2022年青海高考物理真題及答案

二、選擇題：

1.2022年3月，中國航天員翟志剛、王亞平、葉光富在離地球表面約4（X）km的“天宮二號”空間站上通過天

地連線，為同學(xué)們上了一堂精彩的科學(xué)課。通過直播畫面可以看到，在近地圓軌道上飛行的“天宮二號”中，

航天員可以自由地漂浮，這表明他們（）

A.所受地球引力的大小近似為零

B.所受地球引力與飛船對其作用力兩者的合力近似為零

所受地球引力的大小與其隨飛船運動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隨飛船運動所需向心力的大小

2.如圖，一不可伸長輕繩兩端各連接一質(zhì)量為m小球，初始時整個系統(tǒng)靜置于光滑水平桌面上，兩球間

的距離等于繩長心一大小為少的水平恒力作用在輕繩的中點，方向與兩球連線垂直。當(dāng)兩球運動至二者相

3

距不L時，它們加速度的大小均為（）

m

m

5F2F3F3F

A.—B.―C.---D.——

8m5m8m10m

3.固定于豎直平面內(nèi)的光滑大圓環(huán)上套有一個小環(huán)，小環(huán)從大圓環(huán)頂端P點由靜止開始自由下滑，在下滑

過程中，/的速率正比于（）

B.它下降的高度

C.它到尸點的距離

D.它與P點的連線掃過的面積

4.一點光源以H3W的功率向周圍所有方向均勻地輻射波長約為6x10-的光，在離點光源距離為R處每

秒垂直通過每平方米的光子數(shù)為3x10M個。普朗克常量為/,=6.63x10為￡R約為（）

A.1x102mB.3xl（）2mC.6x102mD.9x102m

5,安裝適當(dāng)?shù)能浖?，利用智能手機中的磁傳感器可以測量磁感應(yīng)強度及如圖，在手機上建立直角坐標(biāo)

系，手機顯示屏所在平面為X。），面。某同學(xué)在某地對地磁場進行了四次測量，每次測量時y軸指向不同方

向而Z軸正向保持豎直向上。根據(jù)表中測量結(jié)果可推知（）

測量序號Bx/fiTBv/|iT昆/門

1021-45

20-20-46

3210-45

4-210-45

A.測量地點位于南半球

B.當(dāng)?shù)氐牡卮艌龃笮〖s為50gT

C.第2次測量時y軸正向指向南方

D.第3次測量時y軸正向指向東方

6.如圖，兩對等量異號點電荷+4、-4（4＞。）固定于正方形的4個項點上。L、N是該正方形兩條對角線

與其內(nèi)切圓的交點，。為內(nèi)切圓的圓心，M為切點。則（）

'、'、、就

、?、?

-qM+夕

A.L和N兩點處的電場方向相互垂直

B.M點的電場方向平行于該點處的切線，方向向左

C.將一帶正電的點電荷從M點移動到。點，電場力做正功

D.將一帶正電的點電荷從L點移動到N點，電場力做功為零

7.質(zhì)量為1kg的物塊在水平力尸的作用下由靜止開始在水平地面上做直線運動尸與時間/的關(guān)系如圖所示。

已知物塊與地面間的動摩擦因數(shù)為02,重力加速度大小取g=1Orn/s?。則（）

“F/N

4

?t/S

024

A.4s時物塊的動能為零

B.6s時物塊回到初始位置

C.3s時物塊的動量為12kg

D.0~6s時間內(nèi)廠對物塊所做的功為40J

8.一種可用于衛(wèi)星上的帶電粒子探測裝置，由兩個同軸的半圓柱形帶電導(dǎo)體極板（半徑分別為R和R+d）

和探測器組成，其橫截面如圖（a）所示，點。為圓心。在截面內(nèi)，極板間各點的電場強度大小與其到。點

的距離成反比，方向指向。點。4個帶正電的同種粒子從極板間通過，到達(dá)探測器。不計重力。粒子1、2

做圓周運動，圓的圓心為。、半徑分別為｛、2（R<4<5<R+d）；粒子3從距。點G的位置入射并從

距。點4的位置出射；粒子4從距。點4的位置入射并從距。點2的位置出射，軌跡如圖（b）中虛線所示。

A.粒子3入射時的動能比它出射時的大

B.粒子4入射時的動能比它出射時的大

C.粒子1入射時的動能小于粒子2入射時的動能

D.粒子1入射時的動能大于粒子3入射時的動能

三、非選擇題：

（-）必考題：

9,用雷達(dá)探測一高速飛行器的位置。從某時刻（f=0）開始的一段時間內(nèi)，該飛行器可視為沿直線運動，

每隔1S測量一次其位置，坐標(biāo)為X,結(jié)果如下表所示：

t/s0123456

x/m050710941759250533294233

回答下列問題：

（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可判斷該飛行器在這段時間內(nèi)近似做勻加速運動，判斷理由是：

（2）當(dāng)x=507m時，該飛行器速度的大小V=m/s；

（3）這段時間內(nèi)該飛行器加速度的大小。=m/s2（保留2位有效數(shù)字1

10.一同學(xué)探究阻值約為550Q的待測電阻％在0~5mA范圍內(nèi)的伏安特性?？捎闷鞑挠校弘妷罕鞻（量

程為3V,內(nèi)阻很大），電流表A（量程為1mA,內(nèi)阻為300Q），電源E（電動勢約為4V,內(nèi)阻不計），

滑動變阻器R（最大阻值可選1（）。或L5kQ）,定值電阻R。（阻值可選75c或15（）。），開關(guān)S,導(dǎo)線若干。

R

X

圖（a）

（1）要求通過&的電流可在0~5mA范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，在答題卡上將圖（a）所示的器材符號連線，畫出

實驗電路的原理圖________；

（2）實驗時，圖（a）中的R應(yīng)選最大阻值為一（填“10?！被颉癓5kH”）的滑動變阻器，&應(yīng)選

阻值為（填“75Q”或“150Q”）的定值電阻；

（3）測量多組數(shù)據(jù)可得尺伏安特性曲線。若在某次測量中，電壓表、電流麥的示數(shù)分別如圖（b）和圖

（c）所示，則此時&兩端的電壓為一V,流過R,的電流為.mA,此組數(shù)據(jù)得到的&的阻值為

11.如圖，一不可伸長的細(xì)繩的上端固定，下端系在邊長為/=0.40m的正方形金屬框的一個頂點上。金屬

框的一條對角線水平，其下方有方向垂直于金屬框所在平面的勻強磁場。已知構(gòu)成金屬框的導(dǎo)線單位長度

的阻值為兄=5.0x10-3Q/m；在f=0到r=3.0s時間內(nèi)，磁感應(yīng)強度大小隨時間/的變化關(guān)系為

B(7)=0.3-0.k(SI).求:

(1)，=2.0s時金屬框所受安培力的大小；

(2)在f=()到/=2.0s時間內(nèi)金屬框產(chǎn)生的焦耳熱。

12.如圖(a),一質(zhì)量為m的物塊A與輕質(zhì)彈簧連接，靜止在光滑水平面上：物塊B向A運動，，=()時與

彈簧接觸，到，=2乙)時與彈簧分離，第一次碰撞結(jié)束，A、B的VT圖像如圖(b)所示。已知從f=()至！!，=%

時間內(nèi)，物塊A運動的距離為0.36%/°。A、B分離后，A滑上粗糙斜面，然后滑下，與一直在水平面上運

動的B再次碰撞，之后A再次滑上斜面，達(dá)到的最高點與前一次相同。斜面傾角為Wsin6=0.6),與水平

面光滑連接。碰撞過程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。求

(1)第一次碰撞過程中，彈簧彈性勢能的最大值；

(2)第一次碰撞過程中，彈簧壓縮量的最大值；

(3)物塊A與斜面間的動摩擦因數(shù)。

13.一定量理想氣體從狀態(tài)。經(jīng)狀態(tài)b變化狀態(tài)c,其過程如T-V圖上的兩條線段所示，則氣體在()

A.狀態(tài)a處的壓強大于狀態(tài)c處的壓強

B.由。變化到b的過程中,氣體對外做功

C.由〃變化到c的過程中，氣體的壓強不變

D.由“變化到6的過程中，氣體從外界吸熱

E.由“變化到如勺過程中，從外界吸收的熱量等于其增加的內(nèi)能

14.如圖，一豎直放置汽缸由兩個粗細(xì)不同的圓柱形筒組成，汽缸中活塞?和活塞n之間封閉有一定量的

理想氣體，兩活塞用一輕質(zhì)彈簧連接，汽缸連接處有小卡銷，活塞11不能通過連接處。活塞I、H的質(zhì)量

分別為2m、m,面積分別為25、S,彈簧原長為/,初始時系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，此時彈簧的伸長量為0.1/,

活塞I、H到汽缸連接處的距離相等,兩活塞間氣體的溫度為"。已知活塞外大氣壓強為P。，忽略活塞與

缸壁間的摩擦，汽缸無漏氣，不計彈簧的體積。

（1）求彈簧的勁度系數(shù)；

（2）緩慢加熱兩活塞間的氣體，求當(dāng)活塞H剛運動到汽缸連接處時，活塞間氣體的壓強和溫度。

15.介質(zhì)中平衡位置在同一水平面上的兩個點波源5和Sz,二者做簡諧運動的振幅相等，周期均為0.8s,

當(dāng)S1過平衡位置向上運動時，S?也過平衡位置向上運動.若波速為5m/s，則由S1和邑發(fā)出的簡諧橫波的

波長均為m0P為波源平衡位置所在水平面上的一點，與S|、S?平衡位置的距離均為10m，則兩波

在尸點引起的振動總是相互______（填“加強”或“削弱"）的；當(dāng)片恰好在平衡位置向上運動時，平衡

位置在P處的質(zhì)點（填“向上”或“向下”）運動。

16.一細(xì)束單色光在三棱鏡ABC的側(cè)面AC上以大角度由。點入射（入射面在棱鏡的橫截面內(nèi)）,入射角

為i,經(jīng)折射后射至AB邊的E點，如圖所示,逐漸減小i,E點向B點移動，當(dāng)sini=’時，恰好沒有光

0

線從AB邊射出棱鏡,^DE=DA,求棱鏡的折射率。

物理解析

二、選擇題：

1.2022年3月，中國航天員翟志剛、王亞平、葉光富在離地球表面約400km的“天宮二號”

空間站上通過天地連線，為同學(xué)們上了一堂精彩的科學(xué)課。通過直播畫面可以看到，在近地

圓軌道上飛行的“天宮二號”中，航天員可以自由地漂浮，這表明他們（）

A.所受地球引力的大小近似為零

B.所受地球引力與飛船對其作用力兩者的合力近似為零

C.所受地球引力的大小與其隨飛船運動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隨飛船運動所需向心力的大小

【答案】C

【解析】

【詳解】ABC.航天員在空間站中所受萬有引力完全提供做圓周運動的向心力，飛船對其

作用力等于零，故C正確，AB錯誤；

D.根據(jù)萬有引力公式

可知在地球表面上所受引力的大小大于在飛船所受的萬有引力大小，因此地球表面引力大于

其隨飛船運動所需向心力的大小，故D錯誤。

故選C。

2.如圖，一不可伸長輕繩兩端各連接一質(zhì)量為〃，的小球，初始時整個系統(tǒng)靜置于光滑水平

桌面上，兩球間的距離等于繩長L?一大小為尸的水平恒力作用在輕繩的中點，方向與兩球

3

連線垂直。當(dāng)兩球運動至二者相距《心時，它們加速度的大小均為（）

mQ

F

m

5F2F3F3F

A.—B.—C.D.

8m5m8w10m

【答案】A

【解析】

3

【詳解】當(dāng)兩球運動至二者相距《入時…如圖所示

由幾何關(guān)系可知

3L

sin3==—

L5

2

設(shè)繩子拉力為T,水平方向有

2TcosO-F

解得

對任意小球由牛頓第二定律可得

T-ma

解得

5F

a=——

8m

故A正確，BCD錯誤。

故選A。

3.固定于豎直平面內(nèi)的光滑大圓環(huán)上套有一個小環(huán)，小環(huán)從大圓環(huán)頂端P點由靜止開始自

由下滑，在下滑過程中，小環(huán)的速率正比于（）

p

A.它滑過的弧長

B.它下降的高度

C.它到P點的距離

D.它與P點的連線掃過的面積

【答案】C

【解析】

【詳解】如圖所示

設(shè)圓環(huán)下降的高度為〃，圓環(huán)的半徑為R,它到P點的距離為L,根據(jù)機械能守恒定律得

mgh=-mv

由幾何關(guān)系可得

〃=Lsin6

sin6=—

2R

聯(lián)立可得

可得

故c正確，ABD錯誤。

故選C。

4.一點光源以U3W的功率向周圍所有方向均勻地輻射波長約為6x107m的光，在離點光

源距離為R處每秒垂直通過每平方米的光子數(shù)為3xlog個。普朗克常量為h=6.63xIO-

34J4R約為（）

A.1x102mB.3x102mC.6x102mD.9x

IO2m

【答案】B

【解析】

【詳解】一個光子的能量為

E=hv

v為光的頻率，光的波長與頻率有以下關(guān)系

C=Xv

光源每秒發(fā)出的光子的個數(shù)為

pPA

n=——=----

hvhe

P為光源的功率,光子以球面波的形式傳播，那么以光源為原點的球面上的光子數(shù)相同，此

時距光源的距離為R處，每秒垂直通過每平方米的光子數(shù)為3X10M個，那么此處的球面的

表面積為

S=4n/?2

則

-=3xl014

S

聯(lián)立以上各式解得

/?-3x102m

故選B。

5.安裝適當(dāng)?shù)能浖螅弥悄苁謾C中的磁傳感器可以測量磁感應(yīng)強度凡如圖，在手機

上建立直角坐標(biāo)系，手機顯示屏所在平面為X。''面。某同學(xué)在某地對地磁場進行了四次測

量，每次測量時v軸指向不同方向而z軸正向保持豎直向上。根據(jù)表中測量結(jié)果可推知（）

測量序號Bv/|iT

1021-45

20-20-46

3210-45

4-210-45

A.測量地點位于南半球

B.當(dāng)?shù)氐牡卮艌龃笮〖s為50門

C第2次測量時y軸正向指向南方

D.第3次測量時y軸正向指向東方

【答案】BC

【解析】

【詳解】A.如圖所示

地球可視為一個磁偶極，磁南極大致指向地理北極附近，磁北極大致指向地理南極附近。通

過這兩個磁極的假想直線（磁軸）與地球的自轉(zhuǎn)軸大約成1L3度的傾斜。由表中二軸數(shù)據(jù)可

看出z軸的磁場豎直向下，則測量地點應(yīng)位于北半球，A錯誤；

B.磁感應(yīng)強度為矢量，故由表格可看出此處的磁感應(yīng)強度大致為

8=施+比=西+或

計算得

B~50（iT

B正確；

CD.由選項A可知測量地在北半球，而北半球地磁場指向北方斜向下，則第2次測量，測

量紇<0,故軸指向南方，第3次測量Bx>Q,故X軸指向北方而.y軸則指向西方,C正

確、D錯誤。

故選BC0

6.如圖，兩對等量異號點電荷+4、-4（4>0）固定于正方形的4個項點上。L、N是該正

方形兩條對角線與其內(nèi)切圓的交點，。為內(nèi)切圓的圓心，M為切點。則（）

A.L和N兩點處的電場方向相互垂直

B.M點的電場方向平行于該點處的切線，方向向左

C.將一帶正電的點電荷從歷點移動到。點，電場力做正功

D.將一帶正電的點電荷從L點移動到N點，電場力做功為零

【答案】AB

【解析】

【詳解】A.兩個正電荷在N點產(chǎn)生的場強方向由N指向。，N點處于兩負(fù)電荷連線的中垂

線上，則兩負(fù)電荷在N點產(chǎn)生的場強方向由N指向。，則N點的合場強方向由N指向。，

同理可知，兩個負(fù)電荷在乙處產(chǎn)生的場強方向由。指向乙，乙點處于兩正電荷連線的中垂線

上,兩正電荷在L處產(chǎn)生的場強方向由。指向乙，則/.處的合場方向由。指向乙，由于正方

向兩對角線垂直平分，則乙和N兩點處的電場方向相互垂直，故A正確；

B.正方向底邊的一對等量異號電荷在M點產(chǎn)生的場強方向向左，而正方形上方的一對等量

異號電荷在M點產(chǎn)生的場強方向向右，由于M點離上方一對等量異號電荷距離較遠(yuǎn)，則M

點的場方向向左，故B正確；

C.由圖可知，M和。點位于兩等量異號電荷的等勢線上，即M和。點電勢相等，所以將

一帶正電的點電荷從M點移動到。點，電場力做功為零，故C錯誤；

D.由圖可知，L點的電勢低于N點電勢，則將一帶正電的點電荷從乙點移動到N點，電場

力做功不為零，故D錯誤。

故選AB。

7,質(zhì)量為1kg的物塊在水平力廠的作用下由靜止開始在水平地面上做直線運動，尸與時間t

的關(guān)系如圖所示。已知物塊與地面間的動摩擦因數(shù)為02,重力加速度大小取g=10m/s2。

則（）

MF/N

4-----；

I

0――力—AMs

-4-----'------!

A.4s時物塊的動能為零

B.6s時物塊回到初始位置

C.3s時物塊的動量為12kg?m/s

I).0~6s時間內(nèi)F,對物塊所做的功為40J

【答案】AD

【解析】

【詳解】物塊與地面間摩擦力為

f=pimg=2N

AC.對物塊從03內(nèi)由動量定理可知

(F-/X=mv3

即

(4-2)x3=1xv3

得

匕=6m/s

3s時物塊的動量為

p=mv3-6kg-m/s

設(shè)3s后經(jīng)過時間t物塊的速度減為0,由動量定理可得

-(F+f)t=O-mvi

即

—(4+2)f=0—1x6

解得

r=Is

所以物塊在4s時速度減為0,則此時物塊的動能也為。，故A正確，C錯誤;

B.03物塊發(fā)生的位移為方,由動能定理可得

1,

(/一/)玉=-^v；

即

(4-2)%)=—xlx62

得

玉=9m

3s~4s過程中，對物塊由動能定理可得

1,

~(F+f)x2=O--mv3

即

1八

-(4+2)%=0——xlx62

2

得

x2=3m

4s6s物塊開始反向運動，物塊的加速度大小為

F-fc，2

a=------=2m/s-

m

發(fā)生的位移為

2

x3=^x2x2m=4m<^+x2

即6s時物塊沒有回到初始位置，故B錯誤；

D.物塊在6s時的速度大小為

為=2x2m/s=4m/s

06s拉力所做的功為

W=(4x9—4x3+4x4)J=4()J

故D正確。

故選AD。

8.一種可用于衛(wèi)星上的帶電粒子探測裝置，由兩個同軸的半圓柱形帶電導(dǎo)體極板(半徑分

別為R和尺+。)和探測器組成，其橫截面如圖(a)所示，點O為圓心。在截面內(nèi)，極板

間各點的電場強度大小與其到。點的距離成反比，方向指向。點。4個帶正電的同種粒子從

極板間通過，到達(dá)探測器。不計重力。粒子1、2做圓周運動，圓的圓心為。、半徑分別為6、

外(R</;<5<H+4);粒子3從距。點￡的位置入射并從距0點4的位置出射；粒子4

從距。點4的位置入射并從距。點與的位置出射，軌跡如圖(b)中虛線所示。貝!]()

A.粒子3入射時的動能比它出射時的大

B.粒子4入射時的動能比它出射時的大

C.粒子1入射時的動能小于粒子2入射時的動能

D.粒子1入射時的動能大于粒子3入射時的動能

【答案】BD

【解析】

【詳解】C.在截面內(nèi)，極板間各點的電場強度大小與其到。點的距離成反比，可設(shè)為

Er=k

帶正電的同種粒子1、2在均勻輻向電場中做勻速圓周運動，則有

72

V-彩

qEr[=m—,qE,=m—

4r2

可得

上肅=理=3

2122

即粒子1入射時的動能等于粒子2入射時的動能，故C錯誤；

A.粒子3從距。點￡的位置入射并從距。點4的位置出射，做向心運動，電場力做正功,

則動能增大，粒子3入射時的動能比它出射時的小，故A錯誤;

B.粒子4從距。點4的位置入射并從距。點弓的位置出射，做離心運動，電場力做負(fù)功，

則動能減小，粒子4入射時的動能比它出射時的大，故B正確；

D.粒子3做向心運動，有

"片

qE2>m-

r2

可得

-mvl<衛(wèi)=1mvf

23I"221

粒子1入射時的動能大于粒子3入射時的動能，故D正確；

故選BD。

三、非選擇題：

(一)必考題：

9.用雷達(dá)探測一高速飛行器的位置。從某時刻(，=0)開始的一段時間內(nèi)，該飛行器可視

為沿直線運動，每隔1S測量一次其位置，坐標(biāo)為x,結(jié)果如下表所示：

t/s0123456

x/m050710941759250533294233

回答下列問題：

(1外艮據(jù)表中數(shù)據(jù)可判斷該飛行器在這段時間內(nèi)近似做勻加速運動判斷的理由是:一；

(2)當(dāng)x=507m時，該飛行器速度的大小V=m/s；

(3)這段時間內(nèi)該飛行器加速度的大小。=m/s2(保留2位有效數(shù)字\

【答案】①.相鄰1s內(nèi)的位移之差接近?=80m②.547③.79

【解析】

【詳解】(1)⑴第Is內(nèi)的位移507m,第2s內(nèi)的位移587m,第3s內(nèi)的位移665m,第4s

內(nèi)的位移746m,第5s內(nèi)的位移824m,第6s內(nèi)的位移904m,則相鄰1s內(nèi)的位移之差接近

AA-80m,可知判斷飛行器在這段時間內(nèi)做勻加速運動；

(2)⑵當(dāng)戶507m時飛行器的速度等于0-2s內(nèi)的平均速度，則

1094

vm/s=547m/s

i2

(3)[3]根據(jù)

4233-2x1759,,2

a=363=---------------------------------m/s2?79m/s-

。2

9T29xl

10.一同學(xué)探究阻值約為550Q的待測電阻段在0~5mA范圍內(nèi)的伏安特性?？捎闷鞑挠校?/p>

電壓表V（量程為3V,內(nèi)阻很大）,電流表A（量程為1mA,內(nèi)阻為3000），電源E（電

動勢約為4V，內(nèi)阻不計）,滑動變阻器R（最大阻值可選1（）?；?.5kO），定值電阻凡（阻

值可選75夏或150Q），開關(guān)S,導(dǎo)線若干。

圖（a）

（1）要求通過段的電流可在0~5mA范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，在答題卡上將圖（a）所示的器材

符號連線，畫出實驗電路的原理圖________；

（2）實驗時，圖（a）中的R應(yīng)選最大阻值為（填“10。”或“1.59”）的滑動

變阻器,凡應(yīng)選阻值為（填“75c”或“150?！保┑亩ㄖ惦娮?；

（3）測量多領(lǐng)據(jù)可得R、的伏安特性曲線。若在某次測量中，電壓表、電流麥的示數(shù)分別

如圖（b）和圖（c）所示，則此時尺兩端的電壓為V,流過R、的電流為mA,

圖（b）圖（c）

【答案】(2).10Q③.75Q④.2.30

⑤.4.20

【解析】

【詳解】(1)⑴電流表內(nèi)阻已知，電流表與《并聯(lián)擴大電流表量程，進而準(zhǔn)確測量通過飛

的電流，電壓表單獨測量尺的電壓；滑動變阻器采用分壓式接法，電表從。開始測量，滿

足題中通過段的電流從0~5mA連續(xù)可調(diào)，電路圖如下

(2)⑵電路中R應(yīng)選最大阻值為10Q的滑動變阻器，方便電路的調(diào)節(jié)，測量效率高、實驗

誤差?。?/p>

⑶通過段電流最大為5mA,需要將電流表量程擴大為原來的5倍，根據(jù)并聯(lián)分流的規(guī)律

示意圖如下

5mA4mAR0

-?-----r>~~I卜

1mA€>

根據(jù)并聯(lián)分流，即并聯(lián)電路中電流之比等于電阻的反比，可知

4mA300c

1mA9

解得

&=75c

(3)[4]電壓表每小格表示0.1V,向后估讀一位，即。=2.30V;

⑸電流表每小格表示0.02mA，本位估讀，即0.84mA，電流表量程擴大5倍，所以通過《

的電流為/=4.20mA；

⑹根據(jù)歐姆定律可知

u_2.30

R,Q?548Q

4.20x103

1L如圖，一不可伸長的細(xì)繩的上端固定，下端系在邊長為/=0.40m的正方形金屬框的一

個頂點上。金屬框的一條對角線水平，其下方有方向垂直于金屬框所在平面的勻強磁場。已

知構(gòu)成金屬框的導(dǎo)線單位長度的阻值為4=5.0x10-3。/m；在「=0到,=3。時間內(nèi)，

磁感應(yīng)強度大小隨時間t的變化關(guān)系為BQ)=0.3-0.k(SI)o求：

(1)，=2.3時金屬框所受安培力的大小；

(2)在/=()至!|f=2.0s時間內(nèi)金屬框產(chǎn)生的焦耳熱。

【答案】(1)0.04V2N；(2)0.016J

【解析】

【詳解】(1)金屬框的總電阻為

R=4U=4X0.4x5x1（尸。=0.008Q

金屬框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為

I2

△①MXQ1

E=——=----Z=o.lx-x0.42V=0.008V

△fAr2

金屬框中的電流為

仁2.0s時磁感應(yīng)強度

B2=(0.3-0.1x2)T=0.1T

金屬框處于磁場中的有效長度為

L=y/2l

此時金屬框所受安培力大小為

5=與〃=0.1X1X0X0.4N=0.04>/2N

(2)0:2.0s內(nèi)金屬框產(chǎn)生的焦耳熱為

Q=/2放=F*0008x2J=0.016J

12.如圖(a),一質(zhì)量為m的物塊A與輕質(zhì)彈簧連接，靜止在光滑水平面上：物塊8向A

運動，f=0時與彈簧接觸，至！R=2ro時與彈簧分離，第一次碰撞結(jié)束，A、B的UT圖像

如圖(b)所示。已知從t=。到t=t0時間內(nèi)，物塊A運動的距離為O.36%o.A、B分離后，

A滑上粗糙斜面，然后滑下，與一直在水平面上運動的B再次碰撞,之后A再次滑上斜面，

達(dá)到的最高點與前一次相同。斜面傾角為Wsin8=0.6)，與水平面光滑連接。碰撞過程中

彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。求

(1)第一次碰撞過程中，彈簧彈性勢能的最大值；

(2)第一次碰撞過程中，彈簧壓縮量的最大值；

(3)物塊A與斜面間的動摩擦因數(shù)。

圖(a)

【答案】(1)。.6加詔;(2)0.768%；(3)0.45

【解析】

【詳解】(1)當(dāng)彈簧被壓縮最短時，彈簧彈性勢能最大，此時A、8速度相等，即/=%時

刻，根據(jù)動量守恒定律

mB-1.2v0=(mB+m)vQ

根據(jù)能量守恒定律

1,I2

Epmax=/%(L2%)--(mB+m)v0

聯(lián)立解得

，得=5m

不?x=0-6加4

(2)同一時刻彈簧對A、B的彈力大小相等，根據(jù)牛頓第二定律

F-ma

可知同一時刻

aA-5aB

則同一時刻A、B的的瞬時速度分別為

L=卯

vn=L2%-歿

根據(jù)位移等速度在時間上的累積可得

sA=3(累積)

SK=V/(累積)

又

SA=0.36%

解得

SB=1.12%。

第一次碰撞過程中，彈簧壓縮量的最大值

S

Av=%~A=O.768vo/o

(3)物塊A第二次到達(dá)斜面的最高點與第一次相同，說明物塊A第二次與B分離后速度大

小仍為2%,方向水平向右，設(shè)物塊A第一次滑下斜面的速度大小為乙，設(shè)向左為正方向，

根據(jù)動量守恒定律可得

mvA-5m-O.8vo=m-(-2v0)+5mvK

根據(jù)能量守恒定律可得

g砂；+(.5機?38%)2=；加?(―2%)2+1-5mv]

聯(lián)立解得

眩=%

設(shè)在斜面上滑行的長度為L,上滑過程，根據(jù)動能定理可得

2

-mgLsin。一從mgLcos^=O--^m（2vo）

下滑過程，根據(jù)動能定理可得

12

mgLsin8-/.imgLcos。=5mvo-。

聯(lián)立解得

〃=0.45

（二）選考題

13.一定量的理想氣體從狀態(tài)〃經(jīng)狀態(tài)b變化狀態(tài)c,其過程如7-V圖上的兩條線段所示，

則氣體在（）

A.狀態(tài)a處壓強大于狀態(tài)c處的壓強

B.由a變化到人的過程中，氣體對故功

C.由。變化到c的過程中，氣體的壓強不變

D.由a變化到人的過程中，氣體從外界吸熱

E.由a變化到6的過程中，從外界吸收的熱量等于其增加的內(nèi)能

【答案】ABD

【解析】

【詳解】AC.根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知

即T-V圖像的斜率為與，故有

nR

Pa=Pb>Pc

故A正確，C錯誤；

B.理想氣體由4變化到〃的過程中，因體積增大，則氣體對夕微功，故B正確；

DE.理想氣體由〃變化到〃的過程中，溫度升高，則內(nèi)能增大，由熱力學(xué)第一定律有

AU=Q+W

而AU>。，W<Q,則有

△U=Q_|w|

可得

2>0,Q>\U

即氣體從外界吸熱，且從外界吸收的熱量大于其增加的內(nèi)能,故D正確，E錯誤；

故選ABDO

14.如圖，一豎直放置的汽缸由兩個粗細(xì)不同的圓柱形筒組成，汽缸中活塞I和活塞II之間

封閉有一定量的理想氣體，兩活塞用一輕質(zhì)彈簧連接,汽缸連接處有小卡銷，活塞H不能通

過連接處?；钊鸌、n的質(zhì)量分別為2%、機，面積分別為25、S,彈簧原長為初始時

系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，此時彈簧的伸長量為0.1/，活塞I、II到汽缸連接處的距離相等，兩

活塞間氣體的溫度為已知活塞外大氣壓強為P。，忽略活塞與缸壁間的摩擦，汽缸無漏

氣，不計彈簧的體積。

(1)求彈簧的勁度系數(shù)；

(2)緩慢加熱兩活塞間的氣體，求當(dāng)活塞II剛運動到汽缸連接處時，活塞間氣體的壓強和

溫度。