1、專題14.5與液柱相關的計算問題1. (2020 廣西南寧一模)如圖所示,粗細均勻的U形管左端封閉,右端開口,兩豎直管長為L=50 cm,水平管 長d=20 cm,大氣壓強p0相當于76 cm高水銀柱產生的壓強。左管內有一段1y8 cm長的水銀封住長為1a=30 cm長的空氣柱,現將開口端接上帶有壓強傳感器的抽氣機向外抽氣,使左管內氣體溫度保持不變而右管內 壓強緩緩降低，要把水銀柱全部移到右管中。(g取10 m/s?)求右管內壓強至少降為多少？【參考答案】2.87X104 Pa【名師解析】以左管中封閉氣體為研究對象初態：Pi+Pia=Pa,得:a=PLPic=9. 248 X 10； PaVl

2、=1jS=30S未態:由題意知，水銀柱全部移到右管中#產(li+d) S= (50+20) S=70S根據玻意耳定律,有PiViPsVapM得 口產 V2 =3.96X101Pa右管內壓強降為p'P* +P1O=P3解得：p' =pa-pio=2. 87 X104 Pa2. (2020 安徽合肥質檢)圖示為一上粗下細且下端開口的薄壁玻璃管,管內有一段被水銀密閉的氣體,下管足夠長,圖中管的截面積分別為S,=2 cm3, Sa=l cd,管內水銀長度為h尸h=2 cm,封閉氣體長度1=10 c叫大氣壓強p。相當于76 cm高水銀柱產生的壓強,氣體初始溫度為300 K,若緩慢升高氣體

3、溫度。(g取10 m/s?)試求：(1)當粗管內的水銀剛被全部擠出時氣體的溫度；當氣體溫度為525 K時，水銀柱上端距玻璃管最上端的距離。【參考答案】(1)350 K (2)24 cm【名師解析】設全部進入細管，水銀長度為X°A產 I + h2s?V il=hLSL+h2s2=xSa, J導 x2 zzi casepL=po-(ph畛0 792 X10' F% pa=pc-Px=9. 52 X10d Fa, ViIOSl, Vs12Si pM由理想氣體的狀態方程丁1 72 ,解得e=35O K5上氣體溫度由350 K變為525 K經歷等壓過程,則心 72 設水銀上表面離開粗細

4、接口處的高度為y,則V3=12Sx+yS3解得y=12 cm所以水銀上表面離開玻璃管最上端的距離為h=y+1+h尸24 cm3. （2020 邯鄲質檢）如圖所示，在兩端封閉粗細均勻的豎直長管道內，用一可自由移動的活塞A封閉體 積相等的兩部分氣體。開始時管道內氣體溫度都為T°=500 K,下部分氣體的壓強p°=1.25X10,Pa,活 塞質量m=0.25 kg,管道的內徑橫截面積S=1 cm現保持管道下部分氣體溫度不變，上部分氣體溫度 緩慢降至T,最終管道內上部分氣體體積變為原來的本若不計活塞與管道壁間的摩擦，g取10 m/s3,求 此時上部分氣體的溫度T。【答案】281.

5、25 K1名師解析設初狀態時兩部分氣體體積均為%對下部分氣體，等溫變化時,小跖二用65口3%解得月=1X10' P一對上部分氣體，初態 =一詈=1X10, Pa。 W末態 Pz=p詈=0. 75X10, Pa,3Dv融產根據理想氣體狀態方程，有拶,解得 T=28L25 K.4. （10分）如圖所示，兩端開口、粗細均勻的足夠長玻璃管插在大水銀槽中，管的頂部有一定長度的水銀。兩段空氣柱被封閉在左右兩側的豎直管中。開啟頂部連通左右水銀的閥門,右側空氣柱長為U,右側空氣柱底部水銀面比槽中水銀面高出h,右側空氣柱頂部水銀面比左側空氣柱頂部水銀面低ho 根據上述條件推測左側空氣柱的長度為,左側空氣

6、柱底部水銀面與槽中水銀面的高度差為若初始狀態溫度為To,大氣壓強為Po,關閉閥門A,則當溫度升至多少時,右側氣柱底部水銀面與水銀槽中 的水銀面相平？（不考慮水銀柱下降對大水銀槽中液面高度的影響,大氣壓強保持不變）【答案】B、C、E （2）L 2hPo（"o + 九）乙o（Po -嘰。【名師解析】右管內氣體壓強：Pi=Po-h左管內氣體壓強：P £=Pi-h,即 p *=po-2h;解得，左管內外液面高度差：h°=2h;左管內氣柱長度：L 4=L-h+h=Loo以右側氣柱為研究對象，初態Tl=T«J Pl=p«：L Li=Lc :末態 P2=Pc

7、,L2=Lc+h：根據理想氣體狀態方程知：解得：TfPo(Lo+hJL。dh)5.(2020 云南大理質檢)如圖所示，長為31 cm,內徑均勻的細玻璃管開口向上豎直放置，管內水銀柱 的上端正好與管口齊平，封閉氣體的長為10 cm,外界大氣壓強不變。若把玻璃管在豎直平面內緩慢轉至 開口豎直向下，這時留在管內的水銀柱長為15 cm,然后再緩慢轉回到開口豎直向上，求：31 cm10 cm1大氣壓強P。的值；(2)玻璃管重新回到開口豎直向上時空氣柱的長度。【答案】(1)75 cmHg (2) 10. 67 cm【名師解析】(1)由題意知封閉氣體發生等溫變化，初態：r = r + 21 cniHg, K

8、 = 10Sj末態:色=a-15 cmHg：,=(31-15)5=167；由玻意耳定律，得m%=仍%解得丘=75cmHg。(2)曲=(75 +L5) cjnHg：=90 cjnHg： 4=ES>由玻意耳定律得陽女=m巧，解得E=1Q.67 cm。6. (10分)如圖所示,一根長L=100cni、一端封閉的細玻璃管開口向上豎直放置,管內用h=25cm長的水銀柱 封閉了一段長L尸30cm的空氣柱。已知大氣壓強為75cmHg,玻璃管周圉環境溫度為279。求：若將玻璃管緩慢倒轉至開口向下,玻璃管中氣柱將變成多長？ 使玻璃管開口水平放置,緩慢升高管內氣體溫度,溫度最高升高到多少攝氏度時,管內水銀不

9、能溢出？【答案】(l)C、D、E (2)60 cm 102*C【名師解析】設一定質量氣體初狀態的壓強為Pl,空氣柱長度為Li,末狀態的壓強為P2,空氣柱長度為L” 由玻意耳定律可得：piLt=PiL2式中 Pi=Pa+hj Pi=pj-h解得：L2=60cmPll P2,3設氣體的溫度升高到t3,由理想氣體狀態方程L + 2732 + 273其中L產L-h解得：ta=102*C7. (2020 全國新課標n)如圖所示，一粗細均勻的U形管豎直放置，A側上端封閉，B側上端與大氣相通, 下端開口處開關K關閉；A側空氣柱的長度1 = 10.0 cm, B側水銀面比A側的高h=3.0 cm。現將開關K

10、打開，從U形管中放出部分水銀，當兩側水銀面的高度差為h,=10.0 cm時將開關K關閉。已知大氣壓強 Po=75.0 cmHg«Al. II n(1)求放出部分水銀后A側空氣柱的長度；(2)此后再向B側注入水銀，使A、B兩側的水銀面達到同一高度，求注入的水銀在管內的長度。【答案】(1)12.0 cm (2) 13. 2 cm【名師解析】(1)以cmHg為壓強單位。謾N1則空氣柱長度=10.0 cm時的壓強為，當兩側水銀面的高度差為&=10.0 cm時，空氣柱的長度為”壓強為認。由玻意耳定律得用二四i由力學平衡條件得Q=科+砥打開開關K放出水銀的過程中，Z側水銀面處的壓強始終為

11、9而金側水銀面處的壓強隨空氣柱長度的增加 逐漸減小，反/兩側水銀面的高度差也隨之減小，直至*側水銀面低于日側水銀面人為止。由力學平衡條 件有R二網一人聯立式，并代入題給數據得i = l 2.0 cm當A、B兩側的水銀面達到同一高度時，設A側空氣柱的長度為1”壓強為防。由玻意耳定律得pl=p3l3由力學平衡條件有p3 = Po聯立式，并代入題給數據得b= 10. 4 cm設注入的水銀在管內的長度為Ah,依題意得Ah=2(l-l3) +h,聯立式，并代入題給數據得A h= 13. 2 cm8. 如圖所示，在一端封閉的U形管中用水銀柱封閉一段空氣柱L,當空氣柱的溫度為27 C時，左管水銀 柱的長度L

12、=10 cm,右管水銀柱長度h,=7 cm,氣柱長度L=13 cm；當空氣柱的溫度變為1279時，hi 變為7 cm。求：當時的大氣壓強和末狀態空氣柱的壓強(單位用cmHg)。U卜【答案】75 cmHg 78 cmHg【名師解析】設大氣壓強為油，橫截面積為S)以左側封閉氣體為研究對象,初狀態：氣體壓強為6=例一 (A -A) cmHgPa 3 cniHg體積為 衿tS=13$溫度為 71=2734-27 K=300 K末狀態：氣體壓強為 p2=p«+(ha-hj cmHg=p0+3 cmHg體積為=(L+3)S=16S溫度為，=273+127 K=400 K由理想氣體狀態方程得空=陪

13、日n 6。-3) X13S (p0+3) X16S即 300-400解得 po=75 cmHg末狀態空氣柱的壓強為小=。+3=(75+3) cmHg=78 cmHg9. (2020 海口模擬)如圖所示，一豎直放置的、長為L的細管下端封閉，上端與大氣(視為理想氣體)相通, 初始時管內氣體溫度為T,°現用一段水銀柱從管口開始注入管內將氣柱封閉，該過程中氣體溫度保持不變 且沒有氣體漏出，平衡后管內上下兩部分氣柱長度比為1 ： 3。若將管內下部氣體溫度降至T”在保持溫5度不變的條件下將管倒置，平衡后水銀柱下端與管下端剛好平齊(沒有水銀漏出)。已知乙=)2,大氣壓強為P。，重力加速度為g。求水

14、銀柱的長度h和水銀的密度P。T Ti【答案】3g【名師解析】設管內截面面積為S）初始時氣體壓強為向,體積為拓=上$注入水銀后下部氣體壓強為P尸內十月齡體積為k=4（l/s3由玻意耳定律有p】s= （po+ P gh） X-（L-h）S將管倒置后，管內氣體壓強為pa=po- P gh體積為=（L-h）S由理想氣體狀態方程有半=-（應二Pg?_（L;h） s 11X25必組 L 2r l°5p。 解得h=L, p=醞10. （10分）（2020吉林長春市二模）如圖所示為一豎直放置、上粗下細且上端開口的薄壁玻璃管，上部和 下部的橫截面積之比為2:1,上管足夠長，下管長度l=34cm.在管內

15、用長度h=4cm的水銀封閉一定質量的 理想氣體，氣柱長度1尸20cnu大氣壓強Po=76cmHg,氣體初始溫度為T產300K。若緩慢升高氣體溫度，使水銀上端面到達粗管和細管交界處，求此時的溫度%繼續緩慢升高溫度至水銀恰好全部進入粗管，求此時的溫度區。¥I1U1【參考答案】（10分）r2=45OKT3 =497.25K【名師解析】以理想氣體狀態方程為命題背景考查學生的推理能力和分析綜合靛力氣體做等壓變化:/3=f-A = 30cni。分）（2分）= 45OK20 P = 80cniHg P3 = 78cmHg /3 = 34cmHg（1 分）（2分）（2分）Pji _ P3/3T =叢

16、T =497.25K 3（7； 土 497K均可給分）11. （ 2020湖北七市（州）聯考）（1 0分）如圖乙所示，兩端開口、粗細均勻的足夠長玻璃管插在大水銀槽中，管的上部有一定長度的水銀柱，兩段空氣柱被封閉在左右兩側的豎直管中.開啟上部連通左右水銀的閥門A,當溫度為3 0 0 K,平衡時水銀柱的位置如圖（h l=h 2 = 5 cm, L=5 0 cm）,大氣壓為7 5 cmHg.求:（i）右管內氣柱的長度（ii）關閉閥門A,當溫度升至4 0 5 K時，左側豎直管內氣柱的長度（大氣壓強保持不變）Lt【名師解析】（D左管內氣體壓強：P 1=P 0 + p9 h 2=80cmHg右管內氣體壓強

17、：P2 = P 1+pgh l = 85cmHg （1分）P 2 = P O + pg h 3得水槽中右管內外液面高度差h3=lOcw （2分）則L2二Ll - h1-h 2 + h3 = 50cm （1分）（ii）設玻璃管橫截面積由理想氣體狀態方程/11s （馬+/ 也S（3分）解得:yoocE （ 2分）2019-2020學年高考物理模擬試卷一、單項選擇題：本題共10小題，每小題3分，共30分.在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合 題目要求的1.新型冠狀病毒防疫期間，醫用一次性口罩是必備的呼吸防護用品，口罩的核心材料是中間一層熔噴無 紡布。為了提高過濾效果必須在熔噴無紡布上進行重要的駐

18、極處理，就是在熔噴無紡布上加入靜電荷。利 用電荷的靜電力作用捕集塵粒，稱為靜電吸引沉積，靜電吸附效果直接影響著口罩的使用壽命。根據這些 信息，下列說法正確的是（）A.醫用一次性口罩可以進行高溫蒸汽消毒再使用效果會更好B.醫用一次性口罩可以防護天然放射現象中放射出的a、。和丫射線C.在防控期間口罩出現嚴重緊缺，為了節約資源剛用完的醫用一次性口罩可以及時清洗曬干后使用D.防疫期間不法分子為了謀取暴利，制造銷售假冒醫用一次性駐極口罩，除了從專業技術上鑒定外，還 可以用口罩能否吸附輕小紙屑來判斷真假2.如圖甲所示，在勻強磁場中有一個N=10匝的閉合矩形線圈繞軸勻速轉動，轉軸0。2直于磁場方向， 線圈電

19、阻為5Qc從圖甲所示位置開始計時，通過線圈平面的磁通量隨時間變化的圖像如圖乙所示，則（）A.線圈轉動一圈的過程中產生的焦耳熱。=10%2B.在，= 0.2s時，線圈中的感應電動勢為零，且電流方向發生改變C.所產生的交變電流感應電動勢的瞬時表達式為e = l（Ucos（5加）D.線圈從圖示位置轉過90。時穿過線圈的磁通量變化率最大3 .某同學投籃時將籃球從同一位置斜向上拋出，其中有兩次籃球垂直撞在豎直放置的籃板上，籃球運動軌跡如圖所示，不計空氣阻力，關于籃球從拋出到撞擊籃板前，下列說法正確的是（）A.兩次在空中的時間可能相等B,兩次碰的籃板的速度一定相等C,兩次拋出的初速度豎直分量可能相等D.兩

20、次拋出的初動能可能相等4 .如右圖所示，在一真空區域中，AB、CD是圓O的兩條直徑，在A、B兩點上各放置一個電荷量為+ Q 的點電荷，關于C、D兩點的電場強度和電勢，下列說法正確的是（A.場強相同，電勢相等B.場強不相同，電勢相等C.場強相同，電勢不相等D.場強不相同，電勢不相等5. 一簡諧機械橫波沿x軸正方向傳播，波長為入，周期為T。f =4時刻的波形如圖所示，a、b是波上的兩個質點。圖是波上某一質點的振動圖像。下列說法中正確的是（）A.：時質點a的速度比質點b的大B. 時質點a的加速度比質點b的小C.如圖可以表示質點a的振動D.如圖可以表示質點b的振動6.如圖所示,將一交流發電機的矩形線圈

21、abed通過理想變壓器外接電阻R=5Q,已知線圈邊長ab=cd=O.lm, ad=bc = 0.2m,匝數為50匝，線圈電阻不計，理想交流電壓表接在原線圈兩端，變壓器原副線圈匝數比N：n2=l ： 3,線圈在磁感應強度B=0.2T的勻強磁場中繞垂直磁場的虛線軸以u）=200rad/s的角速度勻速轉動, 貝 IJ（）A.從圖示位置開始計時，線圈中產生的電動勢隨時間變化的關系式為e=40sin200t （V）B.交流電壓表的示數為20& VC.電阻R上消耗的電動率為720WD.電流經過變壓器后頻率變為原來的2倍7 .如圖所示，一個內壁光滑、導熱性能良好的汽缸豎直吊在天花板上，開口向下，質量

22、與厚度均不計、 導熱性能良好的活塞橫截面積為S=2xl0-3m2,與汽缸底部之間封閉了一定質量的理想氣體，此時活塞與汽 缸底部之間的距離h=24cm,活塞距汽缸口 10cm。汽缸所處環境的溫度為300K,大氣壓強po=1.0xl05pa, 取g=10m/s2：現將質量為m=4kg的物塊掛在活塞中央位置上，活塞掛上重物后，活塞下移，則穩定后活塞 與汽缸底部之間的距離為（） NN.*/勿才A. 25cmB. 26cmC. 28cmD. 30cm8 .戰斗機離艦執行任務，若戰斗機離開甲板時的水平分速度大小為40m/s,豎直分速度大小為20m/s,離 艦后它在水平方向做加速度大小為lm/sZ的勻加速運

23、動，在豎直方向做加速度大小為2m/sZ的勻加速運動, 以戰斗機離開甲板時的位置為坐標原點，水平方向為x軸，豎直方向為y軸建立直角坐標系，則在它離艦 后的一段時間內，下列軌跡正確的是（）9 .如圖所示，電路中所有原件完好，當光照射到光電管上時，靈敏電流計中沒有電流通過，可能的原因是（）B.入射光頻率太高C.電源正負極接反D.光照射時間太短10 .如圖所示，D是一只理想二極管（正向電阻為零，反向電阻無窮大），電流只能從a流向b, A、B為間距很小且正對的平行金屬板，現有一帶電粒子（不計重力），從B板的邊緣沿平行B板的方向射入極板 中，剛好落到A板正中央，以E表示兩極板間的電場強度，U表示兩極板間的

24、電壓，表示粒子電勢能 的減少量，若保持極板B不動，粒子射入板間的初速度%不變，僅將極板A稍向上平移，則下列說法中正確的是A. E變小B. U變大C. £,不變D.若極板間距加倍，粒子剛好落到A板邊緣二、多項選擇題：本題共5小題，每小題3分，共15分.在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目 要求.全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得。分11 . 2019年11月5日，我國成功發射了“北斗三號衛星導航系統”的第3顆傾斜地球同步軌道衛星。"北斗 三號衛星導航系統”由靜止地球同步軌道衛星、傾斜地球同步軌道衛星、中圓地球軌道衛星組成。中圓地 球軌道衛星軌道周期是12個小

25、時左右，“同步軌道”衛星的軌道周期等于地球自轉周期，衛星運行軌道面與 地球赤道而的夾角叫做軌道傾角。根據軌道傾角的不同，可將"同步軌道”分為靜止軌道（傾角為零）、傾斜 軌道（傾角不為零）和極地軌道。根據以上信息，下列說法正確的有（）A.傾斜地球同步軌道衛星的高度等于靜止地球同步軌道衛星的高度B.中圓地球軌道衛星的線速度大于地球同步軌道衛星的線速度C.可以發射一顆傾斜地球同步軌道衛星，靜止在揚州上空D.可以發射一顆傾斜地球同步軌道衛星，每天同一時間經過揚州上空12 .如圖，等離子體以平行兩極板向右的速度v=100m/s進入兩極板之間，平行極板間有磁感應強度大小 為0.5T、方向垂直紙而

26、向里的勻強磁場，兩極板間的距離為10cm,兩極板間等離子體的電阻r=lQ.小波 同學在玻璃皿的中心放一個圓柱形電極接電路中B點，沿邊緣放一個圓環形電極接電路中A點后完成“旋 轉的液體”實驗。若蹄形磁鐵兩極間正對部分的磁場視為勻強磁場，上半部分為S極，Ro=2.OQ,閉合開關 后，當液體穩定旋轉時電壓表（視為理想電壓表）的示數恒為2.0V,則A.玻璃皿中的電流方向由中心流向邊緣B.由上往下看，液體做逆時針旋轉C.通過Ro的電流為L5AD.閉合開關后，&的熱功率為2W13. a、b兩束單色光從水中射向空氣發生全反射時，a光的臨界角大于b光的臨界角，下列說法正確的是（ ）A.以相同的入射角從

27、空氣斜射入水中，a光的折射角小B.分別通過同一雙縫干涉裝置，a光形成的相鄰亮條紋間距大C.若a光照射某金屬表而能發生光電效應，b光也一定能D.通過同一玻璃三棱鏡，a光的偏折程度大E.分別通過同一單縫衍射裝置，b光形成的中央亮條紋窄14.如圖，理想變壓器的a、b兩端接在U=220V交流電源上，定值電阻R° = 40Q, R為光敏電阻，其阻值120R隨光照強度E變化的公式為R= -0,光照強度E的單位為勒克斯（lx）。開始時理想電流表Az的示數為E0.2A,增大光照強度E,發現理想電流表A】的示數增大了 0.2A,電流表A2的示數增大了 0.8A,下列說法正確的是（）n. 4A.變壓器原

28、副線圈匝數比二=不B.理想電壓表V2、V3的示數都減小C.光照強度的增加量約為7.5lxD.在增大光照強度過程中，變壓器的輸入功率逐漸減小15.如圖半徑為R的內壁光滑圓軌道豎直固定在桌而上，一個可視為質點的質量為m的小球靜止在軌道底 部A點。現用小錘沿水平方向快速擊打小球，使小球在極短的時間內獲得一個水平速度后沿軌道在豎直而 內運動。當小球回到A點時，再次用小錘沿運動方向擊打小球，通過這兩次擊打，小球才能運動到圓軌道 的最高點。已知小球在運動過程中始終未脫離軌道，在第一次擊打過程中小錘對小球做功W】，第二次擊叫打過程中小錘對小球做功W2。若兩次擊打過程中小錘對小球做功全部用來增加小球的動能，則

29、房的值可能是（）1 1A. -B. -C. 1D. 232三、實驗題：共2小題16.某同學用如圖所示裝置探究氣體做等溫變化的規律。在實驗中，下列哪些操作不是必需的，A.用橡膠塞密封注射器的下端B.用游標卡尺測量柱塞的直徑C,讀取壓力表上顯示的氣壓值D.讀取刻度尺上顯示的空氣柱長度（2）實驗裝置用鐵架臺固定，而不是用手握住玻璃管（或注射器），并且在實驗中要緩慢推動活塞，這些要 求的目的是 。下列圖像中，最能直觀反映氣體做等溫變化的規律的是17.測量電壓表內阻（量程為3 V）的實驗如下：用多用電表粗略測量，把選擇開關撥至的歐姆擋上，歐姆調零后，把紅表筆與待測電壓表（選填"正"或

30、"負）接線柱相接，黑表筆與另一接線柱相接：（2）正確連接后，多用電表指針偏轉角度較小，應該換用（選填ar，或“xio（r）擋，重新歐姆調零后測量，指針位置如圖甲所示，則電壓表內阻約為 Q：現用如圖乙所示的電路測量，測得多組電阻箱的阻值R和對應的電壓表讀數U,作出"一R圖象如圖丙 所示.若圖線縱截距為b,斜率為k,忽略電源內阻，可得Rv=:實驗中電源內阻可以忽略，你認為原因是°四、解答題：本題共3題18. 如圖所示，U型玻璃細管豎直放置，水平細管與U型玻璃細管底部相連通，各部分細管內徑相同.U 型管左管上端封有長20cm的理想氣體B,右管上端開口并與大氣相通，此時U

31、型玻璃管左、右兩側水銀 面恰好相平，水銀而距U型玻璃管底部為25cm.水平細管內用小活塞封有長度10cm的理想氣體A.已知 外界大氣壓強為75cmHg,忽略環境溫度的變化.現將活塞緩慢向左拉，使氣體B的氣柱長度為25cm,求: 左右管中水根而的高度差是多大？19. （6分）如到水平地面上固定著豎直而內半徑R=2.75m的光滑圓弧槽，圓弧對應的圓心角為37。，槽的 右端與質量m=lkg、長度L=2m且上表而水平的木板相切，槽與木板的交接處靜止著質量mi=2kg和m2=lkg 的兩個小物塊（可視為質點）。現點燃物塊間的炸藥，炸藥爆炸釋放的化學能有60%轉化為動能，使兩物 塊都獲得水平速度，此后mz

32、沿圓弧槽運動，離開槽后在空中能達到的最大高度為h=0.45m。已知m】與木 板間的動摩擦因數內=02木板與地面間的動摩擦因數內=0.1,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，如37。=0.6, cos37°=0.8> 重力加速度 g=10m/s2o 求： 物塊到達圓弧槽左端時的速率v： 炸藥爆炸釋放的化學能E：木板從開始運動到停下的過程中與地面間因摩擦而產生的熱量Q。20. (6分)如圖所示，在xOy平面坐標系的第一象限內的某區域存在勻強磁場，在第二象限內存在沿x正 方向的勻強電場，電場強度的大小為E=5xl()3v/m。曲線0C上分布著大量比荷為幺=105c/kg的正電荷，m曲線0C上

33、各點的坐標滿足y2=k|x|, C點的坐標為(-0.1, 0.2)« A點在y軸上，CA連線平行于x軸，D點 在x軸上且OD=OAq現所有正電荷由靜止釋放，在第一象限內磁場的作用下都沿垂直x軸方向通過了 D點。不計正電荷所受的重力及電荷間的相互作用力。求: 正電荷通過y軸時的速度與縱坐標的關系;勻強磁場的磁感應強度的大小和方向: 勻強磁場區域的最小面積,參考答案一、單項選擇題：本題共10小題，每小題3分，共30分.在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合 題目要求的1. D【解析】【分析】【詳解】AC.高溫蒸汽消毒和清洗都會導致熔噴無紡布上失去靜電吸附能力，AC錯誤；B.醫用一次性口

34、罩可能會防護天然放射現象中放射出的a射線，但對于穿透性較強的B射線和Y射線無防護作用，B錯誤：D,熔噴無紡布上帶有靜電，可以對輕小紙屑產生吸附作用，可以用口罩能否吸附輕小紙屑來判斷真假，D正確。故選Do2. C【解析】【詳解】A.最大感應電動勢為：E = NBSco=NBS = N<D？ > = 10x0.2x = 10萬(V)“T 91 T0.4感應電動勢的有效值為： 石=華=華=5岳(V)V2 V2線圈轉動一圈的過程中產生的焦耳熱Q = -t =6絲£ X 0.4 = 4/(J) R 5故A錯誤;B. t=0.2s時，磁通量為0,線圈中的感應電動勢最大，電流方向不變，

35、故B錯誤:C.由圖知角速度2/04rad /s = 5rad / s因為線圈從垂直中性面開始計時，所以交變電流感應電動勢的瞬時表達式為 e=10Hcos (5nt) V故C正確：D.線圈在圖示位置磁通量為0,磁通量的變化率最大，穿過線圈的磁通量變化最快，轉過90。，磁通量 最大，磁通量變化率為0,故D錯誤。故選：Cc3. D【解析】【詳解】A.將籃球的運動逆向處理，即為平拋運動，由圖可知，第二次運動過程中的高度較小，所以運動時間較 短，故A錯誤：B.籃球的運動逆向視為平拋運動，則平拋運動在水平方向做勻速直線運動，水平射程相等，但第二次用 的時間較短，故第二次水平分速度較大，即籃球第二次撞籃板的

36、速度較大，故B錯誤：C.籃球的運動逆向視為平拋運動，在豎直方向上做自由落體運動，由。=網?可知，第二次拋出時速 度的豎直分量較小，故c錯誤;D.由于水平速度第二次大，豎直速度第一次大，根據速度的合成可知，拋出時的速度大小不能確定，有可能相等，所以兩次拋出的初動能可能相等，故D正確；故選D。4. B【解析】【分析】【詳解】根據電場的疊加原理，C、D兩點的場強如圖由于電場強度是矢量，故C、D兩點的場強相等，但不相同：兩個等量同種電荷的電場關于兩電荷的連線和連線的中垂線對稱，故根據電場的對稱性，可知C、D兩個點的電勢都與P點的電勢相同：故選B.5. A【解析】【分析】【詳解】A.1時質點a在平衡位置

37、向上振動，質點b在波峰位置，則此時質點a的速度比質點b的大，選項A 4正確：TIcYB.，=彳時質點a在波峰位置，質點b在平衡位置，根據。=-一 可知，則此時質點a的加速度比質點b 2m的大，選項B錯誤：CD.因為，時質點a在最高點，質點b在平衡位置向下振動，可知右圖不是質點ab的振動圖像，選項CD錯誤。故選A。6. B【解析】【分析】【詳解】A.線圈繞垂直磁場的虛線軸勻速轉動，產生正弦式交流電，交變電動勢最大值：Em=NBSu)=50x0.2x0.1x0.2x200V=40V圖示位置為與中性而垂直的位置，感應電動勢為最大，則從此時開始計時，線圈中產生的電動勢隨時間變化的關系式為e=40cos

38、200t (V)故A錯誤；B.線圈內阻不計，則電壓表示數為交變電動勢的有效值Fr-E = - = 20V2VV2故B正確：C.根據變壓比可知，副線圈輸出電壓：U =匹亞 = 6。07勺電阻R上消耗的功率：U2P = = 1440WR故c錯誤：D.變壓器不會改變交流電的頻率，故D錯誤。故選:Bo7. D【解析】【詳解】該過程中氣體初末狀態的溫度不變，根據玻意耳定律有c, mg ClPoSh = "°一一 SI%代入數據解得故D正確，ABC錯誤。故選D。8. D【解析】【詳解】AB.戰斗機在水平方向和豎直方向分別做勻加速直線運動，且豎直方向的加速度大于水平方向的加速度， 其軌跡

39、應該向上彎曲，故AB錯誤；CD.根據勻變速直線運動位移公式，豎直方向y = 20f+ ；x2/。即r + 20t-y = 0當y=200m時r + 20r-200 = 0解得t = (10>/3-10)s 圮 7.3s水平方向x = 40/ + xlx/2 = 318.6m 2結合CD圖象，D圖象更加符合軌跡圖象，故D正確。故選D。9. C【解析】【詳解】A.根據光電效應方程=叱)+耳m可知光電管能否產生光電效應與入射光的強度沒有關系，A錯誤：B.若入射光頻率太高，則一定大于金屬的極限頻率，故一定可以發生光電效應，電流計中可能電流通過,B錯誤；C.電源正負極接反時，光電管加上反向電壓，光

40、電子做減速運動，可能不能到達陽極，電路中不能形成 電流，C正確；D.光電管能否產生光電效應與光照時間沒有關系，D錯誤。故選c010. B【解析】【詳解】由77，Q = CU可知d增大，電容器要放電，但二極管使電容器無法放電，Q不變，U增大，B4frkdtj 4正確：又E = 1可得上=一，E不變，A錯誤：粒子電勢能減少量，£* =1=«，所以增大,dsSC錯誤：對類平拋運動，a= f d =-at2, x =卬得a =匹,d = -at,=,第一次落在m 2m 2、qEI6大位置，d加倍，第二次落在也/位置，D錯誤.22二、多項選擇題：本題共5小題，每小題3分，共15分.在

41、每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求.全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得。分11. ABD【解析】【詳解】A. 同步軌道“衛星的軌道周期等于地球自轉周期，根據萬有引力提供向心力可知一 Mm ,2 兀?同步衛星的周期相同，則其軌道半徑相等，距地而高度相等，故A正確:B.衛星繞地球做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力解得中圓地球軌道衛星的軌道半徑小，線速度大，故中圓地球軌道衛星的線速度大于地球同步軌道衛星的線速 度，故B正確；C.傾斜地球同步軌道衛星的周期雖與地球自轉周期相同，但不能與地球表而相對靜止，不能靜止在揚州 上空，故C錯誤：D.傾斜地球同步軌道衛星與地球自轉周期相同，則

42、每過24h都運動一圈，則每天同一時間經過揚州上空, 故D正確。故選ABDO12. BD【解析】【詳解】AB.由左手定則可知，正離子向上偏，所以上極板帶正電，下極板帶負電，所以由于中心放一個圓柱形電 極接電源的負極，沿邊緣放一個圓環形電極接電源的正極，在電源外部電流由正極流向負極，因此電流由 邊緣流向中心，器皿所在處的磁場豎直向上，由左手定則可知，導電液體受到的磁場力沿逆時針方向，因 此液體沿逆時針方向旋轉，故A錯誤，B正確：C.當電場力與洛倫茲力相等時，兩極板間的電壓不變，則有 UqvB = q ：得U=B小，=05 xO.lxl 00V=5V由閉合電路歐姆定律有UUv =/(r+ &

43、)解得Z = 1ARo的熱功率 %=/2%=2W 故C錯誤，D正確。 故選BDo13. BCE【解析】【分析】【詳解】A.由題知a光的臨界角大于b光的臨界角，根據.1 sin C = n可知a光的折射率較小，波長較大，光以相同的入射角從空氣斜射入水中，根據sin/n =sinr可知a光的折射角較大，故A錯誤；B.根據雙縫干涉條紋間距公式Av = 2d因a光的波長較大，所以a光形成的相鄰亮條紋間距大，故B正確：C. a光的頻率小，照射某金屬表面能發生光電效應，所以b光頻率大，也一定能發生光電效應，故C正確;D. a光的折射率較小，通過玻璃三棱鏡后，偏折程度小，故D錯誤；E. a光的頻率小，波長長

44、，通過單縫發生衍射，中央亮條紋寬，故E正確。故選BCEo14. AC【解析】【分析】【詳解】A.設開始時變壓器初級電流為I】，則/,0.8n2 A /1 0.2解得!h_ = i公 1選項A正確：B.因變壓器初級電壓不變，則由于匝數比一定，可知次級電壓Vz不變：因次級電流變大，則R。上電壓變大，則V3的示數減小，選項B錯誤；C,變壓器次級電壓為="Lu =55V2 4 1開始時光敏電阻=5 &=至-40 = 235。120.2后來光敏電阻昭=5 一凡=蘭-40 = 15。一 I,° Ia£=120_120 = 120_1207.51x 凡 15 235 4

45、選項c正確:D.在增大光照強度過程中，變壓器次級電阻減小，則次級消耗功率變大，則變壓器的輸入功率逐漸變大, 選項D錯誤。故選AC.15. AB 【解析】 【分析】 【詳解】 第一次擊打后球最多到達與球心0等高位置，根據功能關系，有WiWmgR 兩次擊打后可以到軌道最高點，根據功能關系，有Wi+Wz-2mgR= mv2 2在最高點，有 mg+FN= m 2mg R聯立解得Wi<mgR3Wz> mgR2故W 2I I 、叫一 3故AB正確，CD錯誤。故選ABo三、實驗題：共2小題16. B保證氣體狀態變化過程中溫度盡可能保持不變C 【解析】【分析】【詳解】A.為了保證氣密性，應用橡膠塞

46、密封注射器的下端，A需要；BD.由于注射器的直徑均勻恒定，根據可知體積和空氣柱長度成正比，所以只需讀取刻度尺上顯示的空氣柱長度，無需測量直徑，B不需要D需要：C.為了得知氣壓的變化情況，所以需要讀取壓力表上顯示的氣壓值，C需要。讓選不需要的，故選丸手溫會影響氣體的溫度，且實驗過程中氣體壓縮太快，溫度升高后熱量不能快速釋放，氣體溫度會升高，所以這樣做的目的為保證氣體狀態變化過程中溫度盡可能保持不變。PV11(3)3根據 7二。可知當氣體做等溫變化時，p與V成反比，即故一"圖像為直線，所以為了 能直觀反映P與V成反比的關系，應做器圖像，C正確。17. 負 xlOO 4000；電壓表內阻遠

47、大于電源內阻【解析】【詳解】歐姆表內阻電源負極與紅表筆相連，根據電壓表的使用原則“電流從正接線柱流入負接線柱流出”可知 把紅表筆與待測電壓表負接線柱相接。網選擇開關撥到"xl0的歐姆擋，指針偏轉角度很小，則表盤刻度很大，說明是個大電阻，所選擋位太小，為減小實驗誤差，應換用xlOO歐姆擋重新調零后測量：歐姆表示數為40x1000=4000。由圖乙結合歐姆定律得UE= - ( Rv+R)此變形得：1 1 1-= 1 RU E ER，結合圖丙可得：,1 , 1b = ,k =E ERV解得bRv=r由于電壓表內阻一般幾千歐，電源內阻幾歐姆，電壓表串聯在電路中，且電壓表內阻遠大于電源內阻,故電源內阻可忽