2018年度全国统一高考物理试卷（新课标）史上完整解析

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（2）将滑动变阻器滑动端置于适当的位置，闭合S1；

（3）将开关S2掷于1端，改变滑动变阻器滑动端的位置，记下此时电压表示数U1；然后将S2掷于2端，记下此时电压表（4）待测电阻阻值的表达式Rx= （5）重复步骤（3），得到如下数据：

的

的示数U2；

R0 （用R0、U1、U2表示）；

1 0.25 0.86 3.44

2 0.30 1.03 3.43

3 0.36 1.22 3.39

4 0.40 1.36 3.40

5 0.44 1.49 3.39

U1/V U2/V

（6）利用上述5次测量所得

的平均值，求得Rx= 48.2 Ω．（保留1位小数）

【分析】明确电路结构和实验原理，根据串联电路的规律可得出待测电阻的表达式，再根据数学规律即可求出待测电阻的阻值。

【解答】解：（1）根据描点法可得出对应的图象如图所示；

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（4）根据实验过程以及电路图可知，Rx与R0串联，当开关接1时，电压表测量R0两端的电压，故电流为：I=

而开关接2时，测量两电阻总的电压，则可知，Rx两端的电压为：U=U2﹣U1； 由欧姆定律可知，待测电阻阻值的表达式为：Rx==

=

R0；

（6）的平均值为=3.41；

则结合（4）中公式可知，Rx=R0==2.41R0=2.41×20.0Ω=48.2Ω；

故答案为：（1）如图所示；（4）

R0；（6）48.2。

【点评】本题考查伏安法测电阻的实验，要注意明确电压表为理解电表，其内阻无穷大，所以不会影响电路结构，直接根据串联电路规律即可确定对应的电流和电压。

11．（12分）如图，从离子源产生的甲、乙两种离子，由静止经加速电压U加速后在纸面内水平向右运动，自M点垂直于磁场边界射入匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁场左边界竖直。已知甲种离子射入磁场的速度大小为v1，并在磁场边界的N点射出；乙种离子在MN的中点射出；MN长为l。不计重力影响

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和离子间的相互作用。求 （1）磁场的磁感应强度大小； （2）甲、乙两种离子的比荷之比。

【分析】（1）离子在电场中加速，应用动能定理求出粒子的比荷，甲离子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律求出磁感应强度。 （2）离子在电场中加速，在磁场中做圆周运动，应用动能定理与牛顿第二定律求出离子的比荷，然后求出两离子比荷之比。

【解答】解：（1）甲粒子在电场中加速，由动能定理得：q1U=m1v12， 由题意可知，甲离子在磁场中做圆周运动的轨道半径：r1=l，

甲离子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：q1v1B=m1解得：B=

， ；

（2）离子在电场中加速，由动能定理得： 对甲：q1U=m1v12， 对乙：q2U=m2v22，

由题意可知，甲离子在磁场中做圆周运动的轨道半径：r1=l， 乙离子在磁场中做圆周运动的轨道半径：r2=l，

离子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得： 对甲：q1v1B=m1

，

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对乙：q2v2B=m2，

离子的比荷：k=，

解得，甲乙离子的比荷之比：

=；

；

答：（1）磁场的磁感应强度大小为

（2）甲、乙两种离子的比荷之比为1：4。

【点评】本题考查了离子在电场与磁场中的运动，离子在电场中加速、在磁场中做匀速圆周运动，分析清楚离子运动过程、求出离子在磁场中做圆周运的轨道半径是解题的关键，应用动能定理与牛顿第二定律即可解题。

12．（20分）如图，在竖直平面内，一半径为R的光滑圆弧轨道ABC和水平轨道PA在A点相切，BC为圆弧轨道的直径，O为圆心，OA和OB之间的夹角为α，sinα=．一质量为m的小球沿水平轨道向右运动，经A点沿圆弧轨道通过C点，落至水平轨道；在整个过程中，除受到重力及轨道作用力外，小球还一直受到一水平恒力的作用。已知小球在C点所受合力的方向指向圆心，且此时小球对轨道的压力恰好为零。重力加速度大小为g。求

（1）水平恒力的大小和小球到达C点时速度的大小； （2）小球达A点时动量的大小；

（3）小球从C点落至水平轨道所用的时间。

【分析】（1）根据力的合成法则，结合牛顿第二定律，及勾股定理，即可求解； （2）作CD⊥PA，依据几何关系，并由动能定理，即可求解动量大小； （3）根据运动的合成与分解，结合运动学公式，即可求解。

【解答】解：（1）设水平恒力的大小为F，小球到达C点时所受合力的大小为F，