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1、湖南省2022年普通高中学业水平选择性考试试题评析2 0 2 2年高考湖南学业水平考试物理试题，依据新课程标准，注重体现物理学科特色，突出学科主干内容和关键能力的考察，合理选取情境，注重考查通用方法、解决实际问题能力，减少“套路”与“技巧”。试题注意引导高中物理教学的科学素养教育，加强教考衔接，促进学生科学思维和正确价值观念的形成与发展，引导考生综合能力提升。试题依托高考评价体系，深化基础性，落实立德树人根本任务，坚持正确的育人方向，促进学生德智体美劳全面发展；坚持守正创新，突出对关键能力的考查，加强教考衔接，促进对学生核心素养的培养，助力素质教育发展。2 0 2 2年高考湖南学业水平考试物理
2、试题严格依据课程标准，注重对高中物理核心、主干内容的考查，不偏不怪，注重在考查中深化基础性，加强定性和半定量的分析，在具体的情境中考查学生对物理本质的理解，引导学生知其然，更知其所以然，逐渐形成对物理全局性、整体性认识，避免将学生导向细枝末节知识的过度辨析、典型题套路和技巧的运用。同时，试题注重考查一些通用性的物理方法，引导减少“机械刷题”现象。例如，第4题以科学史上查德威克用未知射线轰击氢核，发现中子为情景命题，考查对动量守恒定律。弹性碰撞等基础知识的理解和掌握；第8题火星冲日，第9题球形飞行器安装的可提供任意方向推力的矢量发动机，情景新颖，对考生思维能力要求较高。2 0 2 2年高考湖南学
3、业水平考试物理试题创设联系生产生活实际、科学技术进步的真实情境，考查学生建立物理模型，灵活运用所学物理知识解决实际问题的能力，促进学生核心素养的培养和发展。例如，第5题，以2 0 2 2年北京冬奥会跳台滑雪空中技巧比赛场地边的一根系有飘带的风力指示杆切入，看似经典，创新设问角度，要求学生判断飘带的可能形状，渗透定性和半定量的分析方法。第7题以神舟十三号返回舱进入大气层一段时间后的速度图像给出解题信息,考查对速度图像的理解与掌握。实验是培养学生物理学科素养的重要途径和方式。2 0 2 2年高考湖南学业水平考试物理试题物理在实验原理的理解、实验方案的设计、实验仪器的选择、基本仪器的使用、实验数据的
4、处理、实验结论的得出和解释等方面加强设计，考查学生的实验能力和科学探究能力，充分发挥对高中实验教学的积极导向作用，引导教学重视实验探究，引导学生自己动手做实验，切实提升实验能力。例如，第1 1题用橡皮筋、同种一元硬币、刻度尺、塑料袋、支架等，设计了如图(a)所示的实验装置，测量冰墩墩玩具的质量，第1 2题自制了一个两挡位(“x l”“x l O”)的欧姆表，既有趣味性，又具有一定的探究性。物理解析注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回
5、答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本题共6 小题，每小题4 分，共 24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.关于原子结构和微观粒子波粒二象性，下列说法正确的是（）A.卢瑟福的核式结构模型解释了原子光谱的分立特征B.玻尔的原子理论完全揭示了微观粒子运动的规律C.光电效应揭示了光的粒子性D.电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的粒子性【参考答案】C【名师解析】卢瑟福的核式结构模型不能解释了原子光谱的分立特征，波尔的原子理论解释了原子光谱的分立特征，但不能完全揭示了微观粒子运动的规律，选项A B错误；光电
6、效应揭示了光的粒子性，选项C 正确；电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的波动性，选项D错误。2.如图，四根完全相同的均匀带正电绝缘长棒对称放置在长方体的四条长边a、b、c、d 上。移去a 处的绝缘棒，假定另外三根绝缘棒电荷分布不变。关于长方体几何中心0 点处电场强度方向和电势的变化，下列说法正确的是（）A.电场强度方向垂直指向a,电势减小C.电场强度方向垂直指向a,电势增大【参考答案】AB.电场强度方向垂直指向c,电势减小D.电场强度方向垂直指向c,电势增大【名师解析】移 去 a 处的绝缘棒前，由对称性可知。处电场强度为零，电势最大；移 去 a 处的绝缘棒后，O处电场强度方向垂直指向a,电
7、势 减 小，选项A 正确。3.如图（a）,直导线M N 被两等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴O O 上，其所在区域存在方向垂直指向OO的磁场，与O O 距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化，其截面图如图（b）所示。导线通以电流/,静止后，悬线偏离竖直方向的夹角为6。下列说法正确的是（）A.当导线静止在图（a）右侧位置时，导线中电流方向由N指向MB.电流/增大，静止后，导线对悬线的拉力不变C.t a n。与电流/成正比D.s i n。与电流/成正比【参考答案】C【名师解析】由平衡条件可知导线所受安培力水平向右，由左手定则可判断出导线中电流方向由M 指向N,选 项 A错误；电 流/增大，
8、导线所受安培力增大，静止后，轻绳与竖直方向夹角0 增大，导线对悬线的拉力增大，选项B错误：由平衡条件，t a n O=B I L/m g,即t a n。与电流/成 正比，选项C正确D错误。4.1 9 3 2 年，查德威克用未知射线轰击氢核，发现这种射线是由质量与质子大致相等的中性粒子（即中子）组成。如图，中子以速度分别碰撞静止的氢核和氮核，碰撞后氢核和氮核的速度分别为巧和彩。设碰撞为弹性正碰，不考虑相对论效应，下列说法正确的是（）0中子5氢会中子氮核（图不清楚）A.碰撞后氮核的动量比氢核的小B.碰撞后氮核的动能比氢核的小C.匕大于匕D.%大于【参考答案】C【名师解析】设中子质量为m,则氢核质量
9、为m,氮核质量为1 4 m,碰撞后氢核和氮核的速度分别为片和，中子速度分别为V 3 和 V.”中子碰撞静止的氢核，根据弹性碰撞规律，mvo=mvi+mv31 ,1 ,1mvo2=mv2+mv322 2 2联立解得：1/3=0;Vi=Vo；中子碰撞静止的氮核，根据弹性碰撞规律，mv0=mvA+lAmvimvo2=mv+1 4 m v 222 2 213 2联.解得：V4=-V o；1/2=Vo；由此可知，匕 小;匕，匕 小 于%,选项CD错误。2 28碰撞后氢核的动量为PH=?vi=m Vo，碰撞后氮核的动量为P N=1 4 V2=14m v0=in v0 显然碰撞后氮核的动量比氢核的大，选项A
10、 错误；1 14 1碰撞后氮核的动能EkN-14mv22=-mVo2，碰撞后氢核的动能EKH-mvo2 然碰撞后氮核的动能比氢核2 225 2的小，选项B 正确。5.2022年北京冬奥会跳台滑雪空中技巧比赛场地边，有一根系有飘带的风力指示杆，教练员根据飘带的形态提示运动员现场风力的情况。若飘带可视为粗细一致的匀质长绳，其所处范围内风速水平向右、大小恒定且不随高度改变。当飘带稳定时，飘带实际形态最接近的是（）A.、B.C.D.【参考答案】A【名师解析】可以把匀质长绳看作一系列轻绳连接的小球，由于对每个小球的风力和重力恒定，二者合力必沿轻绳方向，所以飘带实际形态最接近的是A。6.如图，理想变压器原
11、、副线圈总匝数相同，滑动触头R 初始位置在副线圈正中间，输入端接入电压有效值恒定的交变电源。定值电阻凡的阻值为R,滑动变阻器&的最大阻值为9 R，想电压表的示数为U,理想电流表G）的示数为/。下列说法正确的是（0b滑片P2初始位置在最右端。理）A.保持R 位置不变，P2向左缓慢滑动的过程中，/减小，U 不变B.保 持P1位置不变，P?向左缓慢滑动的过程中，&消 耗的功率增大C.保持P2位置不变，PJ句下缓慢滑动的过程中，/减小，U增大D.保持P2位置不变，R向下缓慢滑动的过程中，&消 耗的功率减小【参考答案】.D【名师解析】保持R 位置不变，2 向左缓慢滑动的过程中，I 增大，U减小，保持R
12、位置不变，B 向左缓慢滑动的过程中，设变压器输入电压为U 1,变压器原副线圈匝数比为n,输出电压为U 2,贝!|比消耗的功率P=lV/R”Ut=nU2,U产U-IR2,联立解得：p=（U /4）。滑动变阻器R,的最大-限值为9 R,滑片P2初始位置在最有端，保持耳位置不变，n不变，P?向左缓慢滑动的过程中，R2减小，I增大，当IR2取最大值时，P最小，所以用消耗的功率先减小后增大，选项B错误；保持Pz位置不变，Pi向下缓慢滑动的过程中，Ri两端电压减小，消耗的功率减小，根据理想变压器输出功率决定输入功率，可知I 减小，U减小，选项C错误D项正确。二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。
13、在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7.神舟十三号返回舱进入大气层一段时间后，逐一打开引导伞、减速伞、主伞，最后启动反冲装置，实现软着陆。某兴趣小组研究了减速伞打开后返回舱的运动情况，将其运动简化为竖直方向的直线运动，其 丫-图像如图所示。设该过程中，重力加速度不变，返回舱质量不变，下列说法正确的是（）A.在0 4时间内，返回舱重力的功率随时间减小B.在0%时间内，返回舱的加速度不变C.在4 时间内，返回舱的动量随时间减小D.在灰与时间内，返回舱的机械能不变【参考答案】.AC【名师解析】由v-t图像可知在，在时间内，返回舱速度减小
14、，返回舱重力的功率随时间减小，选项A正确；根据速度图像的斜率表示加速度大小，可知在O t i 时间内，返回舱的加速度减小，选项B 错误；在 t l t 2 时间内，返回舱速度减小，动量减小，选项C正确；在 t 2 t 3时间内，返回舱匀速运动，动能不变，重力势能减小，机械能减小，选项D 错误。8.如 图，火星与地球近似在同一平面内，绕太阳沿同一方向做匀速圆周运动，火星的轨道半径大约是地球的1.5倍.地球上的观测者在大多数的时间内观测到火星相对于恒星背景由西向东运动，称为顺行；有时观测到火星由东向西运动，称为逆行。当火星、地球、太阳三者在同一直线上，且太阳和火星位于地球两侧时，称为火星冲日。忽略
15、地球自转，只考虑太阳对行星的引力，下列说法正确的是（）A.火星的公转周期大约是地球的B.在冲日处,在冲日处,在冲日处,地球上的观测者观测到火星的运动为顺行地球上的观测者观测到火星的运动为逆行火星相对于地球的速度最小【参考答案】.C D【名 师 解 析】由 开 普勒定律，g-=丝，可知火星的公转周期大约是地球的、乌倍，选 项A错误;由于火星运行周期大于地球，火星绕太阳运行的速度小于地球，当火星、地球、太阳三者在同一直线上，且太阳和火星位于地球两侧时，地球上的观测者观测到火星的运动为逆行，选 项B错误C正确；在冲日处，二者速度方向相同，火星相对于地球的速度最小，选项D正确。9 .球形飞行器安装了可
16、提供任意方向推力的矢量发动机，总质量为飞行器飞行时受到的空气阻力大小与其速率平方成正比（即%=人2,左为常量）。当发动机关闭时，飞行器竖直下落，经过一段时间后，其匀速下落的速率为1 0 m/s；当发动机以最大推力推动飞行器竖直向上运动，经过一段时间后，飞行器匀速向上的速率为5 m/s。重力加速度大小为g,不考虑空气相对于地面的流动及飞行器质量的变化，下列说法正确的是发动机的最大推力为1.5吸当飞行器以5 m/s匀速水平飞行时，发动机推力的大小为MZugC.发动机以最大推力推动飞行器匀速水平飞行时，飞行器速率为5 G m/sD.当飞行器以5 m/s的速率飞行时，其加速度大小可以达到3 g【参 考
17、 答 案】.B C【名 师 解 析】当发动机关闭时，飞行器竖直下落，经过段时间后，其匀速下落的速率为1 0 m/s,由平衡条 件。可 得M g=k K 解 得k=M g/1 0 0 o当发动机以最大推力推动飞行器竖直向上运动，经过一段时间后，飞行器匀速向上的速率为5 m/s,由 平衡条件。可 得 发 动 机 最 大 推 力F=M g+k v2=M g+M g/4=l.2 5 Mg,选项A错 误；当飞行器以5 m/s匀速水平飞行时，水平方向所受阻力尸削=0.2 5 Mg,由平衡条件可得，发动机推力的大小为F=（M g）+耳=乎 蟆？,选 项B正 确；发动机以最大推力推动飞行器匀速水平飞行时，飞行
18、器所受水平阻力尸 皿=卜-（图）2 =3 Mg/4,由FW=,解得飞行器速率为v=5 j J m/s,选 项C正 确；当飞行器以5 m/s的速率向下飞行时，F+Mg-F：l=Ma,解得加速度大小a=2 g,即加速度大小可以达到2 g,选项D错误。1 0.如图，间距Z,=l m的U形金属导轨，一端接有0.1 0的定值电阻R,固定在高力=0.8m的绝缘水平桌面上。质量均为0.1 k g的匀质导体棒a和b静止在导轨上，两导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直，接入电路的阻值均为0.1。，与导轨间的动摩擦因数均为0.1 （设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），导体棒a距离导轨最右端1.7 4m。整个空间存在竖
19、直向下的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小为0.1 T。用尸=0.5 N沿导轨水平向右的恒力拉导体棒a,当导体棒a运动到导轨最右端时，导体棒b刚要滑动，撤去尸，导体棒a离开导轨后落到水平地面上。重力加速度取1 0 m/s 2,不计空气阻力，不计其他电阻，下列说法正确的是（）A.导体棒a离开导轨至落地过程中，水平位移为0.6 mB.导体棒a离开导轨至落地前，其感应电动势不变C.导体棒a在导轨上运动的过程中，导体棒b有向右运动的趋势D.导体棒a在导轨上运动的过程中，通过电阻R的电荷量为0.5 8C【参 考 答 案】.B D【名 师 解 析】用尸=0.5 N沿导轨水平向右的恒力拉导体棒a,当导体
20、棒a运动到导轨最右端时，导体棒b刚要滑动，说明b所受安培力刚好等于最大静摩擦力，B IL=Mm g,I=E/2 R,E=B Lv,导体棒a离开导轨至落地过程中，做平抛运动，由h=；g t 2,x=v t,联立解得：x=0.8m/s,选项A错误；导体棒a离开导轨至落地前,其感应电动势不变，选 项B正确：导体棒a在导轨上运动的过程中，根据右手定则可判断出导体棒b中感应电流方向，由左手定则可判断出导体棒所受安培力方向向左，导体棒b有向左运动的趋势，选 项 C错误；导体棒a 在导轨上运动的过程中，通过导体棒a电荷量为q=A D/(R+().5 R)=B s L/l,5 R=1.1 6 C,由于电阻R
21、与导体棒 b并联，所以通过电阻R 的电荷量为0.5 q=0.5 8C,选项D 正确。三、非选择题：共 56分。第 1114题为必考题，每个试题考生都必须作答。第 15、16题为选考题，考生根据要求作答。(-)必考题：共 43分。II.(6 分)小圆同学用橡皮筋、同种一元硬币、刻度尺、塑料袋、支架等，设计了如图(a)所示的实验装置，测量冰墩墩玩具的质量。主要实验步骤如下：添i aMnu.nMUJ图，幻傻尺R(1)查找资料，得知每枚硬币的质量为6.0 5 g；(2)将硬币以5枚为一组逐次加入塑料袋，测量每次稳定后橡皮筋的长度/,记录数据如下表:序号12345硬币数量/枚51 01 52 02 5长
22、度/c m1 0.5 11 2.0 21 3.5 41 5.0 51 6.5 6(3)(4)取出全部硬币，把冰墩墩玩具放入塑料袋中，稳定后橡皮筋长度的示数如图(c)所示，此时橡皮筋的长度为 c m ；（5）由上述数据计算得冰墩墩玩具的质量为 g（计算结果保留3位有效数字）。1 1.【参考答案】（4）1 5.35 c m （5）如图 1 4.6【命题意图】本题考查测量冰墩墩玩具质量，刻度尺读数，图像法数据处理【名师解析】（4）根据刻度尺读数规则，橡皮筋的长度L=1 5.35 c m（5）利用描点法得出图像如图。由胡克定律可得n m g=k （l-l o）变化为l=-n+l0 o 1 n图像斜 率
23、 螫=殳更 X 1 0 上 解得k=2 0.ON/m.橡皮筋原长1。=8.0 5 c m.挂k k 2 0上冰墩墩，M g=k （L-l o）,解得 M=1 4.6 g。1 2.（9分）小 梦 同 学 自 制 了 一 个 两 挡 位 的 欧 姆 表，其内部结构如图所示，凡为调零电阻（最 大 阻 值 为），&、&、&为定值电阻（&+R m,所以I m大于I n。（2）将单刀双掷开关S 与 n 接通，此时通过电流计的电流较小，指针偏转较小，应该为欧姆表的X10 档位。（3）若 从“义1”档位换成“X 10”档位，通过电流计的电流减小，调零电阻R 0 的滑片应该向下调节。（4）设欧姆表内部等效电阻为
24、R,根据闭合电路欧姆定律，2 I g=,_ L Ig=_,I g=,3 R+4 3 R+&R联立解得：R x=2 0 0 Qo1 3.（1 3分）如图，两个定值电阻的阻值分别为R 1和A?,直流电源的内阻不计，平行板电容器两极板水平放置，板间距离为d,板长为岛，极板间存在方向水平向里的匀强磁场。质量为用、带电量为+“的小球以初速度u沿水平方向从电容器下板左侧边缘A点进入电容器，做匀速圆周运动，恰从电容器上板右侧边缘离开电容器。此过程中，小球未与极板发生碰撞，重力加速度大小为g,忽略空气阻力.（1）求直流电源的电动势目）；（2）求两极板间磁场的磁感应强度8；（3）在图中虚线的右侧设计一匀强电场，
25、使小球离开电容器后沿直线运动，求电场强度的最小值E。【名师解析】（1）根据题述小球在两板间做匀速圆周运动，可知小球所受电场力与重力大小相等，洛伦兹力提供向心力。设两板间电压为U,有Umg=q q两板间电压为U=E&+与解得八因+4“阳”（2）小球在两板间做匀速圆周运动，从上板右侧边缘离开，设轨迹半径为r,有r2=（r-d）2+（73J）2v2qvB=m解得3=工上2qd（3）小球离开磁场时，速度与水平方向的夹角为6二 60。，要使小球做直线运动，则电场力与重力的合力与速度方向共线，有 qEnmgcosGO。解得/=超2q14.（15 分）如 图（a）,质量为机的篮球从离地H 高度处由静止下落，
26、与地面发生一次非弹性碰撞后反弹至离地/的最高H-h处。设篮球在运动过程中所受空气阻力的大小是篮球所受重力的4 倍（X 为常数且0 2 -）,且篮球H+h每次与地面碰撞的碰后速率与碰前速率之比相同，重力加速度大小为g。（1）求篮球与地面碰撞的碰后速率与碰前速率之比；（2）若篮球反弹至最高处时，运动员对篮球施加一个向下的压力凡 使得篮球与地面碰撞一次后恰好反弹至力的高度处，力 F 随高度y 的变化如图（b）所示，其中均已知，求弱的大小：（3）篮球从H高度处由静止下落后，每次反弹至最高点时，运动员拍击一次篮球（拍击时间极短），瞬间给其一个竖直向下、大小相等的冲量/,经过N次拍击后篮球恰好反弹至”高度
27、处，求冲量/的大小。【名师解析】（1）篮球运动过程中阻力大小为f=、m g篮球从最高点下落到第一碰到地面前，有1 ,篮球从第一次碰到地面到上升至最高点，有碰后速度与碰前速度的比值%=耳-(1 +2)/?(1-2)/7解得左=（2）篮球从h 高处到第二次碰到地面前，有（mg-/）h+伍 二？|mv第二次碰到地面后反弹有k*%第二次碰到地面后上升到最大高度h 处有_（s g +/）h=0 _（/找 X 2解得.”（3）篮球从H高处下落碰到地面后上升的高度为hi=h,篮球从最高点到第二次与地面相碰前有%二（根g_/）=g 根g-gmR篮球第二次与地面相碰后上升到最大高度h2 处，有-(mg+f)h2
28、=O-/7 2 V；2k=岭解得h2Hv。+H-1-2gh(l-A)h同理可得篮球第三次与地面相碰后上升高度为h3,有h3Hv。+h,2 g/?(l-2)h-W(1+T)+(f)2h篮球第四次与地面相碰收上升高度h4,有%h4+为2gh(-X)h生(1 +()2)+()3h2 g(l-4)h hh第 n次与地面相碰后上升的最大高度hn,有hn=四(i+()2+(r+c r h.n 2 g(l 2)h h h h其中N=n-12/w g(1-2)(/-/)令 hn=H 解得1部-“2(旦)N Th4 H-(3hN（二）选考题:共1 3 分。请考生从两道题中任选一题作答.如果多做，则按第一题计分.
29、1 5 .物理选修3-引（1 3 分）（1）（5分）利用“涡流效应 可实现冷热气体的分离。如图，一冷热气体分离装置由喷嘴、涡流室、环形管、分离挡板和冷热两端管等构成。高压氮气由喷嘴切向流入涡流室中，然后以螺旋方式在环形管中向右旋转前进，分子热运动速率较小的气体分子将聚集到环形管中心部位，而分子热运动速率较大的气体分子将聚集到环形管边缘部位。气流到达分离挡板处时，中心部位气流与分离挡板碰撞后反向，从 A 端流出，边缘部位气流从8端流出。下 列 说 法 正 确 的 是 （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）。|吟嘴端 JL,_LI 一_
30、 _ _ _ _ _ _ _ _/涡流室 环形管 分离挡板A.4端为冷端，B端为热端B.A 端流出的气体分子热运动平均速率一定小于B端流出的C.A 端流出的气体内能一定大于B端流出的D.该装置气体进出的过程满足能量守恒定律，但违背了热力学第二定律E.该装置气体进出的过程既满足能量守恒定律，也满足热力学第二定律【参考答案】A B E【命题意图】本题考查分子动理论，温度，热力学定律。【解析】分子热运动速率较大的气体分子将聚集在管边缘部位，从B端流出，分子热运动速率较小的气体分子将聚集到环形管中心部位，中心部位气流与分离挡板碰撞后反向，从A端流出，根据温度是分子平均动能的标志可知，B端为热端，A端为
31、冷端，A端流出的气体分子热运动平均速率一定小于B端流出的，选项A B 正确。根据理想气体的内能只与温度和质量有关，根据题述，不知两端流出气体质量关系，所以不能判断出两端流出气体内能关系，选 项 C错误；该装置不违背热力学第二定律，选项D 错误E正确。（2）（8分）如图，小赞同学设计了一个液体拉力测量仪。一个容积匕=9.9 L的导热汽缸下接一圆管，用质量 q=9 0 g、横截面积S=1 0 c n?的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞与圆管壁间摩擦不计。活塞下端用轻质细绳悬挂一质量4 =1 0 g的U形金属丝，活塞刚好处于A位置。将金属丝部分浸入待测液体中，缓慢升起汽缸，使金属丝从液体中拉出，活塞
32、在圆管中的最低位置为B。已知A、B间距离/z =1 0 c m,外界大气压强Po=L 0 l x l（）5 p a,重力加速度取l Om/s 2,环境温度保持不变。求（i）活塞处于A位置时，汽缸中的气体压强四；（i i ）活塞处于B位置时，液体对金属丝拉力F的大小。【命题意图】本题考查气体实验定律，平衡条件条件。【名师解析】（i）活塞A B 位置之间的体积为r=S/T=Q.IL,由玻意耳定律，Po V o=P）（V o+V O解得：p F l.OOX l O a（i i）对活塞，（p（r Pi）S=mg+F解得F=l N o1 6.物理选修3-4 （1 3分）（1）（5分）下端附着重物的粗细均
33、匀木棒，竖直浮在河面，在重力和浮力作用下，沿竖直方向做频率为1 Hz的简谐运动：与此同时，木棒在水平方向上随河水做匀速直线运动，如 图（a）所示。以木棒所受浮力尸为纵轴，木棒水平位移x为横轴建立直角坐标系，浮力/随水平位移x的变化如图（b）所示。已知河水密度为0,木棒横截面积为5,重力加速度大小为g。下 列 说 法 正 确 的 是 （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）。np7 1工：I-*ol0.1 0 2 0 3 0.4 0 5ffl(a)图(b)A.x从0.05m到QI5m的过程中，木棒的动能先增大后减小B.x从Q21m到0.25m的过程中
34、，木棒加速度方向竖直向下，大小逐渐变小C.x=0.35m和x=0.45m时，木棒的速度大小相等，方向相反D.木棒在竖直方向做简谱运动的振幅为号，2pSgE.木棒的运动为向x轴正方向传播的机械横波，波速为0.4m/s【参考答案】A C D【命题意图】本题考查简谐运动，运动合成和对浮力随水平位移x 变化的图像的理解。【名师解析】木棒在水面竖直方向简谐运动，浮力恰好等于重力时木棒速度最大，动能最大。根据浮力等于排开液体的重力、浮力随水平位移x 变化的图像可知，x 从 0.0 5 m到 0.1 5 m的过程中，木棒的速度先增大后减小，木棒的动能先增大后减小，选项A正确。x 从 0.2 1 m到 0.2
35、 5 m的过程中，木棒向上加速运动，木棒的加速度竖直向上，大小逐渐减小，选项B 错误。X=0.3 5 m时，木棒向上运动，x=0.4 5 m时木棒向下运动，X=0.3 5 m和 x=0.4 5 m时，木棒的速度大小相等，方向相反，选 项 C正确。木棒底端处于水面下最大位移时，K=P gS hi,木棒底端处于水面下最小位移时，F2=P gS h2,木棒在竖直方向做简谐运动的振幅A=4 二%=号 1,选项D正确。木棒的运2 2pSg动为沿x 方向的匀速直线运动和竖直方向简谐运动的合运动，选项E 错误。(2)(8分)如 图，某种防窥屏由透明介质和对光完全吸收的屏障构成，其中屏障垂直于屏幕平行排列，可
36、实现对像素单元可视角度8的控制(可视角度6定义为某像素单元发出的光在图示平面内折射到空气后最大折射角的2倍)。透明介质的折射率 =2,屏障间隙L=0.8mm。发光像素单元紧贴屏下，位于相邻两屏障的正中间。不考虑光的衍射。空气防裒肝发光像色、单元(i)若把发光像素单元视为点光源，要求可视角度e控制为60。，求屏障的高度”；(i i)若屏障高度。=1.0m m,且发光像素单元的宽度不能忽略，求像素单元宽度x最小为多少时，其可视角度9刚好被扩为180。(只要看到像素单元的任意一点，即视为能看到该像素单元)。【命题意图】本题考查折射定律【名师解析】(i)发光像素单元发出的光射到屏障上被屏障吸收，只有射出屏障的光才能射出介质，能够射出介质的光在界面的入射角正弦值s in i=H=,折射角为r=e/2=3 0。，由折射定律 时 也s in z代入数据，解得：d=|V 1 5 m m o(ii)s in?=(L+x)/2,折射角为r=6/2=1 8 0 ,由折射定律n=电”s in z解得x=2)m m.