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【原创】（新高考）2022届高考仿真卷模拟卷 物理（七）
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这是一份【原创】（新高考）2022届高考仿真卷模拟卷 物理（七），文件包含原创新高考2022届高三二轮综合卷物理七学生版doc、原创新高考2022届高三二轮综合卷物理七教师版doc、原创新高考2022届高三二轮综合卷物理七答题卡pdf等3份试卷配套教学资源，其中试卷共18页， 欢迎下载使用。
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．大雾天气，司机以10 m/s的速度在水平路面上向前行驶，突然发现汽车已开到一个丁字路口，前面15 m处是一条小河，司机可采用紧急刹车或紧急转弯两种方法避险。已知车与地面之间的动摩擦因数为0.6，g＝10 m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列措施中正确的是( )
A．紧急刹车
B．紧急转弯
C．两种都可以
D．两种都不可以
【答案】A
【解析】由题意紧急刹车得位移，又由牛顿第二定律得，解得，故紧急刹车是安全的的，而紧急拐弯需要很大的向心力，容易发生侧翻是不安全的。
2．有一种特殊电四极子的电荷分布及位置关系如图所示，A位于+2q电荷的正上方。下列说法正确的是( )
A．A、B两点电势的高低关系φA<φB
B．A、B两点场强的大小关系EA>EB
C．电子在A点的电势能小于在B点的电势能
D．只受电场力的电子从A点静止释放，将做加速度逐渐减小的加速运动
【答案】C
【解析】电势是标量，正电荷周围电势为正，负电荷周围电势为负，A离负电荷远，B离负电荷近，故φA>φB，故A错误；由点电荷电场强度公式，得B点合场强分别，＋2q电荷在A点的电场强度，方向竖直向上，而两侧负电荷在A电的合场强竖直向下，故合场强为两者相减，故必有EA3．观察电容器的充、放电现象的实验电路如图甲所示，将开关S与a端相连，电容器充电；然后把开关S掷向b端，电容器放电。计算机与电流传感器相连接，记录这一过程电流随时间变化的I－t曲线如图乙所示。下列说法错误的是( )
A．t1～t2时间内，电容器上极板带正电
B．t3～t4时间内，电阻R中的电流方向从左向右
C．t1～t2时间内，电容器带电量与两板间电压比值保持不变
D．t3～t4时间内，电容器带电量与两板间电压比值逐渐减小
【答案】D
【解析】t1～t2时间内，电源对电容器进行充电，电容器上极板与电源正极相连，故上极板带正电，A正确；t3～t4时间内，电容器放电，上极板的正电荷向右通过电阻R，故电阻R中的电流方向从左向右，B正确；电容器的电容C由内部结构决定，由电容的定义式C＝eq \f(Q,U)，可知，电容器带电量与两板间电压比值保持不变，与充电、放电无关，C正确，D错误。故选D。
4．2019年3月10日，长征三号乙运载火箭将“中星6C”通信卫星（记为卫星Ⅰ）送入地球同步轨道上，主要为我国、东南亚、澳洲和南太平洋岛国等地区提供通信与广播业务。在同平面内的圆轨道上有一颗中轨道卫星Ⅱ，它运动的每个周期内都有一段时间t（t未知）无法直接接收到卫星Ⅰ发出的电磁波信号，因为其轨道上总有一段区域没有被卫星Ⅰ发出的电磁波信号覆盖到，这段区域对应的圆心角为2α。已知卫星Ⅰ对地球的张角为2β，地球自转周期为T0，万有引力常量为G，则根据题中条件，可求出( )
A．地球的平均密度为
B．卫星Ⅰ、Ⅱ的角速度之比为
C．卫星Ⅱ的周期为
D．题中时间t为
【答案】C
【解析】设卫星Ⅰ、Ⅱ的轨道半径分别为R1和R2，因卫星Ⅰ为同步卫星，则有，且有，其中R为地球的半径，联立解得，A错误；设卫星Ⅰ、Ⅱ的角速度分别为和，如图所示，在三角形AOB中，有，即，根据，可得，故有，联立以上各式，有，B错误；根据，可得，因卫星Ⅰ为同步卫星，则其周期为T0，设卫星Ⅱ的周期为T2，则有，整理得，C正确；若卫星Ⅰ和卫星Ⅱ均不运动，卫星Ⅱ对应为圆心角为2α，则有，但卫星之间是有相对运动的，所以时间不可能为，D错误。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
5．如图，跨过光滑定滑轮的轻绳一端系着皮球（系绳延长线过球心）、一端连在水平台上的玩具小车上，车牵引着绳使球沿光滑竖直墙面从较低处上升。则在球匀速上升且未离开墙面的过程中( )
A．玩具小车做匀速运动
B．玩具小车做减速运动
C．绳对球的拉力大小不变
D．球对墙的压力逐渐增大
【答案】BD
【解析】设绳与竖直方向的夹角为，如图所示，将球的速度分解，可知沿绳方向的分速度（即绳子的速度）为，因球匀速上滑过程中角将增大，所以将减小，故小车做减速运动，A错误，B正确；球受三力作用处于平衡状态，设球重为G，则绳对球的拉力大小T、球对墙的压力大小N分别为，，所以，随的增大，T、N均增大，C错误，D正确。
6．如图所示，载有电流方向相同、大小分别为2I和I的长直通电导线a、b相距为L，垂直穿过一水平放置的表面粗糙的木板，O点为两导线连线的中点，M、N两点关于O点对称且距离大于eq \f(1,2)L。一带正电的小物块从M点以某一初速度沿连线MN向N点运动，并能通过N点。已知通电长直导线周围某点的磁感应强度大小满足B＝keq \f(I,r)，其中k为常数，I为导线中的电流强度，r为该点与导线间的距离，则( )
A．小物块在M点对桌面的压力比在N点的大
B．MN连线上磁感应强度为零的点在ON之间
C．小物块经过O点时的加速度比经过N点时的加速度大
D．小物块从M运动到O的过程中对木板的压力一直增大
【答案】BD
【解析】设MN连线上磁感应强度为零的点距离右侧直导线的距离为x，则，解得，即MN连线上磁感应强度为零的点在ON之间，B正确；根据安培定则可知，两条通电直导线在M点的合磁场方向向里，小物块在M点受向上的洛伦兹力，小物块在M点对桌面的压力，因为MN连线上磁感应强度为零的点在ON之间，则两条通电直导线在N点的合磁场方向向外，小物块在N点受向下的洛伦兹力，小物块在N点对桌面的压力，可知小物块在M点对桌面的压力比在N点的小，A错误；因O点的磁场方向向里，物块在O点受洛伦兹力向上，则在O点时有，N点的合磁场方向向外，小物块在N点受向下的洛伦兹力，小物块在N点有，则小物块经过O点时的加速度比经过N点时的加速度小，C错误；从M到O合磁场方向向里，则物块受洛伦兹力向上，物块对木板的压力，小物块从M运动到O的过程中，随着速度v和合磁场B的减小，则物块对木板的压力一直增大，D正确。
7．如图所示是一块扇形玻璃棱镜的竖直截面，其圆心角为90°，OC边沿水平方向，OD边沿竖直方向。由a、b两单色光组成的入射光从OC边的A点入射，入射角θ＝60°，a光从圆弧边的B点竖直向下出射，其中BC弧长占整个CD弧长的eq \f(1,3)，b光从圆弧边向左下方出射。则( )
A．a光在棱镜中的折射率为eq \r(3)
B．b光的频率比a光小
C．b光的光子动量比a光大
D．b光在棱镜中的传播时间比a光短
【答案】ABD
【解析】由于弧长占整个弧长的eq \f(1,3)，如图所示，故，设A处折射角为，则折射率，B处的折射角为60°，则有，联立可得，则，故A正确；由题意可得b光的出射点在之间，由折射率表达式可知，频率越高折射率越大，所以，故B正确；由，可得，故C错误；由，可知，而，所以b光在棱镜中的传播时间比a光短，故D正确。
8．如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L＝0.30 m。导轨电阻忽略不计，其间连接有固定电阻R＝0.40 Ω。导轨上停放一质量m＝0.10 kg、电阻r＝0.20 Ω的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度B＝0.50 T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。用一外力F沿水平方向拉金属杆ab，使之由静止开始做加速运动，电压传感器（工作电流很小可以忽略）可将R两端的电压U即时采集并输入电脑，获得电压U随时间t变化的关系如图乙所示。运动过程中，ab与导轨始终垂直且接触良好，对于运动过程以下说法正确的是( )
A．在外力F作用下金属杆ab一定做匀加速直线运动，且a＝2 m/s2
B．第2 s末外力F的瞬时功率为0.2 W
C．如果外力在0～2 s所做功为0.3 J，则该过程金属杆上产生的焦耳热约为0.033 J
D．若2 s末撤去外力，则杆ab还能运动约5.33 m
【答案】CD
【解析】电阻R两端的电压，由图示图像可知，则
0.1v＝0.1t，v＝t，由匀变速直线运动的速度－时间公式v＝v0＋at，可知金属杆做初速度为零的匀加速直线运动，加速度a＝1 m/s2，故A错误；2 s末金属杆的速度为v＝at＝2 m/s，此时金属杆受到的安培力，由牛顿第二定律得F－F安培＝ma，代入数据解得F＝0.175 N，2 s末拉力的瞬时功率为P＝Fv＝0.35 W，故B错误；在0～2s内，由能量守恒定律得，金属杆上产生的焦耳热为
，代入数据解得QR≈0.033J，故C正确；撤去拉力后，对金属杆ab，由动量定理得－BiLt＝0－mv，其中it＝q，则BLq＝mv，设撤去拉力后金属杆滑行的距离为x，由法拉第电磁感应定律得，平均感应电流，通过导体棒的电荷量，解得，联立解得，代入数据解得x≈5.33 m，故D正确。
三、非选择题：共60分。考试根据要求作答。
9．(4分)封闭汽缸内一定质量的理想气体由状态A经状态B再变化到状态C，其体积V随热力学温度T变化的关系图象如图所示，气体在状态B时的温度T2＝________K。气体在从状态A变化到状态B的过程中吸收热量Q1＝240 J，对外做功为W＝100 J。则气体由状态B变化到状态C的过程中，气体向外传递的热量Q2＝________J。
【答案】600 140
【解析】AB延长线过原点，即AB过程的V与T成正比，故A到B过程为等压过程，对A到B的过程运用盖－吕萨克定律可得，代入图象中的数据可得气体在状态B时的温度，因为气体是一定质量的理想气体，而一定质量的理想气体的内能只跟温度有关，因为，所以A与C的内能相同，故A到B内能的增加量等于B到C内能的减小量，即，根据热力学第一定律可得，A到B过程气体对外做功，故，又已知，可得，，根据热力学第一定律可得，B到C为等容过程，故，所以，故气体向外放出的热量为140 J。
10．(4分)一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝1.0 s时刻的波形如图所示，此时波刚好传播到x＝5 m处的M点，t＝1.5 s时刻x＝10 m处的质点Q刚好开始振动c，则此简谐横波的周期为______s，当质点Q第3次出现在波谷时，x＝______m处的质点刚好开始振动。
【答案】0.4 19
【解析】由题意可知波从M点传播到Q点所用时间，传播的距离，所以波速，由图可知波长，所以波的周期，质点Q开始振动时沿y轴负方向振动，经过到达波谷，所以质点Q从开始振动到第3次出现在波谷经历的时间，所以这段时间内波传播的位移，此时波传到的位置坐标。
11．(6分)某同学利用如图甲所示的装置验证动量定理。所用电源的频率f＝50 Hz，重物和托盘的质量为m，小车的质量为M，重力加速度g＝10 m/s2，将打点计时器所在的一端垫高，以平衡小车与木板之间的摩擦力，之后通过合理的实验操作得到了如图乙所示的纸带，图中各点为连续的计时点。
(1)打下计时点2时，小车的瞬时速度大小为_______（结果保留三位有效数字）；
(2)取打下计时点1～5的过程研究，打下计时点1、5时小车的速度大小分别为、，则验证动量定理的表达式为_______（用题中所给物理量符号表示）；
(3)若实验过程中发现m所受重力的冲量大于系统动量的增加量，造成此问题的原因可能是_______。
【答案】(1)0.575 (2) (3)摩擦力未平衡完
【解析】(1)打点计时器频率是50 Hz，所以周期是0.02 s，打下计时点2时，小车的瞬时速度大小为。
(2)动量定理的内容是合力的冲量等于动量的变化量，已平衡摩擦力，所以系统的合力等于重物和托盘的重力，则合力的冲量为，系统的动量变化量为，则验证动量定理的表达式为。
(3)若实验过程中发现m所受重力的冲量大于系统动量的增加量，说明系统的合力小于重物与托盘的重力，造成此问题的原因可能是摩擦力未平衡完。
12．(6分)“用霍尔元件测量磁场”的实验中，把载流子为带负电的电子e的霍尔元件接入电路，如图甲所示，电流为I，方向向右，长方体霍尔元件长、宽、高分别为a＝6.00 mm、b＝5.00 mm、c＝0.20 mm，处于竖直向上的恒定匀强磁场中。
(1)前后极板M、N，电势较高的是________（填“M极”或“N极”）。
(2)某同学在实验时，改变电流的大小，记录了不同电流下对应的UH值，如表所示：
请根据表格中的数据，在坐标乙中画出UH－I图像。已知该霍尔元件单位体积中自由载流子个数为n＝6.25×1019 m－3，则根据图像，由公式I＝nebcv，可算出磁场B＝______T（保留2位有效数字）。
(3)有同学认为代表了霍尔元件的电阻，请问这种想法正确吗？请说明理由：____________。
【答案】(1)M极 (2)见解析图 0.016 (3)不正确，电流I不是由UH产生的
【解析】(1)因电子的运动方向与电流方向相反，依据左手定则可知，电子受到的洛伦兹力方向偏向N极，则M极的电势偏高。
(2)依据表格数据，作出UH－I图象，如图所示，根据，则有UH＝Bbv，而I＝nebcv，可得，依据UHI图像可知，其斜率为k≈7.8；因此磁场B＝7.8×6.25×1019×1.6×10－19×0.20×10－3 T≈0.016 T。
(3)不正确，原因是电流I不是由UH产生的。
13．(10分)甲、乙两辆玩具小车在0时刻都以相同的初速度从坐标原点处做加速直线运动，甲的位移与时间的比值eq \f(x,t)与运动时间t的关系图像如图1所示；乙的加速度与运动时间t的关系图像如图2所示，已知2 s末甲、乙的速度大小相等。求：
(1)甲小车的加速度大小及2 s内的位移大小；
(2)2 s末时乙小车的加速度大小。
【解析】(1)由图甲得，整理得
与匀变速直线运动位移时间关系
对比可得甲小车的加速度
小车甲的初速度
2s内小车甲的位移。
(2)2 s末甲小车的速度大小为
由
知图像图时间轴围的面积表示速度变化量的大小，对乙得
代入数据解得。
14．(12分)如图所示，一段半径R、圆心角为37°的光滑圆弧BC上端点与斜坡AB平滑连接，下端切线水平，与一倾角为α的斜坡CD连接，质量为m的小球P从斜坡上某位置由静止释放，运动过程中与静止在圆弧末端质量为m′的小球Q相碰，碰撞时间极短，碰撞过程中系统损失的动能为小球P碰撞前动能的eq \f(1,4)，碰撞后两个小球离开圆弧先后落到斜坡上，它们在空中发生的位移之比为1∶4。两个小球可视为质点，小球P释放前与小球Q的竖直距离，小球P与斜坡间的动摩擦因数μ＝eq \f(3,8)，当地重力加速度为g。求：
(1)小球P与Q碰撞前瞬间对圆弧轨道的压力；
(2)小球Q的质量。
【解析】(1)小球从开始释放到到达Q点由动能定理
在Q点时
解得，FNQ＝3mg。
(2)两球碰后做平抛运动，则由
可知位移
则PQ碰后的速度之比为
两球碰撞时由动量守恒
能量关系
解得。
15．(18分)如图甲所示，一对平行金属板M、N，两板长为L，两板间距离也为L，置于O1处的粒子发射源可沿两板的中线O1O发射初速度为v0、电荷量为q、质量为m的带正电的粒子，M、N板间加变化规律如图乙所示交变电压UMN；金属板的右边界与y轴重合，板的中心线O1O与x轴重合，y轴右侧存在垂直坐标平面向里的匀强磁场。t＝0时刻发射的粒子1恰好贴着N板右侧垂直y轴射出；时刻发射的粒子2与粒子1的运动轨迹交于磁场P点，已知P点的纵坐标为L。不计粒子重力及相互间作用力，求
(1)U0的大小；
(2)磁场的磁感应强度的大小B；
(3)判断粒子1、2哪个先到达P点，并求到达P点的时间差。
【解析】(1)时刻入射的粒子在两板间运动轨迹如图甲所示
由水平方向匀速直线运动有
由竖直方向匀加速直线运动有
由牛顿第二定律有
解得。
(2)由(1)同理可知时刻入射的粒子恰好贴着M板右侧垂直y轴射入磁场， 粒子进入磁场时的y方向的速度大小
故进入磁场时速度大小
（或能体现出由于进入磁场时y方向速度为零，故速度等于也可得分）
如图乙，由几何关系可得
解得
带电粒子在磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律，得
解得。
(3)粒子在磁场中运动的周期
粒子1到达P点的时刻
粒子2到达P点的时刻
所以
由于故粒子2先到达P点，到达P点的时间差。
I/mA
1.3
2.2
3.0
3.7
4.4
UH/mV
10.2
17.3
23.6
29.1
34.6
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．大雾天气，司机以10 m/s的速度在水平路面上向前行驶，突然发现汽车已开到一个丁字路口，前面15 m处是一条小河，司机可采用紧急刹车或紧急转弯两种方法避险。已知车与地面之间的动摩擦因数为0.6，g＝10 m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列措施中正确的是( )
A．紧急刹车
B．紧急转弯
C．两种都可以
D．两种都不可以
【答案】A
【解析】由题意紧急刹车得位移，又由牛顿第二定律得，解得，故紧急刹车是安全的的，而紧急拐弯需要很大的向心力，容易发生侧翻是不安全的。
2．有一种特殊电四极子的电荷分布及位置关系如图所示，A位于+2q电荷的正上方。下列说法正确的是( )
A．A、B两点电势的高低关系φA<φB
B．A、B两点场强的大小关系EA>EB
C．电子在A点的电势能小于在B点的电势能
D．只受电场力的电子从A点静止释放，将做加速度逐渐减小的加速运动
【答案】C
【解析】电势是标量，正电荷周围电势为正，负电荷周围电势为负，A离负电荷远，B离负电荷近，故φA>φB，故A错误；由点电荷电场强度公式，得B点合场强分别，＋2q电荷在A点的电场强度，方向竖直向上，而两侧负电荷在A电的合场强竖直向下，故合场强为两者相减，故必有EA
A．t1～t2时间内，电容器上极板带正电
B．t3～t4时间内，电阻R中的电流方向从左向右
C．t1～t2时间内，电容器带电量与两板间电压比值保持不变
D．t3～t4时间内，电容器带电量与两板间电压比值逐渐减小
【答案】D
【解析】t1～t2时间内，电源对电容器进行充电，电容器上极板与电源正极相连，故上极板带正电，A正确；t3～t4时间内，电容器放电，上极板的正电荷向右通过电阻R，故电阻R中的电流方向从左向右，B正确；电容器的电容C由内部结构决定，由电容的定义式C＝eq \f(Q,U)，可知，电容器带电量与两板间电压比值保持不变，与充电、放电无关，C正确，D错误。故选D。
4．2019年3月10日，长征三号乙运载火箭将“中星6C”通信卫星（记为卫星Ⅰ）送入地球同步轨道上，主要为我国、东南亚、澳洲和南太平洋岛国等地区提供通信与广播业务。在同平面内的圆轨道上有一颗中轨道卫星Ⅱ，它运动的每个周期内都有一段时间t（t未知）无法直接接收到卫星Ⅰ发出的电磁波信号，因为其轨道上总有一段区域没有被卫星Ⅰ发出的电磁波信号覆盖到，这段区域对应的圆心角为2α。已知卫星Ⅰ对地球的张角为2β，地球自转周期为T0，万有引力常量为G，则根据题中条件，可求出( )
A．地球的平均密度为
B．卫星Ⅰ、Ⅱ的角速度之比为
C．卫星Ⅱ的周期为
D．题中时间t为
【答案】C
【解析】设卫星Ⅰ、Ⅱ的轨道半径分别为R1和R2，因卫星Ⅰ为同步卫星，则有，且有，其中R为地球的半径，联立解得，A错误；设卫星Ⅰ、Ⅱ的角速度分别为和，如图所示，在三角形AOB中，有，即，根据，可得，故有，联立以上各式，有，B错误；根据，可得，因卫星Ⅰ为同步卫星，则其周期为T0，设卫星Ⅱ的周期为T2，则有，整理得，C正确；若卫星Ⅰ和卫星Ⅱ均不运动，卫星Ⅱ对应为圆心角为2α，则有，但卫星之间是有相对运动的，所以时间不可能为，D错误。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
5．如图，跨过光滑定滑轮的轻绳一端系着皮球（系绳延长线过球心）、一端连在水平台上的玩具小车上，车牵引着绳使球沿光滑竖直墙面从较低处上升。则在球匀速上升且未离开墙面的过程中( )
A．玩具小车做匀速运动
B．玩具小车做减速运动
C．绳对球的拉力大小不变
D．球对墙的压力逐渐增大
【答案】BD
【解析】设绳与竖直方向的夹角为，如图所示，将球的速度分解，可知沿绳方向的分速度（即绳子的速度）为，因球匀速上滑过程中角将增大，所以将减小，故小车做减速运动，A错误，B正确；球受三力作用处于平衡状态，设球重为G，则绳对球的拉力大小T、球对墙的压力大小N分别为，，所以，随的增大，T、N均增大，C错误，D正确。
6．如图所示，载有电流方向相同、大小分别为2I和I的长直通电导线a、b相距为L，垂直穿过一水平放置的表面粗糙的木板，O点为两导线连线的中点，M、N两点关于O点对称且距离大于eq \f(1,2)L。一带正电的小物块从M点以某一初速度沿连线MN向N点运动，并能通过N点。已知通电长直导线周围某点的磁感应强度大小满足B＝keq \f(I,r)，其中k为常数，I为导线中的电流强度，r为该点与导线间的距离，则( )
A．小物块在M点对桌面的压力比在N点的大
B．MN连线上磁感应强度为零的点在ON之间
C．小物块经过O点时的加速度比经过N点时的加速度大
D．小物块从M运动到O的过程中对木板的压力一直增大
【答案】BD
【解析】设MN连线上磁感应强度为零的点距离右侧直导线的距离为x，则，解得，即MN连线上磁感应强度为零的点在ON之间，B正确；根据安培定则可知，两条通电直导线在M点的合磁场方向向里，小物块在M点受向上的洛伦兹力，小物块在M点对桌面的压力，因为MN连线上磁感应强度为零的点在ON之间，则两条通电直导线在N点的合磁场方向向外，小物块在N点受向下的洛伦兹力，小物块在N点对桌面的压力，可知小物块在M点对桌面的压力比在N点的小，A错误；因O点的磁场方向向里，物块在O点受洛伦兹力向上，则在O点时有，N点的合磁场方向向外，小物块在N点受向下的洛伦兹力，小物块在N点有，则小物块经过O点时的加速度比经过N点时的加速度小，C错误；从M到O合磁场方向向里，则物块受洛伦兹力向上，物块对木板的压力，小物块从M运动到O的过程中，随着速度v和合磁场B的减小，则物块对木板的压力一直增大，D正确。
7．如图所示是一块扇形玻璃棱镜的竖直截面，其圆心角为90°，OC边沿水平方向，OD边沿竖直方向。由a、b两单色光组成的入射光从OC边的A点入射，入射角θ＝60°，a光从圆弧边的B点竖直向下出射，其中BC弧长占整个CD弧长的eq \f(1,3)，b光从圆弧边向左下方出射。则( )
A．a光在棱镜中的折射率为eq \r(3)
B．b光的频率比a光小
C．b光的光子动量比a光大
D．b光在棱镜中的传播时间比a光短
【答案】ABD
【解析】由于弧长占整个弧长的eq \f(1,3)，如图所示，故，设A处折射角为，则折射率，B处的折射角为60°，则有，联立可得，则，故A正确；由题意可得b光的出射点在之间，由折射率表达式可知，频率越高折射率越大，所以，故B正确；由，可得，故C错误；由，可知，而，所以b光在棱镜中的传播时间比a光短，故D正确。
8．如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L＝0.30 m。导轨电阻忽略不计，其间连接有固定电阻R＝0.40 Ω。导轨上停放一质量m＝0.10 kg、电阻r＝0.20 Ω的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度B＝0.50 T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。用一外力F沿水平方向拉金属杆ab，使之由静止开始做加速运动，电压传感器（工作电流很小可以忽略）可将R两端的电压U即时采集并输入电脑，获得电压U随时间t变化的关系如图乙所示。运动过程中，ab与导轨始终垂直且接触良好，对于运动过程以下说法正确的是( )
A．在外力F作用下金属杆ab一定做匀加速直线运动，且a＝2 m/s2
B．第2 s末外力F的瞬时功率为0.2 W
C．如果外力在0～2 s所做功为0.3 J，则该过程金属杆上产生的焦耳热约为0.033 J
D．若2 s末撤去外力，则杆ab还能运动约5.33 m
【答案】CD
【解析】电阻R两端的电压，由图示图像可知，则
0.1v＝0.1t，v＝t，由匀变速直线运动的速度－时间公式v＝v0＋at，可知金属杆做初速度为零的匀加速直线运动，加速度a＝1 m/s2，故A错误；2 s末金属杆的速度为v＝at＝2 m/s，此时金属杆受到的安培力，由牛顿第二定律得F－F安培＝ma，代入数据解得F＝0.175 N，2 s末拉力的瞬时功率为P＝Fv＝0.35 W，故B错误；在0～2s内，由能量守恒定律得，金属杆上产生的焦耳热为
，代入数据解得QR≈0.033J，故C正确；撤去拉力后，对金属杆ab，由动量定理得－BiLt＝0－mv，其中it＝q，则BLq＝mv，设撤去拉力后金属杆滑行的距离为x，由法拉第电磁感应定律得，平均感应电流，通过导体棒的电荷量，解得，联立解得，代入数据解得x≈5.33 m，故D正确。
三、非选择题：共60分。考试根据要求作答。
9．(4分)封闭汽缸内一定质量的理想气体由状态A经状态B再变化到状态C，其体积V随热力学温度T变化的关系图象如图所示，气体在状态B时的温度T2＝________K。气体在从状态A变化到状态B的过程中吸收热量Q1＝240 J，对外做功为W＝100 J。则气体由状态B变化到状态C的过程中，气体向外传递的热量Q2＝________J。
【答案】600 140
【解析】AB延长线过原点，即AB过程的V与T成正比，故A到B过程为等压过程，对A到B的过程运用盖－吕萨克定律可得，代入图象中的数据可得气体在状态B时的温度，因为气体是一定质量的理想气体，而一定质量的理想气体的内能只跟温度有关，因为，所以A与C的内能相同，故A到B内能的增加量等于B到C内能的减小量，即，根据热力学第一定律可得，A到B过程气体对外做功，故，又已知，可得，，根据热力学第一定律可得，B到C为等容过程，故，所以，故气体向外放出的热量为140 J。
10．(4分)一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝1.0 s时刻的波形如图所示，此时波刚好传播到x＝5 m处的M点，t＝1.5 s时刻x＝10 m处的质点Q刚好开始振动c，则此简谐横波的周期为______s，当质点Q第3次出现在波谷时，x＝______m处的质点刚好开始振动。
【答案】0.4 19
【解析】由题意可知波从M点传播到Q点所用时间，传播的距离，所以波速，由图可知波长，所以波的周期，质点Q开始振动时沿y轴负方向振动，经过到达波谷，所以质点Q从开始振动到第3次出现在波谷经历的时间，所以这段时间内波传播的位移，此时波传到的位置坐标。
11．(6分)某同学利用如图甲所示的装置验证动量定理。所用电源的频率f＝50 Hz，重物和托盘的质量为m，小车的质量为M，重力加速度g＝10 m/s2，将打点计时器所在的一端垫高，以平衡小车与木板之间的摩擦力，之后通过合理的实验操作得到了如图乙所示的纸带，图中各点为连续的计时点。
(1)打下计时点2时，小车的瞬时速度大小为_______（结果保留三位有效数字）；
(2)取打下计时点1～5的过程研究，打下计时点1、5时小车的速度大小分别为、，则验证动量定理的表达式为_______（用题中所给物理量符号表示）；
(3)若实验过程中发现m所受重力的冲量大于系统动量的增加量，造成此问题的原因可能是_______。
【答案】(1)0.575 (2) (3)摩擦力未平衡完
【解析】(1)打点计时器频率是50 Hz，所以周期是0.02 s，打下计时点2时，小车的瞬时速度大小为。
(2)动量定理的内容是合力的冲量等于动量的变化量，已平衡摩擦力，所以系统的合力等于重物和托盘的重力，则合力的冲量为，系统的动量变化量为，则验证动量定理的表达式为。
(3)若实验过程中发现m所受重力的冲量大于系统动量的增加量，说明系统的合力小于重物与托盘的重力，造成此问题的原因可能是摩擦力未平衡完。
12．(6分)“用霍尔元件测量磁场”的实验中，把载流子为带负电的电子e的霍尔元件接入电路，如图甲所示，电流为I，方向向右，长方体霍尔元件长、宽、高分别为a＝6.00 mm、b＝5.00 mm、c＝0.20 mm，处于竖直向上的恒定匀强磁场中。
(1)前后极板M、N，电势较高的是________（填“M极”或“N极”）。
(2)某同学在实验时，改变电流的大小，记录了不同电流下对应的UH值，如表所示：
请根据表格中的数据，在坐标乙中画出UH－I图像。已知该霍尔元件单位体积中自由载流子个数为n＝6.25×1019 m－3，则根据图像，由公式I＝nebcv，可算出磁场B＝______T（保留2位有效数字）。
(3)有同学认为代表了霍尔元件的电阻，请问这种想法正确吗？请说明理由：____________。
【答案】(1)M极 (2)见解析图 0.016 (3)不正确，电流I不是由UH产生的
【解析】(1)因电子的运动方向与电流方向相反，依据左手定则可知，电子受到的洛伦兹力方向偏向N极，则M极的电势偏高。
(2)依据表格数据，作出UH－I图象，如图所示，根据，则有UH＝Bbv，而I＝nebcv，可得，依据UHI图像可知，其斜率为k≈7.8；因此磁场B＝7.8×6.25×1019×1.6×10－19×0.20×10－3 T≈0.016 T。
(3)不正确，原因是电流I不是由UH产生的。
13．(10分)甲、乙两辆玩具小车在0时刻都以相同的初速度从坐标原点处做加速直线运动，甲的位移与时间的比值eq \f(x,t)与运动时间t的关系图像如图1所示；乙的加速度与运动时间t的关系图像如图2所示，已知2 s末甲、乙的速度大小相等。求：
(1)甲小车的加速度大小及2 s内的位移大小；
(2)2 s末时乙小车的加速度大小。
【解析】(1)由图甲得，整理得
与匀变速直线运动位移时间关系
对比可得甲小车的加速度
小车甲的初速度
2s内小车甲的位移。
(2)2 s末甲小车的速度大小为
由
知图像图时间轴围的面积表示速度变化量的大小，对乙得
代入数据解得。
14．(12分)如图所示，一段半径R、圆心角为37°的光滑圆弧BC上端点与斜坡AB平滑连接，下端切线水平，与一倾角为α的斜坡CD连接，质量为m的小球P从斜坡上某位置由静止释放，运动过程中与静止在圆弧末端质量为m′的小球Q相碰，碰撞时间极短，碰撞过程中系统损失的动能为小球P碰撞前动能的eq \f(1,4)，碰撞后两个小球离开圆弧先后落到斜坡上，它们在空中发生的位移之比为1∶4。两个小球可视为质点，小球P释放前与小球Q的竖直距离，小球P与斜坡间的动摩擦因数μ＝eq \f(3,8)，当地重力加速度为g。求：
(1)小球P与Q碰撞前瞬间对圆弧轨道的压力；
(2)小球Q的质量。
【解析】(1)小球从开始释放到到达Q点由动能定理
在Q点时
解得，FNQ＝3mg。
(2)两球碰后做平抛运动，则由
可知位移
则PQ碰后的速度之比为
两球碰撞时由动量守恒
能量关系
解得。
15．(18分)如图甲所示，一对平行金属板M、N，两板长为L，两板间距离也为L，置于O1处的粒子发射源可沿两板的中线O1O发射初速度为v0、电荷量为q、质量为m的带正电的粒子，M、N板间加变化规律如图乙所示交变电压UMN；金属板的右边界与y轴重合，板的中心线O1O与x轴重合，y轴右侧存在垂直坐标平面向里的匀强磁场。t＝0时刻发射的粒子1恰好贴着N板右侧垂直y轴射出；时刻发射的粒子2与粒子1的运动轨迹交于磁场P点，已知P点的纵坐标为L。不计粒子重力及相互间作用力，求
(1)U0的大小；
(2)磁场的磁感应强度的大小B；
(3)判断粒子1、2哪个先到达P点，并求到达P点的时间差。
【解析】(1)时刻入射的粒子在两板间运动轨迹如图甲所示
由水平方向匀速直线运动有
由竖直方向匀加速直线运动有
由牛顿第二定律有
解得。
(2)由(1)同理可知时刻入射的粒子恰好贴着M板右侧垂直y轴射入磁场， 粒子进入磁场时的y方向的速度大小
故进入磁场时速度大小
（或能体现出由于进入磁场时y方向速度为零，故速度等于也可得分）
如图乙，由几何关系可得
解得
带电粒子在磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律，得
解得。
(3)粒子在磁场中运动的周期
粒子1到达P点的时刻
粒子2到达P点的时刻
所以
由于故粒子2先到达P点，到达P点的时间差。
I/mA
1.3
2.2
3.0
3.7
4.4
UH/mV
10.2
17.3
23.6
29.1
34.6
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