2021屆湖南長郡中學(xué)新高考原創(chuàng)預(yù)測試卷（四）物理

2021屆湖南長郡中學(xué)新高考原創(chuàng)預(yù)測試卷（四）

物理

★?？荚図樌?/p>

注意事項(xiàng)：

1、考試范圍：高考范圍。

2、答題前，請先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用0.5毫米黑色簽字筆填寫在試題卷和答題卡

上的相應(yīng)位置，并將準(zhǔn)考證號(hào)條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。用2B鉛筆將答題卡上試卷

類型A后的方框涂黑。

3、選擇題的作答：每個(gè)小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂

黑。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非選擇題答題區(qū)域的答案一律無效。

4、主觀題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙

和答題卡上的非答題區(qū)域的答案一律無效。如需改動(dòng)，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答

案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。

5、選考題的作答：先把所選題目的題號(hào)在答題卡上指定的位置用2B鉛筆涂黑。答案用

0.5毫米黑色簽字筆寫在答題卡上對應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)，寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非選

修題答題區(qū)域的答案一律無效。

6、保持卡面清潔，不折疊，不破損，不得使用涂改液、膠帶紙、修正帶等。

7、考試結(jié)束后，請將本試題卷、答題卡、草稿紙一并依序排列上交。

一、單項(xiàng)選擇題

1.運(yùn)動(dòng)員在立定跳遠(yuǎn)時(shí).，腳蹬地起跳瞬間的受力示意圖是

【答案】A

【解析】

【詳解】運(yùn)動(dòng)員在立定跳遠(yuǎn)時(shí)，腳蹬地起跳瞬間，運(yùn)動(dòng)員受重力、地面對人豎直向上的支持

力、和地面對人向前的摩擦力，故A項(xiàng)正確，BCD三項(xiàng)錯(cuò)誤。

2.如圖所示，我國北斗導(dǎo)航衛(wèi)星網(wǎng)中有中圓地球軌道衛(wèi)星A、地球同步軌道衛(wèi)星B和傾斜地球

同步軌道衛(wèi)星C。若這三種不同類型衛(wèi)星的軌道都是圓軌道，下列說法正確的是（)

A.A的周期大于B的周期B.A的線速度大于B的線速度

C.B和C的向心力大小一定相等D.B和C的向心加速度大小不等

【答案】B

【解析】

【詳解】A.萬有引力提供向心力

Mm442

①亍

解得

因?yàn)?/p>

可知

A錯(cuò)誤；

B.萬有引力提供向心力

解得

因?yàn)?/p>

大＜5

可知

B正確;

Mm

C.萬有引力尸=G]-提供向心力，B和C質(zhì)量關(guān)系未知，所以向心力大小關(guān)系未知，C錯(cuò)

誤；

D.萬有引力提供向心力

_Mm

G——=ma

解得

GM

因?yàn)?/p>

可知

“A=%

I）錯(cuò)誤。

故選B。

3.某新能源電動(dòng)汽車的動(dòng)力電源上的銘牌標(biāo)有“96V210Ah”字樣。假設(shè)工作時(shí)電源的輸

出電壓恒為96V,額定輸出功率5.04kWo根據(jù)上述數(shù)據(jù)，不能計(jì)算出的物理量是（）

A.電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻

B.動(dòng)力電源充滿電后的總電荷量

C.電動(dòng)汽車保持額定功率行駛時(shí)總電流

D.電動(dòng)汽車保持額定功率行駛的最長時(shí)間

【答案】A

【解析】

【詳解】A.由于電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率未知，所以電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻無法求解，A符合題意；

B.充滿電后的總電荷量為

Q=21OAh=210Ax60x60s=756000C

B不符合題意；

C.電動(dòng)機(jī)的額定電流為

c不符合題意；

D.根據(jù)電流的定義式/=幺可知

t

D不符合題意。

故選A-

4.如圖所示，將小祛碼置于桌面上的薄紙板上。若祛碼和紙板的質(zhì)量分別為3〃和小，祛碼與

紙板、紙板與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為〃，重力加速度為g。要使紙板相對祛碼運(yùn)動(dòng)，紙板

所需的水平向右拉力至少應(yīng)為（）

A.5pmgB.6nmgC.7umgD.8〃mg

【答案】D

【解析】

【詳解】若祛碼相對紙板相對滑動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律

〃-3mg—3ma

對紙板和祛碼整體

F-/J-4mg=4ma

F=8“ng

ABC錯(cuò)誤，D正確。

故選D

5.如圖所示，平行板電容器充電后與電源斷開，負(fù)極板接地，兩板間有一個(gè)正檢驗(yàn)電荷固定

在尸點(diǎn)。若電容器正極板保持不動(dòng)，將負(fù)極板緩慢向右平移一小段距離的過程中，電容器

的電容G兩板間的場強(qiáng)￡夕點(diǎn)的電勢。、正電荷的電勢能瓦與負(fù)極板移動(dòng)距離x的關(guān)系圖

像中正確的是（）

D.

【解析】

【詳解】A.根據(jù)電容器的決定式。=生一可知電容與極板間距的圖像應(yīng)為曲線，即與x的

4?rkd

關(guān)系圖線也為曲線，A錯(cuò)誤;

B.在勻強(qiáng)電場中

Q

E4?Q4兀kQ

dd4s

Aikd

可知場強(qiáng)大小與極板間距無關(guān)，圖像應(yīng)為水平直線，B錯(cuò)誤;

C.負(fù)極板接地，電勢為0,所以P點(diǎn)電勢

(pP-Edp=Edp

式中dP為P點(diǎn)到負(fù)極板的初始距離，C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)電勢能耳=4?？芍姾傻碾妱菽懿蛔?，為直線，D正確。

故選Do

二、多項(xiàng)選擇題

6.如圖所示，質(zhì)量相等的甲、乙球從。點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，分別落在水平地面上的4、5點(diǎn)，乙球

與地面發(fā)生彈性碰撞，反彈后恰好也落在/點(diǎn)。則（）

A.兩球落在/I點(diǎn)時(shí)的速度大小相等

B.拋出時(shí)，甲球機(jī)械能大于乙球的機(jī)械能

C.由。點(diǎn)到4點(diǎn)，甲、乙兩球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等

D.如兩點(diǎn)的水平距離與如兩點(diǎn)的水平距離之比是3:1

【答案】BD

【解析】

【詳解】AB.甲、乙兩球做平拋運(yùn)動(dòng)，乙球在地面彈起一次，乙球只受重力，加速度相同,

所以上升和下落過程時(shí)間均相同，說明兩球時(shí)間之比為

t乙=34P

兩球水平位移相同，根據(jù)x=討可知兩球水平初速度關(guān)系為

丫甲=3吆

可知拋出時(shí)甲球的速度大于乙球的速度，則甲球的機(jī)械能大于乙球的機(jī)械能，兩球運(yùn)動(dòng)過程

中只有重力做功，機(jī)械能守恒，所以在A點(diǎn)甲球的動(dòng)能大于乙球的動(dòng)能，兩球質(zhì)量相等，所

以甲球的速度大于乙球的速度，AC錯(cuò)誤，B正確；

D.兩球時(shí)間關(guān)系

__1

，甲=d=]t乙

兩球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則

XOA=V甲'中=3

XOBVzJ()B1

D正確。

故選BD?

7.鉗形電流表多用于大電流的估測。某鉗形電流表如圖所示，被測導(dǎo)線、鐵芯、線圈構(gòu)成一

個(gè)電流互感器。按下手柄時(shí)，鉗形電流表的鐵芯可以被分開，把被測的載流導(dǎo)線放入后，松

開手柄，鐵芯閉合。導(dǎo)線中的電流在鐵芯中產(chǎn)生交變磁場，電流表與套在鐵芯上的線圈相連,

可以間接得知導(dǎo)線中的電流。關(guān)于該鉗形電流表，下列說法正確的是()

功能旋鈕除關(guān)

功能切換

A.該鉗形電流表屬于升壓變壓器

B.該鉗形電流表屬于降壓變壓器

C.若載流導(dǎo)線在鉗形口多繞幾圈，則鉗形電流表的示數(shù)偏大

I）.若載流導(dǎo)線在鉗形口多繞幾圈，則鉗形電流表的示數(shù)偏小

【答案】AC

【解析】

【詳解】AB.鉗形電流表用于大電流的估測，輸出電流很小，根據(jù)變壓器的規(guī)律可知，鉗形

電流表實(shí)質(zhì)上是一個(gè)升壓變壓器，A正確B錯(cuò)誤；

CD.根據(jù)〃/=4/2,知若將載流導(dǎo)線在鉗形口多繞幾匝，即功變大，入、m不變，則鉗形電

流表的示數(shù)人將變大，即與原來示數(shù)相比偏大了，C正確D錯(cuò)誤。

故選ACo

8.自行車速度計(jì)利用霍爾效應(yīng)傳感器獲知自行車的運(yùn)動(dòng)速率。如圖甲所示，自行車前輪上安

裝一塊磁鐵，輪子每轉(zhuǎn)一圈，這塊磁鐵就靠近傳感器一次，傳感器會(huì)輸出一個(gè)脈沖電壓.圖

乙為霍爾元件的工作原理圖，元件內(nèi)定向運(yùn)動(dòng)的自由電子在磁場力作用下偏轉(zhuǎn)，前、后表面

會(huì)產(chǎn)生霍爾電勢差。則（）

很爾連接到

甲

電源

乙

A.圖乙中霍爾元件的前表面電勢低于后表面電勢

B.自行車的車速越大，霍爾電勢差越高

C.如果長時(shí)間不更換傳感器的電源，霍爾電勢差將減小

D.根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)和車輪的半徑即可獲知車速大小

【答案】ACD

【解析】

【詳解】A.電流方向水平向右，電子水平向右運(yùn)動(dòng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度豎直向下，根據(jù)左手定則可

知電子受到的洛倫茲力指向前表面，所以電子會(huì)在前表面聚集，電子帶負(fù)電，所以霍爾元件

的前表面電勢低于后表面電勢，A正確；

B.當(dāng)霍爾電壓穩(wěn)定時(shí)，導(dǎo)體中的電子受力滿足

qvB=q*

d為金屬板前后表面距離，電流的微觀表達(dá)式為

I-nqSv-nqv-ad

。金屬板厚度，解得

U=Bdv=Bd?――=—■—

nqadnqa

根據(jù)表達(dá)式可知霍爾電勢差與自行車的車速無關(guān)，B錯(cuò)誤；

C.如果長時(shí)間不更換傳感器的電源，電流/減小，霍爾電勢差U減小，C正確；

1).根據(jù)單位時(shí)間的脈沖數(shù)可以求解車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的周期，根據(jù)0=—可以求解車輪的角速度，

T

結(jié)合v=可以求解車速大小，D正確。

故選ACDo

9.如圖所示，一輕繩通過光滑的輕質(zhì)定滑輪與套在光滑水平桿上的小物塊A連接，另一端與

小球B連接。系統(tǒng)由靜止釋放后，物塊A經(jīng)過圖示位置時(shí)向右運(yùn)動(dòng)的速度大小為％，小球B

的速度大小為摩，輕繩與桿的夾角為。(0°)。則()

A.匕=vfecosa

B.圖示時(shí)刻，小球B處于失重狀態(tài)

C.由靜止釋放到圖示時(shí)刻的過程中，系統(tǒng)機(jī)械能守恒

D.圖示時(shí)刻，輕繩對物塊A和小球B做功的功率相等

【答案】CD

【解析】

【詳解】A.將小物塊A的速度分解為沿繩方向和垂直繩方向，小球B的速度沿繩方向，所以

二者速度關(guān)系為

vAcos?=vB

A錯(cuò)誤；

B.初始時(shí)刻系統(tǒng)從靜止釋放，B速度為0,當(dāng)a=90°時(shí)，B速度為0,說明B先加速后減速，

先失重后超重，則圖示時(shí)刻無法判斷超重還是失重，B錯(cuò)誤；

C.系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過程中只有重力做功，重力勢能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，C正確；

D.同一根繩上拉力大小處處相等，對A有

P=7VAcosa=7VB

所以圖示時(shí)刻，輕繩對物塊A和小球B做功的瞬時(shí)功率相等，D正確。

故選CD。

三、簡答題

10.某學(xué)習(xí)小組欲探究規(guī)格為“3V、1.5W”小燈泡的伏安特性。提供的實(shí)驗(yàn)器材有：電池組

（4.5V,內(nèi)阻不計(jì)）、雙量程的電壓表（量程0-3V,內(nèi)阻約3kQ；量程0~15V,內(nèi)阻約

15kQ）、雙量程的電流表（量程0~0.6A,內(nèi)阻約1Q；量程0~3A,內(nèi)阻約0.1Q）、

滑動(dòng)變阻器。，最大電流2A）、開關(guān)S、導(dǎo)線若干。在盡量提高測量精度的情況下，

請回答下列問題：

（1）根據(jù)以上器材，用筆畫線代替導(dǎo)線在甲圖中將實(shí)物圖連接成完整電路；

（2）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移到；（選填或）端

（3）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器得到電壓、電流數(shù)據(jù)如下表，請?jiān)谝覉D上畫出小燈泡的匕/圖線

組數(shù)1234567

UN00.280.580.921.502.003.00

I/K00.100.200.300.400.450.49

（4）若將該小燈泡直接接在一電動(dòng)勢為3V,內(nèi)阻為2Q的電源兩端，則小燈泡的實(shí)際功率為

W（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

【答案】(1).(2).A(3).

(4).0.97(0.95~1.0均可)

【解析】

【詳解】根據(jù)小燈泡的額定電壓可知電壓表選擇的量程為0~3V,通過小燈泡的電流約

為

p15

/=二=~A=O.5A

U3

可知電流表選擇的量程為0~0.6A（當(dāng)然，電表的量程也可根據(jù)題中表格數(shù)據(jù)的取值直接獲得,

不需要進(jìn)行計(jì)算），小燈泡內(nèi)阻約為

JJ132

/?=—=—Q=6Q

P1.5

與電表內(nèi)阻關(guān)系為

3kQ6Q

---->—

6cIQ

說明電流表分壓明顯，所以電流表采用外接法；滑動(dòng)變阻器采用分壓式接入電路，使電表能

夠從0開始調(diào)節(jié)，連接電路如圖

(2)[2]閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)滑到A端，可以使測量電路部分的分壓從0開始調(diào)

-+-R

To

⑶[3]根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖，用平滑的曲線將各點(diǎn)連接如圖

西V

(4)[4]根據(jù)閉合電路歐姆定律E=U+",在U—/圖中繪制電源的圖像

□□33：IIIE

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°0.10.20.30.40.5ZA

圖中交點(diǎn)即為將小燈泡接入該電源時(shí)，小燈泡兩端的電壓2.1V,通過小燈泡的電流0.46A,

根據(jù)P=IU可知小燈泡的實(shí)際功率為

P=0.46Ax2.1V=0.97W

11.用如圖甲所示裝置來探究功和物體速度變化的關(guān)系。木板上固定兩個(gè)完全相同的遮光條A、

B,木板放在安裝有定滑輪和光電門的軌道D上，用不可伸長的細(xì)線將木板通過兩個(gè)滑輪與彈

簧測力計(jì)C相連，軌道固定在水平桌面上，動(dòng)滑輪上可掛鉤碼，滑輪質(zhì)量、摩擦均不計(jì)。主

要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①測量木板(含遮光條)的質(zhì)量測量兩遮光條間的距離。按圖甲正確連接器材，并將軌

道傾斜一定角度；

②將木板左端與軌道左端對齊，由靜止釋放木板，木板在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，記錄彈簧測力計(jì)

示數(shù)廠及遮光條B、A先后經(jīng)過光電門所用的時(shí)間，則可以測出遮光條B、A通過光電門時(shí)的

速度大小和合外力對木板做的功：

③加掛鉤碼，重復(fù)②的操作，建立木板速度r和細(xì)線拉力對木板做功/的相關(guān)圖像，分析得

出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

(1)實(shí)驗(yàn)中軌道應(yīng)傾斜一定角度，這樣做的目的是_____.

(2)用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度，如圖乙所示，則遮光條的寬度度_____

(3)實(shí)驗(yàn)中，增加鉤碼個(gè)數(shù)時(shí)，(選填“需要”或“不需要”)滿足鉤碼總質(zhì)量遠(yuǎn)小于

木板質(zhì)量材。

(4)利用圖像法處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)，應(yīng)該建立______(選填“Av-W”、(<v2-W”或

)圖像，如果得到的圖像是過原點(diǎn)的傾斜直線，則說明實(shí)驗(yàn)探究成功，此時(shí)圖

像斜率的表達(dá)式為衣(用已知物理量的符號(hào)表示)。

【答案】(1).平衡摩擦力(2).5.60(3).不需要(4).AV2-W(5).

2

【解析】

【詳解】(1)口］為了使繩子拉力作為合外力，需要使軌道傾斜一定角度，通過木板自身重力

的分力平衡木板對木塊的滑動(dòng)摩擦力，所以實(shí)驗(yàn)中軌道應(yīng)傾斜一定角度，這樣做的目的是平

衡摩擦力。

⑵[2]游標(biāo)卡尺的精度為電吧=0.05mm,讀數(shù)為5mm+12x0.()5mm=5.6()mm。

20

(3)[3]彈簧測力計(jì)可以直接測量繩子的拉力，即木板所受合外力，不需要滿足鉤碼總質(zhì)量遠(yuǎn)

小于木板質(zhì)量＜

(4)[4]根據(jù)動(dòng)能定理

1,2

W=AEk=-M-Av

可知建立的關(guān)系可以得到的圖像為過原點(diǎn)的直線，便于達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

[5]根據(jù)上述動(dòng)能定理表達(dá)式變形

△丫2=工_卬

M

所以圖像的斜率

M

12.下列說法中正確的是()

A.核反應(yīng)堆中常用鎘棒作為“慢化劑”，使快中子減速

B.金屬發(fā)生光電效應(yīng)的截止頻率隨入射光頻率的增大而增大

C.組成原子核的核子數(shù)越多，原子核的結(jié)合能就越高，原子核就越穩(wěn)定

I).原子具有各自的特征譜線，是由于不同原子的結(jié)構(gòu)不同，能級各不相同

【答案】D

【解析】

【詳解】A.核反應(yīng)堆中常用石墨(或水)作為“慢化劑”，使快中子減速，鎘棒能夠吸收中

子，用來控制反應(yīng)，A錯(cuò)誤；

B.金屬的截止頻率滿足力匕=叱)，所以截止頻率和金屬的逸出功有關(guān)，與入射光的頻率無關(guān),

B錯(cuò)誤；

C.組成原子核的核子數(shù)越多，原子核的結(jié)合能就越高，原子核的比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)

定，C錯(cuò)誤；

I).原子具有各自的特征譜線，是由于不同原子的結(jié)構(gòu)不同，能級各不相同，躍遷時(shí)產(chǎn)生光的

頻率不同，D正確。

故選D。

13.已知普朗克常量為瓦真空中的光速為c。一靜止的原子核放出一個(gè)波長為兒的光子，該

光子的能量為,反沖核的質(zhì)量為如則反沖核的物質(zhì)波的波長為—

【答案】(1).h-(2).4

【解析】

【詳解】［1］該光子的能量為

,,c

e-hv-h—

A

［2］靜止的原子核放出光子后，反沖核與光子組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，則

h

〃反二2光=5

A

則反沖核的物質(zhì)波波長

14.如圖所示，質(zhì)量為勿的小球A靜止于光滑水平面上，在A球與墻之間用輕彈簧連接?，F(xiàn)完

全相同的小球B以水平速度％與A相碰后粘在一起壓縮彈簧。不計(jì)空氣阻力，求：

(1)彈簧被壓縮過程中的最大彈性勢能￡；

(2)從球A被碰后開始到回到原靜止位置的過程中墻對彈簧的沖量乙

【答案】⑴:m片;⑵大小為2必％,方向水平向右

【解析】

【詳解】(DA、B相碰的過程動(dòng)量守恒

mv0=2mv

解得

1

v=2Vo

A、B一起向左壓縮彈簧至最短的過程有

2

Ep=-2mv=^mv1

(2)碰后系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則A球回到原位置時(shí)，速度大小仍為心對A、B的系統(tǒng)，從碰后到

A回到原位置的過程，取水平向左為正方向，有

I=(―2/nv)—2mv=—4mv=

墻對彈簧的沖量等于彈簧對系統(tǒng)的沖量，所以墻對彈簧的沖量大小為2〃z%,負(fù)號(hào)表示沖量的

方向水平向右。

15.下列說法中正確的有（）

A.沒有確定的幾何形狀的固體可能是晶體

B.隨著溫度的升高，氣體分子各速率區(qū)間的分子數(shù)都會(huì)增加

C.當(dāng)分子間的作用力表現(xiàn)為引力時(shí)，隨分子間距離的增大，分子勢能增大

I）.水電可以停在水面，是由于液體的表面張力的方向與液面垂直，恰與重力平衡

【答案】AC

【解析】

【詳解】A.沒有確定的幾何形狀的固體可能是晶體，如多晶體，A正確；

B.隨著溫度的升高，分子的平均動(dòng)能增大，氣體分子中速率大的分子所占比例增大，并非氣

體分子各速率區(qū)間的分子數(shù)都會(huì)增加，B錯(cuò)誤；

C.當(dāng)分子間的作用力表現(xiàn)為引力時(shí)，隨分子間距離的增大，分子引力做負(fù)功，分子勢能增大,

C正確；

D.水晶可以停在水面，是由于液體的表面張力的方向與液面相切，恰與重力平衡，D錯(cuò)誤。

故選AC。

16.浙江大學(xué)制備出了一種超輕氣凝膠一一它刷新了目前世界上最輕固態(tài)材料的紀(jì)錄。設(shè)該種

氣凝膠的密度為。（單位為g/nf）,摩爾質(zhì)量為"（單位為g/mol）,阿伏加德羅常數(shù)為及，則

a克氣凝膠所含有的分子數(shù)為,每個(gè)氣凝膠分子的體積是。

aM

【答案】（1）.—?&（2）.—―

MAPM

【解析】

【詳解】［口。克氣凝膠所含有的物質(zhì)的量為

a

n=一

M

則所含有的分子數(shù)為

N=M%A

［2］氣凝膠的摩爾體積為

V="

mo

p

則每個(gè)氣凝膠分子的體積是

匕=1^1=M

NAPN

17.如圖所示為一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)4經(jīng)狀態(tài)8變化到狀態(tài)C過程的0-，圖像。己知該

氣體在狀態(tài)A時(shí)的溫度為TA,求：

(1)氣體在狀態(tài)6時(shí)的溫度K;

(2)氣體從狀態(tài)/到狀態(tài)。的過程中是吸熱還是放熱？傳遞的熱量0是多少？

【解析】

【詳解】(1)/到8為等容變化過程，根據(jù)查理定律

△=在

TATB

解得

TT

(2)因?yàn)?/p>

PAVA=PCVC

根據(jù)玻意爾定律可知

TA=TC

所以在這個(gè)過程中內(nèi)能變化量

△u=o

在整個(gè)過程中，氣體在6到C過程對外做功，則

w=-P^v=-2P(y0

由熱力學(xué)第一定律AU=Q+W可知

Q=-W=2pi)V()

因?yàn)?。是正值，所以在這個(gè)過程中吸熱。

18.關(guān)于下列四幅圖的說法，正確的有()

A.圖甲中C擺開始振動(dòng)后，A、B、D三個(gè)擺中B擺的振幅最大

B.圖乙為兩列水波在水槽中產(chǎn)生的干涉圖樣，這兩列水波的頻率一定相同

C.圖丙是兩種光現(xiàn)象圖案，上方為光的干涉條紋、下方為光的衍射條紋

D.圖丁中飛快行駛的火車車廂中央發(fā)出一閃光，地面上的人認(rèn)為光同時(shí)到達(dá)前后壁

【答案】BC

【解析】

【詳解】A.圖甲中C擺開始振動(dòng)后，A的擺長與C的擺長相同，發(fā)生共振，所以A擺的振幅

最大，A錯(cuò)誤；

B.因?yàn)閮闪兴òl(fā)生穩(wěn)定干涉，所以這兩列水波的頻率一定相同，B正確；

C.上方條紋間距相等，所以干涉條紋，下方中央條紋寬，兩側(cè)條紋寬度逐漸變小，所以為

衍射條紋，C正確；

D.車廂中的人以車廂為參考系，光源到達(dá)前后壁的路程相同，光速大小一定，所以光到達(dá)前

后壁的時(shí)間相同，地面上的人以地面為參考系，則光源到達(dá)前后壁的距離不等，所以地面上

的人認(rèn)為光不能同時(shí)到達(dá)前后壁，D錯(cuò)誤。

故選BC。

19.如圖所示為一列沿/軸正方向傳播的簡諧橫波在某時(shí)刻的波形圖，4為傳播介質(zhì)中的一質(zhì)

點(diǎn)，則該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)力的振動(dòng)方向是(選填“沿x軸正方向"、“沿x軸負(fù)方向”、

“沿y軸正方向”或“沿y軸負(fù)方向”),在此后2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)4通過的路程為16cm,此列波的

【答案】(1).沿y軸負(fù)方向(2).4

【解析】

【詳解】[1][2]沿x軸傳播的橫波上的質(zhì)點(diǎn)橫坐標(biāo)不變，只在y方向做簡諧運(yùn)動(dòng)；根據(jù)波向

右傳播，由“上下坡法”或平移法可得：4向下振動(dòng)，即圖示時(shí)刻4的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向；

由圖可得：振幅4=2cm,根據(jù)在此后2s內(nèi)4通過的路程為16cm=84可得：在2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)力做

了2個(gè)完整的周期運(yùn)動(dòng)，故周期

7=1s

由圖可得：波長，=4m,故波速

A,，

v=—=4m/s

T

20.如圖所示，一透明球體置于空氣中，半徑R=0.1m,單色細(xì)光束AB平行于過球心的直線MN

射向球體，AB與MN的間距為0.056m,經(jīng)折射、反射、折射回到空氣中，出射光線與AB恰

好平行.

①求該透明球體的折射率；

②已知真空中光速c=3X108m/s,求光束在透明球體中的傳播時(shí)間.

【答案】①百②2X10*

【解析】

【詳解】①畫出光路圖如圖.

由幾何關(guān)系得：sini=°"6=顯,i=60。

0.12

r'=30°

2

所以該透明球體的折射率為：〃=理=辿￡=百

sinrsiriiO

②光束在透明球體中的傳播速度為：丫=￡=走

n3

光束在透明球體中的傳播距離為：S=2BN=2X2Rcos30°=@m

5

光束在透明球體中的傳播時(shí)間為：t=s/v.

聯(lián)立解得：1=2義10%

【點(diǎn)睛】本題是幾何光學(xué)問題，作出光路圖是解題的基礎(chǔ)，關(guān)鍵是運(yùn)用幾何知識(shí)求入射角和

折射角.此類問題往往是折射定律、光速公式和幾何知識(shí)的綜合應(yīng)用.

四、計(jì)算題

21.如圖所示，足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在豎直面內(nèi)，導(dǎo)軌間距m,上端連接阻值

RCQ的電阻，虛線的上方存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度T,質(zhì)量加=1kg

的導(dǎo)體棒助V套在金屬導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌接觸良好。現(xiàn)給導(dǎo)體棒一個(gè)向上的初速度，當(dāng)其越過虛

線時(shí)速度%之0m/s,導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到虛線上方x=lm處速度減為零，此后導(dǎo)體棒向下運(yùn)動(dòng)，到

達(dá)虛線前速度已經(jīng)達(dá)到恒定。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)體棒始終保持水平，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均

忽略不計(jì)，取爐10m/s2,求：

(1)導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場時(shí)的加速度大小a；

(2)導(dǎo)體棒上升過程中流過電阻A的電荷量°；

(3)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中電阻A中產(chǎn)生的熱量0。

【解析】

【詳解】(1)當(dāng)導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場時(shí)

E=BLv

根據(jù)閉合電路歐姆定律

/一

R

由牛頓第二定律得

mg+BIL=ma

解得

a=50m/s2

(2)導(dǎo)體棒上升過程中感應(yīng)電動(dòng)勢的平均值為

-A0>BLx

E------=------

△tZ

平均電流為

7=艮

R

則電荷量為

△①

q=/Ar=---

R

解得

q=IC

(3)導(dǎo)體棒下落到虛線時(shí)有

mg=BI'L=-

R

解得

v,=5m/s

根據(jù)能量守恒定律有

C1212

mvmv

Q=-a--x

解得

2=197.5J

22.如圖所示，A、B兩小球由繞過輕質(zhì)定滑輪的細(xì)線相連，A放在固定的光滑斜面上，B、C兩

小球在豎直方向上通過勁度系數(shù)為4的輕質(zhì)彈簧相連，C放在水平地面上。現(xiàn)用手控制住A,

并使細(xì)線剛剛拉直但無拉力作用，同時(shí)保證滑輪左側(cè)細(xì)線豎直、右側(cè)細(xì)線與斜面平行。己知A

的質(zhì)量為4卬，B、C的質(zhì)量均為期重力加速度為g,細(xì)線與滑輪之間的摩擦不計(jì)。開始時(shí)整

個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)；釋放A后，A沿斜面下滑至速度最大時(shí)，C恰好離開地面，在此過程中，

求：

(1)斜面的傾角a-

(2)彈簧恢復(fù)原長時(shí)，細(xì)線中的拉力大小品

(3)A沿斜面下滑的速度最大值為。

【答案】(1)30°；

【解析】

【詳解】(DA速度最大時(shí)，加速度為零，對A有

4mgsina=F

此時(shí)B的加速度也為零，C恰好離開地面，對B、C整體有

F=2mg

解得

1

sina=—

2

即

a-30

(2)設(shè)當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時(shí)，A沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a,對A有

4mgsina一4=4ma

對B有

FQ-mg=ma

解得

.6

F0=~mg

(3)一開始彈簧處于壓縮狀態(tài)，有

mg=女?Ar]

壓縮量

C恰好離開地面時(shí)，彈簧處于伸長狀態(tài)，有

mg=k-AX2

伸長量

心=0=空

一k

因而初末狀態(tài)彈簧的彈性勢能相等，對整個(gè)系統(tǒng)從釋放A球至C恰好離開地面的過程，根據(jù)

機(jī)械能守恒定律有

4mg