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2016年普通高等学校招生全国统一考试
理科综合能力测试（物理）
注意事项：
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试题相应的位置。 3.全部答案在答题卡上完成，答在本试题上无效。 4. 考试结束后，将本试题和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
二、选择题：本大题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14~17题只有一项是符合题 目要求，第18~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分。有选错的得0分。 14.一平行板电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上，若将云母介质移出，则电容器 A.极板上的电荷量变大，极板间的电场强度变大 B.极板上的电荷量变小，极板间的电场强度变大 C.极板上的电荷量变大，极板间的电场强度不变 D.极板上的电荷量变小，极板间的电场强度不变
15.现代质谱仪可用来分析比质子重很多的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定。质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍。此离子和质子的质量比约为 A.11 B.12
C.121 D.144
16.一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻R1，R2和R3的阻值分别为3Ω ，1Ω ，4Ω ，
为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，
输出电压的有效值恒定。当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为4I。该变压器原、副线圈匝数比为 A.2 B.3 C.4 D.5
1
17.利用三颗位置适当的地球同步卫星，可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯，目前地球同步卫星的轨道半径为地球半径的6.6倍，假设地球的自转周期变小，若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的，则地球自转周期的最小值约为
A.1h B.4h C.8h D.16h
18.一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则 A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同 B.质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直 C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同 D.质点单位时间内速率的变化量总是不变
19.如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO'悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b。外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态。若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则 A.绳OO'的张力也在一定范围内变化
B.物块b所受到的支持力也在一定范围内变化 C.连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化 D.物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化
20.如图，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直平面（纸面）内，且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称。忽略空气阻力。由此可知 A.Q点的电势比P点高
B.油滴在Q点的动能比它在P点的大 C.油滴在Q点的电势能比它在P点的大 D.油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小
21.甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其v-t图像如图所示。已知两车在t=3s时并排行驶，则 A.在t=1s时，甲车在乙车后 B.在t=0时，甲车在乙车前7.5m C．两车另一次并排行驶的时刻是t=2s
D.甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m
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第II卷
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题~第32题为必考题，每个试题考生都必须做答。第
33题~第40题为选考题，考生根据要求做答。 （一）必考题（共129分） 22.(5分)
某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20Hz、30Hz和40Hz，打出纸带的一部分如图（b）所示。
该同学在实验中没有记录交流电的频率f，需要用实验数据和其他条件进行推算。
（1）若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用f和图（b）中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为_________，打出C点时重物下落的速度大小为________，重物下落的加速度的大小为________.
（2）已测得s1=8.89cm，s2=9.50cm，s3=10.10cm；当重力加速度大小为9.80m/s，试验中重物受到
2的平均阻力大小约为其重力的1%。由此推算出f为________Hz。 23.（10分）
现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，当要求热敏电阻的温度达到或超过60°C时，系统报警。
提供的器材有：热敏电阻，报警器（内阻很小，流过的电流超过Ic时就会报警），电阻箱（最大阻值为999.9Ω），直流电源（输出电压为U，内阻不计），滑动变阻器R1（最大阻值为1000Ω），滑动变阻器R2（最大阻值为2000Ω），单刀双掷开关一个，导线若干。
在室温下对系统进行调节，已知U约为18V，Ic约为10mA；流过报警器的电流超过20mA时，报警器
可能损坏；该热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，在60°C时阻值为650.0Ω。
（1） 在答题卡上完成待调节的报警系统原理电路图的连线。
3
（2）在电路中应选用滑动变阻器________（填“R1”或“R2”）。 （3）按照下列步骤调节此报警系统：
① 电路接通前，需将电阻箱调到一定的阻值，根据实验要求，这一阻值为______Ω；滑动变阻
器的滑片应置于______（填“a”或“b”）端附近，不能置于另一端的原因是______。 ② 将开关向______（填“c”或“d”）端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至______。 （4）保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用。
24.（14分）如图，两固定的绝缘斜面倾角均为θ，上沿相连。两细金属棒ab（仅标出a端）和cd（仅标出c端）长度均为L，质量分别为2m和m；用两根不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路abdca，并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上，使两金属棒水平。右斜面上存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于斜面向上，已知两根导线刚好不在磁场中，回路电阻为R，两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g，已知金属棒ab匀速下滑。求 （1）作用在金属棒ab上的安培力的大小； （2）金属棒运动速度的大小。
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25.（18分）如图，一轻弹簧原长为2R，其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC的底端A处，另一端位于直轨道上B处，弹簧处于自然状态，直轨道与一半径为
5R的光滑圆弧轨道相切于C点，AC=7R，A、B、61，重力加速度大小为g。4C、D均在同一竖直面内。质量为m的小物块P自C点由静止开始下滑，最低到达E点（未画出），随后P沿轨道被弹回，最高点到达F点，AF=4R，已知P与直轨道间的动摩擦因数?=（取sin37??，cos37??354） 5（1）求P第一次运动到B点时速度的大小。 （2）求P运动到Ｅ点时弹簧的弹性势能。
（3）改变物块P的质量，将P推至E点，从静止开始释放。已知P自圆弧轨道的最高点D处水平飞出后，恰好通过Ｇ点。Ｇ点在Ｃ点左下方，与Ｃ点水平相距改变后Ｐ的质量。
7R、竖直相距Ｒ，求Ｐ运动到Ｄ点时速度的大小和2 5
（二）选考题：共45分。请考生从给出的3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选一题做答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目题号后的方框涂黑。注意所选题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。 35.【物理——选修3-5】
（1）（5分）现用一光电管进行光电效应的实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生。下列说法正确的是。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大 B．入射光的频率变高，饱和光电流变大 C．入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大
D．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生 E．遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关
（2）（10分）某游乐园入口旁有一喷泉，喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中。为计算方便起见，假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度v0竖直向上喷出；玩具底部为平板（面积略大于S）；水柱冲击到玩具底板后，在竖直方向水的速度变为零，在水平方向朝四周均匀散开。忽略空气阻力。已知水的密度为ρ，重力加速度大小为g。求 （i）喷泉单位时间内喷出的水的质量；
（ii）玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度。
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2016年新课标Ⅰ理综物理高考试题答案
14．D 15．D 16．B 17．B 18．BC 19．BD 20．AB 21．BD 22．（5分） （1）
111(s1+s2)f (s2+s3)f (s3–s1)f （2）40 22223．（10分）
（1）连线如图所示。 （2）R2
（3）①650.0 b 接通电源后，流过报警器的电流会超过20 mA，报警器可能损坏 ②c 报警器开始报警
24．（14分）
（1）设导线的张力的大小为T，右斜面对ab棒的支持力的大小为N1，作用在ab棒上的安培力的大小为F，左斜面对cd棒的支持力大小为N2。对于ab棒，由力的平衡条件得 2mgsin θ=μN1+T+F① N1=2mgcos θ② 对于cd棒，同理有 mgsin θ+μN2=T③ N2=mgcos θ④ 联立①②③④式得 F=mg(sin θ–3μcos θ)⑤ （2）由安培力公式得 F=BIL⑥
这里I是回路abdca中的感应电流。ab棒上的感应电动势为 ε=BLv⑦
式中，v是ab 棒下滑速度的大小。由欧姆定律得
7
I=
?⑧ RmgR⑨ 22BL联立⑤⑥⑦⑧式得 v=(sin θ–3μcos θ)25.（18分）
（1）根据题意知，B、C之间的距离为l为 l=7R–2R①
设P到达B点时的速度为vB，由动能定理得
12mglsin???mglcos??mvB②
2式中θ=37°，联立①②式并由题给条件得
vB?2gR③
（2）设BE=x。P到达E点时速度为零，设此时弹簧的弹性势能为Ep。P由B点运动到E点的过程中，由动能定理有
12mgxsin???mgxcos??Ep?0?mvB④
2E、F之间的距离l1为 l1=4R-2R+x⑤
P到达E点后反弹，从E点运动到F点的过程中，由动能定理有 Ep–mgl1sin θ–μmgl1cosθ⑥ 联立③④⑤⑥式并由题给条件得 x=R⑦
Ep?12mgR⑧ 575R?Rsin?⑨ 26（3）设改变后P的质量为m1。D点与G点的水平距离x1和数值距离y1分别为x1?55y1?R?R?Rcos?⑩
66式中，已应用了过C点的圆轨道半径与竖直方向夹角仍为θ的事实。 设P在D点的速度为vD，由D点运动到G点的时间为t。由平抛运动公式有
y1?12gt? 2x1=vDt?
8
联立⑨⑩??式得
vD?3 5gR?
5设P在C点速度的大小为vC。在P由C运动到D的过程中机械能守恒，有
115522 m1vC?m1vD?m1g(R?Rcos?)?
2266P由E点运动到C点的过程中，同理，由动能定理有
12? Ep?m1g(x?5R)sin???m1g(x?5R)cos??m1vC2联立⑦⑧???式得
1m1?m?
335. [物理-选修3-5]（15分） （1）ACE
（2）（i）设?t时间内，从喷口喷出的水的体积为?V，质量为?m，则
?m=??V ①
?V=v0S?t ②
由①②式得，单位时间内从喷口喷出的水的质量为
?m=?v0S ③ ?t（ii）设玩具悬停时其底面相对于喷口的高度为h，水从喷口喷出后到达玩具底面时的速度大小为v。对于
?t时间内喷出的水，有能量守恒得
11(?m)v2+(?m)gh=(?m)v02 ④ 22在h高度处，?t时间内喷射到玩具底面的水沿竖直方向的动量变化量的大小为
?p=(?m)v ⑤
设水对玩具的作用力的大小为F，根据动量定理有
F?t=?p ⑥
由于玩具在空中悬停，由力的平衡条件得
F=Mg ⑦
联立③④⑤⑥⑦式得
9
2v0M2gh??222 ⑧
2g2?v0S 10
2017年普通高等学校招生全国统一考试
理科综合能力测试物理试题
二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14~17题只有一项符
合题目要求，第18~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
14．将质量为1.00kg的模型火箭点火升空，50g燃烧的燃气以大小为600 m/s的速度从火箭喷口在很短时
间内喷出。在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为（喷出过程中重力和空气阻力可忽略） A．30kg?m/s
B．5.7×102kg?m/s D．6.3×102kg?m/s
C．6.0×102kg?m/s
15．发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球（忽略空气的影响）。速度较大的球越
过球网，速度较小的球没有越过球网，其原因是 A．速度较小的球下降相同距离所用的时间较多
B．速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大 C．速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少 D．速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大
16．如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上（与纸面平行），磁场方向垂直于纸面
向里，三个带正电的微粒a，b，c电荷量相等，质量分别为ma，mb，mc，已知在该区域内，a在纸面内做匀速圆周运动，b在纸面内向右做匀速直线运动，c在纸面内向左做匀速直线运动。下列选项正确的是
A．ma?mb?mcC．mc?ma?mb
B．mb?ma?mc
D．mc?mb?ma
17．大科学工程“人造太阳”主要是将氚核聚变反应释放的能量用来发电，氚核聚变反应方程是
2121231H?1H→3He?nHHe，已知的质量为2.0136u，的质量为3.0150u，20120n的质量为1.0087u，1u
＝931MeV/c2。氚核聚变反应中释放的核能约为
11
A．3.7MeV B．3.3MeV C．2.7MeV D．0.93MeV
18．扫描对到显微镜（STM）可用来探测样品表面原子尺寸上的形貌，为了有效隔离外界震动对STM的扰
动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小震动，如图所示，无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及其左右震动的衰减最有效的方案是
19．如图，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距，均通有电流I，L1中电流方向与L2中
的相同，与L3中的相反，下列说法正确的是
A．L1所受磁场作用力的方向与L2、L3所在平面垂直 B．L3所受磁场作用力的方向与L1、L2所在平面垂直
C．L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为1:1:3 D．L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为3:3:1 20．在一静止点电荷的电场中，任一点的电势?与该点到点电荷的距离r的关系如
图所示。电场中四个点a、b、c和d的电场强度大小分别Ea、Eb、Ec和Ed。点a到点电荷的距离ra与点a的电势?a已在图中用坐标（ra，?a）标出，其余类推。现将一带正电的试探电荷由a点依次经b、c点移动到d点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分别为Wab、Wbc和Wcd。下列选项正确的是 A．Ea：Eb=4:1
12
B．Ec：Ed=2:1 C．Wab:Wbc=3:1 D．Wbc:Wcd=1:3
21．如图，柔软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N，初始时，OM
竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为?（??角?不变。在OM由竖直被拉到水平的过程中 A．MN上的张力逐渐增大 B．MN上的张力先增大后减小 C．OM上的张力逐渐增大 D．OM上的张力先增大后减小
三、非选择题：共174分。第22~32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33~38题为选考题，考生
根据要求作答。 （一）必考题（共129分） 22．（5分）
某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间。实验前，将该计时器固定在小车旁，如图（a）所示。实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车。在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图（b）记录了桌面上连续的6个水滴的位置。（已知滴水计时器每30 s内共滴下46个小水滴）
π）。现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹2
（1）由图（b）可知，小车在桌面上是____________（填“从右向左”或“从左向右”）运动的。 （2）该小组同学根据图（b）的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图（b）中A点位置时的速度大小为___________m/s，加速度大小为____________m/s2。（结果均保留2位有效数字） 23．（10分）
13
某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡L（额定电压3.8 V，额定电流0.32 A）；电压表○V（量程3 V，内阻3 kΩ）；电流表○A（量程0.5 A，内阻0.5 Ω）；固定电阻R0（阻值1 000 Ω）；滑动变阻器R（阻值0~9.0 Ω）；电源E（电动势5 V，内阻不计）；开关S；导线若干。
（1）实验要求能够实现在0~3.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图。 （2）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示。
由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻_________（填“增大”“不变”或“减小”），灯丝的电阻率__________（填“增大”“不变”或“减小”）。
（3）用另一电源E0（电动势4 V，内阻1.00 Ω）和题给器材连接成图（b）所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率。闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为____________W，最大功率为___________W。（结果均保留2位小数） 24．（12分）
一质量为8.00×104 kg的太空飞船从其飞行轨道返回地面。飞船在离地面高度1.60×105 m处以7.5×103 m/s的速度进入大气层，逐渐减慢至速度为100 m/s时下落到地面。取地面为重力势能零点，在飞船下落过程中，重力加速度可视为常量，大小取为9.8 m/s2。（结果保留2位有效数字）
（1）分别求出该飞船着地前瞬间的机械能和它进入大气层时的机械能；
（2）求飞船从离地面高度600 m处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功，已知飞船在该处的速度大小是其进入大气层时速度大小的2.0%。
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25．（20分）
真空中存在电场强度大小为E1的匀强电场，一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动，速度大小为v0，在油滴处于位置A时，将电场强度的大小突然增大到某值，但保持其方向不变。持续一段时间t1后，又突然将电场反向，但保持其大小不变；再持续同样一段时间后，油滴运动到B点。重力加速度大小为g。
（1）油滴运动到B点时的速度；
（2）求增大后的电场强度的大小；为保证后来的电场强度比原来的大，试给出相应的t1和v0应满足的条件。已知不存在电场时，油滴以初速度v0做竖直上抛运动的最大高度恰好等于B、A两点间距离的两倍。
33．［物理——选修3–3］（15分）
（1）（5分）氧气分子在0 ℃和100 ℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。下列说法正确的是________。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）
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A．图中两条曲线下面积相等
B．图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形 C．图中实线对应于氧气分子在100 ℃时的情形 D．图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目
E．与0 ℃时相比，100 ℃时氧气分子速率出现在0~400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大 （2）（10分）如图，容积均为V的汽缸A、B下端有细管（容积可忽略）连通，阀门K2位于细管的中部，A、B的顶部各有一阀门K1、K3，B中有一可自由滑动的活塞（质量、体积均可忽略）。初始时，三个阀门均打开，活塞在B的底部；关闭K2、K3，通过K1给汽缸充气，使A中气体的压强达到大气压p0的3倍后关闭K1。已知室温为27 ℃，汽缸导热。
（i）打开K2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强； （ii）接着打开K3，求稳定时活塞的位置；
（iii）再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高20 ℃，求此时活塞下方气体的压强。 34．［物理——选修3–4］（15分）
（1）（5分）如图（a），在xy平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源S1(0，4)和S2(0，–2)。两波源的振动图线分别如图（b）和图（c）所示，两列波的波速均为1.00 m/s。两列波从波源传播到点A(8，–2)的路程差为________m，两列波引起的点B(4，1)处质点的振动相互__________（填“加强”或“减弱”），点C(0，0.5)处质点的振动相互__________（填“加强”或“减弱”）。
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（2）（10分）如图，一玻璃工件的上半部是半径为R的半球体，O点为球心；下半部是半径为R、高位2R的圆柱体，圆柱体底面镀有反射膜。有一平行于中心轴OC的光线从半球面射入，该光线与OC之间的距离为0.6R。已知最后从半球面射出的光线恰好与入射光线平行（不考虑多次反射）。求该玻璃的折射率。
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2017年新课标Ⅰ理综物理高考试题答案
14.A 15.C 16.B 17.B 18.A 19.BC 20.AC 21.AD 22.（1）从左向右 （2）0.19 0.037
23.（1）
（2）增大 增大 （3）0.39 1.17 24.（12分）
解：（1）飞船着地前瞬间的机械能为
Ekh?12mv0① 2式中，m和v0分别是飞船的质量和着地前瞬间的速率。由①式和题给数据得
Ekp?4.0?108J②
设地面附近的重力加速度大小为g，飞船进入大气层时的机械能为
Eh?12mh?mgh③ 2式中，vh是飞船在高度1.6×105m处的速度大小。由③式和题给数据得
Eh?2.4?1012J④
（2）飞船在高度h' =600 m处的机械能为
12.02Eh??m(vh)?mgh?⑤
2100由功能原理得
W?Eh??Ek0⑥
式中，W是飞船从高度600m处至着地瞬间的过程中克服阻力所做的功。由②⑤⑥式和题给数据得 W=9.7×108 J⑦ 25.（20分）
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（1）设油滴质量和电荷量分别为m和q，油滴速度学科&网方向向上为整。油滴在电场强度大小为E1的匀强电场中做匀速直线运动，故匀强电场方向向上。在t=0时，电场强度突然从E1增加至E2时，油滴做竖直向上的匀加速运动，加速度方向向上，大小a1满足 qE2?mg?ma1①
油滴在时刻t1的速度为 v1?v0?a1t1②
电场强度在时刻t1突然反向，油滴做匀变速直线运动，加速度方向向下，大小a2满足 qE2?mg?ma2③
油滴在时刻t2=2t1的速度为 v2?v1?a2t1④
由①②③④式得 v2?v0?2gt1⑤
（2）由题意，在t=0时刻前有 qE1?mg⑥
油滴从t=0到时刻t1的位移为
1s1?v1t1?a1t12⑦
2油滴在从时刻t1到时刻t2=2t1的时间间隔内的位移为
1s2?v1t1?a2t12⑧
2由题给条件有v02?2g(2h)⑨ 式中h是B、A两点之间的距离。 若B点在A点之上，依题意有 s1?s2?h⑩
由①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩式得 E2?[2?2v01v02?()]E1? gt14gt1为使E2?E1，应有
19
2?2v01v02?()?1? gt14gt13v0)? 2g即当0?t1?(1?或t1?(1?3v0)? 2g才是可能的：条件?式和?式分别对应于v2?0和v2?0两种情形。 若B在A点之下，依题意有 x2?x1??h?
由①②③⑥⑦⑧⑨?式得 E2?[2?2v01v02?()]E1? gt14gt1为使E2?E1，应有 2?2v01v02?()?1? gt14gt1即 t1?(5v?1)0? 2g另一解为负，不符合题意，已舍去。 33.（15分） （1）ABC
（2）答：（i）设打开K2后，稳定时活塞上方气体的压强为p1，体积为V1。依题意，被活塞分开的两部分气体都经历等温过程。由玻意耳定律得
p0V?p1V1①
(3p0)V?p1(2V?V)②
联立①②式得
V1?V③ 2p1?2p0④
（ii）打开K3后，由④式知，活塞必定上升。设在活塞下方气体与A中气体的体积之和为V2（V2?2V）
20
时，活塞下气体压强为p2由玻意耳定律得
(3p0)V?p2V2⑤
由⑤式得
p2?3Vp0⑥ V2??由⑥式知，打开K3后活塞上升直到B的顶部为止；此时p2为p23p0 2（iii）设加热后活塞下方气体的压强为p3，气体温度从T1=300K升高到T2=320K的等容过程中，由查理定律得
?p3p2?⑦ T1T2将有关数据代入⑦式得 p3=1.6p0⑧ 34.（15分）
（1）2 减弱 加强 （2）
如图，根据光路的对称性和光路可逆性，与入射光线相对于OC轴对称的出射光线一定与入射光线平行。这样，从半球面射入的折射光线，将学.科网从圆柱体底面中心C点反射。 设光线在半球面的入射角为i，折射角为r。由折射定律有
sini?sinr①
由正弦定理有
sinrsin(i?r)?② 2RR由几何关系，入射点的法线与OC的夹角为i。由题设条件和几何关系有
sini?L③ R21
式中L是入射光线与OC的距离。由②③式和题给数据得
sinr?6④ 205由①③④式和题给数据得
n?2.05?1.43⑤
22
2018年普通高等学校招生全国统一考试
理科综合能力测试物理试题
二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项
符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 14．高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动。在启动阶段，列车的动能
A．与它所经历的时间成正比 C．与它的速度成正比
B．与它的位移成正比 D．与它的动量成正比
F P 15．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 F F F F
O A
x O B
x O C
x O D
x c a b
16．b和c，bc=3cm，ca=4cm。如图，三个固定的带电小球a、相互间的距离分别为ab=5cm，
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，k?C．a、b的电荷同号，k? 16 964 27B．a、b的电荷异号，k?D．a、b的电荷异号，k?16 964 2717．如图，导体轨道OPQS固定，其中PQS是半圆弧，Q为半圆弧的中点，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OM从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A．
B?等于 BC．
M D．2
S Q P R 5 4B．
3 27 4O 18．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点开始运动到其轨迹最高点，机械能的增量为 A．2mgR
c a D．6mgR
b B．4mgR C．5mgR
23
19．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
20．2017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
北 N S 南
21．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：共174分。第22～32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33～38题为选考题，考
生根据要求作答。（一）必考题：共129分。 22．（5分）
3
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
指针 a b c d f
0
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）。
主尺
游标
游标 4
10 5
20 cm
图（b）
主尺
图（a）
R0
a R1 E S1 图（a） b V 23．（10分）
某实验小组利用如图（a）所示的电路探究在25?C~80?C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）
C时的阻值）中的热敏电阻RT，其标称值（25°为900.0 ?；电源E（6V，
24
R2 S2 2 1 RT V（量程150mV）内阻可忽略）；电压表○；定值电阻R0（阻值20.0?），滑动变阻器R1（最大阻值为1000?）；
电阻箱R2（阻值范围0~999.9?）；单刀开关S1，单刀双掷开关S2。
C。将S2与1端接通，闭合S1，调实验时，先按图（a）连接好电路，再将温控室的温度t升至80.0°
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C。实验得到的R2?t数据见下表。 度下R2的阻值，直至温度降到25.0°
t/?C R2/? 25.0 900.0 30.0 680.0 40.0 500.0 50.0 390.0 60.0 320.0 70.0 270.0 80.0 240.0 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；
1000 800 600 400 200 0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 t/?C
图（b）
×100 ×10 R2/? ×1 ×0.1 图（c）
（3）由图（b）可得到RT在25?C~80?C范围内的温度特性。当t?44.0?C时，可得RT? ?；（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 ?，则手心温度C。 为 °
24．（12分）
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。
25
25．（20分）
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
2直于xOy平面向外的匀强磁场。一个氕核1速度1H和一个氘核1H先后从y轴上y?h点以相同的动能射出，
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；
21y E h O x （3）H第一次离开磁场的位置到原点O的距离。
（二）选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。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）如图，一定质量的理想气体从状态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 （选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）。 T c ③ d A．过程①中气体的压强逐渐减小
b ② B．过程②中气体对外界做正功 ④ ① C．过程④中气体从外界吸收了热量
e a D．状态c、d的内能相等
O V E．状态d的压强比状态b的压强小
（2）（10分）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气体的体积减小了
V时，将K关闭，活塞平衡时其下方8K V。不计活塞的质量和体积，外界温度保持不变，重力加速度6大小为g。求流入汽缸内液体的质量。
26
34．[物理——选修3-4]（15分）
（1）（5分）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点射出时的折射角 （填“小于”“等于”或“大于”）60?。
A
60° D 30° B C
1（2）（10分）一列简谐横波在t?s时的波形图如图（a）所示，P、Q是介
3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。
y A P 0 ?A/2 18 cm x/cm
0 1 2 t/s Q A y
图（a） 图（b）
27
2018年普通高等学校招生全国统一考试物理试题参考答案
二、选择题 14．B
15．A 16．D 17．B
18．C 19．AD
20．BC 21．AB
三、非选择题 （一）必考题 22．
3.775 23．
（1）b （2）如图
（3）450 4）620.0 33.0
0 20.40.60.80.100.t/
53.7
R2/? 1000 800 600 400 200 12E?mv0224． （1）设烟花弹上升的初速度为v0错误!未找到引用源。，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t，由运动学公式有
0?v0??gt
③
②
联立①②式得t?12E gm
（2）设爆炸时烟花弹距地面的高度为h1，由机械能守恒定律有E?mgh1 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v1和v2。由题给条件和动量守恒定律有
1212mv1?mv2?E 44 ⑤
11mv1?mv2?0 22 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
121续上升的高度为h2，由机械能守恒定律有：mv1?mgh2 ⑦
42联立④⑤⑥⑦式得，烟花弹上部分距地面的最大高度为：h?h1?h2? 25．
（1）11H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。a初速度大小为v1，设1它在电场中的运动时间为t1，1H在电场中的加速度大小为1，
2E ⑧ mgy O R1 ?1 x v?1 28
第一次进入磁场的位置到原点Ｏ的距离为s1。由运动学公式有 s1?v1t1
1① h?a1t12②
21由题给条件，11H进入磁场时速度的方向与x轴正方向夹角?1?60?。1H进入磁场时速度的y分量的大
③ ④
1小为 at?vtan?
1111联立以上各式得：s1?23h 3（2）11H在电场中运动时，由牛顿第二定律有：qE?ma v?设11H进入磁场时速度的大小为1，由速度合成法则有
⑤ ⑥
2??v1v1?(a1t1)2设磁感应强度大小为B，11H在磁场中运动的圆轨道半径为R1，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有：?2mv1?B?qv1
R1 ⑦
⑧ ⑨
由几何关系得：s1?2R1sin?1 联立以上各式得：B?6mE qh（3）设21H在电场中沿x轴正方向射出的速度大小为v2，在电场中的加速度大小为a2，由题给条件得
1122 ⑩ (2m)v2?mv122由牛顿第二定律有 qE?2ma ?
2?设21H第一次射入磁场时的速度大小为v2，速度的方向与x轴正方向夹角为?2，入射点到原点的距离
为s2，在电场中运动的时间为t2。由运动学公式有 s2?v2t2
? h?2??v2 v2?(a2t2)2
12a2t2 ? 2at ? sin?2?22 ?
?v2联立以上各式得
??s2?s1，?2??1，v22? v12 ?
设21H在磁场中做圆周运动的半径为R2，由⑦?式及粒子在匀强磁场中做圆周运动的半径公式得： R2??(2m)v2?2R1 qB ?
?所以出射点在原点左侧。设2 1H进入磁场的入射点到第一次离开磁场的出射点的距离为s2，由几何关系有：??2R2sin?2 s2 ?
联立④⑧???式得，21H第一次离开磁场时的位置到原点O的距离为
??s2?s223(2?1)h 3?
29
（二）选考题
33．[物理——选修3-3] （1）BDE （2）
设活塞再次平衡后，活塞上方气体的体积为V1，压强为p1；下方气体的体积为V2，压强为p2。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
p0V?p1V1 2
① ②
p0V?p2V2 2由已知条件得
V1?VVV13???V 26824
③ ④
V2?VVV?? 263
设活塞上方液体的质量为m，由力的平衡条件得
p2S?p1S?mg
⑤
联立以上各式得
m?15p0S 26g ⑥
34．[物理——选修3-4] （1）3 （2）
（i）由图（a）可以看出，该波的波长为
大于
??36cm
①
由图（b）可以看出，周期为
T?2s
②
波速为
v??T?18cm/s ③
1由图（b）知，当t?s时，Q点向上运动，结合图（a）可得，波沿x轴负方向传播。
3
（ii）设质点P、Q平衡位置的x坐标分别为xP、xQ。由图（a）知，x?0处y??
30
A?Asin(?30?)，因此 2xP?30???3cm 360? ④
1由图（b）知，在t?0时Q点处于平衡位置，经?t?s，其振动状态向x轴负方向传播至P点处，
3由此及③式有
xQ?xP?v?t?6cm
⑤
由④⑤式得，质点Q的平衡位置的x坐标为
xQ?9cm
31
⑥
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