2022年全国统一高考物理试卷（乙卷）

1、第PAGE26页（共NUMPAGES26页）2022年全国统一高考物理试卷（乙卷）一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14题只有一项符合题目要求，第58题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1（6分）2022年3月，中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在离地球表面约400km的“天宫二号”空间站上通过天地连线，为同学们上了一堂精彩的科学课。通过直播画面可以看到，在近地圆轨道上飞行的“天宫二号”中，航天员可以自由地漂浮，这表明他们（）A所受地球引力的大小近似为零B所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力近似为零C所受地球引力

2、的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等D在地球表面上所受引力的大小小于其随飞船运动所需向心力的大小2（6分）如图，一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球，初始时整个系统静置于光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长L。一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点，方向与两球连线垂直。当两球运动至二者相距L时，它们加速度的大小均为（）ABCD3（6分）固定于竖直平面内的光滑大圆环上套有一个小环。小环从大圆环顶端P点由静止开始自由下滑，在下滑过程中，小环的速率正比于（）A它滑过的弧长B它下降的高度C它到P点的距离D它与P点的连线扫过的面积4（6分）一点光源以113W的功率向周围所有方向均匀地辐射波长约

3、为6107m的光，在离点光源距离为R处每秒垂直通过每平方米的光子数为31014个。普朗克常量为h6.631034Js。R约为（）A1102mB3102mC6102mD9102m（多选）5（6分）安装适当的软件后，利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度B。如图，在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为xOy面。某同学在某地对地磁场进行了四次测量，每次测量时y轴指向不同方向而z轴正向保持竖直向上。根据表中测量结果可推知（）测量序号Bx/TBy/TBz/T102145202046321045421045A测量地点位于南半球B当地的地磁场大小约为50TC第2次测量时y轴正向指向南方D第3次测量

4、时y轴正向指向东方（多选）6（6分）如图，两对等量异号点电荷+q、q（q0）固定于正方形的4个顶点上。L、N是该正方形两条对角线与其内切圆的交点，O为内切圆的圆心，M为切点。则（）AL和N两点处的电场方向相互垂直BM点的电场方向平行于该点处的切线，方向向左C将一带正电的点电荷从M点移动到O点，电场力做正功D将一带正电的点电荷从L点移动到N点，电场力做功为零（多选）7（6分）质量为1kg的物块在水平力F的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动，F与时间t的关系如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度大小取g10m/s2。则（）A4s时物块的动能为零B6s时物块回到初始位置C3s

5、时物块的动量为12kgm/sD06s时间内F对物块所做的功为40J（多选）8（6分）一种可用于卫星上的带电粒子探测装置，由两个同轴的半圆柱形带电导体极板（半径分别为R和R+d）和探测器组成，其横截面如图（a）所示，点O为圆心。在截面内，极板间各点的电场强度大小与其到O点的距离成反比，方向指向O点。4个带正电的同种粒子从极板间通过，到达探测器。不计重力。粒子1、2做圆周运动，圆的圆心为O、半径分别为r1、r2（Rr1r2R+d）；粒子3从距O点r2的位置入射并从距O点r1的位置出射；粒子4从距O点r1的位置入射并从距O点r2的位置出射，轨迹如图（b）中虚线所示。则（）A粒子3入射时的动能比它出射

6、时的大B粒子4入射时的动能比它出射时的大C粒子1入射时的动能小于粒子2入射时的动能D粒子1入射时的动能大于粒子3入射时的动能二、非选择题：共62分。第912题为必考题，每个试题考生都必须作答。第1316题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共47分。9（5分）用雷达探测一高速飞行器的位置。从某时刻（t0）开始的一段时间内，该飞行器可视为沿直线运动，每隔1s测量一次其位置，坐标为x，结果如下表所示：t/s0123456x/m050710941759250533294233回答下列问题：（1）根据表中数据可判断该飞行器在这段时间内近似做匀加速运动，判断的理由是： ；（2）当x507m时，该飞

7、行器速度的大小v m/s；（3）这段时间内该飞行器加速度的大小a m/s2（保留2位有效数字）。10（10分）一同学探究阻值约为550的待测电阻Rx在05mA范围内的伏安特性。可用器材有：电压表（量程为3V，内阻很大），电流表（量程为1mA，内阻为300），电源E（电动势约为4V，内阻不计），滑动变阻器R（最大阻值可选10或1.5k），定值电阻R0（阻值可选75或150），开关S，导线若干。（1）要求通过Rx的电流可在05mA范围内连续可调，在答题卡上将图（a）所示的器材符号连线，画出实验电路的原理图；（2）实验时，图（a）中的R应选最大阻值为 （填“10”或“1.5k”）的滑动变阻器，R0应

8、选阻值为 （填“75”或“150”）的定值电阻；（3）测量多组数据可得Rx的伏安特性曲线。若在某次测量中，电压表、电流表的示数分别如图（b）和图（c）所示，则此时Rx两端的电压为 V，流过Rx的电流为 mA，此组数据得到的Rx的阻值为 （保留3位有效数字）。11（12分）如图，一不可伸长的细绳的上端固定，下端系在边长为l0.40m的正方形金属框的一个顶点上。金属框的一条对角线水平，其下方有方向垂直于金属框所在平面的匀强磁场。已知构成金属框的导线单位长度的阻值为5.0103/m；在t0到t3.0s时间内，磁感应强度大小随时间t的变化关系为B（t）0.30.1t（SI）。求（1）t2.0s时金属框

9、所受安培力的大小；（2）在t0到t2.0s时间内金属框产生的焦耳热。12（20分）如图（a），一质量为m的物块A与轻质弹簧连接，静止在光滑水平面上；物块B向A运动，t0时与弹簧接触，到t2t0时与弹簧分离，第一次碰撞结束，A、B的vt图像如图（b）所示。已知从t0到tt0时间内，物块A运动的距离为0.36v0t0。A、B分离后，A滑上粗糙斜面，然后滑下，与一直在水平面上运动的B再次碰撞，之后A再次滑上斜面，达到的最高点与前一次相同。斜面倾角为（sin0.6），与水平面光滑连接。碰撞过程中弹簧始终处于弹性限度内。求（1）第一次碰撞过程中，弹簧弹性势能的最大值；（2）第一次碰撞过程中，弹簧压缩量的

10、最大值；（3）物块A与斜面间的动摩擦因数。（二）选考题：共15分。请考生从2道物理题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。物理选修3-3（15分）（多选）13（5分）一定量的理想气体从状态a经状态b变化到状态c，其过程如TV图上的两条线段所示。则气体在（）A状态a处的压强大于状态c处的压强B由a变化到b的过程中，气体对外做功C由b变化到c的过程中，气体的压强不变D由a变化到b的过程中，气体从外界吸热E由a变化到b的过程中，从外界吸收的热量等于其增加的内能14（10分）如图，一竖直放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，汽缸中活塞和活塞之间封闭有一定量的理想气体，两活塞用一轻质弹簧连接

11、，汽缸连接处有小卡销，活塞不能通过连接处。活塞、的质量分别为2m、m，面积分别为2S、S，弹簧原长为l。初始时系统处于平衡状态，此时弹簧的伸长量为0.1l，活塞、到汽缸连接处的距离相等，两活塞间气体的温度为T0。已知活塞外大气压强为p0，忽略活塞与缸壁间的摩擦，汽缸无漏气，不计弹簧的体积。（）求弹簧的劲度系数；（）缓慢加热两活塞间的气体，求当活塞刚运动到汽缸连接处时，活塞间气体的压强和温度。物理选修3-4（15分）15介质中平衡位置在同一水平面上的两个点波源S1和S2，二者做简谐运动的振幅相等，周期均为0.8s。当S1过平衡位置向上运动时，S2也过平衡位置向上运动。若波速为5m/s，则由S1和

12、S2发出的简谐横波的波长均为 m。P为波源平衡位置所在水平面上的一点，与S1、S2平衡位置的距离均为10m，则两波在P点引起的振动总是相互 （填“加强”或“削弱”）的；当S1恰好在平衡位置向上运动时，平衡位置在P处的质点 （填“向上”或“向下”）运动。16一细束单色光在三棱镜ABC的侧面AC上以大角度由D点入射（入射面在棱镜的横截面内），入射角为i，经折射后射至AB边的E点，如图所示。逐渐减小i，E点向B点移动，当sini时，恰好没有光线从AB边射出棱镜，且DEDA。求棱镜的折射率。2022年全国统一高考物理试卷（乙卷）参考答案与试题解析一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题

13、给出的四个选项中，第14题只有一项符合题目要求，第58题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1（6分）2022年3月，中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在离地球表面约400km的“天宫二号”空间站上通过天地连线，为同学们上了一堂精彩的科学课。通过直播画面可以看到，在近地圆轨道上飞行的“天宫二号”中，航天员可以自由地漂浮，这表明他们（）A所受地球引力的大小近似为零B所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力近似为零C所受地球引力的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等D在地球表面上所受引力的大小小于其随飞船运动所需向心力的大小【分析】空间站在轨道上绕地球做匀速

14、圆周运动，宇航员在空间站中随空间站一起做绕地圆周运动，万有引力完全提供做圆周运动的向心力；根据万有引力公式分析在飞船轨道上向心力和地球表面的引力大小。【解答】解：ABC航天员在空间站中所受万有引力完全提供做圆周运动的向心力，飞船对其作用力等于零，故C正确，AB错误；D根据万有引力公式F万可知在地球表面上所受引力的大小大于在飞船所受的万有引力大小，因此地球表面引力大于其随飞船运动所需向心力的大小，故D错误。故选：C。【点评】本题以“天宫二号”空间站直播授课为背景考查人造卫星运行问题，解题关键要分析清楚空间站的运动，知道航天器在轨道上绕地球做匀速圆周运动时万有引力提供向心力。2（6分）如图，一不可

15、伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球，初始时整个系统静置于光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长L。一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点，方向与两球连线垂直。当两球运动至二者相距L时，它们加速度的大小均为（）ABCD【分析】本题需要对当两球运动至二者相距L时这一瞬间单独进行受力分析，再根据牛顿第二定律即可求出结果。【解答】解：当两球运动至二者相距L时，对此时进行受力分析，如图所示：因为两球关于F所在直线对称，sin，所以cos，已知轻绳中心处受三个力，设绳子拉力为T，水平方向上受力分析，2TcosF，解得：T，对其中一个小球用牛顿第二定律，得；Tma，解得：a。故A正确，BCD错误。故选A。【点评

16、】本题考查受力分析和牛顿第二定律，需要对特殊位置进行分析，比较简单。3（6分）固定于竖直平面内的光滑大圆环上套有一个小环。小环从大圆环顶端P点由静止开始自由下滑，在下滑过程中，小环的速率正比于（）A它滑过的弧长B它下降的高度C它到P点的距离D它与P点的连线扫过的面积【分析】根据几何关系求出各物理量间关系，根据机械能守恒定律求出速度表达式即可。【解答】解：设下滑过程中，它到P点距离为L，下滑高度为h，圆环半径为R，如图由几何关系得sin根据机械能守恒定律得mgh联立解得：vL，故C正确，ABD错误；故选：C。【点评】本题考查机械能守恒定律应用个，属于基础题，求出小环速率表达式即可分析。4（6分）

17、一点光源以113W的功率向周围所有方向均匀地辐射波长约为6107m的光，在离点光源距离为R处每秒垂直通过每平方米的光子数为31014个。普朗克常量为h6.631034Js。R约为（）A1102mB3102mC6102mD9102m【分析】先计算每个光子的能量，再根据以光源为球心，每秒通过某球面的能量相等，列出数学表达式，即可求出某一球面的半径。【解答】解：设每个光子的能量大小为，则有：h6.631034J3.3151019J因为该光源辐射的功率为113W，由Wpt可知，每秒向外辐射的能量为W1131J113J即以光源为球心，每秒通过某球面的光子能量为113J。故距离光源R处的球面满足数学公式：

18、310143.31510194R2113可以解得：R300m，故B正确，ACD错误。故选：B。【点评】本题考查光子能量的计算，要牢记公式h，并掌握波长、光速、频率之间的数量关系。难度不大，但计算时应细心，避免出错。（多选）5（6分）安装适当的软件后，利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度B。如图，在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为xOy面。某同学在某地对地磁场进行了四次测量，每次测量时y轴指向不同方向而z轴正向保持竖直向上。根据表中测量结果可推知（）测量序号Bx/TBy/TBz/T102145202046321045421045A测量地点位于南半球B当地的地磁场大小约为50TC第

19、2次测量时y轴正向指向南方D第3次测量时y轴正向指向东方【分析】地球可视为一个大磁场，地理的北极为磁场的南极，地理的南极为磁场的北极，磁场强度为矢量，根据图中信息即可求得该处磁场大小及方向。【解答】解：A如图所示地球可视为一个大磁场，磁场南极大致在地理的北极附近，磁场北极大致在地理南极附近。通过这两个磁极的假想直线（磁轴）与地球的自转轴大约成11.3度的倾斜。由表中z轴数据可看出z轴的磁场竖直向下，则测量地点应位于北半球，故A错误；B磁感应强度为矢量，故由表格可看出此处的磁感应强度大致为BTT50T，故B正确；CD由选项A可知测量地在北半球，而北半球地磁场指向北方斜向下，则第2次测量，测得By

20、0，故y轴指向南方，第3次测得Bx0，故x轴指向北方而y轴则指向西方，故C正确，D错误。故选：BC。【点评】本题考查了地球磁场及磁场强度为矢量的运算，解题的关键是知道地球可视为一个大磁场，地理的北极为磁场的南极，地理的南极为磁场的北极，磁场强度为矢量，计算矢量运算法则。（多选）6（6分）如图，两对等量异号点电荷+q、q（q0）固定于正方形的4个顶点上。L、N是该正方形两条对角线与其内切圆的交点，O为内切圆的圆心，M为切点。则（）AL和N两点处的电场方向相互垂直BM点的电场方向平行于该点处的切线，方向向左C将一带正电的点电荷从M点移动到O点，电场力做正功D将一带正电的点电荷从L点移动到N点，电场

21、力做功为零【分析】电场强度是矢量，每个位置的电场强度为各个点电荷在该点产生电场的矢量合；电势是标量，每个地方的电势是各个点电荷在此的电势的代数和，正电荷，电势降低，电势能减小，电场力做正功。【解答】解：A、两个正电荷在N点产生的场强方向由N指向O，N点处于两负电荷连线的中垂线上，则两负电荷在N点产生的场强方向由N指向O，则N点的合场强方向由N指向O，同理可知，两个负电荷在L处产生的场强方向由O指向L，L点处于两正电荷连线的中垂线上，两正电荷在L处产生的场强方向由O指向L，则L处的合场方向由O指向L，由于正方向两对角线垂直平分，则L和N两点处的电场方向相互垂直，故A正确；B、正方向底边的一对等量

22、异号电荷在M点产生的场强方向向左，而正方形上方的一对等量异号电荷在M点产生的场强方向向右，由于M点离上方一对等量异号电荷距离较远，则M点的场方向向左，故B正确；C由图可知，M和O点位于两等量异号电荷的等势线上，即M和O点电势相等，所以将一带正电的点电荷从M点移动到O点，电场力做功为零，故C错误；D由图可知，L点的电势低于N点电势，则将一带正电的点电荷从L点移动到N点，电场力做功不为零，故D错误。故选：AB。【点评】此题考查电场的叠加，注意结合等量同种电荷和等量异种电荷的电场进行分析，可以使问题简化。（多选）7（6分）质量为1kg的物块在水平力F的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动，F与时间

23、t的关系如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度大小取g10m/s2。则（）A4s时物块的动能为零B6s时物块回到初始位置C3s时物块的动量为12kgm/sD06s时间内F对物块所做的功为40J【分析】求出物块与地面间的滑动摩擦力，根据动量定理求解3s时的速度和4s时的速度，再根据位移计算公式求解位移，根据功的计算公式求解做的功。【解答】解：物块与地面间的滑动摩擦力为：fmg0.2110N2N。A、t33s时物体的速度大小为v3，则有：（Ff）t3mv3，其中F4N，代入数据解得：v36m/s；t44s时速度为v4，根据动量定理可得：（F+f）（t4t3）mv4mv3，代入数

24、据解得：v40，故A正确；B、03s物块沿正方向加速运动，3s4s物块沿正方向减速运动，4s末的速度为零，4s6s物块反向加速，且加速度大小与03s内的加速度大小相等，故6s时物块没有回到初始位置，故B错误；C、3s时物块的动量大小为：pmv316kgm/s6kgm/s，故C错误；D、03s内物块的位移：x1m9m，方向为正方向；3s4s内物块的位移：x2m3m，方向为正方向；6s时物块的速度大小为v6，则有：（Ff）t2mv6，解得：v64m/s4s6s物块的位移大小为：x3m4m，方向为负方向。所以06s时间内F对物块所做的功为：WF（x1x2+x3）4（93+4）J40J，故D正确。故选

25、：AD。【点评】本题主要是考查动量定理与图象的结合，关键是弄清楚运动情况和受力情况，知道合外力的冲量等于动量的变化。（多选）8（6分）一种可用于卫星上的带电粒子探测装置，由两个同轴的半圆柱形带电导体极板（半径分别为R和R+d）和探测器组成，其横截面如图（a）所示，点O为圆心。在截面内，极板间各点的电场强度大小与其到O点的距离成反比，方向指向O点。4个带正电的同种粒子从极板间通过，到达探测器。不计重力。粒子1、2做圆周运动，圆的圆心为O、半径分别为r1、r2（Rr1r2R+d）；粒子3从距O点r2的位置入射并从距O点r1的位置出射；粒子4从距O点r1的位置入射并从距O点r2的位置出射，轨迹如图（

26、b）中虚线所示。则（）A粒子3入射时的动能比它出射时的大B粒子4入射时的动能比它出射时的大C粒子1入射时的动能小于粒子2入射时的动能D粒子1入射时的动能大于粒子3入射时的动能【分析】离子在电场里在辐向电场力的作用下运动，1、2在均匀辐向电场中做匀速圆周运动，粒子射出时动能不发生变化；粒子3、4在非匀强电场中运动，主要看粒子是靠近O点，电场力做正功，动能增大；粒子是远离O点，电场力做负功，动能减小。【解答】解：在截面内，极板间各点的电场强度大小与其到O点的距离成反比，可设为E，即ErkA粒子3从距O点r2的位置入射并从距O点r1的位置出射，做向心运动，电场力做正功，则动能增大，粒子3入射时的动能

27、比它出射时的小，故A错误；B粒子4从距O点r1的位置入射并从距O点r2的位置出射，做离心运动，电场力做负功，则动能减小，粒子4入射时的动能比它出射时的大，故B正确；C带正电的同种粒子1、2在均匀辐向电场中做匀速圆周运动，则有qE1mqE2m可得：m即粒子1入射时的动能等于粒子2入射时的动能，故C错误；D粒子3做向心运动，则有qE2m可得：mm粒子1入射时的动能大于粒子3入射时的动能，故D正确；故选：BD。【点评】本题考查了粒子在辐向的匀强电场或者在非匀强电场中的运动，判断粒子出电场动能的变化，解题的关键看电场力对粒子做什么功，中档难度。二、非选择题：共62分。第912题为必考题，每个试题考生都

28、必须作答。第1316题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共47分。9（5分）用雷达探测一高速飞行器的位置。从某时刻（t0）开始的一段时间内，该飞行器可视为沿直线运动，每隔1s测量一次其位置，坐标为x，结果如下表所示：t/s0123456x/m050710941759250533294233回答下列问题：（1）根据表中数据可判断该飞行器在这段时间内近似做匀加速运动，判断的理由是：根据相邻相等时间内的位移之差近似为一个定值；（2）当x507m时，该飞行器速度的大小v547m/s；（3）这段时间内该飞行器加速度的大小a79m/s2（保留2位有效数字）。【分析】（1）匀变速直线运动的规律：连续

29、相等时间内的位移之差等于一个定值。（2）匀变速直线运动的规律中间时刻的瞬时速度等于相邻两点的平均速度；（3）根据xaT2求解加速度。【解答】解：（1）第1s内的位移507m，第2s内的位移587m，第3s内的位移665m，第4s内的位移746m，第5s内的位移824m，第6s内的位移904m，则相邻1s内的位移之差接近x79m，可知判断飞行器在这段时间内做匀加速运动；（2）根据匀变速直线运动的规律中间时刻的瞬时速度等于相邻两点的平均速度，知当x507m时，该飞行器速度的大小vm/s547m/s；（3）根据xaT2知，am/s279m/s2。故答案为：根据相邻相等时间内的位移之差近似为一个定值；

30、547m/s；79m/s2。【点评】本题考查匀变速直线运动规律的研究，解题关键是要掌握平均速度公式和逐差法求加速度。10（10分）一同学探究阻值约为550的待测电阻Rx在05mA范围内的伏安特性。可用器材有：电压表（量程为3V，内阻很大），电流表（量程为1mA，内阻为300），电源E（电动势约为4V，内阻不计），滑动变阻器R（最大阻值可选10或1.5k），定值电阻R0（阻值可选75或150），开关S，导线若干。（1）要求通过Rx的电流可在05mA范围内连续可调，在答题卡上将图（a）所示的器材符号连线，画出实验电路的原理图；（2）实验时，图（a）中的R应选最大阻值为 10（填“10”或“1.5k

31、”）的滑动变阻器，R0应选阻值为 75（填“75”或“150”）的定值电阻；（3）测量多组数据可得Rx的伏安特性曲线。若在某次测量中，电压表、电流表的示数分别如图（b）和图（c）所示，则此时Rx两端的电压为 2.30V，流过Rx的电流为 4.20mA，此组数据得到的Rx的阻值为 548（保留3位有效数字）。【分析】（1）电流表需要改装，滑动变阻器采用分压器接法，由此连图；（2）根据“方便性原则”选取滑动变阻器；通过Rx的电流最大为5mA，需要将电流表量程扩大为原来的5倍，根据并联分流特点进行解答；（3）根据电压表和电流表的读数方法进行读数，根据欧姆定律求解电阻阻值。【解答】解：（1）电流表内阻

32、已知，电流表与R0并联扩大电流表量程，进而准确测量通过Rx的电流，电压表单独测量Rx的电压；滑动变阻器采用分压式接法，电表从0开始测量，满足题中通过Rx的电流从05mA连续可调，电路图如图1所示：（2）电路中R应选最大阻值为10的滑动变阻器，方便电路的调节，测量效率高、实验误差小；通过Rx的电流最大为5mA，需要将电流表量程扩大为原来的5倍，根据并联分流的规律示意图如图2所示：根据并联分流，即并联电路中电流之比等于电阻的反比，可知：解得：R075；（3）电压表每小格表示0.1V，向后估读一位，即U2.30V；电流表每小格表示0.02mA，本位估读，即0.84mA，电流表量程扩大5倍，所以通过R

33、x的电流为I4.20mA；根据欧姆定律可知：Rx548。故答案为：（1）电路图见解析；（2）10，75；（3）2.30；4.20；548。【点评】对于实验题，要弄清楚实验目的、实验原理以及数据处理、误差分析等问题，一般的实验设计、实验方法都是根据教材上给出的实验方法进行拓展，延伸，所以一定要熟练掌握教材中的重要实验。对于实验仪器的选取一般要求满足安全性原则、准确性原则和操作方便原则。11（12分）如图，一不可伸长的细绳的上端固定，下端系在边长为l0.40m的正方形金属框的一个顶点上。金属框的一条对角线水平，其下方有方向垂直于金属框所在平面的匀强磁场。已知构成金属框的导线单位长度的阻值为5.01

34、03/m；在t0到t3.0s时间内，磁感应强度大小随时间t的变化关系为B（t）0.30.1t（SI）。求（1）t2.0s时金属框所受安培力的大小；（2）在t0到t2.0s时间内金属框产生的焦耳热。【分析】（1）求解总电阻，根据闭合电路欧姆定律求解电流，根据B与t关系求解磁感应强度，根据FBIL求解安培力，注意L为等效长度；（2）根据QI2Rt求解焦耳热。【解答】解：（1）金属框的总电阻为R4l40.405.01038103，金属框中产生的感应电动势为ES0.1V8103V，金属框中的电流为IA1A，t2.0s时磁感应强度B10.3T0.12.0T0.1T，金属框处于磁场中的有效长度为L0.40

35、m此时金属框所受安培力大小为FBIL0.1N0.04N；（2）在t0到t2.0s时间内金属框产生的焦耳热为：QI2Rt1281032.0J0.016J。答：（1）t2.0s时金属框所受安培力的大小为0.04N；（2）在t0到t2.0s时间内金属框产生的焦耳热为0.016J。【点评】本题主要是考查法拉第电磁感应定律，关键是知道Bt图象的斜率不变、感应电动势不变，则感应电流也不变。12（20分）如图（a），一质量为m的物块A与轻质弹簧连接，静止在光滑水平面上；物块B向A运动，t0时与弹簧接触，到t2t0时与弹簧分离，第一次碰撞结束，A、B的vt图像如图（b）所示。已知从t0到tt0时间内，物块A运

36、动的距离为0.36v0t0。A、B分离后，A滑上粗糙斜面，然后滑下，与一直在水平面上运动的B再次碰撞，之后A再次滑上斜面，达到的最高点与前一次相同。斜面倾角为（sin0.6），与水平面光滑连接。碰撞过程中弹簧始终处于弹性限度内。求（1）第一次碰撞过程中，弹簧弹性势能的最大值；（2）第一次碰撞过程中，弹簧压缩量的最大值；（3）物块A与斜面间的动摩擦因数。【分析】（1）t0时刻物块A、B达到共速，弹簧弹性势能此时最大。0t0时间内两物块作用过程，由动量守恒定律求得B的质量；由机械能守恒定律求解弹簧弹性势能最大值；（2）t0时刻物块A、B达到共速，此时弹簧压缩量最大。已知0t0时间内，物块A运动的距

37、离，根据牛顿第二定律，分析两物块运动中的物理量的关系，根据vt图像与时间轴围成的面积表示位移的大小，求得B物块位移，再由两物块的位移关系求解；（3）已知A再次滑上斜面，达到的最高点与前一次相同，可知A两次滑上斜面的初速度相同。根据动量守恒定律和机械能守恒定律，求得A第一次下滑到斜面底端时的速度大小；对A在斜面上滑动的过程，由动能定理求解。【解答】解：（1）设物块B的质量为M，t0时刻物块A、B达到共速，弹簧弹性势能此时最大设为Epm，0t0时间内两物块作用过程满足动量守恒定律，以水平向右为正方向，结合图（b）数据得：M1.2v0（M+m）v0解得：M5m此过程对A、B和弹簧组成的系统，由机械能

38、守恒定律得：Epm解得：Epm0.6m；（2）t0时刻物块A、B达到共速，此弹簧压缩量最大因0t0时间内两物块受到合力大小等于弹簧的弹力大小，故两物块所受合力大小相等方向相反，又因M5m由牛顿第二定律可知物块B做减速直线运动的加速度大小始终等于物块A做加速直线运动的加速度大小的，那么在相同时间内，物块B的速度减小量始终等于物块A的速度增加量的，由vt图像与时间轴围成的面积表示位移的大小，如图1所所示：已知：0t0时间内，物块A运动的距离为0.36v0t0。即图中面积SA0.36v0t0物块B相对匀速运动而减小的位移大小等于图中面积SB，由前述分析可知：SBSA0.36v0t00.072v0t0

39、则0t0时间内，物块B运动的位移大小为：xB1.2v0t0SB1.2v0t00.072v0t01.128v0t0由位移关系可得第一次碰撞过程中，弹簧压缩量的最大值为：lmxBSA1.128v0t00.36v0t00.768v0t0；（3）已知A再次滑上斜面，达到的最高点与前一次相同，可知A两次滑上斜面的初速度相同，且为2v0。设A第一次下滑到斜面底端时的速度大小为vA（其方向水平向左），A与B再次碰撞后B的速度为vB，以水平向右为正方向，对A与B再次碰撞的过程，根据动量守恒定律和机械能守恒定律，结合图（b）数据得：M0.8v0mvAMvB+m2v0+联立解得：vAv0设A在斜面上上滑的最大高度

40、为h，A与斜面间的动摩擦因数为，对A第一次滑上斜面到达最高点的过程，由动能定理得：mghmgcos0对A第一次滑上斜面又到达斜面底端的过程，由动能定理得：2mgcos联立代入数据解得：0.45。答：（1）第一次碰撞过程中，弹簧弹性势能的最大值为0.6m；（2）第一次碰撞过程中，弹簧压缩量的最大值为0.768v0t0；（3）物块A与斜面间的动摩擦因数为0.45。【点评】本题考查了力学三大原理，牛顿第二定律、功能关系、动量守恒定律的综合应用，运动过程较多，难度大。对于满足动量守恒定律的弹簧的碰撞问题，两物体共速时弹簧弹性势能最大；弹簧由原长变化到原长的过程类似于弹性碰撞。本题第（2）问是加速度变化

41、的过程，两物块的加速度大小存在恒定的比例关系，可利用图像的面积分析运动位移关系。（二）选考题：共15分。请考生从2道物理题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。物理选修3-3（15分）（多选）13（5分）一定量的理想气体从状态a经状态b变化到状态c，其过程如TV图上的两条线段所示。则气体在（）A状态a处的压强大于状态c处的压强B由a变化到b的过程中，气体对外做功C由b变化到c的过程中，气体的压强不变D由a变化到b的过程中，气体从外界吸热E由a变化到b的过程中，从外界吸收的热量等于其增加的内能【分析】根据一定质量的理想气体状态方程可得，结合图像判断出气体压强的变化，根据气体温度与体积的

42、变化，判断出内能的变化和气体做功情况，结合热力学第一定律即可判断。【解答】解：AC、根据一定质量的理想气体状态方程可得T，从a到b，图像的斜率不变，压强不变，从b到c的过程中，与坐标原点的连线的斜率逐渐减小，压强减小，故状态a处的压强大于状态c处的压强，故A正确，C错误；B、由a到b的过程中，气体的体积增大，气体对外做功，故B正确；DE、由a到b，气体的温度升高，内能增大且气体对外做功，根据热力学第一定律UW+Q可得：QUW，气体从外界吸热且大于增加的内能，故D正确，E错误；故选：ABD。【点评】本题结合图象考查气态方程，能够运用控制变量法研究多个物理量变化时的关系。要注意热力学第一定律UW+Q中，W、Q取正负号的含义。14（10分）如图，一竖直放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，汽缸中活塞和活塞之间封闭有一定量的理想气体，两活塞用一轻质弹簧连接，汽缸连接处有小卡