精品解析：湖南省百师联盟2021-2022学年高三一轮复习联考（五）物理试题

2022届高三一轮复习联考（五）湖南卷 物理试卷 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 考试时间为75分钟，满分100分 一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 核力是短程力，核力与库仑力差不多 B. 原子核中，质子与质子间、质子与中子间都有核力 C. 裂变时放出的能量要远小于俘获中子时得到的能量 D. 比结合能越小，表示原子核中的核子结合得越牢固 2. 如图所示，电源电动势的内阻为，为滑动变阻器，、为定值电阻，电路中电表均为理想电表，开关S断开。则下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关S，的示数都变大 B. 闭合开关S，V的示数变大 C. 若的滑片向下移动，的示数都变小 D. 若的滑片向下移动，V和的示数变化量之比不变 3. 小球从某一高度处自由下落，着地后反弹，然后又落下，每次与地面碰撞后的速度为碰前速度的一半。以开始下落为计时起点，第一次落地时速度为，小球的图像如图所示，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 每个阶段的图线并不相互平行 B. 小球多次与地面碰撞，最终损失的总能量 C. 小球每次与地面相碰后动能损失为上一次的一半 D. 小球每次与地面相碰后上升到最大高度所需的时间是前一次下落时间的一半 4. 如图所示，电阻不计光滑形金属导轨固定在绝缘斜面上，顶端连接定值电阻。为理想有界磁场的边界，下方存在垂直于导轨向上的匀强磁场。阻值可忽略的金属棒从无磁场区域某位置垂直于导轨由静止释放，在运动过程中金属棒始终垂直于导轨且接触良好。则关于金属棒进入磁场区域后运动状态的描述，可能正确的是（　　） A. 做匀加速直线运动 B. 做加速度逐渐增加的加速运动 C. 做匀速运动 D. 先减速然后反向加速 5. 如图所示为运动员在“蹦床”运动中的加速度与路程的关系。不考虑空气阻力，取。下列说法正确的有（　　） A. 运动员在蹦床上下降0.5m时速度最大 B. 运动员在1.5m时，蹦床的弹性势能最大 C. 运动员离开蹦床1s后到达最高点 D. 运动员离开蹦床时的速度为 6. 如图所示，处放置三根长为，电流大小均为直线电流，在空间构成直角三角形，，其中处电流的方向均垂直于纸面向外，处电流的方向垂直于纸面向里。处电流在处产生的磁感应强度的大小为，已知电流产生磁场的磁感应强度与距离成反比。处导线位于水平面上且处于静止状态，则处导线受到的静摩擦力大小为（　　） A. B. C. D. 二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 7. 已知月球的半径为，月球表面的重力加速度为，月球探测器到月球表面的高度为。月球探测器绕月球做匀速圆周运动，其运行的周期为。下列说法正确的是（　　） A. 探测器的重力加速度为 B. 月球第一宇宙速度为 C. 探测器可以通过加速变轨到低轨道 D. 探测器在月球表面附近轨道运行的周期为 8. 如图所示，点电荷固定在点，一不计重力的带电粒子以初速度射入电场，运动轨迹为图中是以为圆心的三个虚线所示圆的半径，且、是轨迹与三个圆的交点，以下说法正确的是（　　） A. 两电荷电性相反 B. 点电势可能小于点电势 C. 在点的电势能大于在点的电势能 D. 由点到点的动能变化小于由点到点的动能变化 9. 如图甲所示，正方形闭合线框的总电阻、边长为0.8m，线框内存在一个边长为0.4m的正方形磁场区域。从时刻开始，磁场的磁感应强度随时间变化如图乙所示。时刻，磁场方向垂直纸面向里，下列说法正确的是（ ） A. 内，线框中感应电动势大小为0.32V B. 内，流过线框导线某横截面的电荷量为0.16C C 时，感应电流方向改变 D. 内的感应电流与内的感应电流大小之比为 10. 如图甲所示，理想变压器原线圈接图乙所示的交变电流，原、副线圈的匝数比为，副线圈电路中定值电阻的阻值相等，位于副线圈的中点，位于滑动变阻器的中点。电路中的电表均为理想电表，开关S断开。则下列说法正确的是（　　） A. 电压表的读数约为72V B. 只将滑片下移，电流表A的示数变大 C. 闭合开关S，电压表V的示数变小，原线圈输入功率增大 D. 开关S闭合时，将滑片上移，电压表V的示数变大 三、非选择题：共56分。第11~14题为必考题，每个试题学生都必须作答。第15、16题为选考题，考生根据要求作答。 （一）必考题：共43分。 11. 如图所示，某探究小组用图示装置做“探究碰撞中的不变量”的实验，图中的气垫导轨由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成。 （1）实验探究小组采用了正确的操作步骤： ①该小组测出了滑块通过两个光电门的挡光时间。已知两滑块上遮光板的宽度相同。滑块1通过光电门1的挡光时间为，通过光电门2的挡光时间为，滑块2通过光电门2的挡光时间为； ②测得滑块1的质量为，滑块2（包括弹簧）的质量为。 （2）数据处理与实验结论： ①实验中采用气垫导轨的原因是______； ②本实验探究滑块碰撞前后动量是否守恒，其验证等式为______。 （3）另一实验探究小组采用了上一小组的装置，并采用了新的方式做“探究碰撞中的不变量”的实验。如图所示，两个滑块用细线连接且静止，中间有一个压缩到最短的轻质弹簧。烧断细线，轻弹簧将两个滑块弹开，测得它们通过光电门的时间分别为。滑块1的质量为，滑块2的质量为，则动量守恒应满足的关系式为______。 12. 某物理课外实验小组为了测量某未知电阻，的阻值，制定了三种测量方案。 （1）方案一：用欧姆表测电阻 a．在进行正确机械调零后，将欧姆挡的选择开关拨至×1挡，先将红、黑表笔短接，让指针指在______（选填“左侧”或“右侧”）零刻度线上。 b．欧姆表指针如图甲所示，可得未知电阻的阻值为______。 （2）方案二：用伏安法测电阻 某小组设计了如图乙所示的实验电路，电压表的示数为2.8V，电流表的示数为87.5mA，则由此可得未知电阻的阻值为______，此测量值______（选填“大于”或“小于”）真实值。 （3）方案三：用替代法测电阻 a．如图丙所示，将电阻箱的阻值调到最大，闭合开关和，调节电阻箱，使电流表示数为，电阻箱的示数为； b．开关闭合，断开开关，调节电阻箱，使电流表示数仍为，读出电阻箱的示数为； c．则电阻______。 13. 如图所示，传送带的长度为25m，传送带的运行速度，质量的物块以的初速度滑上传送带的处，物块与传送带之间的动摩擦因数，物块可视为质点，取。求： （1）物块在传送带上的运动时间； （2）物块在传送带上运动过程中摩擦产生的热量。 14. 如图所示，在坐标系中，第一象限存在垂直于纸面向里的匀强磁场，第二、三象限存在沿轴正方向的匀强电场。质量为、电荷量为的粒子以初速度从坐标为的点开始沿轴正方向运动，且从点进入第一象限。带电粒子在第一象限运动的过程中，到轴的最远距离为。不计带电粒子的重力。求： （1）匀强电场的电场强度大小； （2）匀强磁场的磁感应强度大小； （3）带电粒子第一次回到坐标时，轴坐标值。 （二）选考题：共13分。请考生从两道题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。 【物理—选修3-3】 15. 回热式制冷机是一种深低温设备，制冷极限约50K。某台回热式制冷机工作时，一定质量的氦气（可视为理想气体）缓慢经历如图所示的四个过程，已知状态和的温度均为27℃，状态和的温度均为。气体由状态到过程中，温度______（选填“先降后升”“先升后降”或“保持不变”）；气体由状态B到C过程中，内能______（选填“增大”“减小”或“保持不变”） 16. 如图所示，水平地面上有一圆柱形汽缸，汽缸内活塞的质量、横截面积，活塞内封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁的摩擦不计。开始时活塞距汽缸底的距离，环境温度，已知汽缸导热性能良好，外界大气压强，取。求： （1）若将汽缸倒置，经过足够长时间，活塞到缸底的距离； （2）在（1）条件下，改变环境温度，使活塞又回到原来的位置，若气体内能减少了200J，则气体对外放出多少热量。 【物理—选修3-4】 17. 如图所示，为一简谐运动的振动图像，该简谐运动的表达式为______；该质点在第10s时的位移为______cm，该质点在前12s内的路程为______cm。 18. 如图所示为矩形和底角为30°等腰三角形组合在一起的棱镜，矩形和等腰三角形棱镜的材料相同，等腰三角形棱镜的腰长为2a，矩形棱镜的厚度为a，矩形棱镜的长边与等腰三角形棱镜的底边等长。平行光束垂直入射到矩形棱镜上表面，光束宽度与矩形棱镜长度相同。已知该单色光在该棱镜材料中的波长是真空中波长的倍。底部有一个足够长水平木板。求： （1）该棱镜的折射率； （2）光束在木板上形成的光斑的长度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2022届高三一轮复习联考（五）湖南卷 物理试卷 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 考试时间为75分钟，满分100分 一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 核力是短程力，核力与库仑力差不多 B. 原子核中，质子与质子间、质子与中子间都有核力 C. 裂变时放出的能量要远小于俘获中子时得到的能量 D. 比结合能越小，表示原子核中的核子结合得越牢固 【答案】B 【解析】 【详解】A．核力是短程力，作用范围在内，核力比库仑力大得多，A错误； B．原子核中，核子（质子或中子）与相邻核子间都有核力作用，B正确； C．裂变时放出的能量主要是反应前后质量亏损而产生的能量，要远大于俘获中子时得到的能量，C错误； D．比结合能越大，表示原子核中的核子结合得越牢固，D错误。 故选B。 2. 如图所示，电源电动势的内阻为，为滑动变阻器，、为定值电阻，电路中电表均为理想电表，开关S断开。则下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关S，的示数都变大 B. 闭合开关S，V的示数变大 C. 若的滑片向下移动，的示数都变小 D. 若的滑片向下移动，V和的示数变化量之比不变 【答案】D 【解析】 【详解】AB．S闭合，电路中总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流增大，路端电压减小，则的示数变大，两端电压变大，所以电压表V示数变小，根据欧姆定律可知，通过的电流减小，则的示数变小，故AB错误； C．若的滑片向下移动，接入电路阻值变小，则电路中的总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流增大，路端电压减小，则的示数变大，两端电压变大，两端电压变小，通过的电流变小，则通过的电流变大，所以的示数变大，故C错误； D．若的滑片向下移动，根据闭合电路欧姆定律可得 可知 即V和的示数变化量之比不变，故D正确。 故选D。 3. 小球从某一高度处自由下落，着地后反弹，然后又落下，每次与地面碰撞后的速度为碰前速度的一半。以开始下落为计时起点，第一次落地时速度为，小球的图像如图所示，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 每个阶段的图线并不相互平行 B. 小球多次与地面碰撞，最终损失的总能量 C. 小球每次与地面相碰后动能损失为上一次的一半 D. 小球每次与地面相碰后上升到最大高度所需的时间是前一次下落时间的一半 【答案】D 【解析】 【详解】A．自由落体运动和竖直上抛运动的加速度均为重力加速度，根据图像的斜率等于加速度，知每个阶段的图线是相互平行的，A错误； BC．小球每次与地面碰后速率变为碰撞前的一半，则动能变为碰撞前的四分之一，即小球每次与地面相碰后动能损失为上一次的，多次碰撞后最终小球静止，损失的能量 BC错误； D．令落地的速度为，下落到地面的时间为 则反弹后向上运动的初速度为，运动到最高点的时间为 D正确。 故选D。 4. 如图所示，电阻不计的光滑形金属导轨固定在绝缘斜面上，顶端连接定值电阻。为理想有界磁场的边界，下方存在垂直于导轨向上的匀强磁场。阻值可忽略的金属棒从无磁场区域某位置垂直于导轨由静止释放，在运动过程中金属棒始终垂直于导轨且接触良好。则关于金属棒进入磁场区域后运动状态的描述，可能正确的是（　　） A. 做匀加速直线运动 B. 做加速度逐渐增加的加速运动 C. 做匀速运动 D. 先减速然后反向加速 【答案】C 【解析】 【详解】设金属棒进入磁场时速度为，则感应电动势 感应电流 安培力 当安培力与重力沿斜面方向的分力相等时，金属棒做匀速运动；当安培力大于重力沿斜面方向的分力时，金属棒做加速度逐渐减小的减速运动，直至加速度为零时开始做匀速运动；当安培力小于重力沿斜面方向的分力时，金属棒开始做加速度逐渐减小的加速运动，直至加速度为零时，开始做匀速运动，最终都做匀速运动。 故选C。 5. 如图所示为运动员在“蹦床”运动中的加速度与路程的关系。不考虑空气阻力，取。下列说法正确的有（　　） A. 运动员在蹦床上下降0.5m时速度最大 B. 运动员在1.5m时，蹦床的弹性势能最大 C. 运动员离开蹦床1s后到达最高点 D. 运动员离开蹦床时的速度为 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图可知，运动员下降0.5m时，加速度为零，速度最大，A正确； B．由图可知，运动员在1.0m时加速度最大，速度为零，弹性势能最大，B错误； C．由图可知，离开蹦床又回到蹦床的路程为 上升与下落的距离分别是2.5m，根据，解得 C错误； D．根据可知离开蹦床的速度为 D错误。 故选A。 6. 如图所示，处放置三根长为，电流大小均为的直线电流，在空间构成直角三角形，，其中处电流的方向均垂直于纸面向外，处电流的方向垂直于纸面向里。处电流在处产生的磁感应强度的大小为，已知电流产生磁场的磁感应强度与距离成反比。处导线位于水平面上且处于静止状态，则处导线受到的静摩擦力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设长度为，则长度为，BC长度为，B处电流在处产生的磁感应强度的大小为，则处电流在处产生的磁感应强度的大小为，B对的安培力 D对的安培力 两安培力在水平方向分力的合力为 C处导线处于静止状态，则在水平面上所受安培力与摩擦力大小相等，即摩擦力大小 故选C。 二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 7. 已知月球的半径为，月球表面的重力加速度为，月球探测器到月球表面的高度为。月球探测器绕月球做匀速圆周运动，其运行的周期为。下列说法正确的是（　　） A. 探测器的重力加速度为 B. 月球的第一宇宙速度为 C. 探测器可以通过加速变轨到低轨道 D. 探测器在月球表面附近轨道运行的周期为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．探测器在距月球（设其质量为）表面高度为的轨道上做周期为的匀速圆周运动，有 在月球表面有 联立，解得 故A错误； B．又因为 联立，解得 故B正确； C．探测器需要通过减速变轨到低轨道。故C错误； D．探测器在贴近月球表面飞行时，有 联立，解得 故D正确。 故选BD。 8. 如图所示，点电荷固定在点，一不计重力的带电粒子以初速度射入电场，运动轨迹为图中是以为圆心的三个虚线所示圆的半径，且、是轨迹与三个圆的交点，以下说法正确的是（　　） A. 两电荷电性相反 B. 点电势可能小于点电势 C. 在点的电势能大于在点的电势能 D. 由点到点的动能变化小于由点到点的动能变化 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由轨迹的弯曲方向可判定两电荷间必定存在引力，是异号，A正确； B．由于的电性不确定，根据顺着电场线方向电势降低，可知电势的关系也不能确定，若Q带正电，则点电势小于点电势，B正确； C．因带电粒子与点电荷带异种电荷，可知距离点电荷越近时电势能越小，越远时电势能越大，可知在的电势能小于在点的电势能，C错误； D．由图可得 所以 根据动能定理知，从点到点的过程中电场力做的功大于从点到点过程中电场力做的功，所以由点到点的动能变化大于由点到点的动能变化，D错误。 故选AB。 9. 如图甲所示，正方形闭合线框的总电阻、边长为0.8m，线框内存在一个边长为0.4m的正方形磁场区域。从时刻开始，磁场的磁感应强度随时间变化如图乙所示。时刻，磁场方向垂直纸面向里，下列说法正确的是（ ） A. 内，线框中感应电动势大小为0.32V B. 内，流过线框导线某横截面的电荷量为0.16C C. 时，感应电流方向改变 D. 内的感应电流与内的感应电流大小之比为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．内，线框中感应电动势 故A错误； B．内，流过线框导线某横截面的电荷量 故B正确； C．根据楞次定律可知，感应电流大小为 线框在内的感应电流方向与内的感应电流方向相同，均为顺时针方向，故C错误； D．根据 可知，线框内的感应电动势与内的感应电动势之比为，则感应电流大小之比为，故D正确。 故选BD。 10. 如图甲所示，理想变压器原线圈接图乙所示的交变电流，原、副线圈的匝数比为，副线圈电路中定值电阻的阻值相等，位于副线圈的中点，位于滑动变阻器的中点。电路中的电表均为理想电表，开关S断开。则下列说法正确的是（　　） A. 电压表的读数约为72V B. 只将滑片下移，电流表A的示数变大 C. 闭合开关S，电压表V的示数变小，原线圈输入功率增大 D. 开关S闭合时，将滑片上移，电压表V的示数变大 【答案】CD 【解析】 【详解】A．原线圈电压的有效值 由 可得，副线圈电压的有效值 定值电阻的电阻相等，则电压表的读数约为，A错误； B．只将滑片下移时，副线圈的匝数减小，原、副线圈两端电压与匝数成正比，可知输出电压减小，输出功率减小，则输入功率也减小，电流表A的示数变小，B错误； C．闭合开关S，并联后的总电阻比的阻值小，副线圈电路中电流增大，副线圈的总电压不变，电阻的电压变大，电压表V的示数变小，输入功率等于输出功率，输入功率变大，C正确； D．开关闭合S时，将滑片上移，副线圈电路总电压不变，总电阻增大，总电流减小，电阻的电压变小，电压表V的示数变大，D正确。 故选CD。 三、非选择题：共56分。第11~14题为必考题，每个试题学生都必须作答。第15、16题为选考题，考生根据要求作答。 （一）必考题：共43分。 11. 如图所示，某探究小组用图示装置做“探究碰撞中的不变量”的实验，图中的气垫导轨由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成。 （1）实验探究小组采用了正确的操作步骤： ①该小组测出了滑块通过两个光电门的挡光时间。已知两滑块上遮光板的宽度相同。滑块1通过光电门1的挡光时间为，通过光电门2的挡光时间为，滑块2通过光电门2的挡光时间为； ②测得滑块1的质量为，滑块2（包括弹簧）的质量为。 （2）数据处理与实验结论： ①实验中采用气垫导轨的原因是______； ②本实验探究滑块碰撞前后动量是否守恒，其验证等式为______。 （3）另一实验探究小组采用了上一小组的装置，并采用了新的方式做“探究碰撞中的不变量”的实验。如图所示，两个滑块用细线连接且静止，中间有一个压缩到最短的轻质弹簧。烧断细线，轻弹簧将两个滑块弹开，测得它们通过光电门的时间分别为。滑块1的质量为，滑块2的质量为，则动量守恒应满足的关系式为______。 【答案】 ①. 减小因滑块和导轨之间的摩擦引起的实验误差 ②. ③. 【解析】 【详解】（2）①[1]使用气垫导轨使两滑块能沿导轨做直线运动，保证了两滑块碰撞前后在同一条直线上做一维碰撞，减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差，从而减小实验误差。 ②[2]设遮光条宽度为，则滑块1碰撞之前的速度 滑块1碰撞之后的速度 滑块2碰撞后的速度 探究滑块碰撞前、后动量是否守恒，需要验证等式为 即 化简得 （3）[3]根据动量守恒定律，满足的表达式为 即 滑块A、B的速度分别为 代入可得 变形得 12. 某物理课外实验小组为了测量某未知电阻，的阻值，制定了三种测量方案。 （1）方案一：用欧姆表测电阻 a．在进行正确机械调零后，将欧姆挡的选择开关拨至×1挡，先将红、黑表笔短接，让指针指在______（选填“左侧”或“右侧”）零刻度线上。 b．欧姆表指针如图甲所示，可得未知电阻的阻值为______。 （2）方案二：用伏安法测电阻 某小组设计了如图乙所示的实验电路，电压表的示数为2.8V，电流表的示数为87.5mA，则由此可得未知电阻的阻值为______，此测量值______（选填“大于”或“小于”）真实值。 （3）方案三：用替代法测电阻 a．如图丙所示，将电阻箱的阻值调到最大，闭合开关和，调节电阻箱，使电流表示数为，电阻箱的示数为； b．开关闭合，断开开关，调节电阻箱，使电流表示数仍为，读出电阻箱的示数为； c．则电阻______。 【答案】（1） ①. 右侧 ②. 36 （2） ①. 32 ②. 小于 （3）34 【解析】 【小问1详解】 [1]欧姆表调零，让指针指在右侧零刻度线上。 [2]欧姆表选择“”挡位，由图中所示表盘可知，欧姆表的读数 【小问2详解】 [1]由伏安法测电阻的原理，根据欧姆定律得 [2]电流表采用外接法，由于电压表的分流，实际通过待测电阻的电流小于电流表的示数，电阻测量值小于真实值 【小问3详解】 根据闭合电路的欧姆定律可得 可得 13. 如图所示，传送带的长度为25m，传送带的运行速度，质量的物块以的初速度滑上传送带的处，物块与传送带之间的动摩擦因数，物块可视为质点，取。求： （1）物块在传送带上的运动时间； （2）物块在传送带上运动过程中摩擦产生的热量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 物块所受滑动摩擦力的大小为 解得 由牛顿第二定律得 得加速度的大小 物块减速至与传送带速率相等时，所用时间 物块减速过程的位移 物块匀速运动至传送带端所用时间 得 故物块在传送带上运动的总时间 【小问2详解】 物块与传送带之间相对位移 解得 摩擦产生的热量 14. 如图所示，在坐标系中，第一象限存在垂直于纸面向里的匀强磁场，第二、三象限存在沿轴正方向的匀强电场。质量为、电荷量为的粒子以初速度从坐标为的点开始沿轴正方向运动，且从点进入第一象限。带电粒子在第一象限运动的过程中，到轴的最远距离为。不计带电粒子的重力。求： （1）匀强电场的电场强度大小； （2）匀强磁场的磁感应强度大小； （3）带电粒子第一次回到坐标时，轴的坐标值。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据题意，画出粒子的运动轨迹如图所示 粒子做类平抛运动，竖直位移 水平位移 根据牛顿第二定律 解得 【小问2详解】 粒子到达点时，有 ， 则 粒子从点进入第一象限做匀速圆周运动，有 解得 根据洛伦兹力提供向心力 解得 【小问3详解】 粒子在第一象限从点进入到从点离开时，根据几何关系可得 解得 粒子离开第一象限回到第二象限，做类平抛运动，则 解得 又 解得 （二）选考题：共13分。请考生从两道题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。 【物理—选修3-3】 15. 回热式制冷机是一种深低温设备，制冷极限约50K。某台回热式制冷机工作时，一定质量的氦气（可视为理想气体）缓慢经历如图所示的四个过程，已知状态和的温度均为27℃，状态和的温度均为。气体由状态到过程中，温度______（选填“先降后升”“先升后降”或“保持不变”）；气体由状态B到C过程中，内能______（选填“增大”“减小”或“保持不变”） 【答案】 ① 先升后降 ②. 减小 【解析】 【详解】[1]状态A和的温度相等，根据，经过的等温线应是过的双曲线的一部分，沿直线由A到B，先增大后减小，则温度先升高后降低； [2]由题意可知，气体由状态到过程，温度降低，气体的分子动能减小，内能减小。 16. 如图所示，水平地面上有一圆柱形汽缸，汽缸内活塞的质量、横截面积，活塞内封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁的摩擦不计。开始时活塞距汽缸底的距离，环境温度，已知汽缸导热性能良好，外界大气压强，取。求： （1）若将汽缸倒置，经过足够长时间，活塞到缸底的距离； （2）在（1）条件下，改变环境温度，使活塞又回到原来的位置，若气体内能减少了200J，则气体对外放出多少热量。 【答案】（1） （2）气体对外放出的热量为240J 【解析】 【小问1详解】 开始时，汽缸内气体压强 解得 将汽缸倒置后，汽缸内气体压强 解得 根据玻意耳定律有 解得 【小问2详解】 气体内能变化 活塞对气体做功 解得 由热力学第一定律 得 即气体对外放出的热量为240J。 【物理—选修3-4】 17. 如图所示，为一简谐运动的振动图像，该简谐运动的表达式为______；该质点在第10s时的位移为______cm，该质点在前12s内的路程为______cm。 【答案】 ①. ②. 0 ③. 60 【解析】 【详解】[1]由图可知，振幅，周期，则 则质点做简谐运动的表达式为 [2]当时，位移为 [3]质点经过一个周期，位移为零，路程为 前12s是3个周期，则路程为 18. 如图所示为矩形和底角为30°等腰三角形组合在一起的棱镜，矩形和等腰三角形棱镜的材料相同，等腰三角形棱镜的腰长为2a，矩形棱镜的厚度为a，矩形棱镜的长边与等腰三角形棱镜的底边等长。平行光束垂直入射到矩形棱镜上表面，光束宽度与矩形棱镜长度相同。已知该单色光在该棱镜材料中的波长是真空中波长的倍。底部有一个足够长水平木板。求： （1）该棱镜的折射率； （2）光束在木板上形成的光斑的长度。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）设该单色光在透明材料中的波长是λ，波速为v，在真空中波长为λ0，光的频率为f，据题有 根据和波速公式得 （2）画出光路图如图所示 根据几何知识可知，光束在棱镜侧面上的入射角，由折射定律得 解得折射角 考虑从棱镜最左端射入的光束，该光束射到木板上A点，如图所示，由几何知识可知，等腰三角形棱镜的厚度为 可得 根据对称性可得光束在木板上形成的光斑的长度 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$