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1、2018 年高考全国卷物理试题及解析 一、选择题： 1. 高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的均加速直线运动，在启动阶段列车的动 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 【答案】 B 2. 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之间关系的图像可能正确的是（） A. B. C. D. 【答案】 A 【解析】 本题考查牛顿运动定律、匀变速直线运动规律、力随位移变化的图
2、线及其相关的知 识点。 由牛顿运动定律，F-mg-F弹=ma，F弹=kx，联立解得F=mg+ma+kx，对比题给的四个图象，可 能正确的是A。 【点睛】牛顿运动定律是高中物理主干知识，匀变速直线运动规律贯穿高中物理。 3. 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=5 cm ，bc=3 cm，ca=4 cm。 小球c所受库仑力的合力的方向平衡于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， B. a、b的电荷异号， 来源:学。科。网 Z。 X 。X。 K C. a、b的电荷同号， D. a、b的电荷异号， 【答案】 D 【解析】
3、本题考查库仑定律、受力分析及其相关的知识点。 对小球 c 所受库仑力分析，画出a对 c 的库仑力和b 对 c 的库仑力， a 对 c 的库仑力为排斥 力， ac 的电荷同号， b 对 c 的库仑力为吸引力，bc 电荷为异号，所以ab 的电荷为异号。设 ac 与 bc 的夹角为，利用平行四边形定则和几何关系、库仑定律可得，Fac=k， Fbc=k，tan =3/4 ，tan = Fbc / Fac，ab 电荷量的比值k=，联立解得：k=64/27 ， 选项 D正确。 【点睛】此题将库仑定律、受力分析、平行四边形定则有机融合，难度不大。学科&网 4. 如图，导体轨道OPQS固定，其中PQS是半圆弧
4、，Q为半圆弧的中心，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。空间存在半圆所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，现使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，则等于（） A. B. C. D. 2 【答案】 B 【解析】本题考查电磁感应及其相关的知识点。 过程 I 回路中磁通量变化1=BR 2，设 OM 的电阻为 R，流过 OM 的电荷量Q1= 1/R。 过程 II回路中磁通量变化2= （B-B）R 2，流过
5、OM的电荷量 Q2=2/R。Q2=Q1，联 立解得：B/B=3/2 ，选项 B正确。 【点睛】此题将导体转动切割磁感线产生感应电动势和磁场变化产生感应电动势有机融合， 经典中创新。 5. 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 的圆弧，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点处从静止开始向右运动，重力加速度大小为g。小球从a点开始运动到其他轨迹 最高点，机械能的增量为（） A. 2mgR B. 4mgR C. 5mgR D. 6mgR 【答案】 C 【解析】 本题考查了运动的合成与分解、动能定理等知识，意
6、在考查考生综合力学规律解决 问题的能力。 设小球运动到c 点的速度大小为vC，则对小球由a 到 c 的过程，由动能定理得： F3R-mgR=mvc 2，又 F=mg，解得：vc 2=4gR ，小球离开c 点后，在水平方向做初速度为零的 匀加速直线运动，竖直方向在重力作用力下做匀减速直线运动，由牛顿第二定律可知，小球 离开 c 点后水平方向和竖直方向的加速度大小均为g，则由竖直方向的运动可知，小球从离 开 c 点到其轨迹最高点所需的时间为:t=vC/g=2，小球在水平方向的加速度a=g，在水平 方向的位移为x= at 2 =2R。由以上分析可知， 小球从 a 点开始运动到其轨迹最高点的过程中，
7、水平方向的位移大小为5R，则小球机械能的增加量E=F5R=5mgR，选项 C正确 ABD错误。 【点睛】此题将运动的合成与分解、动能定理有机融合，难度较大，能力要求较高。 6. 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
8、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 【答案】 AD 【解析】本题考查电磁感应、安培定则及其相关的知识点。 开关闭合的瞬间，左侧的线圈中磁通量变化，产生感应电动势和感应电流，由楞次定律可判 断出直导线中电流方向为由南向北，由安培定则可判断出小磁针处的磁场方向垂直纸面向 里，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动，选项A正确；开关闭合并保持一段时间后， 左侧线圈中磁通量不变，线圈中感应电动势和感应电流为零，直导线中电流为零，小磁针 恢复到原来状态，选项BC错误；开关闭合并保持一段时间后再断开后的瞬间，左侧的线圈 中磁通量变化， 产生感应电动势和感应电流，由楞次定律可判
9、断出直导线中电流方向为由北 向南，由安培定则可判断出小磁针处的磁场方向垂直纸面向外，小磁针的N极朝垂直纸面向 外的方向转动，选项D正确。 【点睛】此题中套在一根铁芯上的两个线圈，实际上构成一个变压器。 7. 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， 在两颗中子星合并前约100 s 时，它们相距约400 km ，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 【答案】 B
10、C 【 解析】本题考查天体运动、万有引力定律、牛顿运动定律及其相关的知识点。 双中子星做匀速圆周运动的频率f=12Hz（周期T=1/12s ） ，由万有引力等于向心力，可得， G=m1r1（2f） 2， G=m2r2（ 2f） 2， r1+ r2=r=40km，联立解得：（m1+m2）=（2f） 2Gr3，选项 B正确 A错误；由 v1=r1=2f r1，v2=r2=2f r2，联立解得：v1+ v2=2f r， 选项 C正确；不能得出各自自转的角速度，选项D错误。学￥科网 【点睛】此题以最新科学发现为情景，考查天体运动、万有引力定律等。 8. 图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等
11、的一组等势面，已知平面b上的电势 为 2 V。一电子经过a时的动能为10 eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6 eV 。 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f C. 该电子经过平面d时，其电势能为4 eV D. 该电子经过平面b时的速率是经过d时的 2 倍 【答案】 AB 【解析】本题考查等势面及其相关的知识点。 根据题述， 匀强电场中等势面间距相等，相邻等势面之间的电势差相等。设相邻等势面之间 的电势差为U，根据电子从a到d的过程中克服电场力所做功为Wab=6eV，电场方向水平向 右。由Wab=3eV，联立解得：U=2V。已知 b 的电势为
12、2V，则平面c 上的电势为零，选项A正 确；由于af 之间的电势差为4U=8V，一电子经过a 时的动能为10eV，由于题述没有指出电 子速度方向，若该电子速度方向指向左或指向上或下，则该电子就到达不了平面f ，选项 B 正确；由于题述没有指出电子速度方向，选项CD错误。 【 点睛】此题以等势面切入，考查电场力做功及其相关知识点。 二、非选择题 9. 如图（ a） ，一弹簧上端固定在支架顶端，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
13、度线对准指针，此时标尺读数为1.950 cm； 当托盘内放有质量为0.100 kg 的砝码时，移动 游标，再次使其零刻度线对准指针，标尺示数如图（b）所示，其读数为_cm。当地的 重力加速度大小为9.80 m/s 2，此弹簧的劲度系数为 _N/m（保留 3 位有效数字）。 【答案】 (1). 3.775 (2). 53.7 实验所用的游标卡尺精度为0.05mm ，游标卡尺上游标第15 条刻度线与主尺刻度线对齐，根 据游标卡尺的读数规则，图（b）所示的游标卡尺读数为 3.7cm+150.05mm=3.7cm+0.075cm=3.775cm 。 托盘中放有质量为m=0.100kg 的砝码时，弹簧受
14、到的拉力F=mg=0.1009.8N=0.980N，弹簧 伸长x=3.775cm-1.950cm=1.825cm=0.01825m ，根据胡克定律，F=kx，解得此弹簧的劲度系 数k=F/x=53.7N/m。 【点睛】 解答此题常见错误主要有：一是游标卡尺读数误差，或单位搞错导致错写成37.70 ； 二是把重力加速度按照习惯用g=10m/s 2 代入计算导致错误；三是考虑采用图象法处理实验 数据计算劲度系数耽误时间。 10. 某实验小组利用如图（a）所示的电路探究在2580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RT，其标称值（ 25时的阻值）为 900
15、.0 ：电源E（6V，内阻可忽略） ：电压表（量程 150 mV ） ：定值电阻R0（阻值 20.0 ） ，滑动变阻器R1（最大阻值为1 000 ） ：电阻箱R2（阻值范围0-999.9 ） ：单刀开关 S1，单刀双掷开关S2。 来源 : 学+ 科+网 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S2与 2 端接通，调节R2，使电压表读数仍为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
16、25.0C，实验得到的 R2-t数据见下表 。 t/ 25.0 30.0 来源 : 学科网 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 R2/ 来 源 :Z&xx&k.Com 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； （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： _ （3） 由图（b） 可得到R1， 在 25- 80C 范围内的温度特性， 当t=44.0 时，可得R1=_； （4）将Rt握于手心，手心温度下R2的相应读数如图（c
17、）所示，该读数为_，则手心 温度为 _。 【答案】 (1). （1）b (2). （2）如图所示 (3). （ 3）450 (4). （4）620.0 (5). 33.0 【解析】 本题主要考查研究小灯泡的伏安特性实验、利用伏安特性曲线计算实际功率及其相 关的知识点， 意在考查考生对小灯泡伏安特性曲线的理解和灵活运用相关知识，解决实际问 题的能力。 （1）图（ a）的电路滑动变阻器采用限流接法，在闭合S1前，R1应该调节到接入电路部分的 电阻值最大，使电路中电流最小，即图（a）中的R1的滑片应移到b 端。 （2）将t=60和 t=70 对应的两组数据对应画在坐标图上，然后用平滑曲线过尽可能多的
18、 数据点画出R2t图象。 （3） 根据题述实验过程可知，测量的R2数据等于对应的热敏电阻RT的电阻值。由画出的R2t 图象可知，当t=44.0 时，对应的RT=460。 （4）由画出的R2t图象可知，当RT=620.0 ，则手心温度t=33.0 . 。 【点睛】 解答此题常见错误主要有：一是没有掌握滑动变阻器的分压接法和限流接法在开关 闭合前滑动头的位置；二是没有认真阅读题述的实验过程，导致不能把电阻箱R的读数与热 敏电阻阻值联系起来。 11. 一质量为m的烟花弹获得动能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
19、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； （2）爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度 【答案】（1）； （2） 【解析】本题主要考查机械能、匀变速直线运动规律、动量守恒定律、能量守恒定律及其相 关的知识点，意在考查考生灵活运用相关知识解决实际问题的的能力。 （1）设烟花弹上升的初速度为，由题给条件有 设烟花弹从地面开始上升到火药爆炸所用的时间为，由运动学公式有 联立式得 （2）设爆炸时烟花弹距地面的高度为，由机械能守恒定律有 火药爆炸后， 烟花弹上、 下两部分均沿竖直方向运动，设炸后瞬间其速度
20、分别为和。 由题给条件和动量守恒定律有 由式知， 烟花弹两部分的速度方向相反，向上运动部分做竖直上抛运动。设爆炸后烟 花弹上部分继续上升的高度为，由机械能守恒定律有 联立式得，烟花弹上部分距地面的最大高度为 12. 如图， 在y0 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y0 的区域 存在方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场。一个氕核 1 1H和一个氘核 2 1H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1 1H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。 1 1H的质量为 m，电荷量为q不计重 力。求 （1）1 1H
21、第一次进入磁场的位置到原点 O的距离 （2）磁场的磁感应强度大小 （3）1 2H第一次离开磁场的位置到原点 O的距离 【答案】（1）； （2）； （3） 【解析】 本题考查带电粒子在电场中的类平抛运动、在匀强磁场中的匀速圆周运动及其相关 的知识点，意在考查考生灵活运用相关知识解决问题的的能力。 （1）在电场中做类平抛运动，在磁场中做圆周运动，运动轨迹如图所示。设在电 场中的加速度大小为，初速度大小为，它在电场中的运动时间为，第一次进入磁场的 位置到原点的距离为。由运动学公式有 由题给条件，进入磁场时速度的方向与x轴正方向夹角。进入磁场时速度 的y分量的大小为 联立以上各式得 （2）在电场中运动时，由牛顿第二定律有 设进入磁场时速度的大小为，由速度合成法则有 设磁感应强度大小为B，在磁场中运动的圆轨道半径为，由洛伦兹力公式和牛顿第 二定律有 由几何关系得 联立以上各式得 （3）设在电场中沿x轴正方向射出的速度大小为，在电场中的加速度大小为，由