2024届河北省高三年级上册七调考试物理试题及答案

2023-2024学年度上学期高三年级七调考试

物理

本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。共8页，总分100分。

第I卷（选择题共46分）

一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1〜7题只有一项符

合题目要求，每小题4分；第8〜10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分,

选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1.如图所示，从水中S点沿射出。、匕两种单色光，只有。光射出水面。下列说法正确的是（）

A.。光在水中的传播速度大

B.6光在水中的波长比。光在水中的波长长

C.用同一双缝干涉装置进行实验，可看到。光的干涉条纹间距比6光的干涉条纹间距窄

D.用6光照射某金属板能发生光电效应，换用。光照射该金属板也能发生光电效应

2.如图所示，一定质量的理想气体从状态a5°、2%、To）依次经热力学过程a-b、b-c、c-a后又回到

状态，下列说法中正确的是（）

A.b-c过程中，气体的内能不变

B.c—a过程中，气体一直吸收热量

C.气体在状态a的温度比在状态b的温度低

D.a—b—c—a过程中，外界对气体做的功等于图中△abc的面积

第1页/共8页

3.核电站中■U是重要的核燃料，其裂变时一个典型的反应方程如下：；n+■UT^X+:Y+B；!!。

下列说法中正确的是（）

A.6=93

B.1个X原子，其质子数比中子数少31

C.与X元素相比，^u的结合能更小

D.皆U的平均核子质量小于1丫的平均核子质量

4.1925年，戴维森在一次实验中发现了电子的衍射现象，电子束在多晶Au上的电子衍射图样如图所示，

通过大量的实验发现，质子也能产生衍射现象。在某次实验中质子和电子的动能相同，下列说法中不正确

的是（）

多晶Au的电子衍射图样

A.电子具有波粒二象性

B.在一定条件下，电子束也能产生干涉现象

C.实验中电子的动量更大

D.实验中电子的物质波更长

5.照相机、摄影机镜头上都涂有增透膜，以便减少光的反射损失，增强光的透射强度，从而提高成像质量。

已知某光在空气中的波长为X,增透膜对该光的折射率为〃1，镜头对该光的折射率为〃2,且则增

透膜的厚度可能为（）

3223252

A.—B.—C.—D.--

4〃i44%

6.两个振幅不等的相干波源耳、$2产生的波在同一种均匀介质中传播，形成如图所示稳定图样.图中实线

表示波峰，虚线表示波谷，c点是ad连线的中点.下列说法正确的是（）

第2页/共8页

A.。点振动加强，6点振动减弱B.c点可能一直处于平衡位置

C.某时刻质点a、6的位移大小可能均为零D.经过半个周期，d处质点将传播至6点位置

7.如图所示，两光滑平行长直金属导轨水平固定放置，导轨间存在竖直向下的匀强磁场.两根相同的金属

棒cd垂直放置在导轨上，处于静止状态。，=0时刻，对cd棒施加水平向右的恒力R棒始终与导轨

接触良好，导轨电阻不计。两棒的速度.、%d和加速度瓯、acd随时间f变化的关系图像可能正确的是

()

8.如图所示，甲图为波源的振动图像,乙图为该波源在某介质中产生的横波。时刻的波形图像，O点是波

源，则下列说法正确的是()

A.该波的传播速度为lm/s

B.再经过0.3s,乙图中质点。刚好开始振动，。的起振方向沿了轴负方向

第3页/共8页

C.当乙图中质点。第一次到达波峰时，质点尸正处于平衡位置向下振动

D.从该时刻到质点。开始振动，质点尸运动的路程为0.3m

9.光纤由纤芯和包层组成，如图甲所示，其纤芯用的是石英玻璃或塑料制成的细丝，其直径在几微米到一

百多微米之间。图乙中，一束单色光，由空气从光纤左端射入，入射角a=60。时，该光恰好在纤芯和包层

界面上发生全反射。已知包层的折射率〃=1.5,光从介质1射入介质2发生折射时，入射角仇与折射角02

sin44

的正弦之比叫作介质2相对介质1的折射率，即〃21=—其中介质1、2的折射率分别为竹、%。

sin%n1

甲乙

A.增大该光可能在光纤左端发生全反射

B.a>60°时，该光会从纤芯中射出

C.纤芯的折射率为3

D.纤芯的折射率为gG

10.如图所示，一圆心为。、半径为R=lm的圆弧轨道P0竖直固定在水平地面上，其半径尸。水平、。。

与竖直方向夹角为37。。将一质量为加=0.8kg的小物块自尸点由静止释放，小物块经过0点后落在地面上

的M处。已知0、M在水平方向上的距离为Z=0.8m,小物块可视为质点，忽略空气阻力，取g=10m/s2,

sin37°=0.6,cos37°=0,8o下列关于小物块的说法中正确的是（）

A,由尸点运动至轨道最低点的过程中机械能增大

B.在0点速度的大小为2.5m/s

第4页/共8页

C.在空中最高点的速度为1.5m/s

D.在运动过程中克服摩擦力做的功为3.9J

第H卷(非选择题共54分)

二、非选择题：本题共5小题，共54分。

11.某物理实验小组为了探究在压强不变的情况下气体的体积与热力学温度的关系，选用了如图(a)所示

的实验装置，图中压强计的指针可指示出管内气柱的压强，刻度可指示出气柱的体积，整个装置安装在固

定架上，实验中气柱质量不变。

图(a)

(1)将下列实验步骤补充完整；

①在烧杯中放入冰水混合物，使其浸没气柱，压强计示数稳定后，记下冰水混合物的热力学温度7、气柱的

体积V和压强p0；

②改变烧杯内的水温，使水浸没气柱，经过一段时间后，缓慢调节活塞位置改变气柱的体积，使压强计的

示数_______，记下气柱体积和水的热力学温度；

③多次改变水温，重复步骤②；

(2)下表为某次实验记录的数据：

1234567

347

T/K273283300313325333

12.2

F/mL10.010.411.011.412.012.7

(3)根据表格中的数据在图(b)给出的坐标系中补齐数据点，并作出厂-T图线；

第5页/共8页

13

12

11

10

9

263273283293303313323333343353''

图（b）

（4）根据作出的忆-T图线可知，一定质量的气体在压强不变的情况下，体积产与热力学温度7成

关系。

12.物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。

（1）如图所示，某同学在“用单摆测重力加速度”实验中，有如下步骤：

图1

A.用米尺测量出悬线的长度/,并将它记为摆长

B.用天平测量出摆球的质量优

C.使单摆小角度摆动后，用秒表记录全振动〃次的时间，并计算出摆动周期T

以上步骤中惜误的是,不必要的是0（选填步骤前的字母）

（2）某同学在研究平抛运动时，用印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L,若小球在平抛运动中的

几个位置如图2中的a、b、c、4所示，则小球通过相邻位置的时间间隔7=，小球平抛的初速度

%==（重力加速度为g）

图2

（3）图3为探究加速度与质量的关系的实验装置示意图。保持钩码的质量机一定，某同学在处理数据时，

以小车加速度的倒数!为纵轴、以小车质量M为横轴，作出工-"的图像如图4所示，发现图像有纵截距,

aa

第6页/共8页

他认为这是由于实验中没有完全平衡摩擦力而造成的，请论证该同学的观点是否正确

图3图4

13.有一截面为正方形物体/BCD静止浮在水面上，刚好有一半在水下，正方形边长/=1.2m,N3侧前

方邑=0.8m的水面处有一障碍物。一潜水员从障碍物前方$2=3.0m的水面处竖直下潜到深度为4的尸处

4

时，看到/点刚好被障碍物挡住。己知水的折射率〃=—。求:

3

（1）深度力1；

（2）在尸点下方外处的。点有一点光源，其发出的光恰好不能从。右侧水面射出，则必为多少？

4lp

S】

水面

"障碍物

h\Bc

PH

瓦

14.某实验室通过如下装置来给汽缸n充气，汽缸I、n竖直固定在水平地面上，上端由细管道连接，汽缸I

顶部和汽缸n导热性能良好，其余部分及活塞均绝热。质量不计的轻质活塞将汽缸I内的理想气体分为体积

均为匕、质量均为加的3两部分，汽缸II内理想气体c的体积为4,最初48、c三部分气体的温度、

压强均为4、p0o保持阀门K闭合，现接通电热丝，活塞缓慢向上移动，当N的体积为■时，停止加

热。已知外界温度恒定，汽缸密封性良好，细管道内的气体及活塞与汽缸之间的摩擦均忽略不计。

（1）电热丝停止加热时/部分气体的热力学温度为多大？

（2）打开阀门K,稳定后8部分气体的质量为加-求此时N气体的体积。

第7页/共8页

KII

B

A

电热丝

15.如图所示，在y>0,z>0的区域内存在平行于>生平面与z轴负方向成30。夹角的匀强电场；在

y>0,z<0区域内存在沿x轴正方向、磁感应强度大小为8（未知）的匀强磁场；y<0,z<0区域内

存在沿V轴正方向、磁感应强度大小为48的匀强磁场。/=0时刻，一质量为加、电荷量为q的带正电的

粒子由z轴上尸点平行于歹Oz平面沿垂直于电场的方向、以大小为%的速度射入电场，粒子由。点与y轴

正方向成30°夹角射入磁场区域，。时刻粒子首次穿过z轴，此时粒子速度与Z轴正方向成30。夹角。已知

P、。之间的距离为=同:，不计粒子重力。求:

（1）电场强度的大小E；

(2)3的值;

3万加_

（3）弓=4+二】时亥!I，粒子在无轴上的坐标。

4Bq

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2023-2024学年度上学期高三年级七调考试

物理

本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。共8页，总分100分。

第I卷（选择题共46分）

一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1〜7题只有一项符

合题目要求，每小题4分；第8〜10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分,

选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1.如图所示，从水中S点沿5°射出。、台两种单色光，只有。光射出水面。下列说法正确的是（）

A.。光在水中的传播速度大

B.6光在水中的波长比。光在水中的波长长

C.用同一双缝干涉装置进行实验，可看到。光的干涉条纹间距比6光的干涉条纹间距窄

D.用6光照射某金属板能发生光电效应，换用。光照射该金属板也能发生光电效应

【答案】A

【解析】

【详解】A.由题意可知，6光在水中发生了全反射，。光在水中没有发生全反射，所以。光的临界角大于

b光的临界角，由于

,「1

smC=—

n

可知，水对。光的折射率小于水对6光的折射率，根据

V，

n

可知，°光在水中的传播速度大于b光在水中的传播速度，故A正确；

B.结合上述，水对a光的折射率小于水对6光的折射率，可知，a光的频率小于6光的频率，根据

v=2/

可知，在水中a光的波长比b光的波长长，故B错误；

第1页/共20页

C.根据上述可知，。光的折射率小于6光，。光的波长大于6光的波长，根据

Ax=-2

d

可知，。光的干涉条纹间距比6光的宽，故C错误；

D.根据上述，。光的频率小于6光的频率，可知，当6光能使某金属板发生光电效应，。光不一定能使其

发生光电效应，故D错误。

故选Ao

2.如图所示，一定质量的理想气体从状态a（依、2%、To）依次经热力学过程a-b、b-c、c-a后又回到

状态，下列说法中正确的是（）

B.c—a过程中,气体一直吸收热量

C.气体在状态a的温度比在状态b的温度低

D.a—b—c—a过程中，外界对气体做的功等于图中△abc的面积

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】A.b-c过程中，体积不变，压强变小，温度降低，内能减小，故A错误。

B.c-a过程中，压强不变，体积变大，气体对外做功，温度也升高，内能增加，依据热力学第一定律可知,

气体要吸收热量，故B正确。

PQVQ.P7o

由于

第2页/共20页

PoVoPo匕）

所以

Ta=Tb

故c错误

D.图中面积微元

pAKAJF

AO△3二-------二-----

Po匕Po%

1

图中Aabc的面积表示外界对气体做的功的一丁，故D错误。

故选B。

3.核电站中■U是重要的核燃料，其裂变时一个典型的反应方程如下：；11+■1；-：39*+；8丫+3；11。

下列说法中正确的是（）

A.6=93

B.1个X原子，其质子数比中子数少31

C.与X元素相比，■U的结合能更小

D.皆u的平均核子质量小于M丫的平均核子质量

【答案】B

【解析】

【详解】A.核反应前后要满足质量数守恒，有

139+6+3=1+235

解得

6=94

故A错误；

B.核反应前后要满足电荷数守恒，有

a+38=92

解得

a=54

则1个X原子，其质子数比中子数少

139—2。=31个

第3页/共20页

故B正确；

C.核子数越多结合能越大，故与X元素相比，瓷u的结合能更大，故C错误；

D.比结合能越大，平均核子质量越小，■u的比结合能小于1Y元素的比结合能，故其平均核子质量大

于：8丫元素的平均核子质量，故D错误。

故选B。

4.1925年，戴维森在一次实验中发现了电子的衍射现象，电子束在多晶Au上的电子衍射图样如图所示，

通过大量的实验发现，质子也能产生衍射现象。在某次实验中质子和电子的动能相同，下列说法中不正确

的是（）

多晶Au的电子衍射图样

A.电子具有波粒二象性

B.在一定条件下，电子束也能产生干涉现象

C.实验中电子的动量更大

D.实验中电子的物质波更长

【答案】C

【解析】

【详解】A.电子本身具有粒子性，电子束能产生衍射现象，可知电子具有波粒二象性，故A正确，不符

合题意；

B.根据上述，电子具有波粒二象性，由于干涉和衍射是波的特性，可知电子束在一定条件下也能够发生干

涉现象，故B正确，不符合题意；

C.根据

1,

p=mv,R=-mv2

k2

解得

p=y/2mEk

由于质子质量大于电子，当质子和电子的动能相同时，质子的动量更大，故C错误，符合题意；

第4页/共20页

D.物质波的表达式有

一

P

结合上述解得

由于质子质量大于电子，当质子和电子的动能相同时，电子的物质波更长，故D正确，不符合题意。

故选C。

5.照相机、摄影机镜头上都涂有增透膜，以便减少光的反射损失，增强光的透射强度，从而提高成像质量。

已知某光在空气中的波长为X,增透膜对该光的折射率为〃r镜头对该光的折射率为々，且勺＜%。则增

透膜的厚度可能为()

3223252

A.—B.—C.—D.--

4〃i/2〃i4々

【答案】A

【解析】

【详解】该单色光在增透膜中的波长为

设增透膜的厚度为小则膜的后表面上的反射光比前表面上的反射光多经历的路程为2d,两反射光发生相

消干涉，有

夕

2d=—x(2k-1)(A;=1,2,3,--•)

24

解得

d=—x(2k-l)(k=1,2,3,■■■)

当左=1时

当左=2时

第5页/共20页

4“]

当左=3时

4々

当上=4时

7232

d=——>——

4〃12々

故选Ao

6.两个振幅不等的相干波源豆、邑产生的波在同一种均匀介质中传播，形成如图所示稳定图样.图中实线

表示波峰，虚线表示波谷，c点是ad连线的中点.下列说法正确的是（)

A.a点振动加强，6点振动减弱B.c点可能一直处于平衡位置

C.某时刻质点°、6的位移大小可能均为零D,经过半个周期，4处质点将传播至6点位置

【答案】C

【解析】

【详解】A.。点波峰波谷相遇，振动减弱，b点波峰波峰相遇，振动加强，故A错误；

B.c点会在平衡位置上下振动，故B错误；

C.随着波的传播，某时刻质点a、6的位移大小可能均为零，故C正确；

D.d处质点只会在d处振动，故D错误。

故选C。

7.如图所示，两光滑平行长直金属导轨水平固定放置，导轨间存在竖直向下的匀强磁场.两根相同的金属

棒a6、cd垂直放置在导轨上，处于静止状态。，=0时刻，对cd棒施加水平向右的恒力R棒始终与导轨

接触良好，导轨电阻不计。两棒的速度Vab、Vcd和加速度&b、Ocd随时间，变化的关系图像可能正确的是

()

第6页/共20页

【答案】C

【解析】

【详解】金属棒源在恒力/作用下由静止开始加速，此时金属棒仍、cd加速度

之后回路中出现感应电流，金属棒cd受到的安培力与恒力/反向，金属棒"的加速度减小，金属棒仍在

安培力作用下开始加速，金属棒〃与金属棒。6的速度差逐渐增大，回路中的电动势逐渐增大，安培力

R急

逐渐增大，金属棒cd加速度减小，金属棒加速度增大，当

acd=aab

时，V”-匕&不再变化，回路中的电流不再变化，安培力不变，两棒加速度不变，但是两金属棒的速度仍在

增大，故C符合题意，ABD不符合题意。

故选C。

8.如图所示，甲图为波源的振动图像，乙图为该波源在某介质中产生的横波时刻的波形图像，O点是波

源，则下列说法正确的是（）

第7页/共20页

A.该波的传播速度为lm/s

B.再经过0.3s,乙图中质点。刚好开始振动，。的起振方向沿y轴负方向

C.当乙图中质点。第一次到达波峰时，质点P正处于平衡位置向下振动

D.从该时刻到质点。开始振动，质点P运动的路程为0.3m

【答案】AB

【解析】

【详解】A.由图甲可知该波的周期为0.2s,由图乙可知该波的波长为0.2m,则该波的波速

T0.2

A正确;

B.由图乙可知务时刻波刚好传播到x=0.2m处，经过0.3s,波传播的距离

x=vt=lx0.3m=0.3m

可知波传播到x=0.5m处的质点。，结合图甲可知0的起振方向沿y轴负方向，故B正确;

C.由B选项分析可知波传播到x=0.5m处的质点。后，第一次到达波峰还需要的时间

,3

t=—T=0.15s

4

99

即从％时刻起，经过的时间为0.45s,即一T,由同侧法可知，务时刻质点尸向V轴正方向振动，经过一T

44

后，质点尸正处于波峰位置，故C错误；

D.从该时刻到质点0开始振动，经过的时间为0.3s,即9T，质点尸运动的路程

4

s=6/=6x2cm=0.12m

故D错误。

故选AB。

9.光纤由纤芯和包层组成，如图甲所示，其纤芯用的是石英玻璃或塑料制成的细丝，其直径在几微米到一

百多微米之间。图乙中，一束单色光，由空气从光纤左端射入，入射角&=60。时，该光恰好在纤芯和包层

第8页/共20页

界面上发生全反射。已知包层的折射率〃=1.5,光从介质1射入介质2发生折射时，入射角4与折射角。2

sinft%

的正弦之比叫作介质2相对介质1的折射率，即％>其中介质1、2的折射率分别为小巧。

下列说法正确的是（）

乙

A.增大该光可能在光纤左端发生全反射

B.戊>60。时，该光会从纤芯中射出

C.纤芯的折射率为逐

D.纤芯的折射率为gG

【答案】BC

【解析】

【详解】A.空气相对于纤芯为光疏介质，故光由空气射入光纤不会发生全反射，故A错误；

B.a>60。时，光在纤芯和包层界面的入射角小于发生全反射的临界角，光会射出纤芯，故B正确;

CD.如图所示

设该光在纤芯和包层界面的临界角C,满足

sinC=—

nx

由折射定律可知

第9页/共20页

sina

-----=nx

sin/?

其中sin,=V1-sin2C，解得

%=6

故C正确，D错误。

故选BCo

10.如图所示，一圆心为。、半径为R=lm的圆弧轨道P。竖直固定在水平地面上，其半径P。水平、OQ

与竖直方向夹角为37。。将一质量为〃尸0.8kg的小物块自产点由静止释放，小物块经过0点后落在地面上

的州处。已知。、〃■在水平方向上的距离为Z=0.8m,小物块可视为质点，忽略空气阻力，取g=10m/s2,

sin37°=0.6,cos37°=0,8o下列关于小物块的说法中正确的是（）

B.在0点速度的大小为2.5m/s

C.在空中最高点的速度为1.5m/s

D.在运动过程中克服摩擦力做的功为3.9J

【答案】BD

【解析】

【详解】A.由题可知小物块由P至。的过程中要克服摩擦力做功，其机械能不断减小，故A错误;

B.设小物块在0点的速度为w，在空中运动的时间为3则有

1,

-vQsin37°-Z+—gr=R-Rcos37°

L=VQcos37°

解得

vQ=2.5m/s

故B正确；

第10页/共20页

C.小物块在最高点的速度为

v=vocos37°=2m/s

故c错误；

D.物块由P至。，由动能定理有

1,

mgRcos37°-W{=—mvl

解得

Wf=3.9J

故D正确。

故选BDo

第II卷（非选择题共54分）

二、非选择题：本题共5小题，共54分。

11.某物理实验小组为了探究在压强不变的情况下气体的体积与热力学温度的关系，选用了如图（a）所示

的实验装置，图中压强计的指针可指示出管内气柱的压强，刻度可指示出气柱的体积，整个装置安装在固

定架上，实验中气柱质量不变。

图(a)

（1）将下列实验步骤补充完整；

①在烧杯中放入冰水混合物，使其浸没气柱，压强计示数稳定后，记下冰水混合物的热力学温度7、气柱的

体积V和压强p0；

②改变烧杯内的水温，使水浸没气柱，经过一段时间后，缓慢调节活塞位置改变气柱的体积，使压强计的

示数，记下气柱体积和水的热力学温度；

③多次改变水温，重复步骤②；

（2）下表为某次实验记录的数据：

第11页/共20页

1234567

347

T/K273283300313325333

12.2

F/mL10.010.411.011.412.012.7

（3）根据表格中的数据在图（b）给出的坐标系中补齐数据点，并作出厂-T图线；

#r/mL

9""""HII"11HHIHH11H11HI"""I""I＞丁IK

263273283293303313323333343353,

图（b）

（4）根据作出的％-7图线可知,一定质量的气体在压强不变的情况下，体积%与热力学温度T成.

关系。

【答案】®-Po③.线性

77K

【解析】

【详解】（1）②[1]本实验是探究在压强不变的情况下气体的体积和热力学温度的关系，故需要控制压强保

持不变，使压强计示数为夕外

（3）[2]根据表格的数据，补齐数据点并描点连线，作出如下图线：

第12页/共20页

K/mL

（4）[3]根据作出的广7图线可知，一定质量的气体在压强不变的情况下，体积%与热力学温度7成一次线

性关系。

12.物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。

（1）如图所示，某同学在“用单摆测重力加速度”实验中，有如下步骤:

图1

A.用米尺测量出悬线的长度/,并将它记为摆长

B.用天平测量出摆球的质量加

C.使单摆小角度摆动后，用秒表记录全振动〃次的时间，并计算出摆动周期7

以上步骤中第误的是,不必要的是o（选填步骤前的字母）

（2）某同学在研究平抛运动时，用印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L若小球在平抛运动中的

几个位置如图2中的a、b、c、d所示，则小球通过相邻位置的时间间隔7=，小球平抛的初速度

v0=0（重力加速度为g）

图2

（3）图3为探究加速度与质量的关系的实验装置示意图。保持钩码的质量〃?一定，某同学在处理数据时，

以小车加速度的倒数,为纵轴、以小车质量M为横轴，作出工-"的图像如图4所示，发现图像有纵截距,

aa

他认为这是由于实验中没有完全平衡摩擦力而造成的，请论证该同学的观点是否正确o

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【解析】

【详解】（1）摆长应等于摆线长与摆球半径之和，故错误的是A；摆球应选用体积小、密度大，不必

测量质量，故不必要的是B。

（2）[3][4]水平方向

2L=v0T

竖直方向

3L-2L=gT2

小球通过相邻位置的时间间隔为

小球平抛的初速度为

V0=2y[gL

（3）[5]根据

mg-^M+m^a

得

1

—=——M+—

amgg

可知，图像与纵轴截距等于重力加速度的倒数，故该同学的观点是错误的。

13.有一截面为正方形物体438静止浮在水面上，刚好有一半在水下，正方形边长/=L2m,侧前

方邑=0.8m的水面处有一障碍物。一潜水员从障碍物前方邑=3.0m的水面处竖直下潜到深度为4的P处

4

时，看到/点刚好被障碍物挡住。已知水的折射率〃=—。求：

3

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(1)深度肌;

(2)在尸点下方4处的。点有一点光源，其发出的光恰好不能从CD右侧水面射出，则必为多少？

AID

水面卜产小4»_

11碍物

%BC

PT

瓦

【答案】(1)4m；(2)1.02m

【解析】

【详解】(1)根据题意，设过P点光线恰好被障碍物挡住时，入射角、折射角分别为0、P,画出光路图,

sma

n=------

sin/3

由几何关系式可得

sina=

si•np0=/$2

)2

联立解得

%=4m

(2)根据题意可知，。点光源和。点连线，延长后相交于水面，它与竖直方向的法线夹角恰好为临界角C,

则有

3

sinC=-

n4

由几何关系有

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cs,+s+l

tanC=—!~?z--

4+”2-]

联立解得

h2«1.02m

14.某实验室通过如下装置来给汽缸n充气，汽缸I、n竖直固定在水平地面上，上端由细管道连接，汽缸I

顶部和汽缸n导热性能良好，其余部分及活塞均绝热。质量不计的轻质活塞将汽缸I内的理想气体分为体积

均为匕、质量均为加的3两部分，汽缸II内理想气体c的体积为4,最初48、c三部分气体的温度、

压强均为4、Poo保持阀门K闭合，现接通电热丝，活塞缓慢向上移动，当/的体积为B时，停止加

热。已知外界温度恒定，汽缸密封性良好，细管道内的气体及活塞与汽缸之间的摩擦均忽略不计。

(1)电热丝停止加热时/部分气体的热力学温度为多大？

(2)打开阀门K,稳定后8部分气体的质量为优1,求此时N气体的体积。

IKII

B

A

电热丝

2mV

【答案】⑴7小⑵3〃-茄力

【解析】

【详解】(1)2部分气体做等温变化，设电热丝停止加热时其压强为回，有

Po%=Pi

解得

Pi=4Po

8两部分气体压强相等，可知此时/部分气体的压强为4po；对/部分气体，有

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0%Pl彳

T。A

解得

T1=7T。

（2）C部分气体最初的质量为加，打开K,稳定后其内气体的质量为2加-加i,汽缸n的容积恒定，气体温

度不变，设稳定后其内气体压强为夕2,有

p2_2m-mx

Pom

解得

2m-m1

22=------ip。

m

对人C气体，有

PoK+Po匕=.2（%+一）

解得

VB=2mV^_Vo

2m-ml

此时气体/的体积为

嗫=2匕-%

解得

匕=3%-严匕

2m-叫

15.如图所示，在7>0,z〉0的区域内存在平行于》仇平面与二轴负方向成30。夹角的匀强电场；在

y>0,z<0区域内存在沿x轴正方向、磁感应强度大小为B（未知）的匀强磁场；y<0,z<0区域内

存在沿了轴正方向、磁感应强度大小为48的匀强磁场。，=0时刻，一质量为加、电荷量为的带正电的

粒子由z轴上尸点平行于yOz平面沿垂直于电场的方向、以大小为％的速度射