广东省潮州市2020届高三物理上学期期末教学质量检测试题

后，P中的气体进入Q中，最终达到平衡，则气体对外 （填“做功”或“不做功”）,内能 （填“增大”“减小”或“不变”） （2）（10分）如图，一粗细均匀的细管,上端开口,一段长度为l=38cm的水银柱下密封了一定量的理想气体。当玻璃管跟竖直方向成60°时，管内空气柱的长度l1=63cm，管内气体温度与环境温度相同。已知大气压强为76 cmHg，环境温度为300 K。现将细管沿逆时针方向缓慢转至竖直，在管内空气达到平衡状态后： （i）求此时空气柱的长度l2；

（ii）若再缓慢加热管内被密封的气体，直到管内空气柱的长度再变为l1为止，求此时

密封气体的温度。

34．【物理—选修3-4】（15分）

（1）(5分)如图所示为一简谐横波在t=0s时刻的波形图，Q是平衡位置为x=4m处的质点。

点与P点平衡位置相距3m，P点的振动位移随时间变化关 系为y?10sin??t??????cm，下列说法正确的是____。(填 4?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．该波沿x轴正方向传播 B．该波的传播速度为4 m/s C．质点Q在1s内通过的路程为0.2m

D．t =0.5s时，质点Q的加速度为0，速度为正向最大 E．t =0.75s时，质点P的加速度为0，速度为负向最大

（2）（10分）如图所示，半圆玻璃砖的半径R=3cm，折射率为n=2，直径AB与屏幕垂直并

接触于A点。激光a以入射角i=30°射向半圆玻璃砖的圆心

MAONO，结果在水平屏幕MN上出现两个光斑。

（i）求两个光斑之间的距离；

（ii）改变入射角，使屏MN上只剩一个光斑，求此光斑离A点的最长距离。

iaB

答案 题号 答案 14 B 15 D 16 D 17 C 18 D 19 AD 20 BD 21 ACD 22．（6分）(每空2分) (1) 9.7 (2) 重锤（物）的质量m (3) m(g－a) 23．（9分）（1）（2分）

（2）1.5 (2分) 125 (2分) （3）并 (1分) 17.0 (2分) 24．（12分）解：(1)由牛顿第二定律

μ（4m）g=4ma (2分) 由运动学公式

12

2l=at(2分)

2

代入数据解得：t=22l (1分) g(2)对A小球由机械能守恒

12mvA ＝mgl (2分) 2

12

（4m）vB ＝μ（4m）g（2l ） (2分)

2 由动量守恒定律

4mv0＝4mvB＋mvA(2分)

代入数据解得：v0?52gl (1分) 425．（20分）解：(1)设粒子在第二象限磁场中做匀速圆周运动的半径为r，由牛顿第二定律有

v2qvB?m ① (1分)

r由几何关系 (r?d)?(3d)?r ② (1分)

得r=2d 联立①②式得：B?222mv ③ (1分) 2qd设粒子在第三象限电场中运动的时间为t2，y轴方向分运动为匀速直线运动：

23d?vt2 ④ (1分) 3设x轴方向匀加速运动的加速度为a，有

12at2 ⑤ (1分) 2Eq＝ma ⑥ (1分) d?3mv2联立④⑤⑥式得：E? (1分)

2qd(2)设粒子在第二象限磁场中运动的时间为t1，AC弧对应的圆心角为α，由几何关系知

sin??3d (1分) r得 α=60° (1分)

由运动学公式有

1?r2?d3 (1分) t1??v3v由④可得t2?23d ⑦ 3v粒子由A至D过程所用的时间

t?t1?t2?2(??3)d (1分)

3v(3) 设粒子在D点的速度与y轴负方向夹角为θ，在D处，粒子的x轴分速度

vx?2d?3v ⑧ (1分) t2由合速度与分速度的关系得

tan??vx ⑨ (1分) v联立⑧⑨式得：θ=60° (1分)

故 vD?2v (1分)

设粒子在第四象限磁场中做匀速圆周运动的半径为r1，由牛顿第二定律有

(2v)2 (4B)q(2v)?m (1分)

r1结合③得 r1=d (1分)

分析：如图，粒子在第四象限运动的轨迹必定与D、Q速度所在直线相切，由于粒子运动轨迹

半径为d，故粒子在第四象限运动的轨迹是如图所示的轨迹圆O2，该轨迹圆与vD速度所在直线相切于M点、与vQ速度所在直线相切于N点，连接MN，由几何关系可知

MN=3d (1分)

由于M点、N点必须在磁场内，即线段MN在磁场内，故可知磁场面积最小时必定是以MN为直径（如图所示）的圆。即面积最小的磁场半径为

r3?设磁场的最小面积为S，得

13d (1分) MN?223?d2 S??r? (1分)

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