1、2021年四川省资阳、眉山、遂宁、广安、自贡、广元等六市联考高考物理一诊试卷二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1418题只有一项符合题目要求，第1921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（6分）质量分布均匀、半径为R的球状星云，其表面重力加速度为g。由于热膨胀的发生导致该星云半径变为2R，若此过程中质量保持不变且质量仍分布均匀。忽略星云自转，则变化后的星云表面的重力加速度为（）ABCD2（6分）汽车在平直的公路上行驶的vt图象如图所示。若汽车所受阻力恒定，则（）A在0到3s内汽车的位移为24mB在1s到2s内
2、汽车发动机的牵引力逐渐减小C在1s到2s内阻力的功率保持不变D汽车发动机在t2.5s时牵引力的功率为其在t0.5s时的功率的一半3（6分）如图所示，与绝缘柄相连的平行板电容器，其带电量为Q，正对面积为S，板间距离为d。为增大其板间电势差，可以采取的方式有（）A保持S、d不变，减少其带电量QB保持Q、d不变，减少其正对面积SC保持Q、S不变，减少其板间距离dD保持Q、S、d不变，在板间插入云母片4（6分）一质量为m的小球被发射到空中，运动中小球受到方向水平向左、大小为F的恒力作用。忽略空气阻力，重力加速度为g。为了使小球能重新回到发射点，发射速度方向与水平向右方向的夹角应该满足（）AsinBco
3、sCtanDcot5（6分）如图甲所示的装置来探究影响向心力大小的因素。某次探究中，将两个质量相同的小球分别放置在水平长槽横臂的挡板A处和水平短槽横臂的挡板C处，A、C分别到各自转轴的距离相等，传动皮带与变速塔轮PQ之间连接关系俯视图如图乙所示，有RQ2RP，当转动手柄使两个小球在横臂上随各自塔轮做匀速圆周运动时，在球与挡板间的相互作用力作用下使得弹簧测力筒下降，标尺M、N露出的红白相间的格子总数之比为（）A1：4B1：2C4：1D2：1（多选）6（6分）如图所示，轻绳上端A固定在天花板上，下端C与中点B处分别与质量为m和2m的小球连接。现用与水平方向始终成30角的拉力F将B点处小球向右上方缓
4、慢提升，直到绳AB与竖直方向成60角。关于该过程中绳AB上的弹力FAB和拉力F变化情况的说法正确的是（）30AF一直增大BF一直减小CFAB先减小后增大DFAB先增大后减小（多选）7（6分）如图所示，钟表挂在竖直墙面上，秒针尾部有一质量为m的圆形小片P，在秒针做匀速圆周运动过程中，以下分析正确的是（）A在任意相等时间内，P所受重力对P做的功相等B在任意相等时间内，P所受重力对P的冲量相等C秒针对P的作用力所做的功等于P的机械能变化量D秒针对P的作用力的冲量等于P的动量变化量（多选）8（6分）如图，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个可以视为质点的带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板
5、下，两细绳都恰好与天花板垂直。N为PQ连线中点，M点位于N点正上方且MPQ构成等边三角形。则下列说法正确的是（）AP带正电，Q带负电BP所带电量的大小与Q所带电量的大小相等C在P、Q所产生的电场与匀强电场叠加后形成的场中，N点电势大于M点电势D在P、Q所产生的电场与匀强电场叠加后形成的场中，M点的场强为零三、非选择题：共174分。第2232题为必考题，每个试题考生都必须作答。第3338题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题（共129分）9（5分）某实验小组利用轻弹簧测量物体间的动摩擦因数，设计了如下实验：（1）如图甲，在弹簧的下端悬挂小木块，用刻度尺测出稳定时弹簧的长度L1。（2）将一长木
6、板平放在水平面上，同一小木块放置于木板上表面，如图乙，将图甲中的弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端拴接小木块，使弹簧水平，用力向右拉动长木板，长木板与小木块发生相对运动，当小木块稳定时，测出此时弹簧的长度L2。（3）为了测量出物体间的动摩擦因数，实验小组还只需要获取的一个物理量是 。A弹簧的劲度系数kB弹簧的原长L0C小木块的质量mD当地重力加速度g（4）实验中对动摩擦因数测定的表达式是 （使用题中相关物理量字符表示）。（5）在本实验中，请写出一条提高测量动摩擦因数准确度的方法： 。10（10分）在研究标有额定工作状态为“3V、1.5W”的小灯泡的伏安特性实验中，实验室提供以下器材电流表A量程60
7、0mA，内阻约为0.3灵敏电流计G满偏电流Ig500A，阻值R600电阻箱R最大阻值9999.9滑动变阻器R1最大阻值为10滑动变阻器R2最大阻值为500滑动变阻器E电动势为4V，内阻不计开关，导线若干（1）实验设计电路如图甲所示，因需要将灵敏电流计G与电阻箱组装改装成一个量程3V的电压表，请在虚线框中画出电压表的改装电路，并将电阻箱的阻值调到 ，再将灵敏电流计表盘上的电流参数修改为对应的电压表的电压参数。（2）为了提高测量的准确度与有效性，应该选择的滑动变阻器为 （选填“R1”或“R2”）。（3）用连线代替导线将图乙中实物连接为完整电路。（4）在实验过程中，应先将滑动变阻器的滑片P置于变阻器
8、的左端，再闭合S，将滑片P向右调节，得到多种状态下小灯泡实际工作的电压与电流的对应数据。（5）描绘出的小灯泡UI曲线如图丙所示，将该规格的两个相同小灯泡串联后再与一电源电动势E4V、内阻r5的新电源相连接，则每个小灯泡在该电路中的实际工作功率为 W（保留三位有效数字）。11（12分）科技在我国的“蓝天保卫战”中发挥了重要作用，某科研团队设计了一款用于收集工业生产中产生的固体颗粒的装置，其原理简图如图所示。固体颗粒通过带电室时带上正电荷，颗粒从A点无初速度地进入加速区，经B点进入径向电场区，沿圆弧BC运动，再经C点竖直向下进入偏转电场区，最终打在竖直收集挡板上的G点。建立如图所示坐标系，带电室、
9、加速区、径向电场区在第二象限，偏转电场区和挡板在第四象限。已知固体颗粒的比荷103C/kg，加速区板间电压为U2103V，圆弧BC上各点的场强大小相同且为E12.5104V/m、方向都指向圆弧BC的圆心D点，偏转电场大小为E24104V/m、方向水平向右，挡板距离y轴0.2m。不计重力、空气阻力及颗粒间的作用力，求：（1）带电固体颗粒离开加速区的速度大小及圆弧BC的半径；（2）G点与x轴之间的距离。12（20分）如图所示，滑块B置于水平面上，木箱C置于滑块B顶端，且木箱C的左端与B的左端对齐，B、C处于静止状态。与B完全相同的滑块A以速度v与滑块B正碰，碰撞时间极短，碰后二者粘在一起。当A、B
10、、C三者达到共同速度时，木箱C刚好从滑块B上滑动到滑块A上，即C的右端与A的右端对齐。已知：滑块A、B的质量MAMBm，木箱C的质量MC2m，A、B与水平面间的动摩擦因数12，C与A、B顶部的动摩擦因数2，重力加速度为g，运动过程中C不会从A、B上滑落。求：（1）滑块A与滑块B碰后瞬间的共同速度v；（2）碰撞瞬间AB整体的加速度大小、C的加速度大小以及木箱C的长度L；（3）从滑块A与滑块B碰后到滑块A、B速度减为0的过程中，整个系统因摩擦而产生的热量Q。（二）选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答，如果多做，则每科按所做的第一题计分。物理-选修3-3（1
11、5分）（多选）13（5分）关于气体内能，下列说法正确的是（）A气体的内能是分子热运动的动能和分子间的势能之和B气体被压缩时，内能可能减小C气体吸收热量后，温度一定升高D一定质量的某种理想气体的内能只与温度有关E当理想气体的状态改变时，内能一定发生改变14（10分）如图所示，一定质量的理想气体在状态A时压强为2.0105Pa，经历ABCA的过程，整个过程中对外界放出154.5J的热量。求：（i）该气体在C状态下的压强pC；（ii）在BC过程中外界对该气体所做的功。物理-选修3-4（15分）15一列机械波以5m/s的速度，沿x轴负方向传播。在t10时，波形图如图所示，P、Q质点的平衡位置分别为1.
12、0m、2.0m。则质点P振动的周期T s；t20.35s时，质点Q的振动方向为y轴 方向（填“正”或“负”）；t30.45s时，质点P的加速度大小 （填“大于”、“等于”或“小于”）质点Q的加速度大小。16如图所示，半径为R的半圆形玻璃砖。OP距离dR。当从P点入射的光线与界面的夹角30时，光能够射到Q点（OQ连线垂直于界面OP）。已知真空中的光速为c，求：（1）半圆形玻璃砖的折射率及出射角；（2）光在玻璃砖中从P到Q经历的时间。参考答案与试题解析二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1418题只有一项符合题目要求，第1921题有多项符合题目要求。全部选对
13、的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1（6分）质量分布均匀、半径为R的球状星云，其表面重力加速度为g。由于热膨胀的发生导致该星云半径变为2R，若此过程中质量保持不变且质量仍分布均匀。忽略星云自转，则变化后的星云表面的重力加速度为（）ABCD【分析】星云表面物体的重力等于万有引力，根据表达式可求变化后的星云表面的重力加速度的值。【解答】解：根据星云表面物体的重力等于万有引力得：设星云半径变为2R时的加速度为g1，则 由可得：故选：A。2（6分）汽车在平直的公路上行驶的vt图象如图所示。若汽车所受阻力恒定，则（）A在0到3s内汽车的位移为24mB在1s到2s内汽车发动机的牵引力逐渐减小C
14、在1s到2s内阻力的功率保持不变D汽车发动机在t2.5s时牵引力的功率为其在t0.5s时的功率的一半【分析】汽车行驶过程中，由瞬时功率的公式为PFv及牛顿第二定律Ffma即可求解。【解答】解：A、位移可用vt图象中图线与时间轴围成的面积表示，则在0到3s内汽车的位移为x18m，故A错误；B、在1s到2s内汽车做匀减速直线运动，加速恒定，根据牛顿第二定律Ffma可知：因为汽车所受摩擦力恒定，加速度恒定，所以其牵引力也恒定，故B错误；C、瞬时功率的公式为PFv，在1s到2s内，阻力恒定，但速度变化，所以阻力的功率也发生变化，故C错误；D、在0s到1s和在2s到3s时，汽车做匀速直线运动，此时汽车受
15、力平衡，所受摩擦力与牵引力大小相等，汽车所受阻力恒定，故在0s到1s和在2s到3s时汽车的牵引力相等，由图可知，在t2.5s时汽车的速度是其在t0.5s时的速度的一半，由瞬时功率的公式为PFv，汽车发动机在t2.5s时牵引力的功率为其在t0.5s时功率的一半，故D正确。故选：D。3（6分）如图所示，与绝缘柄相连的平行板电容器，其带电量为Q，正对面积为S，板间距离为d。为增大其板间电势差，可以采取的方式有（）A保持S、d不变，减少其带电量QB保持Q、d不变，减少其正对面积SC保持Q、S不变，减少其板间距离dD保持Q、S、d不变，在板间插入云母片【分析】依据控制变量法，根据U，通过电容的决定式C来
16、判定C的变化，从而判断U的变化。【解答】解：A、根据电容的定义式C，保持S、d不变，电容C不变，当带电量Q减小时，再根据U，知U减小，故A错误；B、根据电容的定义式C，保持Q、d不变，减少其正对面积S，则电容C减小，因带电量Q不变，再根据U，知U增大，故B正确；C、根据电容的定义式C，保持Q、S不变，减少其板间距离d，则电容C增大，因带电量Q不变，再根据U，知U减小，故C错误；D、根据电容的定义式C可知，保持Q、S、d不变，在两板间插入云母片，则电容增大，因带电量Q不变，根据U，知U减小，故D错误。故选：B。4（6分）一质量为m的小球被发射到空中，运动中小球受到方向水平向左、大小为F的恒力作用
17、。忽略空气阻力，重力加速度为g。为了使小球能重新回到发射点，发射速度方向与水平向右方向的夹角应该满足（）AsinBcosCtanDcot【分析】根据题目条件：回到出发点，则有加速度与速度共线且反向，依据矢量的合成法则，及三角知识，即可求解。【解答】解：为了使小球能重新回到发射点，且小球受到重力与恒定向左的作用力，那么发射速度方向必须与小球受到的合力方向相反，根据矢量合成法则，结合三角知识，如下图所示：则有：tan，故ABD错误，C正确；故选：C。5（6分）如图甲所示的装置来探究影响向心力大小的因素。某次探究中，将两个质量相同的小球分别放置在水平长槽横臂的挡板A处和水平短槽横臂的挡板C处，A、C
18、分别到各自转轴的距离相等，传动皮带与变速塔轮PQ之间连接关系俯视图如图乙所示，有RQ2RP，当转动手柄使两个小球在横臂上随各自塔轮做匀速圆周运动时，在球与挡板间的相互作用力作用下使得弹簧测力筒下降，标尺M、N露出的红白相间的格子总数之比为（）A1：4B1：2C4：1D2：1【分析】根据皮带传送线速度大小相等的特点，求出与皮带连接的变速轮塔对应的转动角速度之比。再利用Fm2r求出两个球所需的向心力之比，从而得到弹力之比和格子数之比。【解答】解：变速塔轮PQ通过同一根皮带带动，皮带上的线速度相等，由vr，可得塔轮PQ的转动角速度之比，质量相等的两球放在与塔轮固定在一起的挡板上的A和C处，从图中可以
19、看出两球的转动半径之比为，根据向心力公式Fm2r 可得向心力之比，由此看来，BCD均错误，A正确。故选：A。（多选）6（6分）如图所示，轻绳上端A固定在天花板上，下端C与中点B处分别与质量为m和2m的小球连接。现用与水平方向始终成30角的拉力F将B点处小球向右上方缓慢提升，直到绳AB与竖直方向成60角。关于该过程中绳AB上的弹力FAB和拉力F变化情况的说法正确的是（）30AF一直增大BF一直减小CFAB先减小后增大DFAB先增大后减小【分析】将B点处小球向右上方缓慢提升过程中系统处于平衡态，三个力中重力不变，拉力方向不变，绳子拉力方向改变，以BC整体为研究对象用平行四边形图解的方法即可求解。【
20、解答】解：以BC整体为研究对象，受重力、AB绳的拉力、拉力F，缓慢提升过程中三个力合力始终为零。用矢量三角形画出AB绳的拉力方向变化过程的动态过程，如上图，可知，随着B球的不断升高，AB绳子的拉力与水平方向的夹角越来越小，根据矢量FAB及F长度的变化可以看出：FAB先减小后增大，F一直增大，故AC正确，BD错误。故选：AC。（多选）7（6分）如图所示，钟表挂在竖直墙面上，秒针尾部有一质量为m的圆形小片P，在秒针做匀速圆周运动过程中，以下分析正确的是（）A在任意相等时间内，P所受重力对P做的功相等B在任意相等时间内，P所受重力对P的冲量相等C秒针对P的作用力所做的功等于P的机械能变化量D秒针对P
21、的作用力的冲量等于P的动量变化量【分析】根据Wmgh判断重力做的功；根据Imgt判断重力的冲量；根据秒针对P做功判断P的机械能变化量；根据合外力冲量判断动量变化量。【解答】解：A、根据WGmgh，当秒针向下转时，重力做正功，向上转时，重力做负功，故P所受重力对P所做功不相等，故A错误；B、冲量为Imgt，相等时间内，重力不变，P所受重力对P的冲量相等，故B正确；C、除秒针以外，只有重力对P做功，故秒针对P做功等于P的机械能变化量，故C正确；D、合外力冲量等于动量变化量，只受重力、秒针对它的力，故D错误；故选：BC。（多选）8（6分）如图，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个可以视为质点的带电
22、小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直。N为PQ连线中点，M点位于N点正上方且MPQ构成等边三角形。则下列说法正确的是（）AP带正电，Q带负电BP所带电量的大小与Q所带电量的大小相等C在P、Q所产生的电场与匀强电场叠加后形成的场中，N点电势大于M点电势D在P、Q所产生的电场与匀强电场叠加后形成的场中，M点的场强为零【分析】明确两小球均受电场力和库仑力作用而处于平衡状态，由平衡条件进行分析，从而明确两球的电性及电量大小。根据静电力做功判断两点的电势高低，根据平行四边形定则求M点合场强的大小和方向。【解答】解：AB、可以用假设法判断两球的电性和电量，假设同为正电荷（
23、或负电荷），则Q球（或P球）受两个水平向右（或左）的力，则不可能水平平衡，假设PQ分别为正电和负电荷，则P球受两个水平向右的力，Q球受两个向左的力，则不能水平平衡，故只能是P带负电，Q带正电。若两球的电量不相等，则两球受匀强电场的力不相等，而PQ之间的库仑力是相等的，那么至少有一球不能水平平衡。故A错误，B正确；C、假设有一试探正电荷q从N点移到M点，根据等量异种电荷的特点（连线的中垂线是等势线）PQ的电场对q不做功，而匀强电场对q也不做功，则三个场的叠加场对q不做功，故N点与M点电势相等，故C错误；D、设PQ所带的电量均为Q，相距为r，匀强电场场强为E，根据平衡条件：EQ，所以E。M点的合场
24、强是由三个电场的叠加而成，P和Q在M点的场强大小E1E2，方向互成120，二者的合场强E12E1，方向水平向左，再与匀强电场E合成时，合场强恰好为零，故D正确。故选：BD。三、非选择题：共174分。第2232题为必考题，每个试题考生都必须作答。第3338题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题（共129分）9（5分）某实验小组利用轻弹簧测量物体间的动摩擦因数，设计了如下实验：（1）如图甲，在弹簧的下端悬挂小木块，用刻度尺测出稳定时弹簧的长度L1。（2）将一长木板平放在水平面上，同一小木块放置于木板上表面，如图乙，将图甲中的弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端拴接小木块，使弹簧水平，用力向右拉动长木
25、板，长木板与小木块发生相对运动，当小木块稳定时，测出此时弹簧的长度L2。（3）为了测量出物体间的动摩擦因数，实验小组还只需要获取的一个物理量是B。A弹簧的劲度系数kB弹簧的原长L0C小木块的质量mD当地重力加速度g（4）实验中对动摩擦因数测定的表达式是（使用题中相关物理量字符表示）。（5）在本实验中，请写出一条提高测量动摩擦因数准确度的方法：多次测量求解平均值。【分析】（3、4）对小木块根据平衡条件结合摩擦力的计算公式推导动摩擦因数的表达式，由此分析所要测量的物理量；（5）多次测量求解平均值可以减少误差。【解答】解：（3）在步骤（1）的实验中，根据平衡条件可得：mgk（L1L0）在步骤（2）的
26、实验中，对小木块根据平衡条件可得：mgk（L2L0）联立解得：所以要测量出物体间的动摩擦因数，实验小组还需要测量弹簧的原长L0，故B正确、ACD错误；（4）根据（3）可得动摩擦因数测定的表达式是；（5）多次测量求解平均值。故答案为：（3）B；（4）；（5）多次测量取平均值。10（10分）在研究标有额定工作状态为“3V、1.5W”的小灯泡的伏安特性实验中，实验室提供以下器材电流表A量程600mA，内阻约为0.3灵敏电流计G满偏电流Ig500A，阻值R600电阻箱R最大阻值9999.9滑动变阻器R1最大阻值为10滑动变阻器R2最大阻值为500滑动变阻器E电动势为4V，内阻不计开关，导线若干（1）实
27、验设计电路如图甲所示，因需要将灵敏电流计G与电阻箱组装改装成一个量程3V的电压表，请在虚线框中画出电压表的改装电路，并将电阻箱的阻值调到 5400.0，再将灵敏电流计表盘上的电流参数修改为对应的电压表的电压参数。（2）为了提高测量的准确度与有效性，应该选择的滑动变阻器为 R1（选填“R1”或“R2”）。（3）用连线代替导线将图乙中实物连接为完整电路。（4）在实验过程中，应先将滑动变阻器的滑片P置于变阻器的左端，再闭合S，将滑片P向右调节，得到多种状态下小灯泡实际工作的电压与电流的对应数据。（5）描绘出的小灯泡UI曲线如图丙所示，将该规格的两个相同小灯泡串联后再与一电源电动势E4V、内阻r5的新
28、电源相连接，则每个小灯泡在该电路中的实际工作功率为 0.380W（保留三位有效数字）。【分析】（1）把灵敏电流计改装成电压表需要串联分压电阻，应用串联电路特点与欧姆定律求出串联电阻阻值。（2）根据实验原理及实验要求选择滑动变阻器；（3）按电路图连接实物，注意线条不要交叉；（5）写出灯泡电压与电流的UI图象的函数表达式，在小灯泡的伏安曲线中画出该直线，由交点坐标求出实际功率。【解答】解：（1）将灵敏电流表改装为电压表，需串联一个大的分压电阻，其阻值R5400.0；（2）由于本实验要求调压范围大，所以滑动变阻器采用分压接法，故滑动变阻器选择最大阻值较小的R1；（3）按图连接实物如图所示；（5）两个
29、相同的灯泡接入新电源后，根据欧姆定律写出灯泡的电压的表达式为2UEIr，代入数据可得：U22.5I，将此函数在灯泡的UI曲线中画出来，如图所示。图象的交点坐标为（0.32A，1.20V），所以灯泡的实际功率为PUI1.200.32W0.380W故答案为：（1）如图、5400.0；（2）R1；（3）如解析所示；（5）0.38011（12分）科技在我国的“蓝天保卫战”中发挥了重要作用，某科研团队设计了一款用于收集工业生产中产生的固体颗粒的装置，其原理简图如图所示。固体颗粒通过带电室时带上正电荷，颗粒从A点无初速度地进入加速区，经B点进入径向电场区，沿圆弧BC运动，再经C点竖直向下进入偏转电场区，最
30、终打在竖直收集挡板上的G点。建立如图所示坐标系，带电室、加速区、径向电场区在第二象限，偏转电场区和挡板在第四象限。已知固体颗粒的比荷103C/kg，加速区板间电压为U2103V，圆弧BC上各点的场强大小相同且为E12.5104V/m、方向都指向圆弧BC的圆心D点，偏转电场大小为E24104V/m、方向水平向右，挡板距离y轴0.2m。不计重力、空气阻力及颗粒间的作用力，求：（1）带电固体颗粒离开加速区的速度大小及圆弧BC的半径；（2）G点与x轴之间的距离。【分析】在加速区由动能定理求解离开加速区的速度，粒子在径向电场中沿圆弧运动，速度方向始终与电场方向垂直，即做匀速圆周运动，电场力为电荷做圆周运
31、动的向心力，粒子在电场E2中做类平抛运动【解答】解：（1）设粒子离开加速区的速度为v0， 在加速区由动能定理：qUm，21032103mm2/s2，v02m/s；粒子在径向电场中沿圆弧运动，速度方向始终与电场方向垂直，即做匀速圆周运动，电场力为电荷做圆周运动的向心力， 即mqE1，Rm0.16m；（2粒子在电场E2中做类平抛运动，设落到G点的时间为t则x，X为挡板到y轴的距离0.2m，解得t0.1s，所以G点到x的距离dv0t，求得d0.2m. 答：（1）带电固体颗粒离开加速区的速度大小为2m/s，圆弧BC的半径为0.16m； （2）G点与x轴之间的距离为0.2m.12（20分）如图所示，滑块
32、B置于水平面上，木箱C置于滑块B顶端，且木箱C的左端与B的左端对齐，B、C处于静止状态。与B完全相同的滑块A以速度v与滑块B正碰，碰撞时间极短，碰后二者粘在一起。当A、B、C三者达到共同速度时，木箱C刚好从滑块B上滑动到滑块A上，即C的右端与A的右端对齐。已知：滑块A、B的质量MAMBm，木箱C的质量MC2m，A、B与水平面间的动摩擦因数12，C与A、B顶部的动摩擦因数2，重力加速度为g，运动过程中C不会从A、B上滑落。求：（1）滑块A与滑块B碰后瞬间的共同速度v；（2）碰撞瞬间AB整体的加速度大小、C的加速度大小以及木箱C的长度L；（3）从滑块A与滑块B碰后到滑块A、B速度减为0的过程中，整
33、个系统因摩擦而产生的热量Q。【分析】AB碰撞瞬时动量守恒，可以利用动量守恒定律求共同速度；碰后由于AB相对C滑动，因此C受到摩擦力作用产生加速度开始加速运动，AB整体由于C的摩擦力减速，可用牛顿第二定律分别求加速度，结合运动学公式求出两者相对位移即为C的长度。系统因摩擦产生的热量Q可结合功能关系求解。【解答】解：（1）滑块A与滑块B碰撞时，动量守恒，有MAv0（MA+MB）v解得（2）碰撞后，木箱C做加速运动，加速度大小为a1；滑块AB做减速运动，加速度大小为a2；设经过t1，三者达到共速v1，木箱C加速2MCgMCa1解得a1g滑块A、B一起减速1（MA+MB+MC）g+2MCg（MA+MB
34、）a2解得a25g根据运动学关系，有解得木箱C运动的位移为滑块A、B运动的位移木箱C的长度为LxABxC解得木箱C的长度为（3）因为21木箱C与滑块AB以不同的加速度做减速运动，木箱C的加速度大小为a1，设滑块的加速度大小为a31（MA+MB+MC）g2MCg（MA+MB）a3解得a33g滑块A、B一起继续减速直至减为0，设减速时间为t2，0v3a3t2解得t2时间后，木箱C减速到v2v2v1a1t2解得由能量守恒定律有解得答：（1）滑块A与滑块B碰后瞬间的共同速度v；（2）碰撞瞬间AB整体的加速度大小为g、C的加速度大小为5g，木箱C的长度（3）从滑块A与滑块B碰后到滑块A、B速度减为0的过
35、程中，整个系统因摩擦而产生的热量Q。（二）选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答，如果多做，则每科按所做的第一题计分。物理-选修3-3（15分）（多选）13（5分）关于气体内能，下列说法正确的是（）A气体的内能是分子热运动的动能和分子间的势能之和B气体被压缩时，内能可能减小C气体吸收热量后，温度一定升高D一定质量的某种理想气体的内能只与温度有关E当理想气体的状态改变时，内能一定发生改变【分析】气体的内能是分子热运动的动能和分子间的势能之和；根据热力学第一定律UW+Q，分析得出内能的变化，从而得到温度如何变化，一定质量的理想气体的内能，只跟温度有关，温度改
36、变时，其内能一定改变。【解答】解：A、气体的内能是分子热运动的动能和分子间的势能之和，故A正确；B、气体被压缩时，外界对气体做功W0，如果向外界放热Q0，根据热力学第一定律，UW+Q，可能U0内能减小，故B正确；C、根据热力学第一定律，UW+Q，气体吸收热量，若同时对外做功，气体的内能不一定增大，温度不一定升高，故C错误；D、理想气体分子间无分子势能，故一定质量的某种理想气体的内能只与温度有关，故D正确；E、一定质量的理想气体的状态改变时，若温度不变，则其内能不变，故E错误；故选：ABD。14（10分）如图所示，一定质量的理想气体在状态A时压强为2.0105Pa，经历ABCA的过程，整个过程中
37、对外界放出154.5J的热量。求：（i）该气体在C状态下的压强pC；（ii）在BC过程中外界对该气体所做的功。【分析】（i）根据图示图象分析清楚气体状态变化过程，求出气体状态参量，应用查理定律求出在状态C时气体的压强。（ii）分析清楚气体状态变化过程，求出气体内能变化量，应用热力学第一定律求出在BC过程中外界对该气体所做的功。【解答】解：（i）气体从C到A过程体积不变，由查理定律得：代入数据解得：pC4105Pa（ii）ABCA整个过程，外界对气体做功WWAB+WBC，气体从A到B过程外界对气体做功：WABpA（VAVB）ABCA整个过程，气体内能不变，U0，由热力学第一定律得：UW+Q代入数
38、据解得：WBC554.5J在BC过程中外界对该气体所做的功为554.5J。答：（i）该气体在C状态下的压强pC是4105Pa。（ii）在BC过程中外界对该气体所做的功是554.5J。物理-选修3-4（15分）15一列机械波以5m/s的速度，沿x轴负方向传播。在t10时，波形图如图所示，P、Q质点的平衡位置分别为1.0m、2.0m。则质点P振动的周期Ts；t20.35s时，质点Q的振动方向为y轴 正方向（填“正”或“负”）；t30.45s时，质点P的加速度大小 等于（填“大于”、“等于”或“小于”）质点Q的加速度大小。【分析】根据波形图可以读出波长，然后利用求出波速；根据同侧法可以找出0时刻时P
39、Q的振动方向，由于，所以质点正在y轴正方向运动；由于，所以P、Q离开平衡位置的位移大小相等，回复力大小相等，加速度大小相等.【解答】解：由图可知，波长2m则波的周期为：质点P振动的周期与波的周期相同。由于波沿x轴负方向传播，根据同侧法可知在t10时，质点Q向y轴正方向振动，由于所以t20.35s时，质点Q的振动方向为y轴正方向。由于波沿x轴负方向传播，可知在t10时，根据同侧法可知质点P由平衡位置向y轴负方向振动，质点Q由平衡位置向y轴正方向振动，由于所以P、Q离开平衡位置的位移大小相等，回复力大小相等，加速度大小相等.故答案为：；正；等于.16如图所示，半径为R的半圆形玻璃砖。OP距离dR。
40、当从P点入射的光线与界面的夹角30时，光能够射到Q点（OQ连线垂直于界面OP）。已知真空中的光速为c，求：（1）半圆形玻璃砖的折射率及出射角；（2）光在玻璃砖中从P到Q经历的时间。【分析】（1）画出光路图，在P点由折射定律求出折射率，在Q点由折射定律求出出射角；（2）根据几何知识求解光在玻璃砖中的路程，由n求解光在玻璃砖中的速度，再分析光在玻璃砖中的传播时间。【解答】解：（1）由题意，光路如图所示：由几何关系可知：i90sin在P点，由折射定律可知：n联立解得：n在Q点，由折射定律可知：n由几何关系可知：解得：60（2）设从P到Q经过的光程为s，则scosR设光在玻璃砖中的速度为v，则n则svt联立解得光在玻璃砖中从P到Q经历的时间为：t答：（1）半圆形玻璃砖的折射率为及出射角为60；（2）光在玻璃砖中从P到Q经历的时间为。26 / 26
