2018全国1卷物理试题解析 下载本文

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??gt② 联立①②式得t?12E③

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=mgh1④

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?E⑤ 4411mv1?mv2?0⑥ 22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h2,由机械能守恒定律有

121mv1?mgh2⑦ 422E⑧ mg联立④⑤⑥⑦式得,烟花弹上部分距地面的最大高度为h?h1?h2?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

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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1H进入磁场时,速1

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。1H的质量为

m,电荷量为q不计重力。求

1

(1)1H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

2

(3)1H第一次离开磁场的位置到原点O的距离

【答案】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。

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设11H在电场中的加速度大小为a1,初速度大小为v1,它在电场中的运动时间为t1,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?v1t1① h?12a1t1② 2??60?。1由题给条件,11H进入磁场时速度的方向与x轴正方向夹角11H进入磁场时

速度y分量的大小为a1t1?v1tan?1③ 联立以上各式得s1?23h④ 3qE?ma1⑤ (2)11H在电场中运动时,由牛顿第二定律有v?设1??1H进入磁场时速度的大小为1,由速度合成法则有v122⑥ v1?(a1t1)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

?2mv1?B?第二定律有qv1⑦

R1由几何关系得s1?2R1sin?1⑧ 联立以上各式得B?6mE⑨ 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(2m)v2?由牛顿第二定律有qE?2ma2?

12212mv1⑩ 2v??设21H第一次射入磁场时的速度大小为2,速度的方向与x轴正方向夹角为2,

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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?1222a2t2? v2? ??v2?(a2t2)2sin?2?a2t2? ?v22?? v12联立以上各式得s2?s1,?2??1,v2??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

?(2m)v2R??2R1? 动的半径公式得2qB所以出射点在原点左侧。设21H进入磁场的入射点到第一次离开磁场的出射点的距

?,由几何关系有s2??2R2sin?2? 离为s2联立④⑧???式得,21H第一次离开磁场时得位置到原点O的距离为

??s2?s223(2-1)h? 3(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,则每学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

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分,选对3个得5分:每选错1个扣3分,最低得分为0分)。

A.过程①中气体的压强逐渐减小 B.过程②中气体对外界做正功 C.过程④中气体从外界吸收了热量 D.状态c、d的内能相等 E.状态d的压强比状态b的压强小

【解析】对于E,连接Od交ab于b’, Od是等压线,则Pd?Pb',又ab是等容线,因为Tb>Tb’,所以Pb?Pb'。所以Pb?Pd,D正确。其余比较容易,不赘述。

【答案】33.(1)BDE

(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时其下方气体的体积减小了

V时,将K关闭,活塞平衡8V,不计活塞的质量和体积,外界温度保持不变,重6力加速度大小为g。求流入汽缸内液体的质量。

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