四、计算题：本题共3小题，共计47分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．
17．（12分）匝数为N=100、边长为L=0.5m、阻值为r=1.5Ω的正方形导线框与间距为d=0.5m的竖直导轨相连，正方形线框的上半部分处在水平向外的磁场B1中，导轨的下部存在着水平向里的磁感应强度为B2=1T的匀强磁场。质量为m=0.2kg、电阻为R=0.5Ω的导体棒ab可以沿竖直导轨无摩擦地滑动。当磁场B1发生变化时，导体棒ab刚好能处于静止状态。重力加速度g取10m/s2，试求： （1）此时通过ab棒的电流I的大小和方向； （2）此过程中磁场B1的变化率；
（3）开始的5s内回路中产生的焦耳热Q。
18．（17分）如图所示，地面上有一个倾角为37°的足够长的固定斜面，斜面上有一长为L=1m、质量为M=1kg的厚度可以忽略不计的木板，木板与斜面间的动摩擦因数μ1=0.5，其下端P到斜面底端的挡板C的距离d=0.5m．现在木板的正中央放一质量为m=1kg可看成质点的木块，此时木块刚好能处于静止状态。现对木板施加一沿斜面向上的外力F1使木板处于静止，此时木板与斜面之间刚好没有摩擦力。最大静摩擦近似等于滑动摩擦，木块与斜面间的动摩擦因数为μ3=0.5，g=10m/s2．试求：
（1）木块与木板之间的动摩擦因数μ2及外力F1的大小；
（2）现将外力大小变为F2=21N，且方向仍沿斜面向上，木板将向上运动，经多长时间木块与挡板相碰；
（3）从外力F2作用到木板上开始到木块与挡板相碰的过程中系统产生的热量。
19．（18分）如图甲所示，粒子源靠近竖直极板M、N的M板，N板右边有一对长为2L、间距为L的水平极板P、Q，水平极板右方区域存在着方向垂直于纸面向里、磁感应强度为B=
的匀强磁场。竖直极板M、N中间开有小孔，
两小孔连线的延长线为水平极板P、Q的中线，与磁场左边界的交点为O．竖直极板M、N之间的电压为U0，水平极板P、Q之间的电压UPQ随时间t变化的图象如图乙所示。粒子源连续均匀释放初速度不计、质量为m、带电荷量为+q的粒子，这些粒子经加速电场获得速度后进入水平极板P、Q之间。已知粒子在偏转电场中运动的时间远小于电场变化的周期，粒子重力不计。求：
（1）带电粒子进入偏转电场时的速度v0；
（2）如果粒子源释放的粒子中有50%能进入右方磁场，则P、Q两极板间电压的最大值Um为多大？
（3）为了使进入磁场的粒子都能从磁场左边界射出，磁场的最小宽度d有多大？并求出这些粒子从磁场左边界射出的范围。
2018年全国高考物理一模试卷（江苏卷）
参考答案与试题解析
一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意．
1．（3分）骑射是少数民族运动会上常有的项目，运动员骑在奔驶的马背上，弯弓放箭射击侧向的固定目标。由于马跑得很快，摄影师用一种“追拍法”成功地将运动的“美”展现了出来（如图甲所示）．假设运动员骑马奔驰的速度为v1，运动员静止时射出的弓箭速度为v2，跑道离固定目标的最近距离为d（如图乙所示）．如果忽略箭在运动过程中所受的空气阻力。下列说法中错误的是（ ）
A．在摄影师眼里清晰的运动员是静止的，而模糊的背景是运动的，这是因为他选择运动员为参考系
B．射出的箭在水平方向上的分运动是匀速直线运动 C．箭射到目标的最短时间为
D．要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短，运动员放箭处离目标的距离为
【解答】解：A、由于运动员和摄影记者以相同的速度运动，故以运动员作为参考系，记者是静止的，故运动员的图片是清晰的，但由于背景相对于运动员是运动的所以背景相对于摄像机是运动的，所以拍摄的背景是模糊的，故A正确； B、射出的箭在水平方向上不受力，因此其分运动是匀速直线运动，故B正确； CD、当放出的箭垂直于马运行方向发射，此时运行时间最短，所以最短时间为：t=
则箭在沿马运行方向上的位移为：x=v1t=d
所以放箭处距离目标的距离为：s=本题选择错误的，故选：D。
=，故C正确，D错误；
2．（3分）如图所示，两位同学在体育课上进行传接篮球训练，甲同学将篮球从A点抛给乙（篮球运动的轨迹如图中实线1所示），乙在B点接住然后又将篮球传给甲（篮球运动的轨迹如图中虚线2所示）．已知篮球在空中运动的最大高度恰好相同。若忽略空气阻力，则下列说法中正确的是（ ）
A．篮球沿轨迹1运动的时间较长
B．篮球沿轨迹1运动的过程中速度变化较快 C．两同学将篮球抛出的速度大小相等
D．篮球落到B点前的瞬间重力做功的功率等于落到C点（与A、B两点高度相同）前的瞬间重力做功的功率
【解答】解：A、篮球在竖直方向上做竖直上抛运动，水平方向做匀速直线运动，运动时间由竖直位移决定，由于高度相同，所以两次运动时间相同；故A错误； B、篮球只受重力，根据牛顿第二定律，加速度为g，所以两次速度变化快慢相同；故B错误；
C、由轨迹知道，竖直方向初速度相同，第2次水平初速度小于第1次，根据速度的合成，所以第2次抛出的速度大于第1次。故C错误；
D、由于篮球落到B点前的竖直方向速度和C相同，所以篮球落到B点前的瞬间重力做功的功率等于落到C点前的瞬间重力做功的功率，故D正确； 故选：D。
3．（3分）两个带电体M和N在周围空间形成电场，电场线分布如图所示，其中O、P两点为同一电场线上的两个点。下列有关说法中正确的是（ ）
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