2022屆安徽省合肥市高三下學(xué)期第二次教學(xué)質(zhì)量檢測(cè) 理綜物理（解析版）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

合肥市2022年高三第二次教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)理科綜合試題（考試時(shí)間：150分鐘滿分：300分）第I卷一、選擇題：本題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～4題只有一項(xiàng)符合題目要求，第5～8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. 2021年12月30日，在中科院合肥等離子體物理研究所內(nèi)，有“人造太陽(yáng)”之稱的全超導(dǎo)托卡馬克實(shí)驗(yàn)裝置（EAST）實(shí)現(xiàn)了1056秒的長(zhǎng)脈沖高參數(shù)等離子體運(yùn)行，這是目前世界上該裝置高溫等離子體運(yùn)行的最長(zhǎng)時(shí)間。該裝置內(nèi)發(fā)生的核反應(yīng)方程為，已知氘核（）的質(zhì)量為2.0136u，X的質(zhì)量為1.0087u，氦核（He）的質(zhì)量為3.0150u，u為原子質(zhì)量單位，1u相當(dāng)于931MeV，下列關(guān)于該核反應(yīng)的說法正確的是（　?。?/span>A. X為質(zhì)子B. 反應(yīng)前后核總質(zhì)量相等C. 反應(yīng)過程中中子數(shù)減少了1個(gè)D. 反應(yīng)過程中釋放的核能【答案】D【解析】【詳解】AC．根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒知X的質(zhì)量數(shù)為1，電荷數(shù)為0，則X為中子，故AC錯(cuò)誤；B．核反應(yīng)放出能量，有質(zhì)量虧損，可知反應(yīng)后的質(zhì)量小于反應(yīng)前的質(zhì)量，故B錯(cuò)誤；D．反應(yīng)過程中質(zhì)量虧損為則釋放的核能故D正確。故選D。2. 圖甲為掛在架子上的雙層晾衣籃。上、下籃子完全相同且保持水平，每個(gè)籃子由兩個(gè)質(zhì)地均勻的圓形鋼圈穿進(jìn)網(wǎng)布構(gòu)成，兩籃通過四根等長(zhǎng)的輕繩與鋼圈的四等分點(diǎn)相連，上籃鋼圈用另外四根等長(zhǎng)輕繩系在掛鉤上。晾衣籃的有關(guān)尺寸如圖乙所示，則圖甲中上、下各一根繩中的張力大小之比為（　?。?/span>
A. 1：1 B. 2：1 C. 5：2 D. 5：4【答案】C【解析】【詳解】設(shè)一個(gè)籃子的質(zhì)量為，連接下籃的繩子的拉力為，對(duì)下籃，根據(jù)平衡條件得解得設(shè)連接上籃的繩子的拉力為，繩子與豎直方向夾角為，對(duì)兩個(gè)籃整體由平衡條件得根據(jù)幾何關(guān)系得聯(lián)立解得則故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。3. 帶等量異種電荷的兩小球，固定在一絕緣細(xì)桿的兩端，置于等量異種電荷A、B的電場(chǎng)中，豎直虛線為A、B連線的中垂線，桿與A、B連線平行，位于圖中I位置，O為桿的中點(diǎn)。若桿由I位置繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)至圖中II位置，電場(chǎng)力做功為W1；若桿由I位置豎直向下平移至圖中III位置，電場(chǎng)力做功為W2。則下列關(guān)于W1、W2的判斷正確的是（　?。?/span>A. ， B. ， C. ， D. ，【答案】B【解析】【詳解】設(shè)在中I位置時(shí)，正電荷處于電勢(shì)，有對(duì)稱性可知負(fù)電荷位置電勢(shì)為，因此電勢(shì)能為在II位置是，兩小球處于A、B電荷連線中垂線上，電勢(shì)為零，電勢(shì)能為零，電勢(shì)能增大，故電場(chǎng)力做負(fù)功，即根據(jù)等量異種電荷電勢(shì)分布特點(diǎn)，設(shè)在III位置右側(cè)電勢(shì)增大，根據(jù)對(duì)稱性知左邊電勢(shì)減小，則電勢(shì)能為電勢(shì)能減小，故電場(chǎng)力做正功，即故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。4. 2022年2月9日，在北京冬奧會(huì)自由式滑雪女子大跳臺(tái)決賽中，我國(guó)選手谷愛凌成功奪冠。圖甲為滑雪大跳臺(tái)的滑道示意圖，其主要由助滑道、跳臺(tái)、著落坡組成，在助滑道與跳臺(tái)之間用一段彎曲滑道銜接，助滑道與著落坡均可以視為傾斜直道。運(yùn)動(dòng)員由起點(diǎn)滑下，從跳臺(tái)飛出后，在空中完成系列動(dòng)作，最后落至著落坡。運(yùn)動(dòng)員離開跳臺(tái)至落到著落坡階段的軌跡如圖乙所示，P為這段軌跡的最高點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn)。則下列說法正確的是（　　）A. 運(yùn)動(dòng)員一直處于超重狀態(tài)B. 運(yùn)動(dòng)員在P點(diǎn)的速度為0C. 運(yùn)動(dòng)員在P點(diǎn)重力的瞬時(shí)功率為0D. 運(yùn)動(dòng)員落至著陸坡時(shí)的速度方向與剛離開起跳臺(tái)時(shí)的速度大小無關(guān)【答案】C【解析】【詳解】A．運(yùn)動(dòng)員離開跳臺(tái)后到著地之前只受重力作用，加速度為重力加速度，處于完全失重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B．運(yùn)動(dòng)員在P點(diǎn)豎直方向速度為0，水平方向速度不為零，故B錯(cuò)誤；C．運(yùn)動(dòng)員在P點(diǎn)豎直方向速度為0，根據(jù)，可知運(yùn)動(dòng)員在P點(diǎn)重力的瞬時(shí)功率為0，故C正確；D．設(shè)運(yùn)動(dòng)員從跳臺(tái)飛出時(shí)的速度大小為v，其與水平方向夾角為θ，運(yùn)動(dòng)員落至著陸坡時(shí)的速度方向與水平方向夾角為α，水平位移大小為x，豎直位移大小為y，位移與水平方向夾角為β。，，運(yùn)動(dòng)員落至著陸坡時(shí)的豎直分速度大小為由此結(jié)論可知，當(dāng)位移與水平方向夾角β一定時(shí)，運(yùn)動(dòng)員落至著陸坡時(shí)的速度方向與剛離開起跳臺(tái)時(shí)的速度大小無關(guān)。而本題運(yùn)動(dòng)員從跳臺(tái)飛出時(shí)的位置并不是著陸坡的頂端，由題圖乙可知運(yùn)動(dòng)員離開起跳臺(tái)時(shí)的速度越大，著陸時(shí)距離坡頂越遠(yuǎn)，那么位移（起跳位置與著陸位置的連線）與水平方向夾角β越小，運(yùn)動(dòng)員落至著陸坡時(shí)的速度方向與水平方向夾角為α就越小，故D錯(cuò)誤。故選C。5. 圖甲為交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的工作原理示意圖。完全相同的線圈A、B、C豎直固定，其平面互成120°，且中心重合于O點(diǎn)（圖中未畫出）。當(dāng)線圈連接三相交流電源時(shí)，其中心產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)中的導(dǎo)線框也就隨著轉(zhuǎn)動(dòng)。若線圈中通入圖乙所示的正弦式交流電，三個(gè)線圈在的電流方向如圖甲所示，此時(shí)線圈A中電流在O點(diǎn)產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0。已知每個(gè)線圈在O點(diǎn)產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與線圈中通入的電流成正比，則此時(shí)O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（　?。?/span>
A. B. C. D. 3B0【答案】A【解析】【詳解】由題意可知，時(shí)刻，線圈B和線圈C的電流為線框A的，則線圈B和線圈C在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)大小為，由右手螺旋定則則可知，線圈A產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直線框A平面向右下，線圈B產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直線框B平面向左下，線圈C生的磁場(chǎng)方向垂直線框C面向里，如圖所示
由磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加可知O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與線圈A產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相同，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。6. 2021年5月15日，天問一號(hào)著落器著陸于火星表面。著落器的著陸過程簡(jiǎn)化如下：首先在距火星表面高為h處懸停，接著以恒定加速度a豎直下降，下降過程火箭產(chǎn)生的反推力大小恒為F。當(dāng)四條“緩沖腳”接觸火星表面時(shí)，火箭立即停止工作，著落器經(jīng)時(shí)間t速度減至0。已知著落器的質(zhì)量為m，火星半徑為R（R>>h），萬有引力常量為G。則下列說法正確的是（　?。?/span>
A. 火星的質(zhì)量約為B. 火星表面的重力加速度約為C. 火箭反推力對(duì)著落器所做的功約為D. 著落器對(duì)火星表面的平均沖擊力大小約為【答案】AD【解析】【詳解】AB．加速下降過程解得火星表面的重力加速度對(duì)火星表面的物體解得火星的質(zhì)量選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；C．火箭反推力對(duì)著落器所做的功約為選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．著落器落在火星表面時(shí)，設(shè)向上正方向，由動(dòng)量定理其中解得選項(xiàng)D正確故選AD7. 材料相同，粗細(xì)不同的導(dǎo)線繞成邊長(zhǎng)相同的I、II兩個(gè)正方形閉合線圈，線圈的質(zhì)量相等，I線圈的匝數(shù)是II的2倍。現(xiàn)將兩線圈在豎直平面內(nèi)從同一高度同時(shí)以初速度v0豎直向上拋出，一段時(shí)間后進(jìn)入方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)的下邊界水平，如圖所示。已知線圈在運(yùn)動(dòng)過程中某條對(duì)角線始終與下邊界垂直，且線圈平面始終在豎直平面內(nèi)，空氣阻力不計(jì)。在線圈從拋出至返回原位置的過程中，下列說法正確的是（　?。?/span>A. I、II線圈運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為2：1B. I、II線圈的末速度之比為2：1C. I、II線圈的末動(dòng)能之比為1：1D. I、II線圈中產(chǎn)生的焦耳熱之比為1：1【答案】CD【解析】【詳解】線圈向上運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場(chǎng)的某時(shí)刻，設(shè)切割磁感線的有效長(zhǎng)度為L，設(shè)此時(shí)的速度為v，則解得設(shè)正方形邊長(zhǎng)為a，橫截面積為S，則m=4naρ密S 則因線圈上拋的初速度相同，上升高度相同，則線圈剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)安培力相同，因兩線圈的重力相同，則加速度相同，則以后兩線圈進(jìn)入或返回時(shí)在磁場(chǎng)中相同的位置受安培力都相同，即兩線圈從拋出至返回原位置的過程中運(yùn)動(dòng)情況完全相同，則A．I、II線圈運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為1：1，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．I、II線圈的末速度之比為1：1，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．I、II線圈初動(dòng)能相同，則末動(dòng)能之比為1：1，選項(xiàng)C正確；D．I、II線圈整個(gè)過程中克服安培力做功相等，則產(chǎn)生的焦耳熱之比為1：1，選項(xiàng)D正確。故選CD。8. 如圖甲所示，輕彈簧一端固定在豎直墻壁上，另一端與物塊P栓接。現(xiàn)用外力將P緩慢壓至O點(diǎn)，此時(shí)彈簧的壓縮量為3l0，撤去外力后P向右運(yùn)動(dòng)；換用質(zhì)量較小的物塊Q完成同樣的過程。在兩物塊第一次向右運(yùn)動(dòng)至最遠(yuǎn)的過程中，它們的加速度a與位移x的關(guān)系如圖乙所示。已知兩物塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同。下列說法正確的是（　?。?/span>A. 釋放瞬間Q的加速度是P的3倍B. P的質(zhì)量是Q的2倍C. P的最大動(dòng)能是Q的4倍D. Q向右運(yùn)動(dòng)的最大距離是P的2倍【答案】BD【解析】【詳解】B．設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為，物塊與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為，當(dāng)速度達(dá)到最大時(shí)，加速度為零，對(duì)兩物塊由平衡條件得聯(lián)立可得故B正確；A．釋放物塊瞬間，根據(jù)牛頓第二定律得解得結(jié)合A選項(xiàng)，可得故A錯(cuò)誤；C．設(shè)開始彈簧的彈性勢(shì)能為，從釋放到最大動(dòng)能處由動(dòng)能定理得結(jié)合可知故C錯(cuò)誤；D．由題意可知，P、Q兩物塊從開始到第一次向右運(yùn)動(dòng)到最遠(yuǎn)處做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，由對(duì)稱性可知，Q向右運(yùn)動(dòng)最大距離是P的2倍，故D正確。故D正確。故選BD。第II卷二、非選擇題：共62分。第9～12題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答。第13～16題為選考題，考生根據(jù)要求作答。（一）必考題9. 某實(shí)驗(yàn)小組利用下圖裝置驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒?？邕^定滑輪的輕繩一端系著物塊A，另一端穿過中心帶有小孔的金屬圓片C與物塊B相連，A和B質(zhì)量相等。鐵架臺(tái)上固定一圓環(huán)，圓環(huán)處在B的正下方。將B和C由距圓環(huán)高為處?kù)o止釋放，當(dāng)B穿過圓環(huán)時(shí)，C被擱置在圓環(huán)上。在鐵架臺(tái)P1、P2處分別固定兩個(gè)光電門，物塊B從P1運(yùn)動(dòng)到P2所用的時(shí)間t由數(shù)字計(jì)時(shí)器測(cè)出，圓環(huán)距P1的高度，P1，P2之間的高度，重力加速度g取9.8m/s2。
（1）B穿過圓環(huán)后可以視為做_______直線運(yùn)動(dòng)；（2）為了驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒，該系統(tǒng)應(yīng)選擇_______（選填“A和B”或“A、B和C”）；（3）測(cè)得B通過P1P2的時(shí)間，A、B的質(zhì)量均為0.3kg，C的質(zhì)量為0.2kg，則該實(shí)驗(yàn)中系統(tǒng)重力勢(shì)能減少量為_______，系統(tǒng)動(dòng)能增加量為_______，系統(tǒng)重力勢(shì)能減少量與系統(tǒng)動(dòng)能增加量有差別的原因是_______（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）【答案】 ①. 勻速 ②. A、B和C ③. 1.37J ④. 1.32J ⑤. 摩擦阻力和空氣阻力對(duì)系統(tǒng)做了負(fù)功【解析】【詳解】（1）[1]因?yàn)?/span>A質(zhì)量和B質(zhì)量相等，B穿過圓環(huán)后，忽略繩子與滑輪間的摩擦力以及空氣阻力，B穿過圓環(huán)后可以視為做勻速運(yùn)動(dòng)；（2）[2]由圖可知，B、C減小的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為A的重力勢(shì)能以及A、B、C的動(dòng)能，可知為了驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒，該系統(tǒng)應(yīng)選擇A、B和C；（3）[3][4][5]由題意知、A、B、C到達(dá)圓環(huán)時(shí)的速度A、B、C到達(dá)圓環(huán)時(shí)重力勢(shì)能減少量為A、B、C到達(dá)圓環(huán)時(shí)動(dòng)能增加量為系統(tǒng)重力勢(shì)能減少量與系統(tǒng)動(dòng)能增加量有差別的原因是摩擦阻力和空氣阻力對(duì)系統(tǒng)做了負(fù)功。10. 某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖（a）所示電路測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。所用的實(shí)驗(yàn)器材如下：A.待測(cè)電源B.定值電阻（阻值為3.0）C.電阻箱R（最大阻值999.9）D.電壓表V（量程為3.0V，內(nèi)阻很大）E.開關(guān)S，導(dǎo)線若干實(shí)驗(yàn)步驟如下：①將電阻箱阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)S；②多次調(diào)節(jié)電阻箱，記下電壓表的示數(shù)U和電阻箱相應(yīng)的阻值R；③以為縱坐標(biāo)，為橫坐標(biāo)，作出與圖像；④求出直線的斜率和縱軸上的截距。回答下列問題：（1）分別用E和r表示電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，則與的關(guān)系式為_______；（2）實(shí)驗(yàn)得到的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示，其中電阻時(shí)電壓表的示數(shù)如圖（b）所示，讀出數(shù)據(jù)，完成下表。答：①_______，②_______。R/4.05.06.07.08.09.0U/V1.521.721.88①2.142.32/V-10.660.580.53②0.470.43（3）在圖（c）的坐標(biāo)紙上將所缺數(shù)據(jù)點(diǎn)補(bǔ)充完整并作圖_______，根據(jù)圖線求得電源電動(dòng)勢(shì)_______V，內(nèi)阻_______。【答案】 ①. ②. 2.08 ③. 0.48 ④. ⑤. 3.0 ⑥. 0.9【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)閉合電路歐姆定律得整理得（2）[2][3]電壓表的分度值為0.1V，則其度數(shù)為2.08V，則（3）[4][5][6]根據(jù)瞄點(diǎn)法得出與圖像如圖所示結(jié)合可得縱軸截距解得斜率解得11. 圖甲為冰壺比賽場(chǎng)地的示意圖，其中營(yíng)壘區(qū)由半徑分別為R、2R和3R三個(gè)同心圓組成，圓心為O。某次比賽中，B壺靜止在營(yíng)壘區(qū)M處，對(duì)方選手將A壺?cái)S出，A壺沿冰道中心線PO滑行并與B發(fā)生正碰，最終二者分別停在O點(diǎn)和N點(diǎn)，如圖乙所示。已知冰壺質(zhì)量均為m，冰面與冰壺間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。求：（1）碰后A壺剛停止時(shí)兩壺間的距離；（2）碰撞過程中損失的機(jī)械能。
【答案】（1）2R；（2）【解析】【詳解】（1）設(shè)A壺與B壺碰后的速度分別為、，由動(dòng)能定理解得設(shè)A壺與B壺碰后運(yùn)動(dòng)時(shí)間t停止，在時(shí)間t內(nèi)A壺運(yùn)動(dòng)距離為，B壺運(yùn)動(dòng)的距離為，則解得此時(shí)A壺與B壺的距離（2）設(shè)A壺與B壺碰前瞬間的速度為v，A壺與B壺碰撞過程中動(dòng)量守恒，則碰撞過程中損失的機(jī)械能解得12. 如圖所示，在xOy坐標(biāo)系中，I、IV象限有垂直于坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一平行板電容器水平放置，板長(zhǎng)為2L，板間距也為2L，電容器中心P點(diǎn)的坐標(biāo)為（－4L，0），M點(diǎn)坐標(biāo)為（0，3L）。一豎直放置的絕緣彈性薄擋板固定于Q（-2L，0）處，板長(zhǎng)略小于3L，Q為擋板中心。一帶電粒子以初速度v。沿x軸射入兩板間，從M點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，最終返回出發(fā)點(diǎn)。已知帶電粒子與彈性絕緣擋板碰撞前后，沿y方向分速度不變，沿x方向分速度反向，大小不變，帶電粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，不計(jì)粒子重力。求：（1）電容器兩極板間所加的電壓；（2）僅與擋板碰撞一次的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑；（3）粒子與擋板碰撞且符合條件的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。【答案】（1）；（2）；（3）（1、2、3…）【解析】【詳解】（1）粒子在平行板電容器間做類平拋運(yùn)動(dòng)，則水平方向豎直方向粒子出平行板電容器后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則又解得（2）設(shè)粒子從M點(diǎn)射入磁場(chǎng)時(shí)，速度與x軸夾角為，則得粒子與擋板只碰撞一次，粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示，粒子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為，碰撞前后出入磁場(chǎng)兩點(diǎn)之間的距離為由幾何關(guān)系可得解得（3）設(shè)粒子與擋板碰撞n（1、2、3…）次，由題意畫出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，設(shè)粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑大小為，偏轉(zhuǎn)一次后在y負(fù)方向偏移量為，由幾何關(guān)系得為保證粒子最終能回到P，應(yīng)滿足又解得（1、2、3…）【物理－選修3-3】13. 下列說法中正確的是（　　）A. 當(dāng)分子間距離增大時(shí)，分子間引力增大，分子間斥力減小B. 一定量的理想氣體，如果壓強(qiáng)不變，體積增大，它一定從外界吸熱C. 清晨植物葉面上的露珠呈球形，是因?yàn)樗谋砻鎻埩ψ饔?/span>D. 布朗運(yùn)動(dòng)反映了懸浮顆粒內(nèi)部的分子在永不停息地做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)E. 一定量的理想氣體，如果體積不變，溫度降低，分子與器壁每秒平均碰撞次數(shù)減少【答案】BCE【解析】【詳解】A．當(dāng)分子間距離增大時(shí)，分子間引力和斥力都減小，故A錯(cuò)誤；B．一定量的理想氣體，如果壓強(qiáng)不變，體積增大，則外界對(duì)氣體做負(fù)功，根據(jù)知溫度升高，則內(nèi)能增大，根據(jù)熱力學(xué)第一定律知它一定從外界吸熱，故B正確；C．清晨植物葉面上的露珠呈球形，是因?yàn)樗谋砻鎻埩ψ饔?，?/span>C正確；D．布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，反映了液體或氣體分子在永不停息地做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤；E．一定量的理想氣體，如果體積不變，溫度降低，則分子的平均速率減小，分子與器壁每秒平均碰撞次數(shù)減少，故E正確。故選BCE。14. 如圖所示，兩端開口的U形玻璃管豎直放置，管中有一段水銀柱。左側(cè)管中活塞封閉一段長(zhǎng)為10cm的空氣柱，此時(shí)左右兩側(cè)水銀面的高度相同，右側(cè)水銀面離管口的高度為20cm。已知大氣壓強(qiáng)，玻璃管粗細(xì)均勻，導(dǎo)熱性能良好，環(huán)境溫度不變。求：（1）緩慢下移活塞，當(dāng)左右兩側(cè)液面高度差為4cm時(shí)，活塞下移的距離；（2）若先將右側(cè)管口封閉，再緩慢下移活塞，當(dāng)左右兩側(cè)液面高度差為4cm時(shí)，活塞下移的距離。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）設(shè)玻璃管的橫截面積為S，初態(tài)左端封閉氣體壓強(qiáng)為體積為令活塞下移的距離為，則穩(wěn)定后左端封閉氣體壓強(qiáng)由于左右水銀面的高度差為4cm，所以左端水銀面下降2cm，右端水銀面上升2cm。體積以封閉的氣體為研究對(duì)象，由氣態(tài)方程得解得（2）若將右管管口封閉，令活塞下移的距離為，由于左右水銀面的高度差為4cm，所以左端水銀面下降2cm，右端水銀面上升2cm。初態(tài)左端封閉氣體壓強(qiáng)為體積為穩(wěn)定后左側(cè)氣體壓，體積為由氣態(tài)方程得初態(tài)右側(cè)氣體壓強(qiáng)為體積為穩(wěn)定后右側(cè)氣體壓強(qiáng)為，體積為由氣態(tài)方程得由壓強(qiáng)關(guān)系得聯(lián)立解得【物理－選修3-4】15. 一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播，其波長(zhǎng)大于5m。從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，介質(zhì)中位置在處的質(zhì)點(diǎn)a和在處的質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng)圖線分別如圖甲、乙所示。則質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)方程為_______；該波的波長(zhǎng)為_______m，波速為_______m/s。【答案】 ①. ②. 16 ③. 2【解析】【詳解】[1]由圖甲可知，波的周期為設(shè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為當(dāng)時(shí)，，解得即[2]由于波沿x軸負(fù)方向傳播，結(jié)合質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象可得解得又只有當(dāng)時(shí)滿足，解得[3]波速16. 如圖所示，陰影部分ABC為一由均勻透明材料做成的柱形光學(xué)元件的橫截面，材料的折射率n=2，弧AC是一半徑為R的圓弧，D為圓心，ABCD構(gòu)成正方形，在D處有一點(diǎn)光源，不考慮二次折射。求：（1）當(dāng)光從AB中點(diǎn)E射出時(shí)，折射光的反向延長(zhǎng)線交AD于F點(diǎn)，求AF的長(zhǎng)度；（2）AB邊有光射出的區(qū)域的長(zhǎng)度。
【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）設(shè)光線在E點(diǎn)的入射角為，折射角為，由可得則
（2）設(shè)光線在AB邊上發(fā)生全反射時(shí)的入射角為，則因此所以AB邊有光射出的區(qū)域的長(zhǎng)度

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