吉林省长春市普通高中 2021 届高三质量监测(一模)物理试卷
2021届吉林省长春市高三第一次质量监测（一模）物理试题
考生须知:
1.本试卷分试题卷和答题卡，满分110分，考试时间90分钟。
2.答题前，在答题卡密封区内填写学校、班级、姓名和准考证号。
3.所有答案必须写在答题卡上，写在试卷上无效。
4.考试结束，只需上交答题卡。
一、选择题:本题共12小题，每小题4分，共48分。在1-8小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，9-12小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1.能量守恒定律是自然界最普遍的规律之一。以下不能体现能量守恒定律的是
A.牛顿第三定律
B.机械能守恒定律
C.闭合电路欧姆定律
D.楞次定律
2.如图所示，一个钢球放在倾角为45°的固定斜面上，用一竖直的挡板挡住，处于静止状态。各个接触面均光滑。关于球的重力大小G 、球对斜面的压力大小F N1、球对挡板的压力大小F N2间的关系，下列说法正确的是
A.122N F G =
B.22N F G
=C.2N F G = D.12
N N F F <3.甲、乙两物体从同一位置沿同一直线运动的x-t 图像（甲的图线为直线，乙的图线为抛物线）如图所示。关于两物体的运动，下列说法正确的是
A.甲做直线运动，乙做曲线运动
B.0～t 1时间内，乙的速度方向与加速度方向相反；t 1～t 2时间内，乙的速度方向与加速度方向相同
C.0～t 2时间内，乙的速度先增大后减小，t 2时刻，甲、乙两物体相遇
D.0～t 2时间内，t 1时刻甲、乙相距最远，两物体一直沿x 轴正方向运动
4.有些元素的原子核有可能从很靠近它的核外中子中“俘获”一个电子形成一个新原子核，从离原子核最近的K 层电子中俘获电子，叫“K 俘获”。例如一个铍原子核（74Be ）发生了“K 俘获”，生成一个新的原子核X ，并放出一个不带电的、质量接近于零的中微子（e ν），核反
应方程为704-1+A Z e Be e X ν→+。关于铍原子核（74Be ）的“K 俘获”的过程，下列说法正确的
是
A.新原子核X 可能会带负电
B.新原子核X 是铍原子的同位素，两的核子数不同
C.新原子核X 比原来的铍原子核小一个中子
D.新原子核X 比原来的铍原子核少一个质子
5.据报道，我国在2020年到2022年期间计划将会发射三颗“人造月亮”。“人造月亮”是一种携带大型空间反射镜的人造空间照明卫星，将部署在距离地球表面500km 以内的轨道上运行，这三颗“人造月亮”工作起来将会为我国减少数亿元的夜晚照明电费开支，其亮度是月球亮度的8倍，可为城市提供夜间照明，这一计划将首先从成都开始。假设“人造月亮”绕地球做匀速圆周运动，其在轨道上运动时，下列说法正确的是
A.“人造月亮”的线速度大于第一宇宙速度
B.“人造月亮”绕地球运行的周期小于月球绕地球运行的周期
C.“人造月亮”的向心加速度大于地球表面的重力加速度
D.地球对“人造月亮”的吸引力一定大于地球对月球的吸引力
6.著名羽毛球运动员林丹曾在某综艺节目中表演羽毛球定点击鼓，如图所示是他表演时的羽毛球场地示意图，林丹与乙、丙两鼓共线。图中甲、乙两鼓等高，丙、丁两鼓较低且也等高，若林丹每次发球时羽毛球飞出位置不变且羽毛球在空中的运动均视为平抛运动，下列说法正确的是
A.击中四鼓的羽毛球，运动时间可能都相同
B.击中四鼓的羽毛球，初速度可能都相同
C.击中四鼓的羽毛球，击中鼓的瞬时速度的大小可能都相同
D.假设某次发球能够击中甲鼓，用相同大小的速度发球可能击中丁鼓
7.两根互相振直的绝缘通电长直导线放在水平面上，两个相同的闭合圆形线圈a、b放在同一水平面上，两线圈的圆心到两导线的距离都相等。设两直导线中的电流强度相等，方向如图所示。若两直导线中的电流以相同的变化率均匀减小，下列说法正确的是
A.a中无感应电流，b中有顺时针方向的感应电流
B.a中无感应电流，b中有逆时针方向的感应电流
C.a中有顺时针方向的感应电流，b中无感应电流
D.a中有逆时针方向的感应电流，b中无感应电流
8.如图所示，不可伸长的轻质细绳一端固定于O点，另一端系着质量为m的小球，将小球拉至水平位置的A处由静止释放（绳处于伸直状态），运动到最低点B时的速度大小为，不计空气阻力。小球从A运动到B的过程中，下列说法正确的是
A.细绳拉力所做的功为
212
mv B.细绳拉力的冲量为0C.重力的功率先增大后减小
D.小球动量变化量大小为0
9.远距离输电的原理图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2，电压分别为U 1、U 2，电流分别为I 1、I 2，输电线上的总电阻为R ，变压器为理想变压器，下列关系式中正
确的是A.1122
U n U n = B.1122I n I n =C.22U I R = D.2112U I I R
>10.如图所示，一辆装满石块的货车沿水平路面以加速度a 向右做匀加速直线运动。货箱中石块B 的质量为m ，重力加速度为g
。下列说法正确的是
A.货车速度增加得越来越快
B.货车在相邻的两个相等时间间隔内的位移之差为aT 2
C.与B 接触的物体对B 的作用力大小为22
a g +
D.与B接触的物体对B的作用力方向水平向右
11.如图所示，一细圆环上均匀分布着负电荷，x轴垂直于环面且过环心O，下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是
A.O点的电场强度最大，电势最低
B.O点的电场强度为零，电势最低
C.从O点沿x轴正方向，电场强度一直减小，电势升高
D.从O点沿x轴正方向，电场强度先增大后减小，电势升高
12.如图所示，质量为m的物体P套在固定的光滑水平杆上。轻绳跨过光滑的滑轮O和O′，一端与物体P相连，另一端与质量同为m的物体Q相连。用手托住物体O使整个系统处于静止状态，此时轻绳刚好拉直，且AO=L，OB=h，AB＜BO′，重力加速度为g。现释放物体O，让二者开始运动，下列说法正确的是
A.当物体P运动到B处时，物体Q的速度最大
B.在物体P从A滑到B的过程中，P的机械能减少、Q的机械能增加
C.物体P运动的最大速度为
D.开始运动后，当物体P速度再次为零时，物体Q回到原来的位置
二、实验题:本题共2小题，共15分。把答案填写在答题卡相应的横线上。
13.（5分）
某探究小组同学为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间。实验前，将该计时器固定在小车旁，如图（a）所示。实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车。
在小车运动过程中，滴水计时器滴下小水滴的时间间隔相等，图（b）记录了桌面上连续的6个水滴的位置。（已知滴水计时器滴水的时间间隔为0.5s）
（1）由图（b）可知，小车在桌面上是_____________运动的。
A.从右向左
B.从左向右
（2）该小组同学根据图（b）的数据判断出小车做匀变速直线运动。小车运动到图（b）中A 点位置时的速度大小为_____________m/s，加速度大小为_____________m/s2。（结果均保留2位有效数字）
14.（10分）
某实验小组同学利用电流表和电压表测定由两节干电池串联而成的电池组的电动势和内阻，实验电路如图（a）所示。
现有开关和导线若干，以及如下器材:
A.电流表A:量程0～0.6A，内阻约为0.125Ω
B.电压表V:量程0～3V，内阻约为3kΩ
C.滑动变阻器0～20Ω
D.滑动变阻器0～200Ω
（1）为了操作方便，减小实验误差，滑动变阻器应选用____________（选填相应器材前的字
母）。
（2）图（a）中，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该置于最____________端（选填“左”或“右”）。
（3）图（b）是甲同学根据实验数据绘制的U图线，根据图线求得被测电池组的电动势E=__________V，内阻r=____________Ω（结果均保留到小数点后两位）。
（4）该实验中，产生系统误差的主要原因是___________。图（c）为乙同学做出的伏安特性曲线，其中的实线为根据测量数据绘制的图线，虚线为在没有系统误差的情况下，通过电源电流与电压表两端电压的关系的图线，图（c）四幅图中能够正确反映两者关系的是___________。
A. B.
C. D.
图（c）
三、计题:本题共2小题，共12分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤；只写出最后的答案不能得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
15.（12分）
如图所示，在正六边形ABCDEF 的内接圆范围内存在着方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小可以调节.正六边形的边长为L ，O 为正六边形的中心点，M 、N 分别为内接圆与正六边形AB 边和BC 边的切点，在M 点安装一个粒字源，可向磁场区域内沿着垂直磁场的各个方向发射比荷为v/m 、速率为v 的粒子，不计粒子重力。
（1）若沿MO 方向射入磁场的粒子恰能从N 点离开磁场，求匀强磁场的磁感应强度B 的大小；
（2）若匀强磁场的磁感应强度的大小调节为3B ql
，求粒子源发射的粒子在磁场中运动的最长时间。
16.（20分）
竖直面内一倾斜轨道与一足够长的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接，小物块B 静止于水平轨道的最左端如图（a ）所示。t=0时刻，小物块A 在倾斜轨道上从静止开始下滑，一段时间后与B 发生弹性碰撞（碰撞时间极短），碰撞后A 沿倾斜轨道向上运动直至速度减为零。物块A 在上述过程中运动的v-t 图像如图（b ）所示，图中的v 1和t 1均为未知量。已知A 的质量为m ，初始时A 与B 的高度差为H ，重力加速度大小为g ，不计空气阻力。
（1）求物块B 的质量；
（2）在图（b ）所描述的整个运动过程中，求摩擦力对物块A 所做的功。
四、选考题:共15分。请考生从给出的2道物理题中任选一题做答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则按所做的第一题计分。
17.【物理—选修3-3】（15分）
（1）（5分）如图所示，质量为M的汽缸静置于水平地面，通过质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体。若活塞可以自由滑动（活塞与气缸间无摩擦、不漏气），使气缸内气体降低到一定的温度，在这一过程中，气体放出的热量为Q，外界付气体做功为W，则两者的大小关系为Q__________W（选填“大于”、“等于”或“小于”）；若活塞固定，也使气缸内气体降低相同的温度，其放出的热量为Q′，则Q___________Q′。（选填“大于”“等于”或“小于”）
（2）（10分）长为L的直玻璃管开口向下悬浮在水银液体中，此时管中的水银柱高为1
2 L，
玻璃管底部刚好与水银液面相平，如图所示。环境温度为T0，大气压强为p0，重力加速度大小为g，水银的密度为ρ，玻璃管壁厚度忽略不计。若缓慢升高环境温度到T，稳定时玻璃管
漂浮于水银面上，且露出水银液面1
4
L.本题中所有物理量的单位均采用国际单位制。求:
（i）此时玻璃管内外水银液面的高度差h；（ⅱ）升温后的环境温度T。
18.【物理——选修3-4】（15分）
（1）（5分）一列简谐横波在某时刻的波形如图（a）所示，从该时刻经半个周期后开始计时，这列波上质点A的振动图像如图（b）所示。下列说法正确的是_________。
（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.这列波传播速度为1m/s
B.这列波沿x轴负方向传播
C.在这一时刻以后的任意0.2s的时间内，质点A通过的路程均为0.4m
D.与这列波发生干涉的另一列简谐横波的频率可能为5.0Hz
E.这列波上质点A与质点B振动的速率总是相等
（2）（10分）在真空中有一个质地均匀的半圆柱形透明物体横截面如图所示，O点为半圆截面的圆心，AB为其直径，且直径等于d。细激光束在真空中沿平行于AB的直线CD传插，在D点经折射进入透明物体，而后直接从B点射出。已知在D点发生折射时的折射角为30°，光在真空中传播的速度为c。求:
（i）透明物体的折射率；
（ii）细激光束在透明物体中传输的时间。
长春市普通高中2021届高三质量监测（一）
物理试题参考答案及评分标准
一、选择题:本题共12小题，每小题4分，共48分。在1～8小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，在9～12小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1.【试题答案】A
【命题立意】以物理学史内容为命题背景，考查学生的物理观念。
【试题解析】牛顿第三定律说明力的作用是相互的，不能体现能量守恒定律。故A选项正确。
2.【试题答案】C
【命题立意】以共点力平衡相关内容为命题背景，考查学生的物理观念。【试题解析】对球受力分析，三个力的矢量关系如图所示，
根据牛顿第三定律得
1cos 45N G F ==?
2tan 45N F G G
=?=故C 选项正确。
3.【试题答案】B
【命题立意】以运动学x-t 图像为命题背景，考查学生的物理科学思维。
【试题解析】甲做匀速直线运动，乙做匀减速直线运动，故A 选项错误；0～t 1吋间内，乙减速，t 1～t 2时间内，乙反方向加速，故B 选项正确、C 、D 选项错误。
4.【试题答案】D
【命题立意】以核反应方程为命题背景，考查学生的物理观念。
【试题解析】原子核带正电，故A 错误；原子核俘获一个电子后，一个质子变成中子，质子数减少一个，中子数多一个，新原子核的质子数发生变化，新原子与原来的原子不是同位素，故B 、C 选项错误，D 选项正确。
5.【试题答案】B
【命题立意】以万有引力定律的相关内容为命题背景，考查学生的物理观念。
【试题解析】“人造月亮”的运行速度一定小于第一宇宙速度，故A 选项错误；根据
2
224GMm m r r T π=可得T =地球运行的半径，所以“人造月亮”绕地球运行周期小于月球绕地球运行的周期，故B 选项正确；根据2GMm mg r =可得2
GM g r =，由于“人造月亮”绕地球做圆周运动的半径大于地球半径，所以“人造月亮”的向心加速度小于地球表面的重力加速度，故C 选项错误；根据
万有引力定律2
GMm F r
可知，D 选项错误。6.【试题答案】D 【命题立意】以平抛运动为命题背景，考查学生的物理观念。
【试题解析】由题图可知，甲、乙、丙、丁高度不完全相冋，所以球到达四鼓用时不可能都相同，故A 选项错误；甲、乙两鼓高度相同，且羽毛球做半抛运动的水平位移不同，故初速度不同，所以B 选项错误；运动员距离甲鼓的位置比乙鼓位置远，两鼓等高，球到达两鼓用时相等，击中甲鼓的水平速度较大，竖直方向速度相等，则实际击中的速度大小不等，故C 选项错误；甲鼓的位置比丁鼓位置高，球到达丁鼓用时较长，若某次发球能够击中甲鼓，用相同大小的速度发球可能击中丁鼓，故D 选项正确。
7.【试题答案】B
【命题立意】以楞次定律和磁场叠加的相关内容为命题背景，考査学生的物理科学思维。
【试题解析】由安培定则可知通电导线产生的磁场方向，并根据叠加原理可知a 所在ⅸ域的两个磁场方向相反，穿过a 环的磁通量为0且保持不变，所以a 中无感应电流；b 所在区域两个磁场方向相同，合磁场不为零，当电流减小时，b 中磁通量减小，根据楞次定律可知b 中有逆时针方向的感应电流。故B 选项正确。
8.【试题答案】C
【命题立意】以动量和能量的相关内容为命题背景，考查学生的物理科学思维。
【试题解析】小球运动过程中，绳子的拉力始终与小球的速度方向垂直，不做功，故A 选项错误；小球从A 到B 的过程中，拉力的冲量不为零，故B 选项错误；小球的速度在A 处为零，所以重力的瞬时功率为零，在B 处速度方向水平向右，与重力垂直，重力的瞬时功率也为零，可证明小球从A 到B 的过程中，重力的瞬时功率先增大后减小，故C 选项正确；而小球动量变化量等于合力的冲量，此过程合力不为零，故动量的变化量不为零，或者可以根据动量的变化等于末动量与初动量的矢量差，即mv ，故D 选项错误。
9.【试题答案】AD
【命题立意】以远距离输电的相关内容为命题背景，考查学生的物理科学思维。
【试题解析】理想变压器原、副线圈电压之比等于匝数之比，电流之比等于匝数的反比，故A 选项正确，B 选项错误；输电线上的电压ΔU=I 2R ，所以C 选项错误；理想变压器输入功率等于输出功率，大于输电线上的损耗功率，故D 选项正确。
10.【试题答案】BC
【命题立意】以牛顿运动定律的相关内容为命题背景，考查学生的物理科学思维。
【试题解析】根据加速度的定义式可知，速度变化率不变，单位时间内货车速度增加量不变，故A 选项错误；根据匀变速直线运动的规律可知，货车在相邻的两个相等时间T 内的位移之差为aT 2，故B 选项正确；货车沿水平路而以加速度a 向右做匀加速直线运动，与B 接触的物
体对B 的作用力F 的方向如图所小作用力大小为，故C 选项正确，D 选项错误。
11.【试题答案】BD
【命题意】以电场强度和电势相关内容为命题背景，考查学生的物理观念.
【试题解析】将圆环等分成若干微小段，每一小段和与它关于O 点对称的一小段在O 点产生的电场的电场强度总是大小相等、方向相反，矢量和为零，即圆环最终在O 点产生电场强度的总矢量和为零；因为圆环带负电，因此，每一小段和与它关于O 点对称的一小段在O 点的左右两侧，产生大小相等、方向分别指向各小段与x 轴成相等角度的电场，电场强度的矢量和沿着x 轴指向O 点，各段叠加后总矢量和仍然沿着x 轴，指向O 点，根据沿着电场线方向电势逐渐降低的规律可知，O 点的电势最低，故A 选项错误，B 选项正确；当从O 点沿x 轴正方向，趋于无穷远时，电场强度也为零，因此从O 点沿x 轴正方向，电场强度先变大，后变小，电势升高，故C 选项错误，D 选项正确。
12.【试题答案】CD
【命题立意】以运动的合成和分解及机械能守恒定律的相关内容为命题背景，考查学生的物理科学思维。
【试题解析】设轻绳OA 与AO ′的夹角为θ，物体P 的速度为v P ，物体Q 的速度为v Q ，根据运动的合成与分解v P cos θ=v Q ，当物体P 运动到B 处时，物体Q 的速度为零，故A 选项错误；物体P 从A 运动到B 过程，速度由专到最大，物体Q 从开始下落到最低点，由系统机械能守恒可知，物体P 机械能增加，物体Q 的机械能减少，故B 选项错误；对物体P 、Q 系统
有21()2
mg L h mv -=，得v =，故C 选项出确；由系统机械能守恒可知，当物体P 速度再次为零时，物体Q 叫到原位置，故D 选项正确。
二、实验题:本题共2小题，共15分。
13.【试题答案】A （1分）；0.26（2分）；0.12（2分）
【命题立意】以匀变速运动的相关内容为命题背景，考查学生的物理科学思维和实验能力。
【试题解析】（1）由于用手轻推一下小车，受到阻力作用，小车做减速运动，根据桌面上连续6个水滴的位置，可知小车从右向左运动，故A 选项正确；
（2）已知滴水计时器各点时间间隔为0.5s ，根据匀变速直线运动时间中点的速度等于该过程的平均速度，有:
334114.9114.5100.26/21
P s s v m s T ++==?=根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT 2可以求出加速度的大小，得:
32
543222()(s )175145114.985.1100.12/440.5
s s s a m s T -+-++--==?=?14.【试题答案】（1）C （1分）
（2）右（1分）
（3）2.96-2.98（2分）1.80～1.86（2分）
（4）电压表分流（2分），B （2分）
【命题立意】以闭合电路欧姆定律的相关内容为命题背景，考查学生的物理科学思维和实验能力。
【试题解析】（1）若选C ，则电路中的电流最小约为1.50.0820V A ≈Ω
，此时电流表指针偏转已经较小；若选D ，则滑动变阻器阻值从200Ω到20Ω，电路中的电流一直很小，所以为了方便实验操作，滑动变阻器应选择C 。
（2）滑动变阻器采用限流接法，为保护电路，闭合开关前滑片置于阻值最大处，即右端。
（3）由U-I 图像可知，电源电动势E=2.97V ，电源内阻 1.82U r I
?==Ω?。（4）由图示电路图可知，由于电压表存在分流现象，导致测得通过电源的电流比理想状态下电流偏小；而当外电路短路时，没有电流经过电压表，故理想图像和测量图像的短路电流相同，故B 正确。
三、计算题:本题共2小题，共32分。
15.【试题答案】（1）2mv B ql
=（6分）（2）3max 3r l t v
π=（6分）
【命题立意】以带电粒了在磁场中的运动为命题背景，考查学生的物理科学思维。
【试题解析】（1）粒子以速率v 1沿MO 方向射入磁场，恰能从N 点离开磁场，轨迹如图
:
由几何条件可知磁场圆的半径为2
R l =
（1分）设轨迹半径为r 1，则1tan
2r R θ=（1分）解得:112r l =（1分）由牛顿第二定律可得2
1
v qvB m r =（2分）解得:2mv B ql
=（1分）（2）磁感应强度变化以后，大量此类粒子从M 点射入磁场由牛顿第二定律可得2
2
v qvB m r =（1分）解得
:2r =（1分）
粒子方向任意，粒子在磁场中运动时间最长时，弧长（劣弧）最长，对应的弦长最长（磁场圆的直径），轨迹如图:
由几何关系得:3
πα=（1分）粒子在磁场中运动的最长时间max 6T t =
（1分）22r T v
π=（1分）max 33l t v
π=（1分）16.【试题答案】（1）2m （6分）（2）415mgH -
（14分）【命题立意】以动量守恒定律、动能定理为命题背景，考查学生的物理科学思维。
【试题解析】（1）根据图（b ），v 1为物块A 在碰撞前瞬间速度的大小，13
v 为其碰撞后瞬间速度的大小。设物块B 的质量为m ′，碰撞后瞬间的速度大小为v ′，由动量守恒定律和机械能守恒定律有
11()3v mv m m v ''=-+（2分）22211111()2232
v mv m m v ''=-+（2分）解得m ′=2m （2分）
（2）在图（b ）所描述的运动中，设物块A 与轨道间的滑动摩擦力大小为f ，下滑过程中所走过的路程为s 1，返回过程中所走过的路程为s 2，上升至最高点高度为h ，整个过程中摩擦力所做的功为W 由动能定理有211102mgH fs mv ---（2分）2121()0(23
v fs mgh m -+=--（2分）
从图（b ）所给的v-t 图线可知11112s v t =（2分）
12111
(1.2)23v s t t =??-（2分）由几何关系21s h s H
=（2分）
在整个过程中摩擦力对物块A 所做的功为12()W fs fs =-+（2分）可得4
15W mgH =-（2分）
（第二问的另一种解法）
物块A 沿斜面下滑的过程中:1sin mg f ma θ-=（2分）
物块A 沿斜面上滑的过程中:2sin +mg f ma θ=（2分）
根据图（b ）可知:下滑时的加速度大小为111
v
a t =（1分）上滑时的加速度大小为112111
1
0531.23v v a t t t -==-（1分）
物块A 沿斜面下滑的过程中:
11112f v t W f s f =-?=-?（2分）
物块A 沿斜面上滑的过程中:
11
11221
0.23230
f v t v t W f s f f ?=-?=-?=-?（2分）
且根据题意有:11sin 2v t H θ=?（2分）
综上，在整个过程中摩擦力对物块A 所做的功为：
12415f f W W W mgH =+=-（2分）
（其他方法求解均按步骤给分）
四、选考题:共15分。
17.【物理——选修3-3】（15分）
（1）【试题答案】大于，大于（答对任意一空给3分，两空全对给5分）
【命题立意】以理想气体和热力学第一定律为命题背景，考查学生的物理观念
【试题解析】把气缸和活塞固定，使气缸内气体温度降低，气体内能减少。
根据热力学第一定律可知，△U=W+Q ，所以Q 大于W ；
第一种情况，活塞自由移动，气体体积减小，外界对气体做功，W ＞0
第二种情况，气缸与活塞固定不动，气体体积不变，气体不做功，W ′=0
由热力学第一定律:Q=△U-W ，Q ′=△U-W ′=△U ＜Q ；即Q ＞Q ′
（2）【试题答案】（i ）
12L （5分）；（ⅱ）1.5T 0（5分）
【命题立意】以理想气体状态方程等相关知识为考点，考查学生的科学思维
【试题解析】（i ）初态管内外水面的高度差11122h L L L --
=（2分）试管中气柱长度111=22L L L L -=（2分）
试管悬浮在水中受到的浮力与重力平衡，温度缓慢升高，试管缓慢上升，但排开水的体积保持不变，则玻璃管内外水银液面高度差h=
12L （1分）（ii ）试管中气柱长度21
13()=424L L L =+（2分）管内气体做等压变化，根据玻意耳定律有：
120L S L S T T
=（2分）解得:T=1.5T 0（1分）
18.【物理——选修3-4】（15分）
（1）【试题答案】BCE （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，最低为0分）
【命题立意】以机械振动和机械波的相关知识为命题背景考查学生的物理观念
【试题解析】由图（a ）知，波长λ=0.4cm ，出图（b ）知，质点振动周期为T=0.4s ，那么波速0.01/v m s T
λ==，故A 选项错误；由图（b ）知，计时开始时，A 振动方向沿y 轴负方向，推得图（a ）中质点A 振动方向沿y 轴正方向，那么这列波传播方向沿x 轴负方向，故B 选项正确；由图（b ）可知，波在传播过程中，质点的振动周期为T=0.4s ，在以后的0.2s 内，质点振动的时间为2
T ，由正弦函数的性质可知，质点在半个周期内运动的距离为振幅的二倍，即路程为0.4m ，故C 选项正确；由于该波的频率为2.5Hz ，那么与该波发生干涉的另一列简谐橫波的频率一定为2.5Hz ，选项D 错误；质点A 与质点B 相差半个波长，那么质点A 与质点
B 振动方向总是相反，速度大小总是相等，故E 选项正确。
（2）【试题答案】（i ）（5分）；
（ii ）32d t c
=（5分）【命题立意】以几何光学相关内容为命题背景考查学生的科学思维
【试题解析】（1）由几何关系可知，入射角为60°，（2分）
则根据光的折射定律:
sin sin n α
β=（2分）
解得（1分）
（2）根据c
n v =得3
3v c =。（2分）
光线在介质中传播路径DB 的长度s=2rcos β
（2分）光束在透明物体内测传播时间32s d
t v c ?==（1分）