2018高考全國2卷理綜物理解析

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1 2018 年普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試 全國 2 卷 理科綜合能力測試試題卷物理部分 江蘇省資深特級教師 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選項中 第 14 18 題只有一項符合題目要求 第 19 21 題有多項符合題目要求 全部選對的得 6 分 選對但不全的得 3 分 有選錯的得 0 分 學科 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 立即采取制動措施 但仍然撞上了汽車 B 兩車碰撞時和兩車都完全停止后的位置如圖所示 碰撞后 B 車向前滑動了 4 5 m A 車向前滑動了 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摩擦因數(shù)均為 0 10 兩車碰撞時間極短 在31 50 碰撞后車輪均沒有滾動 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 由運動學公式有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 由運動學公式有Av As 9 2 Avas 設(shè)碰撞后瞬間 A 車速度的大小為 兩車在碰撞過程中動量守恒 有Av ABmvv 聯(lián)立 式并利用題給數(shù)據(jù)得 4 3m sAv 25 20 分 一足夠長的條狀區(qū)域內(nèi)存在勻強電場和勻強磁場 其在 平面內(nèi)的截面如圖所示 中間是磁場區(qū)域 其邊界與 y 軸垂直 寬度為 l 磁感應(yīng)強度的大小為 B 方向垂直于 平面 磁場的上 下兩側(cè)為電場區(qū)域 寬度均為 電場強度的大小均為 E 方向 均沿 x 軸正方向 M N 為條形區(qū)域邊界上的兩點 它們的連線與 y 軸平行 一帶正 電的粒子以某一速度從 M 點沿 y 軸正方向射入電場 經(jīng)過一段時間后恰好以從 M 點 入射的速度從 N 點沿 y 軸正方向射出 不計重力 1 定性畫出該粒子在電磁場中運動的軌跡 2 求該粒子從 M 點射入時速度的大小 3 若該粒子進入磁場時的速度方向恰好與 x 軸正方向的夾角為 求該粒子的比荷 及其從 M 點運動到 N 點的時間 10 解答 25 20 分 解 1 粒子運動的軌跡如圖 a 所示 粒子在電場中的軌跡為拋物線 在磁場中 為圓弧 上下對稱 2 粒子從電場下邊界入射后在電場中做類平拋運動 設(shè)粒子從 M 點射入時速度的 大小為 v0 在下側(cè)電場中運動的時間為 t 加速度的大小為 a 粒子進入磁場的速度大 小為 v 方向與電場方向的夾角為 見圖 b 速度沿電場方向的分量為 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 由運動學公式有 v1 at 11 0lvt 1cosv 粒子在磁場中做勻速圓周運動 設(shè)其運動軌道半徑為 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 由運動學公式和題給數(shù)據(jù)得 10 cot6v 聯(lián)立 式得 243qlm 設(shè)粒子由 M 點運動到 N 點所用的時間為 則 t 2 6tT 式中 T 是粒子在磁場中做勻速圓周運動的周期 mTqB 由 式 得 3 1 8BlltE 二 選考題 共 45 分 請考生從 2 道物理題 2 道化學題 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分 33 物理 選修 3 3 15 分 1 5 分 對于實際的氣體 下列說法正確的是 填正確答案標號 選對 1 個得 2 分 選對 2 個得 4 分 選對 3 個得 5 分 沒選錯 1 個扣 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能 B 氣體的內(nèi)能包括分子之間相互作用的勢能 C 氣體的內(nèi)能包括氣體整體運動的動能 D 氣體體積變化時 其內(nèi)能可能不變 E 氣體的內(nèi)能包括氣體分子熱運動的動能 答案 BDE 2 10 分 如圖 一豎直放置的氣缸上端開口 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 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 不計他們之間的摩擦 開始時活塞處于靜止狀態(tài) 上 下方氣體壓強均為 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 b 處 求此時氣缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過程中氣體對外所做的功 重力加速度大小為 g 解答 33 2 開始時活塞位于 a 處 加熱后 汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過程 直至活 塞開始運動 設(shè)此時汽缸中氣體的溫度為 T1 壓強為 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)歷等壓過程 直至活塞剛好到達 b 處 設(shè)此時汽缸中氣體的溫 度為 T2 活塞位于 a 處和 b 處時氣體的體積分別為 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 從開始加熱到活塞到達 b 處的過程中 汽缸中的氣體對外做的功為 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間之差為 1 00s 橋的長度為 m 若該波在空氣中的 波長為 則它在鋼鐵中波長為 的 倍 13 解析 設(shè)橋的長度為 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 一細光 束從 BC 邊的 D 點折射后 射到 AC 邊的 E 點 發(fā)生全反射后經(jīng) AB 邊的 F 點射 出 EG 垂直于 AC 交 BC 于 G D 恰好是 CG 的中點 不計多次反射 i 求出射光相對于 D 點的入射光的偏角 ii 為實現(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 的 出 射 光 相 對 于 D 點 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 所以 因為 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 的 出 射 光 相 對 于 D 點 的 入 射 光 的 偏 角 為 r 1 i1 180 i 2 r2 r 3 i3 把 D 點移到 F 點位置 如下圖 從上圖可以看出 D 點的出射光線 對 于 D 點 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 點的出射光線對 于 F 點 的 入 射 光 的 偏 角 為 r3 i3 所 以 F 點 的 出 射 光 相 對 于 D 點 的 入 射 光 的 偏 角 為 r1 i1 180 i2 r2 r 3 i3