2018年高考理综物理真题试卷（全国Ⅰ卷）
一、单项选择题
1．（2018·全国Ⅰ卷）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
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与速度的关系；动能；动量
【解析】【解答】根据初速度为零匀变速直线运动规律可知，在启动阶段，列车的速度与时间成正比，即v=at，由动能公式Ek= mv2，可知列车动能与速度的二次方成正比，与时间的二次方成正比， AC不符合题意；由v2=2ax，可知列车动能与位移x成正比， B符合题意；由动量公式p=mv，可知列车动能Ek= mv2= ，即与列车的动量二次方成正比， D不符合题意。
故答案为：B
【分析】因为列车在做匀加速直线运动，所以结合相关运动学公式、动能、动能定理以及动量与动能关系式，便可求解。该题综合性比较强，考查的是动能、动能定理、动量、运动学公式相关知识点，对学生公式的灵活应用要求较高。
2．（2018·全国Ⅰ卷）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
【知识点】胡克定律；牛顿运动定律的应用—连接体
【解析】【解答】由牛顿运动定律，F-mg+F弹=ma，F弹=k(x0-x)，kx0=mg，联立解得F=ma+ kx，对比题给的四个图象，可能正确的是A。
故答案为：A
【分析】该题需选择物块P为研究对象，对P分两种情况进行进行受力分析：未对P施加拉力F时，有mg=kx0；对P施加拉力F后，然后根据牛顿第二定律F合=ma列出方程。即可推导出拉力F与x的关系式。
3．（2018·全国Ⅰ卷）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， B．a、b的电荷异号，
C．a、b的电荷同号， D．a、b的电荷异号，
【答案】D
【知识点】库仑定律；力的合成；点电荷
【解析】【解答】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，若a对c的库仑力为排斥力， ac的电荷同号，则b对c的库仑力为吸引力，bc电荷为异号， ab的电荷为异号；若a对c的库仑力为引力，ac的电荷异号，则b对c的库仑力为斥力，bc电荷为同号， ab的电荷为异号，所以ab的电荷为异号。设ac与bc的夹角为θ，利用平行四边形定则和几何关系、库仑定律可得，Fac=k’ ，Fbc=k’ ，tanθ=3/4，tanθ= Fbc / Fac，ab电荷量的比值k= ，联立解得：k=64/27，D符合题意。
故答案为：D
【分析】选取C球为研究对象，根据库仑定律与电荷间的相互作用力特点，对C球进行受力分析，作出矢量图，然后根据力的矢量三角形与几何三角形的相似找出比例关系，即可解题。
4．（2018·全国Ⅰ卷）如图，导体OPQS固定，其中PQS是半圆弧，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。空间存与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Ⅰ）：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II）。在过程I、II中，流过OM的电荷量相等，则B’/B等于。（ ）
A． B． C． D．2
【答案】B
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件；电流的概念；磁通量；法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】过程I回路中磁通量变化△Φ1= BπR2，设OM的电阻为R，流过OM的电荷量Q1=△Φ1/R。过程II回路中磁通量变化△Φ2= （B’-B）πR2，流过OM的电荷量Q2=△Φ2/R。Q2= Q1，联立解得：B’/B=3/2，B符合题意。
故答案为：B
【分析】该题可两个过程来讨论。第一个过程：金属杆由OQ转到OS位置，此过程，可根据法拉第电磁感应定律E=△Φ/△t 、△Φ=B△S求出感应电动势，然后根据电量与电流关系式Q=It以及欧姆定律I=E/R求出Q1=△Φ1/R；第二个过程：由△Φ2=S△B求出Q2=△Φ2/R。然后根据Q1=Q2即可得出答案。该题需要熟练应用公式，作为选择题，可直接应用Q=△Φ/R。
5．（2018·全国Ⅰ卷）如图，abc是垂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ac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点开始运动到其轨迹最高点，机械能的增量为（ ）
A．2mgR B．4mgR C．5mgR D．6mgR
【答案】C
【知识点】功能关系
【解析】【解答】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：F·3R-mgR= mvc2，又F=mg，
解得：vc2=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=at2=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，水平方向的位移大小为5R，则小球机械能的增加量△E=F·5R=5mgR，选项C正确ABD错误。
故答案为：C
【分析】根据动能定理求出小球在c点的速度，然后求出小球从离开c点到其轨迹最高点所需的时间，从而求出小球在最高点时水平方向的位移。
二、多项选择题
6．（2018·全国Ⅰ卷）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】A,D
【知识点】楞次定律
【解析】【解答】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， A符合题意；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， D符合题意。
故答案为：AD
【分析】该题考查的知识点是通电螺旋线圈与通电直导线周围磁场的分布以及楞次定律。虽然该题貌似繁琐，但是该题可以直接秒杀：开关闭合并保持一段时间后，左侧闭合回路中一定没有感应电流的产生，小磁针一定处于静止状态，又因为是多项选择，故该题AD符合题意。
7．（2018·全国Ⅰ卷）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（ ）
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,C
【知识点】万有引力定律的应用；双星（多星）问题
【解析】【解答】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（2πf）2，G =m2r2（2πf）2，r1+ r2=r=400km，联立解得：（m1+m2）=（2πf）2Gr3， B符合题意，A不符合题意；由v1=ωr1=2πf r1，v2=ωr2=2πf r2，联立解得：v1+ v2=2πfr， C符合题意；不能得出各自自转的角速度， D不符合题意。
故答案为：BC
【分析】该题考查的是天体运动中的双星问题。解决问题的关键是要掌握双星运动的特点是：由万有引力提供向心力，它们的向心力相等、周期相同，两星的轨道半径之和两星之间的距离；并且要熟练运用圆周运动中向心力与线速度、角速度、周期的关系式。
8．（2018·全国Ⅰ卷）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f
C．该电子经过平面d时，其电势能为4eV
D．该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍
【答案】A,B
【知识点】电势差、电势、电势能；电场力做功；带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】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2V，则平面c上的电势为零， A符合题意；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， B符合题意；由于题述没有指出电子速度方向， CD不符合题意。
故答案为：AB
【分析】该题主要考查电场力做功与电势能与动能的变化关系：若只有电场力做功，电子的动能与势能相互转化，其代数和不变；电势能与电势的关系，以及等势面与电场线的关系：电场线垂直等势面且由高电势指向低电势。
三、非选择题
9．（2018·全国Ⅰ卷）如图（a），一弹簧上端固定支架顶端，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，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9.80m’s2，此弹簧的劲度系数为 N/m（保留3位有效数字）。
【答案】3.775；53.7
【知识点】胡克定律；刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用
【解析】【解答】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+15×0.05mm=3.7cm+0.075cm=3.775cm。
托盘中放有质量为m=0.100kg的砝码时，弹簧受到的拉力F=mg=0.100×9.8N=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。
【分析】该题考查的是游标卡尺的读数方法以及弹簧所受弹力与弹簧伸长的关系。要明确题中所给是20分度的游标卡尺，根据游标卡尺的读数规则读数即可；然后求出弹簧长度的变化量x，由胡克定律F=kx ，即可求出劲度系数。
10．（2018·全国Ⅰ卷）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RT，其标称值(25℃时的阻值)为900.0Ω：电源E(6V，内阻可忽略)：电压表 (量程150mV)：定值电阻R0(阻值20.0Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值为1000Ω)：电阻箱R2(阻值范围0-999.9Ω)：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Us：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Us：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数据见下表。
t/℃ 25.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0
R2/Ω 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℃-80℃范围内的温度特性，当t=44.0℃时，可得R1= Ω；
（4）将Rt握于手心，手心温度下R2的相应读数如图(c)所示，该读数为 Ω，则手心温度为 ℃。
【答案】（1）b
（2）
（3）460
（4）620.0；33.0
【知识点】伏安特性曲线
【解析】【解答】（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数据点画出R2—t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R2—t图象可知，当t=44.0℃时，对应的RT=460Ω。（4）由画出的R2—t图象可知，当RT=620.0Ω，则手心温度t=33.0℃.。
【分析】本题考查的是伏安特性曲线的实验、滑动变阻器的使用方法、电阻箱的读数方法。（1）根据实验安全性的原则以及实验电路图，须使开始实验时的电路中电流最小；（2）根据作图方法，描点、连线即可；（3）根据所画图像分析即可；（4）读出电阻箱的阻值结合图像即能确定手心温度。
11．（2018·全国Ⅰ卷）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）设烟花弹上升的初速度为 ，由题给条件有
①
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
②
联立①②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
④
火药爆炸后，烟花弹上、下两部分均沿竖直方向运动，设炸后瞬间其速度分别为 和 。由题给条件和动量守恒定律有
⑤
⑥
由⑥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
⑦
联立④⑤⑥⑦式得，烟花弹上部分距地面的最大高度为
⑧
【知识点】动量守恒定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系；竖直上抛运动；动能；机械能守恒定律
【解析】【分析】该题考查的知识点比较综合。（1）烟花弹做竖直上抛运动，可据速度公式v=gt与动能公式E=mv2求出。或者可据机械能守恒mgh=E与运动学公式h=gt2求出。（2）烟花弹在最高点爆炸时爆炸时间极短，符合动量守恒条件，且爆炸分离后的一部分向上做竖直上抛运动，故可列式求出。爆炸后上抛部分上升的高度h2，也可以由题意知，爆炸分离后每部分的能量动能皆是E，然后由=mgh2求出h2。
12．（2018·全国Ⅰ卷）如图，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和一个氚核21H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不计重力。求
（1）11H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）21H第一次离开磁场的位置到原点O的距离
【答案】（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Ｏ的距离为 。由运动学公式有
①
②
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
③
联立以上各式得
④
（2） 在电场中运动时，由牛顿第二定律有
⑤
设 进入磁场时速度的大小为 ，由速度合成法则有
⑥
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
⑦
由几何关系得
⑧
联立以上各式得
⑨
（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 ，由题给条件得⑩由牛顿第二定律有
设 第一次射入磁场时的速度大小为 ，速度的方向与x轴正方向夹角为 ，入射点到原点的距离为 ，在电场中运动的时间为 。由运动学公式有
联立以上各式得 ， ， 设 在磁场中做圆周运动的半径为 ，由⑦ 式及粒子在匀强磁场中做圆周运动的半径公式得 所以出射点在原点左侧。设 进入磁场的入射点到第一次离开磁场的出射点的距离为 ，由几何关系有 联立④⑧ 式得， 第一次离开磁场时的位置到原点O的距离为
【知识点】速度的合成与分解；平抛运动；带电粒子在电场中的运动综合；带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【分析】该题考查带电粒子在匀强电场、匀强磁场中的运动，以及牛顿第二定律、类平抛运动的综合应用。（1） 11 H在匀强电场中做类平抛运动，利用相关运动规律公式即可求解。（2）11 H在匀强磁场中，由洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动，先求出轨道半径R，再由牛顿第二定律即可求解。（3） 12H与11 H有相同的动能，利用12H在电场中做类平抛运动、在磁场中做匀速圆周运动的特点即可求解。
四、[物理—选修3-3]
13．（2018·全国Ⅰ卷）（1）如图，一定质量的理型气体从状态a开始，经历过程①、②。③、④到
达状态e，对此气体，下列说法正确的是
A．过程①中气体的压强逐渐减小
B．过程②中气体对外界做正功
C．过程④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
（2）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，汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连，细管上有一阀门K。开始时，K关闭，汽缸内上下两部分气体的压强均为P0， 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 时，将K关闭，活塞平衡时其下方气体的体积减小了 ·，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。
【答案】（1）B；D；E
（2）设活塞再次平衡后，活塞上方气体的体积为 ，压强为 ；下方气体的体积为 ，压强为 。在活塞下移的过程中，活塞上、下方气体的温度均保持不变，由玻意耳定律得
①
②
由已知条件得
③
④
设活塞上方液体的质量为m，由力的平衡条件得
⑤
联立以上各式得
⑥
【知识点】热力学第一定律（能量守恒定律）；理想气体与理想气体的状态方程
【解析】【解答】（1）本题考查对一定质量的理想气体的V—T图线的理解、理想气体状态方程、热力学第一定律、理想气体内能及其相关的知识点。
由理想气体状态方程paVa/Ta=pbVb/Tb可知，pb>pa，即过程①中气体的压强逐渐增大，选项A不符合题意；由于过程②中气体体积增大，所以过程中气体对外做功，选项B②符合题意；过程④中气体体积不变，对外做功为零，温度降低，内能减小，根据热力学第一定律，过程④中气体放出热量，选项C不符合题意；由于状态c、d的温度相等，根据理想气体的内能只与温度有关，可知状态c、d的内能相等，选项D符合题意；由理想气体状态方程pdVd/Td=pbVb/Tb可知，状态d的压强比状态b的压强小，选项E符合题意。
【分析】（1）本题主要是要结合理想气体状态方程、热力学第一定律以及理想气体内能的对T-V进行气体状态变化的过程分析。
（2）解决本题的关键是要确定出不同状态下的被封闭气体的三个状态参量，列出理想气体的状态方程，并利用上下两部分封闭气体的体积关系、温度关系、压强关系即可求解。要注意的是，液体缓慢地流入汽缸的过程中，可以认为上下两部分的气体是等温变化。
五、[物理一选修3-4）
14．（2018·全国Ⅰ卷）（1）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AB射角 （“小于”“等于”或“大于”）60°。
（2）一列简谐横波在t= s时的波形图如图（a）所示，P、Q是介质中的两个质点，图（b）是质点Q的振动图像。求
（i）波速及波的传播方向：
（ii）质点Q的平衡位置的x坐标。
【答案】（1）；大于
（2）（i） 波沿负方向传播；（ii）设质点P、Q平衡位置的x坐标分别为 、 。由图（a）知， 处 ，因此④
由图（b）知，在 时Q点处于平衡位置，经 ，其振动状态向x轴负方向传播至P点处，由此及③式有
⑤
由④⑤式得，质点Q的平衡位置的x坐标为
⑥
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系；光的折射及折射定律
【解析】【解答】（1）根据题述和图示可知，i=60°，r=30°，由折射定律，玻璃对红光的折射率n= = 。若改用蓝光沿同一路径入射，由于玻璃对蓝光的折射率大于玻璃对红光的折射率，则光线在D点射出时的折射角大于60°。
【分析】（1）该题是作图题，要利用直尺结合光的折射规律严格作图，虚线、实线要分明，并且要理解且熟记色光的频率与折射率的关系。
（2）（i）该题主要考查波的图像、振动图像，波长、频率与波速的关系。关键是要掌握波的图像与振动图像的联系：a图可得到波长，b图可得到周期与频率，根据b图质点的振动情况可判断出波的传播方向；（ii）根据振动方程y=Asin=Asint，结合a、b图即可求解。
1 / 12018年高考理综物理真题试卷（全国Ⅰ卷）
一、单项选择题
1．（2018·全国Ⅰ卷）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
2．（2018·全国Ⅰ卷）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．
3．（2018·全国Ⅰ卷）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， B．a、b的电荷异号，
C．a、b的电荷同号， D．a、b的电荷异号，
4．（2018·全国Ⅰ卷）如图，导体OPQS固定，其中PQS是半圆弧，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。空间存与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Ⅰ）：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II）。在过程I、II中，流过OM的电荷量相等，则B’/B等于。（ ）
A． B． C． D．2
5．（2018·全国Ⅰ卷）如图，abc是垂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ac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点开始运动到其轨迹最高点，机械能的增量为（ ）
A．2mgR B．4mgR C．5mgR D．6mgR
二、多项选择题
6．（2018·全国Ⅰ卷）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
7．（2018·全国Ⅰ卷）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（ ）
A．质量之积 B．质量之和
C．速率之和 D．各自的自转 角速度
8．（2018·全国Ⅰ卷）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f
C．该电子经过平面d时，其电势能为4eV
D．该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍
三、非选择题
9．（2018·全国Ⅰ卷）如图（a），一弹簧上端固定支架顶端，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，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9.80m’s2，此弹簧的劲度系数为 N/m（保留3位有效数字）。
10．（2018·全国Ⅰ卷）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RT，其标称值(25℃时的阻值)为900.0Ω：电源E(6V，内阻可忽略)：电压表 (量程150mV)：定值电阻R0(阻值20.0Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值为1000Ω)：电阻箱R2(阻值范围0-999.9Ω)：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Us：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Us：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数据见下表。
t/℃ 25.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0
R2/Ω 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℃-80℃范围内的温度特性，当t=44.0℃时，可得R1= Ω；
（4）将Rt握于手心，手心温度下R2的相应读数如图(c)所示，该读数为 Ω，则手心温度为 ℃。
11．（2018·全国Ⅰ卷）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.
12．（2018·全国Ⅰ卷）如图，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和一个氚核21H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不计重力。求
（1）11H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）21H第一次离开磁场的位置到原点O的距离
四、[物理—选修3-3]
13．（2018·全国Ⅰ卷）（1）如图，一定质量的理型气体从状态a开始，经历过程①、②。③、④到
达状态e，对此气体，下列说法正确的是
A．过程①中气体的压强逐渐减小
B．过程②中气体对外界做正功
C．过程④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
（2）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，汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连，细管上有一阀门K。开始时，K关闭，汽缸内上下两部分气体的压强均为P0， 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 时，将K关闭，活塞平衡时其下方气体的体积减小了 ·，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。
五、[物理一选修3-4）
14．（2018·全国Ⅰ卷）（1）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AB射角 （“小于”“等于”或“大于”）60°。
（2）一列简谐横波在t= s时的波形图如图（a）所示，P、Q是介质中的两个质点，图（b）是质点Q的振动图像。求
（i）波速及波的传播方向：
（ii）质点Q的平衡位置的x坐标。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与速度的关系；动能；动量
【解析】【解答】根据初速度为零匀变速直线运动规律可知，在启动阶段，列车的速度与时间成正比，即v=at，由动能公式Ek= mv2，可知列车动能与速度的二次方成正比，与时间的二次方成正比， AC不符合题意；由v2=2ax，可知列车动能与位移x成正比， B符合题意；由动量公式p=mv，可知列车动能Ek= mv2= ，即与列车的动量二次方成正比， D不符合题意。
故答案为：B
【分析】因为列车在做匀加速直线运动，所以结合相关运动学公式、动能、动能定理以及动量与动能关系式，便可求解。该题综合性比较强，考查的是动能、动能定理、动量、运动学公式相关知识点，对学生公式的灵活应用要求较高。
2．【答案】A
【知识点】胡克定律；牛顿运动定律的应用—连接体
【解析】【解答】由牛顿运动定律，F-mg+F弹=ma，F弹=k(x0-x)，kx0=mg，联立解得F=ma+ kx，对比题给的四个图象，可能正确的是A。
故答案为：A
【分析】该题需选择物块P为研究对象，对P分两种情况进行进行受力分析：未对P施加拉力F时，有mg=kx0；对P施加拉力F后，然后根据牛顿第二定律F合=ma列出方程。即可推导出拉力F与x的关系式。
3．【答案】D
【知识点】库仑定律；力的合成；点电荷
【解析】【解答】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，若a对c的库仑力为排斥力， ac的电荷同号，则b对c的库仑力为吸引力，bc电荷为异号， ab的电荷为异号；若a对c的库仑力为引力，ac的电荷异号，则b对c的库仑力为斥力，bc电荷为同号， ab的电荷为异号，所以ab的电荷为异号。设ac与bc的夹角为θ，利用平行四边形定则和几何关系、库仑定律可得，Fac=k’ ，Fbc=k’ ，tanθ=3/4，tanθ= Fbc / Fac，ab电荷量的比值k= ，联立解得：k=64/27，D符合题意。
故答案为：D
【分析】选取C球为研究对象，根据库仑定律与电荷间的相互作用力特点，对C球进行受力分析，作出矢量图，然后根据力的矢量三角形与几何三角形的相似找出比例关系，即可解题。
4．【答案】B
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件；电流的概念；磁通量；法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】过程I回路中磁通量变化△Φ1= BπR2，设OM的电阻为R，流过OM的电荷量Q1=△Φ1/R。过程II回路中磁通量变化△Φ2= （B’-B）πR2，流过OM的电荷量Q2=△Φ2/R。Q2= Q1，联立解得：B’/B=3/2，B符合题意。
故答案为：B
【分析】该题可两个过程来讨论。第一个过程：金属杆由OQ转到OS位置，此过程，可根据法拉第电磁感应定律E=△Φ/△t 、△Φ=B△S求出感应电动势，然后根据电量与电流关系式Q=It以及欧姆定律I=E/R求出Q1=△Φ1/R；第二个过程：由△Φ2=S△B求出Q2=△Φ2/R。然后根据Q1=Q2即可得出答案。该题需要熟练应用公式，作为选择题，可直接应用Q=△Φ/R。
5．【答案】C
【知识点】功能关系
【解析】【解答】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：F·3R-mgR= mvc2，又F=mg，
解得：vc2=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=at2=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，水平方向的位移大小为5R，则小球机械能的增加量△E=F·5R=5mgR，选项C正确ABD错误。
故答案为：C
【分析】根据动能定理求出小球在c点的速度，然后求出小球从离开c点到其轨迹最高点所需的时间，从而求出小球在最高点时水平方向的位移。
6．【答案】A,D
【知识点】楞次定律
【解析】【解答】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， A符合题意；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， D符合题意。
故答案为：AD
【分析】该题考查的知识点是通电螺旋线圈与通电直导线周围磁场的分布以及楞次定律。虽然该题貌似繁琐，但是该题可以直接秒杀：开关闭合并保持一段时间后，左侧闭合回路中一定没有感应电流的产生，小磁针一定处于静止状态，又因为是多项选择，故该题AD符合题意。
7．【答案】B,C
【知识点】万有引力定律的应用；双星（多星）问题
【解析】【解答】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（2πf）2，G =m2r2（2πf）2，r1+ r2=r=400km，联立解得：（m1+m2）=（2πf）2Gr3， B符合题意，A不符合题意；由v1=ωr1=2πf r1，v2=ωr2=2πf r2，联立解得：v1+ v2=2πfr， C符合题意；不能得出各自自转的角速度， D不符合题意。
故答案为：BC
【分析】该题考查的是天体运动中的双星问题。解决问题的关键是要掌握双星运动的特点是：由万有引力提供向心力，它们的向心力相等、周期相同，两星的轨道半径之和两星之间的距离；并且要熟练运用圆周运动中向心力与线速度、角速度、周期的关系式。
8．【答案】A,B
【知识点】电势差、电势、电势能；电场力做功；带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】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2V，则平面c上的电势为零， A符合题意；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， B符合题意；由于题述没有指出电子速度方向， CD不符合题意。
故答案为：AB
【分析】该题主要考查电场力做功与电势能与动能的变化关系：若只有电场力做功，电子的动能与势能相互转化，其代数和不变；电势能与电势的关系，以及等势面与电场线的关系：电场线垂直等势面且由高电势指向低电势。
9．【答案】3.775；53.7
【知识点】胡克定律；刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用
【解析】【解答】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+15×0.05mm=3.7cm+0.075cm=3.775cm。
托盘中放有质量为m=0.100kg的砝码时，弹簧受到的拉力F=mg=0.100×9.8N=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。
【分析】该题考查的是游标卡尺的读数方法以及弹簧所受弹力与弹簧伸长的关系。要明确题中所给是20分度的游标卡尺，根据游标卡尺的读数规则读数即可；然后求出弹簧长度的变化量x，由胡克定律F=kx ，即可求出劲度系数。
10．【答案】（1）b
（2）
（3）460
（4）620.0；33.0
【知识点】伏安特性曲线
【解析】【解答】（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数据点画出R2—t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R2—t图象可知，当t=44.0℃时，对应的RT=460Ω。（4）由画出的R2—t图象可知，当RT=620.0Ω，则手心温度t=33.0℃.。
【分析】本题考查的是伏安特性曲线的实验、滑动变阻器的使用方法、电阻箱的读数方法。（1）根据实验安全性的原则以及实验电路图，须使开始实验时的电路中电流最小；（2）根据作图方法，描点、连线即可；（3）根据所画图像分析即可；（4）读出电阻箱的阻值结合图像即能确定手心温度。
11．【答案】（1）设烟花弹上升的初速度为 ，由题给条件有
①
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
②
联立①②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
④
火药爆炸后，烟花弹上、下两部分均沿竖直方向运动，设炸后瞬间其速度分别为 和 。由题给条件和动量守恒定律有
⑤
⑥
由⑥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
⑦
联立④⑤⑥⑦式得，烟花弹上部分距地面的最大高度为
⑧
【知识点】动量守恒定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系；竖直上抛运动；动能；机械能守恒定律
【解析】【分析】该题考查的知识点比较综合。（1）烟花弹做竖直上抛运动，可据速度公式v=gt与动能公式E=mv2求出。或者可据机械能守恒mgh=E与运动学公式h=gt2求出。（2）烟花弹在最高点爆炸时爆炸时间极短，符合动量守恒条件，且爆炸分离后的一部分向上做竖直上抛运动，故可列式求出。爆炸后上抛部分上升的高度h2，也可以由题意知，爆炸分离后每部分的能量动能皆是E，然后由=mgh2求出h2。
12．【答案】（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Ｏ的距离为 。由运动学公式有
①
②
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
③
联立以上各式得
④
（2） 在电场中运动时，由牛顿第二定律有
⑤
设 进入磁场时速度的大小为 ，由速度合成法则有
⑥
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
⑦
由几何关系得
⑧
联立以上各式得
⑨
（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 ，由题给条件得⑩由牛顿第二定律有
设 第一次射入磁场时的速度大小为 ，速度的方向与x轴正方向夹角为 ，入射点到原点的距离为 ，在电场中运动的时间为 。由运动学公式有
联立以上各式得 ， ， 设 在磁场中做圆周运动的半径为 ，由⑦ 式及粒子在匀强磁场中做圆周运动的半径公式得 所以出射点在原点左侧。设 进入磁场的入射点到第一次离开磁场的出射点的距离为 ，由几何关系有 联立④⑧ 式得， 第一次离开磁场时的位置到原点O的距离为
【知识点】速度的合成与分解；平抛运动；带电粒子在电场中的运动综合；带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【分析】该题考查带电粒子在匀强电场、匀强磁场中的运动，以及牛顿第二定律、类平抛运动的综合应用。（1） 11 H在匀强电场中做类平抛运动，利用相关运动规律公式即可求解。（2）11 H在匀强磁场中，由洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动，先求出轨道半径R，再由牛顿第二定律即可求解。（3） 12H与11 H有相同的动能，利用12H在电场中做类平抛运动、在磁场中做匀速圆周运动的特点即可求解。
13．【答案】（1）B；D；E
（2）设活塞再次平衡后，活塞上方气体的体积为 ，压强为 ；下方气体的体积为 ，压强为 。在活塞下移的过程中，活塞上、下方气体的温度均保持不变，由玻意耳定律得
①
②
由已知条件得
③
④
设活塞上方液体的质量为m，由力的平衡条件得
⑤
联立以上各式得
⑥
【知识点】热力学第一定律（能量守恒定律）；理想气体与理想气体的状态方程
【解析】【解答】（1）本题考查对一定质量的理想气体的V—T图线的理解、理想气体状态方程、热力学第一定律、理想气体内能及其相关的知识点。
由理想气体状态方程paVa/Ta=pbVb/Tb可知，pb>pa，即过程①中气体的压强逐渐增大，选项A不符合题意；由于过程②中气体体积增大，所以过程中气体对外做功，选项B②符合题意；过程④中气体体积不变，对外做功为零，温度降低，内能减小，根据热力学第一定律，过程④中气体放出热量，选项C不符合题意；由于状态c、d的温度相等，根据理想气体的内能只与温度有关，可知状态c、d的内能相等，选项D符合题意；由理想气体状态方程pdVd/Td=pbVb/Tb可知，状态d的压强比状态b的压强小，选项E符合题意。
【分析】（1）本题主要是要结合理想气体状态方程、热力学第一定律以及理想气体内能的对T-V进行气体状态变化的过程分析。
（2）解决本题的关键是要确定出不同状态下的被封闭气体的三个状态参量，列出理想气体的状态方程，并利用上下两部分封闭气体的体积关系、温度关系、压强关系即可求解。要注意的是，液体缓慢地流入汽缸的过程中，可以认为上下两部分的气体是等温变化。
14．【答案】（1）；大于
（2）（i） 波沿负方向传播；（ii）设质点P、Q平衡位置的x坐标分别为 、 。由图（a）知， 处 ，因此④
由图（b）知，在 时Q点处于平衡位置，经 ，其振动状态向x轴负方向传播至P点处，由此及③式有
⑤
由④⑤式得，质点Q的平衡位置的x坐标为
⑥
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系；光的折射及折射定律
【解析】【解答】（1）根据题述和图示可知，i=60°，r=30°，由折射定律，玻璃对红光的折射率n= = 。若改用蓝光沿同一路径入射，由于玻璃对蓝光的折射率大于玻璃对红光的折射率，则光线在D点射出时的折射角大于60°。
【分析】（1）该题是作图题，要利用直尺结合光的折射规律严格作图，虚线、实线要分明，并且要理解且熟记色光的频率与折射率的关系。
（2）（i）该题主要考查波的图像、振动图像，波长、频率与波速的关系。关键是要掌握波的图像与振动图像的联系：a图可得到波长，b图可得到周期与频率，根据b图质点的振动情况可判断出波的传播方向；（ii）根据振动方程y=Asin=Asint，结合a、b图即可求解。
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