2022年高考物理押題預(yù)測卷02（河北卷）（全解全析）

2022年高考押題預(yù)測卷02【河北卷】

物理?全解全析

12345678910

CBBACDAACACAC

一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項

是符合題目要求的。

1.一理想變壓器原、副線圈所接電路如圖所示，所有電表均為理想電表。原線圈所接交流電源的

輸出電壓的瞬時值表達(dá)式為〃=2200&sinl00m(V),原、副線圈匝數(shù)比為埼：1,凡為定值電阻，

當(dāng)滑動變阻器滑片向下滑動的過程中，下列說法正確的是()

A.電壓表Y的示數(shù)為3110(V)

B.電壓表V?的示數(shù)為311(V)

C.電流表A?的示數(shù)均增加

D.電壓表V，的示數(shù)增大

【答案】C

【解析】

A.電壓表和電流表示數(shù)均為有效值，分析電路可知，電壓表Vi的示數(shù)為原線圈的輸入電壓的有

效值為2200V,故A錯誤；

B.根據(jù)

-a--——

。2〃2

又原、副線圈匝數(shù)比為1。：1,可知，變壓器副線圈電壓

U2=220V

C.滑片P向下滑動過程中，電阻減小，電壓不變，根據(jù)歐姆定律可知，A2示數(shù)變大，由

人=衛(wèi)

4?i

匝數(shù)不變，可知，Ai示數(shù)變大，故C正確：

D.因A2示數(shù)變大，所以R。兩端電壓變大，又輸出端電壓不變，故滑動變阻器兩端電壓減小，電

壓表丫3的示數(shù)減小，故D錯誤。

故選C。

2.某同學(xué)關(guān)注到了一條疫情新聞：在沈陽疫情期間，為確保社區(qū)居家隔離觀察人員管控技防措施

有效發(fā)揮作用，皇姑區(qū)民政局基層政權(quán)科與門磁設(shè)備供應(yīng)商合力行動，確保智能門磁系統(tǒng)使用無

誤，他對門磁系統(tǒng)比較感興趣，于是他自己設(shè)計了如圖所示的門磁系統(tǒng)，強磁棒固定在門框上，線

圈和發(fā)射系統(tǒng)固定在房門上，當(dāng)房門關(guān)閉時穿過線圈的磁通量最大，當(dāng)線圈中出現(xiàn)一定強度的電

壓、電流信號時，自動觸發(fā)后面的信號發(fā)射系統(tǒng)，遠(yuǎn)程向后臺發(fā)出報警信號，下列說法中正確是

()

口

A.線圈平面與房門平面相互平行

B.當(dāng)房門緩慢打開時門磁報警系統(tǒng)可能不會報警

C.只有房門向外打開時門磁系統(tǒng)才會報警

D.此種門磁系統(tǒng)裝在左右移動的房門上不能起到報警的作用

【答案】B

【解析】

A.線圈平面與房門平面相互垂直，故A錯誤；

B.當(dāng)房門緩慢打開時，產(chǎn)生的感應(yīng)電壓、電流過低，門磁報警系統(tǒng)可能不會報警，故B正確；

C.只有房門向內(nèi)、向外打開時，都會產(chǎn)生感應(yīng)電壓、電流，門磁系統(tǒng)都會報警，故C錯誤；

D.此種門磁系統(tǒng)裝在左右移動的房門上也會產(chǎn)生感應(yīng)電壓、電流，能起到報警的作用，故D錯

誤。

故選B。

3.如圖為光電倍增管的原理圖，管內(nèi)由一個陰極K、一個陽極A和K、A間若干對倍增電極構(gòu)成。

使用時在陰極K、各倍增電極和陽極A間加上電壓，使陰極K、各倍增電極到陽極A的電勢依次

升高。當(dāng)滿足一定條件的光照射陰極K時，就會有電子射出，在加速電場作用下，電子以較大的

動能撞擊到第一個倍增電極上，電子能從這個倍增電極上激發(fā)出更多電子，最后陽極A收集到的

電子數(shù)比最初從陰極發(fā)射的電子數(shù)增加了很多倍。下列說法正確的是（）

第一倍增極D|第二倍增極D3陽極A

B.保持入射光不變，增大各級間電壓，陽極收集到的電子數(shù)可能增多

C.增大入射光的頻率，陰極K發(fā)射出的所有光電子的初動能都會增大

D.保持入射光頻率和各級間電壓不變，增大入射光光強不影響陽極收集到的電子數(shù)

【答案】B

【解析】

A.只有滿足一定頻率的光照射時才能發(fā)生光電效應(yīng)，從而逸出光電子，可知光電倍增管并不是適

用于各種頻率的光，選項A錯誤；

B.保持人射光不變，增大各級間電壓，則打到倍增極的光電子的動能變大，則可能有更多的光電

子從倍增極逸出，則陽極收集到的電子數(shù)可能增多，選項B正確；

C.增大入射光的頻率，陰極K發(fā)射出的光電子的最大初動能變大，并不是所有光電子的初動能都

會增大，選項C錯誤；

D.保持入射光頻率和各級間電壓不變，增大入射光光強，則單位時間逸出光電子的數(shù)目會增加，

則陽極收集到的電子數(shù)會增加，選項D錯誤。

故選B。

4.如圖甲所示，某同學(xué)研究水平勻速拉動貨物時拉力大小和方向間的關(guān)系。他以相同的速度拉動

質(zhì)量為50kg的貨物，拉力方向與水平方向的夾角為乩已知貨物所受阻力與貨物對地面的壓力成

正比，拉力E大小與。的函數(shù)圖像如圖乙所示，重力加速度g=l0m/s2,下列說法正確的是（）

AF/N

A.貨物受到的阻力與貨物對地面壓力的比值為0.5

500&

B.當(dāng)6=。.25兀時、拉力大小為2N

e=-

C.當(dāng)。=0與3時，對應(yīng)拉力大小相等

0<0<~

D.當(dāng)2時，可能有兩個角度對應(yīng)拉力的功率相等

【答案】A

【解析】

A.設(shè)貨物受到的阻力與貨物對地面壓力的比值為〃，對貨物根據(jù)平衡條件有

Fcos6=〃（加g—尸sin6）

解得

F二

cos6+〃sin。

由題圖乙可知，當(dāng)6=00寸，有尸=250N,代入上式解得

〃=0.5

故A正確；

B.當(dāng)Q0.25兀時，拉力大小為

r_0.5mg50072

cos—兀F八0.廠5si.n兀一3

44

故B錯誤；

0=-

C.當(dāng)3時，拉力大小為

0.5叫

F==1000(2-g)Nw250N

cos—+0.5sin—

33

故C錯誤；

D.拉力的功率為

P=29=上圖—

1+〃tan。

八O<0<-

在2區(qū)間內(nèi)為單調(diào)函數(shù)，所以在此區(qū)間內(nèi)不可能有兩個角度對應(yīng)拉力的功率相等，故D

錯誤。

故選A?

5.如圖，一傾斜輕桿的上端固定于天花板上的。點，另一端固定一定質(zhì)量的小球A,小球A通過

細(xì)線與另一小球B相連，整個裝置在豎直面內(nèi)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)對小球B施加水平向右的外力F,

使它緩慢移動到繩子與桿在一條直線上的位置。對此過程下列說法正確的是（）

A.繩子張力逐漸變小B.水平外力尸逐漸減小

C.輕桿的彈力逐漸增大D.繩子與輕桿共線時，桿對球A的彈力一定沿桿向上

【答案】C

【解析】

AB.對小球B受力分析可知

Tcos。=

TsinO=F

則隨著。角逐漸變大，則繩子張力T逐漸變大，水平外力尸逐漸變大，選項AB錯誤；

C.對AB的整體受力分析，則輕桿的彈力

下=jF2+［（/nA+，〃B）g『

可知隨著F的增大，輕桿的彈力逐漸增大，選項C正確；

D.繩子與輕桿共線時，對球A受力分析可知，豎直向下的重力和繩子對A沿桿向下的拉力，則

桿對球A的彈力方向沿著球A的重力與繩子對A的拉力的合力的反方向，可知桿對球A的彈力

不是沿桿向上，選項D錯誤。

故選c。

6.如圖所示，在真空中某點電荷的電場中，將兩個電荷量相等的試探電荷分別置于M、N兩點時，

兩試探電荷所受電場力相互垂直，且B=3B（不計試探電荷間相互作用力），下列說法中正確的有

()

M/Fi

f

I

t

t

I

I

t

9

f

I

尸2

N

A.這兩個試探電荷的電性可能相同

B.M、N兩點可能在同一等勢面上

C.若將電子沿連線從M點移到N點，電子電勢能一定先增大后減小

D.若點M處電場強度大小為E,則M、N連線上的最大電場強度大小為4E

【答案】D

【解析】

A.將尬和B的作用線延長相交，交點0即為點電荷的位置，如圖，可知點電荷對M處試探電

荷有排斥力，對N處試探電荷有吸引力，所以這兩個試探電荷的電性一定相反，故A錯誤；

N

B.真空中點電荷的等勢面為一組同心球面，由于用=3B,可知M、N到點電荷的距離不等，不在

同一等勢面上，故B錯誤；

C.如圖，MN的連線到。點的距離先減小后增大，若點電荷帶正電，則把電子從M點移到N點，

電場力先做正功后做負(fù)功，電勢能先減小后增大，故C錯誤；

D.兩試探電荷所受電場力相互垂直，則又因為3=3B，根據(jù)庫侖定律

F=k"

廣

可知

XOM=0X（）N

tanNOMN--

3

ZOMN=30°

如圖，過。做MN的垂線交MN與P點，則MV的連線上尸到。點的距離最近，由幾何知識得

xOP=x0MsinNOMN=0.5xOJW

由點電荷的電場強度的公式

=絲

E~f2

可知P點的電場強度是M點電場強度的4倍，故D正確。

故選D?

7.如圖所示，一傾角為30。的斜面固定在水平地面上，一質(zhì)量為M的物塊A放在斜面上恰好不下

滑。將一不可伸長的輕繩一端連接A,另一端跨過光滑定滑輪后與一輕彈簧相連，輕彈簧下端拴接

質(zhì)量為，〃的重物B.開始時彈簧恰處于原長，將B由靜止釋放，當(dāng)B下降到最低點時（未著地），

A恰好不上滑。下列說法不正確的是（）

B.B下落一半距離時有最大速度

C.B下落過程中A、B及彈簧組成的系統(tǒng)械能守恒

D.在B從釋放位置運動到速度最大的過程中，B克服彈簧彈力做的功等于B機械能的減少量

【答案】A

【解析】

A.設(shè)A受到的最大靜摩擦力為力皿，當(dāng)A恰好不下滑時

/max=Mgsin，

當(dāng)B下降到最低點時，A恰好不上滑，彈簧彈力

F=Mgsin0+fmm=2MgsinMg

開始時，彈簧處于原長，由靜止釋放B,B受到向下的重力mg和向上的彈力依，彈力小于重力，

B做加速度減小的加速運動，當(dāng)，陰=丘時，B速度最大，B繼續(xù)向下運動，“g＜京，B做加速度增

大的減速運動，當(dāng)B下滑到最低點時，根據(jù)簡諧振動的對稱性，此時彈簧形變量為2%,彈力為

F=2kx=2mg

所以

Mg=2mg

則例=2"，故A錯誤，符合題意；

B.B下落一半距離時，彈簧的彈力為F=mg,B的合力為0,則B的速度最大，故B正確，不符

合題意；

C.B下落過程中，對于A、B及彈簧組成的系統(tǒng)，只有重力和彈簧的彈力做功，則系統(tǒng)的械能守

恒，故C正確，不符合題意；

D.根據(jù)功能關(guān)系，除重力以外的力對物體做功，等于物體機械能的變化，則在B從釋放位置運動

到速度最大的過程中，B克服彈簧彈力做的功等于B機械能的減少量，故D正確，不符合題意。

故選Ao

二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，每題有多

項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得。分。

8.一傳送帶以恒定速率v=3m/s沿順時針方向運行，傳送帶傾角為37。，如圖所示。現(xiàn)將一質(zhì)量為

，"=2.0kg的物塊靜止放于傳送帶底端A點，經(jīng)過一段時間傳送帶將物塊傳送到傳送帶的頂端8點。

//——7

已知傳送帶之間的距離為L=9m,物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為8,物塊可視為質(zhì)點，

最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取g=l°m/s2,sin37o=0.6,cos37°=0.8o則下列說法正確的是（）

A.物塊從A點傳送到B點過程中合力對物塊的沖量大小為6N?S

B.物塊從A點傳送到B點過程中重力對物塊的沖量大小為60N-S

C.物塊從A點傳送到B點過程中系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量為63J

D.從A點傳送到B點過程中物塊機械能的增加量為108J

【答案】AC

【解析】

A.物塊開始運動時，受到沿傳送帶向上的滑動摩擦力

/=fjmgcos37

根據(jù)牛頓第二定律有

"mgcos37-mgsin37=ma

解得加速度

a=lm/s2

與傳送帶達(dá)到共同速度經(jīng)歷的時間為

V

t.=-=3s

a

運動的位移為

v工

x.=-r=4A.5m

121

7

//=一

因為8,即

"mgcos0>sin0

所以，當(dāng)物塊的速度與傳送帶的速度相等時，開始以v=3m/s做勻速直線運動，一直運動到頂端B,

物塊從底端A傳送到頂端8過程中，根據(jù)動量定理，合力對物塊的沖量等于物塊動量的變化量,

有

/合=Ap=7Hv-0=6N-s

故A正確；

B.物塊勻速直線運動的位移為

x2=L-x1=4.5m

勻速運動的時間為

=—=1.5s

V

則物塊從底端傳送到頂端用的時間為

1=4+'2=4?5s

則重力對物塊的沖量為

I=mgt=90N?s

故B錯誤；

C.第一階段物塊與傳送帶之間發(fā)生相對滑動，物塊做勻加速直線運動，位移為

x,=—vr=4.5m

12,

傳送帶做勻速運動

x2=vt]=2xj=9.0m

則產(chǎn)生的熱量為

Q=/jmgcos6（x,-Aj）=63J

第二階段物塊與傳送帶之間沒有相對滑動，不產(chǎn)生熱量，則物塊在傳送帶上運動過程中因摩擦產(chǎn)生

的熱量是63J,故C正確；

D.物塊從底端A傳送到頂端8過程中，機械能的增量為

△E=mv2+mgLsm31°=117J

故D錯誤。

故選AC,

9.如圖所示，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B。在磁場邊界

上的“點放置一個放射源，能在紙面內(nèi)以速率v向各個方向發(fā)射大量的同種粒子，粒子的電荷量為

nR

q、質(zhì)量為“（不計粒子的重力），所有粒子均從磁場邊界的某段圓弧射出，其圓弧長度為行。下

列說法正確的是（）

M

qBR

A.粒子進入磁場時的速率為五"

7tm

B.所有粒子中在磁場中運動的最長時間是為8

2冗R

c.若粒子入射速率為Gv時，有粒子射出的邊界弧長變?yōu)樨?/p>

D.將磁感應(yīng)強度大小改為彳時，有粒子射出的邊界弧長變?yōu)槎?/p>

【答案】AC

【解析】

7rR71

A.根據(jù)題意可知，圓弧長度為亍對應(yīng)的圓心角為圓弧長度為則對應(yīng)的弦長為凡所以粒子

在磁場中運動的最長弦為凡則有

R=2r

對粒子，根據(jù)牛頓第二定律有

v2

qvB=tn—

r

解得

2m

A正確；

B.當(dāng)粒子沿磁場圓的切線方向飛出時，粒子在磁場中將做一個完整的圓，則運動的最長時間為

5=處

qB

B錯誤；

C.若粒子入射速率為Gv時，則半徑變?yōu)樵瓉淼?倍，則粒子在磁場中運動的最長弦長為

d=2r'=&R

2乃2兀R

根據(jù)幾何關(guān)系可知，此時對應(yīng)的最大圓心角為瓦，則最長弧長為丁。C正確；

D.將磁感應(yīng)強度大小改為萬時，則半徑變?yōu)樵瓉淼?倍，則粒子在磁場中運動的最長弦長為

d=2r'=2R

根據(jù)兒何關(guān)系可知，此時對應(yīng)的最大圓心角為%則最長弧長為萬R。D錯誤。

故選AC?

10.在地球上將質(zhì)量為用的物體A水平拋出，物體的動能反與運動時間》的關(guān)系如圖中實線甲所

示。在某一星球X上將質(zhì)量為2加的物體B水平拋出，其動能&與運動時間3的關(guān)系如圖中虛線

乙所示。假設(shè)地球和星球X均為質(zhì)量均勻分布的球體。已知地球的半徑是星球X的3倍，地球表

面的重力加速度gGOmH,A、B在運動過程中空氣阻力均忽略不計，下列說法正確的是（）

A.地球的質(zhì)量是星球X的18倍

B.地球的近地衛(wèi)星的周期與星球X的近地衛(wèi)星的周期的平方之比為3：啦

C.若A、B下落過程的水平位移大小相等，A下降的高度是B的2倍

D.若A、B下落過程的動量變化量大小相等，則B下降的高度是A的2倍

【答案】AC

【解析】

A.物體做平拋運動，在地球上，由動能定理得

m2f2

Ek=Ek初+3=線初+\g

在某一星球上，由動能定理得

久=線初+2，闈%'=線初+mg'￥

由圖的斜率可知

解得

8=2

s'

由黃金代換式

GM=gR2

可知地球的質(zhì)量是星球X的18倍，故A正確;

B.近地衛(wèi)星周期公式

所以二者周期的平方之比為3：2,故B錯誤；

C.兩者初動能為1：2,質(zhì)量比為I：2,故兩者的初速度相同，由

由于重力加速度之比為2：I,由上式可知A下降的高度是B的2倍，故C正確；

D.物體動量的變化為

A/?=mvv=2gh

動量變化量大小相等時，由于重力加速度之比為2：1,由上式可知A下降的高度是B的2倍，故

D錯誤。

故選ACo

三、非選擇題：共54分。第11?14題為必考題，每個試題考生都必須作答。第15?16題為選考

題，考生根據(jù)要求作答。

（-）必考題：共42分。

11.（6分）

小王利用如圖甲所示的裝置探究彈簧的彈性勢能。在粗糙水平桌面上固定好輕質(zhì)彈簧和光電門，將

光電門與數(shù)字計時器（圖甲中未畫出）連接。實驗開始時，彈簧在光電門的左側(cè)，且處于原長狀態(tài)。

小滑塊與彈簧不拴接，不計空氣阻力。

（1）用外力將滑塊向左緩慢推至滑塊上的遮光條（寬度為d）距離光電門為x處，撤去外力，數(shù)

字計時器記錄的遮光條通過光電門的時間為Zo滑塊通過光電門時的速度大小為O

1J_

（2）多次改變滑塊的質(zhì)量加，重復(fù)（1）中操作，得出多組機與，的值，以而為橫坐標(biāo)、了為縱

J___L

坐標(biāo)作出的尸一￡圖像如圖乙所示（圖中的a、b均為已知量），則撤去外力瞬間彈簧的彈性勢能

；已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間,則滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)〃=o

dad2ad）

【答案】彳五2gx

【解析】

（1）由于通過光電門的時間極短，可以將通過光電門的平均速度看做瞬時速度，為

d

v=-

t

（2）根據(jù)動能定理得

k?2

代入速度得

廣1d2

Ep-/jmgx=-m-r

整理得

1=2412〃gx

t2d2md2

則結(jié)合圖像得

-坐一

d2

圖像的斜率

解得

ad2

￡?=-----

02b

12.（9分）

一金屬線材電阻未知且電阻分布不均勻，為了測量其阻值并將其截為阻值相等的兩段，實驗研究小

組設(shè)計了如圖所示電路，實驗器材如下：

微安表（零刻度在表盤中間），一段接導(dǎo)線，另一端接表筆;

定值電阻R，阻值為10C;

電阻箱/?2,阻值0?99.9C；

電流表，量程0?0.6A,內(nèi)阻&=1C；

電壓表，量程0?3.0V,內(nèi)阻約為3000Q；

滑動變阻器，0?10。；

電源，電動勢為3V

電鍵，導(dǎo)線若干

實驗過程如下：

（1）按圖連接電路，閉合電鍵之前，將滑動變阻器的滑片滑到最端（填“左”或“右”）;

（2）將電阻箱&的阻值調(diào)整到C，閉合電鍵；

（3）將滑動變阻器4的滑片調(diào)節(jié)到合適位置，連接微安表的表筆與未知電阻試觸，防止微安表電

流過大，不斷改變表筆在未知電阻上的接觸位置，直到時，記錄此次接觸點的位置，即為等

分電阻的位置；

（4）保持表筆與記錄的接觸位置的接觸，讀出此時電流表和電壓表的讀數(shù)分別為A和

______Vo

（5）通過兩表讀數(shù)可以得到未知電阻的阻值為C。

【答案】右10流過微安表的電流為零2.500.506.7

【解析】

（1）按圖連接電路，閉合電鍵之前，要保護電路，讓電流最小，則將滑動變阻器的滑片滑到最右

端，讓阻值最大。

（2）由于為了測量其阻值并將其截為阻值相等的兩段，則將電阻箱后的阻值調(diào)整與定值電阻Ri

相等，調(diào)為10Qo

（3）利用了串聯(lián)電阻的分壓作用，當(dāng)兩電阻阻值相等時，電勢降低一樣，則兩觸點的電勢相等，

流過微安表的電流為零，所以為了等分電阻，只需要調(diào)節(jié)表筆在未知電阻上的接觸位置，直到流過

微安表的電流為零時，記錄此次接觸點的位置，即為等分電阻的位置。

（4）電流表的最小刻度為0.02A,讀數(shù)時，只需要同位估讀，所以電流表的讀數(shù)為0.50A。

電壓表的最小刻度為0.1V,讀數(shù)時，需要估讀到下一位，所以電壓表的讀數(shù)為2.50V。

（5）并聯(lián)電阻的阻值為

%上=必=5。

并10.50

根據(jù)并聯(lián)電路電阻關(guān)系有

%&N+%

代入數(shù)據(jù)解得

R,x6.7Q

13.(12分)

質(zhì)量為〃〃的長木板A靜止放在水平地面上，其左端位于。點，質(zhì)量為祖2的小滑塊B放在木板的

右端，如圖所示，。點左側(cè)的地面光滑，右側(cè)的地面粗糙。質(zhì)量為人的物體C以初速度為=8m/s

從左側(cè)向。點運動，與木板發(fā)生彈性碰撞。已知如=1.0kg,加/=3.0kg,〃?2=1.0kg,長木板與滑塊間

的動摩擦因數(shù)儂=0.4,重力加速度g=10m/s2,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。求：

(1)物體C與木板A碰撞后瞬間木板的速度

(2)當(dāng)木板A與滑塊B共速之后有兩種可能的運動情況，第一種運動情況是一起相對靜止在地

面上減速滑行，第二種運動情況繼續(xù)發(fā)生相對滑動，直至都停下來。試分析發(fā)生第一種運動情況

時，。點右側(cè)地面動摩擦因數(shù)內(nèi)的取值范圍；

(3)若最終滑塊B停在木板A的左端，經(jīng)測量木板的長度L=1.0m,若滑塊可視為質(zhì)點，請計算

O點右側(cè)地面與木板間的動摩擦因數(shù)〃/的數(shù)值。

B

&___1一4工

0

【答案】(l)4m/s；(2)自464；(3)〃/=0.2

【解析】

(1)小球與木板碰撞滿足動量守恒和能量守恒

i+叫W

121212

可得

v；=4m/s

(2)二者相對靜止在地面上減速滑行，對整體分析

//l(ml+/n,)g=(/n1+ni,)a

設(shè)二者間靜摩擦力為了

對滑塊B分析

f=/n2a

由于二者間為靜摩擦力

f<ju2m2g

可得

//,<0,4

（3）由第（2）問可知，若必4外，滑塊相對木板向左滑動到共速后會相對靜止。若從＞〃2,滑塊

相對木板向左滑動到共速后會繼續(xù)相對木板向右滑動，不可能停止板的左端，所以地面動摩擦因數(shù)

4404。設(shè)滑塊滑動到共速經(jīng)歷時間為/,共速速度為口

木板長度為二者位移只差

uV.—+vt——V=L.

22

對滑塊應(yīng)用動量定理

出叫g(shù)t=tn2v

木板位移

V.4-V

X=-——t

2

對木板應(yīng)用動能定理

12

一4（m]+〃馬）gx-&m?gx=-2^'

可得

幺/=0.2

14.（15分）

如圖所示，足夠長、間距為L的平行光滑金屬導(dǎo)軌時、de構(gòu)成傾角為。的斜面，上端接有阻值為

R的定值電阻，足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌兒、號"處于同一水平面內(nèi)，傾斜導(dǎo)軌與水平導(dǎo)軌在3

e處平滑連接，且氏e處裝有感應(yīng)開關(guān)。傾斜導(dǎo)軌處于垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中，水平導(dǎo)

軌處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小均為瓦距離6足夠遠(yuǎn)處接有未閉合的開關(guān)S,在

開關(guān)S右側(cè)垂直導(dǎo)軌放置導(dǎo)體棒N,在傾斜導(dǎo)軌上距6、e足夠遠(yuǎn)的位置放置導(dǎo)體棒M,現(xiàn)將導(dǎo)體

棒M由靜止釋放，當(dāng)導(dǎo)體棒M通過從e處后瞬間感應(yīng)開關(guān)自動斷開。已知導(dǎo)體棒M的質(zhì)量為

m,電阻為R,導(dǎo)體棒N的質(zhì)量為2%，電阻為2R,兩導(dǎo)體棒運動過程中始終與導(dǎo)軌接觸良好且與

導(dǎo)軌垂直，重力加速度為g,不計導(dǎo)軌電阻及空氣阻力。

（1）保持開關(guān)S斷開，求導(dǎo)體棒M通過感應(yīng)開關(guān)前瞬間的速度大小；

（2）若固定導(dǎo)體棒N,導(dǎo)體棒M通過感應(yīng)開關(guān)后瞬間閉合開關(guān)S,求導(dǎo)體棒M在水平導(dǎo)軌上運

動的位移；

（3）若不固定導(dǎo)體棒N,導(dǎo)體棒M通過感應(yīng)開關(guān)后瞬間閉合開關(guān)S,求導(dǎo)體棒N上產(chǎn)生的焦耳

熱。

【答案】(1)B2I3.(2)B乜，.(3)9B」L4

【解析】

(1)由題意可知導(dǎo)體棒M到達(dá)。、e前已做勻速直線運動，由法拉第電磁感應(yīng)定律得

E=BLv

由閉合電路歐姆定律得

/=&

2R

由平衡條件得

mgsin0=BIL

解得

_2mgRsin6

V-^-

(2)若固定導(dǎo)體棒N,導(dǎo)體棒M通過感應(yīng)開關(guān)后瞬間閉合開關(guān)S,導(dǎo)體棒M、N構(gòu)成回路，最終

導(dǎo)體棒M靜止，由法拉第電磁感應(yīng)定律得

-BLM

E=------

Ar

由閉合電路歐姆定律得

3R

對導(dǎo)體棒M,由動量定理得

解得

1_6m2gR2sin6

一FZ*

(3)若不固定導(dǎo)體棒N,導(dǎo)體棒M通過感應(yīng)開關(guān)后瞬間閉合開關(guān)S,導(dǎo)體棒M、N組成的系統(tǒng)動

量守恒，最終它們共速，則

mv=3〃”共

由能量守恒定律得

；mv2=gximvj,.+Q

導(dǎo)體棒N上產(chǎn)生的焦耳熱為

QN=-^-Q

解得

_Sm3g2R2sin26>

QN=——

（二）選考題：共12分。請考生從2道題中任選一題作答，并用2B鉛筆將答題卡上所選題目對

應(yīng)的題號右側(cè)方框涂黑，按所涂題號進行評分；多涂、多答，按所涂的首題進行評分；不涂，按本

選考題的首題進行評分。

15.[選修3-3]（12分）

（1）（4分）

大氣壓強是由于空氣受重力的作用引起的，已知地球表面積為S,大氣壓強為外,大氣層內(nèi)重力加

速度大小均為g,空氣平均摩爾質(zhì)量為V,阿伏加德羅常數(shù)為N八，由此可估算得，地球大氣層空

氣分子總質(zhì)量為，空氣分子總個數(shù)為