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  • 2021-05-25 发布

【物理】河北省衡水中学2020届高三下学期第五次调研试题(解析版)

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河北省衡水中学 2020 届高三下学期 第五次调研试题 一、选择题 1.a、b 是两种单色光,其频率分别为 va、vb,且 ,则下列说法不正确的是(  ) A. a、b 光子动量之比为 B. 若 a、b 光射到同一干涉装置上,则相邻条纹的间距之比为 C. 若 a、b 都能使某种金属发生光电效应,则光子的最大初动能之差 D. 若 a、b 是处于同一激发态的原子跃迁到 A 态和 B 态产生的,则 A、B 两态的能级之差 【答案】B 【解析】 【详解】A.光子的能量 ,所以两种光子能量分别为 和 ,且 则: 光子的动量为 ,所以 A 正确; B.光子的波长 ,双缝干涉装置上相邻亮条纹的间距为 ,所以 B 错误; C.根据光电效应方程可知,光电子的最大初动能为 ,其中 W 为金属的逸出 功;则有 b av kv = a b p kp = a b x kx ∆ =∆ ( )ka kb b 1E E hv k− = − ( )A B b 1E E hv k− = − E hν= aE bE a b E kE = a b k ν ν = hνp c = a b p kp = cλ ν= Lx d λ∆ = a a b b b a 1x x k λ ν λ ν ∆ = = =∆ kmE h Wν= − C 正确; D.若 a、b 是由处于同一激发态的原子跃迁到 A 态和 B 态时产生的,设初始激发态的能量 为 E0,则有 所以 同理 则 D 正确。 本题选不正确的,故选 B。 2.2019 年央视春晚加入了非常多的科技元素,在舞台表演中还出现了无人机。现通过传感器 将某台无人机上升向前追踪拍摄的飞行过程转化为竖直向上的速度 vy 及水平方向速度 vx 与 飞行时间 t 的关系图象,如图所示。则下列说法正确的是(  ) A. 无人机在 t1 时刻处于超重状态 B. 无人机在 0~t2 这段时间内沿直线飞行 C. 无人机在 t2 时刻上升至最高点 D. 无人机在 t2~t3 时间内做匀变速运动 【答案】AD 【解析】 【详解】A.根据图象可知,无人机在 t1 时刻,在竖直方向上向上做匀加速直线运动,有竖 直向上的加速度,处于超重状态,故 A 正确; B.由图象可知,无人机在 t=0 时刻,vy=0,合初速度为 vx 沿水平方向,水平与竖直方向均 有加速度,那么合加速度与合初速度不共线,所以无人机做曲线运动,即无人机沿曲线上升, 故 B 错误; C.无人机在竖直方向,先向上做匀加速直线运动,后向上做匀减速直线运动,在 t3 时刻上 升至最高点,故 C 错误; D.无人机在 t2~t3 时间内,在水平方向上做匀速直线运动,而在竖直方向上向上做匀减速 ( )a b b 1ka kbE E h h h kν ν ν− = − = − a a 0 AE h E Eν= = − A 0 0 aaE E E E hν== − − B 0 b 0 bE E E E hν== − − ( )A B b a b 1E E h h hv kν ν− = − = − 直线运动,因此无人机做匀变速运动,故 D 正确; 故选 AD。 3.2019 年 4 月 10 日,世界上第一张黑洞照片诞生了,证实了神秘天体黑洞的存在。黑洞是 宇宙中质量巨大的一类天体,连光都无法逃脱它的引力束缚。取两天体相距无限远时引力势 能为零,引力势能表达式为 ,已知地球半径 R=6400km,光速 c=3x108m/s。 设想把地球不断压缩(保持球形不变),刚好压缩成一个黑洞时,地球表面的重力加速度约 为(  ) A. 7×109m/s2 B. 7×1010m/s2 C. 1.4×1010m/s2 D. 1.4×1011m/s2 【答案】A 【解析】 【详解】在地球表面有 解得 ① 连光都无法逃脱它的引力束缚,故有 解得 ② 联立①② A 正确 BCD 错误。 故选 A。 p GMmE r = − 2 MmG mgR = 2GM gR= 21 '2 c GMmm Rv = 21 2 cv GM R = 16 9 2 2 6 9 10 7.0 10 m / s2 2 6.4 10 cg R v ×= = ≈ ×× × 4.如图所示,用小灯泡模仿光控电路,AY 之间为斯密特触发器,RG 为光敏电阻,R1 为可变 电阻;J 为继电器的线圈,Ja 为它的常开触点.下列说法正确的是 ( ) A. 天色变暗时,A 端输入高电平,继电器吸引 Ja,路灯点亮 B. 要想在天色更暗时路灯才会点亮,应把 R1 的阻值调大些 C. 要想在天色更暗时路灯才会点亮,应把 R1 的阻值调小些 D. 二极管的作用是继电器释放 Ja 时提供自感电流的通路, 防止损坏集成电路 【答案】ABD 【解析】 【详解】A、天色变暗时,光敏电阻较大,则 RG 两端的电势差较大,所以 A 端的电势较高, 继电器工作吸引常开触点 Ja,路灯点亮,故 A 正确; BC、当 A 端电势较高时,路灯会亮,天色更暗时光敏电阻的阻值更大,则 RG 两端的电势 差更大,A 端的电势更高;要想在天色更暗时路灯才会点亮,必须使光敏电阻分担的电压应 降低,根据串联分压可知应把 R1 的阻值调大些,故 B 正确,C 错误; D、天色变亮时,A 端输入低电平,继电器不工作释放常开触点 Ja,继电器的线圈会产生自 感电电动势,二极管与继电器的线圈串联构成闭合电路,防止损坏集成电路,故 D 正确; 故选 BCD. 5.如图甲是建筑工地将桩料打入泥土中以加固地基的打夯机示意图,打夯前先将桩料扶正立 于地基上,桩料进入泥土的深度忽略不计.已知夯锤的质量为 ,桩料的质量为 .每次打夯都通过卷扬机牵引将夯锤提升到距离桩顶 处再释放,让夯锤 自由下落,夯锤砸在桩料上后立刻随桩料一起向下运动.桩料进入泥土后所受阻力随打入深 度 的变化关系如图乙所示,直线斜率 . 取 ,则下列说法正 确的是 A. 夯锤与桩料碰撞前瞬间的速度为 B. 夯锤与桩料碰撞后瞬间的速度为 450M kg= 50m kg= 0 5h m= h 45.05 10 /k N m= × g 210 /m s 9 /m s 4.5 /m s C. 打完第一夯后,桩料进入泥土的深度为 D. 打完第三夯后,桩料进入泥土的深度为 【答案】C 【解析】 【分析】 夯锤先自由下落,然后与桩料碰撞,先由运动学公式求出与桩料碰撞前瞬间的速度,对于碰 撞过程,由于内力远大于外力,所以系统的动量守恒,由动量守恒定律求出碰后共同速度; 夯锤与桩料一起下沉的过程,重力和阻力做功,由动能定理可求得桩料进入泥土的深度; 【详解】A、夯锤与桩料碰撞前瞬间的速度 ,得 取向下为正方向,打击过程遵守动量守恒定律,则得: 代入数据解得: ,故选项 AB 错误; C、由乙图知,桩料下沉过程中所受的阻力是随距离均匀变化,可用平均力求阻力做功,为 打完第一夯后,对夯锤与桩料,由动能定理得: 即: 代入数据解得 ,故选项 C 正确; D、由上面分析可知:第二次夯后桩料再次进入泥土的深度为 则对夯锤与桩料,由动能定理得: 同理可以得到:第三次夯后桩料再次进入泥土的深度为 则对夯锤与桩料,由动能定理得: 则打完第三夯后,桩料进入泥土的深度为 代入数据可以得到: ,故选项 D 错误. 6.图中虚线 a、b、c、d、f 代表匀强电场内间距相等的一组等势面,已知平面 b 上的电势为 2 V.一电子经过 a 时的动能为 10 eV,从 a 到 d 的过程中克服电场力所做的功为 6 eV.下列 说法正确的是 1m 3m 2 0 02v gh= 0 02 2 10 5 / 10 /v gh m s m s= = × × = 0 )Mv M m v= +( 9 /v m s= 21 1 2 2fW kh h kh= − ⋅ = − ( ) 2 1 1) 0 2fM m gh W M m v+ + = − +( ( )2 2 1 1 1 1) 02 2M m gh kh M m v+ − = − +( 1 1h m= 2h ( )2 2 2 1 2 1 1) ( ) 02 2M m gh k h h M m v+ − + = − +( 3h ( )2 2 3 1 2 3 1 1) ( ) 02 2M m gh k h h h M m v+ − + + = − +( 1 2 3H h h h= + + 1 2 3 3H h h h m= + + < A. 平面 c 上的电势为零 B. 该电子可能到达不了平面 f C. 该电子经过平面 d 时,其电势能为 4 eV D. 该电子经过平面 b 时的速率是经过 d 时的 2 倍 【答案】AB 【解析】A、虚线 a、b、c、d、f 代表匀强电场内间距相等的一组等势面,一电子经过 a 时 的动能为 10eV,从 a 到 d 的过程中克服电场力所做的功为 6eV,动能减小了 6eV,电势能 增加了 6eV,因此等势面间的电势差为 2V,因平面 b 上的电势为 2V,由于电子的电势能增 加,等势面由 a 到 f 是降低的,因此平面 c 上的电势为零,故 A 正确.B、由上分析可知, 当电子由 a 向 f 方向运动,则电子到达平面 f 的动能为 2eV,由于题目中没有说明电子如何 运动,因此也可能电子在匀强电场中做抛体运动,则可能不会到达平面 f,故 B 正确.C、 在平面 b 上电势为 2V,则电子的电势能为-2eV,动能为 8eV,电势能与动能之和为 6eV, 当电子经过平面 d 时,动能为 4eV,其电势能为 2eV,故 C 错误.D、电子经过平面 b 时的 动能是平面 d 的动能 2 倍,电子经过平面 b 时的速率是经过 d 时的 倍,故 D 错误.故 选 AB. 【点睛】考查电场力做功与电势能变化的关系,掌握电势能与动能之和不变,理解电势为零 处的电势能为零是解题的关键. 7.如图所示,足够长的小平板车 B 的质量为 M,以水平速度 v0 向右在光滑水平面上运动, 与此同时,质量为 m 的小物体 A 从车的右端以水平速度 v0 沿车的粗糙上表面向左运动.若 物体与车面之间的动摩擦因数为 μ,则在足够长的时间内(  ) A. 若 M>m,物体 A 对地向左的最大位移是 B. 若 M<m,小车 B 对地向右的最大位移是 2 2 02 ( ) Mv M m gµ + 2 0Mv mgµ C. 无论 M 与 m 的大小关系如何,摩擦力对平板车的冲量均为 mv0 D. 无论 M 与 m 的大小关系如何,摩擦力的作用时间均为 【答案】D 【分析】根据动量守恒定律求出 M 与 m 的共同速度,再结合牛顿第二定律和运动学公式求 出物体和小车相对于地面的位移.根据动量定理求出摩擦力的作用的时间,以及摩擦力的冲 量. 【详解】规定向右为正方向,根据动量守恒定律有 ,解得 ;若 ,A 所受 摩擦力 ,对 A,根据动能定理得: ,则得物体 A 对地向左的最大位移 ,若 ,对 B,由 动能定理得 ,则得小车 B 对地向右的最大位移 ,AB 错 误;根据动量定理知,摩擦力对平板车的冲量等于平板车动量的变化量,即 ,C 错误;根据动量定理得 ,解得 ,D 正确. 【点睛】本题综合考查了动量守恒定律和动量定理,以及牛顿第二定律和运动学公式,综合 性强,对学生的要求较高,在解题时注意速度的方向. 8.如图所示,电阻不计的两光滑平行导轨固定在绝缘水平面上,导轨间距为 1m,导轨中部 有一个直径也为 1m 的圆形匀强磁场区域,与两导轨相切于 M、N 两点,磁感应强度大小为 1T、方向竖直向下,长度略大于 1m 的金属棒垂直导轨水平放置在磁场区域中,并与区域圆 直径 MN 重合。金属棒的有效电阻为 0.5Ω,一劲度系数为 3N/m 的水平轻质弹簧一端与金 属棒中心相连,另一端固定在墙壁上,此时弹簧恰好处于原长.两导轨通过一阻值为 1Ω 的 电阻与一电动势为 4V、内阻为 0.5Ω 的电源相连,导轨电阻不计。若开关 S 闭合一段时间后, 金属棒停在导轨上的位置,下列说法正确的是( ) 的 02 ( ) mv M m gµ + 0 0Mv mv M m v− = +( ) ( ) 0M m vv M m −= + M m> f mgµ= 2 0 10 2Amgx mvµ− = − 2 0 2A vx gµ= M m< 2 0 10 2Bmgx Mvµ− = − 2 0 2B Mvx mgµ= 0 0 2mMvI Mv Mv m M −= − = + 0ft Mv Mv f mgµ− = − =, ( )02Mvt M m gµ= + A. 金属棒停止的位置在 MN 的右侧 B. 停止时,金属棒中的电流为 4A C. 停止时,金属棒到 MN 距离为 0.4m D. 停止时,举报受到 安培力大小为 2N 【答案】AC 【解析】 【详解】A.由金属棒中电流方向从 M 到 N 可知,金属棒所受的安培力向右,则金属棒停 止的位置在 MN 的右侧,故 A 正确; B.停止时,金属棒中的电流 I= =2A 故 B 错误; C.设棒向右移动的距离为 x,金属棒在磁场中的长度为 2y,则 kx=BI(2y) x2+y2= 解得 x=0.4m、2y=0.6m 故 C 正确; D.金属棒受到的安培力 F=BI(2y)=1.2N 故 D 错误。 故选 AC。 二、非选择题 (一)必考题 9.某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系。弹簧秤固定在一合适的木板上, 桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮,细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿 泉水瓶连接。在桌面上画出两条平行线 MN 、PQ,并测出间距 d。开始时让木板置于 MN 处,现缓慢向瓶中加水,直到木板刚刚开始运动为止,记下弹簧秤的示数 F0 ,以此表示滑 动摩擦力的大小。再将木板放回原处并按住,继续向瓶中加水后,记下弹簧秤的示数 F1, 然后释放木板,并用秒表记下木板运动到 P Q 处的时间 t。则: 的 的 0 r E R R+ + 2 2 L     (1)木板的加速度可以用 d、t 表示为 a=_______ 。 (2)改变瓶中水的质量重复实验,确定加速度 a 与弹簧秤示数 F1 的关系。下列图像能表示该 同学实验结果的是________ 。 (3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,它的优点是_______。 A.可以改变滑动摩擦力的大小 B.可以更方便地获取多组实验数据 C.可以比较精确地测出滑动摩擦力的大小 D.可以获得更大的加速度以提高实验精度 【答案】(1). (2). C (3). BC 【解析】 【详解】(1)[1]木板做初速度为零的匀加速直线运动,根据 得 解得 即木板的加速度为 。 (2)[2]AB.由于摩擦力的存在,所以当 时,木板才产生加速度,即图线不过原点, 与横轴有交点,AB 错误; CD.据题意,木板受到的滑动摩擦力为 ,对木板和矿泉水瓶组成的系统根据牛顿第二定 律应有 2 2d t 2 0 1 2x v t at= + 21 2d at= 2 2da t = 2 2d t 1 0F F> 0F ( )1 0F F M m a− = + 联立解得 其中 m 为矿泉水瓶的质量,M 为木板的质量根据函数斜率和截距的概念可知,当 时, 近似不变,即图像的斜率不变,当矿泉水的质量逐渐增大到一定量后 变 小,即图像向下弯曲,C 正确 D 错误。 故选 C。 (3)[3]A.木板与桌面间的正压力以及动摩擦因数不变,所以加水的方法不改变滑动摩擦力 的大小,A 错误; BC.缓慢向瓶中加水,拉力是连续增大,而挂钩码时拉力不是连续增大的,所以可以更方 便地获取多组实验数据,比较精确地测出摩擦力的大小,BC 正确; D.由于加速度越大需要水的质量越大,而水的质量越大时图象的斜率越小,实验的精确度 会越小,D 错误。 故选 BC。 10.LED 灯是一块电致发光的半导体材料芯片,其优点是体积小、质量轻、耗电量低、使用 寿命长、亮度高、热量低、绿色环保、安全可靠,我国已经在大力推行使用 LED 灯具了.某 小组同学找到了几个图甲所示的 LED 灯泡,准备描绘 LED 灯泡的伏安特性曲线,所用器材 如下: A.LED 灯泡:额定功率 0.1W; B.电压表 V:量程 0~5V,内阻约为 100kΩ C.电流表 A:量程 0~300mA,内阻约为 10Ω D.锂离子电池:电动势 3.8V、内阻很小; E.滑动变阻器 R:0—50Ω,2A; F.开关、导线若干. (1)考虑到描绘 LED 灯泡的伏安特性时,灯泡两端电压应从零开始,同时又要尽量减小实 验误差.下列电路中最恰当的一个是_________. 0 1 1 Fa Fm M m M = −+ + m M 1 m M+ 1 m M+ A. B. C. D. (2)选择好正确的电路进行实验,根据实验所测得的电压和电流,描绘出该 LED 灯泡的伏 安特性曲线如图乙所示,由图线可知,LED 灯泡两端电压在 2.3V 以下时几乎处于_________ (选填“短路”或“断路”)状态,选 LED 灯泡的电阻随其两端电压的升高而_________(选填 “增大”“减小”或“不变”). (3)由该 LED 灯泡的伏安特性曲线可知,若将该 LED 灯泡与题中所给电源和一阻值约为 的电阻串联,则该 LED 灯泡的耗电功率为___________W(保留两位有效数字). 【答案】 (1). D (2). 断路 减小 (3). 0.024(0.023—0.025 均给分) 【解析】 【详解】(1)要求电流电压从零开始,所以电路应该用分压电路,且由于电压表的内阻远远 大于待测电阻的阻值,所以应该用电流表外接法,所以电路结构选 D; 100Ω (2)在 2.3V 以下时电路中电流为零,可以认为电路断路,从图像上可以看出 LED 灯泡的 电阻随其两端电压的升高而减小. (3)将该 LED 灯泡与题中所给电源和一阻值约为 的电阻串联,设灯泡两端的电压为 U,流过灯泡的电流为 I,根据闭合电路欧姆定律可知 ,整理得: , 在 I-U 图像上画出此函数,如图所示: 图像的交点即为灯泡的工作电压和电流,此时的电压为 3.05V,电流为 8mA,所以 LED 灯 泡的耗电功率为 11.如图所示,ABCD 为固定在竖直平面内的轨道,AB 段平直倾斜且粗糙,BC 段是光滑圆 弧,对应的圆心角 ,半径为 r,CD 段水平粗糙,各段轨道均平滑连接,在 D 点右 侧固定了一个 圆弧挡板 MN,圆弧半径为 R,圆弧的圆心也在 D 点.倾斜轨道所在区域 有场强大小为 、方向垂直于斜轨向下的匀强电场.一个质量为 m、电荷量为 q 的 带正电小物块(视为质点)在倾斜轨道上的 A 点由静止释放,最终从 D 点水平抛出并击中挡 板.已知 A,B 之间距离为 2r,斜轨与小物块之的动摩擦因数为 ,设小物块的电荷 量保持不变,重力加速度为 g, , .求: (1)小物块运动至圆轨道的 C 点时对轨道的压力大小; 100Ω U E IR= − 100U E I= − 3.05 0.008 0.024WP UI= = × = 53θ = ° 1 4 9 5 mgE q = 1 4 µ = 53 0.8sin ° = 53 0.6cos ° = (2)改变 AB 之间的距离和场强 E 的大小,使小物块每次都能从 D 点以不同的速度水平抛出 并击中挡板的不同位置,求击中挡板时小物块动能的最小值. 【答案】(1)在 C 点小物块对圆轨道的压力大小为 ;(2)小物块动能的最小 值为 【解析】 【详解】(1)小物块由 A 到 B 过程由动能定理,得: 解得: 小物块由 B 到 C 过程由机械能守恒定律得: 解得: 在 C 点由牛顿第二定律,得: 解得: 由牛顿第三定律可得,在 C 点小物块对圆轨道的压力大小为 (2)小物块离开 D 点后做平抛运动,水平方向: 竖直方向: 而: 小物块平抛过程机械能守恒,得: 由以上式子得: 由数学中均值不等式可知: 则小物块动能的最小值为 13 5NF mg′ = min 3 2kE mgR= ( ) 212 2 2 Bmgsin r mgcos qE r mvθ µ θ⋅ − + ⋅ = 4 5Bv gr= ( ) 2 21 11 cos 2 2C Bmgr mv mvθ− = − 8 5Cv gr= 2 C N vF mg m r − = 13 5NF mg= 13 5NF mg=′ 0x v t= 21 2y gt= 2 2 2x y R+ = 2 0 1 2kmgy E mv= − 2 3 4 4k mgR mgyE y = + 2 3 32 4 4 2k mgR mgyE mgRy ≥ ⋅ = min 3 2kE mgR= 12.如图甲所示,粒子源靠近水平极板 M、N 的 M 板,N 板下方有一对长为 L,间距为 d=1.5L 的竖直极板 P、Q,再下方区域存在着垂直于纸面的匀强磁场,磁场上边界的部分放 有感光胶片.水平极板 M、N 中间开有小孔,两小孔的连线为竖直极板 P、Q 的中线,与磁 场上边界的交点为 O.水平极板 M、N 之间的电压为 U0;竖直极板 P、Q 之间的电压 UPQ 随时间 t 变化的图象如图乙所示;磁场的磁感强度 B= .粒子源连续释放初速不 计、质量为 m、带电量为+q 的粒子,这些粒子经加速电场获得速度进入竖直极板 P、Q 之 间的电场后再进入磁场区域,都会打到感光胶片上.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动能 EK; (2)磁场上、下边界区域的最小宽度 x; (3)带电粒子打到磁场上边界感光胶片的落点范围. 【答案】(1)U0q.(2)L.(3) . 【解析】 (1)带电粒子进入偏转电场时的动能,即为 MN 间的电场力做的功 EK=WMN=U0q (2)设带电粒子以速度 υ 进入磁场,且与磁场边界之间的夹角为 α 时 向下偏移的距离: △y=R-Rcosα=R(1-cosα) 而 R= υ1=υsinα △y= 当 α=90o 时,△y 有最大值. 021 mU L q 2 L m Bq υ 1 (1 )m cos Bq sin υ α α −⋅ 即加速后的带电粒子以 υ1 的速度进入竖直极板 P、Q 之间的电场不发生偏转,沿中心线进 入磁场. 磁场上、下边界区域的最小宽度即为此时的带电粒子运动轨道半径. U0q= mυ12 所以 △ymax=x= =L (3)粒子运动轨迹如图所示,若 t=0 时进入偏转电场,在电场中匀速直线运动进入磁场时 R=L,打在感光胶片上距离中心线最近为 x=2L 任意电压时出偏转电场时的速度为 υn,根据几何关系 Rn= 在胶片上落点长度为△x=2Rncosα= 打在感光胶片上的位置和射入磁场位置间的间距相等,与偏转电压无关.在感光胶片上的 落点宽度等于粒子在电场中的偏转距离.带电粒子在电场中最大偏转距离 1 2 0 1 2qU m υ= 1m Bq υ 1 n cos υυ α= nm Bq υ 12m Bq υ 2 20 1 31 1 ( )2 2 1.5 U q Ly at Lm v = = × × 粒子在感光胶片上落点距交点 O 的长度分别是 2L 和 ,则落点范围是 . 点睛:本题的关键点在于第三问的偏转范围的求得,由于带电粒子先经过 U0 的加速,然后 进入水平交变电场的偏转,最后进入磁场做匀速圆周运动打在胶片上.可以表示出在任意偏 转电压下做匀速圆周运动的半径表达式(其中速度用进入电场的速度表示),再表示出打在 胶片下的长度.巧合的是打在感光胶片上的位置和射入磁场位置间的间距相等,与偏转电压 无关,从而求出粒子在感光胶片上落点的范围. (二)选考题 13.下列说法中正确的是(  ) A. 热机中燃气的内能不可能全部转化为机械能 B. 液体表面张力的方向与液面垂直 C. 液体表面张力的大小是跟分界线的长度成正比的 D. 水银滴在玻璃板上将成椭球状,所以说水银是一种不浸润液体 E. 相对湿度 100%,表明在当时的温度下,空气中的水汽已达到饱和状态 【答案】ACE 【解析】 【详解】A.热力学第二定律的一种表述为:不可能从单一热源吸取热量,使之完全变为有 用功而不产生其他影响,即无论采用任何设备和手段进行能量转化,总是遵循“机械能可全 部转化为内能,而内能不能全部转化为机械能”,A 正确; BC.液体表面张力产生在液体表面层,它的方向平行于液体表面,而非与液面垂直,其大 小跟分界线的长度成正比,B 错误 C 正确; D.浸润与不浸润是由液体和固体共同决定的。液体浸润固体,附着层面积要扩张,不浸润 固体附着层面积要收缩;水银不浸润玻璃,但可能浸润其他固体,D 错误; E.相对湿度=空气中水蒸气的压强/同温度下水的饱和气压,当相对湿度为 100%,表明在当 时的温度下,空气中的水汽已达到饱和状态,故 E 正确。 故选 ACE。 5 2 L 2 L 14.如图所示,T 形活塞将绝热汽缸内 气体分隔成 A、B 两部分,活塞左、右两侧截面积分 别为 S1、S2,活塞与汽缸两端的距离均为 L,汽缸上有 a、b、c 三个小孔与大气连通,现将 a、b 两孔用细管(容积不计)连接.已知大气压强为 p0,环境温度为 To,活塞与缸壁间无摩 擦. (1)若用钉子将活塞固定,然后将缸内气体缓慢加热到 T1,求此时缸内气体的压强; (2)若气体温度仍为 T0,拔掉钉子,然后改变缸内气体温度,发现活塞向右缓慢移动了 ΔL 的 距离(活塞移动过程中不会经过小孔),则气体温度升高还是降低?变化了多少? 【答案】(1)  (2)升高  【解析】 (1)A、B 内气体相通,初状态压强为 p0.由于钉子将活塞固定,气体体积不变由查理定律可 知, 解得 (2)对活塞进行受力分析,可知温度改变后,活塞受力大小不变,所以活塞向右移动后,气 体的压强不变.活塞向右移动后,气体体积增大,则气体温度升高. 由 解得 所以温度变化了 故本题答案是:(1)  (2)升高  点睛;正确利用理想气体方程求解即可. 的 0 1 0 PT T ( ) ( ) 1 2 0 1 2 S LTS S S L − ∆ + 0 1 0 1 =p p T T 0 1 1 0 p = p T T ( ) ( ) ( )1 2 2 1 0 + - + +=S S L S L L S L L T T ∆ ∆ ( ) ( )1 2 0 0 1 2 -+ + S S LT T TS S L ∆= ( ) ( )1 2 0 1 2 = S S LTT S S L − ∆∆ + 0 1 0 PT T ( ) ( )1 2 0 1 2 S S LT S S L − ∆ + 15.一列简谐横波,在 t=1s 时刻的波形如图甲所示,图乙为波中质点 的振动图象,则根据 甲、乙两图可以判断:___________ A. 该波沿 x 轴正方向传播 B. 该波的传播速度为 6m/s C. 从 t=0 时刻起经过时间△t=3s,质点 通过路程为 6m D. 在振动过程中 P1、P2 的位移总是相同 E. 质点 P2 做简谐运动的表达式为 y=2sin( t- )m 【答案】BCE 【解析】 【详解】由图乙可知,在 t=1s 时刻质点 向 轴负方向振动,则根据质点振动方向与波的 传播方向可知,该波沿 x 轴负方向传播,故 A 错误;由图甲可知波长为 ,由图乙 可知周期为 ,则波速为 ,故 B 正确;由于 , 则质点 通过路程为 ,故 C 正确;由于 P1、P2 之间的距离为 ,在振动过程中 P1、P2 的位移不一定总是相同,故 D 错误;由于 ,则 , 则图乙可知质点 P2 做简谐运动的表达式为: ,故 E 正确.故选 BCE 16.一赛艇停在平静 水面上,赛艇前端有一标记 P 离水面的高度为 h1=0.6m,尾部下端 Q 略高于水面;赛艇正前方离赛艇前端 =0.8m 处有一浮标,示意如图.一潜水员在浮标前 方 =3.0m 处下潜到深度为 时,看到标记刚好被浮标挡住,此处看不到船尾端 Q;继续 下潜 2.0m,恰好能看见 Q。(已知水的折射率 n= )求 ①深度 ; ②赛艇的长度 。(可用根式表示) 的 1P 1P 2 π 2 π 1P y 24mλ = 4T s= 24 / 6 /4v m s m sT λ= = = 33 4t s T∆ = = 1P 3 34 4 2 64 4s A m m= × = × × = 1 2 λ 2 4T s π ω= = 2 πω = 2sin 2 2y t m π π = −   1s 2s 2h h∆ = 4 3 2h l 【答案】①4m;② 。 【解析】 【详解】① 设过 P 点光线,恰好被浮子挡住时,入射角、折射角分别为:α、β,如图所示 由几何关系有 , 根据光的折射定律可知 联立解得 h2=4m ② 潜水员和 Q 点连线与水平方向夹角刚好为临界角 C,则有 根据几何关系有 联立解得 24 7( 3.8)m7 − 1 2 2 1 1 sin sα s h = + 2 2 2 2 2 sin sβ s h = + sin sinn α β= 4 3 = 1 3sin 4C n = = 1 2 2 tan s s lC h h + += + ∆ 24 7( 3.8)m7l = −