2021年新高考湖南省高考物理真題試卷（解析版）

1、湖南省2021年普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試物理一、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1. 核廢料具有很強(qiáng)的放射性，需要妥善處理。下列說法正確的是（）A. 放射性元素經(jīng)過兩個完整的半衰期后，將完全衰變殆盡B. 原子核衰變時電荷數(shù)守恒，質(zhì)量數(shù)不守恒C. 改變壓力、溫度或濃度，將改變放射性元素的半衰期D. 過量放射性輻射對人體組織有破壞作用，但輻射強(qiáng)度在安全劑量內(nèi)則沒有傷害【答案】D【解析】【分析】【詳解】A放射性元素的半衰期是大量的放射性元素衰變的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對少量的個別的原子核無意義，則放射性元素完全衰變殆盡的說法錯誤，故A錯誤；B原子

2、核衰變時滿足電荷數(shù)守恒，質(zhì)量數(shù)守恒，故B錯誤；C放射性元素的半衰期是由原子核的自身結(jié)構(gòu)決定的，而與物理環(huán)境如壓力、溫度或濃度無關(guān)，與化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，故C錯誤；D過量放射性輻射包含大量的射線，對人體組織有破壞作用，但輻射強(qiáng)度在安全劑量內(nèi)則沒有傷害，故D正確；故選D。2. 物體的運(yùn)動狀態(tài)可用位置和動量描述，稱為相，對應(yīng)圖像中的一個點(diǎn)。物體運(yùn)動狀態(tài)的變化可用圖像中的一條曲線來描述，稱為相軌跡。假如一質(zhì)點(diǎn)沿軸正方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，則對應(yīng)的相軌跡可能是（）A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】【詳解】質(zhì)點(diǎn)沿軸正方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，則有而動量為聯(lián)立可得動量關(guān)于為冪函數(shù)

3、，且，故正確的相軌跡圖像為D。故選D。3. “復(fù)興號”動車組用多節(jié)車廂提供動力，從而達(dá)到提速的目的?？傎|(zhì)量為的動車組在平直的軌道上行駛。該動車組有四節(jié)動力車廂，每節(jié)車廂發(fā)動機(jī)的額定功率均為，若動車組所受的阻力與其速率成正比（，為常量），動車組能達(dá)到的最大速度為。下列說法正確的是（）A. 動車組在勻加速啟動過程中，牽引力恒定不變B. 若四節(jié)動力車廂輸出功率均為額定值，則動車組從靜止開始做勻加速運(yùn)動C. 若四節(jié)動力車廂輸出的總功率為，則動車組勻速行駛的速度為D. 若四節(jié)動力車廂輸出功率均為額定值，動車組從靜止啟動，經(jīng)過時間達(dá)到最大速度，則這一過程中該動車組克服阻力做的功為【答案】C【解析】【分析】

4、【詳解】A對動車由牛頓第二定律有若動車組在勻加速啟動，即加速度恒定，但隨速度增大而增大，則牽引力也隨阻力增大而變大，故A錯誤；B若四節(jié)動力車廂輸出功率均為額定值，則總功率為4P，由牛頓第二定律有故可知加速啟動的過程，牽引力減小，阻力增大，則加速度逐漸減小，故B錯誤；C若四節(jié)動力車廂輸出的總功率為，則動車組勻速行駛時加速度為零，有而以額定功率勻速時，有聯(lián)立解得故C正確；D若四節(jié)動力車廂輸出功率均為額定值，動車組從靜止啟動，經(jīng)過時間達(dá)到最大速度，由動能定理可知可得動車組克服阻力做的功為故D錯誤；故選C。4. 如圖，在位置放置電荷量為的正點(diǎn)電荷，在位置放置電荷量為的負(fù)點(diǎn)電荷，在距為的某點(diǎn)處放置正點(diǎn)電

5、荷Q，使得點(diǎn)的電場強(qiáng)度為零。則Q的位置及電荷量分別為（）A. ，B. ，C. ，D. ，【答案】B【解析】【分析】【詳解】根據(jù)點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式兩點(diǎn)量異種點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的場強(qiáng)大小為 ，方向如圖所示兩點(diǎn)量異種點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的合場強(qiáng)為 ，方向與+q點(diǎn)電荷與-q點(diǎn)電荷的連線平行如圖所示Q點(diǎn)電荷在p點(diǎn)的場強(qiáng)大小為 三點(diǎn)電荷的合場強(qiáng)為0，則方向如圖所示，大小有解得由幾何關(guān)系可知Q的坐標(biāo)為（0，2a）故選B。5. 質(zhì)量為的凹槽靜止在水平地面上，內(nèi)壁為半圓柱面，截面如圖所示，為半圓的最低點(diǎn)，為半圓水平直徑的端點(diǎn)。凹槽恰好與豎直墻面接觸，內(nèi)有一質(zhì)量為的小滑塊。用推力推動小滑塊由A點(diǎn)向點(diǎn)緩慢移動，力的方向始終沿圓弧的切

6、線方向，在此過程中所有摩擦均可忽略，下列說法正確的是（）A. 推力先增大后減小B. 凹槽對滑塊的支持力先減小后增大C. 墻面對凹槽的壓力先增大后減小D. 水平地面對凹槽的支持力先減小后增大【答案】C【解析】【分析】【詳解】AB 對滑塊受力分析，由平衡條件有滑塊從A緩慢移動B點(diǎn)時，越來越大，則推力F越來越大，支持力N越來越小，所以AB錯誤；C對凹槽與滑塊整體分析，有墻面對凹槽的壓力為則越來越大時，墻面對凹槽的壓力先增大后減小，所以C正確；D水平地面對凹槽支持力為則越來越大時，水平地面對凹槽的支持力越來越小，所以D錯誤；故選C。6. 如圖，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為，輸入端、接入電壓有效值恒定的

7、交變電源，燈泡L1、L2的阻值始終與定值電阻的阻值相同。在滑動變阻器的滑片從端滑動到端的過程中，兩個燈泡始終發(fā)光且工作在額定電壓以內(nèi)，下列說法正確的是（）A. L1先變暗后變亮，L2一直變亮B. L1先變亮后變暗，L2一直變亮C. L1先變暗后變亮，L2先變亮后變暗D. L1先變亮后變暗，L2先變亮后變暗【答案】A【解析】【分析】【詳解】副線圈的總電阻為解得則滑動變阻器R的滑片從a端滑到b端過程中，副線圈的總電阻選增大后減小，根據(jù)等效電阻關(guān)系有則等效電阻先增大后減小，由歐姆定律有 ，先減小后增大，先減小后增大，則先變暗后變亮，根據(jù)，由于先減小后增大，則副線圈的電壓先增大后減小，通過L2的電流為

8、則滑動變阻器R的滑片從a端滑到b端過程中，逐漸減小，副線圈的電壓增大過程中 增大；在副線圈的電壓減小過程中，通過R0的電流為逐漸增大，則越來越小，則則先變暗后變亮，一直變亮；故選A。二、選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有多項(xiàng)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0分。7. 2021年4月29日，中國空間站天和核心艙發(fā)射升空，準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定軌道。根據(jù)任務(wù)安排，后續(xù)將發(fā)射問天實(shí)驗(yàn)艙和夢天實(shí)驗(yàn)艙，計(jì)劃2022年完成空間站在軌建造。核心艙繞地球飛行的軌道可視為圓軌道，軌道離地面的高度約為地球半徑的。下列說法正確的是（）A. 核心艙進(jìn)入軌道后所

9、受地球的萬有引力大小約為它在地面時的倍B. 核心艙在軌道上飛行的速度大于C. 核心艙在軌道上飛行的周期小于D. 后續(xù)加掛實(shí)驗(yàn)艙后，空間站由于質(zhì)量增大，軌道半徑將變小【答案】AC【解析】【分析】【詳解】A根據(jù)萬有引力定律有核心艙進(jìn)入軌道后的萬有引力與地面上萬有引力之比為所以A正確；B核心艙在軌道上飛行的速度小于7.9km/s，因?yàn)榈谝挥钪嫠俣仁亲畲蟮沫h(huán)繞速度，所以B錯誤；C根據(jù)可知軌道半徑越大周期越大，則其周期比同步衛(wèi)星的周期小，小于24h，所以C正確；D衛(wèi)星做圓周運(yùn)動時萬有引力提供向心力有解得則衛(wèi)星的環(huán)繞速度與衛(wèi)星的質(zhì)量無關(guān)，所以變軌時需要點(diǎn)火減速或者點(diǎn)火加速，增加質(zhì)量不會改變軌道半徑，所以D

10、錯誤；故選AC。8. 如圖（a），質(zhì)量分別為mA、mB的A、B兩物體用輕彈簧連接構(gòu)成一個系統(tǒng)，外力作用在A上，系統(tǒng)靜止在光滑水平面上（B靠墻面），此時彈簧形變量為。撤去外力并開始計(jì)時，A、B兩物體運(yùn)動的圖像如圖（b）所示，表示0到時間內(nèi)的圖線與坐標(biāo)軸所圍面積大小，、分別表示到時間內(nèi)A、B的圖線與坐標(biāo)軸所圍面積大小。A在時刻的速度為。下列說法正確的是（）A. 0到時間內(nèi)，墻對B的沖量等于mAv0B. mA mBC. B運(yùn)動后，彈簧最大形變量等于D. 【答案】ABD【解析】分析】【詳解】A由于在0 t1時間內(nèi)，物體B靜止，則對B受力分析有F墻 = F彈則墻對B的沖量大小等于彈簧對B的沖量大小，而彈

11、簧既作用于B也作用于A，則可將研究對象轉(zhuǎn)為A，撤去F后A只受彈力作用，則根據(jù)動量定理有I = mAv0（方向向右）則墻對B的沖量與彈簧對A的沖量大小相等、方向相同，A正確；B由at圖可知t1后彈簧被拉伸，在t2時刻彈簧的拉伸量達(dá)到最大，根據(jù)牛頓第二定律有F彈 = mAaA= mBaB由圖可知aB aA則mB mAB正確；C由圖可得，t1時刻B開始運(yùn)動，此時A速度為v0，之后AB動量守恒，AB和彈簧整個系統(tǒng)能量守恒，則可得AB整體的動能不等于0，即彈簧的彈性勢能會轉(zhuǎn)化為AB系統(tǒng)的動能，彈簧的形變量小于x，C錯誤；D由at圖可知t1后B脫離墻壁，且彈簧被拉伸，在t1t2時間內(nèi)AB組成的系統(tǒng)動量守恒

12、，且在t2時刻彈簧的拉伸量達(dá)到最大，A、B共速，由at圖像的面積為Dv，在t2時刻AB的速度分別為，A、B共速，則D正確。故選ABD。9. 如圖，圓心為的圓處于勻強(qiáng)電場中，電場方向與圓平面平行，和為該圓直徑。將電荷量為的粒子從點(diǎn)移動到點(diǎn)，電場力做功為；若將該粒子從點(diǎn)移動到點(diǎn)，電場力做功為。下列說法正確的是（）A. 該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)方向與平行B. 將該粒子從點(diǎn)移動到點(diǎn)，電場力做功為C. 點(diǎn)電勢低于點(diǎn)電勢D. 若只受電場力，從點(diǎn)射入圓形電場區(qū)域的所有帶電粒子都做曲線運(yùn)動【答案】AB【解析】【分析】【詳解】A由于該電場為勻強(qiáng)電場，可采用矢量分解的的思路，沿cd方向建立x軸，垂直與cd方向建立y軸如下

13、圖所示在x方向有W = Exq2R在y方向有2W = EyqR + ExqR經(jīng)過計(jì)算有Ex = ，Ey = ，E = ，tan = 由于電場方向與水平方向成60，則電場與ab平行，且沿a指向b，A正確；B該粒從d點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)，電場力做的功為W = Eq = 0.5WB正確；C沿電場線方向電勢逐漸降低，則a點(diǎn)的電勢高于c點(diǎn)的電勢，C錯誤；D若粒子的初速度方向與ab平行則粒子做勻變速直線運(yùn)動，D錯誤。故選AB。10. 兩個完全相同的正方形勻質(zhì)金屬框，邊長為，通過長為的絕緣輕質(zhì)桿相連，構(gòu)成如圖所示的組合體。距離組合體下底邊處有一方向水平、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。磁場區(qū)域上下邊界水平，高度為，左右寬度

14、足夠大。把該組合體在垂直磁場的平面內(nèi)以初速度水平無旋轉(zhuǎn)拋出，設(shè)置合適的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小使其勻速通過磁場，不計(jì)空氣阻力。下列說法正確的是（）A. 與無關(guān)，與成反比B. 通過磁場的過程中，金屬框中電流的大小和方向保持不變C. 通過磁場的過程中，組合體克服安培力做功的功率與重力做功的功率相等D. 調(diào)節(jié)、和，只要組合體仍能勻速通過磁場，則其通過磁場的過程中產(chǎn)生的熱量不變【答案】CD【解析】【分析】【詳解】A將組合體以初速度v0水平無旋轉(zhuǎn)拋出后，組合體做平拋運(yùn)動，后進(jìn)入磁場做勻速運(yùn)動，由于水平方向切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢相互低消，則有mg = F安 = ，vy = 綜合有B = 則B與成正比，A錯誤；B當(dāng)

15、金屬框剛進(jìn)入磁場時金屬框的磁通量增加，此時感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r針方向，當(dāng)金屬框剛出磁場時金屬框的磁通量減少，此時感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r針方向，B錯誤；C由于組合體進(jìn)入磁場后做勻速運(yùn)動，由于水平方向的感應(yīng)電動勢相互低消，有mg = F安 = 則組合體克服安培力做功的功率等于重力做功的功率，C正確；D無論調(diào)節(jié)哪個物理量，只要組合體仍能勻速通過磁場，都有mg = F安則安培力做的功都為W = F安3L則組合體通過磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱不變，D正確。故選CD。三、非選擇題：共56分。第1114題為必考題，每個試題考生都必須作答。第15、16題為選考題，考生根據(jù)要求作答。（一）必考題：共43分。11. 某

16、實(shí)驗(yàn)小組利用圖（a）所示裝置探究加速度與物體所受合外力的關(guān)系。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）用游標(biāo)卡尺測量墊塊厚度，示數(shù)如圖（b）所示，_；（2）接通氣泵，將滑塊輕放在氣墊導(dǎo)軌上，調(diào)節(jié)導(dǎo)軌至水平；（3）在右支點(diǎn)下放一墊塊，改變氣墊導(dǎo)軌的傾斜角度；（4）在氣墊導(dǎo)軌合適位置釋放滑塊，記錄墊塊個數(shù)和滑塊對應(yīng)的加速度；（5）在右支點(diǎn)下增加墊塊個數(shù)（墊塊完全相同），重復(fù)步驟（4），記錄數(shù)據(jù)如下表：1234560.0870.1800.2600.4250.519根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖（c）上描點(diǎn)，繪制圖線_。如果表中缺少的第4組數(shù)據(jù)是正確的，其應(yīng)該是_（保留三位有效數(shù)字）。【答案】 (1). 1.02 (2). (3)

17、. 0.342【解析】【分析】【詳解】（1）1墊塊的厚度為h=1cm+20.1mm=1.02cm（5）2繪制圖線如圖；3根據(jù)可知a與n成正比關(guān)系，則根據(jù)圖像可知，斜率解得a=0.342m/s212. 某實(shí)驗(yàn)小組需測定電池的電動勢和內(nèi)阻，器材有：一節(jié)待測電池、一個單刀雙擲開關(guān)、一個定值電阻（阻值為）、一個電流表（內(nèi)阻為）、一根均勻電阻絲（電阻絲總阻值大于，并配有可在電阻絲上移動的金屬夾）、導(dǎo)線若干。由于缺少刻度尺，無法測量電阻絲長度，但發(fā)現(xiàn)桌上有一個圓形時鐘表盤。某同學(xué)提出將電阻絲繞在該表盤上，利用圓心角來表示接入電路的電阻絲長度。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）將器材如圖（a）連接：（2）開關(guān)閉合前，

18、金屬夾應(yīng)夾在電阻絲的_端（填“a”或“b”）；（3）改變金屬夾的位置，閉合開關(guān)，記錄每次接入電路的電阻絲對應(yīng)的圓心角和電流表示數(shù)，得到多組數(shù)據(jù)；（4）整理數(shù)據(jù)并在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)繪圖，所得圖像如圖（b）所示，圖線斜率為，與縱軸截距為，設(shè)單位角度對應(yīng)電阻絲的阻值為，該電池電動勢和內(nèi)阻可表示為_，_（用、表示）（5）為進(jìn)一步確定結(jié)果，還需要測量單位角度對應(yīng)電阻絲的阻值。利用現(xiàn)有器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，在圖（c）方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖_（電阻絲用滑動變阻器符號表示）；（6）利用測出的，可得該電池的電動勢和內(nèi)阻?！敬鸢浮?(1). (2). (3). (4). 【解析】【分析】【詳解】（2）1開關(guān)閉合前，為了保護(hù)電路

19、中的元件，應(yīng)將電阻絲的最大阻值接入電路，根據(jù)電阻定律可知電阻絲接入越長，接入電阻越大，金屬夾應(yīng)夾在電阻絲的端。（4）2設(shè)圓心角為時，電阻絲接入電路中的電阻為，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知整理得結(jié)合圖象的斜率和截距滿足，解得電源電動勢和內(nèi)阻為（5）3實(shí)驗(yàn)器材中有定值電阻和單刀雙擲開關(guān)，考慮使用等效法測量電阻絲電阻，如圖原理的簡單說明： 將開關(guān)置于位置，讀出電流表示數(shù)； 將開關(guān)置于電阻絲處，調(diào)節(jié)電阻絲的角度，直到電流表示數(shù)為，讀出此時角度 ； 此時，即可求得數(shù)值。13. 帶電粒子流的磁聚焦和磁控束是薄膜材料制備的關(guān)鍵技術(shù)之一、帶電粒子流（每個粒子的質(zhì)量為、電荷量為）以初速度垂直進(jìn)入磁場，不計(jì)重力及帶電

20、粒子之間的相互作用。對處在平面內(nèi)的粒子，求解以下問題。（1）如圖（a），寬度為的帶電粒子流沿軸正方向射入圓心為、半徑為的圓形勻強(qiáng)磁場中，若帶電粒子流經(jīng)過磁場后都匯聚到坐標(biāo)原點(diǎn)，求該磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的大??；（2）如圖（a），虛線框?yàn)檫呴L等于的正方形，其幾何中心位于。在虛線框內(nèi)設(shè)計(jì)一個區(qū)域面積最小的勻強(qiáng)磁場，使匯聚到點(diǎn)的帶電粒子流經(jīng)過該區(qū)域后寬度變?yōu)?，并沿軸正方向射出。求該磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向，以及該磁場區(qū)域的面積（無需寫出面積最小的證明過程）；（3）如圖（b），虛線框和均為邊長等于的正方形，虛線框和均為邊長等于的正方形。在、和中分別設(shè)計(jì)一個區(qū)域面積最小的勻強(qiáng)磁場，使寬度為的帶電粒子流沿軸正方

21、向射入和后匯聚到坐標(biāo)原點(diǎn)，再經(jīng)過和后寬度變?yōu)?，并沿軸正方向射出，從而實(shí)現(xiàn)帶電粒子流的同軸控束。求和中磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，以及和中勻強(qiáng)磁場區(qū)域的面積（無需寫出面積最小的證明過程）?！敬鸢浮浚?）；（2），垂直與紙面向里，；（3），【解析】【分析】【詳解】（1）粒子垂直進(jìn)入圓形磁場，在坐標(biāo)原點(diǎn)匯聚，滿足磁聚焦的條件，即粒子在磁場中運(yùn)動的半徑等于圓形磁場的半徑，粒子在磁場中運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力解得（2）粒子從點(diǎn)進(jìn)入下方虛線區(qū)域，若要從聚焦的點(diǎn)飛入然后平行軸飛出，為磁發(fā)散的過程，即粒子在下方圓形磁場運(yùn)動的軌跡半徑等于磁場半徑，粒子軌跡最大的邊界如圖所示，圖中圓形磁場即為最小的勻強(qiáng)磁場區(qū)域磁場半徑

22、為，根據(jù)可知磁感應(yīng)強(qiáng)度為根據(jù)左手定則可知磁場的方向?yàn)榇怪奔埫嫦蚶?，圓形磁場的面積為（3）粒子在磁場中運(yùn)動，3和4為粒子運(yùn)動的軌跡圓，1和2為粒子運(yùn)動的磁場的圓周根據(jù)可知I和III中的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，圖中箭頭部分的實(shí)線為粒子運(yùn)動的軌跡，可知磁場的最小面積為葉子形狀，取I區(qū)域如圖圖中陰影部分面積的一半為四分之一圓周與三角形之差，所以陰影部分的面積為類似地可知IV區(qū)域的陰影部分面積為根據(jù)對稱性可知II中的勻強(qiáng)磁場面積為14. 如圖，豎直平面內(nèi)一足夠長的光滑傾斜軌道與一長為的水平軌道通過一小段光滑圓弧平滑連接，水平軌道右下方有一段弧形軌道。質(zhì)量為的小物塊A與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為。以水平軌道末端點(diǎn)為坐

23、標(biāo)原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系，軸的正方向水平向右，軸的正方向豎直向下，弧形軌道端坐標(biāo)為，端在軸上。重力加速度為。（1）若A從傾斜軌道上距軸高度為的位置由靜止開始下滑，求經(jīng)過點(diǎn)時的速度大?。唬?）若A從傾斜軌道上不同位置由靜止開始下滑，經(jīng)過點(diǎn)落在弧形軌道上的動能均相同，求的曲線方程；（3）將質(zhì)量為（為常數(shù)且）的小物塊置于點(diǎn)，A沿傾斜軌道由靜止開始下滑，與B發(fā)生彈性碰撞（碰撞時間極短），要使A和B均能落在弧形軌道上，且A落在B落點(diǎn)的右側(cè)，求A下滑的初始位置距軸高度的取值范圍?！敬鸢浮浚?）；（2）（其中，）；（3）【解析】【分析】【詳解】（1）物塊從光滑軌道滑至點(diǎn)，根據(jù)動能定理解得（2）物塊從點(diǎn)飛出后

24、做平拋運(yùn)動，設(shè)飛出的初速度為，落在弧形軌道上的坐標(biāo)為，將平拋運(yùn)動分別分解到水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動，有，解得水平初速度為物塊從點(diǎn)到落點(diǎn)，根據(jù)動能定理可知解得落點(diǎn)處動能為因?yàn)槲飰K從點(diǎn)到弧形軌道上動能均相同，將落點(diǎn)的坐標(biāo)代入，可得化簡可得即（其中，）（3）物塊在傾斜軌道上從距軸高處靜止滑下，到達(dá)點(diǎn)與物塊碰前，其速度為，根據(jù)動能定理可知解得 - 物塊與發(fā)生彈性碰撞，使A和B均能落在弧形軌道上，且A落在B落點(diǎn)的右側(cè)，則A與B碰撞后需要反彈后再經(jīng)過水平軌道-傾斜軌道-水平軌道再次到達(dá)O點(diǎn)。規(guī)定水平向右為正方向，碰后AB的速度大小分別為和，在物塊與碰撞過程中，動量守恒，能量守恒。則解

25、得 - -設(shè)碰后物塊反彈，再次到達(dá)點(diǎn)時速度為，根據(jù)動能定理可知解得 -據(jù)題意， A落在B落點(diǎn)的右側(cè)，則 -據(jù)題意，A和B均能落在弧形軌道上，則A必須落在P點(diǎn)的左側(cè)，即： -聯(lián)立以上，可得的取值范圍為（二）選考題：共13分。請考生從兩道題中任選一題作答。如果多做，則按第一題計(jì)分。物理選修3-315. 如圖，兩端開口、下端連通的導(dǎo)熱汽缸，用兩個輕質(zhì)絕熱活塞（截面積分別為和）封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與汽缸壁間無摩擦。在左端活塞上緩慢加細(xì)沙，活塞從下降高度到位置時，活塞上細(xì)沙的總質(zhì)量為。在此過程中，用外力作用在右端活塞上，使活塞位置始終不變。整個過程環(huán)境溫度和大氣壓強(qiáng)保持不變，系統(tǒng)始終處于平衡狀態(tài)

26、，重力加速度為。下列說法正確的是（）A. 整個過程，外力做功大于0，小于B. 整個過程，理想氣體的分子平均動能保持不變C. 整個過程，理想氣體的內(nèi)能增大D. 整個過程，理想氣體向外界釋放的熱量小于E. 左端活塞到達(dá)位置時，外力等于【答案】BDE【解析】【分析】【詳解】A. 根據(jù)做功的兩個必要因素有力和在力的方向上有位移，由于活塞沒有移動，可知整個過程，外力F做功等于0，A錯誤；BC. 根據(jù)氣缸導(dǎo)熱且環(huán)境溫度沒有變，可知?dú)飧變?nèi)的溫度也保持不變，則整個過程，理想氣體的分子平均動能保持不變，內(nèi)能不變，B正確，C錯誤；D. 由內(nèi)能不變可知理想氣體向外界釋放的熱量等于外界對理想氣體做的功：D正確；E.

27、左端活塞到達(dá) B 位置時，根據(jù)壓強(qiáng)平衡可得：即：E正確。故選BDE。16. 小贊同學(xué)設(shè)計(jì)了一個用電子天平測量環(huán)境溫度的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示。導(dǎo)熱汽缸開口向上并固定在桌面上，用質(zhì)量、截面積的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與汽缸壁間無摩擦。一輕質(zhì)直桿中心置于固定支點(diǎn)上，左端用不可伸長的細(xì)繩豎直懸掛活塞，右端用相同細(xì)繩豎直懸掛一個質(zhì)量的鐵塊，并將鐵塊放置到電子天平上。當(dāng)電子天平示數(shù)為時，測得環(huán)境溫度。設(shè)外界大氣壓強(qiáng)，重力加速度。（1）當(dāng)電子天平示數(shù)為時，環(huán)境溫度為多少？（2）該裝置可測量的最高環(huán)境溫度為多少？【答案】（1）297K；（2）309K【解析】【分析】【詳解】（1）由電子天平示數(shù)為600.0g時，則細(xì)繩對鐵塊拉力為又：鐵塊和活塞對細(xì)繩的拉力相等，則氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)當(dāng)電子天平示數(shù)為400.0g時，設(shè)此時氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p2，對受力分析有 由題意可知，氣缸內(nèi)氣體體積不變，則壓強(qiáng)與溫度成正比：聯(lián)立式解得（2）環(huán)境溫度越高，氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)越大，活塞對細(xì)繩的拉力越小，則電子秤示數(shù)越大，由于細(xì)繩對鐵塊的拉力最大為0，即電子天平的示數(shù)恰好為1200g時，此時對應(yīng)的環(huán)境溫度為裝置可以測量最高環(huán)境溫度。設(shè)此時氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p3，對受力分析有又由氣缸內(nèi)氣體體積不變，則壓強(qiáng)與溫度成正比聯(lián)立式解得物理選修3-417. 均勻介質(zhì)中，波源位于O點(diǎn)的