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1、理科综合试卷第 1 页（共 10 页）理科综合试卷第 2 页（共 10 页） 绝密 启用前 2018 年普通高等学校招生全国统一考试 理科综合能力测试 注意事项： 1、答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。 如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡 上，写在本试卷上无效。 3、考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 二、选择题：本题共8 小题，每小题6 分。在每小题给出的四个选项中，第1418 题只有一项 符合题目要求，第1921 题有多项符合题目要求。全部选
2、对的得6 分，选对但不全的得3 分，有选 错的得 0 分） 14. 在光电效应实验中，用某一单色光照到某一金属表面时，没有光电子从金属表面逸出，下 列说法中正确的是 A. 换频率更高的单色光照射，就一定发生光电效应 B. 增大入射光的强度，就一定发生光电效应 C. 延长入射光的照射时间，就一定发生光电效应 D. 入射光的频率一定小于该金属材料的极限频率 【 答案 】 D 【 解析 】虽增大入射光的频率，但如果仍然没有大于金属材料的极限频率，还是不会发生光电 效应，选项A 错误；光电效应产生与照射光频率有关而与照射光强度无关，选项B 错误；光电效应 的产生与入射光照射的时间长短无关，选项 C 错
3、误；只有入射光的频率大于该金属材料的极限频率， 才能发生光电效应，选项D 正确。 15 用于热处理的电阻炉，由于发热体R 在升温过程中电阻值增大很多， 所以在炉子和电网之间配备一台自耦变压器，如图所示。已知R 的正常工作 电压与电网电压相同，欲使R 启动时的热功率与正常工作时基本相同，下列说 法正确的是 A启动时，应将P 向下滑动，使副线圈的匝数小于原线圈的匝数 B启动时，应将P 向上滑动，使副线圈的匝数大于原线圈的匝数 C保持 P 的位置不变，启动后的一段时间内，电流表的示数会逐渐增大 D保持 P 的位置不变，启动后的一段时间内，R 的功率会逐渐增大 【答案】A 【解析】启动时，发热体R 的
4、阻值较小，要想使此时工作时的功率等于正常工作时的热功率， 就必须使加载在发热体R 两端的电压较小，应将P 向下滑动，等发热体R 的阻值增大时，再将P 向 上滑动； 保持 P 的位置不变， 启动后的一段时间内，发热体 R 的阻值增大， 副线圈两端的电压不变， 流过发热体R 的电流变小，根据n1I1=n2I2，原线圈电流也减小，电流表的示数减小，R 的功率会逐 渐减小。 162018 年 1 月 12 日，我国以 “ 一箭双星 ” 方式 成功发射第26、第 27 颗北斗导航卫星，拉开2018 年将发射16 颗北斗卫星的序幕。北斗导航卫星的轨 道有三种：地球静止轨道（高度35809km） 、倾斜地
5、球同步轨道（高度35809km） 、中圆地球轨道（高度 21607km ） ，如图所示。下列说法正确的是 A中圆轨道卫星的周期一定比静止轨道卫星的周期长 B中圆轨道卫星受到的万有引力一定比静止轨道卫星受到的万有引力大 C倾斜同步轨道卫星始终位于地球表面某点的正上方 D倾斜同步轨道卫星每天在固定的时间经过同一地区的正上方 【 答案 】 D 【 解析 】中圆轨道卫星的轨道半径比地球静止同步轨道半径小，做圆周运动的周期短，选项A 错误；由于不知道中圆轨道卫星与静止轨道卫星的质量，无法比较二者与地球之间的万有引力大小， 选项 B 错误；地球静止轨道卫星始终位于地球表面某点的正上方，选项C 错误 17.
6、 如图所示，质量为M 的四分之一圆柱体放在粗糙水平地面上，质量为m 的正方体放在圆柱 体和光滑墙壁之间，且不计圆柱体与正方体之间的摩擦，正方体与圆柱体的接触点的切线与右侧墙 壁成 角，圆柱体处于静止状态。则 A地面对圆柱体的支持力为Mg B地面对圆柱体的摩擦力为mgtan C墙壁对正方体的弹力为 mg tan D正方体对圆柱体的压力为 mg cos 【 答案 】 C 【 解析 】以正方体为研究对象，受力分析，并运用合成法如图所示。由 几何知识得，墙壁对正方体的弹力N1 mg tan ，圆柱体对正方体的弹力N2 mg sin ，根据牛顿第三定律，则正方体对圆柱体的压力为 mg sin ，以圆柱体
7、和正 此 卷 只 装 订 不 密 封 班 级 姓 名 准 考 证 号 考 场 号 座 位 号 地球静止轨道 中圆地球轨道 倾斜地球同步轨道 理科综合试卷第 3 页（共 10 页）理科综合试卷第 4页（共 10 页） 方体为研究对象，竖直方向受力平衡，地面对圆柱体的支持力N(M m)g，水平方向受力平衡，地 面对圆柱体的摩擦力：fN1 mg tan 。 18如图所示，竖直平面内有一半径为R 的固定 1 4圆轨道与水平轨道 相切于最低点B。一质量为m 的小物块P（可视为质点）从A 处由静止滑 下，经过最低点B 后沿水平轨道运动，到C 处停下， B、C 两点间的距离 为 R，物块 P 与圆轨道、水平
8、轨道之间的动摩擦因数均为 。若将物块P 从 A 处正上方高度为R 处由静止释放后， 从 A 处进入轨道， 最终停在水平轨道上D 点 （未标出）， B、 D 两点间的距离为s，下列关系正确的是 A s (1 + 1 )RBs = (1 + 1 )RCs (1 + 1 )RD s= 2R 【答案】 C 【解析】 根据动能定理， 对物块 P 第一次运动， 有 mgRWf mgR = 0； 对物块 P 第二次运动， 有 mg 2R Wf mgs = 0。对物块P 经过在圆轨道任一处，第二次运动时速度较大，向心力较大， 对轨道的压力较大，滑动摩擦力较大，可见Wf Wf ，解得 s (1 + 1 )R。
9、19如图所示， 在匀强磁场的上方有一半径为R、质量为 m 的导体 圆环，圆环的圆心距离匀强磁场上边界的距离为h。将圆环静止释放， 圆环刚进入磁场的瞬间和完全进入磁场的瞬间，速度均为v。已知圆环 的电阻为r ，匀强磁场的磁感应强度大小为B，重力加速度为g。下列 说法正确的是 A圆环进入磁场的过程中，圆环的右端电势高 B圆环进入磁场的过程做的是匀速直线运动 C圆环进入磁场的过程中，通过导体某个横截面的电荷量为 r BR 2 D圆环进入磁场的过程中，电阻产生的热量为2mgR 【答案】 AD 【解析】 根据楞次定律可判断电流为逆时针，内部电流流向电势高，选项A 正确；圆环进入磁 场的过程中，切割磁感线
10、的有效长度不同，受到的安培力大小不同，不能做匀速直线运动，选项B 错误；圆环进入磁场的过程中，通过导体某个横截面的电荷量 r BR r Q 2 ，选项 C 错误；根 据功能关系，圆环进入磁场的过程中，电阻产生的热量为2mgR，选项 D 正确。 20如图所示，有四个等量异种电荷，放在正方形的四个顶点处，a、b、c、d 为正方形四个边 的中点， O 为正方形的中心， e、f 为正方形外接圆与bd 中垂线的两个交点。取无限远处的电势为0， 下列说法中正确的是 Aa、b、c、d 电场强度和电势都相同 BO 点的电场强度和电势均为零 C将一带正电的试探电荷从e 点沿直线移动到f 点过程中电势能不变 D过
11、 e 点垂直于纸面的直线上，各点的电场强度为零，电势为零 【答案】BC 【解析】 把其中相邻的两个正负电荷看成一组，另外两个正负电荷看成一组，中垂线就是一条 零势线， a、b、c、d、O 点的电势为零，根据对称性可知，a、b、c、d 电场强度大小相等，方向不 同， O 点的电场强度为零，选项A 错误、 B 正确； ef 是一条等势线，沿ef 移动电荷，电荷的电势能 不变，选项 C 正确；过 e点垂直于纸面的直线上，各点的电场强度不为零，电势为零，选项D 错误。 21.如图所示， 质量分别为3m 和 m 的 1、2 两物块叠放在水平桌面上，物块 2与桌面间的动摩擦 因数为 ，物块 1 与物块 2
12、 间的摩擦因数为2 。物块 1 和物块 2 的加速 度大小分别用a1、a2表示，物块1 与物块 2 间的摩擦力大小用f1表示 ， 物块 2与桌面间的摩擦力大小用f2表示， 最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 当水平力F 作用在物块1 上，下列反映a 和 f 变化的图线正确的是 【答案】AC 【解析】把 1、2 这两个物体看成一个整体，开始时静止不动，拉力逐渐增大，2 与地面之间 的摩擦力也继续增大，当拉力增大到4mg之后，整体开始滑动，根据牛顿第二定律F-4mg =4ma， 当拉力为12mg 时，加速度为2g，拉力又增大， 1、2 之间开始滑动， 2 与地面之间的摩擦力为4mg 不变， 1 与 2
13、之间相对滑动，摩擦力为6mg 。 三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22 题第 25 题为必考题，每个试题考生都必 须作答。第3334 题为选考题，考生根据要求作答。 （一）必考题 22 （6 分）如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置他在气垫导轨上安 装了一个光电门B滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器 相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A 处由静止释放。 理科综合试卷第 5 页（共 10 页）理科综合试卷第 6 页（共 10 页） (1)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d_mm (2)实验时，将滑块从A 位置由静止释放，由
14、数字计时器读出遮光条通过光电门B 的时间 t，若 要得到滑块的加速度，还需要测量的物理量是_ 。 (3)改变钩码质量，测出对应的力传感器的示数F 和遮光条通过光电门的时间t，通过描点作出 _（填 “Ft 2 ”“ F t 1 ” 或“ F t 2 1 ” ）的线性图像。 【答案】(1)2.30 (2)遮光条到光电门的距离L（或 A、B 间的距离）(3) F t 2 1 【解析】 (3)由题意可知， 该实验中保持小车质量M 不变，因此有 v2 2aL， 其中 t d v ， M F a ， 即 L M F t d 2 2 2 ，得 F Md L t 22 21 。 23 （ 9 分）实验室提供了
15、下列器材来测定电阻R 的阻值： A待测电阻R（阻值约10 k ） B滑动变阻器R1（0 1 k ） C电阻箱R0（最大阻值 99999.9 ） D灵敏电流计G（500 A ，内阻不可忽略） E电压表V（3V，内阻约 3 k ） F直流电源E（3V，内阻不计） G开关、导线若干 (1)甲同学用图a 所示的电路进行实验。 请在图b中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接； 先将滑动变阻器的滑动头移到_（填 “ 左” 或“ 右 ” ）端，再接通开关S；保持 S2断开， 闭合 S1，调节 R1使电流计指针偏转至某一位置，并记下电流I1； 断开 S1，保持 R1不变，调整电阻箱R0阻值在 10k 左右，再
16、闭合S2，调节 R0阻值使得电流 计读数为 _时， R0的读数即为电阻的阻值。 (2) 乙同学查得该灵敏电流计的内阻为Rg，采用图 c 进行实验，改变电阻箱电阻R0的值，读出 电流计相应的电流I，由测得的数据作出 1 I R0图象如图d 所示，图线纵轴截距为m，斜率为k，则 待测电阻R 的阻值为 _。 【答案】 (1) 如右图所示；左；I1 (2) Rm k Rg 【解析】（1）电路图连接如图所示，在闭合开关S 前，先 让滑动触头移动到最左端，使测量电路分得的电压为零，以保 护电表。 利用等效法测量电阻的阻值，调节 R0阻值使得电流计 读数为 I1时， R0的读数即为电阻的阻值。 （2） 在题
17、图 c 中， 根据闭合电路欧姆定律有E=I （R0+Rg+R） 通过整的可得 0 1g R +R R =+ IEE ，又由图线纵轴截距为m， 斜率为 k，可得 R m k Rg。 24 （14 分）如图所示，一根长度l=0.55 m 的轻绳一段系在O 点（在 N 点的正上方） ，另一端 系一小物块a，把质量 m=0.5kg 的小物块a 拉到与圆心O 等高位置M 由静止释放，到达最低点时恰 好进入一长L=0.19m 的水平台面上，并且轻绳断开。小物块a 到达平台右边时与放在水平台面最右 端的小物块b 发生碰撞，碰撞后小物块a、b 恰好分别从 A、B两点落入洞中； 已知水平台面离地面的高度h=1.
18、25m， 其右侧地面上有一直径D=0.5m 的圆形洞，洞口最左端 的 A 点离水平台面右端的水平距离s =1m， B 点在洞口的 最右端。 小物块与水平台面之间的动摩擦因数 =0.2。取 g=10 m/s 2。求： （ 1）小物块a 到达最低点时轻绳的拉力大小； （ 2）小物块b 的质量 m； 【解析】（1）设小物块a 到达最低点时的速度大小为 1，根据机械能守恒定律得 : 2 1 1 2 mgRmv（2 分） 设小物块 a 在最低点时受到的拉力的大小为F，由牛顿第二定律得: 2 1 v Fmgm R （2 分） 解得： F=15N。 （1 分） （2）设小物块a 与 b 碰撞前的速度大小为v
19、2，根据动能定理有： a图c图d图 甲 钩 光电 气垫导 力感应 连气 刻度 遮光 滑 B A cm012 05101520 乙 G 电阻箱 b图 G 电阻箱 理科综合试卷第 7 页（共 10 页）理科综合试卷第 8页（共 10 页） 22 21 11 22 mgLmvmv（2 分） 小物块从水平台面飞出做平抛运动，在竖直方向上有： 2 1 2 hgt（1 分） 在水平方向上有：s=v2t，s+D=v3t（3 分） 小物块碰撞过程，由动量守恒定律有：mv2=mv2+mv3（2 分） 解得： m=0.2kg。 （1 分） 25 （18 分）在平面直角坐标系xoy 中， y 轴左侧有两个正对的极板
20、，极 板中心在x 轴上，板间电压U0=1 102V，右侧极板中心有一小孔，左侧极板中 心有一个粒子源，能向外释放电荷量q=1.6 10 -8C、质量 m=3.2 10-10kg 的粒子 （粒子的重力、初速度忽略不计）；y 轴右侧以 O 点为圆心、半径为 5 m 2 R= 的半圆形区域内存在互相垂直的匀强磁场和匀强电场（电场未画出），匀强磁 场的的磁感应强度为B=2T， 粒子经电场加速后进入y 轴右侧，能沿 x 轴做匀速直线运动从P点射出。 （ 1）求匀强电场的电场强度的大小和方向； （2）若撤去磁场，粒子在场区边缘M 点射出电场，求粒子在电场中的运动时间和到M 点的坐标； （ 3）若撤去电场，
21、粒子在场区边缘N 点射出磁场，求粒子在磁场中运动半径和N 点的坐标。 【解析】（1）粒子在板间加速，设粒子到O 点时的速度为 0 v ，有： 2 00 1 2 qUmv（1 分） 得： 0 0 2 100m/s qU v m （1 分） 粒子在电磁场中做匀速直线运动， 0 qv BqE（ 2 分） 得： 0 0 2 200N/m qU Ev BB m （1 分） 由左手定则判断洛伦兹力沿y 轴负方向，所以电场力沿y 轴正方向，电场 方向沿 y 轴负方向。（1 分） （2）撤去磁场后，粒子进入y 轴右侧电场做类平抛运动，轨迹如图（1） 所示： 对粒子 x 轴方向有： 10 1 xv t 2 11
22、 1 2 yat（2 分） y 轴方向有：Eqma（1 分） 由几何关系： 222 11 xyR（2 分） 解得： 1 0.01st， 1 1mx， 1 0.5my 所以 M 点的坐标为（1m，0.5m） （1 分） 。 （3） 撤去电场后， 粒子在 y 轴右侧磁场内做匀速圆周运动，轨迹如图（2） 所示： 2 0 0 v qv Bm r ， （1 分） 0 1m mv r qB （1 分） 由几何关系， 222 NN xyR，（1 分） 222 () NN xryr（1 分） 解得： 55 m 8 N x， 5 m 8 N y（1 分） 所以 N 点的坐标为（ 55 m 8 ， 5 m 8 ）
23、 （1 分） 。 （二）选考题：共15 分。请考生从2 道物理题中任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一 题计分。 33 【物理 选修 3-3】 （15 分） （1） （5 分）关于热力学定律的说法正确的是（） (填正确答案标号。选对1 个得 2 分，选 对 2 个得 3 分，选对3 个得 5 分，每选错1 个扣 3 分，最低得分为0 分 ) A机械功可以全部转化为热量，但热量不可能全部转化为机械功 B热量能够从高温物体传到低温物体，也可能从低温物体传到高温物体 C做功和热传递具有相同的物理本质 D热力学系统没有对外做功，物体吸热，物体的内能一定增加 E若一定质量的某理想气体的内能增加，则
24、其温度一定升高 【答案】 BDE 【解析】 热量也可以全部转化为机械功；例如在等温膨胀过程中，系统吸收的热量全部转化为 对外界做的功。 选项 A 错误 ;根据热传递的规律可知热量能够自发地从高温物体传到低温物体；当外 界对系统做功的时，可以使系统从低温物体吸取热量传到高温物体上去，致冷机（例如冰箱和空调） 就是这样的装置。但是热量不能自发地从低温物体传到高温物体。选项B 正确；做功和热传递具有 不同的物理本质，选项C 错误；物体没有做功，即W0，物体吸热，Q 0，由热力学第一定律得 知，物体的内能一定增加,选项 D 正确；一定质量的理想气体的内能只与温度有关，选项E 正确。 （2） （10 分
25、）如图甲所示，一左端封闭、右端开口的粗 细均匀长玻璃管水平放置。玻璃管的左部封有长l1=15.0cm 的 空气柱， 中间有一段长l2=15.0cm 的水银柱， 右部空气柱的长 度 l3=30.0cm。已知大气压强 p0=75.0cmHg。现将玻璃管逆时 针旋转至水平放置，如图乙所示，求： （i）水银柱上端离玻璃管开口有多远？ （ii ）假设现在室温t=37，将图乙管中下面的空气柱进行加热，使气体温度升高多少，才能使 理科综合试卷第 9 页（共 10 页）理科综合试卷第 10 页（共 10 页） 水银柱恰好不会从管口溢出。 【解析】（i）以 cmHg 为压强单位，竖直放置时，玻璃管底部空气柱的压
26、强p1=p0+15.0cmHg ； 水平放置时，玻璃管底部空气柱的压强p0，由玻意耳定律得： p0l1=p1lx（2 分） 解得： lx=12.5cm（1 分） 水银柱上端离玻璃管开口的距离d=l1+l2+l3-（lx+l2）=32.5cm（ 2 分） （ii）设气体温度升高 T，水银柱恰好不会从管口溢出，水银恰好不溢出时管内气体的体积 V2=45S，由盖吕萨克定律有： 12 12 VV TT ，即 4512.5 300300 SS T （3 分） 解得： T=780K。 （1 分） 34 【物理 选修 3-4】 （15 分） （1） （5 分）一列波沿x 轴传播， t=2s 时刻的波形如图1
27、 所示，图 2 是某质点的振动图象，则下 列说法正确的是（） A波的传播速度为1m/s B波如果向右传播，则图2 是 x=0、 4m 处质点的振动图象 C波如果向右传播，则图2 是 x=2m、6m 处质点的振动图象 D波如果向左传播，则图2 是 x=0、 4m 处质点的振动图象 E波如果向左传播，则图2 是 x=2m、6m 处质点的振动图象 【答案】 ABE 【解析】（1）根据波形图可知该波的波长为4m，该波的周期为4 s，由 T v=1m/s，选项 A 正 确；根据振动图象知该质点在t=2s 时在平衡位置并且向下振动，根据波的振动方向与波的传播方向 间的关系可知，波如果向右传播，应是x=0、
28、4m 处质点的振动图象，选项B 正确、 C 错误；如果波 向左传播，图1是 x=2m、6m 处质点的振动图象，选项D 错误、 E 正确。 （2） （10 分）有两种不同材料制成的的半球形透明体，球心为O，将透明体如 图所示放置，其中截面圆呈竖直方向，一束水平方向射来的光线从两透明体的球面 上某点射入，其入射角 =60o，其半径为R，且足够大。 （i）第一种透明体的折射率n=3，光在空气中的速度为c。试求光从入射点 到左侧界面出射点所用的时间。 （ii）如果光折射到第二种透明体的竖直面上时，恰好发生全反射，则光从第二种透明体射到空 气的临界角为多大？ 【解析】（i）光在第一种透明体传播的光路图如
29、图所示。假设光在入射点的入射角为 1，折射 角为 2。 由光的折射定律可知： 2 1 sin sin n （2 分） 解得： 2=30o（1 分） 由几何关系知，光在第一种透明体中的传播的距离：Rx 3 3 （1 分） 光在第一种透明体中的传播速度 n c v（1 分） 所以 c R v x t（ 1 分） （ii）设光从第二种透明体射到空气的临界角为C，由临界角公式可知 n C 1 sin（1 分） 根据几何知识可得光在半球形界面上的折射角为（60o -C） （1 分） 根据折射定律有： sin60 sin(60) n C （1 分） 联立解得 33 tan 2 C ，即 33 arctan 2 C 。 （1 分）