力 为 ：

11、F=mg；设 小 球 达 到 c 点 的 速 度 为 v， 从 a到 c根 据 动 能 定 理 可 得 ： F3R mgR= 212 mv解 得 ： v= 4gR ；小 球 离 开 c点 后 ， 竖 直 方 向 做 竖 直 上 抛 运 动 ， 水 平 方 向 做 初 速 度 为 零 的 匀 加 速 直 线 运 动 ，设 小 球 从 c点 达 到 最 高 点 的 时 间 为 t， 则 有 ： t= vg = 4Rg ；此 段 时 间 内 水 平 方 向 的 位 移 为 ： x= 212 at = 21 4( )2 F Rx xm g =2R， 所 以 小 球 从 a 点 开 始 运 动 到 其

12、轨 迹 最 高 点 ， 小 球 在 水 平 方 向 的 位 移 为 ： L=3R+2R=5R，此 过 程 中 小 球 的 机 械 能 增 量 为 ： E=FL=mg 5R=5mgR。故 C 正 确 、 ABD错 误 。答 案 ： C6.（ 6 分 ） 如 图 ， 两 个 线 圈 绕 在 同 一 根 铁 芯 上 ， 其 中 一 线 圈 通 过 开 关 与 电 源 连 接 ， 另 一 线 圈与 远 处 沿 南 北 方 向 水 平 放 置 在 纸 面 内 的 直 导 线 连 接 成 回 路 。 将 一 小 磁 针 悬 挂 在 直 导 线 正 上 方 ，开 关 未 闭 合 时 小 磁 针 处 于 静

13、止 状 态 ， 下 列 说 法 正 确 的 是 ( ) A.开 关 闭 合 后 的 瞬 间 ， 小 磁 针 的 N极 朝 垂 直 纸 面 向 里 的 方 向 转 动B.开 关 闭 合 并 保 持 一 段 时 间 后 ， 小 磁 针 的 N极 指 向 垂 直 纸 面 向 里 的 方 向C.开 关 闭 合 并 保 持 一 段 时 间 后 ， 小 磁 针 的 N极 指 向 垂 直 纸 面 向 外 的 方 向D.开 关 闭 合 并 保 持 一 段 时 间 再 断 开 后 的 瞬 间 ， 小 磁 针 的 N极 朝 垂 直 纸 面 向 外 的 方 向 转 动解 析 ： A、 干 电 池 开 关 闭 合 后

14、 的 瞬 间 ， 根 据 楞 次 定 律 ， 左 边 线 圈 中 产 生 电 流 ， 电 流 的 方 向 由南 到 北 ， 根 据 安 培 定 则 ， 直 导 线 上 方 的 磁 场 方 向 垂 直 纸 面 向 里 ， 则 小 磁 针 N极 向 纸 里 偏 转 ，故 A 正 确 。BC、 干 电 池 开 关 闭 合 并 保 持 一 段 时 间 后 ， 根 据 安 培 定 则 ， 可 知 ， 左 边 线 圈 中 有 磁 通 量 ， 却 不变 ， 因 此 左 边 线 圈 中 不 会 产 生 感 应 电 流 ， 那 么 小 磁 针 也 不 会 偏 转 ， 故 BC错 误 。D、 干 电 池 开 关

15、闭 合 并 保 持 一 段 时 间 再 断 开 后 的 瞬 间 ， 由 A 选 项 分 析 ， 可 知 ， 根 据 楞 次 定 律 ，左 边 线 圈 中 产 生 电 流 ， 电 流 的 方 向 由 北 到 南 ， 根 据 安 培 定 则 ， 直 导 线 上 方 的 磁 场 方 向 垂 直 纸面 向 外 ， 则 小 磁 针 N极 朝 垂 直 纸 面 向 外 的 方 向 转 动 ， 故 D正 确 。答 案 ： AD 7.（ 6 分 ） 2017年 ， 人 类 第 一 次 直 接 探 测 到 来 自 双 中 子 星 合 并 的 引 力 波 。 根 据 科 学 家 们 复 原的 过 程 ， 在 两 颗

16、 中 子 星 合 并 前 约 100s 时 ， 它 们 相 距 约 400km， 绕 二 者 连 线 上 的 某 点 每 秒 转动 12 圈 。 将 两 颗 中 子 星 都 看 作 是 质 量 均 匀 分 布 的 球 体 ， 由 这 些 数 据 、 万 有 引 力 常 量 并 利 用牛 顿 力 学 知 识 ， 可 以 估 算 出 这 一 时 刻 两 颗 中 子 星 ( )A.质 量 之 积B.质 量 之 和 C.速 率 之 和D.各 自 的 自 转 角 速 度解 析 ： AB、 设 两 颗 星 的 质 量 分 别 为 m1、 m2， 轨 道 半 径 分 别 为 r1、 r2， 相 距 L=40

17、0km=4 105m，根 据 万 有 引 力 提 供 向 心 力 可 知 ：1 22Cm mL =m1r1 21 22Cm mL =m2r2 2，整 理 可 得 ： 21 2 1 22 2(m m ) 4(r r )G L T = 224 LT ， 解 得 质 量 之 和 （ m 1+m2） = 2 324 LGT ， 其 中 周期 T= 112 s， 故 A错 误 、 B正 确 ；CD、 由 于 T= 112 s， 则 角 速 度 为 ： = 2T =24 rad/s， 这 是 公 转 角 速 度 ， 不 是 自 转 角 速 度根 据 v=r 可 知 ： v1=r1 ， v2=r2解 得 ：

18、 v 1+v2=（ r1+r2） =L =9.6 106m/s， 故 C 正 确 ， D 错 误 。答 案 ： BC8.（ 6 分 ） 图 中 虚 线 a、 b、 c、 d、 f 代 表 匀 强 电 场 内 间 距 相 等 的 一 组 等 势 面 ， 已 知 平 面 b 上的 电 势 为 2V， 一 电 子 经 过 a时 的 动 能 为 10eV， 从 a到 d的 过 程 中 克 服 电 场 力 所 做 的 功 为 6eV。下 列 说 法 正 确 的 是 ( )A.平 面 c 上 的 电 势 为 零B.该 电 子 可 能 到 达 不 了 平 面 fC.该 电 子 经 过 平 面 d时 ， 其

19、电 势 能 为 4eV D.该 电 子 经 过 平 面 b时 的 速 率 是 经 过 d时 的 2 倍解 析 ： A、 虚 线 a、 b、 c、 d、 f 代 表 匀 强 电 场 内 间 距 相 等 的 一 组 等 势 面 ， 一 电 子 经 过 a 时 的动 能 为 10eV， 从 a 到 d 的 过 程 中 克 服 电 场 力 所 做 的 功 为 6eV， 动 能 减 小 了 6eV， 电 势 能 增 加了 6eV， 因 此 等 势 面 间 的 电 势 差 为 2V， 因 平 面 b上 的 电 势 为 2V， 由 于 电 子 的 电 势 能 增 加 ，等 势 面 由 a到 f是 降 低 的

20、 ， 因 此 平 面 c上 的 电 势 为 零 ， 故 A 正 确 ；B、 由 上 分 析 ， 可 知 ， 当 电 子 由 a 向 f 方 向 运 动 ， 则 电 子 到 达 平 面 f 的 动 能 为 2eV， 由 于 题目 中 没 有 说 明 电 子 如 何 运 动 ， 因 此 也 可 能 电 子 在 匀 强 电 场 中 做 抛 体 运 动 ， 则 可 能 不 会 到 达 平面 f， 故 B正 确 ；C、 在 平 面 b 上 电 势 为 2V， 则 电 子 的 电 势 能 为 2eV， 动 能 为 8eV， 电 势 能 与 动 能 之 和 为 6eV，当 电 子 经 过 平 面 d 时 ，

21、 动 能 为 4eV， 其 电 势 能 为 2eV， 故 C 错 误 ；D、 电 子 经 过 平 面 b时 的 动 能 是 平 面 d的 动 能 2倍 ， 电 子 经 过 平 面 b时 的 速 率 是 经 过 d时 的 2倍 ， 故 D 错 误 。答 案 ： AB 二 、 非 选 择 题 ： 共 174分 。 第 9 12 题 为 必 考 题 ， 每 个 试 题 考 生 都 必 须 作 答 。 第 13 16 题为 选 考 题 。 考 生 根 据 要 求 作 答 。 （ 一 ） 必 考 题 ： 共 129分 。9.（ 5分 ） 如 图 (a)， 一 弹 簧 上 端 固 定 在 支 架 顶 端

22、， 下 端 悬 挂 一 托 盘 ： 一 标 尺 由 游 标 和 主 尺构 成 ， 主 尺 竖 直 固 定 在 弹 簧 左 边 ； 托 盘 上 方 固 定 有 一 能 与 游 标 刻 度 线 准 确 对 齐 的 装 置 ， 简 化 为 图 中 的 指 针 。现 要 测 量 图 (a)中 弹 簧 的 劲 度 系 数 。 当 托 盘 内 没 有 砝 码 时 ， 移 动 游 标 ， 使 其 零 刻 度 线 对 准 指针 ， 此 时 标 尺 读 数 为 1.950cm； 当 托 盘 内 放 有 质 量 为 0.100kg的 砝 码 时 ， 移 动 游 标 ， 再 次 使其 零 刻 度 线 对 准 指 针

23、 ， 标 尺 示 数 如 图 (b)示 数 ， 其 读 数 为 cm。 当 地 的 重 力 加速 度 大 小 为 9.80m/s2， 此 弹 簧 的 劲 度 系 数 为 N/m（ 保 留 3位 有 效 数 字 ） 。 解 析 ： 图 (b)中 主 尺 读 数 为 3.7cm， 游 标 卡 尺 的 读 数 为 0.05mm 15=0.75mm， 故 读 数 为3.7cm+0.75mm=3.775cm；由 题 意 可 得 ： 托 盘 内 放 质 量 m=0.100kg 的 砝 码 ， 弹 簧 伸 长 量 x=3.775cm 1.950cm=1.825cm；根 据 受 力 分 析 可 得 ： mg=

24、k x， 故 弹 簧 的 劲 度 系 数 20.100 9.80 / 53.7 /1.825 10mg xk N m N mx x 。答 案 ： 3.775； 53.7。10.（ 10分 ） 某 实 验 小 组 利 用 如 图 (a)所 示 的 电 路 探 究 在 25 80 范 围 内 某 热 敏 电 阻 的 温度 特 性 ， 所 用 器 材 有 ： 置 于 温 控 室 （ 图 中 虚 线 区 域 ） 中 的 热 敏 电 阻 R T， 其 标 称 值 （ 25 时 的阻 值 ） 为 900.0 ； 电 源 E（ 6V， 内 阻 可 忽 略 ） ； 电 压 表 （ 量 程 150mV） ； 定

25、 值 电 阻 R0（ 阻 值 20.0 ） ， 滑 动 变 阻 器 R1（ 最 大 阻 值 为 1000 ） ； 电 阻 箱 R2（ 阻 值 范 围 0 999.9 ） ；单 刀 开 关 S1， 单 刀 双 掷 开 关 S2.实 验 时 ， 先 按 图 (a)连 接 好 电 路 ， 再 将 温 控 室 的 温 度 t 升 至 80.0 。 将 S2与 1端 接 通 ， 闭 合S1， 调 节 R1的 滑 片 位 置 ， 使 电 压 表 读 数 为 某 一 值 U0： 保 持 R1的 滑 片 位 置 不 变 ， 将 R2置 于 最大 值 ， 将 S 2与 2 端 接 通 ， 调 节 R2， 使 电

26、 压 表 读 数 仍 为 U0； 断 开 S1， 记 下 此 时 R2的 读 数 。 逐步 降 低 温 控 室 的 温 度 t， 得 到 相 应 温 度 下 R2的 阻 值 ， 直 至 温 度 降 到 25.0 ， 实 验 得 到 的 R2 t 数 据 见 表 。t/ 25.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0R2/ 900.0 680.0 500.0 390.0 320.0 270.0 240.0回 答 下 列 问 题 ： (1)在 闭 合 S1前 ， 图 (a)中 R1的 滑 片 应 移 动 到 （ 填 “ a” 或 “ b” ） 端 ；解 析 ： 由 图 可 知

27、 ， 滑 动 变 阻 器 采 用 限 流 接 法 ， 实 验 开 始 时 应 让 电 路 中 电 流 最 小 ， 所 以 滑 动 变阻 器 接 入 电 阻 应 为 最 大 ， 故 开 始 时 滑 片 应 移 动 到 b 端 。答 案 ： b(2)在 图 (b)的 坐 标 纸 上 补 齐 数 据 表 中 所 给 数 据 点 ， 并 做 出 R2 t 曲 线 ；解 析 ： 根 据 描 点 法 可 得 出 对 应 的 图 象 如 图 所 示 ； 答 案 ： 如 图 所 示 。(3)由 图 (b)可 得 到 RT在 25 80 范 围 内 的 温 度 特 性 ， 当 t=44.0 时 ， 可 得 RT

28、= ；解 析 ： 由 图 b 可 知 ， 当 t=44.0 时 ， 对 应 在 的 坐 标 约 为 450 ； 可 得 ： RT=450 。答 案 ： 450.0。(4)将 R T握 于 手 心 ， 手 心 温 度 下 R2的 相 应 读 数 如 图 (c)所 示 ， 该 读 数 为 ， 则 手 心 温 度 为 。解 析 ： 根 据 电 阻 箱 的 读 数 方 法 可 知 ， 电 阻 箱 的 读 数 为 ： 6 100+2 10=620.0 ， 由 图 可 知 对应 的 温 度 为 33.0 。答 案 ： 620.0； 33.0。11.（ 12 分 ） 一 质 量 为 m 的 烟 花 弹 获

29、得 动 能 E后 ， 从 地 面 竖 直 升 空 。 当 烟 花 弹 上 升 的 速 度 为零 时 ， 弹 中 火 药 爆 炸 将 烟 花 弹 炸 为 质 量 相 等 的 两 部 分 ， 两 部 分 获 得 的 动 能 之 和 也 为 E， 且 均沿 竖 直 方 向 运 动 ， 爆 炸 时 间 极 短 ， 重 力 加 速 度 大 小 为 g， 不 计 空 气 阻 力 和 火 药 的 质 量 。 求 ：(1)烟 花 弹 从 地 面 开 始 上 升 到 弹 中 火 药 爆 炸 所 经 过 的 时 间 ；解 析 ： 设 烟 花 弹 的 初 速 度 为 v 0.则 有 ： E= 2012 mv得 ：

30、v0= 2Em烟 花 弹 从 地 面 开 始 上 升 的 过 程 中 做 竖 直 上 抛 运 动 ， 则 有 ： v0 gt=0得 ： t= 1 2Eg m 。答 案 ： 烟 花 弹 从 地 面 开 始 上 升 到 弹 中 火 药 爆 炸 所 经 过 的 时 间 是 1 2Eg m 。(2)爆 炸 后 烟 花 弹 向 上 运 动 的 部 分 距 地 面 的 最 大 高 度 。解 析 ： 烟 花 弹 从 地 面 开 始 上 升 到 弹 中 火 药 爆 炸 上 升 的 高 度 为 ： h 1= 202vg = Emg对 于 爆 炸 过 程 ， 取 竖 直 向 上 为 正 方 向 ， 由 动 量 守

31、 恒 定 律 得 ：0= 12 mv1 12 mv2.根 据 能 量 守 恒 定 律 得 ： E= 1 12 2 mv12+ 1 12 2 mv22.联 立 解 得 ： v 1= 2Em爆 炸 后 烟 花 弹 向 上 运 动 的 部 分 能 继 续 上 升 的 最 大 高 度 为 ： h2= 212vg = 2Emg所 以 爆 炸 后 烟 花 弹 向 上 运 动 的 部 分 距 地 面 的 最 大 高 度 为 ： h=h1+h2= 32 Emg 。答 案 ： 爆 炸 后 烟 花 弹 向 上 运 动 的 部 分 距 地 面 的 最 大 高 度 是 32 Emg 。12.（ 20 分 ） 如 图

32、， 在 y 0的 区 域 存 在 方 向 沿 y 轴 负 方 向 的 匀 强 电 场 ， 场 强 大 小 为 E， 在 y 0 的 区 域 存 在 方 向 垂 直 于 xOy平 面 向 外 的 匀 强 磁 场 。 一 个 氕 核 11H 和 一 个 氘 核 21 H先 后 从 y轴 上 y=h点 以 相 同 的 动 能 射 出 ， 速 度 方 向 沿 x 轴 正 方 向 。 已 知 11H 进 入 磁 场 时 ， 速 度 方 向 与 x轴 正 方 向 的 夹 角 为 60 ， 并 从 坐 标 原 点 O 处 第 一 次 射 出 磁 场 。 11H的 质 量 为 m， 电 荷 量 为 q，不 计

33、 重 力 。 求 ： (1) 11 H第 一 次 进 入 磁 场 的 位 置 到 原 点 O的 距 离 ；解 析 ： 11H 在 电 场 中 做 类 平 抛 运 动 ，水 平 方 向 ： x1=v1t1，竖 直 方 向 ： h= 12 a1t12，粒 子 进 入 磁 场 时 竖 直 分 速 度 ： vy=a1t1=v1tan60 ，解 得 ： x 1= 2 33 h。答 案 ： 11H 第 一 次 进 入 磁 场 的 位 置 到 原 点 O 的 距 离 为 2 33 h。(2)磁 场 的 磁 感 应 强 度 大 小 ；解 析 ： 11 H 在 电 场 中 的 加 速 度 ： a1= qEm ，

34、11H进 入 磁 场 时 的 速 度 ： v= 2 21 1 1(a t )v ，11H在 磁 场 中 做 圆 周 运 动 ， 运 动 轨 迹 如 图 所 示 ： 由 几 何 知 识 得 ： x1=2r1sin60 ，11H在 磁 场 中 做 匀 速 圆 运 动 ， 洛 伦 兹 力 提 供 向 心 力 ，由 牛 顿 第 二 定 律 得 ： qvB=m 21vr ，解 得 ： B= 6mEqh 。答 案 ： 磁 场 的 磁 感 应 强 度 大 小 为 6mEqh 。(3) 21 H 第 一 次 离 开 磁 场 的 位 置 到 原 点 O 的 距 离 。解 析 ： 由 题 意 可 知 ： 11 H

35、 和 21 H 的 初 动 能 相 等 ， 即 ： 12 mv 12= 12 2mv22， 由 牛 顿 第 二 定 律 得 ： qE=2ma2，21 H在 电 场 中 做 类 平 抛 运 动 ，水 平 方 向 ： x2=v2t2，竖 直 方 向 ： h= 12 a2t22，21 H进 入 磁 场 时 的 速 度 ： v = 2 22 2 2(a t )v ，sin = 22yvv = 2 22a tv ，解 得 ： x 2=x1， = =60 ， v 22 v，21 H在 磁 场 中 做 圆 周 运 动 ， 圆 周 运 动 的 轨 道 半 径 ： r = 2 mvqB = 2 r，射 出 点

36、在 原 点 左 侧 ， 21 H 进 入 磁 场 的 入 射 点 到 第 一 次 离 开 磁 场 的 出 射 点 间 的 距 离 ：x2 =2r sin ，21 H第 一 次 离 开 磁 场 时 的 位 置 距 离 O点 的 距 离 为 ： d=x2 x2，解 得 ： d= 2 3( 2 1)h3 。答 案 ： 21 H 第 一 次 离 开 磁 场 的 位 置 到 原 点 O 的 距 离 2 3( 2 1)h3 。三 、 选 考 题 ： 共 45分 。 请 考 生 从 2道 物 理 题 、 2 道 化 学 题 、 2 道 生 物 题 中 每 科 任 选 一 题 作 答 。 如 果 多 做 ，

37、则 每 科 按 所 做 的 第 一 题 计 分 。 物 理 -选 修 3-3（ 15 分 ）13.（ 5 分 ） 如 图 ， 一 定 质 量 的 理 想 气 体 从 状 态 a开 始 ， 经 历 过 程 、 、 、 到 达 状 态 E.对 此 气 体 ， 下 列 说 法 正 确 的 是 ( )A.过 程 中 气 体 的 压 强 逐 渐 减 小 B.过 程 中 气 体 对 外 界 做 正 功C.过 程 中 气 体 从 外 界 吸 收 了 热 量D.状 态 c、 d 的 内 能 相 等E.状 态 d 的 压 强 比 状 态 b的 压 强 小解 析 ： A、 过 程 中 气 体 作 等 容 变 化

38、， 温 度 升 高 ， 根 据 查 理 定 律 pT =c 知 气 体 的 压 强 逐 渐 增 大 ，故 A 错 误 。 B、 过 程 中 气 体 的 体 积 增 大 ， 气 体 对 外 界 做 正 功 ， 故 B 正 确 。C、 过 程 中 气 体 作 等 容 变 化 ， 气 体 不 做 功 ， 温 度 降 低 ， 气 体 的 内 能 减 少 ， 根 据 热 力 学 第 一定 律 U=W+Q 知 气 体 向 外 界 放 出 了 热 量 ， 故 C 错 误 。D、 状 态 c、 d 的 温 度 相 等 ， 根 据 一 定 质 量 的 理 想 气 体 的 内 能 只 跟 温 度 有 关 ， 可

39、知 ， 状 态 c、d的 内 能 相 等 。 故 D正 确 。E、 连 接 bO和 dO， 根 据 数 学 知 识 可 知 ， 状 态 d的 VT 值 大 于 状 态 b的 VT 值 ， 根 据 气 态 方 程 pVT =c知 状 态 d 的 压 强 比 状 态 b的 压 强 小 ， 故 E 正 确 。答 案 ： BDE14.（ 10 分 ） 如 图 ， 容 积 为 V的 汽 缸 由 导 热 材 料 制 成 ， 面 积 为 S 的 活 塞 将 汽 缸 分 成 容 积 相 等的 上 下 两 部 分 ， 汽 缸 上 都 通 过 细 管 与 装 有 某 种 液 体 的 容 器 相 连 ， 细 管 上

40、 有 一 阀 门 K。 开 始 时 ，K关 闭 ， 汽 缸 内 上 下 两 部 分 气 体 的 压 强 均 为 p 0.现 将 K打 开 ， 容 器 内 的 液 体 缓 慢 地 流 入 汽 缸 ，当 流 入 的 液 体 体 积 为 8V 时 ， 将 K关 闭 ， 活 塞 平 衡 时 其 下 方 气 体 的 体 积 减 小 了 6V 。 不 计 活 塞的 质 量 和 体 积 ， 外 界 温 度 保 持 不 变 ， 重 力 加 速 度 大 小 为 g。 求 流 入 汽 缸 内 液 体 的 质 量 。解 析 ： 设 活 塞 再 次 平 衡 后 ， 活 塞 上 方 气 体 的 体 积 为 V 1， 压

41、 强 为 p1； 下 方 气 体 的 体 积 为 V2， 压强 为 p2.在 活 塞 下 移 的 过 程 中 ， 活 塞 上 、 下 两 部 分 气 体 的 温 度 均 保 持 不 变 ， 作 等 温 变 化 ， 由玻 意 耳 定 律 得 ：对 上 部 分 气 体 有 p0 2V =p1V1对 下 部 分 气 体 有 p0 2V =p2V2由 已 知 条 件 得V 1= 2 6V V 8V =1324 VV2= 2V 6V = 3V设 活 塞 上 方 液 体 的 质 量 为 m， 由 力 的 平 衡 条 件 得p2S=p1S+mg 联 立 以 上 各 式 得 m= 01526p Sg答 案 ：

42、 流 入 汽 缸 内 液 体 的 质 量 是 01526p Sg 。四 、 物 理 -选 修 3-4（ 15 分 ）15.（ 5分 ） 如 图 ， ABC为 一 玻 璃 三 棱 镜 的 横 截 面 ， A=30 ， 一 束 红 光 垂 直 AB边 射 入 ，从 AC 边 上 的 D 点 射 出 。 其 折 射 角 为 60 ， 则 玻 璃 对 红 光 的 折 射 率 为 。若 改 用 蓝 光 沿 同 一 路 径 入 射 ， 则 光 线 在 D点 射 出 时 的 折 射 角 （ 填 “ 小 于 ” “ 等 于 ”或 “ 大 于 ” ） 60 。 解 析 ： 由 下 图 可 知 ， 当 红 光 进

43、 入 玻 璃 三 棱 镜 后 ， 在 AB 界 面 上 垂 直 进 入 ， 到 达 AC界 面 发 生 了折 射 现 象 ， 根 据 几 何 关 系 可 得 ： 入 射 角 的 大 小 为 1=30 ， 又 因 为 已 知 折 射 角 的 大 小 为 =600，利 用 折 射 定 律 可 解 得 ： 玻 璃 对 红 光 的 折 射 率 sin sin60 3sin 1 sin30rn 。若 改 用 蓝 光 沿 同 一 路 径 入 射 ， 在 AB界 面 上 仍 是 垂 直 进 入 ， 由 几 何 关 系 可 知 ， 其 入 射 角 不 变 ；当 到 达 AC 界 面 发 生 折 射 现 象 ，

44、 由 于 蓝 光 的 折 射 率 比 红 光 的 折 射 率 大 ， 再 利 用 折 射 定 律sin sin 1rn ，在 1=30 不 变 的 情 况 下 ， 由 于 折 射 率 增 加 ， 可 得 出 其 折 射 角 将 增 加 ， 即 ： 光 线 在 D 点 射 出时 的 折 射 角 大 于 600.答 案 ： 3 ； 大 于 。16.（ 10分 ） 一 列 简 谐 横 波 在 t=13 s的 波 形 图 如 图 (a)所 示 ， P、 Q是 介 质 中 的 两 个 质 点 ， 图(b)是 质 点 Q 的 振 动 图 象 。 求 ： (1)波 速 及 波 的 传 播 方 向 ；解 析

45、： 由 图 (a)可 以 看 出 ， 该 波 的 波 长 为 =36cm，由 图 (b)可 以 看 出 周 期 T=2s，故 波 速 为 v=T =18cm/s，由 (b)可 知 ， 当 t=13 s时 ， Q 向 上 振 动 ， 结 合 图 (a)可 知 ， 该 波 沿 x 轴 负 方 向 传 播 。答 案 ： 波 速 为 18cm/s， 该 波 沿 x 轴 负 方 向 传 播 。(2)质 点 Q 的 平 衡 位 置 的 x 坐 标 。解 析 ： 设 质 点 P、 Q的 平 衡 位 置 的 x轴 分 别 为 x P、 xQ， 由 图 (a)可 知 ， x=0处 y= sin( 30 )2A A 因 此 xP= 30 3360 cm 由 图 (b)可 知 ， 在 t=0时 Q 点 处 于 平 衡 位 置 ， 经 过 t=13 s， 其 振 动 状 态 向 x 轴 负 方 向 传 播到 P 点 处 ，所 以 x Q xP=v t=6cm，解 得 质 点 Q的 平 衡 位 置 的 x 坐 标 为 xQ=9cm。答 案 ： 质 点 Q 的 平 衡 位 置 的 x坐 标 为 xQ=9cm。