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2021届宁夏中卫市高三下学期4月第一次优秀生联考 物理试题
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这是一份2021届宁夏中卫市高三下学期4月第一次优秀生联考 物理试题，共10页。试卷主要包含了所示等内容，欢迎下载使用。
A．过程①是β衰变，过程③是α衰变；过程②是β衰变，过程④是α衰变
B．过程①是β衰变，过程③是α衰变；过程②是α衰变，过程④是β衰变
C．过程①是α衰变，过程③是β衰变；过程②是β衰变，过程④是α衰变
D．过程①是α衰变，过程③是β衰变；过程②是α衰变，过程④是β衰变
15．一种比飞机还要快的旅行工具即将诞生，称为“第五类交通方式”，它就是“Hyperlp(超级高铁)”。 据英国《每日邮报》2016年7月6日报道，Hyperlp One公司计划，将在欧洲建成世界首架规模完备的“超级高铁”(Hyperlp)，连接芬兰首都赫尔辛基和瑞典首都斯德哥尔摩，速度可达每小时700英里(约合1126公里/时)。如果乘坐Hyperlp从赫尔辛基到斯德哥尔摩，600公里的路程需要40分钟，Hyperlp先匀加速，达到最大速度1200 km／h后匀速运动，快进站时再匀减速运动，且加速与减速的加速度大小相等，则下列关于Hyperlp的说法正确的是： （ ）
A．加速与减速的时间不一定相等
B．加速时间为8分钟
C．加速时加速度大小为0.56 m／s2
D．如果加速度大小为10 m／s2，题中所述运动最短需要32分钟
16．托卡马克(Tkamak)是一种复杂的环形装置，结构如图所示。环心处有一欧姆线圈，四周是一个环形真空室，真空室外部排列着环向场线圈和极向场线圈。当欧姆线圈中通以变化的电流时，在托卡马克的内部会产生巨大的涡旋电场，将真空室中的等离子体加速，从而达到较高的温度。再通过其他方式的进一步加热，就可以达到核聚变的临界温度。同时，环形真空室中的高温等离子体形成等离子体电流，与极向场线圈、环向场线圈共同产生磁场，在真空室区域形成闭合磁笼，将高温等离子体约束在真空室中，有利于核聚变的进行。已知真空室内等离子体中带电粒子的平均动能与等离子体的温度T成正比，下列说法正确的是( )
A．托卡马克装置中核聚变的原理和目前核电站中核反应的原理是相同的
B．极向场线圈和环向场线圈的主要作用是加热等离子体
C．欧姆线圈中通以恒定电流时，托卡马克装置中的等离子体将不能发生核聚变
D．为了约束温度为T的等离子体，所需要的磁感应强度B必须正比于温度T
17．如图所示的建筑是厄瓜多尔境内的“赤道纪念碑”。设某人造地球卫星在赤道上空飞行，卫星的轨道平面与地球赤道重合，飞行高度低于地球同步卫星。已知卫星轨道半径为r，飞行方向与地球的自转方向相同，设地球的自转角速度为ω0，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，某时刻卫星通过这一赤道纪念碑的正上方，下列说法正确的是( )
A．该卫星在轨道上运动的线速度小于静止于赤道表面物体随地球自转的线速度
B．该卫星在轨道上运动的向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度
C．该卫星在轨道上运行时的机械能一定小于某一个地球同步卫星的机械能
D．该卫星过时间eq \f(2π,\r(\f(gR2,r3))－ω0)再次经过此纪念碑的正上方
18．如图，mA=4.0kg，mB=2.0kg，A和B紧靠着放在光滑水平面上，从t=0 时刻起，对B施加向右的水平恒力 F2=4.0N，同时对A施加向右的水平变力F1，F1 变化规律如图所示。下列相关说法中正确的是（ ）
A．当t=0 时，A、B 物体加速度分别为 aA=5m/s ，aB=2m/s
B．A 物体作加速度减小的加速运动，B 物体作匀加速运动
C．t=12s时刻 A、B 将分离，分离时加速度均为 a=2m/s2
D．A、B 分离前后，A 物体加速度变化规律相同
19.如图所示，理想变压器原线圈两端A、B接在电动势为E=8V，内阻为r=2Ω的正弦交流电源上，理想变压器的副线圈两端与滑动变阻器Rx（0～50Ω）相连，变压器原副线圈的匝数比为1：2，当电源输出功率最大时（ ）
A. 滑动变阻器的阻值
B. 滑动变阻器的阻值
C. 最大输出功率
D. 最大输出功率
20.如图，e、f、g为三块垂直于纸面的薄铝板将圆三等分且形成I、Ⅱ、Ⅲ三个区域，三个区域分别有垂直于纸面向外的匀强磁场（未画出）。—带电粒子从紧贴Oe铝板表面的e点垂直于铝板射出，先后从f、g点穿过铝板，带电粒子完成逆时针转动一周的运动轨迹恰好是一个以0为圆心的圆，在I、Ⅱ、Ⅲ三个磁场区域中的运动时间之比为1:2:3。已知粒子穿越铝板时，速度方向和电荷量不变，不计重力，则( )
A.带电粒子带正电
B.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域的磁感应强度之比为6:3:2
C.带电粒子在I、II、Ⅲ三个区域的动能之比为36 : 9 : 4
D.带电粒子在f、g处穿越铝板所损失的动能之比为9 : 4
21．质量为m的带正电小球由空中A点无初速度自由下落，在t秒末加上竖直向上、范围足够大的匀强电场，再经过2t秒小球又回到A点。重力加速度为g，不计空气阻力且小球从未着地。下列判断正确的是( )
A．小球所受重力与电场力之比为4∶9 B．整个过程中小球电势能增加了
C．整个过程中小球动能增加了 D．从A点到最低点小球重力势能减小
第Ⅱ卷（ 174分 ）
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题～第32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33题～第38题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题（共129分）
22．（5分）某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20 Hz、30 Hz和40 Hz。打出纸带的一部分如图（b）所示。
该同学在实验中没有记录交流电的频率 SKIPIF 1 < 0 ，需要用实验数据和其它题给条件进行推算。
（1）若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用 SKIPIF 1 < 0 和图（b）中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为_________，打出C点时重物下落的速度大小为________，重物下落的加速度大小为________．
（2）已测得 SKIPIF 1 < 0 =8.89 cm， SKIPIF 1 < 0 =9.50 cm， SKIPIF 1 < 0 =10.10 cm；当重力加速度大小为9.80 m/ SKIPIF 1 < 0 ，实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%。由此推算出 SKIPIF 1 < 0 为________ Hz。
23．（10分）一实验小组要测量某型号多用电表欧姆挡“×10”正常工作时的内阻RΩ和其内部电源的电动势E，该多用电表欧姆挡“×10”的内部电路如图1中虚线框所示。
（1）若电池内阻为r，表头内阻为Rg，变阻器有效阻值为RH，则RΩ的理论值为RΩ= 。
（2）已知该型号多用电表的电源采用2节干电池，实验小组设计了如图2的电路，则虚线框中X为仪器 ，电压表应选用 （填仪器前的字母序号）。
A．滑动变阻器 B．电阻箱 C．量程3 V的电压表 D．量程15 V的电压表
（3）实验操作步骤如下：
i．调整“指针定位螺丝”，使指针指在表盘左侧零刻度处，再将挡位选择开关调至欧姆挡“×10”，短接红黑表笔，调节“欧姆调零旋钮”使指针指在表盘右侧零刻度处；
ii．将图2电路与多用电表的表笔连接，黑表笔应连接 端（填“A”或“B”）；
iii．改变仪器X的阻值，读取多组电压表和仪器X的示数U和R。
（4）实验小组对测量数据进行分析后，一部分同学发现U与呈线性关系，并各自作出了相应的图象如图所示。根据图中所给数据，可得所测电动势E= ，内阻RΩ= 。（用图中字母表示）
24. (12分)（用质量为m、总电阻为R的导线做成边长为l的正方形线框MNPQ，并将其放在倾角为θ的平行绝缘导轨上，平行导轨的间距也为l，如图所示．线框与导轨之间是光滑的，在导轨的下端有一宽度为l（即ab=l）、磁感应强度为B的有界匀强磁场，磁场的边界aa′、bb′垂直于导轨，磁场的方向与线框平面垂直．
某一次，把线框从静止状态释放，线框恰好能够匀速地穿过磁场区域．若当地的重力加速度为g，求：
（1）线框通过磁场时的运动速度；
（2）开始释放时，MN与bb′之间的距离；
（3）线框在通过磁场的过程中所生的热．
25．(20分)如图甲所示，足够长的木板C通过某一装置锁定在地面上，物块A、B静止在木板C上，物块A、B间距离为1．1m。开始时物块A以速度v0=6m／s向右运动，物块A在与B碰撞前一段时间内的运动图像如图乙所示。已知物块A、B可视为质点，质量分别为mA=1kg、mB=4kg，A、B与木板间的动摩擦因数相同，木板C的质量mC=1kg，C与地面间的动摩擦因数为。A与B弹性碰撞过程时间极短、可忽略摩擦力的影响，A、B碰撞瞬间木板C解除锁定。重力加速度取10m／s2。求：
(1)物块与木板间的动摩擦因数；
(2)碰撞后瞬间物块A的速度；
(3)最后停止时物块A、B间的距离(结果保留两位小数)。
33．【物理-选修3-3】（15分）
（1）下列说法正确的是( ) （填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A．温度由摄氏温度t升至2t，对应的热力学温度便由T升至2T
B．温度越高，布朗运动越剧烈，所以布朗运动也叫做热运动
C．做功和热传递是改变物体内能的两种方式
D．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势
E．晶体熔化时吸收热量，分子平均动能不变
（2）（10分）2020年11月10日，中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10 909米。作为我国万米载人深潜的重大突破，“奋斗者”号凝聚了中国深潜人的巨大智慧。潜水器在下潜过程中需承受极大的深水压强，这对密封装置提出了极大挑战。我们可以借助于气球来模拟潜水器的下潜实验。如图所示，将气球视为球形，入水前，其半径为R0，已知外界大气压为p0，忽略气球内外的压强差，水的密度为ρ，重力加速度为g，求：
（i）不计温度变化，若将气球浸没于水面下深度为h处（h远大于气球半径），求此时气球的半径R；
（ii）为了使第（i）问中气球的体积跟放入水中前一样，可通过加热的方法使水温升高，求加热后的水温T与外界温度T0之比。
34．【物理-选修3-4】（15分）
（1）(5分) a、b两种单色光组成的光束从玻璃进入空气时，其折射光束如图所示。则关于a、b两束光的说法正确的是（ ）（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A．玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率
B．增大入射角时，a光首先发生全反射
C．a光的频率大于b光的频率
D．在真空中a光的波长大于b光的波长
E．分别用这两束光照射双缝干涉实验装置，在缝受屏上都能出现干涉条纹，a光的相邻条纹间距大于b光
（2）（10分）一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播，振幅A=10 cm，波长cm，M、N两质点的平衡位置横坐标分别为x1=4 cm、x2=8 cm，已知t=0时刻，M点经过平衡位置且向下振动，N点位于平衡位置上方cm处且向下运动。再经0.02 s（小于1个周期），N点恰好经过平衡位置向下运动，求：
（i）这列波的波长、波速和周期；
（ii）写出质点N的振动方程。
物理答案
22． 【答案】（1） SKIPIF 1 < 0 （s1+s2）f SKIPIF 1 < 0 （s2+s3）f SKIPIF 1 < 0 （s3–s1）f2
（2）40
23．（10分）（1）RH+Rg+r （2分）
（2）B （1分） C （1分）
（3）A （2分）
（4）b3 （2分） (b3 -b2)/ b2 （2分）
24.解析：（1）线框的MN边在磁场区域做匀速运动时，画出其侧视图并受力如图所示
匀速时应有F=mgsinθ ①
又安培力：F=BIl ②
感应电流：I=E/R ③
感应电动势：E=BLv
由①②③④解得匀速运动的速度：v=
故线框通过磁场时的运动速度为v=．
（2）在进入磁场前，线框的加速度a=gsinθ ⑥
所以线框进入磁场前由v2=2as得下滑的距离s=v2/2a=
故开始释放时，MN与bb′之间的距离为离s=
（3）线框产生热的过程中线框下滑的距离x=2L，由能量守恒定律有：
Q热=mg·2L sinθ=2mgLsinθ
故线框在通过磁场的过程中所生的热为定律有Q热=2mgLsinθ
25．(20分)
33．[物理——选修3–3]（15分）
(1)（5分）【答案】CDE
（2）（10分）【答案】（i） （ii）
【解析】（i）对于气球内的气体，在水面下深度为h处的压强为：
①（2分）
由玻意耳定律得 ②（2分）
又 ③（1分）
④（1分）
联立解得 （1分）
（ii）由查理定律得 ⑤（2分）
联立①⑤得 （1分）
34．[物理——选修3–4]（15分）
（1）【答案】ADE
（2）（10分）【答案】（i） （ii）（m）
【解析】（i）M、N两点平衡位置相距 ①（1分）
由于，根据质点的振动方程和t=0时刻两质点的振动状态可知，质点N的振动相位比质点M滞后 ②（1分）
根据 ③（1分）
联立①②③得波长 ④
根据题意，同一振动状态从M点传至N点用时 ⑤（1分）
又 ⑥（1分）
联立⑤⑥得波速 ⑦
又 ⑧（1分）
联立④⑦⑧可得 ⑨（1分）
（ii）由于 s–1 = 10 \* GB3 ⑩（1分）
取质点位于平衡位置上方时位移为正，则质点N的初相位 11（1分）
所以，质点N的振动方程为：（m） 12（1分）
题号
14
15
16
17
18
19
20
21
答案
B
C
C
D
C
BC
BC
ACD
A．过程①是β衰变，过程③是α衰变；过程②是β衰变，过程④是α衰变
B．过程①是β衰变，过程③是α衰变；过程②是α衰变，过程④是β衰变
C．过程①是α衰变，过程③是β衰变；过程②是β衰变，过程④是α衰变
D．过程①是α衰变，过程③是β衰变；过程②是α衰变，过程④是β衰变
15．一种比飞机还要快的旅行工具即将诞生，称为“第五类交通方式”，它就是“Hyperlp(超级高铁)”。 据英国《每日邮报》2016年7月6日报道，Hyperlp One公司计划，将在欧洲建成世界首架规模完备的“超级高铁”(Hyperlp)，连接芬兰首都赫尔辛基和瑞典首都斯德哥尔摩，速度可达每小时700英里(约合1126公里/时)。如果乘坐Hyperlp从赫尔辛基到斯德哥尔摩，600公里的路程需要40分钟，Hyperlp先匀加速，达到最大速度1200 km／h后匀速运动，快进站时再匀减速运动，且加速与减速的加速度大小相等，则下列关于Hyperlp的说法正确的是： （ ）
A．加速与减速的时间不一定相等
B．加速时间为8分钟
C．加速时加速度大小为0.56 m／s2
D．如果加速度大小为10 m／s2，题中所述运动最短需要32分钟
16．托卡马克(Tkamak)是一种复杂的环形装置，结构如图所示。环心处有一欧姆线圈，四周是一个环形真空室，真空室外部排列着环向场线圈和极向场线圈。当欧姆线圈中通以变化的电流时，在托卡马克的内部会产生巨大的涡旋电场，将真空室中的等离子体加速，从而达到较高的温度。再通过其他方式的进一步加热，就可以达到核聚变的临界温度。同时，环形真空室中的高温等离子体形成等离子体电流，与极向场线圈、环向场线圈共同产生磁场，在真空室区域形成闭合磁笼，将高温等离子体约束在真空室中，有利于核聚变的进行。已知真空室内等离子体中带电粒子的平均动能与等离子体的温度T成正比，下列说法正确的是( )
A．托卡马克装置中核聚变的原理和目前核电站中核反应的原理是相同的
B．极向场线圈和环向场线圈的主要作用是加热等离子体
C．欧姆线圈中通以恒定电流时，托卡马克装置中的等离子体将不能发生核聚变
D．为了约束温度为T的等离子体，所需要的磁感应强度B必须正比于温度T
17．如图所示的建筑是厄瓜多尔境内的“赤道纪念碑”。设某人造地球卫星在赤道上空飞行，卫星的轨道平面与地球赤道重合，飞行高度低于地球同步卫星。已知卫星轨道半径为r，飞行方向与地球的自转方向相同，设地球的自转角速度为ω0，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，某时刻卫星通过这一赤道纪念碑的正上方，下列说法正确的是( )
A．该卫星在轨道上运动的线速度小于静止于赤道表面物体随地球自转的线速度
B．该卫星在轨道上运动的向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度
C．该卫星在轨道上运行时的机械能一定小于某一个地球同步卫星的机械能
D．该卫星过时间eq \f(2π,\r(\f(gR2,r3))－ω0)再次经过此纪念碑的正上方
18．如图，mA=4.0kg，mB=2.0kg，A和B紧靠着放在光滑水平面上，从t=0 时刻起，对B施加向右的水平恒力 F2=4.0N，同时对A施加向右的水平变力F1，F1 变化规律如图所示。下列相关说法中正确的是（ ）
A．当t=0 时，A、B 物体加速度分别为 aA=5m/s ，aB=2m/s
B．A 物体作加速度减小的加速运动，B 物体作匀加速运动
C．t=12s时刻 A、B 将分离，分离时加速度均为 a=2m/s2
D．A、B 分离前后，A 物体加速度变化规律相同
19.如图所示，理想变压器原线圈两端A、B接在电动势为E=8V，内阻为r=2Ω的正弦交流电源上，理想变压器的副线圈两端与滑动变阻器Rx（0～50Ω）相连，变压器原副线圈的匝数比为1：2，当电源输出功率最大时（ ）
A. 滑动变阻器的阻值
B. 滑动变阻器的阻值
C. 最大输出功率
D. 最大输出功率
20.如图，e、f、g为三块垂直于纸面的薄铝板将圆三等分且形成I、Ⅱ、Ⅲ三个区域，三个区域分别有垂直于纸面向外的匀强磁场（未画出）。—带电粒子从紧贴Oe铝板表面的e点垂直于铝板射出，先后从f、g点穿过铝板，带电粒子完成逆时针转动一周的运动轨迹恰好是一个以0为圆心的圆，在I、Ⅱ、Ⅲ三个磁场区域中的运动时间之比为1:2:3。已知粒子穿越铝板时，速度方向和电荷量不变，不计重力，则( )
A.带电粒子带正电
B.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域的磁感应强度之比为6:3:2
C.带电粒子在I、II、Ⅲ三个区域的动能之比为36 : 9 : 4
D.带电粒子在f、g处穿越铝板所损失的动能之比为9 : 4
21．质量为m的带正电小球由空中A点无初速度自由下落，在t秒末加上竖直向上、范围足够大的匀强电场，再经过2t秒小球又回到A点。重力加速度为g，不计空气阻力且小球从未着地。下列判断正确的是( )
A．小球所受重力与电场力之比为4∶9 B．整个过程中小球电势能增加了
C．整个过程中小球动能增加了 D．从A点到最低点小球重力势能减小
第Ⅱ卷（ 174分 ）
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题～第32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33题～第38题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题（共129分）
22．（5分）某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20 Hz、30 Hz和40 Hz。打出纸带的一部分如图（b）所示。
该同学在实验中没有记录交流电的频率 SKIPIF 1 < 0 ，需要用实验数据和其它题给条件进行推算。
（1）若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用 SKIPIF 1 < 0 和图（b）中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为_________，打出C点时重物下落的速度大小为________，重物下落的加速度大小为________．
（2）已测得 SKIPIF 1 < 0 =8.89 cm， SKIPIF 1 < 0 =9.50 cm， SKIPIF 1 < 0 =10.10 cm；当重力加速度大小为9.80 m/ SKIPIF 1 < 0 ，实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%。由此推算出 SKIPIF 1 < 0 为________ Hz。
23．（10分）一实验小组要测量某型号多用电表欧姆挡“×10”正常工作时的内阻RΩ和其内部电源的电动势E，该多用电表欧姆挡“×10”的内部电路如图1中虚线框所示。
（1）若电池内阻为r，表头内阻为Rg，变阻器有效阻值为RH，则RΩ的理论值为RΩ= 。
（2）已知该型号多用电表的电源采用2节干电池，实验小组设计了如图2的电路，则虚线框中X为仪器 ，电压表应选用 （填仪器前的字母序号）。
A．滑动变阻器 B．电阻箱 C．量程3 V的电压表 D．量程15 V的电压表
（3）实验操作步骤如下：
i．调整“指针定位螺丝”，使指针指在表盘左侧零刻度处，再将挡位选择开关调至欧姆挡“×10”，短接红黑表笔，调节“欧姆调零旋钮”使指针指在表盘右侧零刻度处；
ii．将图2电路与多用电表的表笔连接，黑表笔应连接 端（填“A”或“B”）；
iii．改变仪器X的阻值，读取多组电压表和仪器X的示数U和R。
（4）实验小组对测量数据进行分析后，一部分同学发现U与呈线性关系，并各自作出了相应的图象如图所示。根据图中所给数据，可得所测电动势E= ，内阻RΩ= 。（用图中字母表示）
24. (12分)（用质量为m、总电阻为R的导线做成边长为l的正方形线框MNPQ，并将其放在倾角为θ的平行绝缘导轨上，平行导轨的间距也为l，如图所示．线框与导轨之间是光滑的，在导轨的下端有一宽度为l（即ab=l）、磁感应强度为B的有界匀强磁场，磁场的边界aa′、bb′垂直于导轨，磁场的方向与线框平面垂直．
某一次，把线框从静止状态释放，线框恰好能够匀速地穿过磁场区域．若当地的重力加速度为g，求：
（1）线框通过磁场时的运动速度；
（2）开始释放时，MN与bb′之间的距离；
（3）线框在通过磁场的过程中所生的热．
25．(20分)如图甲所示，足够长的木板C通过某一装置锁定在地面上，物块A、B静止在木板C上，物块A、B间距离为1．1m。开始时物块A以速度v0=6m／s向右运动，物块A在与B碰撞前一段时间内的运动图像如图乙所示。已知物块A、B可视为质点，质量分别为mA=1kg、mB=4kg，A、B与木板间的动摩擦因数相同，木板C的质量mC=1kg，C与地面间的动摩擦因数为。A与B弹性碰撞过程时间极短、可忽略摩擦力的影响，A、B碰撞瞬间木板C解除锁定。重力加速度取10m／s2。求：
(1)物块与木板间的动摩擦因数；
(2)碰撞后瞬间物块A的速度；
(3)最后停止时物块A、B间的距离(结果保留两位小数)。
33．【物理-选修3-3】（15分）
（1）下列说法正确的是( ) （填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A．温度由摄氏温度t升至2t，对应的热力学温度便由T升至2T
B．温度越高，布朗运动越剧烈，所以布朗运动也叫做热运动
C．做功和热传递是改变物体内能的两种方式
D．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势
E．晶体熔化时吸收热量，分子平均动能不变
（2）（10分）2020年11月10日，中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10 909米。作为我国万米载人深潜的重大突破，“奋斗者”号凝聚了中国深潜人的巨大智慧。潜水器在下潜过程中需承受极大的深水压强，这对密封装置提出了极大挑战。我们可以借助于气球来模拟潜水器的下潜实验。如图所示，将气球视为球形，入水前，其半径为R0，已知外界大气压为p0，忽略气球内外的压强差，水的密度为ρ，重力加速度为g，求：
（i）不计温度变化，若将气球浸没于水面下深度为h处（h远大于气球半径），求此时气球的半径R；
（ii）为了使第（i）问中气球的体积跟放入水中前一样，可通过加热的方法使水温升高，求加热后的水温T与外界温度T0之比。
34．【物理-选修3-4】（15分）
（1）(5分) a、b两种单色光组成的光束从玻璃进入空气时，其折射光束如图所示。则关于a、b两束光的说法正确的是（ ）（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A．玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率
B．增大入射角时，a光首先发生全反射
C．a光的频率大于b光的频率
D．在真空中a光的波长大于b光的波长
E．分别用这两束光照射双缝干涉实验装置，在缝受屏上都能出现干涉条纹，a光的相邻条纹间距大于b光
（2）（10分）一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播，振幅A=10 cm，波长cm，M、N两质点的平衡位置横坐标分别为x1=4 cm、x2=8 cm，已知t=0时刻，M点经过平衡位置且向下振动，N点位于平衡位置上方cm处且向下运动。再经0.02 s（小于1个周期），N点恰好经过平衡位置向下运动，求：
（i）这列波的波长、波速和周期；
（ii）写出质点N的振动方程。
物理答案
22． 【答案】（1） SKIPIF 1 < 0 （s1+s2）f SKIPIF 1 < 0 （s2+s3）f SKIPIF 1 < 0 （s3–s1）f2
（2）40
23．（10分）（1）RH+Rg+r （2分）
（2）B （1分） C （1分）
（3）A （2分）
（4）b3 （2分） (b3 -b2)/ b2 （2分）
24.解析：（1）线框的MN边在磁场区域做匀速运动时，画出其侧视图并受力如图所示
匀速时应有F=mgsinθ ①
又安培力：F=BIl ②
感应电流：I=E/R ③
感应电动势：E=BLv
由①②③④解得匀速运动的速度：v=
故线框通过磁场时的运动速度为v=．
（2）在进入磁场前，线框的加速度a=gsinθ ⑥
所以线框进入磁场前由v2=2as得下滑的距离s=v2/2a=
故开始释放时，MN与bb′之间的距离为离s=
（3）线框产生热的过程中线框下滑的距离x=2L，由能量守恒定律有：
Q热=mg·2L sinθ=2mgLsinθ
故线框在通过磁场的过程中所生的热为定律有Q热=2mgLsinθ
25．(20分)
33．[物理——选修3–3]（15分）
(1)（5分）【答案】CDE
（2）（10分）【答案】（i） （ii）
【解析】（i）对于气球内的气体，在水面下深度为h处的压强为：
①（2分）
由玻意耳定律得 ②（2分）
又 ③（1分）
④（1分）
联立解得 （1分）
（ii）由查理定律得 ⑤（2分）
联立①⑤得 （1分）
34．[物理——选修3–4]（15分）
（1）【答案】ADE
（2）（10分）【答案】（i） （ii）（m）
【解析】（i）M、N两点平衡位置相距 ①（1分）
由于，根据质点的振动方程和t=0时刻两质点的振动状态可知，质点N的振动相位比质点M滞后 ②（1分）
根据 ③（1分）
联立①②③得波长 ④
根据题意，同一振动状态从M点传至N点用时 ⑤（1分）
又 ⑥（1分）
联立⑤⑥得波速 ⑦
又 ⑧（1分）
联立④⑦⑧可得 ⑨（1分）
（ii）由于 s–1 = 10 \* GB3 ⑩（1分）
取质点位于平衡位置上方时位移为正，则质点N的初相位 11（1分）
所以，质点N的振动方程为：（m） 12（1分）
题号
14
15
16
17
18
19
20
21
答案
B
C
C
D
C
BC
BC
ACD
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