14．2018 年 11 月 12 日中科院等离子体物理研究所发布消息：全超导托卡马克装置 EAST
在实验中有了新的突破，等离子体中心电子温度达到 1 亿摄氏度；其主要两个核反应方
程为：① ；② ，则下列表述正确的是
A．X 是质子 B．Y 是氚核
C．①是人类历史上第一次核反应人工转变方程 D．②属于核裂变反应方程
15．如图所示，某健身爱好者利用如下装置锻炼自己的臂力和腿部力量，在 O 点系一重物
C，手拉着轻绳且始终保持轻绳平行于粗糙的水平地面．当他缓慢地向右移动时，下列
说法正确的是
A．绳 OA 拉力大小保持不变
B．绳 OB 拉力变小
C．健身者与地面间的摩擦力变大
D．绳 OA、OB 拉力的合力变大
16．据报道，我国将于 2020 年发射火星探测器。假设图示三个轨道是探测器绕火星飞行的
轨道，其中轨道Ⅰ、Ⅲ均为圆形轨道，轨道Ⅱ为椭圆形轨道，三个轨道在同一平面内，
轨道Ⅱ与轨道Ⅰ相切于 P 点，与轨道Ⅲ相切于 Q 点，不计探测器在变轨过程中的质量
变化，则下列说法正确的是
A．探测器在轨道Ⅱ的任何位置都具有相同速度
B．探测器在轨道Ⅲ的任何位置都具有相同加速度
C．不论在轨道Ⅰ还是轨道Ⅱ运行，探测器在 P 点的动量都
相同
D．不论在轨道Ⅱ还是轨道Ⅲ运行，探测器在 Q 点的加速度都相同
17．如图所示，完全相同的甲、乙两个环形电流同轴平行放置，甲的圆心为 O1，乙的圆心
为 O2，在两环圆心的连线上有 a、b、c 三点，其中 aO1=O1b=bO2=O2c，此时 a 点的磁
感应强度大小为 B1，b 点的磁感应强度大小为 B2。当把环形电流乙
撤去后，c 点的磁感应强度大小为（不考虑磁场变化产生的影响）
A.
B.
C.
D.
18．如图甲所示为电场中的一条电场线，在电场线上建立坐标轴，坐
标轴上 O~x2 间各点的电势分布如图乙所示，则
XHeHH 3
2
2
1
2
1 +→+ XHeYH 4
2
2
1 +→+
3
1B
12 BB −
2
1
2
BB −
2
2
1
BB −
P
Q
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
甲
乙O2
a
b
c
O1
x
x1 x2
φ
φ0
-φ0
OxO
x2x1
甲 乙A．在 O~x2 间，场强方向一定发生了变化
B．负电荷在 O 点电势能高于在 x1 点电势能
C．若一仅受电场力作用的负电荷从 O 点运动到 x2 点，其动能逐渐减小
D．从 O 点静止释放一仅受电场力作用的正电荷，则该电荷在 O~x2 间做先
加速后减速运动
19．如图所示，一足够长的倾斜传送带顺时针匀速转动。一小滑块以某初速度沿
传送带向下运动，滑块与传送带间的动摩擦因数恒定，则其速度 v 随时间 t 变化的图象
可能是
20．如图所示，光滑水平直轨道上有三个质量均为 m=3kg 静止放置的物块 A、B、C，物块 B
的左侧固定一轻弹簧（弹簧左侧的挡板质量不计）。若 A 以 v0=4m/s 的初速度向 B 运动
并压缩弹簧（弹簧始终在弹性限度内），当 A、B
速度相等时，B 与 C 恰好相碰并粘接在一起，然
后继续运动。假设 B 和 C 碰撞时间极短，则以下
说法正确的是
A．从 A 开始运动到弹簧压缩最短时 A 的速度大小为 2m/s
B．从 A 开始运动到弹簧压缩最短时 C 受到的冲量大小为 4N·s
C．从 A 开始运动到 A 与弹簧分离的过程中整个系统损失的机械能为 3J
D．在 A、B、C 相互作用过程中弹簧的最大弹性势能为 16J
21．如图所示，绝缘水平面内固定有一间距 d=lm、电阻不计的足够长光滑矩形导轨 AKDC，
导轨两端接有阻值分别为 R1=3Ω 和 R2=6Ω 的定值电阻.矩形区域 AKFE、NMCD 范围内
均有方向竖直向下、磁感应强度大小 B=1T 的匀强磁场 I 和Ⅱ.一质量 m=0.2kg，电阻
r=1Ω 的导体棒 ab 垂直放在导轨上 AK 与 EF 之间某处，在方向
水平向右、大小 F0=2N 的恒力作用下由静止开始运动，刚到达 EF
时导体棒 ab 的速度大小 v1=3m／s，导体棒 ab 进入磁场Ⅱ后，导体
棒 ab 中通过的电流始终保持不变。导体棒 ab 在运动过程中始终保
持与导轨垂直且接触良好，空气阻力不计。则
A．导体棒 ab 刚到达 EF 时的加速度大小为 5m/s2
B．两磁场边界 EF 和 MN 之间的距离 L 为 1m
C．若在导体棒 ab 刚到达 MN 时将恒力撤去，导体棒 ab 继续滑行的距离为 3m
t
v
O A
t
v
O
B
t
v
O C
t
v
O D
A B Cv0D．若在导体棒 ab 刚到达 MN 时将恒力撤去，导体棒 ab 继续滑行的过程中整个回路产
生的焦耳热为 3.6J
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．（6 分）
某同学做验证向心力大小与线速度大小关系的实验装置如图所示，一轻质细线上端固定
在拉力传感器上，下端悬挂一小钢球，钢球静止时刚好位于光电门中央。主要实验步骤如下：
①用游标卡尺测出钢球直径 d；
②将钢球悬挂静止不动，此时力传感器示数为 F0，用刻度尺量出线长 L(细线长度保持
不变)；
③将钢球拉到适当的高度处释放，光电门计时器测出钢球的遮光时间为 t，力
传感器最大示数为 F；
已知当地的重力加速度大小为 g，请用上述测得的物理量（d、L、t、F0、F）表
示：
（1）钢球经过光电门时所受合力的表达式 F 合＝ _______；
（2）钢球经过光电门时线速度表达式 v＝_______，向心力表达式 ，
即 _______；
（3）若在实验误差允许的范围内 F 向＝F 合，则验证了向心力与线速度的关系。该实验
可能的误差有：_____________。（写出一条即可）
23．（9 分）
某同学想要测量一只量程已知的电压表 V 的内阻，实验室提供的器材如下：
A．电池组（电动势约为 3V，内阻不计)；
B．待测电压表 V(量程 3V，内阻约 3kΩ）一只；
C．电流表 A（量程 3A，内阻 15Ω）一只；
D．滑动变阻器 R1（最大阻值为 15kΩ)一个;
E．变阻箱 R2(0~9999Ω)一个；
F．开关和导线若干。
（1）该同学设计了如下图所示的两个实验电路图，为了较准确地测出该电压表内阻，你
认为合理且可行的是 ；
R
vmF
2
=向
=向F
V
S
R2
A
A
S
R2
B
V R1（2）用你选择的电路进行实验时，闭合电键，改变阻值，记录需要直接测量的物理量:
电压表的示数 U 和 (填上文字和符号)；
（3）为了能作出相应的直线图线，方便计算出电压表的内阻，根据所测物理量建立适当
的 图象（填字母序号）；
A. B. C. D.
（4）根据前面所做的选择，若利用实验数据所作图像的斜率为 k、截距为 b，则待测电
压表 V 内阻的表达式 RV= 。
24.（12 分）
水平桌面上有两个玩具车 A 和 B，两者用一轻质细橡皮筋相连，在橡皮筋上有一红色标
记 R．在初始时橡皮筋处于拉直状态，A、B 和 R 分别位于直角坐标系中的（0，3l）、（0，
0）和（0，2l）点．已知 A 从静止开始沿 y 轴正方向做匀加速直线
运动,同时 B 沿 x 轴正方向以速度 v 做匀速直线运动。在两车此后
运动的过程中，标记 R 在某时刻通过点 P（2l，4l）．假定橡皮筋的
伸长是均匀的，且在弹性限度内，求:
（1）标记 R 从静止开始运动到点 P（2l，4l）的位移；
（2）A 运动的加速度大小．
25.（20 分）
控制带电粒子的运动在现代科学技术、生产生活、仪器电器等方面有广泛的应用。如图，
以竖直向上为 y 轴正方向建立直角坐标系，该真空中存在方向沿 x 轴正方向、电场强度大小
N/C 的匀强电场和方向垂直 xoy 平面向外、磁感应强度大小 B=0.5T 的匀强磁场。
原点 O 处的粒子源连续不断地发射速度大小和方向一定、质量 m=1×10-6 kg、电荷量 q =
-2×10-6 C 的粒子束，粒子恰能在 xoy 平面内做直线运动，重力加速度为
g=10m/s2，不计粒子间的相互作用。
（1）求粒子发射速度的大小；
（2）若保持 E 初始状态和粒子束的初速度不变，在粒子从 O 点射出
时立即取消磁场，求粒子从 O 点射出运动到距离 y 轴最远（粒
IU −
IU 1− RU
−1 RU −
35=E
xO
l
2l
3l
4l
5l
6l
l 2l 3l 4l 5l 6l
y
P
A
B
R
x
E
y
O
B子在 x > 0 区域内）的过程中重力所做的功（不考虑磁场变化产生的影响）；
（3）若保持 E、B 初始状态和粒子束的初速度不变，在粒子束运动过程中，突然将电场
变为竖直向下、场强大小变为 N/C，求从 O 点射出的所有粒子第一次打在 x
轴上的坐标范围（不考虑电场变化产生的影响）。
33．［物理选修3-3］（15分）
（1）（5 分）下列说法中正确的是________。（选对一个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选
对 3 个得 5 分；每选错一个扣 3 分，最低得分为 0 分）
A. 布朗运动是液体分子的无规则运动的反映
B. 气体分子速率呈现出“中间多，两头少”的分布规律
C. 一定质量的理想气体，在温度不变而体积增大时，单位时间碰撞容器壁单位面积的
分子数一定增大
D. 因为液体表面层中分子间的相互作用力表现为引力，从而使得液体表面具有收缩的
趋势
E. 随着分子间距离增大，分子间作用力减小，分子势能也随之减小
（2）（10 分）一定质量的理想气体经过如图所示的变化过程：A→ B → C.己知气体在初
始 A 状态的压强为 ，体积为 ，温度为 ,BA 连线的延长线经过坐标原点 O，A → B 过
程中，气体从外界吸收热量为 Q，B 状态温度为 T，试求：
(ⅰ)气体在 B 状态时的体积和在 C 状态时的压强；
(ⅱ)气体从 A → B →C 整个过程中内能的变化。
34．［物理选修 3-4］（15 分）
（1）（5 分）一列简谐横波沿 x 轴负方向传播，t＝0 时刻的波形如图中实线所示，
t＝0.7 s 时刻的波形如图中的虚线所示，则下列叙述正确的是________．(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．该波的波长为 8 m
B．波的周期可能为 0.4 s
C．波的传播速度可能为 30 m/s
D．质点 P 在 t＝0.7s 时刻向下运动
E．x＝4 m 与 x＝6 m 两质点的运动方向总是相反
（2）（10 分）“道威棱镜”广泛地应用在光学仪器中，如图所示，将一等腰直角棱镜
截去棱角，使其平行于底面，可制成“道威棱镜”，这样就减小了棱镜的重量和杂散的内部
0P 0V 0T
5=′E
TO
A
B
C
T0 T
V0
V反射．从 M 点发出的一束平行于底边 CD 的单色光从 AC 边射入，已知棱镜玻璃的折射率 n
＝ 2，光在真空中的速率为 c.
(ⅰ)请通过计算判断该光线能否从 CD 边射出；
(ⅱ)若 ，光在“道威棱镜”内部传播的时间为lCD 6=理综(物理)参考答案及评分标准
二、 选择题(每小题全对 6 分，对而不全 3 分，有错或不答的 0 分，满分 48 分)
14 15 16 17 18 19 20 21
B C D D C AB BC A
D
22.(6 分) （1）F- F0 （1 分）
（2） （2 分） （2 分）
（3）摆线的长度测量有误差 （1 分）
23.(9 分)（1）A（3 分） （2）电阻 R （2 分）
（3）C（2 分） （4）b/k（2 分）
24．(12 分)
解：（1）标记 R 的位移 .........................................①
（2 分）
解得 ...........................................②（1 分）
方向：与 x 轴正方向成 450.........................................③（1 分）
（2）由 A、B 的运动情况可得
.........................................④（2 分）
.........................................⑤（2 分）
由题可得 AR:AB=1:3，因为橡皮筋的伸长是均匀的，所以
A′P:A'B′=1:3，..............................⑥（1 分）
由
.........................................⑦（1 分）
t
d
)2(2
2
0
dLgt
dF
+
22 )()( RPRPRP yyxxx −+−=
lxRP 22=
2
2
13 atlyA +=
vtxB =
BBA~PPA ′′∆′′∆
3
1=
B
P
x
x
xO
l
2
l
3
l
4
l
5
l
6
l
l 2
l
3
l
4
l
5
l
6
l
y
P
A
B
R
B
'
A
'
P
'.........................................⑧（1 分）
解得 .........................................⑨（1 分）
25．(20 分)
解:（1）对粒子受力分析如图所示，粒子恰能在 xoy 平面内做直线运动，合力为零
.........................................①（3 分）
解得 .........................................②（1 分）
（2）设粒子初速度与 x 轴正方向夹角为 θ，则 .........................................③
（1 分）
取消磁场后，粒子在水平方向由牛顿第二定律得
.........................................④（2 分）
粒子从 O 点射出运动到距离 y 轴最远（粒子在 x>0 区域内）时，粒子在 x 轴方向做匀
减速运动的速度为零，根据运动学公式有
.........................................⑤（1 分）
.........................................⑥（1 分）
粒子在竖直方向只受重力的作用下做匀加速运动
.........................................⑦（1 分）
.........................................⑧（1 分）
.........................................⑨（1 分）
解得 .........................................⑩（1 分）
（3）若在粒子束运动过程中，突然将电场变为竖直向下、场强大小变为 ，
则电场力方向竖直向上，且 ，则有洛伦兹力提供向心
力 ，即
......................................... （2 分）
如图所示，当粒子在 O 点时就改变电场，第一次打在 x 轴上
的横坐标最小，则
......................................... （2 分）
3
14 =−
A
A
y
ly
l
va 6
2
=
22 )()( qEmgqvB +=
m/s20=v
mg
qE=θtan
xmaqE =
θcosvvx =
tav xx =− 0
θsinvvy =
2
2
1 gttvh y +=
mghWG =
J10167.1 4-×=≈GW
N/C5=′E
mgEq =′
R
vmqvB
2
=
θsin21 Rx =
y
q
E
m
g
v
q
vB
O
xx
1
x
2
θ
1
1
1
2如图所示，当改变电场时粒子所在位置与打在 x 轴上的位置连线刚好为粒子做圆周运动
的直径时，粒子打在 x 轴上的横坐标最大，则
......................................... （2 分）
所以，从 O 点射出的所有粒子第一次打在 x 轴上的坐标范围为
解得 ........................................ （1 分）
33.（1）ABD (5 分)
（2）(10 分)
解：(ⅰ)气体从 A 变化到 B 时，发生等压变化，设 B 状态时的体积为 V，根据盖吕萨
克定律得到
.........................................①（2 分）
气体从 B 变化到 C 时，发生等温变化，设 C 状态时的压强为 P，根据玻意耳定律
........................................②（2 分）
解得： ........................................③（1 分）
(ⅱ)气体从 B→C 过程中温度不变，内能不变。气体从 A→B 过程中，体积变大，气体
对外做功
........................................④（2 分）
气体从外界吸收热量为 Q，根据热力学第一定律，内能的变化
........................................⑤（2 分）
解得 .......................................⑥（1 分）
34.(1) ABD (5 分)
（2） (10 分)
解：(i)光在棱镜中传播光路如图所示。
由折射定律有 .........................................①（2 分）
又 .........................................②（1 分）
θsin
2
2
Rx =
21 xxx ≤≤
m33
80m320 ≤≤ x
T
V
T
V =
0
0
00 PVVP =
TT
PP
0
0=
0
0
0 )1( VT
TPVPW −−=∆−=
WQU +=∆
00
0
)1( VPT
TQU −−=∆
γsin
45sin °
=n
nC 1sin =
4
5° γ
E
P
N
1
3
1
4解得临界角 C=45°
光线到达 CD 边时，θ=75°>C，故光线在 P 点发生全反射，无法从 CD 边射
出。..............................③（1 分）
（ii)光线在棱镜内传播 .........................................④（2 分）
在∆CEP 中，由正弦定理得 .........................................⑤（1 分）
解得
同理，在∆DNP 中， .........................................（1 分）
光在“道威棱镜”内部传播的路程为 .........................................⑥（1 分）
则光在“道威棱镜”内部传播的时间为 .........................................⑦（1 分）
解得 .........................................⑧（1 分）
v
cn =
°=° 120sin45sin
CPEP
CPEP 3
6=
DPNP 3
6=
NPEPs +=
v
st =
c
lt 22=
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