湖北省武汉市武昌区2020届高三下学期6月调研考试（二）理综物理试题 Word版含解析 23页

- 1 - 武昌区 2020 届高三年级六月调研考试（二） 理综物理 第Ⅰ卷（选择题 共 126 分） 二、选择题：本大题共 8 小题，每小题 6 分。在每小题给出的四个选项中，第 14～18 题只有 一项符合题目要求，第 19～21 题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。 1. 如图所示是研究光电效应的电路，阴极 K 和阳极 A 是密封在真空玻璃管中的两个电极，阴 极 K 在受到光照时能够发射光电子。阳极 A 吸收阴极 K 发出的光电子，在电路中形成光电流。 如果用单色光 a 照射阴极 K，灵敏电流表的指针会发生偏转；用单色光 b 照射阴极 K 时，灵敏 电流表的指针不发生偏转。下列说法正确的是（ ） A. a 光的频率低于 b 光的频率 B. 增加 b 光的强度（总能量），电流表指针依然不会发生偏转 C. 增加 a 光的强度（总能量），阴极 K 逸出电子的最大初动能变大 D. 用 a 光照射阴极 K 时，将电源的正负极对调，电流表的读数一定为零 【答案】B 【解析】 【详解】A．单色光 a 照射阴极 K，灵敏电流表的指针会发生偏转，说明发生了光电效应；单 色光 b 照射阴极 K 时，灵敏电流表的指针不发生偏转，说明没有发生光电效应；可得 a b   极限 A 错误； B．由于 b 光的频率小于极限频率，b 光照射不会发生光电效应，即电流表指针依然不会发生 偏转，B 正确； C．阴极 K 逸出电子的最大初动能满足 - 2 - kE h W  因为 a 光的频率不变，即阴极 K 逸出电子的最大初动能 kE 不变，C 错误； D．电流表的读数为零时，即电源电压满足 keU E h W   若 1 h WU e  ＜ 时，则电流表的读数不为零，D 错误。 故选 B。 2. 在足够长的倾斜长直轨道上，先后将甲、乙两个相同小球以相同的初速度在同一位置沿轨 道向斜上方弹出，它们运动的 v－t 图象如图所示。据图可知下列说法错误．．的是（ ） A. 该轨道是光滑轨道 B. t=4s 时，两球相对于出发点的位移相等 C. 两球在轨道上发生的碰撞是完全非弹性碰撞 D. 两小球回到出发点时的速度大小为 10 m/s 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图中甲的运动图像可知，甲上滑和下滑的加速度相同，则说明小球只受重力和 支持力，即轨道是光滑轨道，故 A 正确； B．由图像可知，甲在 t=4s 时的位移为 15 3 5 1( )m 20m2 2x    甲 乙在 t=4s 时的位移为 - 3 - 5 15 2m=20m2x  乙 故 B 正确； C．由图像可知，两小球碰撞后速度都变为 0，则碰撞为完全非弹性碰撞，故 C 正确； D．由图像可知，两小球碰撞后速度都变为 0，沿轨道向下运动的加速度大小为 25m/sa  碰撞发生在 t=4s 时，此时两小球离出发点的距离为 20m，由 2 2v ax 可得 2 2 5 20m/s 10 2m/sv ax     故 D 错误。 本题选错误的，故选 D。 3. 光滑水平面上，质量分别为 m1、m2 的物体 A、B 紧靠在一起，在大小分别为 F1、F2 的水平恒 力的共同作用下，A、B 一起无初速向右做匀加速运动，则 A、B 之间弹力的大小为（ ） A. 1 1 2 2 1 2 m F m F m m   B. 1 2 2 1 1 2 m F m F m m   C. 1 1 2 2 1 2 m F m F m m   D. 1 2 2 1 1 2 m F m F m m   【答案】D 【解析】 【详解】根据牛顿第二定律对整体有 1 2 1 2 F Fa m m   加速度方向水平向右，对物体 B N 2 2F F m a  联立解得 1 2 2 1 N 1 2 m F m FF m m   - 4 - 故 D 正确，ABC 错误。 故选 D。 4. 如图所示为“用质谱仪测定带电粒子质量”的装置示意图．速度选择器中场强 E 的方向竖 直向下，磁感应强度 B 的方向垂直纸面向里，分离器中磁感应强度 B 的方向垂直纸面向外， 在 S 处有甲、乙、丙、丁四个一价正离子垂直于 E 和 B1 入射到速度选择器中，若它们的质量 关系满足 m m 乙甲 < m m 丁丙 ，速度关系满足 v v v v 甲 乙 丁丙 ，它们的重力均可忽略，则 打在 P1、P2、P3、P4，四点的粒子( ) A. 甲、丁、乙、丙 B. 乙、甲、丙、丁 C. 丙、丁、乙、甲 D. 丁、甲、丙、乙 【答案】A 【解析】 【详解】四种粒子，只有两个粒子通过速度选择器，只有速度满足 Ev B  ，才能通过速度选 择器，所以通过速度选择器进入磁场的粒子是乙和丙，根据 2 1 mvqvB r  知 1 mvr qB  ，乙的质 量小于丙的质量，所以乙的半径小于丙的半径，则乙打在 3P 点，丙打在 4P 点；甲的速度小于 乙的速度，即小于 E B ，洛伦兹力小于电场力，粒子向下偏转，打在 1P 点；丁的速度大于乙的 速度，即大于 E B ，洛伦兹力大于电场力，粒子向上偏转,打在 2P 点，故选项 A 正确，B、C、D 错误． 5. 如图所示，两电阻可以忽略不计的平行金属长直导轨固定在水平面上，相距为 L，另外两 根长度为 L、质量为 m、电阻为 R 的相同导体棒垂直静置于导轨上，导体棒在长导轨上可以无 摩擦地左右滑动，导轨间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为 B。某时刻使左侧的导 - 5 - 体棒获得大小为 v0 的向左初速度、右侧的导体棒获得大小为 2v0 的向右初速度，则下列结论正 确的是（ ） A. 该时刻回路中产生的感应电动势为 BLv0 B. 当导体棒 a 的速度大小为 0 2 v 时，导体棒 b 的速度大小一定是 03 2 v C. 当导体棒 a 的速度为 0 时，两导体棒受到的安培力大小都是 2 2 0 2 B L v R D. 从开始运动到最终处于稳定状态的过程中，系统产生的热量为 2 019 8 mv 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据右手定则可知，该时刻回路中产生的感应电动势为 3BLv0，A 错误； B．由于两个导体棒所受的合外力为零，因此整个系统满足动量守恒，规定向右为正方向，则 当导体棒 a 的速度大小为 0 2 v 向左运动时 0 0 0 12 2 b vmv mv m mv      可得 1 0 3 2bv v 当导体棒 a 的速度大小为 0 2 v 向右运动时 0 0 0 22 2 b vmv mv m mv     可得 2 0 1 2bv v B 错误； C．当导体棒 a 的速度为 0 时，根据动量守恒 0 02 bmv mv mv   - 6 - 回路产生的感应电动势 bE BLv 感应电流 2 EI R  每根导体棒受到的安培力 F BIL 整理得 2 2 0 2 B L vF R  C 正确； D．从开始运动到最终处于稳定状态的过程中，根据动量守恒 0 02 2mv mv mv   整个系统产生的热量 2 2 2 0 0 1 1 1(2 ) 22 2 2Q mv m v mv    整理得 2 0 4 9mvQ  D 错误。 故选 C。 6. 2020 年 5 月 5 日，长征五号 B 运载火箭在中国文昌航天发射场成功首飞，把近 22 吨的新 一代载人飞船试验船送入太空。这是中国乃至亚洲火箭首次发射超过“两万公斤”的航天器。 此次新一代载人飞船试验船采用了全新的自主飞行控制系统，飞行期间，在没有人工干预的 情况下，自主完成了七次精确变轨，将飞船逐级抬到一个远地点距离地面 8000 公里的大椭圆 轨道上。5 月 8 日，试验船的返回舱在返回地面过程中，到合适高度处，先打开三个降落伞， 接近地面时，再打开底部的 6 个气囊，落地缓冲，平稳着陆。这标志着试验船飞行试验任务 圆满成功，也意味着中国载人航天事业开启了新的篇章。下列说法正确的是（ ） A. 降落伞打开后的下降过程中，空气阻力做负功，返回舱的机械能变小 B. 打开 6 个气囊，落地缓冲，气囊的作用是减小试验船落地时与地面间的冲量 - 7 - C. 飞船自主完成七次精确变轨，每次变轨都要加速才能从低轨道变到高轨道 D. 飞船在远地点距地面为 8000 公里的的椭圆轨道上运动的周期等于距地面为 8000 公里的圆 轨道上运动的周期 【答案】AC 【解析】 【详解】A．降落伞打开后的下降过程中，空气阻力做负功，返回舱的机械能变小，选项 A 正 确； B．根据动量定理，打开 6 个气囊，落地缓冲，试验船落地时动量变化一定，受到地面的冲量 一定，气囊的作用是增大实验船与地面的作用时间，从而减小试验船落地时与地面间的冲力， 选项 B 错误； C．飞船自主完成七次精确变轨，每次变轨都要加速做离心运动，才能从低轨道变到高轨道， 选项 C 正确； D．根据开普勒第三定律可知 3 2 r kT  ，飞船在远地点距地面为 8000 公里的的椭圆轨道上运动 的半长轴小于距地面为 8000 公里的圆轨道上运动的半径，则飞船在远地点距地面为 8000 公 里的的椭圆轨道上运动的周期小于距地面为 8000 公里的圆轨道上运动的周期，选项 D 错误。 故选 AC。 7. 如图所示，边长为 L 的正方形粗糙斜面 ABCD 的倾角为 45°，处于方向水平向左的匀强电 场中，一质量为 m、电荷量为+q 的物体自 B 点由静止释放，恰好能沿斜面对角线 BD 做直线运 动，到达 D 点时的速率为 v。已知重力加速度为 g，则根据上述条件可知（ ） A. 物体与斜面间的动摩擦因数为 2 2 2 v gL  B. 匀强电场的场强大小为 2 2 mg q C. 从 B 运动到 D，物体的机械能一定减少 - 8 - D. 电场力做功和重力做功相等，且都等于 1 4 mv2 【答案】AB 【解析】 【详解】B．重力沿斜面向下的分力 o 1 2cos45 2G mg mg  电场力与 1G 的合力沿 BD 方向，由题意可知 o 1 tan 45 2 2 G mgE q q   B 正确； A．电场力与 1G 的合力大小为 2 o 2( ) ( sin 45 )F Eq mg mg   根据牛顿第二定律 ocos45F mg ma  根据运动学公式 2 2 2v a L  解得 2 2 2 v gL    A 正确； C．选取地面为零势能面，初状态的机械能 o 0 2sin 45 2E mgL mgL  末状态的机械能 2 1 1 2E mv 由于没给出速度 v 的具体数值，因此无法比较 0E 和 1E 的大小，也就是无法确定机械能是增加 - 9 - 还是减小，C 错误； D．由题中数据可知，整个过程中，电场力做功与重力做功相等，根据动能定理 21 2E G fW W W mv   因此 21 4E GW W mv  D 错误。 故选 AB。 8. 如图所示，交流发电机的矩形线圈 abcd 在磁感应强度 B=0.02T 的匀强磁场中绕垂直磁场 的虚线轴 OO'匀速转动，角速度ω=100rad/s，线圈边长 ab=cd=0.2m，ad=bc=0.4m，匝数为 100 匝，线圈的总电阻 r=5Ω，线圈的输出端与理想变压器原线圈相连，变压器的匝数比 n1：n2=3： 1，副线圈与可调电阻箱 R 相连，图中电压表为理想交流电压表，则（ ） A. 交流电压表测量的是发电机电源电动势的有效值 B. 该发电机产生的电源电动势的最大值为 16V C. 调节电阻箱阻值，当 R=5Ω时，R 消耗的电功率为 2.304W D. 调节电阻箱阻值，当 R=45Ω时，R 消耗的电功率为最大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由于线圈有内阻则交流电压表测量的是发电机电源的路端电压，故 A 错误； B．该发电机产生的电源电动势的最大值为 max 100 0.02 0.2 0.4 100V 16VE nBS       故 B 正确； C．将变压器等效为一电阻，有 - 10 - 1 2 1 3 I I  则 1 2 ' 1 3 U U R R   得 ' 1 2 3 9U RR RU   等效电路即为线圈与一个阻值为 9R 的电阻串联，调节电阻箱阻值，当 R=5Ω时，等效电阻的 功率为 2 max 2 9 2.304W E P RR r             由于变压器原副线圈功率相等，则 R 消耗的电功率为 2.304W，故 C 正确； D．当电源内阻与外电路电阻相等时，等效电阻的功率最大，则有 9 5ΩR  即 5 Ω9R  故 D 错误。 故选 BC。 第Ⅱ卷（共 174 分） 三、本卷包括必考题和选考题两部分。第 22 题～第 32 题为必考题，每个试题考生都应作答。 第 33 题～第 38 题为选考题，考生根据要求作答。须用黑色签字笔在答题卡上规定的区域书 写作答，在试题卷上作答无效。 （一）必考题（共 11 题，计 129 分） 9. 为了验证动量守恒定律，某同学使用如图甲所示的气垫导轨装置进行实验。其中 G1、G2 为 两个光电门，它们与数字计时器相连，当两个刚性滑行器通过 G1、G2 光电门时，光束被滑行器 上的挡光片遮挡的时间称为光电门的挡光时间。预先测得滑行器连同挡光片的总质量分别为 - 11 - M、m（M＞m），两挡光片宽度为 D（两挡光片宽度相同）。该同学想在水平的气垫导轨上，只利 用以上仪器验证动量守恒定律，请回答下列问题： （1）实验开始应先调节气垫导轨下面的螺母，使气垫导轨水平。在不增加其他测量器材的情 况下，调水平的步骤是：接通气垫导轨装置的电源，调节导轨下面的螺母，若滑行器 M 放在 气垫导轨上的任意位置都能保持静止，或者轻推滑行器M，M分别通过光电门G1、G2的时间_____， 则导轨水平。 （2）用游标卡尺测量两挡光片的宽度如图乙所示，则 D =________。 （3）将滑行器 M 静置于两光电门之间，将滑行器 m 置于光电门 G1 右侧，用手推动 m，使 m 获 得水平向左的速度经过光电门 G1 并与 M 发生碰撞且被弹回，再次经过光电门 G1。光电门 G1 先 后记录的挡光时间为Δt11、Δt12，光电门 G2 记录的挡光时间为Δt2。在本次实验中，若表达式 ___________(用 M、m、Δt11、Δt12、Δt2 表示)在误差允许的范围内成立，则动量守恒定律成 立。 【 答 案 】 (1). 相 等 (2). 5.75mm （ 0.575cm ， 5.75×10-3m ） (3). 11 12 2 1 1 1( )m Mt t t     【解析】 【详解】（1）[1] 实验开始，在不挂重物的情况下轻推滑块，若滑块做匀速直线运动，滑块 通过光电门速度相等，则光电门的挡光时间相等，证明气垫导轨已经水平。 （2）[2] 两挡光片的宽度 5mm 15 0.05mm 5.75mm   （3）[3] 滑行器 m 两次经过光电门 G1 的速度近似等于滑块经过光电门时的平均速度，分别为 1 11 Dv t   1 22 ' Dv t   - 12 - 将滑行器 M 经过光电门 G2 的速度 2 2 Dv t   根据动量守恒 ' 1 2 1mv Mv mv  整理得 11 12 2 1 1 1( )m Mt t t     10. 某同学利用图甲中的电路测量电流表 的内阻 RA（约为5 ），图中 R1 是滑动变阻器，R2 是电阻箱，S1 和 S2 为开关。已知电流表的量程为 10mA。 （1）请根据电路图连接图乙中的实物图_________； （2）断开 S2，闭合 S1，调节 R1 的阻值，使 A 满偏；保持 R1 的阻值不变，闭合 S2，调节 R2，当 R2 的阻值如图丙所示时，A 恰好半偏。若忽略 S2 闭合后电路中总电阻的变化，则可知 RA＝ ________Ω； （3）考虑电路中总电阻的变化，则电流表的内阻 RA 的测量值 R 测和真实值 R 真相比，R 测________R 真（填“＞”或“＜”）；若选用一个电动势 E 更大的电源并能完成该实验时，相对误差 | - |R R R 测 真 真 将变_________（填“大”或“小”）。 （4）将（2）中电流表内阻的测量值作为该表内阻，若要改装成量程为 3 V 的电压表，则需 与该电流表串联一个阻值为__________Ω的电阻。 - 13 - 【答案】 (1). (2). 4.9 (3). ＜ (4). 小 (5). 295.1 【解析】 【详解】（1）[1]连接的电路如图 。 （2）[2] AR 的阻值为 4 1Ω 9 0.1Ω 4.9ΩAR      。 （3）[3]闭合开关 2S 后电流表 与 2R 并联，电路总电阻变小，电路中电流变大，电流表 半 偏时通过电阻箱的电流大于电流表的电流，则其电阻小于电流表的内阻，我们认为电流表内 阻等于 2R 的阻值，则电流表内阻测量值小于真实值。 （3）[4] 断开 2S ，闭合 1S 1 g EI R R   真 当闭合 2S 时， AR 和 2R 并联，所以有 R RR R R   测真 测真 - 14 - 1 2 g ER IR R R   真 解得 R R IR R E  测真 真 真 电动势变大，所以变小。 （4）[5]串联的电阻 ' 3 Ω 4.9Ω 295.1Ω0.01A g UR RI      。 11. 如图所示，在平面直角坐标系的第一、二象限存在沿 y 轴正方向的匀强电场，电场强度 大小为 E；在第三、四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 B。在 y 轴的 P 点有一个质量为 m、电荷量为－q（q>0）的带电粒子，具有沿 x 正方向的初速度 v0（大小未知）。 在 x 轴上有一点 D，已知 OD=d，OP=h。带电粒子重力可忽略，试求： (1)若该粒子第 1 次经过 x 轴时恰好经过 D 点，初速度 v0 多大？ (2)若该粒子第 3 次经过 x 轴时恰好经过 D 点，初速度 v0'多大？ 【答案】(1) 0 2 qEv d mh  ；(2) 0 2 3 3 2 E d qEv B mh    【解析】 【详解】(1)据图可知，粒子自 P 点做类平抛运动，则有 21 2 qEh tm  0d v t 解得 - 15 - 0 2 qEv d mh  (2)粒子进入磁场做圆周运动，如图所示 2vqvB m R  sin qEv tm   粒子第 3 次经过 x 轴恰好到达 D，如图所示 0x v t d=3x－2Rsinθ 解得 0 2 3 3 2 E d qEv B mh    12. 如图所示，装置的左边是光滑水平台面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量 M=3kg 的物块 A。装置的中间是始终在以 u=2m/s 的速度顺时针转动的水平传送带，它与左边的台面 等高并平滑对接，它也与右边的倾角θ=37 的光滑斜面平滑对接。物块 A 静止在其平衡位置， 此处距传送带左端 l=0.5m。质量 m=1kg 的物块 B 从斜面上距水平台面高 h=2.0m 处由静止释放， 已知物块 B 与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2，传送带的长度为 L=1.0m。物块 A、B 都可视为 质点，A、B 发生的每次碰撞都是弹性正碰且碰撞时间极短。取 g=10m/s2。求： (1)物块 B 与物块 A 第一次碰撞前瞬间，B 的速度大小 v0； (2)物块 B 与物块 A 第一次碰撞后，B 返回斜面相对水平台面能上升的最大高度 h'； (3)如果物块 A 每次被 B 碰撞后，会在外力帮助下静止在其平衡位置等待 B 的再次碰撞，当物 块 B 在传送带上第一次对地速度减为零时，物块 B 从开始到此时相对于地面运动的总路程 s - 16 - 多大？ 【答案】(1)6m/s；(2)0.25m；(3)11.83m 【解析】 【详解】(1)B 从斜面滑下机械能守恒 2 0 1 2mgh mv 得 B 滑上皮带瞬间 0 2 10v  m/s B 滑上皮带做匀减速运动 2 2 0 1 2v v aL  mg ma  解得 B 滑过皮带与 A 碰前速度 v1=6m/s (2)AB 发生弹性碰撞，动量守恒、机械能守恒,碰后 B 的速度为 v2，A 的速度为 va2 1 2 2amv mv Mv  2 2 2 1 2 2 1 1 1 2 2 2 amv mv Mv  联立两式解得 2 1 1 2v v  ， a2 1 1 2v v 即 v2=－3m/s 物体 B 以 3m/s 的速度返回到皮带上做匀减速运动直到左端，则 2 2 2 3 2v v aL  解得 - 17 - v3= 5 m/s＞u =2m/s 故此次在传送带上向右一直做匀减速运动，则 2 3 1 2mgh mv  得 h'=0.25m (3)物体上升 h'后再返回传送带右端时，速度大小为 v3= 5 m/s，滑上传送带，减速至左端 2 2 3 4 2v v aL  得 v4=1m/s 物体 B 与 A 第二次发生弹性碰撞，碰后速度 v5=－ 1 2 m/s 返回传送带后的向右匀加速运动 u2－v5 2=2ax 得 x=15 16 m＜L=1m 故运动 x 后匀速运动至右端，以初速度大小 u=2m/s 滑上斜面，则 21 2mgh mu  得 h〞=0.2m 再次返回减速运动至传送带左端时恰好对地速度为零，则对地总路程 2 24 5 + sin h h hs l L      得 s= 71 6 m≈11.83m （二）选考题：（每学科 15 分，共 45 分）请考生从给出的 2 道物理题、2 道化学题、2 道生 物题中每科任选一题作答，并用 2B 铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的 题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡上的选答区域的指定位置答题。如果多做，则每 - 18 - 学科按所做的第一题计分。 13. 一定质量的理想气体经历了 a→b、b→c、c→d 三个状态变化过程，其中纵坐标表示理想 气体压强 p、横坐标表示理想气体的热力学温度 T。则下列结论正确的是（ ） A. a→b 过程，理想气体对外界做正功 B. a→b 过程，理想气体密度变大 C. b→c 过程，理想气体向外界放出热量 D. c→d 过程，理想气体内能不变 E. 三个状态变化过程对比，c→d 过程是理想气体对外界做正功最多的过程 【答案】ACE 【解析】 【详解】A．a→b 过程为等温变化，且压强减小，由公式 pV C 知，体积增大，气体对外做 功，故 A 正确； B．a→b 过程为等温变化，且压强减小，由公式 pV C 知，体积增大，理想气体密度变小， 故 B 错误； C．b→c 过程为等容变化，且温度降低，理想气体内能减小，气体做功为零，由热力学第一定 律可知，气体应放热，故 C 正确； D．c→d 过程为等压变化，温度升高，理想气体内能增大，故 D 错误； E．根据 pV CT  可得 Cp TV   设 b 处的体积为 Vb，则 a 处的体积为 2 bV ，d 处的体积为 6Vb，根据 W=p•△V 可知三个状态变化 过程对比，c→d 过程是理想气体对外界做正功最多的过程，故 E 正确。 - 19 - 故选 ACE。 14. 如图所示，一定质量的理想气体封闭在体积为 V0 的绝热容器中，初始状态阀门 K 关闭， 容器内温度与室温相同、为 T0=300K，有一光滑绝热活塞 C(体积可忽略)将容器分成 A、B 两室， B 室的体积是 A 室的 2 倍，A 室容器上连接有一 U 形管(管内气体的体积可忽略)，左管水银面 比右管高 76cm。已知外界大气压等于 76cmHg。求： （1）将阀门 K 打开使 B 室与外界相通，稳定后，A 室的体积变化量是多少？ （2）打开阀门 K 稳定后，再关闭阀门 K，接着对 B 室气体缓慢加热，当加热到 U 形管左管水 银面比右管高 19 cm 时，A 室气体温度始终等于室温， B 室内温度是多少？ 【答案】（1） 0 3 VV  ；（2） 525KBT  【解析】 【详解】（1）将阀门打开，等温变化，根据玻意耳定律有 0 0 0 02 ( )3 3 V Vp p V   解得 0 3 VV  （2）再关闭阀门， U 形管内两边水银面的高度差为 19cm 时  76 19 cmHgA Bp p   A 室变化过程 p0、 02 3 V 、T0→pA、VA、T0 根据玻意耳定律有 0 0 A A 2 V3 Vp p 解得 0 8 15AV V B 室变化过程 - 20 - p0、 0 3 V 、T0→pB、V0－VA、TB 根据查理定律有 0 0 B 0 A 0 B ( )3 Vp p V V T T  解得 525KBT  15. 如图所示，两列简谐横波分别沿 x 轴正方向和负方向传播，两波源分别位于 x=－0.2m 和 x=1.2m 处，两列波的波速均为 v=0.4m/s，振幅均为 A=2cm。t=0 时刻两列波的图象及传播方 向如图所示，此时平衡位置在 xP=0.2m 和 xQ=0.8m 的 P、Q 两质点刚开始振动。则以下结论正 确的是（ ） A. 两列波的振动频率相等 B. t=1.5s 时刻两列波恰好相遇 C. 两列波在平衡位置为 xM=0.4m 处的M 点相遇之后，质点 M 位移的最大值为 4cm D. 两列波在平衡位置为 xN=0.5m 处的 N 点相遇之后，质点 N 位移的最大值为 4cm E. 两列波在平衡位置为 xP=0.2m 处的 P 点相遇之后，质点 P 的位移始终为零 【答案】ADE 【解析】 【详解】A．由图可知，两列波的波长相等，波速也相等，则两列波的频率相等，故 A 正确； B．由图可知，P、Q 两质点间距为 0.6m，则两列波相遇所用时间为 0.6 s 0.75s2 0.4t   即 t=0.75s 时刻两列波恰好相遇，故 B 错误； C．两波源到 M 点的波程差为 0.2m，恰好等于波长的一半，由图可知，两波的振动情完全相同， 则两波相遇后 M 点为振动减弱点，质点 M 位移的最大值为 0，故 C 错误； D．两波源到 N 点的波程差为 0，由图可知，两波的振动情完全相同，则两波相遇后 N 点为振 - 21 - 动加强点，质点 N 位移的最大值为 4cm，故 D 正确； E．两波源到 P 点的波程差为 0.6m，恰好等于波长的 3 2 ，由图可知，两波的振动情完全相同， 则两波相遇后 P 点为振动减弱点，质点 P 的位移始终为零，故 E 正确。 故选 ADE。 16. 如图所示，在真空中有一个半径为 R的透明介质球，现有两束平行的、相距为 d（d＜2R） 的同种单色光线对称地（相对于球的中心）照射到球上，要使两束光线经折射后的折射光线 在球内部相交，求该介质对该单色光的折射率 n 值的范围。（可能用到的数学公式： sin2α+cos2α=1； 1 coscos 2 2   ） 【答案】 2 2 4 dn R       【解析】 【详解】如图所示 若光线经过球表面发生折射后，折射光线恰好相交在球面上，根据折射定律有 sin sinn   根据几何关系可知 sin 2 d R   α=2β - 22 - 要使光线折射后相交于球内，必然要求 2   ，考虑到α和β都是锐角，则有 sin sin 2   联立可得 1 cos2cos 22 2n    又有 2cos 1 sin   故 2 2 4 dn R       - 23 -