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2022届新高考物理精创预测卷 重庆专版（含答案）
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这是一份2022届新高考物理精创预测卷 重庆专版（含答案），共16页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1.将一块锌板通过金属导线连接在验电器上，并使锌板带负电，验电器指针张开.现用紫外线灯照射锌板，并观察验电器指针的变化.用紫外线灯照射锌板后，验电器指针张开的角度变小，下列关于实验现象的说法正确的是( )
A.紫外线灯给锌板补充正电荷
B.紫外线带走了锌板和验电器上的负电荷
C.验电器指针张角变小说明锌板在紫外线灯照射下失去电子
D.验电器指针张角变小是锌板和验电器构成电容器并向外辐射电磁波造成的
2.我国连续实施11次飞行任务，包括3次空间站舱段发射、4次货运飞船以及4次载人飞船发射，将于2022年完成空间站在轨建造，届时空间站将在距离地面约400 km的轨道上运行，为科研工作带来便利.已知引力常量为G，“天和号”的轨道半径为r，下列说法正确的是( )
A.应先将货运飞船送入空间站的同一轨道，再加速以实现对接
B.如果已知“天和号”运行的线速度，可计算出“天和号”的质量
C.如果已知“天和号”的运行周期，可计算出地球的质量
D.空间站运行周期与同步卫星运行周期相同
3.如图所示，总长为L，质量分布均匀的铁链放在高度为H的光滑桌面上，有长度为a的一段下垂，，重力加速度为g，则铁链刚接触地面时速度为( )
A.B.C.D.
4.如图所示，用粗细均匀的绝缘线制成直径为L的圆环，为圆环的半径，圆环上均匀分布着正电荷，现在圆环上E处取下足够短的带电荷量为q的一小段，将其沿连线向下移动L的距离到F点处，设圆环的其他部分的带电荷量与电荷分布保持不变，若此时在O点放一个带电荷量为Q的正点电荷，则该点电荷受到的电场力大小为( )
A.B.C.D.
5.如图所示，一根质量为m、长为l的金属棒用两根绝缘的软绳P和Q竖直悬挂，并处于垂直于纸面的匀强磁场中。现在金属棒中通以大小为I、方向从a到b的电流，此时两软绳上的拉力均等于金属棒重力的，已知金属棒始终处于静止状态，重力加速度为g，两软绳上的拉力始终相同，则下列说法正确的是( )
A.金属棒受到的安培力大小为，方向竖直向下
B.磁场方向垂直纸面向里
C.磁场的磁感应强度大小为
D.若仅改变金属棒中的电流方向，那么两软绳上的拉力大小均变为
6.如图所示，两个斜面在地面上的投影相等，已知斜面的倾角为，斜面的倾角为。现将两个完全相同的小物块（可视为质点）同时在两点由静止释放，发现这两个小物块同时到达O点。若小物块与斜面之间的动摩擦因数为，则小物块与斜面之间的动摩擦因数为( )
A.0.6B.0.4C.0.3D.0.1
7.如图甲所示是一台小型发电机的原理图，该发电机线圈的内阻为，外接灯泡的电阻为，图乙为该发电机产生的交变电流的电动势随时间变化的正弦规律图像。下列说法正确的是( )
A.在时，电压表的示数为零B.在时，通过线圈的磁通量最大
C.在1 s内，灯泡产生的焦耳热为108.9 JD.电路中电流的有效值为
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。
8.如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上，长为L的轻质细绳一端拴接一质量为m的小球，另一端固定于斜面上的O点，其中在同一水平高度，连线与连线垂直，小球在A处获得一瞬时冲量I，使小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动，重力加速度为g，则( )
A.冲量大小
B.小球运动到D处时的速度大小为
C.小球运动到B处时绳子的拉力大小为
D.小球运动到C处时的动量与A处时的动量相同
9.如图所示，平行板电容器与电动势为的直流电源（内阻不计）连接，电容器上极板与一静电计相连，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略。一质量为m的带电微粒静止于电容器的中点点与上、下极板间距离均为d，重力加速度为g，下列说法正确的是( )
A.微粒一定带正电
B.若电容器上极板竖直向下移动一小段距离，电容器电容增大，静电计指针张角变小
C.若先把电容器上极板竖直向下移动后，再将微粒由静止释放，经过时间，微粒到达上极板
D.若先把电容器上极板竖直向下移动后，再将微粒由静止释放，微粒运动一段时间后打在极板上并被捕获，微粒与极板作用过程中所受合外力的冲量大小为
10.如图甲所示，平行金属导轨与水平面的夹角为37°，平行导轨间距，定值电阻的阻值，虚线下方是垂直于导轨平面向上的匀强磁场，不计导轨的电阻。将电阻、质量的金属棒从上方某处垂直导轨由静止释放，金属棒下滑过程中的图像如图乙所示。重力加速度g取，，则( )
A.棒下滑过程中受到的摩擦力为0.1 N
B.匀强磁场的磁感应强度大小为1 T
C.棒下滑过程中前0.2 s通过电阻R的电荷量为0.025 C
D.棒在磁场中下滑的前0.1 s过程中电阻R产生的热量为
三、非选择题：共57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45分。
11.（6分）某同学利用如图甲所示的装置测量弹簧弹力做功，在水平桌面上固定好弹簧和光电门、将光电门与数字计时器（图中未画出）连接。
实验过程如下：
（1）用游标卡尺测出固定于滑块上的遮光条的宽度d；
（2）用滑块把弹簧压缩到遮光条距离光电门为的位置，并由静止释放，数字计时器记下遮光条通过光电门所用的时间t，则此时滑块的速度___________（用题中所给符号表示）；
（3）多次改变滑块的质量m，重复（2）的操作，得到多组m与v的值。根据这些数据作出图像，如图乙。根据图像，可求出滑块每次运动的过程中弹簧对其所做的功为__________；
（4）为了减少实验误差，请提出一条改进措施：_____________。
12.（9分）为了测量一节新型电池的电动势和内阻（电动势约为2.5 V，内阻约为），实验室准备了下列器材：
A.电流表（量程为0~3 A，内阻为）
B.电流表（量程为0~1.5 A，内阻约为）
C.电压表（量程为0~3 V）
D.电压表（量程为0~15 V）
E.滑动变阻器（阻值范围为0~，允许通过的最大电流为1 A）
F.滑动变阻器（阻值范围为0~，允许通过的最大电流为0.6 A）
G.开关
H.导线若干
（1）为了减小实验误差，电压表应选_______，电流表应选_________，滑动变阻器应选__________。（填器材前面的标号）
（2）同学们设计了甲、乙两种电路图，应选择_________。（填“甲”或“乙”）
（3）如图丙所示为根据实验中得到的数据画出的图像，根据图线可求出新型电池的电动势________V，内阻_______Ω。（结果均保留两位有效数字）
13.（12分）轨道赛车是一种集娱乐、竞技、益智为一体的儿童游乐设备。设备主要由轨道、控制盒、控制手柄、赛车四大部分组成。图甲为某种简易轨道赛车的轨道图，图乙为拼接直轨道的直板，图丙为部分轨道的简化示意图，其中段为直轨道，由多个长为的直板拼接而成，为半圆形水平弯道，其半径，两条单轨能承受的最大侧向压力为20 N，1和2为竖直平面内的圆轨道，圆轨道1的半径为，圆轨道2的半径。已知某赛车的额定功率为100 W，赛车行驶时，可以通过遥控器控制赛车的实际功率。设赛车在水平轨道所受的阻力恒为5 N，不计竖直圆轨道对赛车的阻力，赛车的质量为0.2 kg。重力加速度。求：
（1）赛车匀速通过弯道的实际功率不能超过多少？
（2）若段拼接了4块直板，某次赛车以7.5 m/s的速度经过弯道，到B点后不施加动力，则赛车最终停在轨道上的哪个位置？
（3）若赛车以最大速度拐弯，到B点后不施加动力，要使赛车能安全通过两个竖直轨道，则间最多可拼接几块直板？这些直板在间和间如何分配？（圆轨道间不能重叠、圆轨道与弯道间不能直接连接）
14.（18分）如图所示，匀强磁场的方向垂直纸面向里，且只存在于的下方。一不计重力的带电粒子从A点射入磁场，速度方向与磁场方向垂直且与成45°角，该粒子从B点离开磁场。若带电粒子的质量为m、电荷量为，速度大小为v，图中的长度为L。
（1）求匀强磁场的磁感应强度大小和带电粒子在磁场中运动的时间；
（2）改变带电粒子的电性，求带电粒子在磁场中运动的时间；
（3）若在下面加一个匀强电场，仍在A点以速度v沿同一方向释放带电荷量为的粒子，该粒子做直线运动，运动一段时间后撤去电场，该粒子又经过一段时间后，恰好与相切于C点（图中未画出），求匀强电场的电场强度和该带电粒子从A点运动到C点的时间。
（二）选考题：共12分。请考生从第15题和第16题中任选一题作答，若两题都做，则按所做的第一题记分。
15.【选修3–3】（12分）
（1）如图所示，一定质量的理想气体，经一系列的状态变化，经最终回到状态a，下列说法正确的是_______.（在给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
A.过程气体从外界吸热B.过程气体的温度升高
C.过程气体从外界吸热D.过程气体对外界做功
（2）如图所示，在水平面上竖直放一开口向上的汽缸，汽缸导热良好，横截面积为S，缸壁光滑且足够高，两个质量均为m的活塞1、2封闭了两部分气体，平衡时两部分气体的长度均为L，大气压强为，重力加速度为g，现将汽缸缓慢顺时针旋转90°，求活塞1、2沿缸壁移动的距离.
16.【选修3–4】（12分）
（1）如图甲所示为一列简谐横波在某时刻的波形图，图甲中质点b的振动方向沿y轴正方向,图乙为简谐横波中质点b的振动图像。则下列说法中正确的是_______。
A.该简谐波沿x轴正方向传播
B.该简谐波的波速为0.4 m/s
C.该波所遇到的障碍物或孔的尺寸为2 m时，能发生较明显的衍射现象
D.在图甲所示时刻，质点a的加速度比质点b的小
（2）如图所示，玻璃球冠的折射率为，底面半径是球半径的，在过球心O且垂直于底面的平面（纸面）内，有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的M点，该光线的延长线恰好过底面边缘上的A点，求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角（不考虑多次反射的情况）。
答案以及解析
1.答案：C
解析：本题考查光电效应现象.紫外线灯照射锌板表面，锌板中的自由电子吸收紫外线光子的能量而发生电离，锌板上的电子数量减少，验电器和锌板上的电荷量重新分布，验电器指针张开的角度逐渐减小，故A、B错误，C正确；锌板和验电器不构成电容器，并不会向外辐射电磁波，故D错误.
2.答案：C
解析：本题考查万有引力定律的应用.货运飞船送入空间站的同一轨道，加速时会做离心运动，将脱离该轨道，无法实现对接，A错误；根据，可得，可以计算出中心天体的质量，即地球的质量，但不能计算出“天和号”的质量，B错误；由可得，可以求出地球的质量，C正确；同步卫星的轨道高度约为36000 km，根据开普勒第三定律可知，对于环绕同一中心天体做圆周运动的卫星，卫星运行周期与半径正相关，D错误.
3.答案：D
解析：本题考查机械能守恒定律的应用.设铁链单位长度的质量为m，设地面为零势能面，由机械能守恒定律可得，解得，故D正确.
4.答案：C
解析：本题考查电场强度的矢量叠加原理、电场力.没有截取这一小段时，根据对称性可知，O点的合场强为零，则截取的部分和剩下的部分在O点产生的场强等大反向，剩下的部分在O点产生的场强大小为，方有沿向下；当截取部分移到F点时，其在O点产生的场强大小为，方向沿向上，则O点的合场强大小为，方向沿向下，若此时在O点放一个带电荷量为Q的正点电荷，该点电荷受到的电场力大小为，C正确.
5.答案：C
解析：本题考查力的平衡条件和左手定则的应用。金属棒通电后两软绳上的拉力均等于金属棒重力的，所以两软绳的总拉力大小为，由力的平衡条件可判断出此时金属棒受到的安培力方向竖直向下，大小为，选项A错误；左手定则可知，磁场的方向为垂直纸面向外，选项B错误；由，得磁场的磁感应强度大小为，选项C正确；若仅改变金属棒中的电流方向，则安培力的方向变为竖直向上，此时两软绳的拉力大小均为，选项D错误。
6.答案：D
解析：本题考查牛顿第二定律和运动学规律。设c点与O点间的距离为L，小物块的质量为m，斜面倾角为θ，由牛顿第二定律，有，由运动学规律，有,根据题意可得,代入数据解得，选项D正确，A、B、C错误。
7.答案：C
解析：本题通过电动势随时间变化的正弦规律图像考查交变电流的性质。电压表测量的是路端电压的有效值，故电压表的示数不为零，选项A错误；在时，发电机产生的交变电流的电动势最大，线圈处于与中性面垂直的位置，通过线圈的磁通量最小，选项B错误；发电机产生的交变电流的电动势的有效值为110 V，根据可知，电路中电流的有效值为1.1 A，在1 s内灯泡产生的焦耳热为，选项C正确，D错误。
8.答案：ABC
解析：本题考查圆周运动.小球恰好在斜面上做圆周运动，则在最高点D时绳子的拉力为零，即重力沿斜面方向的分力提供了小球做圆周运动的向心力，即，解得，故B正确；小球从A运动到D的过程中，机械能守恒，有，解得，则小球在A处获得的冲量大小为，故A正确；小球从A运动到B的过程中，机械能守恒，有，在B点有，联立得，故C正确；因为C处与A处等高，由机械能守恒可知两处速度大小相等，故动量大小相等，但速度的方向刚好相反，故动量方向不同，故D错误.
9.答案：CD
解析：本题考查电容器、带电粒子在电场中的运动和动量定理。由题图可知，平行板电容器间电场方向向下，微粒静止在P点满足，可知微粒受到的电场力方向竖直向上，故微粒一定带负电，选项A错误。若平行板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离，两板的间距变小，可知电容器的电容增大；因为静电计指针张角的变化表征电容器两极板间的电势差变化，图中两板间电势差U为电源的电动势不变，所以静电计指针的张角不变，选项B错误。电容器上极板竖直向下移动，两极板间场强大小由变为，微粒所受电场力大小变为，微粒向上运动，加速度大小为，由得，选项C正确。设微粒与上极板作用过程中所受合外力的冲量大小为I，自微粒开始运动到被捕获这一过程，由动量定理有，解得，选项D正确。
10.答案：AC
解析：本题考查金属棒切割磁感线的问题。由题图乙得棒在前0.1 s的加速度，前0.1 s，由牛顿第二定律有，代入数据得，选项A正确；0.1 s后棒做匀速运动，有，而，联立解得，选项B错误;棒下滑过程中前0.2 s通过电阻R的电荷量为，选项C正确；棒在磁场中下滑的前0.1 s过程中的电流，电阻R产生的热量，选项D错误。
11.答案：（2）
（3）
（4）适当减小遮光条的宽度
解析：本题考查测量弹簧弹力做功实验。
（2）遮光条通过光电门的平均速度可近似认为是滑块通过光电门的瞬时速度，所以。
（3）对滑块运动过程应用动能定理，有，即，绘制图像，则图像的斜率，所以。
（4）若遮光条的宽度过大，通过光电门的平均速度与滑块的瞬时速度相差较大，引起实验误差较大，可通过适当减小遮光条的宽度来减小实验误差。
12.答案：（1）C；A；E
（2）甲
（3）2.3；0.40
解析：本题考查测量电池的电动势和内阻。
（1）（2）电池电动势约为2.5 V，则电压表选C；电池的内阻约为，电路中的最大电流约为5 A，则电流表选A；为了方便调节，滑动变阻器选最大阻值较小的E；电流表A的内阻已知，可将电流表A与电池串联，然后接电压表和滑动变阻器，根据闭合电路欧姆定律可计算出电池内阻的准确值，故电路图选甲。
（3）根据，结合图线可求出新型电池电动势，内阻。
13.答案：（1）50 W
（2）赛车最终停在C点左侧离C点0.125 m处
（3）间最多可拼接7块直板，间可拼接4至1块直板，间可拼接3至6块直板
解析：本题通过赛车考查圆周运动、功率和动能定理。
（1）在圆周运动中，根据牛顿第二定律，有
可得赛车匀速通过弯道的最大速度，
赛车匀速运动时，动力等于赛车在水平轨道所受阻力，因此赛车匀速通过弯道的实际功率最大为
（2）若赛车以的速度经过弯道，则有
可知，赛车冲上圆轨道1后不能运动到与圆心等高处，因而会沿轨道滑回段，则有
解得
则有
故赛车最终停在C点左侧离C点0.125 m处。
（3）赛车过弯道的最大速度为，
①要使赛车能过圆轨道1，则有
式中，
解得，
所以间最多只能拼接6块直板
②要使赛车能过圆轨道2，则有
式中，
解得，
所以间最多可拼接7块直板，由于轨道1和轨道2相切时间距离最近，故要求
则间至少要拼接3块直板，
综上可知，间可拼接4至1块直板，间可拼接3至6块直板
14.答案：（1）；
（2）
（3）；方向与水平方向夹角为45°，斜向左下方；
解析：本题考查带电粒子在有界磁场和复合场中的运动。
（1）粒子在磁场中的运动轨迹如图甲中①所示，
根据几何知识有
粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，则有
联立解得
根据粒子的运动轨迹可知，粒子在磁场中运动的时间，其中
解得
（2）改变带电粒子的电性后，粒子在磁场中的运动轨迹如图甲中②所示，根据粒子的运动轨迹可知，粒子在磁场中运动的时间，其中
联立解得
（3）加一匀强电场后，带电粒子做直线运动，有，其中
解得，方向与水平方向夹角为，斜向左下方
带电荷量为的粒子的运动轨迹如图乙所示，由几何关系可知，
该粒子在段的运动时间
由D点运动到C点，粒子轨迹对应的圆心角为，故撤去电场后粒子运动的时间
则
15.答案：（1）D
（2）
解析：（1）本题考查理想气体状态方程的应用.
由，可得，由题图可知过程是一条过原点的倾斜直线，斜率不变，即T恒定，即为等温变化，变大，即体积变小，由热力学第一定律可得，即气体向外放热，故A错误；过程为等压过程，由知，p不变，V变小，T变小，B错误；过程，不变，即V不变，，由知，p减小，T减小，，由热力学第一定律，可得，即气体向外放热，C错误；过程，减小，即V变大，，即气体对外界做功，D正确.
（2）本题考查气体实验定律与力学问题的综合.
未旋转前，对活塞1受力分析可得
所以A气体的压强为，
对活塞2受力分析可得
所以B气体的压强为，
顺时针旋转90°后，气体的压强
B气体为等温变化，，
即
A气体为等温变化，
即
解得
16.答案：（1）BC
（2）60°
解析：（1）本题通过波的图像与振动图像的结合考查机械波。题图甲所示时刻质点b的振动方向沿y轴正方向，采用波形平移的方法可知波沿x轴负方向传播，选项A错误；从题图甲中可以得出波长，从题图乙中可以得出周期，所以该波的传播速度，选项B正确；当障碍物或孔的尺寸接近或小于波的波长时，衍射现象比较明显；若该波发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物或孔的尺寸一定小于或等于4 m，选项C正确；质点振动时，在波峰或者波谷位置回复力最大，加速度最大，在平衡位置加速度为零，所以在题图甲所示时刻，质点a的加速度比质点b的大，选项D错误。
（2）本题考查光的折射定律。
光路图如图所示，
设玻璃球半径为R，由题意有
解得，
由几何关系可知，故为等边三角形，入射角
由折射定律有
解得
由几何关系有，光线射到球冠底面时的入射角
由折射定律有
解得
将出射光线反向延长与入射光线的延长线相交可得出射光线与初始入射方向的偏角为60°
1.将一块锌板通过金属导线连接在验电器上，并使锌板带负电，验电器指针张开.现用紫外线灯照射锌板，并观察验电器指针的变化.用紫外线灯照射锌板后，验电器指针张开的角度变小，下列关于实验现象的说法正确的是( )
A.紫外线灯给锌板补充正电荷
B.紫外线带走了锌板和验电器上的负电荷
C.验电器指针张角变小说明锌板在紫外线灯照射下失去电子
D.验电器指针张角变小是锌板和验电器构成电容器并向外辐射电磁波造成的
2.我国连续实施11次飞行任务，包括3次空间站舱段发射、4次货运飞船以及4次载人飞船发射，将于2022年完成空间站在轨建造，届时空间站将在距离地面约400 km的轨道上运行，为科研工作带来便利.已知引力常量为G，“天和号”的轨道半径为r，下列说法正确的是( )
A.应先将货运飞船送入空间站的同一轨道，再加速以实现对接
B.如果已知“天和号”运行的线速度，可计算出“天和号”的质量
C.如果已知“天和号”的运行周期，可计算出地球的质量
D.空间站运行周期与同步卫星运行周期相同
3.如图所示，总长为L，质量分布均匀的铁链放在高度为H的光滑桌面上，有长度为a的一段下垂，，重力加速度为g，则铁链刚接触地面时速度为( )
A.B.C.D.
4.如图所示，用粗细均匀的绝缘线制成直径为L的圆环，为圆环的半径，圆环上均匀分布着正电荷，现在圆环上E处取下足够短的带电荷量为q的一小段，将其沿连线向下移动L的距离到F点处，设圆环的其他部分的带电荷量与电荷分布保持不变，若此时在O点放一个带电荷量为Q的正点电荷，则该点电荷受到的电场力大小为( )
A.B.C.D.
5.如图所示，一根质量为m、长为l的金属棒用两根绝缘的软绳P和Q竖直悬挂，并处于垂直于纸面的匀强磁场中。现在金属棒中通以大小为I、方向从a到b的电流，此时两软绳上的拉力均等于金属棒重力的，已知金属棒始终处于静止状态，重力加速度为g，两软绳上的拉力始终相同，则下列说法正确的是( )
A.金属棒受到的安培力大小为，方向竖直向下
B.磁场方向垂直纸面向里
C.磁场的磁感应强度大小为
D.若仅改变金属棒中的电流方向，那么两软绳上的拉力大小均变为
6.如图所示，两个斜面在地面上的投影相等，已知斜面的倾角为，斜面的倾角为。现将两个完全相同的小物块（可视为质点）同时在两点由静止释放，发现这两个小物块同时到达O点。若小物块与斜面之间的动摩擦因数为，则小物块与斜面之间的动摩擦因数为( )
A.0.6B.0.4C.0.3D.0.1
7.如图甲所示是一台小型发电机的原理图，该发电机线圈的内阻为，外接灯泡的电阻为，图乙为该发电机产生的交变电流的电动势随时间变化的正弦规律图像。下列说法正确的是( )
A.在时，电压表的示数为零B.在时，通过线圈的磁通量最大
C.在1 s内，灯泡产生的焦耳热为108.9 JD.电路中电流的有效值为
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。
8.如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上，长为L的轻质细绳一端拴接一质量为m的小球，另一端固定于斜面上的O点，其中在同一水平高度，连线与连线垂直，小球在A处获得一瞬时冲量I，使小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动，重力加速度为g，则( )
A.冲量大小
B.小球运动到D处时的速度大小为
C.小球运动到B处时绳子的拉力大小为
D.小球运动到C处时的动量与A处时的动量相同
9.如图所示，平行板电容器与电动势为的直流电源（内阻不计）连接，电容器上极板与一静电计相连，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略。一质量为m的带电微粒静止于电容器的中点点与上、下极板间距离均为d，重力加速度为g，下列说法正确的是( )
A.微粒一定带正电
B.若电容器上极板竖直向下移动一小段距离，电容器电容增大，静电计指针张角变小
C.若先把电容器上极板竖直向下移动后，再将微粒由静止释放，经过时间，微粒到达上极板
D.若先把电容器上极板竖直向下移动后，再将微粒由静止释放，微粒运动一段时间后打在极板上并被捕获，微粒与极板作用过程中所受合外力的冲量大小为
10.如图甲所示，平行金属导轨与水平面的夹角为37°，平行导轨间距，定值电阻的阻值，虚线下方是垂直于导轨平面向上的匀强磁场，不计导轨的电阻。将电阻、质量的金属棒从上方某处垂直导轨由静止释放，金属棒下滑过程中的图像如图乙所示。重力加速度g取，，则( )
A.棒下滑过程中受到的摩擦力为0.1 N
B.匀强磁场的磁感应强度大小为1 T
C.棒下滑过程中前0.2 s通过电阻R的电荷量为0.025 C
D.棒在磁场中下滑的前0.1 s过程中电阻R产生的热量为
三、非选择题：共57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45分。
11.（6分）某同学利用如图甲所示的装置测量弹簧弹力做功，在水平桌面上固定好弹簧和光电门、将光电门与数字计时器（图中未画出）连接。
实验过程如下：
（1）用游标卡尺测出固定于滑块上的遮光条的宽度d；
（2）用滑块把弹簧压缩到遮光条距离光电门为的位置，并由静止释放，数字计时器记下遮光条通过光电门所用的时间t，则此时滑块的速度___________（用题中所给符号表示）；
（3）多次改变滑块的质量m，重复（2）的操作，得到多组m与v的值。根据这些数据作出图像，如图乙。根据图像，可求出滑块每次运动的过程中弹簧对其所做的功为__________；
（4）为了减少实验误差，请提出一条改进措施：_____________。
12.（9分）为了测量一节新型电池的电动势和内阻（电动势约为2.5 V，内阻约为），实验室准备了下列器材：
A.电流表（量程为0~3 A，内阻为）
B.电流表（量程为0~1.5 A，内阻约为）
C.电压表（量程为0~3 V）
D.电压表（量程为0~15 V）
E.滑动变阻器（阻值范围为0~，允许通过的最大电流为1 A）
F.滑动变阻器（阻值范围为0~，允许通过的最大电流为0.6 A）
G.开关
H.导线若干
（1）为了减小实验误差，电压表应选_______，电流表应选_________，滑动变阻器应选__________。（填器材前面的标号）
（2）同学们设计了甲、乙两种电路图，应选择_________。（填“甲”或“乙”）
（3）如图丙所示为根据实验中得到的数据画出的图像，根据图线可求出新型电池的电动势________V，内阻_______Ω。（结果均保留两位有效数字）
13.（12分）轨道赛车是一种集娱乐、竞技、益智为一体的儿童游乐设备。设备主要由轨道、控制盒、控制手柄、赛车四大部分组成。图甲为某种简易轨道赛车的轨道图，图乙为拼接直轨道的直板，图丙为部分轨道的简化示意图，其中段为直轨道，由多个长为的直板拼接而成，为半圆形水平弯道，其半径，两条单轨能承受的最大侧向压力为20 N，1和2为竖直平面内的圆轨道，圆轨道1的半径为，圆轨道2的半径。已知某赛车的额定功率为100 W，赛车行驶时，可以通过遥控器控制赛车的实际功率。设赛车在水平轨道所受的阻力恒为5 N，不计竖直圆轨道对赛车的阻力，赛车的质量为0.2 kg。重力加速度。求：
（1）赛车匀速通过弯道的实际功率不能超过多少？
（2）若段拼接了4块直板，某次赛车以7.5 m/s的速度经过弯道，到B点后不施加动力，则赛车最终停在轨道上的哪个位置？
（3）若赛车以最大速度拐弯，到B点后不施加动力，要使赛车能安全通过两个竖直轨道，则间最多可拼接几块直板？这些直板在间和间如何分配？（圆轨道间不能重叠、圆轨道与弯道间不能直接连接）
14.（18分）如图所示，匀强磁场的方向垂直纸面向里，且只存在于的下方。一不计重力的带电粒子从A点射入磁场，速度方向与磁场方向垂直且与成45°角，该粒子从B点离开磁场。若带电粒子的质量为m、电荷量为，速度大小为v，图中的长度为L。
（1）求匀强磁场的磁感应强度大小和带电粒子在磁场中运动的时间；
（2）改变带电粒子的电性，求带电粒子在磁场中运动的时间；
（3）若在下面加一个匀强电场，仍在A点以速度v沿同一方向释放带电荷量为的粒子，该粒子做直线运动，运动一段时间后撤去电场，该粒子又经过一段时间后，恰好与相切于C点（图中未画出），求匀强电场的电场强度和该带电粒子从A点运动到C点的时间。
（二）选考题：共12分。请考生从第15题和第16题中任选一题作答，若两题都做，则按所做的第一题记分。
15.【选修3–3】（12分）
（1）如图所示，一定质量的理想气体，经一系列的状态变化，经最终回到状态a，下列说法正确的是_______.（在给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
A.过程气体从外界吸热B.过程气体的温度升高
C.过程气体从外界吸热D.过程气体对外界做功
（2）如图所示，在水平面上竖直放一开口向上的汽缸，汽缸导热良好，横截面积为S，缸壁光滑且足够高，两个质量均为m的活塞1、2封闭了两部分气体，平衡时两部分气体的长度均为L，大气压强为，重力加速度为g，现将汽缸缓慢顺时针旋转90°，求活塞1、2沿缸壁移动的距离.
16.【选修3–4】（12分）
（1）如图甲所示为一列简谐横波在某时刻的波形图，图甲中质点b的振动方向沿y轴正方向,图乙为简谐横波中质点b的振动图像。则下列说法中正确的是_______。
A.该简谐波沿x轴正方向传播
B.该简谐波的波速为0.4 m/s
C.该波所遇到的障碍物或孔的尺寸为2 m时，能发生较明显的衍射现象
D.在图甲所示时刻，质点a的加速度比质点b的小
（2）如图所示，玻璃球冠的折射率为，底面半径是球半径的，在过球心O且垂直于底面的平面（纸面）内，有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的M点，该光线的延长线恰好过底面边缘上的A点，求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角（不考虑多次反射的情况）。
答案以及解析
1.答案：C
解析：本题考查光电效应现象.紫外线灯照射锌板表面，锌板中的自由电子吸收紫外线光子的能量而发生电离，锌板上的电子数量减少，验电器和锌板上的电荷量重新分布，验电器指针张开的角度逐渐减小，故A、B错误，C正确；锌板和验电器不构成电容器，并不会向外辐射电磁波，故D错误.
2.答案：C
解析：本题考查万有引力定律的应用.货运飞船送入空间站的同一轨道，加速时会做离心运动，将脱离该轨道，无法实现对接，A错误；根据，可得，可以计算出中心天体的质量，即地球的质量，但不能计算出“天和号”的质量，B错误；由可得，可以求出地球的质量，C正确；同步卫星的轨道高度约为36000 km，根据开普勒第三定律可知，对于环绕同一中心天体做圆周运动的卫星，卫星运行周期与半径正相关，D错误.
3.答案：D
解析：本题考查机械能守恒定律的应用.设铁链单位长度的质量为m，设地面为零势能面，由机械能守恒定律可得，解得，故D正确.
4.答案：C
解析：本题考查电场强度的矢量叠加原理、电场力.没有截取这一小段时，根据对称性可知，O点的合场强为零，则截取的部分和剩下的部分在O点产生的场强等大反向，剩下的部分在O点产生的场强大小为，方有沿向下；当截取部分移到F点时，其在O点产生的场强大小为，方向沿向上，则O点的合场强大小为，方向沿向下，若此时在O点放一个带电荷量为Q的正点电荷，该点电荷受到的电场力大小为，C正确.
5.答案：C
解析：本题考查力的平衡条件和左手定则的应用。金属棒通电后两软绳上的拉力均等于金属棒重力的，所以两软绳的总拉力大小为，由力的平衡条件可判断出此时金属棒受到的安培力方向竖直向下，大小为，选项A错误；左手定则可知，磁场的方向为垂直纸面向外，选项B错误；由，得磁场的磁感应强度大小为，选项C正确；若仅改变金属棒中的电流方向，则安培力的方向变为竖直向上，此时两软绳的拉力大小均为，选项D错误。
6.答案：D
解析：本题考查牛顿第二定律和运动学规律。设c点与O点间的距离为L，小物块的质量为m，斜面倾角为θ，由牛顿第二定律，有，由运动学规律，有,根据题意可得,代入数据解得，选项D正确，A、B、C错误。
7.答案：C
解析：本题通过电动势随时间变化的正弦规律图像考查交变电流的性质。电压表测量的是路端电压的有效值，故电压表的示数不为零，选项A错误；在时，发电机产生的交变电流的电动势最大，线圈处于与中性面垂直的位置，通过线圈的磁通量最小，选项B错误；发电机产生的交变电流的电动势的有效值为110 V，根据可知，电路中电流的有效值为1.1 A，在1 s内灯泡产生的焦耳热为，选项C正确，D错误。
8.答案：ABC
解析：本题考查圆周运动.小球恰好在斜面上做圆周运动，则在最高点D时绳子的拉力为零，即重力沿斜面方向的分力提供了小球做圆周运动的向心力，即，解得，故B正确；小球从A运动到D的过程中，机械能守恒，有，解得，则小球在A处获得的冲量大小为，故A正确；小球从A运动到B的过程中，机械能守恒，有，在B点有，联立得，故C正确；因为C处与A处等高，由机械能守恒可知两处速度大小相等，故动量大小相等，但速度的方向刚好相反，故动量方向不同，故D错误.
9.答案：CD
解析：本题考查电容器、带电粒子在电场中的运动和动量定理。由题图可知，平行板电容器间电场方向向下，微粒静止在P点满足，可知微粒受到的电场力方向竖直向上，故微粒一定带负电，选项A错误。若平行板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离，两板的间距变小，可知电容器的电容增大；因为静电计指针张角的变化表征电容器两极板间的电势差变化，图中两板间电势差U为电源的电动势不变，所以静电计指针的张角不变，选项B错误。电容器上极板竖直向下移动，两极板间场强大小由变为，微粒所受电场力大小变为，微粒向上运动，加速度大小为，由得，选项C正确。设微粒与上极板作用过程中所受合外力的冲量大小为I，自微粒开始运动到被捕获这一过程，由动量定理有，解得，选项D正确。
10.答案：AC
解析：本题考查金属棒切割磁感线的问题。由题图乙得棒在前0.1 s的加速度，前0.1 s，由牛顿第二定律有，代入数据得，选项A正确；0.1 s后棒做匀速运动，有，而，联立解得，选项B错误;棒下滑过程中前0.2 s通过电阻R的电荷量为，选项C正确；棒在磁场中下滑的前0.1 s过程中的电流，电阻R产生的热量，选项D错误。
11.答案：（2）
（3）
（4）适当减小遮光条的宽度
解析：本题考查测量弹簧弹力做功实验。
（2）遮光条通过光电门的平均速度可近似认为是滑块通过光电门的瞬时速度，所以。
（3）对滑块运动过程应用动能定理，有，即，绘制图像，则图像的斜率，所以。
（4）若遮光条的宽度过大，通过光电门的平均速度与滑块的瞬时速度相差较大，引起实验误差较大，可通过适当减小遮光条的宽度来减小实验误差。
12.答案：（1）C；A；E
（2）甲
（3）2.3；0.40
解析：本题考查测量电池的电动势和内阻。
（1）（2）电池电动势约为2.5 V，则电压表选C；电池的内阻约为，电路中的最大电流约为5 A，则电流表选A；为了方便调节，滑动变阻器选最大阻值较小的E；电流表A的内阻已知，可将电流表A与电池串联，然后接电压表和滑动变阻器，根据闭合电路欧姆定律可计算出电池内阻的准确值，故电路图选甲。
（3）根据，结合图线可求出新型电池电动势，内阻。
13.答案：（1）50 W
（2）赛车最终停在C点左侧离C点0.125 m处
（3）间最多可拼接7块直板，间可拼接4至1块直板，间可拼接3至6块直板
解析：本题通过赛车考查圆周运动、功率和动能定理。
（1）在圆周运动中，根据牛顿第二定律，有
可得赛车匀速通过弯道的最大速度，
赛车匀速运动时，动力等于赛车在水平轨道所受阻力，因此赛车匀速通过弯道的实际功率最大为
（2）若赛车以的速度经过弯道，则有
可知，赛车冲上圆轨道1后不能运动到与圆心等高处，因而会沿轨道滑回段，则有
解得
则有
故赛车最终停在C点左侧离C点0.125 m处。
（3）赛车过弯道的最大速度为，
①要使赛车能过圆轨道1，则有
式中，
解得，
所以间最多只能拼接6块直板
②要使赛车能过圆轨道2，则有
式中，
解得，
所以间最多可拼接7块直板，由于轨道1和轨道2相切时间距离最近，故要求
则间至少要拼接3块直板，
综上可知，间可拼接4至1块直板，间可拼接3至6块直板
14.答案：（1）；
（2）
（3）；方向与水平方向夹角为45°，斜向左下方；
解析：本题考查带电粒子在有界磁场和复合场中的运动。
（1）粒子在磁场中的运动轨迹如图甲中①所示，
根据几何知识有
粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，则有
联立解得
根据粒子的运动轨迹可知，粒子在磁场中运动的时间，其中
解得
（2）改变带电粒子的电性后，粒子在磁场中的运动轨迹如图甲中②所示，根据粒子的运动轨迹可知，粒子在磁场中运动的时间，其中
联立解得
（3）加一匀强电场后，带电粒子做直线运动，有，其中
解得，方向与水平方向夹角为，斜向左下方
带电荷量为的粒子的运动轨迹如图乙所示，由几何关系可知，
该粒子在段的运动时间
由D点运动到C点，粒子轨迹对应的圆心角为，故撤去电场后粒子运动的时间
则
15.答案：（1）D
（2）
解析：（1）本题考查理想气体状态方程的应用.
由，可得，由题图可知过程是一条过原点的倾斜直线，斜率不变，即T恒定，即为等温变化，变大，即体积变小，由热力学第一定律可得，即气体向外放热，故A错误；过程为等压过程，由知，p不变，V变小，T变小，B错误；过程，不变，即V不变，，由知，p减小，T减小，，由热力学第一定律，可得，即气体向外放热，C错误；过程，减小，即V变大，，即气体对外界做功，D正确.
（2）本题考查气体实验定律与力学问题的综合.
未旋转前，对活塞1受力分析可得
所以A气体的压强为，
对活塞2受力分析可得
所以B气体的压强为，
顺时针旋转90°后，气体的压强
B气体为等温变化，，
即
A气体为等温变化，
即
解得
16.答案：（1）BC
（2）60°
解析：（1）本题通过波的图像与振动图像的结合考查机械波。题图甲所示时刻质点b的振动方向沿y轴正方向，采用波形平移的方法可知波沿x轴负方向传播，选项A错误；从题图甲中可以得出波长，从题图乙中可以得出周期，所以该波的传播速度，选项B正确；当障碍物或孔的尺寸接近或小于波的波长时，衍射现象比较明显；若该波发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物或孔的尺寸一定小于或等于4 m，选项C正确；质点振动时，在波峰或者波谷位置回复力最大，加速度最大，在平衡位置加速度为零，所以在题图甲所示时刻，质点a的加速度比质点b的大，选项D错误。
（2）本题考查光的折射定律。
光路图如图所示，
设玻璃球半径为R，由题意有
解得，
由几何关系可知，故为等边三角形，入射角
由折射定律有
解得
由几何关系有，光线射到球冠底面时的入射角
由折射定律有
解得
将出射光线反向延长与入射光线的延长线相交可得出射光线与初始入射方向的偏角为60°
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