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【原创】（新高考）2022届高考仿真卷模拟卷 物理（三）
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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（三），文件包含原创新高考2022届高三二轮综合卷物理三学生版doc、原创新高考2022届高三二轮综合卷物理三教师版doc、原创新高考2022届高三二轮综合卷物理三答题卡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7小题，每小题4分，共28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．在光电效应实验中，某同学用a、b两种单色光分别照射同一光电管，发现a光对应的遏止电压大于b光对应的遏止电压。下列说法正确的是( )
A．a光对应的光电子最大初动能较小
B．a光光子的能量小于b光光子的能量
C．a光的粒子性比b光的粒子性明显
D．a光在真空中的传播速度大于b光
2．研究人员测得飞机着陆后在平直跑道上滑行的总距离为x，所用的时间为t。考虑到飞机的滑行速度越小，所受的阻力越小，则飞机着陆时的速度应为( )
A． B． C． D．
3．如图，粗细均匀的导线AB和BC分别位于垂直于纸面向里和垂直于纸面向外的匀强磁场中，且导线ABC与磁场方向垂直，磁感应强度大小均为B。已知导线AB与BC的长度均为L，且∠ABC＝120°，流经导线的电流强度为I，导线受到的安培力的大小为( )
A．BIL B．0 C．eq \f(1,2)BIL D．eq \r(3)BIL
4．如图所示，某同学将细绳穿过光滑圆环，绳的一端固定，另一端拴在手上，该同学将拴线的手竖直向上缓慢移动过程中，下列说法正确的是( )
A．细绳与竖直方向的夹角θ变大
B．细绳与竖直方向的夹角θ变小
C．圆环所受合力变大
D．细绳对圆环的拉力大小不变
5．如图，一容器的内壁是半径为r的半球面，容器固定在水平地面上。在半球面水平直径的一端有一质量为m（可视为质点）的小滑块P，它在容器内壁由静止开始下滑到最低点，在最低点时的向心加速度大小为a，已知重力加速度大小为g，则Р由静止下滑到最低点的过程中克服摩擦力做的功为( )
A．mr(g－eq \f(1,2)a) B．mr(2g－a)
C．eq \f(1,2)mr(g－a) D．mr(2g＋a)
6．如图所示，将小球从O点正上方的B点以某一速度水平抛出，仅改变B点离地的高度，小球均能击中水平面上的A点。若抛出点离地的高度越高，则( )
A．小球平抛的初速度越大
B．小球击中A点时，重力的功率一定越大
C．小球击中A点时，动能一定越大
D．小球击中A点时，动能一定越小
7．理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶3，线路上分别接有三个阻值相同的定值电阻R1、R2、R3，如图所示，在a、b间接入正弦式交变电流，则下列说法正确的是( )
A．R1、R2、R3两端的电压之比为10∶3∶9
B．R1、R2、R3通过的电流之比为10∶1∶9
C．R1、R2、R3的功率之比为100∶1∶9
D．a、b间输入功率与变压器输入功率之比为100∶9
二、多选选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求的。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。
8．钕磁铁也称为钕铁硼磁铁，因其在磁能积上的优越性被广泛地应用于电子产品。如图所示，为一电磁阻尼实验装置，将一质量为m的小块钕磁铁从铜管上端由静止释放，可观察到磁铁下落的速度明显放缓，现测得铜管长为L，磁铁通过铜管的时间为t，磁铁离开铜管时的速度为v，不计空气阻力及电磁辐射，以下说法正确的是( )
A．将铜管改为塑料管也能观察到类似现象
B．磁铁在铜管中做匀加速运动
C．该过程，系统因涡流产生的热量为mgL－eq \f(1,2)mv2
D．在t时间内铜管对磁铁的平均作用力为
9．行星外围有一圈厚度为d的发光带（发光的物质），简化为如图所示模型，R为该行星除发光带以外的半径。现不知发光带是该行星的组成部分还是环绕该行星的卫星群，某科学家做了精确的观测，发现发光带绕行星中心的运行速度与到行星中心的距离r的关系如图所示（图中所标v0为已知），则下列说法正确的是( )
A．发光带是该行星的组成部分
B．该行星的质量为
C．行星表面的重力加速度为eq \f(v02,R)
D．该行星的平均密度为
9．如图所示，空间存在方向竖直向下的匀强电场（图中未画出），A、B、C、D、M、N是棱长为a的正八面体的六个顶点，在同一竖直线上的M、N两点均固定有电荷量为Q的正点电荷，一质量为m、电荷量为q的点电荷在正方形ABCD内（水平）绕正八面体的中心做半径最大的匀速圆周运动。静电力常量为k，重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A．做匀速圆周运动的点电荷带正电
B．匀强电场的电场强度大小为eq \f(mg,q)
C．做圆周运动的点电荷的角速度大小为
D．做圆周运动的点电荷的动能为
三、非选择题：共54分。第11～14题为必考题，每个试题考生都必须作答。第15～16题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题：共42分
11．(7分)学习动量定理后，某同学用图示装置（甲为实物图，乙为简化图），在滑块从起动至到达光电门的过程中，探究滑块的末速度v与所受橡皮筋拉力的冲量I的关系。实验中，该同学先测出了滑块的质量为M＝0.224 kg，遮光条的质量为m0＝0.006 kg、宽度为d＝0.025 m；然后在气垫导轨正常工作后，多次释放滑块，改变橡皮筋对滑块的拉力冲量，利用计算机系统采集每次运动过程中的相关数据。
(1)关于该实验，下列说法正确的是___________。（填选项序号字母）
A．气垫导轨需进行水平调零且保持滑块运动过程中橡皮筋水平
B．每次释放滑块的位置必须相同
C．每次实验中，滑块、遮光条和拉力传感器的总质量必须保持不变
D．可以在滑块开始运动后的某一时刻开始计时
(2)下列表格记录的是实验中采集的部分数据，计算机根据这些数据已经在v－I坐标中描出了五个点。
(3)根据获得的数据可知，表格中第3次测量所缺的数据为___________（保留3位小数）。
(4)请在给出的v－I坐标中描出第3次测量所对应的点并做出v－I图线。
(5)根据v－I图线，求得传感器的质量为m＝___________kg（保留3位小数）。
12．(9分)如图甲为物理兴趣小组设计的多用电表的电路原理图。他们选用内阻Rg＝10 Ω、满偏电流Ig＝10 mA的电流表、标识不清的电源以及由定值电阻、导线、滑动变阻器等组装好的多用电表。当选择开关接“3”时为量程250 V的电压表。该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，上排刻度线对应数值还没有及时标出。
(1)其中电阻R2＝___________Ω；
(2)选择开关接“1”时，两表笔接入待测电路，若指针指在图乙所示位置，其读数为___________mA。
(3)兴趣小组在实验室找到了一个电阻箱，利用组装好的多用电表设计了如下从“校”到“测”的实验：
①将选择开关接“2”，红黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针满偏；
②将多用电表红黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使多用电表指针指在电表刻度盘中央C处，此时电阻箱如图丙所示，则C处刻度线的标注值应为___________Ω；
③用待测电阻Rx代替电阻箱接入两表笔之间，表盘指针依旧指在图乙所示位置，则计算可知待测电阻约为Rx＝___________Ω（保留三位有效数字）；
④小组成员拿来一块电压表，粗略测量电源的电动势，将两表笔分别触碰电压表的两接线柱，其中___________表笔（填“红”或“黑”）接电压表的正接线柱。
13．(11分)如图，在平面直角坐标系xOy的第I象限内，有竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，虚线OA为电场和磁场的分界线，与x轴的夹角θ＝30°。一质量为m、电荷量为－q的负电粒子从y轴上的P点以平行于x轴的初速度v0射入电场区域，刚好垂直OA进入磁场区域，并垂直于x轴射出磁场区域。已知OP＝l，粒子重力忽略不计。求：
(1)该磁场磁感应强度B的大小；
(2)粒子在电场和磁场中运动的总时间。
14．(15分)如图所示，光滑圆弧轨道与足够长的传送带最左端水平相切，质量mA＝0.4 kg的物块A从圆弧轨道顶端由静止释放，滑到圆弧轨道底端时，与静止在圆弧轨道底端、质量mB＝0.2 kg的物块B碰撞，碰撞过程无机械能损失。已知圆弧轨道半径R＝2.25 m，所对圆心角θ＝37°，传送带以恒定的速度v＝1.6 m/s顺时针转动，两物块与传送带间动摩擦因数均为μ＝0.2，物块A、B均可视为质点，重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8。求：
(1)两物块碰前瞬间物块A对轨道的压力大小；
(2)物块A、B运动稳定后，物块A、B间的距离；
(3)若仅改变物块A的质量，请通过计算讨论物块B与传送带间因摩擦而产生热量的范围。
（二）选考题：共9分。请考生从2道题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。
15．[物理——选修3－3]（12分）
(1)(4分)夏天，自行车内胎充气过足，放在阳光下暴晒，车胎极易爆裂，设暴晒过程中内胎容积几乎不变，则在爆裂前车胎内气体升温的过程中，车胎内气体分子的平均动能_________；在车胎突然爆裂的瞬间，车胎内气体内能______。（均选填“增大”“减少”或“不变”）
(2)(8分)一容积为V0的气缸，缸内的活塞上升到顶端时可被挡住，如图所示。气缸内封闭着体积为eq \f(3,4)V0，温度为300 K的理想气体。活塞的质量，体积忽略不计，外界大气压强为p0。缓慢加热缸内气体，求：
= 1 \* GB3 ①当活塞刚好上升到顶端时气体的温度；
= 2 \* GB3 ②当气体的压强为eq \f(3,2)p0时气体的温度。
16．[物理——选修3－3]（12分）
(1)(4分)甲、乙两人在湖边钓鱼，甲发现湖中钓鱼的浮标随水波上下浮动，他观测发现浮标第1次到达最高点至第11次到达最高点的时间t1＝20 s，甲、乙的浮标在波的传播方向上相距x＝8 m，从甲的浮标第一次运动到最高点开始计时，不考虑其他波源，经时间t2＝4 s，乙的浮标第一次到达最高点。该水波的周期为_______s，波长为_______m。
(2)(8分)如图所示，水平地面上放有一个装满折射率n＝eq \r(2)的透明液体的正方体透明容器（容器壁厚度不计），其底面ABCD是棱长为2R的正方形，在该正方形的中心处有一点光源S，已知真空中光速为c，不考虑反射光。
= 1 \* GB3 ①求光自S发出到从正方体的四个侧面（不包括顶面）射出所经历的最长时间；
= 2 \* GB3 ②点光源S可以沿着正方体的中轴线在竖直方向上缓慢移动，求移动过程中光能从正方体四个侧面上射出部分的总面积的最大值和此时点光源移动的距离。
测量次数
1
2
3
4
5
6
遮光条遮光时间Δt/s
0.0155
0.0173
0.0200
0.0219
0.0311
0.0352
滑块的末速度v/(m·s－1)
1.608
1.446
1.142
0.805
0.711
橡皮筋拉力的冲量I/(N·s)
0.500
0.453
0.388
0.350
0.254
0.226
答 案
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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．【答案】C
【解析】由爱因斯坦光电效应方程得Ekm＝hν－W0＝eUc，a光对应的遏止电压大于b光对应的遏止电压，所以a光对应的光电子最大初动能较大，a光的频率较大，a光光子的能量大于b光光子的能量，故AB错误；a光的频率较大，所以a光的粒子性比b光的粒子性明显，故C正确；a光和b光在真空中的传播速度一样大，故D错误。
2．【答案】D
【解析】由题意知，当飞机的滑行速度减小时，所受的阻力减小，则飞机的加速度逐渐减小，画出飞机的v－t图像如图所示，v－t图线与时间轴所围图形的面积表示位移x，虚线(匀减速运动)下方的面积表示位移，则，所以，故选D。
3．【答案】A
【解析】设电流从A到C，则根据左手定则可知AB段的安培力方向垂直于AB向上、BC段的安培力方向垂直于BC向下，两力互成120°角，合安培力方向如图所示，根据几何关系可得F安＝2BILcs 60°＝BIL，故选A。
4．【答案】D
【解析】该同学将拴线的手竖直向上缓慢移动过程中，细绳两端水平间距d不变，细绳长度l不变，由几何关系知，所以细绳与竖直方向的夹角θ不变，故AB错误；因为缓慢移动过程中，圆环所受合力始终为零，故C错误；由平衡条件得，因为细绳与竖直方向的夹角θ不变，所以细绳对圆环的拉力T大小不变，故D正确。
5．【答案】A
【解析】在最低点由牛顿第二定律有，Р由静止下滑到最低点的过程中有，联立解得，故选A。
6．【答案】B
【解析】由题意，根据平抛运动规律可得，则在xOA一定的情况下，抛出点离地的高度h越高，小球平抛的初速度v0越小，故A错误；小球击中A点时，重力的功率，h越高，P一定越大，故B正确；根据动能定理可得小球击中A点时的动能，可知，当h＝eq \f(1,2)xOA时，Ek有最小值；当heq \f(1,2)xOA时，Ek随h的增大而增大。由于不知道开始时h与eq \f(1,2)xOA的关系，所以h越大，小球击中A点时，动能不一定越大，故CD错误。
7．【答案】C
【解析】设副线圈输出电流为I，则输出电压为IR，变压器原、副线圈的匝数比为1∶3，根据eq \f(I1,I2)＝eq \f(n2,n1)可知，原线圈输入电流为3I，根据eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2)可知，原线圈输入电压U1＝eq \f(1,3)U2＝eq \f(1,3)IR，副线圈电路，电阻R3两端电压U2＝IR，原线圈电路，电阻R2两端电压等于原线圈两端的电压U1＝eq \f(1,3)IR，根据欧姆定律可知，则流过电阻R1的电流IR1＝IR2＋3I＝eq \f(10,3)I，R1两端电压UR1＝IR1R＝eq \f(10,3)IR，则R1、R2、R3两端的电压之比为10∶1∶3，故A错误；根据欧姆定律I＝eq \f(U,R)可知，由于三个电阻阻值相等，则R1、R2、R3通过的电流之比等于电压之比，即为10∶1∶3，故B错误；根据P＝UI可知，R1、R2、R3的功率之比为100∶1∶9，故C正确；根据理想变压器的输入功率等于输出功率可知，变压器的输入功率为电阻R3消耗的功率，a、b间输入功率为三个电阻功率之和，则a、b间输入功率与变压器输入功率之比为110∶9，故D错误。
二、多选选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求的。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。
8．【答案】CD
【解析】将铜管改为塑料管，不会产生电磁感应现象，故不会观察到类似现象，A错误；由于磁铁的速度发生变化，导致产生感应电流的大小发生变化，安培力发生变化，则合外力发生变化，故磁铁在铜管中做变加速运动，B错误；该过程，磁铁减少的重力势能等于回路中产生的热量与磁铁增加的动能之和，即回路产生的热量Q＝mgL－eq \f(1,2)mv2C正确；根据动量定理可得，解得在t时间内铜管对磁铁的平均作用力，D正确。
9．【答案】BC
【解析】若光带是该行星的组成部分，则其角速度与行星自转角速度相同，应有v＝ωr，v与r应成正比，与图不符，因此该光带不是该行星的组成部分，故A错误；光带是环绕该行星的卫星群，由万有引力提供向心力，则有Geq \f(Mm,r2)＝meq \f(v2,r)，得该行星的质量为M＝eq \f(rv2,G)，由图知，r＝R时，v＝v0，则有，故B正确； 当r＝R时有mg＝Geq \f(Mm,R2)，解得行星表面的重力加速度g＝eq \f(v02,R)，故C正确。该行星的平均密度为，故D错误。
9．【答案】BC
【解析】点电荷在正方形ABCD内（水平）绕正八面体的中心做半径最大的匀速圆周运动，故只有当点电荷为负电荷时，才能受到水平面向内的合力，故点电荷负电，A错误；匀强电场的的作用使电荷所受的电场力与重力平衡，则有，故匀强电场的电场强度大小为eq \f(mg,q)，B正确；在正八面体正方形ABCD内（水平）做半径最大的圆周运动，故圆周运动的半径，电荷到场源电荷的距离，故每个场源电荷对点电荷的库仑力，点电荷受到的合力大小，根据牛顿第二定律，解得，C正确；由动能的表达式得，D错误。
三、非选择题：共54分。第11～14题为必考题，每个试题考生都必须作答。第15～16题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题：共42分
11．(7分)
【答案】(1)A C (3)1.250 (4)见解析图 (5)0.081（0.079～0.085）
【解析】(1)因为探究滑块的末速度v与所受橡皮筋拉力的冲量I的关系，因此气垫导轨需进行水平调零且保持滑块运动过程中橡皮筋水平，A正确；因为探究滑块的末速度v与所受橡皮筋拉力的冲量I的关系，所以每次释放滑块的位置可以不相同，B错误；因为探究的是滑块的末速度v与所受橡皮筋拉力的冲量I的关系。所以每次实验中，滑块、遮光条和拉力传感器的总质量必须保持不变，C正确；因为探究滑块的末速度v与所受橡皮筋拉力的冲量I的关系，所以滑块必须从静止开始运动，并同时开始计时，D错误。
(3)第3次测量的数据为。
(4)在 v－I坐标中描出第3次测量所对应的点并做出v－I图线，如图所示。
(5)由力的冲量等于动量的变化可得I＝(M＋m0＋m)v，，v－I图线斜率，M＋m0＋m＝0.311kg，传感器的质量，m＝0.311 kg－0.224 kg－0.006 kg＝0.081 kg。
12．(9分)
【答案】(1)24990 (2)6.9 (3)150 67.4 黑
【解析】(1)根据闭合电路欧姆定律得。
(2)由图甲所示电路图可知，选择开关接1时电表测量电流，其量程为10mA，由图示表盘可知，其分度值为0.2 mA，示数为6.9 mA。
(3)②由图丙所示电阻箱可知，电阻箱示数为R＝0×1000 Ω＋1×100 Ω＋5×10 Ω＋0×1 Ω＝150 Ω，此时指针指在中央，此为中值电阻等于欧姆表内阻都等于此时电阻箱阻值，即RΩ＝150 Ω。
③根据闭合电路欧姆定律有 满偏电流时，当电流表示数，联立解得E＝1.5 V，Rx＝67.4 Ω。
④根据电流方向“黑出红进”的规律知，黑表笔接电压表正接线柱。
13．(11分)
【解析】(1)粒子刚好垂直OA进入磁场区域，则
由几何关系，
解得
粒子在磁场中做圆周运动的半径
解得。
(2)粒子在电场中运动的时间
在磁场中运动的时间
总时间为。
14．(15分)
【解析】(1)物块A从圆弧轨道顶端由静止释放，滑到圆弧轨道底端，由动能定理可得
解得
物块A碰前瞬间，由牛顿第二定律，有
解得N
由牛顿第三定律，可得碰前瞬间物块A对轨道的压力大小。
(2)物块A、B碰撞，动量守恒可得
由机械能守恒，可得
解得，
物块A做加速运动，由牛顿第二定律，有
解得
加速时间为
物块A加速位移
在此期间，传送带位移m
物块A相对传送带的位移
物块B做减速运动，由牛顿第二定律，有
解得
减速时间为
物块B减速位移
在此期间，传送带位移
物块B相对传送带的位移
物块A、B运动稳定后，A、B两物块间的距离。
(3)由可知，若仅改变物块A的质量，应有
当v3＝1.6m/s时，物块B与传送带间摩擦产生热量为零；当v3＝6m/s时，物块B减速时间
物块B减速位移
在此期间，传送带位移
物块B相对传送带的位移
产生热量
物块B与传送带间因摩擦而产生热量的范围为。
（二）选考题：共9分。请考生从2道题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。
15．[物理——选修3－3]（12分）
(1)(4分)
【答案】增大 减小
【解析】在爆裂前车胎内气体升温的过程中，车胎内气体分子的平均动能增大。在车胎突然爆裂的瞬间，车胎内气体对外做功，而与外界无热交换，则此时气体的内能减少。
(2)(8分)
【解析】 = 1 \* GB3 ①活塞上升过程，气缸内封闭气体作等压变化，根据盖－吕萨克定律得
其中，
解得
即当活塞刚好上升到顶端时气体的温度是400K。
= 2 \* GB3 ②气体的压强从p1增大为eq \f(3,2)p0的过程气体作等容变化，根据查理定律得
其中
解得T3＝480 K
即当气体的压强为eq \f(3,2)p0时，气体的温度是480K。
16．[物理——选修3－3]（12分）
(1)(4分)
【答案】2 4
【解析】由题意可知该水波的周期，波速，波长。
(2)(8分)
【解析】 = 1 \* GB3 ①光从光源S发出到从四个侧面射出经历的最长时间为恰好在侧面发生全反射的情形，设此时入射角为θ，则有sin θ＝eq \f(1,n)
解得sin θ＝eq \f(\r(2),2)
即θ＝45°
则经历最长时间的光在透明材料内经过的路径长度L＝eq \r(2)R
设经历最长时间的光在介质中的传播时间为t，则L＝vt，v＝eq \f(c,n)
解得。
= 2 \* GB3 ②考虑光到达任意一个侧面并恰好发生全反射的情况，分析可知，当光源向上移动的距离为R时，半径为R的圆恰好与正方体构成内切圆，可知产生光可以从任意点射出，此时光能从正方体四个侧面上射出部分的总面积的最大，为四个侧面面积的和，所以。
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7小题，每小题4分，共28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．在光电效应实验中，某同学用a、b两种单色光分别照射同一光电管，发现a光对应的遏止电压大于b光对应的遏止电压。下列说法正确的是( )
A．a光对应的光电子最大初动能较小
B．a光光子的能量小于b光光子的能量
C．a光的粒子性比b光的粒子性明显
D．a光在真空中的传播速度大于b光
2．研究人员测得飞机着陆后在平直跑道上滑行的总距离为x，所用的时间为t。考虑到飞机的滑行速度越小，所受的阻力越小，则飞机着陆时的速度应为( )
A． B． C． D．
3．如图，粗细均匀的导线AB和BC分别位于垂直于纸面向里和垂直于纸面向外的匀强磁场中，且导线ABC与磁场方向垂直，磁感应强度大小均为B。已知导线AB与BC的长度均为L，且∠ABC＝120°，流经导线的电流强度为I，导线受到的安培力的大小为( )
A．BIL B．0 C．eq \f(1,2)BIL D．eq \r(3)BIL
4．如图所示，某同学将细绳穿过光滑圆环，绳的一端固定，另一端拴在手上，该同学将拴线的手竖直向上缓慢移动过程中，下列说法正确的是( )
A．细绳与竖直方向的夹角θ变大
B．细绳与竖直方向的夹角θ变小
C．圆环所受合力变大
D．细绳对圆环的拉力大小不变
5．如图，一容器的内壁是半径为r的半球面，容器固定在水平地面上。在半球面水平直径的一端有一质量为m（可视为质点）的小滑块P，它在容器内壁由静止开始下滑到最低点，在最低点时的向心加速度大小为a，已知重力加速度大小为g，则Р由静止下滑到最低点的过程中克服摩擦力做的功为( )
A．mr(g－eq \f(1,2)a) B．mr(2g－a)
C．eq \f(1,2)mr(g－a) D．mr(2g＋a)
6．如图所示，将小球从O点正上方的B点以某一速度水平抛出，仅改变B点离地的高度，小球均能击中水平面上的A点。若抛出点离地的高度越高，则( )
A．小球平抛的初速度越大
B．小球击中A点时，重力的功率一定越大
C．小球击中A点时，动能一定越大
D．小球击中A点时，动能一定越小
7．理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶3，线路上分别接有三个阻值相同的定值电阻R1、R2、R3，如图所示，在a、b间接入正弦式交变电流，则下列说法正确的是( )
A．R1、R2、R3两端的电压之比为10∶3∶9
B．R1、R2、R3通过的电流之比为10∶1∶9
C．R1、R2、R3的功率之比为100∶1∶9
D．a、b间输入功率与变压器输入功率之比为100∶9
二、多选选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求的。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。
8．钕磁铁也称为钕铁硼磁铁，因其在磁能积上的优越性被广泛地应用于电子产品。如图所示，为一电磁阻尼实验装置，将一质量为m的小块钕磁铁从铜管上端由静止释放，可观察到磁铁下落的速度明显放缓，现测得铜管长为L，磁铁通过铜管的时间为t，磁铁离开铜管时的速度为v，不计空气阻力及电磁辐射，以下说法正确的是( )
A．将铜管改为塑料管也能观察到类似现象
B．磁铁在铜管中做匀加速运动
C．该过程，系统因涡流产生的热量为mgL－eq \f(1,2)mv2
D．在t时间内铜管对磁铁的平均作用力为
9．行星外围有一圈厚度为d的发光带（发光的物质），简化为如图所示模型，R为该行星除发光带以外的半径。现不知发光带是该行星的组成部分还是环绕该行星的卫星群，某科学家做了精确的观测，发现发光带绕行星中心的运行速度与到行星中心的距离r的关系如图所示（图中所标v0为已知），则下列说法正确的是( )
A．发光带是该行星的组成部分
B．该行星的质量为
C．行星表面的重力加速度为eq \f(v02,R)
D．该行星的平均密度为
9．如图所示，空间存在方向竖直向下的匀强电场（图中未画出），A、B、C、D、M、N是棱长为a的正八面体的六个顶点，在同一竖直线上的M、N两点均固定有电荷量为Q的正点电荷，一质量为m、电荷量为q的点电荷在正方形ABCD内（水平）绕正八面体的中心做半径最大的匀速圆周运动。静电力常量为k，重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A．做匀速圆周运动的点电荷带正电
B．匀强电场的电场强度大小为eq \f(mg,q)
C．做圆周运动的点电荷的角速度大小为
D．做圆周运动的点电荷的动能为
三、非选择题：共54分。第11～14题为必考题，每个试题考生都必须作答。第15～16题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题：共42分
11．(7分)学习动量定理后，某同学用图示装置（甲为实物图，乙为简化图），在滑块从起动至到达光电门的过程中，探究滑块的末速度v与所受橡皮筋拉力的冲量I的关系。实验中，该同学先测出了滑块的质量为M＝0.224 kg，遮光条的质量为m0＝0.006 kg、宽度为d＝0.025 m；然后在气垫导轨正常工作后，多次释放滑块，改变橡皮筋对滑块的拉力冲量，利用计算机系统采集每次运动过程中的相关数据。
(1)关于该实验，下列说法正确的是___________。（填选项序号字母）
A．气垫导轨需进行水平调零且保持滑块运动过程中橡皮筋水平
B．每次释放滑块的位置必须相同
C．每次实验中，滑块、遮光条和拉力传感器的总质量必须保持不变
D．可以在滑块开始运动后的某一时刻开始计时
(2)下列表格记录的是实验中采集的部分数据，计算机根据这些数据已经在v－I坐标中描出了五个点。
(3)根据获得的数据可知，表格中第3次测量所缺的数据为___________（保留3位小数）。
(4)请在给出的v－I坐标中描出第3次测量所对应的点并做出v－I图线。
(5)根据v－I图线，求得传感器的质量为m＝___________kg（保留3位小数）。
12．(9分)如图甲为物理兴趣小组设计的多用电表的电路原理图。他们选用内阻Rg＝10 Ω、满偏电流Ig＝10 mA的电流表、标识不清的电源以及由定值电阻、导线、滑动变阻器等组装好的多用电表。当选择开关接“3”时为量程250 V的电压表。该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，上排刻度线对应数值还没有及时标出。
(1)其中电阻R2＝___________Ω；
(2)选择开关接“1”时，两表笔接入待测电路，若指针指在图乙所示位置，其读数为___________mA。
(3)兴趣小组在实验室找到了一个电阻箱，利用组装好的多用电表设计了如下从“校”到“测”的实验：
①将选择开关接“2”，红黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针满偏；
②将多用电表红黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使多用电表指针指在电表刻度盘中央C处，此时电阻箱如图丙所示，则C处刻度线的标注值应为___________Ω；
③用待测电阻Rx代替电阻箱接入两表笔之间，表盘指针依旧指在图乙所示位置，则计算可知待测电阻约为Rx＝___________Ω（保留三位有效数字）；
④小组成员拿来一块电压表，粗略测量电源的电动势，将两表笔分别触碰电压表的两接线柱，其中___________表笔（填“红”或“黑”）接电压表的正接线柱。
13．(11分)如图，在平面直角坐标系xOy的第I象限内，有竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，虚线OA为电场和磁场的分界线，与x轴的夹角θ＝30°。一质量为m、电荷量为－q的负电粒子从y轴上的P点以平行于x轴的初速度v0射入电场区域，刚好垂直OA进入磁场区域，并垂直于x轴射出磁场区域。已知OP＝l，粒子重力忽略不计。求：
(1)该磁场磁感应强度B的大小；
(2)粒子在电场和磁场中运动的总时间。
14．(15分)如图所示，光滑圆弧轨道与足够长的传送带最左端水平相切，质量mA＝0.4 kg的物块A从圆弧轨道顶端由静止释放，滑到圆弧轨道底端时，与静止在圆弧轨道底端、质量mB＝0.2 kg的物块B碰撞，碰撞过程无机械能损失。已知圆弧轨道半径R＝2.25 m，所对圆心角θ＝37°，传送带以恒定的速度v＝1.6 m/s顺时针转动，两物块与传送带间动摩擦因数均为μ＝0.2，物块A、B均可视为质点，重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8。求：
(1)两物块碰前瞬间物块A对轨道的压力大小；
(2)物块A、B运动稳定后，物块A、B间的距离；
(3)若仅改变物块A的质量，请通过计算讨论物块B与传送带间因摩擦而产生热量的范围。
（二）选考题：共9分。请考生从2道题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。
15．[物理——选修3－3]（12分）
(1)(4分)夏天，自行车内胎充气过足，放在阳光下暴晒，车胎极易爆裂，设暴晒过程中内胎容积几乎不变，则在爆裂前车胎内气体升温的过程中，车胎内气体分子的平均动能_________；在车胎突然爆裂的瞬间，车胎内气体内能______。（均选填“增大”“减少”或“不变”）
(2)(8分)一容积为V0的气缸，缸内的活塞上升到顶端时可被挡住，如图所示。气缸内封闭着体积为eq \f(3,4)V0，温度为300 K的理想气体。活塞的质量，体积忽略不计，外界大气压强为p0。缓慢加热缸内气体，求：
= 1 \* GB3 ①当活塞刚好上升到顶端时气体的温度；
= 2 \* GB3 ②当气体的压强为eq \f(3,2)p0时气体的温度。
16．[物理——选修3－3]（12分）
(1)(4分)甲、乙两人在湖边钓鱼，甲发现湖中钓鱼的浮标随水波上下浮动，他观测发现浮标第1次到达最高点至第11次到达最高点的时间t1＝20 s，甲、乙的浮标在波的传播方向上相距x＝8 m，从甲的浮标第一次运动到最高点开始计时，不考虑其他波源，经时间t2＝4 s，乙的浮标第一次到达最高点。该水波的周期为_______s，波长为_______m。
(2)(8分)如图所示，水平地面上放有一个装满折射率n＝eq \r(2)的透明液体的正方体透明容器（容器壁厚度不计），其底面ABCD是棱长为2R的正方形，在该正方形的中心处有一点光源S，已知真空中光速为c，不考虑反射光。
= 1 \* GB3 ①求光自S发出到从正方体的四个侧面（不包括顶面）射出所经历的最长时间；
= 2 \* GB3 ②点光源S可以沿着正方体的中轴线在竖直方向上缓慢移动，求移动过程中光能从正方体四个侧面上射出部分的总面积的最大值和此时点光源移动的距离。
测量次数
1
2
3
4
5
6
遮光条遮光时间Δt/s
0.0155
0.0173
0.0200
0.0219
0.0311
0.0352
滑块的末速度v/(m·s－1)
1.608
1.446
1.142
0.805
0.711
橡皮筋拉力的冲量I/(N·s)
0.500
0.453
0.388
0.350
0.254
0.226
答 案
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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．【答案】C
【解析】由爱因斯坦光电效应方程得Ekm＝hν－W0＝eUc，a光对应的遏止电压大于b光对应的遏止电压，所以a光对应的光电子最大初动能较大，a光的频率较大，a光光子的能量大于b光光子的能量，故AB错误；a光的频率较大，所以a光的粒子性比b光的粒子性明显，故C正确；a光和b光在真空中的传播速度一样大，故D错误。
2．【答案】D
【解析】由题意知，当飞机的滑行速度减小时，所受的阻力减小，则飞机的加速度逐渐减小，画出飞机的v－t图像如图所示，v－t图线与时间轴所围图形的面积表示位移x，虚线(匀减速运动)下方的面积表示位移，则，所以，故选D。
3．【答案】A
【解析】设电流从A到C，则根据左手定则可知AB段的安培力方向垂直于AB向上、BC段的安培力方向垂直于BC向下，两力互成120°角，合安培力方向如图所示，根据几何关系可得F安＝2BILcs 60°＝BIL，故选A。
4．【答案】D
【解析】该同学将拴线的手竖直向上缓慢移动过程中，细绳两端水平间距d不变，细绳长度l不变，由几何关系知，所以细绳与竖直方向的夹角θ不变，故AB错误；因为缓慢移动过程中，圆环所受合力始终为零，故C错误；由平衡条件得，因为细绳与竖直方向的夹角θ不变，所以细绳对圆环的拉力T大小不变，故D正确。
5．【答案】A
【解析】在最低点由牛顿第二定律有，Р由静止下滑到最低点的过程中有，联立解得，故选A。
6．【答案】B
【解析】由题意，根据平抛运动规律可得，则在xOA一定的情况下，抛出点离地的高度h越高，小球平抛的初速度v0越小，故A错误；小球击中A点时，重力的功率，h越高，P一定越大，故B正确；根据动能定理可得小球击中A点时的动能，可知，当h＝eq \f(1,2)xOA时，Ek有最小值；当h
7．【答案】C
【解析】设副线圈输出电流为I，则输出电压为IR，变压器原、副线圈的匝数比为1∶3，根据eq \f(I1,I2)＝eq \f(n2,n1)可知，原线圈输入电流为3I，根据eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2)可知，原线圈输入电压U1＝eq \f(1,3)U2＝eq \f(1,3)IR，副线圈电路，电阻R3两端电压U2＝IR，原线圈电路，电阻R2两端电压等于原线圈两端的电压U1＝eq \f(1,3)IR，根据欧姆定律可知，则流过电阻R1的电流IR1＝IR2＋3I＝eq \f(10,3)I，R1两端电压UR1＝IR1R＝eq \f(10,3)IR，则R1、R2、R3两端的电压之比为10∶1∶3，故A错误；根据欧姆定律I＝eq \f(U,R)可知，由于三个电阻阻值相等，则R1、R2、R3通过的电流之比等于电压之比，即为10∶1∶3，故B错误；根据P＝UI可知，R1、R2、R3的功率之比为100∶1∶9，故C正确；根据理想变压器的输入功率等于输出功率可知，变压器的输入功率为电阻R3消耗的功率，a、b间输入功率为三个电阻功率之和，则a、b间输入功率与变压器输入功率之比为110∶9，故D错误。
二、多选选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求的。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。
8．【答案】CD
【解析】将铜管改为塑料管，不会产生电磁感应现象，故不会观察到类似现象，A错误；由于磁铁的速度发生变化，导致产生感应电流的大小发生变化，安培力发生变化，则合外力发生变化，故磁铁在铜管中做变加速运动，B错误；该过程，磁铁减少的重力势能等于回路中产生的热量与磁铁增加的动能之和，即回路产生的热量Q＝mgL－eq \f(1,2)mv2C正确；根据动量定理可得，解得在t时间内铜管对磁铁的平均作用力，D正确。
9．【答案】BC
【解析】若光带是该行星的组成部分，则其角速度与行星自转角速度相同，应有v＝ωr，v与r应成正比，与图不符，因此该光带不是该行星的组成部分，故A错误；光带是环绕该行星的卫星群，由万有引力提供向心力，则有Geq \f(Mm,r2)＝meq \f(v2,r)，得该行星的质量为M＝eq \f(rv2,G)，由图知，r＝R时，v＝v0，则有，故B正确； 当r＝R时有mg＝Geq \f(Mm,R2)，解得行星表面的重力加速度g＝eq \f(v02,R)，故C正确。该行星的平均密度为，故D错误。
9．【答案】BC
【解析】点电荷在正方形ABCD内（水平）绕正八面体的中心做半径最大的匀速圆周运动，故只有当点电荷为负电荷时，才能受到水平面向内的合力，故点电荷负电，A错误；匀强电场的的作用使电荷所受的电场力与重力平衡，则有，故匀强电场的电场强度大小为eq \f(mg,q)，B正确；在正八面体正方形ABCD内（水平）做半径最大的圆周运动，故圆周运动的半径，电荷到场源电荷的距离，故每个场源电荷对点电荷的库仑力，点电荷受到的合力大小，根据牛顿第二定律，解得，C正确；由动能的表达式得，D错误。
三、非选择题：共54分。第11～14题为必考题，每个试题考生都必须作答。第15～16题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题：共42分
11．(7分)
【答案】(1)A C (3)1.250 (4)见解析图 (5)0.081（0.079～0.085）
【解析】(1)因为探究滑块的末速度v与所受橡皮筋拉力的冲量I的关系，因此气垫导轨需进行水平调零且保持滑块运动过程中橡皮筋水平，A正确；因为探究滑块的末速度v与所受橡皮筋拉力的冲量I的关系，所以每次释放滑块的位置可以不相同，B错误；因为探究的是滑块的末速度v与所受橡皮筋拉力的冲量I的关系。所以每次实验中，滑块、遮光条和拉力传感器的总质量必须保持不变，C正确；因为探究滑块的末速度v与所受橡皮筋拉力的冲量I的关系，所以滑块必须从静止开始运动，并同时开始计时，D错误。
(3)第3次测量的数据为。
(4)在 v－I坐标中描出第3次测量所对应的点并做出v－I图线，如图所示。
(5)由力的冲量等于动量的变化可得I＝(M＋m0＋m)v，，v－I图线斜率，M＋m0＋m＝0.311kg，传感器的质量，m＝0.311 kg－0.224 kg－0.006 kg＝0.081 kg。
12．(9分)
【答案】(1)24990 (2)6.9 (3)150 67.4 黑
【解析】(1)根据闭合电路欧姆定律得。
(2)由图甲所示电路图可知，选择开关接1时电表测量电流，其量程为10mA，由图示表盘可知，其分度值为0.2 mA，示数为6.9 mA。
(3)②由图丙所示电阻箱可知，电阻箱示数为R＝0×1000 Ω＋1×100 Ω＋5×10 Ω＋0×1 Ω＝150 Ω，此时指针指在中央，此为中值电阻等于欧姆表内阻都等于此时电阻箱阻值，即RΩ＝150 Ω。
③根据闭合电路欧姆定律有 满偏电流时，当电流表示数，联立解得E＝1.5 V，Rx＝67.4 Ω。
④根据电流方向“黑出红进”的规律知，黑表笔接电压表正接线柱。
13．(11分)
【解析】(1)粒子刚好垂直OA进入磁场区域，则
由几何关系，
解得
粒子在磁场中做圆周运动的半径
解得。
(2)粒子在电场中运动的时间
在磁场中运动的时间
总时间为。
14．(15分)
【解析】(1)物块A从圆弧轨道顶端由静止释放，滑到圆弧轨道底端，由动能定理可得
解得
物块A碰前瞬间，由牛顿第二定律，有
解得N
由牛顿第三定律，可得碰前瞬间物块A对轨道的压力大小。
(2)物块A、B碰撞，动量守恒可得
由机械能守恒，可得
解得，
物块A做加速运动，由牛顿第二定律，有
解得
加速时间为
物块A加速位移
在此期间，传送带位移m
物块A相对传送带的位移
物块B做减速运动，由牛顿第二定律，有
解得
减速时间为
物块B减速位移
在此期间，传送带位移
物块B相对传送带的位移
物块A、B运动稳定后，A、B两物块间的距离。
(3)由可知，若仅改变物块A的质量，应有
当v3＝1.6m/s时，物块B与传送带间摩擦产生热量为零；当v3＝6m/s时，物块B减速时间
物块B减速位移
在此期间，传送带位移
物块B相对传送带的位移
产生热量
物块B与传送带间因摩擦而产生热量的范围为。
（二）选考题：共9分。请考生从2道题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。
15．[物理——选修3－3]（12分）
(1)(4分)
【答案】增大 减小
【解析】在爆裂前车胎内气体升温的过程中，车胎内气体分子的平均动能增大。在车胎突然爆裂的瞬间，车胎内气体对外做功，而与外界无热交换，则此时气体的内能减少。
(2)(8分)
【解析】 = 1 \* GB3 ①活塞上升过程，气缸内封闭气体作等压变化，根据盖－吕萨克定律得
其中，
解得
即当活塞刚好上升到顶端时气体的温度是400K。
= 2 \* GB3 ②气体的压强从p1增大为eq \f(3,2)p0的过程气体作等容变化，根据查理定律得
其中
解得T3＝480 K
即当气体的压强为eq \f(3,2)p0时，气体的温度是480K。
16．[物理——选修3－3]（12分）
(1)(4分)
【答案】2 4
【解析】由题意可知该水波的周期，波速，波长。
(2)(8分)
【解析】 = 1 \* GB3 ①光从光源S发出到从四个侧面射出经历的最长时间为恰好在侧面发生全反射的情形，设此时入射角为θ，则有sin θ＝eq \f(1,n)
解得sin θ＝eq \f(\r(2),2)
即θ＝45°
则经历最长时间的光在透明材料内经过的路径长度L＝eq \r(2)R
设经历最长时间的光在介质中的传播时间为t，则L＝vt，v＝eq \f(c,n)
解得。
= 2 \* GB3 ②考虑光到达任意一个侧面并恰好发生全反射的情况，分析可知，当光源向上移动的距离为R时，半径为R的圆恰好与正方体构成内切圆，可知产生光可以从任意点射出，此时光能从正方体四个侧面上射出部分的总面积的最大，为四个侧面面积的和，所以。
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