核心素養(yǎng)卷（02） 決勝2021年新高考物理核心素養(yǎng)卷（廣東專用）（解析版）

2021年廣東省新高考綜合模擬

物理核心素養(yǎng)卷（02）

一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目

要求的。

1.以下關(guān)于近代物理的相關(guān)敘述，說(shuō)法正確的是（）

A.鈾核（2j；U）衰變?yōu)殂U核（2：；Pb）的過(guò)程中，要經(jīng)過(guò)8次a衰變和6次B衰變

B.從金屬表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能與照射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，與照射光的頻率成正比

C.根據(jù)玻爾理論可知，一群處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子共能輻射出4種不同頻率的光

D.在天然放射現(xiàn)象中放出的0射線是電子流，該電子是原子的內(nèi)層電子受激后輻射出來(lái)的

【答案】A

【解析】

A.鈾核懸8U）衰變?yōu)殂U核（翟Pb）的過(guò)程中，每經(jīng)詼a衰變質(zhì)子數(shù)少2,質(zhì)量數(shù)少4；而每經(jīng)一次B衰變

質(zhì)子數(shù)增1,中子數(shù)不變；由質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)守恒，要經(jīng)過(guò)8次a衰變和6次B衰變，故A正確；

B.根據(jù)光電效應(yīng)方程Ek="u—叱）可知，從金屬表面逸出光電子的最大初動(dòng)能與照射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，與照

射光的頻率成線性關(guān)系，但不是與照射光的頻率成正比，故B錯(cuò)誤：

C.由玻爾理論可知，一群氫原子從〃=4能級(jí)向低能級(jí)躍遷，最多可輻射光子撅率的的種類為

N=U0=6

2

故C錯(cuò)誤；

D.B衰變時(shí)，原子核中的一個(gè)中子，轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子，電子釋放出來(lái)，故D錯(cuò)誤。

故選Ao

2.蹦極是一項(xiàng)刺激的戶外休閑活動(dòng)，足以使蹦極者在空中體驗(yàn)幾秒鐘的“自由落體”，蹦極者站在高塔頂端,

將一端固定的彈性長(zhǎng)繩綁在槐關(guān)節(jié)處。然后雙臂伸開，雙腿并攏，頭朝下跳離高塔，設(shè)彈性繩的原長(zhǎng)為L(zhǎng),

蹦極者下落第一個(gè)，動(dòng)量的增加量為^P”下落第五個(gè)與時(shí)動(dòng)量的增加量為△P2,把蹦極者視為質(zhì)點(diǎn)，

蹦極者離開塔頂時(shí)的速度為零，不計(jì)空氣阻力，則d■等于（）

A.1B.-C.5D.5y54-2

【答案】D

【解析】

蹦極者下落笫一個(gè)與時(shí)，據(jù)速度位移關(guān)系公式得

2OL

匕=2gx=

解得

故此刻蹦極者的動(dòng)量為

彗"

Pi==mv]-0=J

同理可得：下落第四個(gè)1時(shí)的動(dòng)量為

下落第五個(gè)（時(shí)的動(dòng)量

p=m-jlgl

故

"z=P-P=加12gL

故

=6+2

故D正確，ABC錯(cuò)誤。

故選D。

3.“天鰥號(hào)”是中國(guó)大陸首艘從設(shè)計(jì)到建造擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的重型自航絞吸船，在不考慮空氣阻力的

情況下，“天鰥號(hào)”在吹沙填海工程中噴出的泥沙的運(yùn)動(dòng)可看成斜上拋運(yùn)動(dòng)。排泥管口距海面有一定的高度，

有利于泥沙噴到更遠(yuǎn)處，若排泥管出口的橫截面積為S,排泥管的仰角為。，噴出泥沙在最高點(diǎn)時(shí)的速度為

叭單位時(shí)間內(nèi)排出泥沙的體積稱為流量，重力加速度為g,則（）

A.從排泥管噴出的泥沙的速度大小為vcos?

vtan6

B.泥沙從排泥管口到最高點(diǎn)所用的時(shí)間為------

g

C.泥沙能到達(dá)的最高點(diǎn)距離該海域平面的高度為

D.排泥管排出泥沙的流量為vS

【答案】B

【解析】

A.泥沙從排泥管口到最高點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)可逆向看成初速度為V的平拋運(yùn)動(dòng)，所以從排泥管噴出泥沙的速度大小

相當(dāng)于平拋運(yùn)動(dòng)的末速度，則從排泥管噴出的泥沙的速度大小為」7；,故A錯(cuò)誤;

COS，

B.根據(jù)

vtan0=gt

可知泥沙從排泥管口到最高點(diǎn)所用的時(shí)間為

vtan^

t=--------

g

故B正確；

1

C.根據(jù)力二,g/9可知

,v2tan20

h=---------

2g

6為泥沙最高點(diǎn)到排泥管口所在水平面的距離，而非到當(dāng)?shù)睾Ｓ蚱矫娴木嚯x，故C錯(cuò)誤;

D.從排泥管排出泥沙的流量為

「VSvArSv

Q——=---------=------

NArcoscos。

D錯(cuò)誤。

故選B。

4.如圖所示，輕繩兩端分別與A、D兩物體相連接，mA=1kg,niB=2kg,mc=3kg,mi）=4kg,物體A、

B、C、D之間及D與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為p=0.1,輕繩與滑輪間的摩擦可忽略不計(jì)。最大靜摩擦力近

似等于滑動(dòng)摩擦力，若要用力將D物體拉動(dòng)，則作用在D物體上水平向左的拉力最小為（取g=10m/s2）

A.8NB.IONC.I2ND.14N

【答案】C

【解析】

以A為研究對(duì)象，繩子要將A拉動(dòng)，繩子拉力至少要等于A受到的最大靜摩擦力，即

/^=X/mAg=0.1xlxl0N=lN

以四個(gè)物體整體為研究對(duì)象，受拉力F,兩根繩子拉力和地面對(duì)D的摩擦力四個(gè)力作用，因此要將D物體

拉動(dòng)，水平向左的拉力最小為

7

/=2K+"(S)l+mB+74+772D)g=12N

故選C。

5.如圖所示，理想變壓器原、副線圈分別接有阻值凡=24。和A=5Q、&=4Q的定值電阻，原線圈

左側(cè)接一正弦交流電源，開關(guān)閉合前后原線圈的輸出功率不變，則原、副線圈的匝數(shù)的比值為（）

【答案】A

【解析】

如圖所示

A

設(shè)原、副線圈匝數(shù)比為2=&,原線圈兩端的等效電阻為

%

Ak

s閉合前原線圈兩端的等效電阻為

%效1=人一+%），

S閉合后原線圈兩端的等效電阻為

/效2="-&

交流電壓不變，根據(jù)開關(guān)閉合前后變壓器原線圈的輸出功率不變，

有

,EY

6=pTp~夫等效?

等效1J

，\2

舄=PTP~R等效2

效2+K0J

解得

k=2

故A正確，BCD錯(cuò)誤。

故選Ao

6.如圖所示，a、b為等量同種點(diǎn)電荷Qi、Q2連線的三等分點(diǎn)，重力不計(jì)的帶電粒子從a點(diǎn)由靜止釋放,

沿ab方向運(yùn)動(dòng)。則帶電粒子從a運(yùn)動(dòng)到b的過(guò)程中，其速度隨時(shí)間變化的圖像可能正確的是（)

【答案】B

【解析】

因?yàn)榈攘客N電荷的連線中點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)為零，所以帶電粒子從a運(yùn)動(dòng)到b的過(guò)程中，電場(chǎng)力先減小后增大,

并且對(duì)稱分布。所以速度圖像的斜率先減小后增大，并旦圖像對(duì)稱。

故選B。

7.已知通電長(zhǎng)直導(dǎo)線在周圍空間某位置產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與電流強(qiáng)度成正比，與該位置到長(zhǎng)直導(dǎo)線的

距離成反比。如圖所示，現(xiàn)有通有電流大小相同的兩根長(zhǎng)直導(dǎo)線分別固定在正方體的兩條邊附和〃g上,

彼此絕緣，電流方向分別由d流向力、由//流向g,則頂點(diǎn)。和C兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為（）

A.V6:4B.72:2C.73:4D.4:73

【答案】A

【解析】

設(shè)正方體邊長(zhǎng)為L(zhǎng),其中一根長(zhǎng)直導(dǎo)線的電流在c點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為Bo,則c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

耳=2線

處于hg邊的長(zhǎng)直導(dǎo)線到a點(diǎn)的距離為&乙，在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為；處于dh邊的長(zhǎng)直導(dǎo)

線到a點(diǎn)的距離為L(zhǎng),在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為Bo,所以a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

紇［爭(zhēng)J+琛邛穌

因此

線也=庭:4

故A正確。

故選Ao

二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，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。

8.人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，假如該衛(wèi)星變軌后仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期減小為原來(lái)的八分之

一，不考慮衛(wèi)星質(zhì)量的變化，下列關(guān)于變軌前、后衛(wèi)星的向心加速度、速度、角速度、軌道半徑比值的說(shuō)

法正確的是（）

A.向心加速度大小之比為1:64

B.速度大小之比為1:8

C.角速度之比為1:8

D.軌道半徑之比為4：1

【答案】CD

【解析】

根據(jù)

V2,（24丫

r2rITJ

得

根據(jù)

T=2萬(wàn)

可知，周期變?yōu)樵瓉?lái)哈軌道半徑變?yōu)樵瓉?lái)畤，即變軌前、后衛(wèi)星的半徑之比為4:1；根據(jù)

GM

可知，變軌前、后衛(wèi)星的半徑之比為4:1,則變軌前、后衛(wèi)星的加速度之比為1:16、速度之比為1:2、角

速度之比為1:8，故選CD

9.如圖甲所示，傾角為37。的粗糙斜面固定在水平面上，輕彈簧與斜面平行，其下端固定在斜面底端A處,

上端連接質(zhì)量為5kg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）。將滑塊沿斜面拉動(dòng)到0點(diǎn)，此時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)，由靜止釋放

到第一次把彈簧壓縮到最短的過(guò)程中，其加速度a隨位移的變化關(guān)系如圖乙所示，取g=10m/s2,

sin37。=0.6,cos37°=0.8,下列說(shuō)法正確的是（）

A.滑塊在下滑的過(guò)程中，滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

B.彈簧的勁度系數(shù)為26（）N/m

C.滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1

D.滑塊在最低點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為5.2J

【答案】BCD

【解析】

A.滑塊在下滑的過(guò)程中，因?yàn)橛心Σ亮ψ龉?，滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，所以A錯(cuò)誤;

C.滑塊在O點(diǎn)時(shí)有

mgsin370—/Jmgcos37"=max

解得

gsin37°-a,10x0.6-5.2,

u=-----------=-----------=0n.1

geos37。10x0.8

所以滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1,則C正確;

B.滑塊在最低點(diǎn)時(shí)有

kx+卜imgcos370—mgsin37°=ma、

解得

女=260N/m

所以彈簧的勁度系數(shù)為26()N/m,則B正確；

D.由靜止釋放到第一次把彈簧壓縮到最短的過(guò)程中，彈簧押力做的功為

W=-kx2

2

由功能關(guān)系可得增加的彈性勢(shì)能等于克服彈簧彈力做的功則有

1,

2

EP=W=-kx=5.2]

所以滑塊在最低點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為5.2J,則D正確；

故選BCD。

10.如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正三角形abc區(qū)域內(nèi)存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，質(zhì)量為m、電荷量均為q

的三個(gè)粒子A、B、C以大小不等的速度從a點(diǎn)沿與ab邊成30。角的方向垂直射入磁場(chǎng)后從ac邊界穿出，

T2￡

穿出ac邊界時(shí)與a點(diǎn)的距離分別為一、—,Lo不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作用，則下列說(shuō)法正確

33

的是()

A.粒子C在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為2L

B.A、B、C三個(gè)粒子的初速度大小之比為3:2:1

C.A、B、C三個(gè)粒子從磁場(chǎng)中射出的方向均與ab邊垂直

D.僅將磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度減小g,則粒子B從c點(diǎn)射出

【答案】CD

【解析】

A.由圓周運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知，從同一直線邊界以30。的弦切角進(jìn)磁場(chǎng)，射出時(shí)的速度也與邊界成30。角,

而圓心角為60。，則圓心和入射點(diǎn)以及出射點(diǎn)構(gòu)成等邊三角形，由幾何關(guān)系可知

L

1rc=L

A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)洛倫茲力提供向心力有

_V**

qvB=m—

r

可得

V=也

m

則初速度之比

一：/：%=1：2：3

B錯(cuò)誤；

C.由于三粒子從ac邊射出時(shí)速度方向與ac邊的夾角均為30。，故射出的方向均與ab邊垂直，C正確；

mv2B

D.由r=f可知，僅將B改為一1,則粒子B做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑將變?yōu)?/p>

qB3

,_2L3_,

r=—x-=L

R1132

而其他條件不變，由幾何關(guān)系可知，粒子B將從c點(diǎn)射出，D正確?

故選CD。

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。

(-)必考題:共42分。

II.某同學(xué)用如圖甲所示裝置測(cè)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋怆婇T與光電計(jì)時(shí)器相連記錄小球經(jīng)過(guò)光電門所用的

時(shí)間，。

(1)利用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑，結(jié)果如圖乙所示，則小球的直徑d=mm。

(2)若要計(jì)算出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，除上述已知量，還需要測(cè)量的物理量是,重力加速度的

表達(dá)式為(用題目中的已知量和所測(cè)物理量符號(hào)表示)。

(3)以下實(shí)驗(yàn)操作中，可以減小系統(tǒng)誤差的是。

A.適當(dāng)增加固定擋板與光電門之間的距離

B.多次測(cè)量取平均值

C.小球選用質(zhì)量較大、體積較小的金屬球

【答案】3.0小球球心與光電門中心之間的距離力C

【解析】

(1)[1]根據(jù)游標(biāo)卡尺讀數(shù)規(guī)則可知，小球的直徑為

d=3mm+0x0.1mm=3.0mm

(2)⑵[3]根據(jù)

v2=2gh

并且

d

v=-

t

可得重力加速度表達(dá)式

d2

g=

2ht~

因此還需要測(cè)得小球球心與光電門中心之間的距離h。

(3)[4]選項(xiàng)人、B可以減小實(shí)驗(yàn)的偶然誤差，實(shí)驗(yàn)時(shí)在計(jì)算過(guò)程中忽略了空氣阻力的作用，故選擇體積較

小、質(zhì)量較大的金屬球可減小系統(tǒng)誤差。

故選C。

12.某物理興趣小組測(cè)量一段某材料制成的電阻絲R*的電阻率。

25

①先用螺旋測(cè)微器測(cè)量電阻絲Rx的直徑d,示數(shù)如圖甲所示，其直徑d=mm；再用刻度尺測(cè)出電阻

絲Rx的長(zhǎng)度為L(zhǎng)；

②用多用電表粗測(cè)電阻絲的阻值，當(dāng)用“xlO”擋時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)大，應(yīng)該換用擋（選填“xi”或

“xlOO”），進(jìn)行一系列正確操作后，指針靜止時(shí)位置如圖乙所示，其讀數(shù)為C；

③為了準(zhǔn)確測(cè)量電阻絲的電阻Rx,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路。

a.閉合S”當(dāng)S2接a時(shí)，電壓表示數(shù)為U”電流表示數(shù)為h；當(dāng)S2接b時(shí)，電壓表示數(shù)為U2,電流表示

數(shù)為L(zhǎng),則待測(cè)電阻的阻值為R、=（用題中的物理量符號(hào)表示）；

b.根據(jù)電阻定律計(jì)算出該電阻絲的電阻率p=（用R、、d、L表示）。

【答案】0.200xl14.0R'4今P=M華華）

【解析】

①⑴用螺旋測(cè)微器測(cè)量電阻絲Rx的直徑d=0.0lmmx20.0=0.200mm；

②[2]⑶用多用電表粗測(cè)電阻絲的阻值，當(dāng)用“xlO”擋時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)大，說(shuō)明倍率檔選擇的過(guò)高，則

應(yīng)該換用“xl”擋；進(jìn)行一系列正確操作后，指針靜止時(shí)位置如圖乙所示，其讀數(shù)為14.0xlQ=14.0Q；

③[4]a.閉合Si,當(dāng)S2接a時(shí)，電壓表示數(shù)為Ui,電流表示數(shù)為h；則

/1

當(dāng)S2接b時(shí)，電壓表示數(shù)為U2,電流表示數(shù)為12,則

。2

RA+&

2

則待測(cè)電阻的阻值為

—

l\12

[5]b.根據(jù)電阻定律

RL4PL

計(jì)算出該電阻絲的電阻率

13.如圖所示，平面內(nèi)有一半徑為a的圓形區(qū)域，A、C、D、E、F、G為圓上均勻分布的六個(gè)點(diǎn)，圓形區(qū)

域內(nèi)無(wú)磁場(chǎng)，區(qū)域外有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子,

以某一速度沿AC方向從A點(diǎn)射入圓形區(qū)域，粒子在該平面內(nèi)做周期性運(yùn)動(dòng)，每個(gè)周期內(nèi)粒子通過(guò)A、C、

D、E、F、G點(diǎn)各一次，不計(jì)粒子重力。

(1)請(qǐng)定性畫出粒子運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期的軌跡；

(2)求粒子的速度大小及運(yùn)動(dòng)周期。

???>C......pD???

??/7%\?

?//%*t.

*:O：*

\/

?*

G.....*

恪案】⑴見解析；⑵v=T上*

【解析】

⑴軌跡如圖

(2)由幾何關(guān)系可知

根據(jù)牛頓第：定律得

2

V

qvB=m一

解得

CqBa

v=--------

3m

粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間為

271T

A=—

v

在圓形區(qū)域運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

3a

所以粒子運(yùn)動(dòng)的周期為

T=G+,2

解得

qB

14.游樂(lè)場(chǎng)“飛椅”示意圖如圖所示，長(zhǎng)L=5m的鋼繩一端系著質(zhì)量m=10kg的座椅，另一端固定在半徑

/'=2m的水平轉(zhuǎn)盤邊緣。轉(zhuǎn)盤可繞穿過(guò)其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)盤緩慢加速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)至鋼繩與豎直方向的

夾角6=37。后，圓盤開始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。已知重力加速度g=10m/s2,不計(jì)鋼繩的質(zhì)量及空氣阻力,

sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:

(1)圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的角速度；

(2)圓盤加速過(guò)程中，鋼繩對(duì)座椅做的功。

【答案】(1)3=巫rad/s；(2)W=AE=287.5J

2

【解析】

(1)圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)

mgtan37°=mctf(r+Lsin370)

解得

即逅rad/s

2

(2)座椅增加的重力勢(shì)能

A￡p=mgL(l-cos37°)

座椅增加的動(dòng)能

11

mv29

AEk=~=—+Lsin37°)~

圓盤加速過(guò)程中，鋼繩對(duì)座椅做的功等于座椅機(jī)械能增加

W=AE=AEKk+AE；P

解得

W=A￡=287.5J

(-)選考題:共12分。請(qǐng)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(jì)分。

15」選修3-3]

(1)由于水的表面張力，荷葉上的小水滴總是球形的。在小水滴表面層中，水分子之間的相互作用總體上

表現(xiàn)為(選填“引力”、或“斥力”)。分子勢(shì)能”和分子間距離r的關(guān)系圖象如圖所示，圖象中A、B、

C三點(diǎn)的分子勢(shì)能Ep-EpB、的大小關(guān)系為,能總體上反映小水滴表面層中水分子”的是圖

【解析】

口］在小水滴表面層中，水分子間距較大，故水分子之間的相互作用總體上表現(xiàn)為引力；

⑵由圖象可知，A、B、C三點(diǎn)的分子勢(shì)能EpA、EpB、Epc的大小關(guān)系為鼎>Epc>EpB；

網(wǎng)當(dāng)r=0時(shí)，居|=外，分子力尸=0,分子勢(shì)能最小，故B點(diǎn)為分子間作用力為零的情況，即B點(diǎn)表示

平衡位置，故表現(xiàn)為引力的位置只能為C點(diǎn)。

(2)如圖甲的一款茶寵玩具特別有意思。當(dāng)將熱茶淋在茶寵上時(shí)，茶寵會(huì)向外噴水，很像小孩撒尿。為了

研究其中的原理，將茶寵理想化為底面積為S、高為”的柱形容器，在容器底端側(cè)面有一尺寸可忽略的細(xì)

孔，如圖乙所示。初始時(shí)容器內(nèi)部空氣的質(zhì)量為機(jī)°,內(nèi)部壓強(qiáng)與外界大氣壓均為外，溫度為噩?，F(xiàn)用熱

水淋在容器上，使容器內(nèi)氣體溫度達(dá)到(，此時(shí)容器內(nèi)部有空氣逸出；然后迅速將容器放入一盛有水的水

盆中，保證容器上的小孔恰好在水面以下。隨著容器內(nèi)氣體溫度降低，水盆中的水會(huì)被吸入容器，當(dāng)氣體

溫度恢復(fù)為工時(shí)，容器內(nèi)外水面的高度差為〃，然后取出容器，當(dāng)將熱茶淋在容器上時(shí)。就會(huì)出現(xiàn)神奇的

噴水現(xiàn)象了。已知水的密度為夕，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,容器內(nèi)氣體可視為理想氣體。

(1)求升溫后容器內(nèi)逸出空氣的質(zhì)量Am；

(2)求H與人滿足的關(guān)系式。

圖甲圖乙

T.-TTH,

【答案】(1)公機(jī)=’7丁n〃?o;(2)-a--7z—rP+Pgh=p

7|7]H-hn()

【解析】

(i)小孔將容器內(nèi)外空氣連通，故容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，氣體溫度升高到Z時(shí)，根據(jù)蓋-呂薩克定律有

V_V+AV

■一一

設(shè)升溫至刀后逸出的體積為AV的空氣在溫度為十時(shí)的體積為匕，則可得

州一乜

Z70

同種氣體在相同壓強(qiáng)和相同溫度下密度相等，即

\m匕

恤丫

聯(lián)立解得

.十一心

△〃？=七一機(jī)0

7|

(2)水進(jìn)入容器開始形成液封，當(dāng)容器內(nèi)氣體溫度恢復(fù)到4時(shí)，容器內(nèi)外水面的高度差為人，容器內(nèi)部氣

體體積為S(H-3，設(shè)此時(shí)氣體壓強(qiáng)為四，容器內(nèi)部氣體質(zhì)量不變。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有

PoSH_PiS(H-h)

丁二TT

當(dāng)水不再進(jìn)入容器內(nèi)部時(shí)有

Pi+Pgh=Po

聯(lián)立解得

TH.

Uo,石一T%+Pg〃=Po

T}H-h

16.[選修3-4]

（1）.在陽(yáng)光的照射下，充滿霧氣的瀑布上方常會(huì)出現(xiàn)美麗的彩虹，彩虹是太陽(yáng)光射入球形水珠經(jīng)折射、內(nèi)

反射、再折射后形成的，其光線傳播路徑如圖所示，圖中的圓面代表水珠過(guò)球心的截面，太陽(yáng)光平行截面

射入球形水珠后，最后出射光線a、b分別代表兩種不同顏色的光線，則水珠對(duì)a、b兩束光折射率的大小關(guān)

系是小nb；a、b兩種光在水珠內(nèi)傳播速度大小關(guān)系是va_Vb.（選填“>"、或“<”）

【答案】>〈

【解析】

根據(jù)光路圖可