2018年全国高考物理试题及解析(全国I卷)

2018年高考物理试题及解析（全国I 卷）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 22．（5分）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29.80m/s ，此弹簧的劲度系数为 N/m （保留3位有效数字）。

解析：本题主要考查游标卡尺的读数，弹簧劲度系数的测量、胡克定律及其相关的知识点，通过两次的测量长度值可以知道弹簧的伸长量，根据放在托盘里的砝码的质量可以知道它的重力，也就是弹簧所受的外力，从而可以探究弹簧的伸长与形变量的关系，求出弹簧的劲度系数。

实验室用的游标卡尺有三种，精度为0.1mm,0.05mm,0.02mm,就是看它的分度格数，10格的对应的0.1mm,20格对应0.05mm,50格对应0.02mm ，关系很简单格数*精度=1mm,这也是游标卡尺的原理，游标卡尺不需要估读，测的就是精确值，这道题以cm 作单位，结果小数点一定是三位小数，否则一定是错的。

本题精度为0.05mm ，根据游标卡尺的读数规则：读数=主尺读数（精确到mm ）+游码读数(精确到0.05mm),先读主尺上的示数，游码0刻度前对应是37mm 的那条线，所以主尺读数就是37mm(3.7cm),再读游码示数，游标卡尺上游标第15条刻度线与主尺刻度线对齐（为了看得更清楚，考试的时候，可以把试卷倒过来看，），总长度就是15*0.05mm,所示总示数为图（b ）主尺cm 游标1020345图（a ）=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,所以弹簧受到的拉力F =mg =0.100×9.8N=0.980N，弹簧变化量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 。

参考答案 3.77553.7点评：本题是送分题，游标卡尺的读数，老师肯定讲过N 遍，请备考的同学一定要记住老师讲的方法，高考也不过是如此。

胡克定律的应用也是本题的考点，主要是弹簧的变化量（伸长或压缩），关系比较简单。

但本题也非常容易出错：一是游标卡尺读数误差，或单位搞错导致错写成37.70，或37.75，或者多估计一位；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，实验强调的精确，所以一般不用10，以后同学请注意，凡是实验中的重力加速度都应该注意这一点，高考是比较严格的考试，就算是一般的计算题也会告诉你g 的取值，请不要在这里出问题。

23．（10分）某实验小组利用如图（a ）所示的电路探究在25C ~80C ︒︒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T R ，其标称值（25°C 时的阻值）为900.0 Ω；电源E （6V ，内阻可忽略）；电压表○V （量程150mV ）；定值电阻0R （阻值20.0Ω），滑动变阻器1R （最大阻值为1000Ω）；电阻箱2R （阻值范围0~999.9Ω）；单刀开关S 1，单刀双掷开关S 2。

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°C 。

将S 2与1端接通，闭合S 1，调节1R 的滑片位置，使电压表读数为某一值0U ；保持1R 的滑片位置不变，将2R 置于最大值，将S 2与2端接通，调节2R ，使电压表读数仍为0U ；断开S 1，记下此时2R 的读数。

逐步降低温控室的温度t ，得到相应温度下2R 的阻值，直至温度降到25.0°C 。

实验得到的2R t -数据见下表。

R 图（a ）回答下列问题：（1）在闭合S 1前，图（a ）中1R 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2R t -曲线；（3）由图（b ）可得到T R 在25C ~80C ︒︒范围内的温度特性。

当440C t .=︒时，可得T R =Ω；（4）将T R 握于手心，手心温度下2R 的相应读数如图（c ）所示，该读数为 Ω，则手心温度为 °C 。

解析：本题主要考查电路的伏安特性，类似于我们教材中小灯泡的伏安特性，但本题不是用计算的方法来求，而是用等效待换的形式，这里用到了电阻箱。

（1）图（a ）的电路滑动变阻器采用限流接法，在闭合S 1前，R 1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R 1的滑片应移到b 端。

在电路中，闭合开关前都应该使电流中电流最小，以防损坏用电器。

（2）表中给了7点的数字，而图上只有5个点，对比发现少了60和70度的数值，把这两个点的坐标补上去（这里数学知识）然后用平滑曲线过尽可能多的数据点画出R 2—t 这条线上，这里物理作图的通用方法，不是什么新知识，但考试最好有铅笔，画错了可以修改。

（3）根据题述实验过程可知，测量的R 2数据等于对应的热敏电阻R T 的电阻值。

由画出的图象可知，当t =44.0℃时，对应的R T =450Ω。

（4）根据电阻箱读数，对应的值相乘就可以R=6*100+2*10=620Ω，再根据画出的图像曲线，可以它对应的温度，即手心温度t =33.0℃。

图（c ）图（b ）参考答案：（1）b （2）如图 （3）450 （4）620.0 33.0点评：本题的难度也不大，考查了电路实验的基本常识，电阻的值用电阻的读数来等效，这个和我们教材的半偏法测内阻有点相似，教师讲课的时候也提到过用电阻箱来测电源内阻。

同时也告诉同学热敏电阻的值是随温度变化的，这个和实际的小灯泡类似。

总的来说，今年实验题难度不大，多注意一下细节就可以，也请19届的高三学生一定要多加总，把基础打扎实。

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。

解析：考查了竖直上抛运动，动量守恒定律，本题结合我们生活中的实例，解释了生活的例子，是一道很有意义的题目。

考试动量守恒是一个非常重要的知识点，动量守恒的三种情况：（1）系统不受外力；（2）系统受外力作用，但作用合外力为零；（3）系统受力作用，外力也不为零，如本题烟花一直受外，但外力远大于内力（爆炸力很大的），也看作守恒，例如本考题，（严格地说它不2004006008001000守恒，但高中阶段一般看作守恒），解答过程如下：（1）烟花从弹出到速度变为0，做竖直上抛运动（自由落体的反的看），设烟花弹上升的初速度为0v ，由题给条件有2012E m =v①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00gt -=-v②联立①②式得t = ③（2）设爆炸时烟花弹距地面的高度为1h ，由机械能守恒定律有1E mgh =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1v 和2v 。

由题给条件和动量守恒定律有22121144m m E +=v v ⑤ 1211022m m +=v v⑥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2h ，由机械能守恒定律有2121142m mgh =v ⑦联立④⑤⑥⑦式得，烟花弹上部分距地面的最大高度为122Eh h h mg=+=⑧点评：本题第一阶段为竖直上抛运动，到达速度为0后爆炸，这个过程是动量守恒，动能也守恒，分成两部分，一部分继续做竖直上抛运动，另一部分做竖直下抛运动，本题只把两部分竖直运动的距离加起来就可以。

本题的情景非常清晰，难度也不算大，只把基础扎实就没什么问题。

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的区域存在方向垂直于xOy 平面向外的匀强磁场。

一个氕核11H 和一个氘核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。

解析:本题主要考查电场和磁场的综合应用，本题氢核在电场中做类平抛运动，该粒子在电场中将获得加速，根据进入磁场的角度可以确定它的水平速度和竖直速度关系。

然后进入磁场，在磁场中做圆周运动， 由射入点的60度和射出点过原点，可以确定半径，然后由圆周运动的半径可以确定磁感应强度的大小。

氕和氘核互为同位素，所带的电荷相同，但质量不同，氘是氕的两位，但它们的动能相同，可以求出氘的速度，从而求到原点O 的距离。

（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。

设11H 在电场中的加速度大小为1a ，初速度大小为1v ，它在电场中的运动时间为1t ，第一次进入磁场的位置到原点Ｏ的距离为1s 。

由运动学公式有111s t =v① 21112h a t =②由题给条件，进入磁场时速度的方向与x 轴正方向夹角160θ=︒。

进入磁场时速度的y 分量的大小为1111tan a t θ=v③ 联立以上各式得1s =④（2）在电场中运动时，电场对粒子进行加速，由牛顿第二定律有1qE ma =⑤ 设进入磁场时速度的大小为1'v ，由速度合成法则有1'v⑥11H 11H 11H 11H设磁感应强度大小为B ，在磁场中运动的圆轨道半径为1R ，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有2111m q B R ''=v v⑦由根据圆的特征，几何关系得1112sin s R θ=⑧联立以上各式得B =⑨（3）设在电场中沿x 轴正方向射出的速度大小为2v ，在电场中的加速度大小为2a ，由题给条件得222111(2)22m m =v v ⑩由牛顿第二定律有22qE ma =⑪设第一次射入磁场时的速度大小为2'v ，速度的方向与x 轴正方向夹角为2θ，入射点到原点的距离为2s ，在电场中运动的时间为2t 。