2018全國1卷物理試題解析

1、2021年普通高等學(xué)校招生全國1卷理科綜合能力測試物理局部解析江蘇省資深特級教師 戴儒京解析二、選擇題：此題共8小題，每題6分。在每題給出的四個選項中，第1418題只有一項符合題目要求，第1921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。14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【解析】，與位移成正比。，與速度平方，時間平方，動量平方成正比。【答案】14B15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?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)用一豎直向

2、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(fù)原長前，以下表示F和x之間關(guān)系的圖像可能正確的選項是A B C D 【解析】，其中，是初位置彈簧的壓縮量，是當(dāng)P離開靜止位置的位移為時彈簧的壓縮量。得，F(xiàn)是x的一次函數(shù)，A正確?！敬鸢浮?5A16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(shè)小球a、b所帶電荷量的比值的絕對值為k，那么Aa、b的電荷同號， Ba、b的電荷異號，Ca、b的電荷同號， Da、b的電荷異號，【解析】畫出c的受力圖如下兩種情況：從

3、力的方向可以判斷：a、b的電荷異號。設(shè)小c所帶電荷量的絕對值為，設(shè)小球b所帶電荷量的絕對值為,，那么小球a所帶電荷量的絕對值為kq，根據(jù)庫侖定律此式中的k為靜電力恒量，與題設(shè)k不同有，有根據(jù)力三角形與邊三角形相似，有，解得，D正確?！敬鸢浮?6D17如圖，導(dǎo)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(zhuǎn)動的金屬桿。M端位于PQS上，OM與軌道接觸良好。空間存在與半圓所在平面垂直的勻強磁場，磁感應(yīng)強度的大小為B，現(xiàn)使OM從OQ位置以恒定的角速度逆時針轉(zhuǎn)到OS位置并固定過程；再使磁感應(yīng)強度的大小以一定的變化率從B增加到B'

4、過程。在過程、中，流過OM的電荷量相等，那么等于A B C D2【解析】在過程中，在過程中二者相等，解得=?！敬鸢浮?7B18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A2mgR B4mgR C5mgR D6mgR【解析】當(dāng)小球從a到c的過程中，根據(jù)動能定理，解得小球從c點運動到其軌跡最高點，設(shè)小球升高，那么，得。此過程小球在水平方向上的位移，其中，(根據(jù)豎直方向的運動算得

5、)，解得根據(jù)機械能的增量為除重力外的外力即力F所做的功，小球從a點開始運動到其軌跡最高點，【答案】18C19如圖，兩個線圈繞在同一根鐵芯上，其中一線圈通過開關(guān)與電源連接，另一線圈與遠(yuǎn)處沿南北方向水平放置在紙面內(nèi)的直導(dǎo)線連接成回路。將一小磁針懸掛在直導(dǎo)線正上方，開關(guān)未閉合時小磁針處于靜止?fàn)顟B(tài)。以下說法正確的選項是A開關(guān)閉合后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動B開關(guān)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(guān)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(guān)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(zhuǎn)動【解析】A開關(guān)閉合后的瞬間，鐵芯

6、內(nèi)磁通量向右并增加，根據(jù)楞次定律，左線圈感應(yīng)電流方向在直導(dǎo)線從南向北，其磁場在其上方向里，所以小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動,A正確；B、C直導(dǎo)線無電流，小磁針恢復(fù)圖中方向。D開關(guān)閉合并保持一段時間再斷開后的瞬間，電流方向與A相反，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動，D正確?！敬鸢浮?9.AD202021年，人類第一次直接探測到來自雙中子星合并的引力波。根據(jù)科學(xué)家們復(fù)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(zhuǎn)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(xué)知識，可以估算出這一時刻兩顆中子星A質(zhì)量之

7、積 B質(zhì)量之和 C速率之和 D各自的自轉(zhuǎn)角速度【解析】設(shè)兩顆中子星相距為L，質(zhì)量分別為、，軌道半徑分別為、，根據(jù)萬有引力提供向心力，有，因為，所以質(zhì)量之和為=，其中=24，可求，B 正確。根據(jù)，得，可求。C正確；可以求出兩顆中子星互相繞著運動的角速度，不可以求出各自的自轉(zhuǎn)角速度，D錯誤。【答案】20BC21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，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。以下說法正確的選項是A平面c上的電勢為零 B該電子可能到達(dá)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

8、時的速率是經(jīng)過d時的2倍【解析】設(shè)相鄰兩條等勢線之間的電勢差為U0，根據(jù)從a到d的過程中克服電場力所做的功為6 eV，所以并且電勢從a向f逐漸降低。平面b上的電勢為2 V，所以平面c上的電勢為零，A正確；因為從a到f，電勢降低，所以電勢能增大，動能減少，可能到達(dá)f；但如果在a時速度方向在a平面內(nèi)，加速度方向向左，就可能到達(dá)不了平面f，所以B正確。從上圖可以看出，該電子經(jīng)過平面d時，其電勢能為2eV，C錯誤；該電子經(jīng)過平面b時的動能是經(jīng)過d時的2倍，所以速率是倍?！敬鸢浮?1AB三、非選擇題：共174分，第2232題為必考題，每個試題考生都必須作答。第3338題為選考題，考生根據(jù)要求作答。一必考

9、題：共129分。22.5分如圖a，一彈簧上端固定在支架頂端，下端懸掛一托盤：一標(biāo)尺由游標(biāo)和主尺構(gòu)成，主尺豎直固定在彈簧左邊；托盤上方固定有一能與游標(biāo)刻度線準(zhǔn)確對齊的裝置，簡化為圖中的指針。現(xiàn)要測量圖a中彈簧的勁度系數(shù)，當(dāng)托盤內(nèi)沒有砝碼時，移動游標(biāo)，使其零刻度線對準(zhǔn)指針，此時標(biāo)尺讀數(shù)為1.950 cm；當(dāng)托盤內(nèi)放有質(zhì)量為0.100 kg的砝碼時，移動游標(biāo)，再次使其零刻度線對準(zhǔn)指針，標(biāo)尺示數(shù)如圖b所示，其讀數(shù)為_cm。當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?.80 m/s2，此彈簧的勁度系數(shù)為_N/m保存3位有效數(shù)字。【解析】游標(biāo)卡尺的讀數(shù)：主尺讀3.7cm，游標(biāo)尺的第15個格與主尺某格對齊，所以讀數(shù)為，所以彈簧

10、伸長為3.775cm。彈簧的勁度系數(shù)為【答案】225分3.775 53.723.10分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(biāo)稱值25時的阻值為900.0 ：電源E6V，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(guān)S1，單刀雙擲開關(guān)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

11、大值，將S2與2端接通，調(diào)節(jié)R2，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(yīng)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答復(fù)以下問題：1在閉合S1前，圖a中R1的滑片應(yīng)移動到 填“a或“b端；2在圖b的坐標(biāo)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(dāng)t=44.0時，可得R1= ；4將Rt握于手心，手心溫度下R2

12、的相應(yīng)讀數(shù)如圖c所示，該讀數(shù)為 ，那么手心溫度為 ?！窘馕觥侩娏饕獜男≈饾u增大，所以，電阻要逐漸減小，初始位置在電阻最大處，即b。【答案】2310分1b 2如下圖 3450 4620.0 33.02412分一質(zhì)量為m的煙花彈獲得動能E后，從地面豎直升空，當(dāng)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)量相等的兩局部，兩局部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局部距地面的最大高度【解答】241設(shè)煙花彈上升的初速度為v0，由題給條件有設(shè)煙花彈從地面開始上

13、升到火藥爆炸所用的時間為t，由運動學(xué)公式有聯(lián)立式得2設(shè)爆炸時煙花彈距地面的高度為h1，由機械能守恒定律有E=mgh1火藥爆炸后，煙花彈上、下兩局部均沿豎直方向運動，設(shè)炸后瞬間其速度分別為v1和v2。由題給條件和動量守恒定律有由式知，煙花彈兩局部的速度方向相反，向上運動局部做豎直上拋運動。設(shè)爆炸后煙花彈上局部繼續(xù)上升的高度為h2，由機械能守恒定律有聯(lián)立式得，煙花彈上局部距地面的最大高度為25.20分如圖，在y>0的區(qū)域存在方向沿y軸負(fù)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，

14、速度方向沿x軸正方向。11H進(jìn)入磁場時，速度方向與x軸正方向的夾角為60°，并從坐標(biāo)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111H第一次進(jìn)入磁場的位置到原點O的距離2磁場的磁感應(yīng)強度大小312H第一次離開磁場的位置到原點O的距離【答案】251在電場中做類平拋運動，在磁場中做圓周運動，運動軌跡如下圖。設(shè)在電場中的加速度大小為a1，初速度大小為v1，它在電場中的運動時間為t1，第一次進(jìn)入磁場的位置到原點O的距離為s1。由運動學(xué)公式有 由題給條件，進(jìn)入磁場時速度的方向與x軸正方向夾角。進(jìn)入磁場時速度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(shè)進(jìn)

15、入磁場時速度的大小為，由速度合成法那么有設(shè)磁感應(yīng)強度大小為B，在磁場中運動的圓軌道半徑為R1，由洛倫茲力公式和牛頓第二定律有由幾何關(guān)系得聯(lián)立以上各式得3設(shè)在電場中沿x軸正方向射出的速度大小為v2，在電場中的加速度大小為a2，由題給條件得由牛頓第二定律有設(shè)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s2，在電場中運動的時間為t2。由運動學(xué)公式有 聯(lián)立以上各式得設(shè)在磁場中做圓周運動的半徑為R2，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(cè)。設(shè)進(jìn)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(guān)系有聯(lián)立式得，第一次離開磁場時得位置到原點O

16、的距離為二選考題：共45分。請考生從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，那么每學(xué)科按所做的第一題計分。33物理選修3-315分15分如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷過程、到達(dá)狀態(tài)e，對此氣體，以下說法正確的選項是 選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分：每選錯1個扣3分，最低得分為0分。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的壓強小【解析】對于E，連接Od交ab于b， Od是等壓線，那么，又ab是等容線，因為Tb>Tb，所以。所以，D正確。其余比擬容易，不

17、贅述?！敬鸢浮?3.1BDE210分如圖，容積為V的汽缸由導(dǎo)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局部，汽缸上部通過細(xì)管與裝有某種液體的容器相連，細(xì)管上有一閥門K。開始時，K關(guān)閉，汽缸內(nèi)上下兩局部氣體的壓強均為p0， 現(xiàn)將K翻開，容器內(nèi)的液體緩慢地流入汽缸，當(dāng)流入的液體體積為時，將K關(guān)閉，活塞平衡時其下方氣體的體積減小了，不計活塞的質(zhì)量和體積，外界溫度保持不變，重力加速度大小為g。求流入汽缸內(nèi)液體的質(zhì)量?！敬鸢浮?32設(shè)活塞再次平衡后，活塞上方氣體的體積為V1，壓強為p1；下方氣體的體積為V2，壓強為p2，在活塞下移的過程中，活塞上下方氣體的溫度均保持不變。由玻意耳定律得 由條件得 設(shè)活塞上方液體的質(zhì)量為m，由力的平衡條件得聯(lián)立以上各式得34物理一選修3-415分15分如圖，ABC為一玻璃三棱鏡的橫截面，A=30°，一束紅光垂直AB邊射入，從AC邊上的D點射出，其折射角為60°，那么玻璃對紅光的折射率為_。假設(shè)改用藍(lán)光沿同一路徑入射，那么光線在D點射出時的折射角_“小于“等于或“大于60°。【解析】，因為同一玻璃對藍(lán)光的折射率大于紅光，所以大于?！敬鸢浮?41 大于210分一列簡諧橫波在t=時的波形圖如圖a所示，P、Q是介質(zhì)中的