5. 牛顿运动定律的应用名师课堂实录

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2018年普通高等学校招生全国统一考试物理（江苏卷）

一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意．

1．我国高分系列卫星的高分辨对地观察能力不断提高．今年5月9日发射的“高分五号”轨道高度约为705 km，之前已运行的“高分四号”轨道高度约为36 000 km，它们都绕地球做圆周运动．与“高分四号冶相比，下列物理量中“高分五号”较小的是

（A）周期

（B）角速度

（C）线速度

（D）向心加速度

2．采用220 kV高压向远方的城市输电．当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的1，输电电压应变为

4（B）110 kV （C）440 kV （D）880 kV （A）55 kV 3．某弹射管每次弹出的小球速度相等．在沿光滑竖直轨道自由下落过程中，该弹射管保持水平，先后弹出两只小球．忽略空气阻力，两只小球落到水平地面的

（A）时刻相同，地点相同

（C）时刻不同，地点相同

（B）时刻相同，地点不同

（D）时刻不同，地点不同

4．从地面竖直向上抛出一只小球，小球运动一段时间后落回地面．忽略空气阻力，该过程中小球的动能Ek与时间t的关系图象是

5．如图所示，水平金属板A、B分别与电源两极相连，带电油滴处于静止状态．现将B板右端向下移动一小段距离，两金属板表面仍均为等势面，则该油滴

（A）仍然保持静止

（B）竖直向下运动

（C）向左下方运动

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（D）向右下方运动

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．

6．火车以60 m/s的速率转过一段弯道，某乘客发现放在桌面上的指南针在10 s内匀速转过了约10°．在此10 s时间内，火车

（A）运动路程为600 m （C）角速度约为1 rad/s

（B）加速度为零

（D）转弯半径约为3.4 km 7．如图所示，O点为弹簧在原长时物块的位置．物轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，块由A点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达B点．在从A到B的过程中，物块

（A）加速度先减小后增大

（B）经过O点时的速度最大

（C）所受弹簧弹力始终做正功

（D）所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功

8．如图所示，电源E对电容器C充电，当C两端电压达到80 V时，闪光灯瞬间导通并发光，C放电．放电后，闪光灯断开并熄灭，电源再次对C充电．这样不断地充电和放电，闪光灯就周期性地发光．该电路

（A）充电时，通过R的电流不变

（B）若R增大，则充电时间变长

（C）若C增大，则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大

（D）若E减小为85 V，闪光灯闪光一次通过的电荷量不变

9．如图所示，竖直放置的形光滑导轨宽为L，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d，磁www.ks5u.com 版权所有@高考资源网

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感应强度为B．质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等．金属杆在导轨间的电阻为R，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g．金属杆

（A）刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下

（B）穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间

（C）穿过两磁场产生的总热量为4mgd

m2gR2

（D）释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h可能小于442BL三、简答题:本题分必做题（第10、11题）和选做题（第12题）两部分，共计42分．请将解答填写在答题卡相应的位置．&网

【必做题】

10．（8分）一同学测量某干电池的电动势和内阻．

（1）题10-1图所示是该同学正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路．请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处．

（2）实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I，以及计算的1数据见下表: I1根据表中数据，在答题卡的方格纸上作出R关系图象．由图象可计算出该干电池的电I动势为

V；内阻为

Ω．

R/Ω

I/A 8.0 0.15 7.0 0.17 6.0 0.19 5.0 0.22 4.0 0.26 www.ks5u.com 版权所有@高考资源网

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1–1/A

I6.7 6.0 5.3 4.5 3.8

（3）为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100 mV的电压表并联在电流表的两端．调节电阻箱，当电流表的示数为0.33 A时，电压表的

指针位置如题10-2 图所示，则该干电池的电动势应为

V；内阻应为

Ω．11．（10分）某同学利用如图所示的实验装置来测量重力加速度g．细绳跨过固定在铁架台上的轻质滑轮，两端各悬挂一只质量为M的重锤．实验操作如下：

①用米尺量出重锤1底端距地面的高度H；

②在重锤1上加上质量为m的小钩码；

③左手将重锤2压在地面上，保持系统静止．释放重锤2，同时右手开启秒表，在重锤1落地时停止计时，记录下落时间；

④重复测量3次下落时间，取其平均值作为测量值t．

请回答下列问题

（1）步骤④可以减小对下落时间t测量的

（选填“偶然”或“系统”）误差．

（2）实验要求小钩码的质量m要比重锤的质量M小很多，主要是为了

．

（A）使H测得更准确

（B）使重锤1下落的时间长一些

（C）使系统的总质量近似等于2M

（D）使细绳的拉力与小钩码的重力近似相等

（3）滑轮的摩擦阻力会引起实验误差．现提供一些橡皮泥用于减小该误差，可以怎么做? www.ks5u.com 版权所有@高考资源网

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（4）使用橡皮泥改进实验后，重新进行实验测量，并测出所用橡皮泥的质量为m0．用实验中的测量量和已知量表示g，得g=

．

12．【选做题】本题包括A、B、C 三小题,请选定其中两小题,并在相应的答题区域内作答．若多做,则按A、

B两小题评分．#网

A．选修3-3](12分) （1）如题12A-1图所示，一支温度计的玻璃泡外包着纱布，纱布的下端浸在水中．纱布中的水在蒸发时带走热量，使温度计示数低于周围空气温度．当空气温度不变，若一段时间后发现该温度计示数减小，则

．

（A）空气的相对湿度减小

（B）空气中水蒸汽的压强增大

（C）空气中水的饱和气压减小

（D）空气中水的饱和气压增大

（2）一定量的氧气贮存在密封容器中，在T1和T2温度下其分子速率分布的情况见右表．则T1

（选填“大于”“小于”或“等于”）T2．若约10%的氧气从容器中泄漏，泄漏前后容器内温度均为T1，则在泄漏后的容器中，速率处于400~500 m/s区间的氧气分子数占总分子数的百分比

（选填“大于”“小于”或“等于”）18.6%．

105

Pa，（3）如题12A-2图所示，一定质量的理想气体在状态A时压强为2.0×经历ABCA的过程，整个过程中对外界放出61.4 J热量．求该气体在AB过程中对外界所做的功．

B．选修3-4]（12分）

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（1）梳子在梳头后带上电荷，摇动这把梳子在空中产生电磁波．该电磁波

．

（A）是横波

（B）不能在真空中传播

（C）只能沿着梳子摇动的方向传播

108

m/ s （D）在空气中的传播速度约为3×（2）两束单色光A、B的波长分别为A、B，且A>B，则

（选填“A”或“B”）在水中发生全反射时的临界角较大．用同一装置进行杨氏双缝干涉实验时，可以观察到

（选填“A”或“B”）产生的条纹间距较大．

（3）一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x=0 和x=0.6 m处的两个质点A、B的振动图象如图所示．已知该波的波长大于0.6 m，求其波速和波长

C．选修3-5]（12分）

（1）已知A和B两种放射性元素的半衰期分别为T和2T，则相同质量的A和B经过2T后，剩有的A和B质量之比为

．

（A）1:4 （B）1:2 （C）2:1 （D）4:1 （2）光电效应实验中，用波长为0的单色光A照射某金属板时，刚好有光电子从金属表面逸出．当波长为0的单色光B照射该金属板时，光电子的最大初动能为

，2A、B两种光子的动量之比为

．

（已知普朗克常量为h、光速为c）

（3）如图所示，悬挂于竖直弹簧下端的小球质量为m，运动速度的大小为v，方向向下．经过时间t，小球的速度大小为v，方向变为向上．忽略空气阻力，重力加速度为g，求该运动过程中，小球所受弹簧弹力冲量的大小．

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四、计算题:本题共3小题，共计47分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算&步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．网

13．（15分）如图所示，两条平行的光滑金属导轨所在平面与水平面的夹角为，间距为d．导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与导轨平面垂直．质量为m的金属棒被固定在导轨上，距底端的距离为s，导轨与外接电源相连，使金属棒通有电流．金属棒被松开后，以加速度a沿导轨匀加速下滑，金属棒中的电流始终保持恒定，重力加速度为g．求下滑到底端的过程中，金属棒

（1）末速度的大小v；

（2）通过的电流大小I；

（3）通过的电荷量Q．

14．（16分）如图所示，钉子A、B相距5l，处于同一高度．细线的一端系有质量为M的小物B、C间的线长为3l．块，另一端绕过A固定于B．质量为m的小球固定在细线上C点，用手竖直向下拉住小球，使小球和物块都静止，此时BC与水平方向的夹角为53°．松手后，小球运动到与A、B相同高度时的速度恰好为零，然后向下运动．忽略一切摩擦，重力加速度为g，取sin53°=0.8，cos53°=0.6．求：

（1）小球受到手的拉力大小F；

（2）物块和小球的质量之比M:m；

（3）小球向下运动到最低点时，物块M所受的拉力大小T．

15．（16分）如图所示，真空中四个相同的矩形匀强磁场区域，高为4d，宽为d，中间两个www.ks5u.com 版权所有@高考资源网

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磁场区域间隔为2d，中轴线与磁场区域两侧相交于O、O′点，各区域磁感应强度大小相等．某粒子质量为m、电荷量为+q，从O沿轴线射入磁场．当入射速度为v0时，粒子从O上方d处射出磁场．取sin53°=0.8，cos53°=0.6．

2

（1）求磁感应强度大小B；

（2）入射速度为5v0时，求粒子从O运动到O′的时间t；

（3）入射速度仍为5v0，通过沿轴线OO′平移中间两个磁场（磁场不重叠），可使粒子从O运动到O′的时间增加Δt，求Δt的最大值．

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物理试题参考答案

一、单项选择题

1．A

2．C

3．B

4．A

5．D 二、多项选择题

6．AD

7．AD

8．BCD

9．BC 三、简答题

10．（1）①开关未断开

②电阻箱阻值为零

（2）（见下图）

1.4（1.30~1.44都算对）

1.2（1.0~1.4都算对）

（3）1.4（结果与（2）问第一个空格一致）

1.0（结果比（2）问第二个空格小0.2）

11．（1）偶然

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（2）B （3）在重锤1上粘上橡皮泥，调整橡皮泥质量直至轻拉重锤1能观察到其匀速下落

（4）（22Mmm0）Hmt2

12A．（1）A

（2）大于

等于

（3）整个过程中，外界对气体做功W=WAB+WCA，且WCA=pA（VC–VA）

由热力学第一定律ΔU=Q+W，得WAB=–（Q+WCA）

代入数据得WAB=–138.6 J，即气体对外界做的功为138.6 J 12B．（1）AD

（2）A

A

（3）由图象可知，周期T=0.4 s 由于波长大于0.6 m，由图象可知，波从A到B的传播时间Δt=0.3 s 波速vx，代入数据得v=2 m/s

波长λ=vT，代入数据得λ=0.8 m t12C．（1）B

（2）hc0

1:2 （3）取向上为正方向，动量定理mv–（–mv）=I且I（F–mg）t

解得IFFt2mvmgt

四、计算题

13．（1）匀加速直线运动v2=2as

解得v2as

（2）安培力F安=IdB

金属棒所受合力Fmgsin–F安

牛顿运动定律F=ma

m（gsin–a）

dBv（3）运动时间t

电荷量Q=It

a解得I解得Q2asm（gsina）

dBa14．（1）设小球受AC、BC的拉力分别为F1、F2

F1sin53°=F2cos53°

F+mg=F1cos53°+ F2sin53°且F1=Mg

解得F5Mgmg

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（2）小球运动到与A、B相同高度过程中

小球上升高度h1=3lsin53°，物块下降高度h2=2l

机械能守恒定律mgh1=Mgh2

解得M6

m5（3）根据机械能守恒定律，小球回到起始点．设此时AC方向的加速度大小为a，重物受到的拉力为T

牛顿运动定律Mg–T=Ma

小球受AC的拉力T′=T

牛顿运动定律T′–mgcos53°=ma

解得T8mMg488mg或TMg）

（T（5mM）5511mv04mv0d

由题意知r0，解得B

qBqd415．（1）粒子圆周运动的半径r0（2）设粒子在矩形磁场中的偏转角为α

由d=rsinα，得sinα=4，即α=53°

5在一个矩形磁场中的运动时间t12πm360qB，解得t153πd

720v0直线运动的时间t22d2d

，解得t25v0v（则t4t1t253π+72d）

180v0（3）将中间两磁场分别向中央移动距离x

粒子向上的偏移量y=2r（1–cosα）+xtanα

由y≤2d，解得x则当xm=3d

43d时，Δt有最大值

42xm（2d2xm）3d

cos粒子直线运动路程的最大值sm增加路程的最大值smsm–2dd

增加时间的最大值tmsmd

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