2022年湖南普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試物理真題及答案

》》》》》》歷年考試真題——2023年最新整理《《《《《《》》》》》》歷年考試真題——2023年最新整理《《《《《《》》》》》》歷年考試真題——2023年最新整理《《《《《《2022年湖南普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試物理真題及答案注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在本試卷和答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.關(guān)于原子結(jié)構(gòu)和微觀粒子波粒二象性，下列說法正確的是（）A.盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型解釋了原子光譜的分立特征B.玻爾的原子理論完全揭示了微觀粒子運(yùn)動的規(guī)律C.光電效應(yīng)揭示了光的粒子性D.電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣揭示了電子的粒子性【參考答案】C【詳解】A．波爾的量子化模型很好地解釋了原子光譜的分立特征，A錯(cuò)誤；B．玻爾的原子理論成功的解釋了氫原子的分立光譜，但不足之處，是它保留了經(jīng)典理論中的一些觀點(diǎn)，如電子軌道的概念，還不成完全揭示微觀粒子的運(yùn)動規(guī)律，B錯(cuò)誤；C．光電效應(yīng)揭示了光的粒子性，C正確；D．電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣，證實(shí)了電子的波動性，質(zhì)子、中子及原子、分子均具有波動性，D錯(cuò)誤。故選C。2.如圖，四根完全相同的均勻帶正電絕緣長棒對稱放置在長方體的四條長邊a、b、c、d上。移去a處的絕緣棒，假定另外三根絕緣棒電荷分布不變。關(guān)于長方體幾何中心O點(diǎn)處電場強(qiáng)度方向和電勢的變化，下列說法正確的是（）

A.電場強(qiáng)度方向垂直指向a，電勢減小 B.電場強(qiáng)度方向垂直指向c，電勢減小C.電場強(qiáng)度方向垂直指向a，電勢增大 D.電場強(qiáng)度方向垂直指向c，電勢增大【參考答案】A【詳解】根據(jù)對稱性可知，移去a處的絕緣棒后，電場強(qiáng)度方向垂直指向a，再根據(jù)電勢的疊加原理，單個(gè)點(diǎn)電荷在距其r處的電勢為（取無窮遠(yuǎn)處電勢零）現(xiàn)在撤去a處的絕緣棒后，q減小，則O點(diǎn)的電勢減小。故選A。3.如圖（a），直導(dǎo)線MN被兩等長且平行的絕緣輕繩懸掛于水平軸OO′上，其所在區(qū)域存在方向垂直指向OO′的磁場，與OO′距離相等位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等且不隨時(shí)間變化，其截面圖如圖（b）所示。導(dǎo)線通以電流I，靜止后，懸線偏離豎直方向的夾角為θ。下列說法正確的是（）

A.當(dāng)導(dǎo)線靜止在圖（a）右側(cè)位置時(shí)，導(dǎo)線中電流方向由N指向MB.電流I增大，靜止后，導(dǎo)線對懸線的拉力不變C.tanθ與電流I成正比D.sinθ與電流I成正比【參考答案】D【詳解】A．當(dāng)導(dǎo)線靜止在圖（a）右側(cè)位置時(shí)，對導(dǎo)線做受力分析有

可知要讓安培力為圖示方向，則導(dǎo)線中電流方向應(yīng)由M指向N，A錯(cuò)誤；BCD．由于與OO′距離相等位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等且不隨時(shí)間變化，有，F(xiàn)T=mgcosθ則可看出sinθ與電流I成正比，當(dāng)I增大時(shí)θ增大，則cosθ減小，靜止后，導(dǎo)線對懸線的拉力FT減小，BC錯(cuò)誤、D正確。故選D。4.1932年，查德威克用未知射線轟擊氫核，發(fā)現(xiàn)這種射線是由質(zhì)量與質(zhì)子大致相等的中性粒子（即中子）組成。如圖，中子以速度分別碰撞靜止的氫核和氮核，碰撞后氫核和氮核的速度分別為和。設(shè)碰撞為彈性正碰，不考慮相對論效應(yīng)，下列說法正確的是（）

A.碰撞后氮核的動量比氫核的小 B.碰撞后氮核的動能比氫核的小C.大于 D.大于【參考答案】B【詳解】設(shè)中子的質(zhì)量為，氫核的質(zhì)量為，氮核的質(zhì)量為，設(shè)中子和氫核碰撞后中子速度為，由動量守恒定律和能量守恒定律可得聯(lián)立解得設(shè)中子和氮核碰撞后中子速度為，由動量守恒定律和能量守恒定律可得聯(lián)立解得可得碰撞后氫核的動量為氮核的動量為可得碰撞后氫核的動能為氮核的動能為可得故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。5.2022年北京冬奧會跳臺滑雪空中技巧比賽場地邊，有一根系有飄帶的風(fēng)力指示桿，教練員根據(jù)飄帶的形態(tài)提示運(yùn)動員現(xiàn)場風(fēng)力的情況。若飄帶可視為粗細(xì)一致的勻質(zhì)長繩，其所處范圍內(nèi)風(fēng)速水平向右、大小恒定且不隨高度改變。當(dāng)飄帶穩(wěn)定時(shí)，飄帶實(shí)際形態(tài)最接近的是（）A. B. C. D.【參考答案】A【詳解】飄帶上任意選取一點(diǎn)，以點(diǎn)及點(diǎn)以下的部分飄帶為研究對象，設(shè)飄帶總長L，飄帶寬度為d，質(zhì)量為m，點(diǎn)距離飄帶下端距離x，點(diǎn)以下的部分飄帶受到的重力與風(fēng)力分別為，則重力與風(fēng)力的的合力與水平方向的夾角為根據(jù)題中數(shù)據(jù)可得，恒定，則點(diǎn)以下的部分飄帶的受到的重力與風(fēng)力的合力方向不變，則P點(diǎn)上方飄帶對其拉力方向不變。故選A。6.如圖，理想變壓器原、副線圈總匝數(shù)相同，滑動觸頭初始位置在副線圈正中間，輸入端接入電壓有效值恒定的交變電源。定值電阻的阻值為，滑動變阻器的最大阻值為，滑片初始位置在最右端。理想電壓表V的示數(shù)為，理想電流表A的示數(shù)為。下列說法正確的是（）

A.保持位置不變，向左緩慢滑動的過程中，減小，不變B.保持位置不變，向左緩慢滑動的過程中，消耗的功率增大C.保持位置不變，向下緩慢滑動的過程中，減小，增大D.保持位置不變，向下緩慢滑動的過程中，消耗的功率減小【參考答案】B【詳解】AB．由題意可知，原副線圈的匝數(shù)比為，則副線圈的電流為，根據(jù)歐姆定律可得副線圈的電壓有效值為則變壓器原線圈的電壓有效值為設(shè)輸入交流電的電壓有效值為，則可得保持位置不變，向左緩慢滑動的過程中，不斷變大，根據(jù)歐姆定律可知變壓器原線圈的電壓有效值變大，輸入電壓有效值不變，則兩端的電壓不斷變小，則電壓表示數(shù)變小，原線圈的電壓電流都變大，則功率變大，根據(jù)原副線圈的功率相等，可知消耗的功率增大，故B正確，A錯(cuò)誤；CD．設(shè)原副線圈的匝數(shù)比為，同理可得則整理可得保持位置不變，向下緩慢滑動的過程中，不斷變大，則變小，對由歐姆定律可知可知不斷變小，根據(jù)原副線圈的功率相等可知消耗的功率整理可得可知時(shí)，消耗的功率有最大值，可知消耗的功率先增大，后減小，故CD錯(cuò)誤。故選B。二、選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7.神舟十三號返回艙進(jìn)入大氣層一段時(shí)間后，逐一打開引導(dǎo)傘、減速傘、主傘，最后啟動反沖裝置，實(shí)現(xiàn)軟著陸。某興趣小組研究了減速傘打開后返回艙的運(yùn)動情況，將其運(yùn)動簡化為豎直方向的直線運(yùn)動，其圖像如圖所示。設(shè)該過程中，重力加速度不變，返回艙質(zhì)量不變，下列說法正確的是（）

A.在時(shí)間內(nèi)，返回艙重力的功率隨時(shí)間減小B.在時(shí)間內(nèi)，返回艙的加速度不變C.在時(shí)間內(nèi)，返回艙的動量隨時(shí)間減小D.在時(shí)間內(nèi)，返回艙的機(jī)械能不變【參考答案】AC【詳解】A．重力的功率為由圖可知在0~t1時(shí)間內(nèi)，返回艙的速度隨時(shí)間減小，故重力的功率隨時(shí)間減小，故A正確；B．根據(jù)v-t圖像的斜率表示加速度可知在0~t1時(shí)間內(nèi)返回艙的加速度減小，故B錯(cuò)誤；C．在t1~t2時(shí)間內(nèi)由圖像可知返回艙的速度減小，故可知?jiǎng)恿侩S時(shí)間減小。故C正確；D．在t2~t3時(shí)間內(nèi)，由圖像可知返回艙的速度不變，則動能不變，但由于返回艙高度下降，重力勢能減小，故機(jī)械能減小，故D錯(cuò)誤。故選AC。8.如圖，火星與地球近似在同一平面內(nèi)，繞太陽沿同一方向做勻速圓周運(yùn)動，火星的軌道半徑大約是地球的1.5倍。地球上的觀測者在大多數(shù)的時(shí)間內(nèi)觀測到火星相對于恒星背景由西向東運(yùn)動，稱為順行；有時(shí)觀測到火星由東向西運(yùn)動，稱為逆行。當(dāng)火星、地球、太陽三者在同一直線上，且太陽和火星位于地球兩側(cè)時(shí)，稱為火星沖日。忽略地球自轉(zhuǎn)，只考慮太陽對行星的引力，下列說法正確的是（）

A.火星的公轉(zhuǎn)周期大約是地球的倍B.在沖日處，地球上的觀測者觀測到火星的運(yùn)動為順行C.在沖日處，地球上的觀測者觀測到火星的運(yùn)動為逆行D.在沖日處，火星相對于地球的速度最小【參考答案】CD【詳解】A．由題意根據(jù)開普勒第三定律可知火星軌道半徑大約是地球軌道半徑的1.5倍，則可得故A錯(cuò)誤；BC．根據(jù)可得由于火星軌道半徑大于地球軌道半徑，故火星運(yùn)行線速度小于地球運(yùn)行線速度，所以在沖日處火星相對于地球由東向西運(yùn)動，為逆行，故B錯(cuò)誤，C正確；D．由于火星和地球運(yùn)動的線速度大小不變，在沖日處火星和地球速度方向相同，故相對速度最小，故D正確。故選CD。9.球形飛行器安裝了可提供任意方向推力的矢量發(fā)動機(jī)，總質(zhì)量為。飛行器飛行時(shí)受到的空氣阻力大小與其速率平方成正比（即，為常量）。當(dāng)發(fā)動機(jī)關(guān)閉時(shí)，飛行器豎直下落，經(jīng)過一段時(shí)間后，其勻速下落的速率為；當(dāng)發(fā)動機(jī)以最大推力推動飛行器豎直向上運(yùn)動，經(jīng)過一段時(shí)間后，飛行器勻速向上的速率為。重力加速度大小為，不考慮空氣相對于地面的流動及飛行器質(zhì)量的變化，下列說法正確的是（）A.發(fā)動機(jī)的最大推力為B.當(dāng)飛行器以勻速水平飛行時(shí)，發(fā)動機(jī)推力的大小為C.發(fā)動機(jī)以最大推力推動飛行器勻速水平飛行時(shí)，飛行器速率為D.當(dāng)飛行器以的速率飛行時(shí)，其加速度大小可以達(dá)到【參考答案】BC【詳解】A．飛行器關(guān)閉發(fā)動機(jī)，以v1=勻速下落時(shí)，有飛行器以v2=向上勻速時(shí)，設(shè)最大推力為Fm聯(lián)立可得，A錯(cuò)誤；B．飛行器以v3=勻速水平飛行時(shí)B正確；C．發(fā)動機(jī)以最大推力推動飛行器勻速水平飛行時(shí)解得C正確；D．當(dāng)飛行器最大推力向下，以v5=的速率向上減速飛行時(shí)，其加速度向下達(dá)到最大值解得am=2.5gD錯(cuò)誤。故選BC。10.如圖，間距的U形金屬導(dǎo)軌，一端接有的定值電阻，固定在高的絕緣水平桌面上。質(zhì)量均為的勻質(zhì)導(dǎo)體棒a和b靜止在導(dǎo)軌上，兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好且始終與導(dǎo)軌垂直，接入電路的阻值均為，與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)均為0.1（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力），導(dǎo)體棒距離導(dǎo)軌最右端。整個(gè)空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場（圖中未畫出），磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。用沿導(dǎo)軌水平向右的恒力拉導(dǎo)體棒a，當(dāng)導(dǎo)體棒a運(yùn)動到導(dǎo)軌最右端時(shí)，導(dǎo)體棒b剛要滑動，撤去，導(dǎo)體棒a離開導(dǎo)軌后落到水平地面上。重力加速度取，不計(jì)空氣阻力，不計(jì)其他電阻，下列說法正確的是（）

A.導(dǎo)體棒a離開導(dǎo)軌至落地過程中，水平位移為B.導(dǎo)體棒a離開導(dǎo)軌至落地前，其感應(yīng)電動勢不變C.導(dǎo)體棒a在導(dǎo)軌上運(yùn)動的過程中，導(dǎo)體棒b有向右運(yùn)動的趨勢D.導(dǎo)體棒a在導(dǎo)軌上運(yùn)動的過程中，通過電阻的電荷量為【參考答案】BD【詳解】C．導(dǎo)體棒a在導(dǎo)軌上向右運(yùn)動，產(chǎn)生的感應(yīng)電流向里，流過導(dǎo)體棒b向里，由左手定則可知安培力向左，則導(dǎo)體棒b有向左運(yùn)動的趨勢，故Ｃ錯(cuò)誤；A．導(dǎo)體棒b與電阻R并聯(lián)，有當(dāng)導(dǎo)體棒a運(yùn)動到導(dǎo)軌最右端時(shí)，導(dǎo)體棒b剛要滑動，有聯(lián)立解得a棒的速度為a棒做平拋運(yùn)動，有聯(lián)立解得導(dǎo)體棒a離開導(dǎo)軌至落地過程中水平位移為故A錯(cuò)誤；B．導(dǎo)體棒a離開導(dǎo)軌至落地前做平拋運(yùn)動，水平速度切割磁感線，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢不變，故B正確；D．導(dǎo)體棒a在導(dǎo)軌上運(yùn)動的過程中，通過電路的電量為導(dǎo)體棒b與電阻R并聯(lián)，流過的電流與電阻成反比，則通過電阻的電荷量為故D正確。故選BD。三、非選擇題：共56分。第11~14題為必考題，每個(gè)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。11.小圓同學(xué)用橡皮筋、同種一元硬幣、刻度尺、塑料袋、支架等，設(shè)計(jì)了如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置，測量冰墩墩玩具的質(zhì)量。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）查找資料，得知每枚硬幣的質(zhì)量為；（2）將硬幣以5枚為一組逐次加入塑料袋，測量每次穩(wěn)定后橡皮筋的長度，記錄數(shù)據(jù)如下表：序號12345硬幣數(shù)量/枚510152025長度10.5112.0213.5415.0516.56（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖（b）上描點(diǎn)，繪制圖線；______（4）取出全部硬幣，把冰墩墩玩具放入塑料袋中，穩(wěn)定后橡皮筋長度的示數(shù)如圖（c）所示，此時(shí)橡皮筋的長度為______；（5）由上述數(shù)據(jù)計(jì)算得冰墩墩玩具的質(zhì)量為______（計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）?！緟⒖即鸢浮竣?見解析②.15.35③.127【詳解】（3）[1]根據(jù)表格標(biāo)點(diǎn)連線如圖（4）[2]由圖可知刻度尺的分度值為1mm，故讀數(shù)；（5）[3]設(shè)橡皮筋的勁度系數(shù)為k，原長為x0，則設(shè)冰墩墩的質(zhì)量為m1，則有聯(lián)立各式代入數(shù)據(jù)可得。12.小夢同學(xué)自制了一個(gè)兩擋位（“”“”）的歐姆表，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示，為調(diào)零電阻（最大阻值為），、、為定值電阻（），電流計(jì)G的內(nèi)阻為。用此歐姆表測量一待測電阻的阻值，回答下列問題：（1）短接①②，將單刀雙擲開關(guān)與接通，電流計(jì)G示數(shù)為；保持電阻滑片位置不變，將單刀雙擲開關(guān)與接通，電流計(jì)G示數(shù)變?yōu)?，則______（填“大于”或“小于”）；（2）將單刀雙擲開關(guān)與接通，此時(shí)歐姆表的擋位為______（填“”或“”）；（3）若從“”擋位換成“”擋位，調(diào)整歐姆零點(diǎn)（歐姆零點(diǎn)在電流計(jì)G滿偏刻度處）時(shí)，調(diào)零電阻的滑片應(yīng)該______調(diào)節(jié)（填“向上”或“向下”）；（4）在“”擋位調(diào)整歐姆零點(diǎn)后，在①②間接入阻值為定值電阻，穩(wěn)定后電流計(jì)G的指針偏轉(zhuǎn)到滿偏刻度的；取走，在①②間接入待測電阻，穩(wěn)定后電流計(jì)G的指針偏轉(zhuǎn)到滿偏刻度的，則______。【參考答案】①.大于②.③.向上④.【詳解】（1）[1]根據(jù)題意可知，所以開關(guān)撥向時(shí)電路的總電阻小于開關(guān)撥向時(shí)電路的總電阻，電源電動勢不變，根據(jù)可知；（2）[2]當(dāng)開關(guān)撥向時(shí)，全電路的總電阻較大，中值電阻較大，能夠接入待測電阻的阻值也更大，所以開關(guān)撥向時(shí)對應(yīng)歐姆表的擋位倍率較大，即；（3）[3]從“”擋位換成“”擋位，即開關(guān)從撥向，全電路電阻增大，干路電流減小，①②短接時(shí)，為了使電流表滿偏，則需要增大通過電流計(jì)所在支路的電流，所以需要將的滑片向上調(diào)節(jié)；（4）[4]在“”擋位，電路圖結(jié)構(gòu)簡化如圖第一次，當(dāng)①②短接，全電路的總電阻為通過干路的電流為電流表滿偏，根據(jù)并聯(lián)電路中電流之比等于電阻反比可知第二次，①②之間接入，全電路總電阻為，通過干路的電流為電流表偏轉(zhuǎn)了量程的，則結(jié)合第一次和第二次解得第三次，①②之間接入，全電路總電阻為，通過干路的電流為電流表偏轉(zhuǎn)了量程的，則結(jié)合第二次和第三次，解得13.如圖，兩個(gè)定值電阻的阻值分別為和，直流電源的內(nèi)阻不計(jì)，平行板電容器兩極板水平放置，板間距離為，板長為，極板間存在方向水平向里的勻強(qiáng)磁場。質(zhì)量為、帶電量為的小球以初速度沿水平方向從電容器下板左側(cè)邊緣點(diǎn)進(jìn)入電容器，做勻速圓周運(yùn)動，恰從電容器上板右側(cè)邊緣離開電容器。此過程中，小球未與極板發(fā)生碰撞，重力加速度大小為，忽略空氣阻力。（1）求直流電源的電動勢；（2）求兩極板間磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度；（3）在圖中虛線的右側(cè)設(shè)計(jì)一勻強(qiáng)電場，使小球離開電容器后沿直線運(yùn)動，求電場強(qiáng)度的最小值?！緟⒖即鸢浮浚?）；（2）；（3）【詳解】（1）小球在電磁場中作勻速圓周運(yùn)動，則電場力與重力平衡，可得兩端的電壓根據(jù)歐姆定律得聯(lián)立解得（2）如圖所示設(shè)粒子在電磁場中做圓周運(yùn)動的半徑為，根據(jù)幾何關(guān)系解得根據(jù)解得（3）由幾何關(guān)系可知，射出磁場時(shí)，小球速度方向與水平方向夾角為，要使小球做直線運(yùn)動，當(dāng)小球所受電場力與小球重力在垂直小球速度方向的分力相等時(shí)，電場力最小，電場強(qiáng)度最小，可得解得14.如圖（a），質(zhì)量為m籃球從離地H高度處由靜止下落，與地面發(fā)生一次非彈性碰撞后反彈至離地h的最高處。設(shè)籃球在運(yùn)動過程中所受空氣阻力的大小是籃球所受重力的倍（為常數(shù)且），且籃球每次與地面碰撞的碰后速率與碰前速率之比相同，重力加速度大小為g。（1）求籃球與地面碰撞的碰后速率與碰前速率之比；（2）若籃球反彈至最高處h時(shí)，運(yùn)動員對籃球施加一個(gè)向下的壓力F，使得籃球與地面碰撞一次后恰好反彈至h的高度處，力F隨高度y的變化如圖（b）所示，其中已知，求的大??；（3）籃球從H高度處由靜止下落后，每次反彈至最高點(diǎn)時(shí)，運(yùn)動員拍擊一次籃球（拍擊時(shí)間極短），瞬間給其一個(gè)豎直向下、大小相等的沖量I，經(jīng)過N次拍擊后籃球恰好反彈至H高度處，求沖量I的大小。

【參考答案】（1）；（2）；（3）【詳解】（1）籃球下降過程中根據(jù)牛頓第二定律有mg-λmg=ma下再根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的公式，下落的過程中有v下2=2a下H籃球反彈后上升過程中根據(jù)牛頓第二定律有mg+λmg=ma上再根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的公式，上升的過程中有v上2=2a上h則籃球與地面碰撞的碰后速率與碰前速率之比（2）若籃球反彈至最高處h時(shí)，運(yùn)動員對籃球施加一個(gè)向下的壓力F，則籃球下落過程中根據(jù)動能定理有籃球反彈后上升過程中根據(jù)動能定理有聯(lián)立解得（3）由（1）問可知籃球上升和下降過程中的加速度分別為a下=(1–λ)g（方向向下）a上=(1+λ)g（方向向下）由題知運(yùn)動員拍擊一次籃球（拍擊時(shí)間極短），瞬間給其一個(gè)豎直向下、大小相等的沖量I，由于拍擊時(shí)間極短，則重力的沖量可忽略不計(jì)，則根據(jù)動量定理有I=mv即每拍擊一次籃球?qū)⒔o它一個(gè)速度v。拍擊第1次下降過程有v12-v2=2(1–λ)gh0上升過程有(kv1)2=2(1+λ)gh1代入k后，下降過程有v12-v2=2(1–λ)gh0上升過程有hv12=2(1–λ)gHh1聯(lián)立有拍擊第2次，同理代入k后，下降過程有v22-v2=2(1–λ)gh1上升過程有hv22=2(1–λ)gHh2聯(lián)立有再將h1代入h2有拍擊第3次，同理代入k后，下降過程有v32-v2=2(1–λ)gh2上升過程有hv32=2(1–λ)gHh3聯(lián)立有再將h2代入h3有直到拍擊第N次，同理代入k后，下降過程有vN2-v2=2(1–λ)ghN-1上升過程有hvN2=2(1–λ)gHhN聯(lián)立有將hN-1代入hN有其中hN=H，h0=h則有則15.利用“渦流效應(yīng)”可實(shí)現(xiàn)冷熱氣體的分離。如圖，一冷熱氣體分離裝置由噴嘴、渦流室、環(huán)形管、分離擋板和冷熱兩端管等構(gòu)成。高壓氮?dú)庥蓢娮烨邢蛄魅霚u流室中，然后以螺旋方式在環(huán)形管中向右旋轉(zhuǎn)前進(jìn)，分子熱運(yùn)動速率較小的氣體分子將聚集到環(huán)形管中心部位，而分子熱運(yùn)動速率較大的氣體分子將聚集到環(huán)形管邊緣部位。氣流到達(dá)分離擋板處時(shí)，中心部位氣流與分離擋板碰撞后反向，從A端流出，邊緣部位氣流從B端流出。下列說法正確的是（）

A.A端為冷端，B端為熱端B.A端流出的氣體分子熱運(yùn)動平均速率一定小于B端流出的C.A端流出的氣體內(nèi)能一定大于B端流出的D.該裝置氣體進(jìn)出過程滿足能量守恒定律，但違背了熱力學(xué)第二定律E.該裝置氣體進(jìn)出的過程既滿足能量守恒定律，也滿足熱力學(xué)第二定律【參考答案】ABE【詳解】A.依題意，中心部位為熱運(yùn)動速率較低的氣體，與擋板相作用后反彈，從A端流出，而邊緣部份熱運(yùn)動速率較高的氣體從B端流出；同種氣體分子平均熱運(yùn)動速率較大、其對應(yīng)的溫度也就較高，所以A端為冷端、B端為熱端，故A正確；B．依題意，A端流出的氣體分子熱運(yùn)動速率較小，B端流出的氣體分子熱運(yùn)動速率較大，所以從A端流出的氣體分子熱運(yùn)動平均速度小于從B端流出的，故B正確；C．A端流出的氣體分子熱運(yùn)動速率較小，B端流出的氣體分子熱運(yùn)動速率較大，則從A端流出的氣體分子平均動能小于從B端流出的氣體分子平均動能，內(nèi)能的多少還與分子數(shù)有關(guān)；依題意，不能得出從A端流出的氣體內(nèi)能一定大于從B端流出的氣體內(nèi)能，故C錯(cuò)誤；DE．該裝置將冷熱不均氣體的進(jìn)行分離，噴嘴處有高壓，即通過外界做功而實(shí)現(xiàn)的，并非是自發(fā)進(jìn)行的，沒有違背熱力學(xué)第二定律；溫度較低的從A端出、較高的從B端出，也符合能量守恒定律，故D錯(cuò)誤，E正確。故選ABE。16.如圖，小贊同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)液體拉力測量儀。一個(gè)容積的導(dǎo)熱汽缸下接一圓管，用質(zhì)量、橫截面積的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與圓管壁間摩擦不計(jì)?；钊露擞幂p質(zhì)細(xì)繩懸掛一質(zhì)量的U形金屬絲，活塞剛好處于A位置。將金屬絲部分浸入待測液體中，緩慢升起汽缸，使金屬絲從液體中拉出，活塞在圓管中的最低位置為B。已知A、B間距離，外界大氣壓強(qiáng)，重力加速度取，環(huán)境溫度保持不變，求：（1）活塞處于A位置時(shí)，汽缸中氣體壓強(qiáng)；（2）活塞處于B位置時(shí)，液體對金屬絲拉力F的大小。

【參考答案】（1）；（2）【詳解】（1）將活塞與金屬絲視為一整體，因平衡則有代入數(shù)據(jù)解得（2）當(dāng)活塞在B位置時(shí)，汽缸內(nèi)壓強(qiáng)為p2，則有代入數(shù)據(jù)解得將活塞與金屬絲視為一整體，因平衡則有聯(lián)立解得17.下端附著重物的粗細(xì)均勻木棒，豎直浮在河面，在重力和浮力作用下，沿豎直方向做頻率為的簡諧運(yùn)動：與此同時(shí)，木棒在水平方向上隨河水做勻速直線運(yùn)動，如圖（a）所示。以木棒所受浮力F為縱軸，木棒水平位移x為橫軸建立直角坐標(biāo)系，浮力F隨水平位移x的變化如圖（b）所示。已知河水密度為，木棒橫截面積為S，重力加速度大小為g。下列說法正確的是（）

A.x從到的過程中，木棒的動能先增大后減小B.x從到