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2023年高考物理考前信息必刷卷03
廣東專用

①選擇題方面：全國卷8道物理選擇題（5單3多，共48分），廣東新高考7單3多（共46分）；知識點、考察方式、題型、難度與全國卷持平；但是由于題目數(shù)量多了2道，所以答題時間控制在20-25min為宜
②實驗題方面：仍然是“一小一大”，知識點、考察方式、題型、難度與全國卷持平；答題時間15min左右；
③計算題方面：只考兩道計算題的話，高考真題大概率仍然是“一力一電”，即：力學(xué)（運動+受力+功能+動量）綜合問題一道，電磁學(xué)（粒子運動/電磁感應(yīng)/力電結(jié)合）綜合問題一道；答題時間20-30min；
④選考題方面：3-3/3-4二選一，知識點、考察方式、題型、難度與全國卷持平（只是分值由5+10變成了4+8）；答題時間15min左右。

大題要求學(xué)生具有良好的真實情境分析能力，應(yīng)用已學(xué)的物理知識解決實際問題的能力，從而促進學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)的形成與發(fā)展。
力學(xué)部分：主要考查受力分析、動力學(xué)問題與完全非彈性碰撞模型，考查學(xué)生拆解多個運動階段、依次構(gòu)建物理模型、進而對情景進行分析的能力。考生結(jié)合共點力平衡、牛頓第二定律、勻變速直線運動規(guī)律、動能定理和碰撞中的動量守恒，列出常規(guī)的公式即可解決。
電學(xué)部分：注意帶電粒子在復(fù)合場中的運動、電磁感應(yīng)中的桿和導(dǎo)軌模型或線框進入磁場的問題，重點是要注意動量、動量守恒定律在電磁學(xué)中的應(yīng)用

一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28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．如圖所示電路，電源內(nèi)阻不可忽略。開關(guān)S閉合后，在滑動變阻器的滑動端向上滑動的過程中（　?。?br />
A．電壓表與電流表的示數(shù)都減小 B．電壓表與電流表的示數(shù)都增大
C．兩端電壓增大 D．兩端電壓減小
【答案】 B
【解析】滑動變阻器的滑動端向上滑動的過程中，變阻器接入電路的電阻增大，變阻器R0與R2并聯(lián)電阻R并增大，則外電路總電阻增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律得知
，
干路電流I減小，兩端電壓減小，路端電壓U增大，則電壓表示數(shù)增大。并聯(lián)部分電壓
U并=E-I（R1+r）
I減小，E、R1、r均不變，則U并增大，兩端電壓增大，故電流表示數(shù)增大。
故選B。
2．甲、乙兩個物塊在光滑水平桌面上沿同一直線運動，甲追上乙，并與乙發(fā)生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度隨時間的變化如圖實線所示。已知甲的質(zhì)量為2kg，則碰撞過程兩物塊損失的機械能為（　　）

A．3J B．4J C．5J D．6J
【答案】 D
【解析】由題意可知，甲的質(zhì)量，由圖示圖像可知，碰撞前甲、乙的速度分別是
，
碰撞后甲、乙的速度分別為
，
碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，乙碰撞前甲的速度方向為正方向，由動量守恒定律得

代入數(shù)據(jù)解得

設(shè)碰撞過程損失的機械能為，由能量守恒定律得

代入數(shù)據(jù)解得

故選D。
3．如圖所示，金屬棒AB垂直跨擱在位于水平面上的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌接觸良好，棒AB和導(dǎo)軌電阻均忽略不計。導(dǎo)軌左端接有電阻R，垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場向下穿過平面。現(xiàn)以水平向右的恒定外力F拉著棒AB從靜止開始向右移動，t秒末棒AB速度為v，移動的距離為L，且在t秒內(nèi)速度大小一直在變化，則下列判斷正確的是（　?。?br />
A．t秒內(nèi)AB棒所受的安培力方向水平向左，大小保持不變
B．t秒內(nèi)外力F做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱
C．t秒內(nèi)AB棒做勻加速運動
D．t秒末外力F做功的功率小于
【答案】 D
【解析】A．由右手定則可知，AB棒向右運動切割磁感線將產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為B→A，由左手定則判斷得知，AB棒所受的安培力方向水平向左。根據(jù)安培力表達式，可知隨著棒的速度增大，安培力也增大。故A錯誤；
B．因棒AB向右做加速運動，電路中產(chǎn)生內(nèi)能，由能量守恒定律得知，外力F做的功等于電阻R放出的電熱和棒AB的動能之和。故B錯誤；
C．t秒內(nèi)，拉力大于安培力，而且速度增大，安培力增大，合力減小，則AB棒做加速度逐漸減小的變加速運動。故C錯誤；
D．t秒末外力F做功的功率為，v是t秒末瞬時速度，由于棒做加速度逐漸減小的變加速運動，所以

因此t秒末外力F做功的功率小于。故D正確。
故選D。
4．水車是我國勞動人民利用水能的一項重要發(fā)明。下圖為某水車模型，從槽口水平流出的水初速度大小為，垂直落在與水平面成30°角的水輪葉面上，落點到輪軸間的距離為R。在水流不斷沖擊下，輪葉受沖擊點的線速度大小接近沖擊前瞬間水流速度大小，忽略空氣阻力，有關(guān)水車及從槽口流出的水，重力加速度為g，以下說法正確的是（　?。?br />
A．水流在空中運動時間為 B．水流在空中運動時間為
C．水車最大角速度接近 D．水車最大角速度接近
【答案】 C
【解析】AB．水流垂直落在與水平面成30°角的水輪葉面上水平方向速度和豎直方向速度滿足

解得

AB錯誤；
CD．水流到水輪葉面上時的速度大小為

根據(jù)

解得

C正確，D錯誤。
故選C。
5．幽門螺桿菌很容易誘發(fā)胃腸疾病，臨床上常用的檢測方法之一是做碳14（）呼氣試驗。被檢者口服含的膠囊后休息等待一段時間，再用吹氣管向二氧化碳吸收劑中吹氣，通過分析呼氣中標記的的含量即可判斷胃中幽門螺桿菌的存在情況。的半衰期是5730年，而且大部分是衰變，其衰變方程為。則下列說法正確的是（　?。?br /> A．新核X比少了一個中子
B．被檢者發(fā)燒時會促使衰變加快，導(dǎo)致檢測不準
C．若有2個原子，則經(jīng)過5730年后就一定會有1個發(fā)生衰變
D．衰變產(chǎn)生的粒子可能是來自于藥物化學(xué)反應(yīng)中得失的電子
【答案】 A
【解析】A．由電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒得，新核X比多一個質(zhì)子，質(zhì)量數(shù)不變，即X比少了一個中子，A正確；
B．衰變快慢與原子核內(nèi)部因素有關(guān)，與外部條件無關(guān)，B錯誤；
C．半衰期表示的是微觀世界原子核的概率行為，并不能表示某個原子經(jīng)過半衰期一定會發(fā)生衰變，C錯誤；
D．衰變的實質(zhì)是原子核的一個中子變成質(zhì)子的同時釋放一個電子，這個過程是無法通過化學(xué)反應(yīng)得到的，D錯誤。
故選A。
6．“頓牟綴芥”是東漢王充在《論衡亂龍篇》中記載的摩擦起電現(xiàn)象，意指摩擦后的帶電琥珀能吸引輕小物體?，F(xiàn)做如下簡化：在某處固定一個電荷量為的帶正電的點電荷，在其正下方處有一個原子。在點電荷的電場的作用下原子的負電荷中心與正電荷中心會分開很小的距離。點電荷與原子之間產(chǎn)生作用力。你可能不會求解，但是你可以通過物理分析進行判斷，關(guān)于的表達式，可能正確的是（式中為靜電力常量）（　　）

A． B．F= C． D．F=
【答案】 D
【解析】由圖可知負電荷中心比正電荷中心更靠近Q，則Q對負電荷中心的引力略大于對正電荷中心的斥力，即合力F不為零；當l趨于零時，合力F趨于零；當h趨于無限大時，合力F也趨于零，考察四個選項中表達式滿足上述條件的只有D項。
故選D。
7．如圖所示，質(zhì)量為M、半徑為R的半球形碗放置于水平地面上，碗內(nèi)壁光滑?，F(xiàn)使質(zhì)量為m的小球沿碗壁做勻速圓周運動，其軌道平面與碗口平面的高度差用h表示，運動過程中碗始終保持靜止，設(shè)碗與地面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，下列說法正確的是（　　）

A．h越小，地面對碗的摩擦力越小
B．h越小，地面對碗的支持力越大
C．若h＝，則小球的動能為mgR
D．若h＝，M＝10m，則碗與地面之間的動摩擦因數(shù)可以小于
【答案】 C
【解析】A．對小球受力分析，其受到重力和支持力，二力的合力提供向心力，則
F向＝mgtanθ
θ為小球與半球形碗球心連線與豎直方向的夾角。由幾何關(guān)系知：h越小，θ越大；則向心力F向越大，對碗和小球組成的整體，由牛頓第二定律有
f＝F向＝mgtanθ
故h越小，地面對碗的摩擦力越大，A錯誤；
B．對碗和小球組成的整體受力分析，豎直方向合力為零，故地面對碗的支持力始終等于碗和小球的重力，故B錯誤；
C．若h＝，則
θ＝60°
對小球根據(jù)牛頓第二定律可知
mgtan60°＝m
則小球的動能
Ek＝mv2＝mgR
C正確；
D．若h＝，根據(jù)
mgtan60°＝man
解得
an＝g
結(jié)合AB選項的分析可知
μ(M＋m)g≥f＝man
解得
μ≥
D錯誤。
故選C。
二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18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6分，選對但不全的得3分有選錯的得0分。
8．2019年12月17日，我國第一艘國產(chǎn)航空母艦“山東艦”正式交付海軍，“山東艦”發(fā)動機最大輸出功率為P，最大航行速度為，其航行時所受的阻力隨速度增大而增大，某次直線航行過程中，下列說法中正確的是（　?。?br /> A．若“山東艦”勻加速啟動，則在勻加速階段，發(fā)動機提供的牽引力大小恒定
B．若“山東艦”以恒定功率P啟動，經(jīng)時間t后速度達，則有
C．若“山東艦”以勻速航行時，所受的阻力為
D．若“山東艦”以勻速航行時，發(fā)動機輸出功率小于
【答案】 CD
【解析】A．根據(jù)牛頓第二定律可得

在勻加速階段，所受的阻力隨速度增大而增大，可知發(fā)動機提供的牽引力也增大，故A錯誤；
B．若“山東艦”以恒定功率P啟動，經(jīng)時間t后速度達，根據(jù)動能定理可得

故B錯誤；
C．若“山東艦”以勻速航行時，此時牽引力等于阻力，則有

故C正確；
D．若“山東艦”以勻速航行時，此時牽引力等于阻力，則有

由于航行時所受的阻力隨速度增大而增大，則有

故D正確。
故選CD。
9．如圖所示，正三角形ACD內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場，∠ADC的角平分線DG的反向延長線正好經(jīng)過圓心O，AD的延長線與圓相交于E點，且，現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子（重力不計）以一定速度沿∠CAD的角平分線垂直磁場射入，粒子恰好經(jīng)過D、E點，則（　?。?br />
A．粒子一定帶正電
B．粒子的初速度為
C．圓形區(qū)域磁場的磁感應(yīng)強度大小為
D．粒子從A點到E點經(jīng)歷的時間為
【答案】 CD
【解析】A．由左手定則及題意可知粒子帶負電，故A錯誤；
B．粒子的運動軌跡如圖所示

由已知條件并結(jié)合幾何關(guān)系知粒子在三角形區(qū)域磁場中偏轉(zhuǎn)過的圓心角為60°，半徑
r1＝a
由洛倫茲力提供向心力知

聯(lián)立得

故B錯誤；
C．因，由幾何關(guān)系知
∠O′DE＝60°
且O′D＝O′E，故△DEO′為正三角形，則粒子在圓形區(qū)域磁場中運動的軌跡半徑為

而

所以圓形區(qū)域磁場的磁感應(yīng)強度大小為

故C正確；
D．粒子在三角形區(qū)域磁場中運行的時間

粒子在圓形區(qū)域磁場中運行的時間

所以粒子從A點到E點經(jīng)歷的時間為

故D正確。
故選CD。
10．已知地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，衛(wèi)星繞地球運動軌道為圓軌道，在某時刻地球的兩顆衛(wèi)星A和B處于如圖所示的位置，設(shè)衛(wèi)星A的軌道半徑為，衛(wèi)星B的軌道半徑為，[已知]，則下列說法正確的是（　?。?br />
A．兩衛(wèi)星的環(huán)繞速度之比
B．開始時，衛(wèi)星A將在B的前面，只要B加速即可追上A
C．從此時刻開始再經(jīng)大約時間再次相距最近
D．從此時刻開始再經(jīng)大約時間第一次相距最遠
【答案】 AC
【解析】A．根據(jù)

解得

故兩衛(wèi)星的環(huán)繞速度之比為

A正確；
B．開始時衛(wèi)星A在B的前面，但是B只要加速，就會做離心運動增加其運動軌道的半徑，增加其運動周期，不可能追上衛(wèi)星A，B錯誤；
C．對衛(wèi)星A，由牛頓第二定律可得

聯(lián)立解得

同理可得

從此時刻開始到下次相遇衛(wèi)星A比衛(wèi)星B多轉(zhuǎn)一圈，即多轉(zhuǎn)，所以

解得

C正確；
D．兩衛(wèi)星相距最遠時

解得

D錯誤。
故選AC。
三、非選擇題：共54分。第11～14題為必考題，考生都必須作答。第15～16題為選考題，考生根據(jù)要求作答。
（一）必考題：共42分。
11. （7分）物理實驗一般都涉及實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗儀器、實驗方法、實驗操作、數(shù)據(jù)分析等。例如：
（1）數(shù)據(jù)分析。打點計時器在隨物體做勻變速直線運動的紙帶上打點，紙帶的一部分如圖甲所示，B、C、D為紙帶上標出的連續(xù)3個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點之間還有4個計時點沒有標出。打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源上。則物體運動的加速度a = ___________m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

（2）實驗原理。用橡皮筋、細繩套和彈簧測力計完成“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”實驗。A、B兩同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分別作出的力的圖示如圖乙、丙所示。你認為______哪位同學(xué)的實驗過程有問題？請說明你的理由___________。

（3）實驗儀器。用螺旋測微器測某金屬絲的直徑，示數(shù)如圖丁所示。則該金屬絲的直徑為___________mm。
【答案】 ???? 1.0???? A同學(xué)???? 與橡皮筋的拉力等大反向，二力平衡，所以一定與橡皮筋共線，但由于實驗誤差的存在，F(xiàn)1和F2合力不可能與橡皮筋共線???? 0.753##0.754##0.755##0.756
【解析】（1）讀出B、C、D三點的讀數(shù)，分別為3.50cm、7.40cm、12.30cm。由于相鄰計數(shù)點之間還有4個計時點沒有標出，則時間間隔為
T = 0.1s
則根據(jù)逐差法，加速度為

（2）“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”實驗過程如下：通過兩把彈簧秤把細繩套和橡皮筋結(jié)點拉至O點，記錄兩彈簧秤示數(shù)和兩細繩方向，記錄結(jié)點位置O；通過一把彈簧秤把細繩套和橡皮筋結(jié)點拉至相同位置O，記錄彈簧秤示數(shù)和細繩方向。結(jié)合實驗過程和給出的力的圖示可知F1和F2為第一次操作時記錄的數(shù)據(jù)，為第二次操作時記錄的數(shù)據(jù)。與橡皮筋的拉力等大反向，二力平衡，所以一定與橡皮筋共線，但由于實驗誤差的存在，F(xiàn)1和F2合力不可能與橡皮筋共線，故錯誤的是A同學(xué)。
（3）根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)法則有
0.5mm＋25.4 × 0.01mm = 0.754mm
12. （9分）為測量某電源的電動勢E（約為3V）和內(nèi)阻r（約為2Ω），小聰同學(xué)設(shè)計了如圖甲、乙所示實驗電路圖，并完成了圖甲電路圖的實物連接，如圖丙所示。已知電流表的內(nèi)電阻約為1Ω，電壓表的內(nèi)電阻約為3kΩ，變阻器最大電阻20Ω、額定電流1A，定值電阻。請回答下列問題：

（1）閉合開關(guān)S前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片P移至最______端。（選填“左”或“右”）
（2）閉合開關(guān)S后，移動滑片P改變滑動變阻器的接入阻值，記錄下幾組電壓表示數(shù)U和對應(yīng)的電流表示數(shù)I。
（3）接著在圖丙中通過改變1根導(dǎo)線的一個接線位置，就完成了圖乙電路圖的實物連接，請問改變的是哪根導(dǎo)線______。（填導(dǎo)線編號）
（4）重復(fù)步驟（1）（2）。把甲、乙兩組實驗記錄的數(shù)據(jù)在同一坐標系內(nèi)描點作出圖像，如圖丁所示，可知圖中標記為I的圖線是采用實驗電路______（填“甲”或“乙”）測量得到的。

（5）不管是采用圖甲還是圖乙實驗電路，實驗測出的電源內(nèi)阻均存在系統(tǒng)誤差，從減小系統(tǒng)誤差角度考慮，該實驗宜選用圖______（選填“甲”或“乙”）實驗電路。
（6）利用圖丁圖像提供的信息可以修正該實驗的系統(tǒng)誤差，則修正后被測電源的內(nèi)阻______（、、、、均已知）。
【答案】 ???? 左???? ③???? 乙???? 甲????
【解析】（1）閉合開關(guān)S前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片P移至最左端，保證開始時接入電路的滑動變阻器阻值最大，用以保護電路。
（3）將導(dǎo)線③連接在定值電阻R0一端改接到電流表負接線柱上，便可實現(xiàn)圖乙電路圖的實物連接。
（4）對圖甲而言，根據(jù)閉合歐姆定律可得

整理可得

可知，對應(yīng)U-I圖線，當I為零時，對應(yīng)

對圖乙而言，根據(jù)閉合歐姆定律可得

可知，對應(yīng)U-I圖線，當I為零時，對應(yīng)

故可知標記為I的圖線是采用實驗電路乙測量得到的。
（5）當采用圖甲所示電路時，相對誤差大小為

當采用圖乙所示電路時，相對誤差大小為

該相對誤差遠大于圖甲所示電路，故宜選用圖甲所示電路。
（6）曲線I對應(yīng)的U1和I1滿足

曲線II對應(yīng)的U2和I2滿足

因此可以解得

則

13. （10分）如圖所示，O點為固定轉(zhuǎn)軸，將一根長度為l＝0.5m的細繩上端固定在O點，細繩下端系一個質(zhì)量為m＝0.8kg的小球，當小球處于靜止狀態(tài)時恰好與平臺的右端B點接觸，但無壓力。一個質(zhì)量為M＝2kg的小物塊從粗糙水平面上的A點，以一定的初速度開始運動，到B點時與小球發(fā)生正碰，碰撞后小球在繩的約束下在豎直面內(nèi)做圓周運動，物塊做平拋運動落在水平地面上的C點。測得B、C兩點間的水平距離x＝0.6m，平臺的高度h＝0.2m，已知小物塊與平臺間的動摩擦因數(shù)，重力加速度，求：
（1）碰撞后小物塊M做平拋運動的初速度大小v；
（2）若碰后小球恰好能到達圓周運動的最高點D，則A、B間距離s為多少？

【答案】 （1）3m/s；（2）1.1m
【解析】（1）碰撞后小物塊M做平拋運動，在水平方向則有
x＝vt
在豎直方向則有

解得
v＝3m/s
（2）小球在最高點D時，重力恰好提供向心力，則有

小球從B點到D點，由動能定理可得

小物塊與小球碰撞后，由動量守恒定律可得

小物塊從A點到與小球開始碰撞的運動中，由動能定理可得

解得
s＝1.1m
14. （16分）如圖甲所示，匝數(shù)為n、總電阻為r、橫截面積為S的豎直螺線管與兩足夠長的固定平行光滑導(dǎo)軌相連，導(dǎo)軌間距為L，傾角為。導(dǎo)軌間有磁感應(yīng)強度大小為、方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場。長為L、電阻為6r的導(dǎo)體棒放在導(dǎo)軌上，始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。螺線管內(nèi)有豎直方向分布均勻的變化磁場（圖中未畫出），磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示?；瑒幼冏杵鱎的最大電阻為6r，重力加速度大小為g，不計導(dǎo)軌的電阻，忽略螺線管磁場對導(dǎo)體棒的影響。閉合開關(guān)S，將滑動變阻器的滑片移至最下端，導(dǎo)體棒處于靜止狀態(tài)。
（1）求導(dǎo)體棒的質(zhì)量m；
（2）用外力固定導(dǎo)體棒，緩慢向上移動滑動變阻器的滑片，求螺線管的最大輸出功率以及此時滑動變阻器接入電路的電阻；
（3）斷開開關(guān)S，撤去外力，請通過計算判斷導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌上滑還是下滑，并求導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上滑動的最大速度。

【答案】 （1） ；（2） ，；（3）上滑，
【解析】（1）根據(jù)題圖乙可知

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，螺線管產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢

回路的總電阻

根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得，通過螺線管的電流

通過導(dǎo)體棒的電流

對導(dǎo)體棒，根據(jù)物體的平衡條件有

解得

（2）設(shè)滑動變阻器接入電路的電阻與導(dǎo)體棒并聯(lián)的總電阻為，螺線管的輸出功率

由于

為定值，因此當，即時P有最大值
由（1）可得

解得

又

解得

（3）解法一：剛撤去外力時，通過螺線管的電流

此時導(dǎo)體棒所受安培力的大小

易得

故撤去外力后，導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌上滑
當導(dǎo)體棒的速度最大時，導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢

此時回路中的總感應(yīng)電動勢

此時通過螺線管的電流

對導(dǎo)體棒，根據(jù)物體的平衡條件有

解得

解法二：假設(shè)撤去外力后，導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌下滑，當導(dǎo)體棒的速度最大時，導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢

此時回路中的總感應(yīng)電動勢

此時通過螺線管的電流

對導(dǎo)體棒，根據(jù)物體的平衡條件有

解得

為負值，說明撤去外力后，導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌上滑
最大速度

解法三：假設(shè)撤去外力后，導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌上滑，當導(dǎo)體棒的速度最大時，導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢

此時回路中的總感應(yīng)電動勢

此時通過螺線管的電流

對導(dǎo)體棒，根據(jù)物體的平衡條件有

解得

為正值，說明假設(shè)成立，撤去外力后，導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌上滑。
最大速度

（二）選考題：共12分。請考生從2道題中任選一題作答。如果多做，則按所做的第一題計分。
[選修3-3]
15.（1）（4分）物理學(xué)是研究物質(zhì)最一般的運動規(guī)律和物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)的學(xué)科，物理學(xué)研究大至宇宙、小至基本粒子等一切物質(zhì)最基本的運動形式和規(guī)律，因此成為其他各自然科學(xué)學(xué)科的研究基礎(chǔ)，有關(guān)物理學(xué)知識和史實，下列說法正確的是（　?。?br /> A．在完全失重的狀態(tài)下，一定質(zhì)量的理想氣體對容器器壁壓強為零
B．一定質(zhì)量的理想氣體在升溫的過程中，氣體分子平均動能增加
C．如果能發(fā)生光電效應(yīng)，一旦增大入射光強度，光電子的最大初動能必定增加
D．盧瑟福在粒子散射實驗中觀測到粒子發(fā)生較大角度偏轉(zhuǎn)，這說明了原子不可再分
【答案】 B
【解析】A．壓強是由分子無規(guī)則碰撞器壁形成的，而不是由于重力。則在完全失重的狀態(tài)下，一定質(zhì)量的理想氣體對容器器壁壓強不為零，故A錯誤；
B．溫度是平均動能的標志，一定質(zhì)量的理想氣體在升溫的過程中，氣體分子平均動能增加，故B正確；
C．光電子的最大初動能只與入射光頻率有關(guān)，故C錯誤；
D．盧瑟福在粒子散射實驗中觀測到粒子發(fā)生較大角度偏轉(zhuǎn)，受到斥力作用，這說明原子核帶正電，故D錯誤。
故選B。
（2）（8分）為擺脫水源條件的限制，宋朝時人們就發(fā)明了一種能汲取地下水的裝置——壓水井。在汕頭華僑公園的兒童玩水區(qū)，安放著如甲圖所示的壓水井讓孩子們體驗。壓水井結(jié)構(gòu)如圖乙所示，取水時先按下手柄同時帶動皮碗向上運動，此時上單向閥門關(guān)閉。皮碗向上運動到某個位置時，下單向閥門被頂開，水流進入腔體內(nèi)。設(shè)某次下壓手柄前，腔體只有空氣，空氣的體積和壓強分別為和?，F(xiàn)研究緩慢下壓手柄，直至下單向閥門剛被頂開的過程。已知大氣壓強為，水的密度為，下單向閥門質(zhì)量為m，橫截面積為S，下單向閥門到水面距離為，重力加速度為g。
（1）簡要說明緩慢下壓手柄過程，腔內(nèi)氣體是吸熱還是放熱；
（2）求下單向閥門剛被頂開時，腔體內(nèi)氣體的體積。

【答案】 （1）吸熱；（2）
【解析】（1）下壓手柄帶動皮碗向上運動，氣體體積變大對外做功。緩慢移動過程中，氣體內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，則氣體應(yīng)吸熱。
（2）設(shè)下閥門恰好要被頂開時，腔內(nèi)氣體壓強為，體積為，則

根據(jù)玻意耳定律有

聯(lián)立得

[選修3-4]
16.（1）（4分）022年1月17日清遠市區(qū)出現(xiàn)三道彩虹橫臥北江兩岸的奇觀，圖為陽光射入球形雨滴經(jīng)過折射形成彩虹的示意圖。關(guān)于圖中光線1和光線2說法正確的是（???）

A．光線1的頻率更小 B．光線1在真空中傳播速度更小
C．光線2在雨滴中傳播速度更小 D．光線1從雨滴進入空氣時更容易發(fā)生全反射
【答案】 D
【解析】A．從光路圖可以發(fā)現(xiàn)光線1的偏折更明顯，說明其折射率更大，可知光線1的頻率更大，A錯誤；
B．不同頻率的光在真空中傳播速度是相同的，B錯誤；
D．折射率越大越容易發(fā)生全反射，故光線1更容易發(fā)生全反射，D正確；
C．光線在介質(zhì)中傳播速度等于光速除以折射率，即頻率越高傳播速度越慢，故光線1傳播速度更小，C錯誤。
故選D。
（2）（8分）某橫波在介質(zhì)中沿x軸正方向傳播，P為x=0處的質(zhì)點。t=0時刻，質(zhì)點P開始向y軸正方向運動，經(jīng)t=0.2s，質(zhì)點P第一次到達正方向最大位移處，Q為x=3m處的質(zhì)點，某時刻形成的波形如圖所示。求：
（1）該橫波的波速v；
（2）從圖示時刻再經(jīng)過s，質(zhì)點Q相對平衡位置的位移。

【答案】 （I）5m/s；（I）9cm
【解析】（1）由圖示波形圖可知，波長為
λ=4m
質(zhì)點P開始向正方向運動，經(jīng)t=0.2s，質(zhì)點P第一次到達正方向最大位移處，則

解得
T=0.8s
由

解得
v=5m/s
（2）由（1）得
T=0.8s
故

故從圖示位置經(jīng)過，質(zhì)點Q回到平衡位置。再經(jīng)過時，質(zhì)點Q在平衡位置上方，相對平衡位置的位移

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