2021届陕西省西安市第一中学高三下学期5月练习理综物理试题（解析版）

这是一份2021届陕西省西安市第一中学高三下学期5月练习理综物理试题（解析版），共16页。试卷主要包含了本试卷分第Ⅰ卷两部分等内容，欢迎下载使用。

理科综合能力测试
注意事项：
1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡上。
2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题的答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在试卷上无效。
3．回答第Ⅱ卷时，将答案填写在答题卡上，写在试卷上无效。
4．考试结束，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Mg 24 Cl 35.5 K 39 Fe 56 Y 89 Ag 108
第Ⅰ卷（选择题，共126分）
二、选择题：本题共8小题，每题6分，在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一个选项符合题目要求。第19～21题有多选项题目要求。全部答对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的的0分。
14．下列各组物理量，全属于矢量的是
A．电场强度 电势 B．电流 磁通量
C．磁感应强度 洛伦兹力 D．磁通量 安培力
15．某实验小组在做光电效应的实验时，用频率为v的单色光照射光电管的阴极K，得到光电流I与光电管两端电压U的关系图线如图所示，已知电子电荷量的绝对值为e，普朗克常量为h，则光电子逸出功为
A．hv B．eUc C．hv－eUc D．hv＋eUc
16．某理想变压器原、副线圈的匝数之比为11∶1，当原线圈两端输入如图所示的正弦交变电压时，副线圈输出电压为
A．10eq \r(2) V B．22 V C．22eq \r(2) V D．11 V
17．如图，足够长的固定斜面倾角为θ，质量为m的物体以速度v0从斜面底端冲上斜面，到达最高点后又滑回原处。已知物体与斜面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。则物体滑回原处的速度大小为
A． B．
C． D．
18．2021年1月20日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功将天通一号03星发射升空，它将与天通一号01星、02星组网运行。若03星绕地球做圆周运动的轨道半径为02星的a倍，02星做圆周运动的向心加速度为01星的b倍，已知01星的运行周期为T，则03星的运行周期为
A．T B．T C．T D．T
19．如图甲所示为某电场中的一条电场线，一电子只在电场力的作用下从A点到B点运动的速度－时间图象如图乙所示，则下列分析正确的是
A．该电场线可能是负点电荷的电场线
B．该电场线可能是正点电荷的电场线
C．A点的电势比B点的低
D．A点的电场强度比B的点大
20．如图所示，足够长的两平行光滑金属导轨间的距离L＝0.6 m，导轨所在的平面与水平面夹角θ＝37°，在导轨所在平面内分布着磁感应强度B＝0.5 T，方向垂直于导轨平面的匀强磁场。两导轨上端接有一额定电压U＝3.6 V的小灯泡。现把一质量m＝0.1 kg的金属棒ab垂直放置在导轨上由静止释放，当金属棒达到最大速度时小灯泡恰好正常发光，金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。金属棒和导轨电阻不计，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8。则下列说法正确的是
A．通过金属棒ab的电流方向从a到b
B．金属棒运动过程中的最大速度为12 m/s
C．小灯泡正常发光时的电阻值为2.0 Ω
D．小灯泡的额定功率为7.2 W
21．如图所示，从小山坡上的O点将质量不同的两个小石块a、b以相同的动能分别沿同一方向水平抛出，两石块分别落在山坡的P、Q两点。已知O、P、Q三点的连线恰在一条直线上，且xOP∶xPQ＝2∶3，不计石块飞行时受到的空气阻力，下列说法中正确的是
A．a、b的初速度之比为eq \r(2)∶eq \r(3)
B．a、b的质量之比为3∶2
C．落到山坡上时，a、b的动能大小之比为1∶1
D．从抛出到落在山坡上的过程中，重力对a、b冲量的大小之比为eq \r(5)∶eq \r(2)
第Ⅱ卷（非选择题，共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，考生根据要求做答)
(一)必考题(共129分)
22．(6分)为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，某实验小组设计了如图甲所示的实验装置。其中M为小车及动滑轮的质量，m为砂和砂桶的质量。
(1)实验时，有必要进行的操作是______。
A．用天平测出砂和砂桶的质量
B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力
C．调节长木板左端定滑轮的高度，使细线与木板平行
D．为减小误差，实验中要求砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
(2)a同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带，已知相邻的两个计数点之间还有四个计时点未画出，打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为______ m/s2（结果保留两位有效数字）。
(3)b同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a－F图象是如图丙所示，则小车的质量为_________kg。
23．(9分)课外兴趣小组在一次拆装晶体管收音机的过程中，发现一只发光二极管，同学们决定测绘这只二极管的伏安特性曲线，并测量其正向电压为3.2 V时的电阻值。
(1)由于不能准确知道二极管的正负极，同学们用多用电表的欧姆挡对其进行测量，当红表笔接A端、黑表笔接B端时，指针几乎不偏转，反接后有明显偏转，则可以判断二极管的正极是____端。(选填“A”或“B”)
(2)选用下列器材设计电路并测绘该二极管的伏安特性曲线：
A．待测二极管D（）
B．电源电动势E（4.5 V，内阻较小）
C．电流表A（量程0～40 mA，内阻约为0.5 Ω）
D．电压表V（量程0～3 V，内阻为6000 Ω）
E．滑动变阻器R1（最大阻值10 Ω）
F．滑动变阻器R2（最大阻值100 Ω）
G．定值电阻R3（1500 Ω）
H．开关、导线若干

①实验过程中滑动变阻器应选 (填写器材前字母序号)
②图乙方框中画出了部分电路图，请根据实验器材补充完整电路图；
③某同学以电压表的示数U为横坐标，电流表的示数I为纵坐标，测量出多组数据，描绘的图线如图丙所示，则通过二极管的电流为26 mA时，二极管的电阻值为_____Ω。(保留三位有效数字)
24．(14分)如图所示，质量M＝3 kg的滑块A静止放在光滑的水平面上，A的左部分带有四分之一光滑圆弧轨道，轨道半径R＝1.6 m，右部分为粗糙水平轨道，A的左侧紧靠固定挡板，距离A的右侧s处有与A等高的平台。一质量m＝1 kg的小滑块B从四分之一圆周轨道的正上方h＝1.6 m处由静止释放，恰好从圆弧轨道最高点沿切线滑入粗糙水平轨道，并恰好能滑上平台。已知滑块B与A粗糙水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.6，重力加速度g＝10 m/s2。求：
(1)滑块B刚滑到圆弧轨道底端时对轨道的压力大小；
(2)滑块A水平轨道的长度l及s的值。
25．(18分)如图所示，在平面直角坐标系xOy内，第一象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第四象限存在垂直于坐标平面向外的半圆形匀强磁场，磁场半径为R，边界与x轴重合。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，自y轴正半轴上y＝eq \f(3,8)R处的P点，以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上x＝R处的Q点进入磁场，并恰好能从磁场的圆弧边界射出。不计粒子重力。求：
(1)匀强电场的电场强度大小E；
(2)匀强磁场的磁感应强度大小B和粒子在磁场中运动的时间。
（二）选考题（共45分，请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答，如果多做，则每科按所做的第一题计分。）
33．【物理——选修3－3】15分）
(1)(5分)一定质量的理想气体，状态从A→B→C→D→A的变化过程可用如图所示的p－V图线描述，其中D→A为等温线，气体在状态A时温度为t＝27 ℃，则气体在状态B时的温度为________K，气体从A到C过程对外做了_______J的功，气体在C状态时的温度为________℃。
(2)(10分)竖直放置的粗细均匀的U形细玻璃管两臂分别灌有水银，水平管部分有一空气柱，各部分长度如图所示，单位为厘米。现将管的右端封闭，从左管口缓慢倒入水银，恰好使右侧的水银全部进入竖直右管中，已知大气压强p0＝75 cmHg，环境温度不变，左管足够长。求：
(i)此时右管封闭气体的压强；
(ii)左侧管中需要倒入水银柱的长度。（结果保留一位小数）
34．【物理——选修3－4】（15分）
(1)(5分)如图所示为波源O振动2.0 s时沿波的传播方向上部分质点振动的波形图，已知波源O在t＝0时开始沿y轴负方向振动，t＝2.0 s时它正好第3次到达波谷。则___________。（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．波源O的振动频率为Hz
B．该波的传播速度大小为0.675 m/s
C．0～2 s内质点a通过的路程为0.4 m
D．质点a和质点c的加速度始终大小相等，方向相反
E．任意时刻质点a和质点b的振动速度不可能相同
(2)(10分)如图，一边长a＝2 m的正方体浮箱ABCD漂浮在水面上，恰好露出水面一半体积，AB边左侧水面上有不透明物体覆盖，但E处有一小孔，在E处左侧F处有一潜水员竖直向下潜水，当潜水员下潜到P处时恰好能从E处小也看到浮箱的A角。现测得E、F间距离s＝3 m。P、F间距离h＝4 m，已知水的折射率n＝eq \f(4,3)。
(i)求E点到AB的距离；
(ii)若浮箱向左移动s1＝eq \f(1,3) m，则潜水员要多深才能从E处小孔看到浮箱的A角。
绝密 ★ 启用前
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理科综合能力测试
注意事项：
1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡上。
2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题的答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在试卷上无效。
3．回答第Ⅱ卷时，将答案填写在答题卡上，写在试卷上无效。
4．考试结束，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Mg 24 Cl 35.5 K 39 Fe 56 Y 89 Ag 108
第Ⅰ卷（选择题，共126分）
二、选择题：本题共8小题，每题6分，在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一个选项符合题目要求。第19～21题有多选项题目要求。全部答对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的的0分。
14．下列各组物理量，全属于矢量的是
A．电场强度 电势 B．电流 磁通量
C．磁感应强度 洛伦兹力 D．磁通量 安培力
【答案】C
【解析】电势、电流、磁通量都是标量，C项正确。
15．某实验小组在做光电效应的实验时，用频率为v的单色光照射光电管的阴极K，得到光电流I与光电管两端电压U的关系图线如图所示，已知电子电荷量的绝对值为e，普朗克常量为h，则光电子逸出功为
A．hv B．eUc C．hv－eUc D．hv＋eUc
【答案】C
【解析】由公式Ekm＝hv－W0＝eUc，解得W0＝hv－eUc，故C正确。
16．某理想变压器原、副线圈的匝数之比为11∶1，当原线圈两端输入如图所示的正弦交变电压时，副线圈输出电压为
A．10eq \r(2) V B．22 V C．22eq \r(2) V D．11 V
【答案】A
【解析】根据理想变压器的变压比可知eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2)，其中，解得U2＝10eq \r(2) V。
17．如图，足够长的固定斜面倾角为θ，质量为m的物体以速度v0从斜面底端冲上斜面，到达最高点后又滑回原处。已知物体与斜面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。则物体滑回原处的速度大小为
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】物体上滑过程有v02＝2a1x，其中a1＝gsin θ＋μgcs θ，物体下滑过程有v2＝2a2x，其中a2＝gsin θ－μgcs θ，解得，故B正确。
18．2021年1月20日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功将天通一号03星发射升空，它将与天通一号01星、02星组网运行。若03星绕地球做圆周运动的轨道半径为02星的a倍，02星做圆周运动的向心加速度为01星的b倍，已知01星的运行周期为T，则03星的运行周期为
A．T B．T C．T D．T
【答案】C
【解析】由公式Geq \f(Mm,r2)＝ma，得，由公式，，得T，故C项正确。
19．如图甲所示为某电场中的一条电场线，一电子只在电场力的作用下从A点到B点运动的速度－时间图象如图乙所示，则下列分析正确的是
A．该电场线可能是负点电荷的电场线
B．该电场线可能是正点电荷的电场线
C．A点的电势比B点的低
D．A点的电场强度比B的点大
【答案】BD
【解析】由图乙可知，电子从A到B速度减小，加速度也减小，而电子受力方向与电场强度方向相反，所以电场强度方向由A指向B，即A点的电势高，电场强度也大，当正点电荷位于A的左侧时满足要求，所以该电场线可能是正点电荷的电场线，AC错误，B正确；电子在A点时速度变化得快，即在A点时的加速度较大，所以A点的电场强度大些，D正确。
20．如图所示，足够长的两平行光滑金属导轨间的距离L＝0.6 m，导轨所在的平面与水平面夹角θ＝37°，在导轨所在平面内分布着磁感应强度B＝0.5 T，方向垂直于导轨平面的匀强磁场。两导轨上端接有一额定电压U＝3.6 V的小灯泡。现把一质量m＝0.1 kg的金属棒ab垂直放置在导轨上由静止释放，当金属棒达到最大速度时小灯泡恰好正常发光，金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。金属棒和导轨电阻不计，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8。则下列说法正确的是
A．通过金属棒ab的电流方向从a到b
B．金属棒运动过程中的最大速度为12 m/s
C．小灯泡正常发光时的电阻值为2.0 Ω
D．小灯泡的额定功率为7.2 W
【答案】BD
【解析】由右手定则可判断通过金属棒的电流方向从b到a，故A错误；因金属棒达到最大速度时小灯泡恰好正常发光，则金属棒达到最大速度时其感应电动势E＝U＝3.6 V，由公式E＝BLv解得v＝12 m/s，故B正确；金属棒达到最大速度后做匀速运动，则有BIL＝mgsin 37°，解得I＝2 A，则灯泡正常发光时的电阻r＝eq \f(U,I)＝1.8 Ω，功率P＝UI＝7.2 W，故C错误，D正确。
21．如图所示，从小山坡上的O点将质量不同的两个小石块a、b以相同的动能分别沿同一方向水平抛出，两石块分别落在山坡的P、Q两点。已知O、P、Q三点的连线恰在一条直线上，且xOP∶xPQ＝2∶3，不计石块飞行时受到的空气阻力，下列说法中正确的是
A．a、b的初速度之比为eq \r(2)∶eq \r(3)
B．a、b的质量之比为3∶2
C．落到山坡上时，a、b的动能大小之比为1∶1
D．从抛出到落在山坡上的过程中，重力对a、b冲量的大小之比为eq \r(5)∶eq \r(2)
【答案】CD
【解析】由xOP∶xPQ＝2∶3可知，两个小石块a、b下落的高度之比ha∶hb＝2∶5，下落的水平位移之比xa∶xb＝2∶5，由h＝eq \f(1,2)gt2可得下落时间之比ta∶tb＝eq \r(2)∶eq \r(5)，由v＝eq \f(x,t)可得两石块的初速度之比va∶vb＝eq \r(2)∶eq \r(5)，故A错误；二者初动能相等，即eq \f(1,2)mava2＝eq \f(1,2)mbvb2，可得两石块的质量之比ma∶mb＝5∶2，故B错误；重力对两石块做功大小之比magha∶mbghb＝1∶1，由动能定理可知，落到山坡上时，两石块的动能大小之比Eka∶Ekb＝1∶1，故C正确；两石块落在山坡上时，重力对两石块冲量的大小之比pa∶pb＝magta∶mbgtb＝eq \r(5)∶eq \r(2)，故D正确。
第Ⅱ卷（非选择题，共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，考生根据要求做答)
(一)必考题(共129分)
22．(6分)为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，某实验小组设计了如图甲所示的实验装置。其中M为小车及动滑轮的质量，m为砂和砂桶的质量。
(1)实验时，有必要进行的操作是______。
A．用天平测出砂和砂桶的质量
B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力
C．调节长木板左端定滑轮的高度，使细线与木板平行
D．为减小误差，实验中要求砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
(2)a同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带，已知相邻的两个计数点之间还有四个计时点未画出，打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为______ m/s2（结果保留两位有效数字）。
(3)b同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a－F图象是如图丙所示，则小车的质量为_________kg。
【答案】(1)BC（2分） (2)0.40（2分） (3)0.30（2分）
【解析】(1)力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量；实验时需将长木板右端垫高，以平衡摩擦力，在一次实验中要求拉力不变，所以细线要求与木板平行。BC正确。(2)数点间的时间间隔为T＝5×0.02 s＝0.1 s，根据Δx＝aT2，运用逐差法得，则有。(3)由牛顿第二定律得2F＝Ma，则有，a－F图象的斜率，解得M＝0.30 kg。
23．(9分)课外兴趣小组在一次拆装晶体管收音机的过程中，发现一只发光二极管，同学们决定测绘这只二极管的伏安特性曲线，并测量其正向电压为3.2 V时的电阻值。
(1)由于不能准确知道二极管的正负极，同学们用多用电表的欧姆挡对其进行测量，当红表笔接A端、黑表笔接B端时，指针几乎不偏转，反接后有明显偏转，则可以判断二极管的正极是____端。(选填“A”或“B”)
(2)选用下列器材设计电路并测绘该二极管的伏安特性曲线：
A．待测二极管D（）
B．电源电动势E（4.5 V，内阻较小）
C．电流表A（量程0～40 mA，内阻约为0.5 Ω）
D．电压表V（量程0～3 V，内阻为6000 Ω）
E．滑动变阻器R1（最大阻值10 Ω）
F．滑动变阻器R2（最大阻值100 Ω）
G．定值电阻R3（1500 Ω）
H．开关、导线若干

①实验过程中滑动变阻器应选 (填写器材前字母序号)
②图乙方框中画出了部分电路图，请根据实验器材补充完整电路图；
③某同学以电压表的示数U为横坐标，电流表的示数I为纵坐标，测量出多组数据，描绘的图线如图丙所示，则通过二极管的电流为26 mA时，二极管的电阻值为_____Ω。(保留三位有效数字)
【答案】(1)A（2分）
(2)①E（2分） ②如图所示（电流表内外接都可）（2分）
③135（3分）
【解析】(1)当红表笔接A端、黑表笔接B端时，指针几乎不偏转，则说明测量的是反向电压，而电流是从黑表笔流出的，所以黑表笔接的是二极管的负极，即正极在A端。(2)①因要测量多组数据，所以用限流电路，则滑动变阻器选小电阻，则选E。②由于电压表的最大量程为3 V，所以要与定值电阻串联来扩大量程，且电流表内阻很小，则电流表内接；③当二极管的电流为26 mA时，由图丙可知，电压表的示数为2.8 V，则二极管的两端电压为，则此时二极管的电阻值为。
24．(14分)如图所示，质量M＝3 kg的滑块A静止放在光滑的水平面上，A的左部分带有四分之一光滑圆弧轨道，轨道半径R＝1.6 m，右部分为粗糙水平轨道，A的左侧紧靠固定挡板，距离A的右侧s处有与A等高的平台。一质量m＝1 kg的小滑块B从四分之一圆周轨道的正上方h＝1.6 m处由静止释放，恰好从圆弧轨道最高点沿切线滑入粗糙水平轨道，并恰好能滑上平台。已知滑块B与A粗糙水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.6，重力加速度g＝10 m/s2。求：
(1)滑块B刚滑到圆弧轨道底端时对轨道的压力大小；
(2)滑块A水平轨道的长度l及s的值。
【解析】(1)滑块B从释放到运动到圆弧轨道底端的过程中机械能守恒，则有：
mg(h＋R)＝eq \f(1,2)mv12 （2分）
（1分）
解得：v1＝8 m/s，FN＝50 N （2分）
由作用力与反作用力的关系可知：滑块B刚滑到圆弧轨道底端时对轨道的压力大小为50N（1分）
(2)滑块B在A水平轨道上运动过程中，A、B系统动量守恒，则有：
mv1＝(M＋m)v2 （2分）
因为B恰好能滑上平台，则滑块A的位移：eq \f(1,2)v2t＝s （1分）
滑块B的位移：eq \f(1,2)(v1＋v2)t＝(l＋s) （1分）
eq \f(1,2)mv12－eq \f(1,2)(M＋m)v22＝μmgl （2分）
解得：l＝4.0 m，s＝1.0 m （2分）
25．(18分)如图所示，在平面直角坐标系xOy内，第一象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第四象限存在垂直于坐标平面向外的半圆形匀强磁场，磁场半径为R，边界与x轴重合。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，自y轴正半轴上y＝eq \f(3,8)R处的P点，以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上x＝R处的Q点进入磁场，并恰好能从磁场的圆弧边界射出。不计粒子重力。求：
(1)匀强电场的电场强度大小E；
(2)匀强磁场的磁感应强度大小B和粒子在磁场中运动的时间。
【解析】(1)粒子在电场中做类平抛运动，则有：
v0t1＝R （1分）
eq \f(1,2)at12＝yP＝eq \f(3,8)R （2分）
其中a＝eq \f(qE,m) （2分）
解得： （2分）
(2)粒子在Q点时沿y轴负方向的分速度vy＝at1＝eq \f(3,4)v0 （1分）
所以粒子在磁场中做圆周运动的速度大小 （2分）
因粒子恰好能从圆弧边界射出磁场，所以粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径r＝eq \f(1,2)R （2分）
粒子在磁场中做圆周运动由洛伦兹力提供向心力，则有：qvB＝meq \f(v2,r) （2分）
解得： （1分）
粒子在磁场中运动半周，则运动时间 （2分）
解得：（1分）
（二）选考题（共45分，请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答，如果多做，则每科按所做的第一题计分。）
33．【物理——选修3－3】15分）
(1)(5分)一定质量的理想气体，状态从A→B→C→D→A的变化过程可用如图所示的p－V图线描述，其中D→A为等温线，气体在状态A时温度为t＝27 ℃，则气体在状态B时的温度为________K，气体从A到C过程对外做了_______J的功，气体在C状态时的温度为________℃。
【答案】750（2分） 6×102（2分） 102 （1分）
【解析】A到B过程气体做等压变化，则，TA＝27 ℃＋273 K＝300 K，解得TB＝750 K；从A到B过程气体对外界做功W＝pΔV＝6×105 J，从B到C过程体积不变，所以外界对气体不做功，所以气体从A到C过程气体对外界做功为6×102 J；气体在C状态压强为B时的一半，则温度也为B时的一半，即tC＝375 K＝102 ℃。
(2)(10分)竖直放置的粗细均匀的U形细玻璃管两臂分别灌有水银，水平管部分有一空气柱，各部分长度如图所示，单位为厘米。现将管的右端封闭，从左管口缓慢倒入水银，恰好使右侧的水银全部进入竖直右管中，已知大气压强p0＝75 cmHg，环境温度不变，左管足够长。求：
(i)此时右管封闭气体的压强；
(ii)左侧管中需要倒入水银柱的长度。（结果保留一位小数）
【解析】(i)设管内的横截面积为S，对右管中封闭气体，水银刚好全部进入竖直右管后
p0×20S＝p1×(20－10)S (2分)
解得：p1＝150 cmHg (2分)
(ii)对水平部分气体，末态压强：p′＝(150＋15＋10) cmHg＝175 cmHg (1分)
由玻意耳定律得：(p0＋15)×15S＝p′LS (2分)
解得：L＝7.7 cm (1分)
所以加入水银柱的长度为：
175 cm－75 cm－15cm＋10 cm＋15cm－7.7 cm＝102.3 cm (2分)
34．【物理——选修3－4】（15分）
(1)(5分)如图所示为波源O振动2.0 s时沿波的传播方向上部分质点振动的波形图，已知波源O在t＝0时开始沿y轴负方向振动，t＝2.0 s时它正好第3次到达波谷。则___________。（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．波源O的振动频率为Hz
B．该波的传播速度大小为0.675 m/s
C．0～2 s内质点a通过的路程为0.4 m
D．质点a和质点c的加速度始终大小相等，方向相反
E．任意时刻质点a和质点b的振动速度不可能相同
【答案】BCD
【解析】由题意知，，，故A错误，B正确；0～2 s内质点a只振动2个周期，则通过的路程x＝2×4A＝0.4 m，故C正确；质点a和质点c的平衡位置相差，其加速度始终大小相等，方向相反，故D正确；质点a和质点b的平衡位置相差，其振动的速度有时候相同，故E错误。
(2)(10分)如图，一边长a＝2 m的正方体浮箱ABCD漂浮在水面上，恰好露出水面一半体积，AB边左侧水面上有不透明物体覆盖，但E处有一小孔，在E处左侧F处有一潜水员竖直向下潜水，当潜水员下潜到P处时恰好能从E处小也看到浮箱的A角。现测得E、F间距离s＝3 m。P、F间距离h＝4 m，已知水的折射率n＝eq \f(4,3)。
(i)求E点到AB的距离；
(ii)若浮箱向左移动s1＝eq \f(1,3) m，则潜水员要多深才能从E处小孔看到浮箱的A角。
【解析】(i)潜水员从水中到A角的光路如图所示 (1分)
设求E点到AB的距离为x，从P点看到A角时：
入射角的正弦为 (1分)
折射角的正弦为 (1分)
由折射定律可知: (1分)
解得：x＝eq \f(4,3) m (2分)
(ii)浮箱向左移动s1＝eq \f(1,3) m时，A角移动到A′位置，则有：
入射角的正弦为 (1分)
折射角的正弦为 (1分)
由折射定律可知： (1分)
解得：m (1分)