高考真题——理科综合(北京卷)含解析.pdf
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1、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(北京卷)一、选择题1.在核反应方程如e+衣)+X中,x 表示的是A.质子 B.中子 C.电子 D.a 粒子【答案】A【解析】设 X 为:(X,根据核反应的质量数守恒:4+14=17+Z,贝 ij:Z=1电荷数守恒:2+7=8+4,则4=1,即 X 为:;1 1为质子,故选项A 正确,BCD错误。点睛:本题考查了核反应方程式,要根据电荷数守恒、质量数守恒得出X 的电荷数和质量数,从而确定X的种类。2.关于分子动理论,下列说法正确的是A.气体扩散的快慢与温度无关B.布朗运动是液体分子的无规则运动C.分子间同时存在着引力和斥力D.分子间的引
2、力总是随分子间距增大而增大【答案】C【解析】A、扩散的快慢与温度有关,温度越高,扩散越快,故 A 错误;B、布朗运动为悬浮在液体中固体小颗粒的运动,不是液体分子的热运动,固体小颗粒运动的无规则性,是液体分子运动的无规则性的间接反映,故 B 错误;C、分子间斥力与引力是同时存在,而分子力是斥力与引力的合力,分子间的引力和斥力都是随分子间距增大而减小;当分子间距小于平衡位置时,表现为斥力,即引力小于斥力,而分子间距大于平衡位置时,分子表现为引力,即斥力小于引力,但总是同时存在的,故 C 正确,D 错误。点睛:本题考查了布朗运动、扩散以及分子间的作用力的问题;注意布朗运动和扩散都说明了分子在做永不停
3、息的无规则运动,都与温度有关;分子间的斥力和引力总是同时存在的。3.用双缝干涉实验装置得到白光的干涉条纹,在光源与单缝之间加上红色滤光片后A.干涉条纹消失B.彩色条纹中的红色条纹消失C.中央条纹变成暗条纹D.中央条纹变成红色【答案】D【解析】当用白光做干涉实验时,频率相同的色光,相互矗加干涉,在光屏上形成彩色条纹,中央形成白色的亮条纹;当在光源与单缝之间加上红色滤光片后,只有红光能通过单缝,然后通过双缝后相互嶷加干涉,在光屏上形成红色干涉条纹,光屏中央为加强点,所以中央条纹变成红色亮条纹,故选项D正确,ABC错误;点睛:本题考查了光的干涉现象,注意只有频率相同、振动相同的两列波才能形成稳定的干
4、涉图像,同时要掌握哪些点是振动加强点,哪些点是振动减弱点。4.如图所示,一列简谐横波向右传播,P、Q两质点平衡位置相距0.15 m。当尸运动到上方最大位移处时,。刚好运动到下方最大位移处,则这列波的波长可能是-VQA.0.60 mB.0.30 mC.0.20 mD.0.15 m【答案】B【解析】可以画出PQ之间的最简单的波形,如图所示:同时由于PQ可以含有多个完整的波形,整理可以得到:当n=0时,A=0.3m当n=l时,A=0,1 m,故选项B正确,ACD错误。点睛:解决机械波的题目关键在于理解波的周期性,即时间的周期性或空间的周期性,得到波长的通项,再求解处波长的特殊值。5.若想检验“使月球
5、绕地球运动的力 与“使苹果落地的力”遵循同样的规律,在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下,需要验证A.地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的1/602B.月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的1/602C.自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的1/6D.苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的1/60【答案】B【解析】A、设月球质量为M 力,地球质量为M,苹果质量为m则月球受到的万有引力为:产 力G=M量MS苹果受到的万有引力为:尸=等由于月球质量和苹果质量之间的关系未知,故二者之间万有引力的关系无法确定,故选项A 错误;B、根据牛顿第二定律:7 7?=M力a力,整理可以得到:。力=亲
6、 a,故选项B 正确;C、在月球表面处:G 号-=城g 月,由于月球本身的半径大小未知,故无法求出月球表面和地面表面重力加速度的关系,故选项c 错误;D、苹果在月球表面受到引力为:产=GT,由于月球本身的半径大小未知,故无法求出苹果在月球表面受到的引力与地球表面引力之间的关系,故选项D 错误。点睛:本题考查万有引力相关知识,掌握万有引力公式,知道引力与距离的二次方成反比,即可求解。6.某空间存在匀强磁场和匀强电场。一个带电粒子(不计重力)以一定初速度射入该空间后,做匀速直线运动;若仅撤除电场,则该粒子做匀速圆周运动,下列因素与完成上述两类运动无关的是A.磁场和电场的方向B.磁场和电场的强弱C.
7、粒子的电性和电量D.粒子入射时的速度【答案】CEV=【解析】由题可知,当带电粒子在复合场内做匀速直线运动,即的=件8,则 B,若仅撤除电场,粒子仅在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,说明要满足题意需要对磁场与电场的方向以及强弱程度都要有要求,例如:电场方向向下,磁场方向垂直纸面向里等,但是对电性和电量无要求,故选项C正确,A B D错误。点睛:本题考查了带电粒子在复合场中的运动,实际上是考查了速度选择器的相关知识,注意当粒子的速度与磁场不平行时,才会受到洛伦兹力的作用,所以对电场和磁场的方向有要求的。7.研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示,下列说法正确的是A.实验前,只用带电玻璃棒与
8、电容器a板接触,能使电容器带电B.实验中,只将电容器b板向上平移,静电计指针的张角变小C.实验中,只在极板间插入有机玻璃板,静电计指针的张角变大D.实验中,只增加极板带电量,静电计指针的张角变大,表明电容增大【答案】A【解析】A、当用带电玻璃棒与电容器。板接触,由于静电感应,从而在。板感应出等量的异种电荷,从而使电容器带电,故选项A正确;sS_ QB、根据电容器的决定式:一 画,将电容器。板向上平移,即正对面积S减小,则电容C减小,根 据 一 方可知,电量。不变,则电压U增大,则静电计指针的张角变大,故选项B错误;sSC=-C、根据电容器的决定式:4成d,只在极板间插入有机玻璃板,则介电系数增
9、大,则电容C增大,根据c=-U可知,电量。不变,则电压U减小,则静电计指针的张角减小,故选项C错误;c=-D、根据 U可知,电量0增大,则电压U也会增大,则电容C不变,故选项D错误。点睛:本题是电容器动态变化分析问题,关键抓住两点:-是电容器的电量不变;二是电容与哪些因素有什么关系。8.根据高中所学知识可知,做自由落体运动的小球,将落在正下方位置。但实际上,赤道上方200m处无初速下落的小球将落在正下方位置偏东约6cm处,这一现象可解释为,除重力外,由于地球自转,下落过程小球还受到一个水平向东的“力”,该“力”与竖直方向的速度大小成正比,现将小球从赤道地面竖直上抛,考虑对称性,上升过程该“力”
10、水平向西,则小球A.到最高点时,水平方向的加速度和速度均为零B.到最高点时,水平方向的加速度和速度均不为零C.落地点在抛出点东侧D.落地点在抛出点西侧【答案】D【解析】AB、上升过程水平方向向西加速,在最高点竖直方向上速度为零,水平方向上有向西的水平速度,且有竖直向下的加速度,故 AB错;CD、下降过程向西减速,按照对称性落至地面时水平速度为0,整个过程都在向西运动,所以落点在抛出点的西侧,故 C 错,D 正确:故选D点睛:本题的运动可以分解为竖直方向上的匀变速和水平方向上的变加速运动,利用运动的合成与分解来求解。二、非选择题9 .用 图 1所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。主要实验
11、步骤如下:a.安装好实验器材。接通电源后,让拖着纸带的小车沿长木板运动,重复几次。b.选出一条点迹清晰的纸带,找一个合适的点当作计时起点。(4 0),然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点,如图2 中A、B、C、。、E、F所示。C O A-B C D E/*图 2c.通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E点时小车的速度,分别记作打、也、丫 3、V4,vsd.以速度v为纵轴、时 间f为横轴建立直角坐标系,在坐标纸上描点,如 图3所示。结合上述实验步骤,请你完成下列任务:和(1)在下列仪器和器材中,还需要使用的有(填选项前的字母)。A.电压合适的5 0 H z交流电源B.电压可调的直流电源C
12、.刻度尺D.秒表E.天平(含祛码)(2)在 图3中已标出计数点A、B、D、E对应的坐标点,请在该图中标出计数点C对应的坐标点,并画出V”图像(3)观 察M图像,可以判断小车做匀变速直线运动,其依据是。图像斜率的物理意义是%(4)描 绘 E 图像前,还不知道小车是否做匀变速直线运动。用平均速度五表示各计数点的瞬时速度,从理论上讲,对A f的要求是(选填“越小越好”或“与大小无关”);从实验的角度看,选 取 的 大 小 与 速度 测 量 的 误 差(选填 有关”或 无关”)。(5)早 在1 6世纪末,伽利略就猜想落体运动的速度应该是均匀变化的。当时只能靠滴水计时,为此他设计了如图4所示的“斜面实验
13、”,反复做了上百次,验证了他的猜想。请你结合匀变速直线运动的知识,分析说明如何利用伽利略“斜面实验 检验小球的速度是随时间均匀变化的。图4【答案】.A(2).C(3).如图所示:2T 37 47 5T t(4).小车的速度随时间均匀变化(5).加速度(6).越小越好(7).有关(8).如果小球的初速度为0,其速度 8 ,那么它通过的位移工8 户。因此只要测量小球通过不同位移所用的时间,就可以检验小球的速度是否随时间均匀变化。【解析】(1)打点计时器需用交流电源;为了计算速度需要利用刻度尺测量长度。故需要的仪器选AC(2)利用所给点迹描点连线,得图像一-B998BBBalogh2T 3T 41
14、5T t:二:二:m置翡爵爵一墨一一一:其中C 点的横坐标为3 T,纵坐标 为%(3)结合图像可以看出小球速度随时间均匀变化,所以小球做匀加速运动,图像的斜率代表了运动时的加速度.Ax(4)越小,则 碉 接近计数点的瞬时速度,所以便越小越好,计算速度需要用到Ax的测量值,所以Ax大小与速度测量的误差有关。(5)如果小球的初速度为0,其速度v o c t,那么它通过的位移g c P。因此,只要测量小球通过不同位移所用的时间,就可以检脸小球的速度是否随时间均匀变化。(要检蛉小球的速度是随时间均匀变化的,可以检蛉小球运动位移与时间的平方成正比,利用滴水可以得到小球的运动时间,并测出小球在相应时间内的
15、位移,则可以将证。)点睛:本题考查了速度与与时间得关系,速度没有办法直接测量,所以要利用物理关系转化,转换成我们能够测量的量,然后在来验证速度与时间得关系。1 0.2 0 2 2 年将在我国举办第二十四届冬奥会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。某滑道示意图如下,长直助滑道A 8 与 弯 曲 滑 道 平 滑 衔 接,滑 道 高 =10m,C是半径R=20 m圆弧的最低点,质量加=6 0k g 的运动员从A 处由静止开始匀加速下滑,加速度a=4.5 m/s 2,到达8 点时速度VB=30 m/s。取重力加速度g=10 m/s2o(1)求长直助滑道A B 的长度L;(2)求运动员在A B 段所受
16、合外力的冲量的/大小;(3)若不计8 C 段的阻力,画出运动员经过C点时的受力图,并求其所受支持力F,v 的大小。【答案】(1)1 00m (2)1800N-S(3)39 00N【解析】(1)己知A B 段的初末速度,则利用运动学公式可以求解斜面的长度,即v2-Vg=2aLL=-=100m可解得:2a(2)根据动量定理可知合外力的冲量等于动量的该变量所以/=mvB-0=1800N -s(3)小球在最低点的受力如图所示由牛顿第二定律可得:N-m g=m*从B运动到C由动能定理可知:nigh=诟解得;N=3900N故本题答案是:(1)L=100m(2)7=1800W-s(3)N=3900N点睛:本
17、题考查了动能定理和圆周运动,会利用动能定理求解最低点的速度,并利用牛顿第二定律求解最低点受到的支持力大小。11.如 图 1所示,用电动势为从内阻为r 的电源,向滑动变阻器R供电。改变变阻器H 的阻值,路端电压U 与电流/均随之变化。(1)以 U 为纵坐标,/为横坐标,在图2 中画出变阻器阻值R变化过程中U-/图像的示意图,并说明S/图像与两坐标轴交点的物理意义。(2)a.请在图2 画好的U-/关系图线上任取一点,画出带网格的图形,以其面积表示此时电源的输出功率;b.请推导该电源对外电路能够输出的最大电功率及条件。(3)请写出电源电动势定义式,并结合能量守恒定律证明:电源电动势在数值上等于内、外
18、电路电势降落之和。【答案】(1)U-/图象如图所示:图象与纵轴交点的坐标值为电源电动势,与横轴交点的坐标值为短路电流b.4 r(3)见解析【解析】(1)UU图像如图所示,其中图像与纵轴交点的坐标值为电源电动势,与横轴交点的坐标值为短路电流(2)a.如图所示b.电源输出的电功率:E E2P=I2R=(-)2/?=-、R+r 产R+2r +Rp当外电路电阻R=,时,电源输出的电功率最大,为 巾8 =万 1 V非 静 电 力H _(3)电动势定义式:q根据能量守恒定律,在 图1所示电路中,非静电力做功w产生的电能等于在外电路和内电路产生的电热,即W=I2rt+I2Rt=Irq+IRqE=Ir+1R=
19、U 内 +U 外本题答案是:(1)U-/图像如图所示,其中图像与纵轴交点的坐标值为电源电动势,与横轴交点的坐标值为短路电流(2)a.如图所示(3)E=U内+U外点睛:运用数学知识结合电路求出回路中最大输出功率的表达式,并求出当/?=,时,输出功率最大。12.(1)静电场可以用电场线和等势面形象描述。a.请根据电场强度的定义和库仑定律推导出点电荷。的场强表达式;b.点电荷的电场线和等势面分布如图所示,等势面又、$2到点电荷的距离分别为1、上。我们知道,电场线的疏密反映了空间区域电场强度的大小。请计算Si、S2上单位面积通过的电场线条数之比M/也。(2)观测宇宙中辐射电磁波的天体,距离越远单位面积
20、接收的电磁波功率越小,观测越困难。为了收集足够强的来自天体的电磁波,增大望远镜口径是提高天文观测能力的一条重要路径。2016年9月2 5日,世界上最大的单口径球面射电望远镜FAST在我国贵州落成启用,被誉为“中 国 天 眼FAST直径为500 m,有效提高了人类观测宇宙的精度和范围。a.设直径为100m的望远镜能够接收到的来自某天体的电磁波功率为 匕,计算FAST能够接收到的来自该天体的电磁波功率匕;b.在宇宙大尺度上,天体的空间分布是均匀的,仅以辐射功率为尸的同类天体为观测对象,设直径为100m望远镜能够观测到的此类天体数目是N o,计算FAST能够观测到的此类天体数目N。【答案】(1)a.
21、Q?/b.1(2)a.2 5匕 1 2 5N。(2)a.地球上不同望远镜观测同一天体,单位面积上接收的功率应该相同,因此50 023而325 匕b.在宇宙大尺度上,天体的空间分布是均匀的。因此一个望远镜能观测到的此类天体数目正比于以望远镜为球心、以最远观测距离为半径的球体体积。设地面上望远镜能观测到此类天体需收集到的电磁波的总功率的最小值为尸o,直径为1 0 0 m 望远镜和F A S T能观测到的最远距离分别为L o 和 L50 0 7 P 1 0 0 7 PP0=兀(亍)一 7 =成 亍)-22 4成2 2 4兀/则可得L=5LoL3N=-N0=125N0则Lo故本题答案是:(1)aE=k
22、-r2(2)a=2 5P ;b,N=1 2 5N()点睛:本题是一道信息题,要读懂题目中所描述的物理情景,然后结合物理知识求解,在电场线条数一定的情况下,圆的半径越大,则单位面积上的条数就越少;同样要知道地球上不同望远镜观测同一天体,单位面积上接收的功率应该相同,要借助于这些条件处理问题。理科综合能力测试 化 学(北京卷)本试卷共1 6 页,共 3 0 0 分。考试时长1 5 0 分钟。考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。可能用到的相对原子质量:H 1 C 1 2 N 1 4 O 1 6第一部分(选择题)1.下列我国科技成果所涉及物质的应用中,发
23、生的不尽化学变化的是A.A B.B C.C D.D11 一 二 一 二,上A.甲醇低温所制氢气用于新能源汽车B.气、瓶用作“人造太阳”核聚变燃料C.偏二甲胡用作发射“天宫二号”的火箭燃料D.开采可燃冰,将其作为能源使用【答案】B【解析】分析:A 项,甲酹低温制氢气有新物质生成,属于化学变化;B 项,气、氤用作核聚变燃料,是核反应,不属于化学变化;C项,偏二甲腑与N2。反应生成。5、冲和 出0,放出大量热,属于化学变化;D 项,可燃冰是甲烷的结晶水合物,CH4燃烧生成C 5 和 比。,放出大量熟,属于化学变化。详解:A 项,甲醇低温制氢气有新物质生成,属于化学变化;BJ页,气、氤用作核聚变燃料,
24、是核反应,不属于化学变化;C项,偏二甲胱与Na。*反应生成C 6、N2和 坨。,放出大量热,反应的化学方程式为C2HSN2+2N2OI加NaT+ZCChTMltO,属于化学变化;D 项,可燃冰是甲烷的结晶水合物,燃烧生成C 5 和 坨 0,放出大量热,反应的化学方程式为陋-2 6 铤C S-2 W O,属于化学变化;答案选B。点睛:本题考查化学变化、核反应的区别,化学变化的特征是有新物质生成。注意化学变化与核反应的区别,化学变化过程中原子核不变,核反应不属丁化学反应。2.我国科研人员提出了由CO2和 CH4转化为高附加值产品CH3coOH的催化反应历程。该历程示意图如下。/一过滤太-、-下列说
25、法不巧碘的是A.生成CH3co0H总反应的原子利用率为100%B.CH4-CH3co0H过程中,有 CH 键发生断裂C.一放出能量并形成了 c c 键D.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率【答案】D【解析】分析:A 项,生成CH3co0H的总反应为CHHCCh里圆-C H 3 c o 0 H,原子利用率为100%;B 项,CH 选择性活化变为过程中,有 1个 C-H键发生断裂;C 项,根据图示,的总能量高于的总能量,一放出能量并形成C-C键;D 项,催化剂只影响化学反应速率,不影响化学平衡,不能提高平衡转化率。详解:A 项,根据图示C E 与 CO2在催化剂存在时生成CH3coOH,总反应为
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