2021屆四川天府名校高三（上）12月診斷性大聯(lián)考理綜物理試題（解析版）

2021屆天府名校12月高三診斷性考試

理綜物理部分

二、選擇題：本題共8小題，每小題6分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第14~18題只有一項(xiàng)

符合題目要求，第19~21題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分,

有選錯(cuò)的得0分。

1.如圖所示，質(zhì)量為M的木板靜置于水平桌面上，右端恰處于A點(diǎn)，其上疊放著質(zhì)量為〃，的木塊?，F(xiàn)給兩

者一個(gè)相同的初速度％兩者保持相對(duì)靜止做勻減速運(yùn)動(dòng)，停下來時(shí)木板的右端恰處于8點(diǎn)。如果在兩者運(yùn)

動(dòng)到AB中點(diǎn)時(shí)迅速將木塊向上拿開，則木板停下來時(shí)右端處于（）

,阿

|M~\

/7//7////77

AB

A.8點(diǎn)左側(cè)

B.B點(diǎn)右側(cè)

C.B點(diǎn)、

D.因?yàn)楦鹘佑|面的動(dòng)摩擦因數(shù)未知，所以無法判斷

【答案】C

【解析】

【分析】

【詳解】當(dāng)兩者疊放在一起都做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度為

〃（M+m）g

a=——--------=〃g

M+m

當(dāng)兩者運(yùn)動(dòng)一半位移時(shí)迅速將木塊向上拿開時(shí)，不影響木板的運(yùn)動(dòng)，木塊以木板拿開時(shí)的速度為初速度繼

續(xù)做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度

,RMg

a=——

M

顯然木板的加速度不變，所以木板停下來時(shí)右端仍處于B點(diǎn)。

故選Co

2.笳是核聚變重要的核燃料之一，它的某個(gè)核反應(yīng)的方程為X+：Hf；He+；n。已知X、：H、：He和：n

的質(zhì)量分別為2.041u、3.0161u,4.0026u和1.0087u、1u相當(dāng)于931.5MeV,由上述反應(yīng)方程和數(shù)據(jù)可

知（)

A.X為；HB.該反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為0.0289u

C.該反應(yīng)釋放出的能量約為17.6MeVD.:He的比結(jié)合能比；H的比結(jié)合能小

【答案】C

【解析】

【分析】

【詳解】A.根據(jù)核反應(yīng)前后的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，可判斷X為：H,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.反應(yīng)中的質(zhì)量虧損

A/??=2.0141?+3.0161M—4.0026M—1.0087?=0.0189M

選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.由愛因斯坦質(zhì)能方程可知釋放的能量為

AE=0.0189x931.5MeV?17.6MeV

選項(xiàng)C正確；

D.因反應(yīng)放出能量，貝吟He的比結(jié)合能比；H的比結(jié)合能大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選C。

3.2020年10月8日《中國(guó)青年網(wǎng)》消息，同時(shí)就職于美國(guó)華盛頓州立大學(xué)和德國(guó)柏林工業(yè)大學(xué)的教授德克

?舒爾策一馬庫(kù)赫牽頭與天文學(xué)家同行合作，從行星年齡、質(zhì)量、體積、表面溫度。是否有水、與恒星距離

等方面確定“超宜居”標(biāo)準(zhǔn)，最終從4500顆已知地外行星中篩選出24顆“超宜居”行星。如果某顆“超宜

居”行星的半徑為R,它的某顆衛(wèi)星在距其表面耳的圓形軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期為T。已知引力常量

為G,則下列說法正確的是（）

A.該“超宜居”行星的質(zhì)量用=4G（"1”）

GT2

B.該“超宜居”行星的密度「=南下

C.衛(wèi)星繞該“超宜居”行星運(yùn)行的軌道半徑越大，線速度越大

D.衛(wèi)星繞該“超宜居”行星運(yùn)行的軌道半徑越小，角速度越小

【答案】A

【解析】

【分析】

【詳解】A.衛(wèi)星圍繞“超宜居”行星運(yùn)行，根據(jù)萬有引力提供向心力可得

「Mm,八，、4乃

G--------7=〃?(/?+%)—7-

(R+〃)2T2

解得“超宜居”行星的質(zhì)量

4/(R+/7)3

M----------------

GT2

選項(xiàng)A正確;

B.“超宜居”行星體積

V」乃R

3

則其密度為

M3萬(H+〃)3

p=---=--------------

VGT-fC

選項(xiàng)B錯(cuò)誤;

C.根據(jù)

—Mmv~

G-=m—

廣r

可得

V產(chǎn)

可知衛(wèi)星的軌道半徑越大，則線速度越小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤;

D.根據(jù)

「Mm2

G——=mcor

可得

可知衛(wèi)星的軌道半徑越小，則角速度越大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤;

故選Ao

4.如圖所示，一個(gè)a粒子射入某電場(chǎng)，在僅受電場(chǎng)力的作用下，其運(yùn)動(dòng)的軌跡為關(guān)于），軸對(duì)稱的拋物線,

且先后經(jīng)過A、B兩點(diǎn)時(shí)動(dòng)能相等，則下列說法不正確的是（）

A.該電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)

B.電場(chǎng)方向沿y軸正方向

C.A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)相等

D.夕粒子經(jīng)過。點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為零

【答案】D

【解析】

【分析】

【詳解】A.。粒子射入某電場(chǎng)，在僅受電場(chǎng)力的作用下，由運(yùn)動(dòng)的軌跡為拋物線可知a粒子做的是勻變

速運(yùn)動(dòng)，則受力為恒力，所以電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，A正確；

B.根據(jù)拋物線的開口方向可知，a粒子所受到的電場(chǎng)力方向豎直向上，電場(chǎng)方向沿y軸正方向，B正確；

C.粒子在電場(chǎng)中只受電場(chǎng)力運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和電勢(shì)能之和不變，先后經(jīng)過A、2兩點(diǎn)時(shí)動(dòng)能相等，則電勢(shì)能相同，

A、8兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，C正確；

D.a粒子在。點(diǎn)時(shí)有沿x軸方向速度，如果沒有水平方向速度，速度為零則在0點(diǎn)以后將做直線運(yùn)動(dòng),

所以a粒子經(jīng)過。電時(shí)的動(dòng)能不為零，D錯(cuò)誤。

故選D。

5.交流發(fā)電機(jī)輸出電壓隨時(shí)間的變化圖像如圖甲所示，發(fā)電機(jī)輸出端與理想變壓器原線圈相連，變壓器與

用電器電路如圖乙所示。已知電流表、電壓表均為理想電表，通過滑動(dòng)觸頭Q可以調(diào)節(jié)副線圈的匝數(shù)，則

下列說法正確的是（）

A.發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速為100兀轉(zhuǎn)/秒

B.在r=0.005s時(shí)，電壓表的示數(shù)為360V

C.僅將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)，定值電阻Ro的功率減小。

D.僅將滑動(dòng)觸頭Q向上滑動(dòng)，電流表的示數(shù)變大

【答案】D

【解析】

【分析】

【詳解】A.由圖甲可知，周期為0.02s,所以發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速為50轉(zhuǎn)/秒。故A錯(cuò)誤；

B.由圖甲可知，交流電壓的最大值為36夜V，則電壓表的示數(shù)即有效值為36V。故B錯(cuò)誤；

C.當(dāng)滑動(dòng)觸頭Q位置不變時(shí)，輸出電壓不變，此時(shí)滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)，負(fù)載電阻減小，輸出電流增加，

定值電阻的功率增大。故C錯(cuò)誤；

D.滑動(dòng)觸頭P不變，將滑動(dòng)觸頭Q向上滑動(dòng)，則輸出電壓變大，易知輸出功率變大，而輸入功率與輸出功

率相等，則變壓器輸入功率變大，原線圈中電流表的示數(shù)變大。故D正確。

故選D。

6.如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑水平導(dǎo)軌上放有一個(gè)凹槽，其質(zhì)量為M=10kg。凹槽以初速度v=6m/s勻速運(yùn)動(dòng)。

某時(shí)刻在凹槽內(nèi)無初速度放置一個(gè)質(zhì)量為膽=2kg的物塊，物塊與凹槽之間存在摩擦，若物塊與滑塊碰撞過

程中無機(jī)械能損失，則在此后的運(yùn)動(dòng)過程中（）

A.凹槽與物塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

B.凹槽與物塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒

C.凹槽與物塊的最終速度均為5m/s

D.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量為55J

【答案】BC

【解析】

【分析】

【詳解】A.凹槽與物塊之間有滑動(dòng)摩擦，會(huì)損耗機(jī)械能。A錯(cuò)誤；

B.凹槽與物塊組成的系統(tǒng)合外力為零，摩擦力是系統(tǒng)內(nèi)力，所以動(dòng)量守恒。B正確;

C.對(duì)系統(tǒng)，動(dòng)量守恒，二者最終共速，有

Mv()=(M+m)v

解得

u=5m/s

C正確；

D.對(duì)系統(tǒng)，根據(jù)能量守恒得

11,

72

Q=-Mvl--（M+m）v=30J

D錯(cuò)誤。

故選BC。

7.如圖所示，斜面體的高BC為“，底邊AB水平且長(zhǎng)度為2d。在A點(diǎn)正上方有間距相等的。、E、尸三點(diǎn),

AD=DE=EF=d,。為AC的中點(diǎn).現(xiàn)在。點(diǎn)將一小球以初速度出水平向右拋出，恰好垂直打在斜面上，已

知重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力，則下列說法正確的是（）

I

A.小球落在斜面上時(shí)的速度大小為百%

B.小球飛行時(shí)間為一組

g

C.小球一定落在。點(diǎn)

D.若小球從尸點(diǎn)水平向右拋出，初速度合適時(shí)有可能垂直斜面擊中C點(diǎn)

【答案】BD

【解析】

【分析】

【詳解】B.假設(shè)/C鉆=6,小球垂直打在斜面上，將落點(diǎn)速度分解在水平方向和豎直方向，則有

tan—

匕gt

由幾何關(guān)系有

BC

ntan0=---

AB2

解得小球的飛行時(shí)間f，故B正確;

g

A.小球落在斜面上的速度為u石％,故A錯(cuò)誤:

sin。

C.水平方向的位移為

2%2片

gg

豎直方向的位移為

由幾何關(guān)系可知小球一定是落在A、0兩點(diǎn)之間，故C錯(cuò)誤;

D.由前面分析可知，小球垂直打在斜面上，則小球的水平位移和豎直位移相等，所以若小球從尸點(diǎn)水平向

右拋出，初速度合適時(shí)有可能垂直斜面擊中C點(diǎn)，故D正確。

故選BD。

8.如圖甲所示，絕緣斜面MNQP。上有兩條與底邊NQ平行的虛線C。、EF,兩條虛線之間存在垂直于斜

面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。單匝正方形金屬框Hcd從斜面上虛線CQ上方某一位置由靜止釋放，金屬框下滑過程

中他邊始終與斜面底邊NQ平行，以釋放瞬間為仁0時(shí)刻，其回圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（）

A.當(dāng)必邊進(jìn)入磁場(chǎng),〃邊尚未進(jìn)人時(shí),金屬框中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍-b—c-d—a

B.當(dāng)成邊進(jìn)入磁場(chǎng),cd邊尚未進(jìn)入時(shí),金屬框仍加速運(yùn)動(dòng)

C.當(dāng)ah邊進(jìn)入磁場(chǎng),cd邊尚未進(jìn)入時(shí),金屬框勻速運(yùn)動(dòng)

D.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度可能大于金屬框的邊長(zhǎng)

【答案】CD

【解析】

【分析】

【詳解】A.由右手定則可知，必邊進(jìn)入磁場(chǎng)后（4邊還未進(jìn)入）產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)閍-d-Cf%一a,A

錯(cuò)誤；

BC.金屬框"cd在斜面上由靜止釋放后，先做勻加速運(yùn)動(dòng)，A）時(shí)刻"邊進(jìn)入磁場(chǎng)，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)

電流并受到安培力作用，開始勻速運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤，C正確；

D.設(shè)金屬框的邊長(zhǎng)為L(zhǎng),磁場(chǎng)的寬度為上，若心＜心，則2”時(shí)刻金屬框完全進(jìn)入磁場(chǎng)，3ro時(shí)刻金屬框開

始減速運(yùn)動(dòng)，說明"邊開始離開磁場(chǎng)，若則2ro時(shí)刻曲邊剛好離開EF邊界，但以邊尚未進(jìn)入磁

場(chǎng)，3/0時(shí)刻金屬框開始減速運(yùn)動(dòng)，說明cd邊剛好進(jìn)入磁場(chǎng)，即磁場(chǎng)的寬度可能大于也可能小于金屬框的邊

長(zhǎng)，D正確。

故選CD。

第II卷

三、非選擇題：本卷包括必考題和選考題兩部分。第22~32題為必考題，每個(gè)試題考生都必

須作答。第33~38題為選考題，考生根據(jù)要求作答。

（一）必考題（共129分）

9.某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)。

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器-紙帶

,工^,限位孔

申律3g3”/?S"?"?”紇

甲乙

（1）安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，應(yīng)注意使兩個(gè)限位孔；

（2）某次實(shí)驗(yàn)打出的紙帶不小心斷了一段，剩余部分如圖乙所示，圖中已標(biāo)出相鄰兩點(diǎn)之間的距離，已知打

點(diǎn)周期為T,重力加速度為g,則打“5”這個(gè)點(diǎn)時(shí)重錘的速度大小為；如果選取“5”與“9”這兩個(gè)點(diǎn)分

析，滿足關(guān)系時(shí)，重錘下落過程中機(jī)械能守恒。

1222

【答案】（1）.同一豎直線上（2）?號(hào)（3）.8gT（52+53+54+55）=（.y5+56）-（5,+52）

【解析】

【分析】

【詳解】?jī)蓚€(gè)限位孔在同一豎直線上，重錘下落時(shí)紙帶與限位孔之間的摩擦力才會(huì)最小，實(shí)驗(yàn)誤差小。

⑵⑵⑶打“5”這個(gè)點(diǎn)時(shí)重錘的速度大小為

_S]+§2

2T

同理，打“9”這個(gè)點(diǎn)時(shí)重錘的速度大小為

$+$6

%

2T

如果選取“5”與“9”這兩個(gè)點(diǎn)分析，滿足關(guān)系

mg(s2+s3+s4+s5)^刎宕一4）

即當(dāng)

8gT“S2+S3+S4+$5）=（$5+$6）2—（S[+$2）2

此時(shí)，重錘下落過程中機(jī)械能守恒。

10.某同學(xué)要描繪一個(gè)小燈泡的伏安特性曲線，小燈泡上標(biāo)有“2.8V1.4W”字樣。實(shí)驗(yàn)室可供選用的器材如

下：

A.電流表Ai（量程為0.6A,內(nèi)阻約為2。）

B.電流表A2（量程為10mA,內(nèi)阻為100C）

C.電壓表Vi（量程為15V,內(nèi)阻約為5kC）

D.定值電阻R（阻值為200。）

E.定值電阻幻（阻值為1kC）

F.電源E（電動(dòng)勢(shì)為3V,內(nèi)阻不計(jì)）

G.滑動(dòng)變阻器&（0?5C,允許通過的最大電流為2A）

H.滑動(dòng)變阻器&（0?100允許通過的最大電流為0.5A）

I.開關(guān)S、導(dǎo)線若干

⑴測(cè)量小燈泡電流應(yīng)選用（填“AF或"A2”），滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用（填或"用”）；

（2）測(cè)量小燈泡兩端的電壓時(shí)，該同學(xué)認(rèn)為電壓表V的量程太大，不能使用。他用另一個(gè)電流表與定值電阻

（填“品”或“&”）_______（填“串”或“并”）聯(lián)改裝成電壓表；

（3）在圖示的虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)的電路圖并標(biāo)出所選器材的代號(hào)。

【答案】(l).Ai(2).R3(3).RI(4).串(5).見解析

【解析】

【分析】

【詳解】根據(jù)小燈泡上的標(biāo)志“2.8V1.4W”，可知其額定電流為0.5A,所以測(cè)量小燈泡電流應(yīng)選電

流表Ai；因?yàn)橐枥L小燈泡伏安特性曲線，需要電壓從。開始變化，所以滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，故

選小量程滑動(dòng)變阻器R3。

(2)[3]]4|小量程電流表改裝成電壓表需要串聯(lián)一個(gè)電阻，根據(jù)串并聯(lián)電路關(guān)系，可得

代入數(shù)據(jù)可得U=3V,故選電流表A2與定值電阻R串聯(lián)改裝為量程為3V的電壓表剛好滿足實(shí)驗(yàn)要求。

(3)[5]滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，因?yàn)殡娮栎^小，所以電流表Ai外接，電路圖如下圖所示

11.盡管我國(guó)糧食生產(chǎn)連年豐收，對(duì)糧食安全還是始終要有危機(jī)意識(shí)。為了確保糧食安全，某糧庫(kù)積極存

購(gòu)秋糧，如圖所示，糧袋卸車后先置于勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平傳送帶上，并最終與水平傳送帶以共同速度vo=2m/s

勻速運(yùn)動(dòng)。水平傳送帶右端緊靠長(zhǎng)為/=40m,傾角?37°的順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的傾斜傳送帶，設(shè)糧袋經(jīng)過兩條傳

送帶交接處時(shí)速度大小不變。糧袋可視為質(zhì)點(diǎn)，糧袋與傾斜傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)/『0.8,重力加速度

g=10m/s2,sin37"=0.6。

(1)如果傾斜傳送帶勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的速度大小為尸4m/s,求糧袋從傾斜傳送帶底端運(yùn)動(dòng)到頂端的時(shí)間；

(2)如果傾斜傳送帶勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的速度大小可以調(diào)節(jié)，求糧袋運(yùn)動(dòng)到項(xiàng)端的最大速度。

【答案】(l)11.25s；(2)6m/s

【解析】

【分析】

【詳解】（1）糧袋在傾斜傳送帶上加速時(shí)的加速度大小為

Vgcos"gsine=。4zs2

mm

糧袋達(dá)到傾斜傳送帶速度時(shí)所用的時(shí)間為

v-v_

彳=-----a=5s

a

糧袋達(dá)到傾斜傳送帶速度時(shí)的位移為

糧袋從底端到頂端所用時(shí)間為

I—x..__

t=人------=11.25s

v

（2）糧袋在傾斜傳送帶上一直加速時(shí)，運(yùn)動(dòng)到頂端時(shí)的速度最大，由

V；-VQ=2al

代入數(shù)據(jù)解得

v,=6m/s

12.如圖所示，在豎直平面內(nèi)的坐標(biāo)系xOy的第一象限與第四象限內(nèi)有一條垂直于x軸的虛線MMMN馬

x軸的交點(diǎn)為。。在y軸與虛線MN之間有勻強(qiáng)電場(chǎng)與勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向豎直向上，場(chǎng)強(qiáng)大小為Ei；x軸

上方的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為5,x軸下方的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小

為B2,3=2良。在第二象限內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為上。一個(gè)質(zhì)量為〃八電荷量為+夕的

帶電液滴從P點(diǎn)由靜止釋放，恰經(jīng)過原點(diǎn)。進(jìn)入第四象限后，開始做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知P點(diǎn)坐標(biāo)為（-3d,

4d）,Bi=即（g為重力加速度），液滴通過。點(diǎn)后穿過x軸一次，最后垂直于MN射出磁場(chǎng)，sin37°

=0.6,cos37°=0.8o求：

⑴場(chǎng)強(qiáng)Ei、Ei大小；

⑵虛線MN與y軸的距離；

⑶液滴從P點(diǎn)釋放到離開磁場(chǎng)的時(shí)間。

.3〃吆,*53%、/d

【答案】(1)艮=-7^；(2)64(3)(4+--)/—

4q60V2g

【解析】

【分析】

【詳解】(1)液滴在第一、四象限內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)電場(chǎng)力與重力大小相等、方向相反，故有

E\q=tng

則

q

在第二象限，液滴在尸點(diǎn)由靜止釋放后沿直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)液滴進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度方向與x軸成a角則

4d4

tan?=---=—

3d3

解得

a=53°

合力必沿尸。方向，所以

mg

tana=-：-

E2q

解得

3mg

E2=——

4q

(2)設(shè)液滴經(jīng)過。點(diǎn)時(shí)的速度大小為P,則

3Eiqd+4m(>d=gmv2

解得

y二|V^

V

qvBz-m—

可得

Ri=3d

同理可解得液滴在x軸上方磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑

3,

Ri=-d

2

所以虛線MN與)，軸的距離

x-2&sin53°+Risin53°=6d

(3)液滴在第二象限的加速度

以=1.25/咫=]25g

mm

液滴在第二象限的運(yùn)動(dòng)時(shí)間

液滴在光軸上方磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期

_2?R[_6TTId

液滴從尸點(diǎn)移動(dòng)到離開磁場(chǎng)的時(shí)間

d

t=t]+-------

2?

13.如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為M、上端開口的圓柱形導(dǎo)熱氣缸內(nèi)有兩個(gè)質(zhì)量均為，〃的活塞A、B,兩活塞面積

均為S,與氣缸圍成的空間I、n內(nèi)分別封閉有一定質(zhì)量的同種理想氣體?，F(xiàn)在活塞A的中間系一根細(xì)線，

將氣缸懸掛在天花板上，氣缸呈豎直狀態(tài)，I、II兩部分體積相等，氣體溫度相同。已知兩活塞與氣缸間光

滑且不漏氣，大氣壓強(qiáng)為⑷。重力加速度為g,則I內(nèi)理想氣體的壓強(qiáng)為一；I內(nèi)理想氣體的質(zhì)量_______

（填''大于”“等于”或“小于”）II內(nèi)理想氣體的質(zhì)量。

⑵.小于

【解析】

【分析】

【詳解】［1］對(duì)氣缸受力分析有

p2S+Mg=p0S

對(duì)氣體間的隔板，受力分析有

P]S+mg=p2s

(M+ni)g

II內(nèi)同種氣體溫度、體積均相同，壓強(qiáng)大的質(zhì)量大。所以I內(nèi)理想氣體的質(zhì)量小于II內(nèi)理想氣體的質(zhì)

量。

14.如圖所示，粗細(xì)均勻的"U"形管豎直放置，左管封閉、右管開口，管內(nèi)的水銀柱封閉一定質(zhì)量的理想氣

體，氣柱長(zhǎng)度L=20cm,左右兩管中水銀柱的高度差為6=8cm,已知環(huán)境溫度%=27。C,熱力學(xué)溫度與攝氏

溫度間的關(guān)系為7^+273K,大氣壓強(qiáng)po=76cmHg。（計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

（1）若在右管緩慢注人水銀，計(jì)算當(dāng)兩管液面相平時(shí)左管中氣柱的長(zhǎng)度；

（2）若給左管氣體加熱，計(jì)算當(dāng)兩管液面相平時(shí)左管中氣柱的攝氏溫度。

【答案】(l)17.9cm；(2)129℃

【解析】

【分析】

【詳解】(1)由于緩慢注入水銀，因此管內(nèi)氣體發(fā)生等溫變化。

初態(tài)壓強(qiáng)

Pi=(76-8)cmHg=68cmHg

體積

Vt=SL

設(shè)注入水銀兩管液面相平時(shí)，氣柱的長(zhǎng)度為d,則此時(shí)氣體的體積

V2=Sd

此時(shí)氣體的壓強(qiáng)

p、=76cmHg

由玻意耳定律可知

0M=PM

解得

17.9cm

(2)設(shè)加熱后氣體的溫度為4,初始溫度

Ti=300K

加熱后氣體的體積為

h

匕=S(L+/)

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得

PM_%匕

解得

T2?402K

當(dāng)兩管液面相平時(shí)左管中氣柱的攝氏溫度

7=(402—273)℃=129℃

15.如圖所示，一列簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中沿x軸正方向傳播，。點(diǎn)為波源。設(shè)U0時(shí)刻波源從平衡位置沿

y軸負(fù)方向開始振動(dòng)，經(jīng)/=0.7s。在x軸上。至10m范圍第一次形成如圖所示的波形，則下列說法正確的是

A.該簡(jiǎn)諧橫波的周期為0.4s

B.44m處的質(zhì)點(diǎn)的位移總是-2m

C.A-6m處的質(zhì)點(diǎn)的振幅為4m

D.416m處質(zhì)點(diǎn)在0~ls內(nèi)通過的路程為4m

E.該波的波速大小為20m/s

【答案】ADE

【解析】

【分析】

【詳解】A.由于波源的起振方向沿y軸負(fù)方向，因此各質(zhì)點(diǎn)的起振方向均向下，故經(jīng)過r=0.7s,波傳播到

3

14m處，正好1一個(gè)周期，所以周期為T=0.4s,故A正確；

4

E.由圖象可知波長(zhǎng);l=8m,所以波速為

A