2020年江苏省南通七市三模物理（解析版）

第 1 页，共 20 页 绝密★启用前 疫情专题——2020 年高考热点知识专题训练 word 版+答案解析) 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题（本大题共 17 小题，共 68.0 分） 1. 自 2020 年初开始，我国发生了新冠肺炎疫情。面对疫情，中华儿女众志成城，科学战“疫”，现在疫情已经 得到了有效控制。2020 年 3 月 3 日，国家卫健委、国家中医药管理局印发《关于印发新型冠状病毒肺炎诊疗方 案(试行第七版)的通知》，指出新型冠状病毒的传播途径：经呼吸道飞沫和密切接触传播是主要的传播途径， 在相对封闭的环境中长时间暴露于高浓度气溶胶情况下存在经气溶胶传播的可能。气溶胶粒子是悬浮在大气中 的微小颗粒，如云、雾、细菌、尘埃、烟尘等。气溶胶中的粒子具有很多动力学性质、光学性质，比如布朗运 动，光的反射、散射等。关于封闭环境中气溶胶粒子，下列说法正确的是 A. 在空气中会缓慢下沉到地面 B. 在空气中会缓慢上升到空中 C. 在空气中做无规则运动 D. 受到的空气分子作用力的合力始终等于其所受到的重力 2. 如图所示，为有力支援武汉“抗疫”，空军在 2020 年 2 月 2 日凌晨出动 8 架大型运输机，分别从沈阳、兰州、 广州、南京起飞，向武汉紧急空运 795 名军队支援湖北医疗队队员和 58 吨物资，上午 9 时 30 分全部抵达武汉 天河机场。对以上描述下列说法正确的是(    ) A. 计算运输机飞行时间时，运输机不能看成质点 B. 在分析运输机着落动作时，运输机可以看成质点 C. “上午 9 时 30 分”指的是最后一架运输机的飞行时间 D. “上午 9 时 30 分”指的是最后一架运输机抵达武汉的时刻 3. 全球受“新冠”疫情的影响，能源市场需求减少，国际原油价格一路走低．下列关于能量和能源说法正确的是 (    ) A. 由于自然界的能量守恒，所以不需要节约能源 B. 在利用能源的过程中，能量在数量上并未减少 C. 能量耗散说明能量在转化过程中没有方向性 D. 人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造 4. 为了抗击病毒疫情，保障百姓基本生活，许多快递公司推出了“无接触配送”。一快递小哥想到了用无人机配 送快递的办法。某次配送快递无人机在飞行过程中，水平方向速度푣푥及竖直向上的速度푣푦与飞行时间 t 的关系 图象如图甲、图乙所示。关于无人机的运动说法正确的是( ) A. 0～푡1时间内，无人机做曲线运动 B. 푡2时刻，无人机运动到最高点 C. 푡2～푡4时间内，无人机做匀变速直线运动 D. 푡2时刻，无人机的速度为 푣20 + 푣22 5. 为了做好疫情防控工作，很多场所都利用红外线测温仪对进出人员进行体温检测。红外线测温仪利用(    ) A. 红外线是可见光的特点 B. 红外线的穿透本领比 X 射线强的特点 C. 人体温度越高辐射出的红外线越强的特点 D. 被红外线照射的某些物体可以发出荧光的特点 6. 在抗击疫情的特殊期间，经常需要利用无人机进行杀毒或者物资投递。如图所示， 一架无人机在执行物资投递任务时正沿直线朝斜向下方匀速运动。用 G 表示无人机 重力，F 表示空气对它的作用力，则下列选项中能表示此过程中无人机受力情况的第 2 页，共 20 页 是(    ) A. B. C. D. 7. 2020 年 1 月，湖北爆发新型冠状病毒肺炎疫情，全国各地医护人员及时赶赴一线。一位医生赶到汽车站时，车 已经沿平直公路驶离车站，听到呼喊后汽车马上以2 푚/푠2的加速度匀减速刹车，设医生同时以4 푚/푠的速度匀 速追赶汽车，汽车开始刹车时速度为8 푚/푠，减速前距离医生12 푚。则医生追上汽车所需的时间为 A. 9 푠 B. 8 푠 C. 7 푠 D. 6 푠 8. 新冠病毒疫情已被我国有效控制。为了战胜疫情，我们的志愿者在社区、机场等公 共场所不顾个人安危，为行人量体温、查信息，严防死守，确保一方平安。志愿者 使用的体温探检器通过非接触的方法感应人体的体温以此来排查新型冠状病毒的 疑似感染病例。请问这种体温探检器是利用了哪种电磁波的特性(    ) A. 红外线 B. 紫外线 C. X 射线 D. 훾射线 9. 在新冠肺炎疫情防控期间，测量体温成为重要的防疫措施之一。医学上常用的水银体温计可以在家庭中使用， 红外测温枪在居民区、办公楼、商场等公共场所广泛应用。某同学查阅资料，获得以下信息：自然界中任何高 于绝对零度的物体都在随时随地的向外辐射能量。单位时间内，物体表面单位面积上所发射的总辐射能叫辐射 功率，辐射功率与该物体的温度有确定的关系，非接触式温度测量即是测量辐射功率的大小，并由此得到一个 与该物体温度成一定关系的信号。红外测温枪是能够测量物体辐射功率大小并转化为物体温度的仪器。根据以 上信息和学过的知识，他做出如下判断。其中正确的是(    ) A. 水银体温计可以用来测量沸水的温度 B. 水银体温计离开人体后，水银迅速流回水银泡 C. 红外测温枪向人体发射红外线，从而测量人体温度 D. 红外测温枪测量人体温度时，离人体越远，显示温度越低 10. 为了做好疫情防控工作，3 月 30 日开始，夷陵中学门卫师傅利用红外测温仪对进入学校上班的高三全体教师进 行体温检测。红外测温仪的原理是：被测物体辐射的光线只有红外线可被捕捉，并转变成电信号。图为氢原子 能级示意图，已知红外线单个光子能量的最大值为1.62푒푉，要使氢原子辐射出的光子可被红外测温仪捕捉，最 少应给处于푛 = 2激发态的氢原子提供的能量为(    ) A. 10.20푒푉 B. 2.89푒푉 C. 2.55푒푉 D. 1.89푒푉 11. 新冠疫情期间，某同学为了边观看物理老师线上教学视频边做好笔记，他利用了手机支架 来固定手机。支架表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整的硬性物体时， 会牢牢吸附在物体上，如图所示是手机静止吸附在支架上的侧视图。若手机的重力为 G，支 架底座放在水平桌面上，手机平面与水平间夹角为휃，则下列说法正确的是( )第 3 页，共 20 页 A. 支架对手机的支持力大小为퐺푠푖푛휃 B. 支架对手机的作用力方向竖直向上 C. 支架底座受到水平向左的摩擦力作用 D. 支架底座受到水平向右的摩擦力作用 12. 2020 年 3 月 9 日，航天工作者战胜疫情成功发射第 54 颗北斗卫星，我国自主研制的北斗卫星导航系统迎来了 新的节点。北斗卫星导航系统由一系列中轨地球轨道卫星、高轨地球同步静止轨道卫星、高轨倾斜轨道卫星组 成，高轨倾斜轨道卫星的周期与地球自转周期相同、轨道平面与地球赤道平面呈一定的夹角。关于高轨倾斜轨 道卫星，下列判断正确的是 A. 相对地面静止 B. 环绕速度的大小与高轨地球同步静止轨道卫星相等 C. 向心加速度比中轨地球轨道卫星大 D. 所受地球引力的大小与高轨地球同步静止轨道卫星相等 13. 2020 年初，在抗击2019 ― 푛퐶표푉疫情期间，红外线体温计发挥了重要作用。下列关于红外线的说法中正确的是 (    ) A. 红外线的波长比红光短 B. 利用红外线的热效应可以加热物体 C. 红外遥感是利用红外线的穿透能力强 D. 高温物体辐射红外线，低温物体不辐射红外线 14. 截止 2020 年 2 月 10 日，新型冠状病毒已造成全国超 5 万人感染，20 万人医学观察．疫情发生后，中国科学家 第一时间对病毒基因测序，为后续的确诊提供了依据．基因测序是用放射性同位素为标记，让基因序列自动显 影，该方案是英国科学家桑格提出，桑格因此获两届诺贝尔奖．许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进 程，下列说法正确的是 A. 1896 年贝可勒尔发现天然放射现象，揭开原子核内部信息，认为原子核是可分的，从原子核内部释放的射 线有훼射线、훽射线、X 射线、훾射线 B. 汤姆孙通过훼粒子轰击铍核(9 4Be)获得碳核(12 6 C)的实验发现了中子 C. 玻尔理论成功解释了大量原子光谱规律，其局限性在于保留了经典粒子的观念 D. 德布罗意把光的波粒二象性推广到实物粒子，认为实物粒子也具有波动性 15. 在新冠肺炎疫情防控期间，红外线体温计被广泛使用。红外线体温计采用非接触的方式感应人体的体温，安全、 方便、快捷。其原理是采用红外传感器吸收人体辐射的红外线，由人体最强辐射的波长与物体的绝对温度的关 系푇휆푚 = 2.9 × 10― 3푚·퐾得出人体表面的温度。已知热力学温度与摄氏温度之间的关系为푇 = 푡 +273 퐾。下列说 法正确的是 A. 人体在某一温度下只辐射某一固定波长的红外线 B. 体温升高，人体辐射的红外线的波长和强度都增加 C. 温度升高，人体辐射强度的最大值对应的频率减小 D. 某人最强辐射的波长为9.3 휇푚，其体温约为38.8℃ 16. 2020 年 3 月 9 日，在全国人民抗击新冠肺炎疫情的关键时刻，我国成功发射了第五十四颗北斗导航卫星，同时 也是第二颗地球静止轨道卫(同步卫星)，5 月份，将按计划发射最后一颗地球静止轨道卫星。届时，北斗三号 全球星座部署将面完成。该卫星 A. 该卫星入轨后的运行速度大于第一宇宙速度 B. 该卫星入轨后的角速度小于地球自转角速度 C. 三颗静止轨道卫星入轨后可实现对全球的全面通讯覆盖 D. 卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度 17. 乒乓球作为我国的国球，是一种大家喜闻乐见的体育运动，它对场地要求低且容易上手。如 图所示，某同学疫情期间在家锻炼时，对着墙壁练习打乒乓球，球拍每次击球后，球都从同 一位置斜向上飞出，其中有两次球在不同高度分别垂直撞在竖直墙壁上，不计空气阻力，则 球在这两次从飞出到撞击墙壁前( ) A. 在空中的时间可能相等 B. 撞击墙壁的速度可能相等第 4 页，共 20 页 C. 飞出时的初速度大小可能相等 D. 飞出时的初速度竖直分量可能相等 二、多选题（本大题共 3 小题，共 12.0 分） 18. 2020 年 2 月 8 日，上海市政府举行疫情防控新闻发布会。发布会上，卫生防疫专家称，目前新型冠状病毒感染 的肺炎传播途径主要为飞沫传播、气溶胶传播和接触传播。气溶胶是指悬浮在气体介质中的固态或液态颗粒所 组成的气态分散系统。这些固态或液态颗粒的密度与气体介质的密度可以相差微小，也可以悬殊很大，颗粒的 大小一般在0.001～1000휇푚之间。已知布朗运动微粒大小通常在10.6푚数量级。下列说法中正确的是(    ) A. 当固态或液态颗粒很小时，能很长时间都悬浮在气体中，颗粒的运动属于布朗运动，能长时间悬浮是因为 气体浮力作用 B. 当颗粒尺寸较大时，由于与气体介质的密度差大，沉降显著，这是因为颗粒自身重力的原因 C. 做布朗运动时，固态或液态颗粒越小，布朗运动越剧烈 D. 布朗运动是气体介质分子的无规则的运动 E. 在布朗运动中，颗粒无规则运动的轨迹反映了分子的无规则运动 19. 抗击新冠肺炎疫情的战斗中，中国移动携手“学习强国”推出了武汉实景24 小时直播，通过 5G 超高清技术向 广大用户进行九路信号同时直播武汉城市实况，全方位展现镜头之下的武汉风光，共期武汉“复苏”。5G 是“第 五代移动通信技术”的简称，其最显著的特征之一为具有超高速的数据传输速率。5G 信号一般采用3.3 × 109 ― 6 × 109퐻푧频段的无线电波，而现行第四代移动通信技术 4G 的频段范围是1.88 × 109 ― 2.64 × 109퐻푧，则(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. 5G 信号比 4G 信号所用的无线电波在真空中传播得更快 B. 5G 信号相比于 4G 信号更不容易绕过障碍物，所以 5G 通信需要搭建更密集的基站 C. 空间中的 5G 信号和 4G 信号不会产生干涉现象 D. 5G 信号是横波，4G 信号是纵波 E. 5G 信号所用的无线电波具有波粒二象性 20. “山川异域，风月同天”这是在新冠疫情期间，邻国日本在捐赠物资上所写的一句诗句．若搭载捐赠物资的飞 机在日本机场起飞时，发动机提供的动力方向与水平方向的夹角훼 = 60°，使飞机恰好沿与水平方向成휃 = 30° 角的直线斜向上由静止开始匀加速直线飞行，如图所示．已知飞机质量为 m，重力加速度为 g，飞机所受空气 阻力不计．则 A. 匀加速时加速度大小为 3푔 B. 匀加速时动力大小为 3푚푔 C. t 时刻飞机动力的瞬时功率大小为 3푚푔2푡 D. 若某时刻将飞机动力方向逆时针旋转30°，同时大小调节为 mg，则飞机 将匀速直线飞行 三、实验题（本大题共 1 小题，共 9.0 分） 21. 在 2020 年新春之际，中华大地出现了罕见的新型冠状病毒疫情，面对突如其来的灾害，举国上下，万众一心， 科学防治。武汉某定点救治医院用于重症患者急救的呼吸功能障碍应急系统，其푃푢푟푖푡푎푛 ― 퐵푒푛푛푒푡푡700型急救 机的电源铭牌部分数据如下表所示： 交流电源 220V 1.3퐴 正常工作时接地泄漏电流 < 50휇퐴(整机) 内置电池 24V 7Ah 平均工作电流2.8퐴(呼吸频率 15 次/푚푖푛) (1)若突然停电而使用内置电池，该电池维持患者正常呼吸的工作时长约为____小时。 (2)某同学为了精确测定内置电池的电源电动势和内阻，身边仅有以下器 材： 电阻箱푅(0—99999.9훺)，电压表푉(3푉,푅v = 1k훺)，开关及导线若干。第 5 页，共 20 页 ①请在方框中画出测量电路图 ②实验中采用作图法对数据进行处理，该同学得到了如图所示图像，其纵坐标为1 푈，则其横坐标应该为 ____________； ③若测得该图像的斜率为 k，纵轴截距为 b，则内置电池的电动势为_____，内阻为_______(用题中已知量符号 表示)。 四、计算题（本大题共 6 小题，共 60.0 分） 22. 在防控新冠肺炎疫情期间，青岛市教育局积极落实教育部“停课不停学”的有关通知要求，号召全市中小学校 注重生命教育，鼓励学生锻炼身体。我市某同学在某次短跑训练中，由静止开始运动的位移 ― 时间图像如图所 示，已知0～푡0是抛物线的一部分，푡0～5 푠是直线，两部分平滑相连，求： (1)푡0的数值； (2)该同学在0～푡0时间内的加速度大小。 23. 随着社会的进步，“人工智能”已经走进千家万户。在今年“新冠肺炎”疫情防控期间，居家隔离的小明叫了 外卖，外卖小哥把货物送到他家阳台正下方的平地上，小明操控小型无人机带动货物，由静止开始竖直向上做 匀加速直线运动，一段时间后达到最大速度，货物又匀速上升 45s，最后再匀减速 1s 恰好到达他家阳台且速度 为零。货物上升过程中，遥控器上显示无人机在上升过程的最大速度为1푚/푠，高度为 48m。货物质量为1.5푘푔， 受到的阻力恒为其重力的0.02倍，取重力加速度大小푔 = 9.8푚/푠2.求： (1)无人机匀加速上升的时间； (2)上升过程中，无人机对货物的最大作用力。第 6 页，共 20 页 24. (1)热量________(填“可以”或“不可以”)从低温物体向高温物体传递；第二类永动机________(填“违背” 或“不违背”)能量守恒定律，________(填“违背”或“不违背”)热力学第二定律。 (2)2020年 2 月 2 日，浙江省岱山县环卫工人身背喷雾设备对公共场所进行消毒，保证疫情防控不留死角！如 图所示，喷雾器内有体积为13 퐿的药液。上部封闭有压强为1 푎푡푚、体积为2 퐿的空气。关闭喷雾阀门，用打气 筒活塞每次可以打进压强为1 푎푡푚、体积为160 푐푚3的空气，设外界环境温度一定，忽略打气和喷药过程气体温 度的变化，空气可看做理想气体。求： (ⅰ)要使喷雾器内气体压强增大到3 푎푡푚，打气筒应打气的次数 n； (ⅱ)若压强达到3 푎푡푚时停止打气，并开始向外喷药，那么当喷雾器不能再向外喷药时，桶内剩下的药液的体 积； (ⅲ)打开喷雾阀门，喷雾过程中封闭气体可以看成等温膨胀，此过程气体是吸热还是放热？简要说明理由。 25. 近几年来，无人机发展迅速，使用广泛。在此次防控新冠肺炎疫情的“大会战”中，用无人机配送紧急医用物 资，可有效消除道路限行等因素的影响，又无需人员接触，避免交叉感染。2020 年 2 月 12 日，某快递公司的 一架无人机降落在武汉金银潭医院，顺利将装载的5 푘푔紧急医用物资送至医护人员手中。现将此次运送简化如 下：无人机由地面竖直升空，到一定高度后悬停调整方向，沿直线水平飞行一段距离至目标地点正上方18 푚处 悬停，再竖直降落到地面，抵达地面时速度恰为零。为避免物资损坏，无人机在水平和竖直的飞行过程中，加 速及减速的加速度大小均为2 푚/푠2。已知货箱所受空气阻力大小恒为1 푁，重力加速度 g 取10 푚/푠2，求： (1)沿竖直方向加速上升的过程中，无人机对货箱作用力퐹1的大小； (2)沿水平方向加速运动的过程中，无人机对货箱作用力퐹2的大小；第 7 页，共 20 页 (3)若无人机的最大速度限制为10 푚/푠，求沿竖直方向降落过程所用的最短时间 t。 26. 2019 年 12 月以来，我国部分地区突发的新型冠状病毒肺炎疫情威胁着人们的身体健康和生命安全，勤消毒是 一种关键的防疫措施，如图甲所示。图乙是喷雾消毒桶的原理图，消毒桶高为 h。在室外从加水口加注高度为ℎ 2 的消毒液，关闭喷雾口阀门 K，密封加水口，上部封闭有压强为푝0、温度为푇0的空气。将喷雾消毒桶移到室内， 一段时间后打开喷雾口阀门 K，恰好有消毒液从喷雾口溢出。已知消毒液的密度为휌，大气压强恒为푝0，喷雾 管的喷雾口与喷雾消毒桶顶部等高。忽略喷雾管的体积，将空气看作理想气体，重力加速度为 g。 (1)求室内温度。 (2)关闭 K，在室内用打气筒向喷雾消毒桶内充入空气。然后，打开 K，在室内喷雾消毒。消毒完成时，发现桶 内消毒液的液面刚好降到桶底。求充入空气与原有空气的质量比。假设整个过程中气体温度保持不变。 27. 小顾老师在疫情期同，遵从党和国家的号召，在家抗战，期间重温了《哈利波特》系列电影，除了沉溺于“赫 敏”、“卢娜”的颜值外，更是对“死亡圣器”的标志产生了兴趣，遂编下此题。其标志可简化为一个正三角 形 abc 与其内切圆组成，圆的半径为 R，三个切点分别为 D、O、E，图形被 aO 分割为相同两部分，在左右半 圆内分别存在着垂直纸面的匀强磁场퐵1和퐵2，其余地方均无磁场，在 D 处有一挡板，其余部分没有实物阻挡， 今从 O 点朝着 a 发射一质量为 m，电量为 + 푞的粒子，速度大小为 v，不考虑重力作用，且碰撞无能量损失。 (1)若퐵1与퐵2完全相同，为了使电荷以垂直 ab 的速度方向打在 D 上，求퐵1的大小和方向； (2)接(1)问，当粒子从 D 处反弹后第一次经过 aO 时，保持퐵1方向不变，改变퐵1大小；同时改变퐵2的大小，且 使其方向与原来相反。为了使粒子能回到 O 点，求퐵1与퐵2大小满足的关系式； (3)接(1)问，当粒子从 D 处反弹后，퐵1大小方向均不变，改变퐵2的大小，且使其方向与原来相反，最终粒子从 右半圆射，且粒子射出磁场时的速度方向相对刚进入右半圆时偏转了30°，求퐵2的大小。第 8 页，共 20 页 五、综合题（本大题共 1 小题，共 12.0 分） 28. (1)2020年的新冠病毒疫情严重影响了我们的生活，我们的预防手段主要是隔离与消毒。疫情中心武汉还添置 了很多负压救护车(主动利用压强差，使车外空气定向流入车内，无害化处理后排出车外，减少了再传染几率)， 以下说法正确的是_________。(填正确答案标号。) A.武汉街头的车载雾化炮将消毒剂雾化成极细小的水雾喷出给城市消毒。此过程中，部分液体消毒剂汽化成同 温度的气体后，其内能变大 B.科学发现，病人打喷嚏时，胸腔容积急剧减小，使肺内气体突然高速通过呼吸道排出，排出的气体在体积膨 胀过程中温度降低 C.携带病毒的灰尘、飞沫在阳光下到处漂浮，它们这种运动叫布朗运动 D.工作中的负压救护车内的气压小于外界大气压，车内平均每个空气分子对器壁的撞击力小于车外空气分子的 平均撞击力 E.救护车内一般同时配备红外额温枪和水银体温计。水银体温计利用的是水银的热胀冷缩，它在环绕地球运动 的空间站里也能正常使用 (2)如图所示为木工师傅使用的一种自带钢气罐的空气压缩机，气罐有自动过压排气保护气阀，其原理可以简 化为一个内截面积为 S 的竖直管子上盖着一个气帽，当罐内气体对气帽的压力大于퐹0时，会顶起气帽自动排气 减压，同时气泵停止工作，以保持罐内压强稳定。已知气罐容积为 V，最初气罐内压强为一个大气压强푝0，气 泵活塞压缩一次能把压强为푝0、体积为푉0的空气压进气罐内，空气视为理想气体，忽略充气、排气过程中的温第 9 页，共 20 页 度变化，求： (ⅰ)气泵活塞至少经过多少次压缩才能使气罐内气体压强达到最大； (ⅱ)木工师傅利用压缩气体提供动力使用气钉枪装修时，每次气钉枪放气来有效击打钉子需要气体压强不低于 푝′，否则气钉枪不能有效工作，而且气泵会重新自动启动进行压气，则在气泵重新自动启动前留在气罐内气体 的质量与气罐内压强最大时气体质量之比为多少？第 10 页，共 20 页 答案和解析 1.【答案】C 【解析】【分析】 气溶胶粒子是悬浮在大气中的微小颗粒，由布朗运动的概念及原因判断得解。 本题主要考查布朗运动的概念，知道布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，是解题的关键，难度不大。 【解答】 由布朗运动的概念可知布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，悬浮微粒在空气中受到空气分子的撞击，从而永不停息 的做无规则运动，故其不会缓慢下沉或上升到空中，其合力不一定等于其重力，故 C 正确，ABD 错误。 故选 C。 2.【答案】D 【解析】解：A、计算运输机飞行时间时，运输机的大小可以忽略不计，可以看成质点，故 A 错误； B、在分析运输机着落动作时，运输机的大小不能忽略不计，不可以看成质点，故 B 错误； CD、“上午 9 时 30 分”指的是最后一架运输机抵达武汉天河机场时刻，故 C 错误，D 正确。 故选：D。 时间是指时间的长度，在时间轴上对应一段距离，时刻是指时间点，在时间轴上对应的是一个点。当物体的形状、 大小对所研究的问题没有影响时，我们就可以把它看成质点，根据把物体看成质点的条件来判断即可。 时刻具有瞬时性的特点，是变化中的某一瞬间通常与物体的状态相对应；时间间隔具有连续性的特点，与某一过程 相对应。 3.【答案】B 【解析】【分析】 能量是守恒的，但能源需要节约；能量耗散具有方向性；能量不能被创造，也不是消失。 能量不会创造也不会消失，是守恒的，但能源是有限的，且能量耗散具有方向性的。 【解答】 퐴퐵.自然界的能量守恒，但能源需要节约，能量在数量上并未减少，因为能量的转换有方向性，故 B 正确，A 错误； C.能量耗散说明能量在转化过程中具有方向性，比如一杯热水过段时间，热量跑走啦，水冷了，所以能量转化具有 方向性，故 C 错误； D.人类在不断地开发和利用新能源，但能量不能被创造，也不会消失，故 D 错误。 故选 B。 4.【答案】D 【解析】【分析】 本题考查了速度时间图像以及两个直线运动的合成，根据做曲线运动的条件和运动的合成进行分析即可。 解决本题的关键是看懂速度时间图像，再由运动的合成法则进行判断合成后物体的运动情况。 【解答】 A.在0 ∼ 푡1时间内，无人机在水平方向和竖直方向均做匀加速度直线运动，当两个直线运动合成后的合速度方向与 合力方向(合加速度方向)在同一直线上时，无人机做直线运动，若不在同一直线上，有一定夹角，则无人机做曲线 运动，故 A 错误； B.由乙图可知，图线始终在时间轴以上，则只研究竖直方向时无人机始终竖直向上运动，即在0 ∼ 푡1时间内做匀加 速上升，在푡1 ∼ 푡2时间内匀速上升，在푡2 ∼ 푡4时间内匀减速上升，所以在푡4时刻无人机运动到最高点，故 B 错误； C.在푡2 ∼ 푡4时间内无人机在竖直方向上做匀减速直线运动，加速度竖直向下，速度竖直向上，在水平方向上，无人 机做匀速直线运动，则两个直线运动合成后，合加速度方向竖直向下，合速度方向倾斜斜向上，不在同一直线上， 无人机做匀变速曲线运动，故 C 错误；第 11 页，共 20 页 D.在푡2时刻，无人机在水平方向的速度为：푣0，在竖直方向的速度为：푣2，则合速度为：푣 = 푣20 + 푣22，故 D 正确。 故选 D。 5.【答案】C 【解析】解：红外线测温仪的测温原理：人体由于温度高而向外辐射红外线，温度越高，则辐射的红外线的功率越 大。测温仪就是感知红外线辐射的强度进而得知人体温度的，故 C 正确，ABD 错误。 故选：C。 一切物体都在不停地辐射红外线，物体的温度越高，辐射的红外线功率越大，红外线热作用越强，红外线测温仪就 是利用这个原理进行体温检测的。 本题考查了红外线的热效应和红外线遥控。红外热效应是设计和制作热敏型红外探测器的物理基础。基于温差电效 应和热敏电阻效应制作的红外探测器，是最早得到应用的辐射探测器。后来，利用气体热膨胀效应和热释电效应制 作的热敏型红外探测器，也得到了重要的应用。在生活中，利用红外热效应的有红外线高温杀菌、红外线治疗等。 6.【答案】D 【解析】解：无人机沿直线朝斜向下方匀速运动，对无人机整体进行受力分析，受到重力 mg、空气对它的作用力 F，根据平衡条件，重力与空气对它的作用是一对平衡力，如图 D 所示，故 D 正确，ABC 错误。 故选：D。 对无人机进行受力分析，根据平衡条件可知无人机受到一对平衡力作用。 该题考查共点力作用下物体的平衡，解决本题的关键能够正确地进行受力分析，难度不大。 7.【答案】C 【解析】【分析】 本题主要考查追击问题，解决本题的关键在于搞清人与汽车的运动状态，根据位移差求解，注意刹车时间。 【解答】 设汽车速度减为零的时间为푡1，有푡1 = 푣0 푎 = 4 푠， 在푡1的时间内，人的位移为푥1 = 16 푚， 汽车的位移为푥2 = 16 푚， 由于푥2 +12 푚 > 푥1，故人未追上汽车。 4 푠后，汽车静止不动， 此时人与汽车相距훥푥 = 푥2 +12 푚 ― 푥1 = 12 푚， 人还需3 푠追上车，故人追上汽车的总时间为7 푠。故 ABD 错误，C 正确。 故选：C。 8.【答案】A 【解析】解：红外测温仪的测温原理是黑体辐射定律，自然界中一切高于绝对零度的物体都在不停向外辐射能量， 物体向外辐射能量的大小及其按波长的分布与它的表面温度有着十分密切的联系，物体的温度越高，所发出的红外 辐射能力越强，故 A 正确，BCD 错误； 故选：A。 本题以新冠病毒疫为背景，分析非接触的体温探检器工作原理。红外测温仪的测温原理是黑体辐射定律。 本题考查了学生读题提取有效信息的能力；考查了学生对黑体辐射的基本认识和解释日常现象的及应用。 9.【答案】D 【解析】解：A、水银体温计的测量范围一般为35℃～42℃，而沸水的温度为100℃，所以水银体温计不可以用来测 量沸水的温度，故 A 错误； B、因为体温计玻璃泡的上方有一处细管叫缩口，缩口可以阻止水银流回到玻璃泡内，这样就可以离开人体读数而 不用担心示数不准了，故 B 错误； C、红外测温枪是通过测量人体发射出的红外线，从而测量人体温度，故 C 错误； D、单位时间内，物体表面单位面积上所发射的总辐射能叫辐射功率，辐射功率与该物体的温度有确定的关系，红第 12 页，共 20 页 外测温枪在测量人体温度时，离人体越远，红外测温枪接受到人体辐射的功率会越小，所以显示温度越低，故 D 正 确。 故选：D。 根据水银体温计的测量范围和缩口的原理分析；通过材料理解红外测温枪的测温原理解答。 本题以新冠肺炎疫情防控期间，测量体温经常使用的水银体温计和红外测温枪为命题点进行考查，试题给人眼前一 亮的感觉，切合了新课程和新高考提出的“立德树人”的教育理念；同时能够培养学生热爱物理，积极投身于物理 课程学习的积极性，也能够体会到物理就在身边的感觉。 10.【答案】C 【解析】【分析】 本题考查氢原子能级跃迁相关知识，结合能级跃迁的理论进行分析即可求解。 氢原子由高能级向低能级跃迁时，所辐射的光子能量等于能级差，由氢原子的能级图可知不可能由高能级向基态跃 迁，所以根据其他能级间的能级差结合可见光的光子能量进行排除。 【解答】 由于퐸3 ― 퐸2 = ― 1.51푒푉 ― ( ― 3.40푒푉) = 1.89푒푉，퐸4 ― 퐸3 = ― 0.85푒푉 ― ( ― 1.51푒푉) = 0.66푒푉，因此最少应使处于 푛 = 2激发态的氢原子吸收能量后跃迁到푛 = 4的能级，然后再自发跃迁到푛 = 3的激发态同时释放出能量为퐸4 ― 퐸3 = 0.66푒푉的光子，该光子可被红外测温仪捕捉。最少应给处于푛 = 2激发态的氢原子提供的能量为퐸4 ― 퐸2 = ― 0.85 푒푉 ― ( ― 3.40푒푉) = 2.55푒푉； 故 ABD 错误，C 正确。 故选 C。 11.【答案】B 【解析】【分析】 手机处于静止状态，受力平衡，对手机受力分析，根据平衡条件分析即可。 本题是共点力平衡问题，关键要掌握平衡条件的推论，灵活运用正交分解法，分析力之间的关系，要求同学们能从 题目中获取有效信息。 【解答】 A.手机处于静止状态，受力平衡，根据平衡条件可知，在垂直支架方向有：퐹푁 = 퐺푐표푠휃 + 퐹吸，故 A 错误； 퐵퐶퐷.手机处于静止状态，受力平衡，受到重力和纳米材料对手机的作用力，根据平衡条件可知，纳米材料对手机的 作用力大小等于重力，方向与重力方向相反，竖直向上，手机对支架的作用力竖直向下，故支架不受水平桌面给的 摩擦力，故 B 正确，CD 错误； 故选 B。 12.【答案】B 【解析】【分析】 本题考查了卫星的运行规律，根据万有引力提供向心力列式求解即可。 解决本题的关键是掌握卫星的运动规律，根据万有引力提供向心力列式求解。 【解答】 A.地球同步卫星的运行周期等于地球的自转周期，位置在赤道正上方，相对地球静止，但高轨倾斜轨道卫星的周期 虽然与地球自转周期相同、可是轨道平面与地球赤道平面呈一定的夹角，所以其相对地面不会静止，故 A 错误； B.根据万有引力提供向心力 可知，线速度为：푣 = 퐺푀 푟 ，周期为： ，因为周 期相同，则半径相等，由此可知环绕速度的大小与高轨地球同步静止轨道卫星相等，故 B 正确； C.根据万有引力提供向心力퐺푀푚 푟2 = 푚푎可知，向心加速度为：푎 = 퐺푀 푟2 ，由此可知半径越大，向心加速度越小，所以高 轨倾斜轨道卫星的向心加速度比中轨地球轨道卫星小，故 C 错误； D.由于卫星所受地球的引力与卫星的质量有关，由于不知道卫星质量关系，所以不能确定高轨倾斜轨道卫星所受地 球引力的大小与高轨地球同步静止轨道卫星所受引力大小关系，故 D 错误。 故选 B。第 13 页，共 20 页 13.【答案】B 【解析】解：AD、一切物体均在辐射红外线，温度不同的物体辐射的红外线强弱不同，根据红外线属于电磁波，根 据电磁波谱的排列顺序可知，红外线的波长大于红光的波长，故 AD 错误； B、红外线具有热效应，照射到物体上可以使物体温度升高，故 B 正确； C、人们利用红外线来实行遥感，是因为红外线波长长，更容易发生衍射，并不是因为红外线的穿透能力强，故 C 错误。 故选：B。 一切物体均在辐射红外线。 根据电磁波谱的排列顺序可知，红外线波长比红光长。 红外线具有热效应。 红外线的波长长，穿透能力弱。 此题考查了红外线的相关特性，明确自然界所有的物体，无时无刻不在向外发出辐射能量，红外线具有热效应，波 长长，衍射现象明显。 14.【答案】D 【解析】【分析】 本题考查原子结构和原子核的相关知识，跨度较大，解题关键是需要熟悉相关的知识概念并和题目内容联系起来。 【解答】 A. 1896年贝可勒尔发现天然放射现象揭开原子核内部信息，认为原子核是可分的，从原子核内部释放的射线有훼射 线、훽射线和훾射线，没有 X 射线，选项 A 错误； B. 查德威克通过훼粒子轰击铍核(94Be)获得碳核(126 C)的实验发现了中子，汤姆孙首先发现了电子，从而说明原子有复 杂的结构，选项 B 错误； C. 玻尔理论只成功解释了氢原子光谱规律，其局限性在于保留了经典粒子的观念，选项 C 错误； D. 德布罗意把光的波粒二象性推广到实物粒子，认为实物粒子也具有波动性，选项 D 正确． 15.【答案】D 【解析】【分析】 热辐射是物体由于具有温度而辐射电磁波的现象．温度较低时热辐射，主要以不可见的红外光进行辐射；热辐射不 是仅仅辐射一种波长的电磁波；根据波长与频率的关系判断 BC 选项；由题目给定的关系判刑 D 选项。 本题主要考查波长、波速及频率的关系，注意热力学温度与摄氏温度的区别。 【解答】 A.由黑体辐射强度随波长变化的关系知热辐射不是仅仅辐射一种波长的电磁波；故 A 错误； B.随着体温升高，人体辐射的红外线的频率和强度都增加，而波长变短；故 B 错误； C.温度升高，人体辐射强度的最大值对应的波长变小，频率增大；故 C 错误； D.由푇휆푚 = 2.9 × 10― 3 푚·퐾，푇 = 푡 +273 퐾。可得体温约为38.8℃；故 D 正确； 故选 D。 16.【答案】D 【解析】【分析】 此题考查了人造卫星的相关规律，解决本题的关键是理解第一宇宙速度的物理意义，明确同步卫星的特点。 考察同步卫星的运动规律，难度一般． 【解答】 A.该卫星入轨后的运行速度小于第一宇宙速度，故 A 错误； B.该卫星入轨后的角速度等于地球自转角速度，故 B 错误； C.三颗静止轨道卫星入轨后不可实现对全球的全面通讯覆盖，故 C 错误； D.卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度，故 D 正确。 故选 D。第 14 页，共 20 页 17.【答案】C 【解析】【分析】 由于两次乒乓球垂直撞在竖直墙面上，该运动的逆运动为平抛运动，结合平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动 规律分析求解。 根据速度合成规律可分析撞击墙壁的速度大小。 此题考查了平抛运动的规律，应采用逆向思维，将斜抛运动变为平抛运动处理，知道平抛运动在水平方向和竖直方 向上的运动规律。 【解答】 A.将乒乓球的运动反向处理，即为平抛运动，竖直方向上为自由落体运动，由题意可知，运动过程中高度较小的， 运动时间较短，因此球在这两次从飞出到撞击墙壁前的过程中，在空中的时间不相等，故 A 错误； B.乒乓球反向做平抛运动，在水平方向做匀速直线运动，水平射程相等，高度较小的，运动时间短，水平分速度较 大，即乒乓球撞击墙壁的速度较大，故 B 错误； D.乒乓球反向做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，高度较小的，抛出时速度的竖直分量较小，故 D 错误； C.根据速度的合成可知，高度较小的，水平速度大，竖直速度小，故抛出时的初速度大小不能确定，有可能相等， 故 C 正确。 故选 C。 18.【答案】BCE 【解析】解：A、布朗运动是因为固态或液态颗粒受到气体分子无规则热运动撞击导致的，不是气体浮力作用的结 果，故 A 错误； B、大颗粒，因为颗粒重力的作用，沉降迅速，故 B 正确； C、做布朗运动时，固态或液态颗粒越小，受到气体分子无规则撞击的不平衡性越明显，布朗运动越剧烈，故 C 正 确； D、布朗运动是指悬浮在液体或气体的中固体小颗粒的无规则运动，不是气体介质分子的无规则的运动，故 D 错误； E、在布朗运动中，颗粒无规则运动的轨迹反映了分子的无规则运动，故 E 正确； 故选：BCE。 布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是分子的无规则运动，形成的原因是由于液体或气体分子对悬浮微粒无规则 撞击引起的，液体温度越高颗粒越小，布朗运动越激烈。 本题考查的是布朗运动，特别要明确布朗运动既不是颗粒分子的运动，也不是液体或气体分子的运动，而是液体或 气体分子无规则运动的反映。 19.【答案】BCE 【解析】解：A、任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，故传播速度相同，故 A 错误； B、因 5G 信号的频率更高，则波长小，故 5G 信号更不容易发生明显的衍射现象，因此 5G 信号相比于 4G 信号更 不容易绕过障碍物，所以 5G 通信需要搭建更密集的基站，故 B 正确； C、两种不同频率的波不能发生干涉，故 C 正确； D、电磁波均为横波，故 D 错误； E、电磁波具有波粒二象性，故 E 正确。 故选：BCE。 明确电磁波的性质，知道电磁波在真空中传播速度均为光速，并且电磁波为横波；明确光的光粒二象性，知道频率 越大粒子性越明显；波长越大，波动性越明显。 本题考查波粒二象性以及电磁波的传播和接收规律，注意明确波长越长波动性越明显，而频率越高粒子性越明显。 20.【答案】BD 【解析】【分析】 本题考查了牛顿第二定律、功率及运动学基本公式的应用，要求同学们能正确对分析器进行受力分析并能结合几何 关系求解，难度适中。 起飞时，飞行器受推力和重力，两力的合力与水平方向成30°角斜向上，根据几何关系求出合力，由牛顿第二定律第 15 页，共 20 页 求出加速度、动力大小；根据瞬时功率公式计算瞬时功率；推力方向逆时针旋转30°后，根据受力关系，得出飞机 运到情况。 【解答】 퐴퐵.如图所示： ； 设飞机发动机动力为 F，动力与飞机重力的合力为퐹合，则由几何关系可得퐹合 = 푚푔，则由牛顿第二定律可得飞机加 速度大小为푎 = 퐹合 푚 = 푔，퐹 = 2푚푔cos30∘ = 3푚푔，故 A 错误，B 正确； C.t 时刻飞机速度大小为푣 = 푔푡，此时飞机动力的瞬时功率大小为푃 = 3푚푔cos 30∘ ⋅ 푔푡 = 3 2푚푔2푡，故 C 错误； D.如图所示： ； 当动力大小调节为 mg，方向逆时针旋转30°，刚好与飞机重力平衡，故飞机将匀速直线飞行，故 D 正确。 故选 BD。 21.【答案】(1)2.5 (2)① ； ②푅；③ 1 푘푅푉 ， 푏 푘 ― 푅푉 【解析】(1)【分析】 本题考查电流定义式以及电功公式的灵活应用，关键是根据表格得出有用的数据。 【解答】 根据表中数据可知，电池最多放出的电荷量： 푄 = 7퐴ℎ = 7퐴 × 3600푠 = 2.52 × 104퐶； 该电池储存的电能： 푊 = 푈푄 = 24푉 × 2.52 × 104퐶 = 6.048 × 105퐽， 由푊 = 푈퐼푡可知，该电池维持患者正常呼吸的工作时间： 푡 =   푊 푈퐼    =   6.048 × 105퐽 24푉 × 2.8퐴    = 9000푠 = 2.5ℎ。 故答案为：2.5 (2)【分析】 ①根据所给器材和原理画出电路即可；②③根据闭合电路欧姆定律和图像得出1 푈 ― 푅图像，并结合斜率和纵截距求 解即可。第 16 页，共 20 页 本题是常规的电学实验的考查，中等难度，注意图像法的使用。 【解答】 ①测量电路图如图所示： ②根据电路图结果得出 푈 푅푉 = 퐸 푅푉 + 푅 + 푟 得出：1 푈 = 푅푉 + 푅 + 푟 푅푉퐸 = 푅 푅푉퐸 + 푅푉 + 푟 푅푉퐸 故图像的横坐标应为 R ③根据②中的表达式和图像可得： 1 푅푉퐸 = 푘，푏 = 푅푉 + 푟 푅푉퐸 得出电动势为퐸 = 1 푘푅푉 内阻为：푟 = 푏 푘 ― 푅푉 故答案为：①见上图；②푅；③ 1 푘푅푉 ，푏 푘 ― 푅푉 22.【答案】解：(1)根据题意和图像可知0～푡0做匀加速运动，푡0～5 푠做匀速直线运动，则：푣 = 푥2 ― 푥1 푡 ― 푡0 ，푥1 = 0 + 푣 2 푡0 解得：푡0 = 2푠 (2)根据푥1 = 1 2푎푡0 2解得：푎 = 4푚/푠2 【解析】本题主要考查了푥 ― 푡图像以及运动学公式的应用，难度一般，基础题。 (1)根据题意和图像可知0～푡0做匀加速运动，푡0～5 푠做匀速直线运动，根据图像的斜率和平均速度与位移的公式求 出푡0的数值； (2)根据位移时间公式求出该同学在0～푡0时间内的加速度大小。 23.【答案】解：(1)无人机匀速上升的高度：ℎ2 = 푣푡2 ① 无人机匀减速上升的高度：ℎ3 = 푣 2푡3   ② 无人机匀加速上升的高度：ℎ1 = ℎ ― ℎ2 ― ℎ3 ③ ℎ1 = 푣 2푡1 ④ 联立①②③④，解得：푡1 = 5푠。 (2)货物匀加速上升的过程中，无人机对货物的作用力最大， 设货物匀加速上升的加速度为 a：푣2 = 2푎ℎ1 ⑤ 由牛顿运动定律得： 퐹 ― 푚푔 ― 0.02푚푔 = 푚푎 ⑥ 联立③⑤⑥，解得：퐹 ≈ 15.3 N。 答：(1)无人机匀加速上升的高度是2.5푚； (2)上升过程中，无人机对货物的最大作用力是15.3푁。 【解析】(1)无人机先做匀加速运动，接着做匀速运动，最后做匀减速运动，根据位移公式分别求出匀速和减速的 位移，从而得到匀加速上升的高度。第 17 页，共 20 页 (2)货物匀加速上升的过程中，无人机对货物的作用力最大，先由运动学公式求得加速度，再由牛顿第二定律求解。 本题是牛顿第二定律和运动学公式的综合应用，重点在于确定好无人机各段的运动情况，把握各个过程之间的联系， 如位移关系、速度关系。 24.【答案】(1)可以；不违背；违背； (2) 解：(ⅰ)设应打气 n 次，则有 푝1 = 1푎푡푚，푉1 = 160푐푚3 ⋅ 푛 +2퐿 = 0.16푛퐿 +2퐿 푝2 = 3푎푡푚，푉2 = 2퐿 根据玻意耳定律得푝1푉1 = 푝2푉2， 解得：푛 = 25 (ⅱ)由题意可知푉1′ = 2퐿，푝1′ = 3푎푡푚，푝2′ = 1푎푡푚， 根据玻意耳定律得：푝1′푉1′ = 푝2′푉2′， 解得：푉2′ = 6퐿 剩下的药液푉 = 15퐿 ― 6퐿 = 9퐿。 (ⅲ)气体对外做功而内能不变，根据热力学第一定律可得气体吸热。 答：(ⅰ)要使喷雾器内气体压强增大到 3atm，打气筒应打气的次数 n 为 25 次； (ⅱ)若压强达到 3atm 时停止打气，并开始向外喷药，那么当喷雾器不能再向外喷药时，桶内剩下的药液的体积为 9L； (ⅲ)打开喷雾阀门，喷雾过程中封闭气体可以看成等温膨胀，此过程气体是吸热。 【解析】(1) 【分析】 本题考查了热力学第二定律。热力学第二定律两种表述： ①通过一定方式可以使热量从低温物体传递到高温物体。 ②不可能从单一热源吸收热量并全部用来做功，而不引起其他变化。 【解答】 热量由高温物体传向低温物体，而相反的过程，即使不违背能量守恒定律，也不能自发地进行，通过一定方式可以 使热量从低温物体传递到高温物体。 第二类永动机：从单一热源吸收的热量，可以全部用来做功，而不引起其他变化的机器。即：效率휂 = 100%的机器。 第二类永动机不违背能量守恒定律，但违背热力学第二定律，是不可能制成的。 故答案为：可以；不违背；违背。 (2) (ⅰ)设应打气 n 次，根据玻意耳定律得푝1푉1 = 푝2푉2，可以求出 n； (ⅱ)由题意可知푉1′ = 2퐿，푝1′ = 3푎푡푚，푝2′ = 1푎푡푚，根据玻意耳定律得：푝1′푉1′ = 푝2′푉2′，可以求出푉2′，从而求出 剩下的药液； (ⅲ)气体对外做功而内能不变，根据热力学第一定律可得气体吸热。 本题考查了热力学第一定律、玻意耳定律等知识点。抓住理想气体不变的状态参量，选择相应的气体实验定律是解 题的关键。 25.【答案】解：(1)升空加速过程中，货物的受力情况如图所示： 则有：퐹1 ― 푓 ― 푚푔 = 푚푎，解得퐹1 = 61푁 ； (2)水平加速过程中，货物的受力情况如图所示：第 18 页，共 20 页 则有：퐹푦 = 푚푔，퐹푥 ― 푓 = 푚푎， 无人机对货箱作用力的大小퐹2 = 퐹푥 2 + 퐹푦 2 = 2621푁； (3)若加速至最大速度，则通过的距离为： 푠0 = 푣푚 2 2푎 = 25푚，由于푠0 > ℎ，故不能加速至最大速度，应前半程匀加速，后半程匀减速，时间才能最短。则有：ℎ 2 = 1 2푎푡1 2，ℎ 2 = 1 2푎푡2 2，푡 = 푡1 + 푡2，联立解得沿竖直方向降落过程所用的最短时间푡 = 6푠。 【解析】该题主要考查牛顿第二定律、运动学相关知识。分析好物理情景和受力情况是解决本题的关键。 (1)对升空加速过程中，货物的受力情况进行分析，由牛顿第二定律求解无人机对货箱作用力퐹1的大小； (2)对水平加速过程中，货物的受力情况进行分析，由牛顿第二定律求解无人机对货箱作用力퐹2的大小； (3)分析判断什么情况沿竖直方向降落过程所用的时间最短，应用运动学公式求解时间。 26.【答案】解：(1)设喷雾器的截面积为 S，室内温度为푇1，气体压强为푝1， 根据平衡可得：푝1 = 푝0 + 휌푔 ⋅ ℎ 2 气体体积为：푉0 = 푆 ⋅ ℎ 2，保持不变， 故气体做等容变化，根据查理定律：푝0 + 휌푔 ⋅ ℎ 2 푇1 = 푝0 푇0 解得：푇1 = (1 + 휌푔 ℎ 2푝0 )푇0； (2)以充气结束后喷雾器内空气为研究对象，排完液体后，压强为푝2，体积为푉2。 若此气体经等温度变化，压强为푝1时，体积为푉3， 根据平衡可得：푝2 = 푝0 + 휌푔ℎ 根据玻意耳定律可得：푝1푉3 = 푝2푉2 同温度下同种气体的质量比等于体积比，设打进气体质量为 △ 푚： △ 푚 푚0 = 푉3 ― 푉0 푉0 解得： △ 푚 푚0 = 2푝0 + 3휌푔 ℎ 2푝0 + 휌푔 ℎ 答：(1)室内温度为(1 + 휌푔 ℎ 2푝0 )푇0； (2)充入空气与原有空气的质量比为2푝0 + 3휌푔 ℎ 2푝0 + 휌푔 ℎ 。 【解析】(1)根据水面的高度差列压强的平衡方程，忽略喷雾管的体积，故为等容变化，再根据查理定律即可求出 室内的温度； (2)根据平衡和玻意耳定律可得求出水完全流出时喷雾器内空气的压强，求出初始状态喷雾器内的气体的压强等于 末态压强时的体积，再利用同温度下同种气体的质量比等于体积比，即可求出充入空气与原有空气的质量比。 本题为气体定律的综合运用，解题关键是要分析好过程，选择合适的规律解决问题，(2)问为变质量问题，运用等 效替代法，同温度下同种气体的质量比等于体积比，难度较大。 27.【答案】解：(1)粒子轨迹如图所示：第 19 页，共 20 页 由几何关系得：푟 = 푅푡푎푛60° = 3푅 粒子做圆周运动，由洛伦兹力提供向心力得：푞푣퐵1 = 푚푣2 푟 联立解得：퐵1 = 3푚푣 3푞푅 由左手定则可知，磁感应强度方向垂直纸面向里； (2)粒子的轨迹如图所示： 由几何关系可知，粒子刚经过 aO 时，与 O 点距离为：푑 = 2푟푠푖푛60° ― 푟 = (3 ― 3)푅 保持퐵1方向不变，改变퐵1大小，由洛伦兹力提供向心力得： 푞푣퐵1 = 푚 푣2 푟1 同时改变퐵2的大小，由洛伦兹力提供向心力得： 푞푣퐵2 = 푚 푣2 푟2 考虑周期性有：푘 ⋅ 2푟1 + 푘 ⋅ 2푟2 = 푑 联立解得： 1 퐵1 + 1 퐵2 = (3 ― 3)푞푅 2푘푚푣 其中 k 取 1、2、3…… (3)粒子运动轨迹如图所示且由几何关系得： 其中휃 = 30°，利用余弦定理可得：푟 = 2푅 又洛伦兹力提供向心力得：푞푣퐵2 = 푚푣2 푟第 20 页，共 20 页 解得：퐵2 = 푚푣 2푞푅 答：(1)磁感应强度퐵1的大小为 3푚푣 3푞푅 ，方向为垂直纸面向里； (2)퐵1与퐵2大小满足的关系式为 1 퐵1 + 1 퐵2 = (3 ― 3)푞푅 2푘푚푣 ； (3)磁感应强度퐵2的大小为 푚푣 2푞푅。 【解析】(1)由洛伦兹力提供向心力以及几何关系求得퐵1的大小和方向； (2)为了使粒子能回到 O 点，应用几何关系及洛伦兹力提供向心力，根据粒子运动的周期性求得퐵1与퐵2大小满足的 关系式； (3)퐵1大小方向均不变，改变퐵2的大小，且使其方向与原来相反，最终粒子从右半圆射，且粒子射出磁场时的速度 方向相对刚进入右半圆时偏转了30°，利用利用余弦定理求得퐵2的大小。 本题考查的是带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动，关键是利用几何关系以及余弦定理求得粒子做匀速圆周运动 的半径。 28.【答案】(1)퐴퐵퐸； (2)解：(ⅰ)设气罐的最大压强为푝푚，则푝푚푆 = 퐹푚 不考虑气体温度变化，则푛푝0푉0 + 푝0푉 = 푝푚푉 解得：푛 = (퐹0 ― 푝0푆)푉 푝0푉0푆 。 (ⅱ)设放出的气体集中到一起，压强为푝′，体积为푉′， 则푝푚푉 = 푝′(푉 + 푉′) 故质量之比为 푉 푉 + 푉′ = 푝′푆 퐹0 ． 【解析】(1) 【分析】 本题主要考查分子势能，内能，布朗运动，气体压强的微观解释，液体温度下汽化，分子平均动能不变，但吸收能 量，分子势能增大，内能变大；气体对外做功，内能减小；布朗运动在显微镜下才能看到。 【解得】 A.液体消毒剂同温度下汽化后，其分子平均动能不变，但吸收能量，分子势能增大，内能变大．故 A 正确； B.喷嘴使气体突然高速喷出体外时，体积急剧膨胀，对外做动，内能减少，且温度会降低，故 B 正确； C.在阳光下到处漂浮的灰尘，飞沫，时随气流的运动，不是布朗运内，而布朗运动在显微镜下才能看到，故 C 错误； D.因为车内温度未知，即分于平均动能(速率)未知，故无法判断车内平均每个空气分子对气壁的撞击力与车外空气 分子的平均撞击力的大小关系，故 D 错误； E.水银体温计利用的是水银的热胀冷缩，与它处的位置和运动状志无关，故 E 正确． 故选 ABE。 (2)本题主要考查理想气体状态方程，解决本题的关键在于搞清气体变化的类型，从而选择合适的方程求解。 (ⅰ)气泵活塞压缩 n 次气体，不考虑温度变化，可认为是等温变化，注意气缸内原理就有体积为 V 的气体，从而求 解压缩的次数； (ⅱ)放出的气体集中到一起，压强为푝′，体积为푉′，相当于气体做等温变化，利用气体体积比求出气泵重新自动启 动前留在气罐内气体的质量与气罐内压强最大时气体质量之比。