浙江省湖州2023-2024学年高二下学期第二次阶段性测试物理试卷含答案

浙江省湖州2024学年第二学期高二年级阶段性测试
物理（答案在最后）
考生须知：
1．全卷分试卷和答卷。

试卷3页，答卷2页，共5页。

考试时间90分钟，满分100分。

2．本卷的答案必须做在答卷的相应位置上，做在试卷上无效。

3．请用黑色水笔或钢笔将班级、序号、姓名、座位号分别填写在答卷的相应位置上。

10m/s。

4．可能用到的相关公式或参数：重力加速度g均取2
一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。

每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1.下列单位属于国际制基本单位且对应的物理量一定为标量的是（）
A.K
B.T
C.N
D.J
【答案】A
【解析】
【详解】A．K是热力学温度单位，热力学温度单位属于国际制基本单位，对应的物理量是热力学温度，热力学温度是标量，A正确；
B．T是磁感应强度单位，在国际单位制中属于导出单位，对应的物理量是磁感应强度，磁感应强度是矢量，B错误；
C．N是力的单位，在国际单位制中属于导出单位，对应的物理量是力，力是矢量，C错误；
D．J是功的单位，在国际单位制中属于导出单位，对应的物理量是功，功是标量，D错误。

故选A。

2.在抗击新冠病毒的过程中，广泛使用了红外体温计测量体温，如图所示。

下列说法正确的是（）
A.当体温超过37.3℃时人体才辐射红外线
B.当体温超过周围空气温度时人体才辐射红外线
C.红外体温计是依据体温计发射红外线来测体温的
D.红外体温计是依据人体温度越高，辐射的红外线强度越大来测体温的
【答案】D
【解析】
【详解】AB．凡是温度高于绝对零度的物体都能产生红外辐射，故人体一直都会辐射红外线，故A错误，B错误；
CD．人身体各个部位体温是有变化的，所以辐射的红外线强度就会不一样，温度越高红外线强度越高，温度越低辐射的红外线强度就越低，所以通过辐射出来的红外线的强度就会辐射出个各部位的温度；红外体温计并不是靠体温计发射红外线来测体温的，故C错误，D正确。

故选D。

3.如图所示，发电机的矩形线框绕对称轴OO′以一定的转速匀速转动，同时给外电阻R供电。

取线框处于中性面时开始计时，则流过电阻的电流图像，下列正确的是（）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】发电机的矩形线框在匀强磁场中匀速转动，并且取线框处于中性面时开始计，所以产生的是正弦式交流电，但图中是换向器给外电阻R供电，使始终有电流流过电阻，但流过电阻的电流方向不发生变化。

故选A。

t=时LC回路4.如图所示，单刀双掷开关S先打到a端让电容器充满电。

0=t时开关S打到b端，0.02s
中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值，则（）
A.LC 回路中电流的周期为0.02s
B.LC 回路中电流最大时电容器中电场能最大
C. 1.01s t =时线圈中自感电动势最小
D. 1.01s t =时回路中电流沿顺时针方向【答案】C 【解析】
【详解】A ．在一个周期内，电容器充电两次，放电两次，0.02s 时LC 回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值，此时经历了充放电各一次，故LC 回路的周期为0.04s ，故A 错误；
B ．根据L
C 振荡电路的充放电规律可知，电容放电完毕时，回路中的电流最大，磁场能最大，电场能最小，故B 错误；C
D ．根据
1
1.01s 254
t T T
==+可知此时电容器逆时针放电结束，回路中逆时针的电流最大，磁场能最大，电场能最小，电流的变化率最小，即自感电动势最小，故C 正确，D 错误。

故选C 。

5.2022年北京将举行第24届冬季奥运会，跳台滑雪是热门项目。

跳台滑雪可简化为如下示意图，运动员从平台末端a 点以某一初速度水平滑出，在空中运动一段时间后落在足够长的斜坡上b 点，不考虑空气阻力，视运动员为质点，则运动员在空中运动过程中（
）
A.在相等的时间间隔内，运动员竖直方向下落高度相等
B.在相等的时间间隔内，动量的改变量相等
C.在下落相等高度的过程中，动量的改变量相等
D.若初速度加倍，则在空中运动的时间也加倍，落点到a 点的距离也加倍
【答案】B 【解析】
【详解】A ．平抛运动竖直分运动是自由落体运动，是匀加速运动，故在相等的时间间隔内竖直分位移一定不相等，即在相等的时间间隔内，运动员竖直方向下落高度不相等，故A 错误；
B ．运动员做平抛运动，只受重力，是恒力，根据动量定理，动量的改变量等于合力的冲量，任意相等时间合力的冲量相等，故任意相等时间动量的改变量相等，故B 正确；
C ．平抛运动竖直分运动是自由落体运动，是匀加速运动，在下落相等高度的过程中，时间一定不相等，故在下落相等高度的过程中，合力的冲量一定不相等，动量的增加量一定不相等，故C 错误；
D ．运动员做平抛运动，设斜面与水平方向的夹角为θ，则有
tan 2y gt x v θ=
=解得
02tan v t g
θ=
落点到a 点的距离
2
0022sin cos cos cos v t v x
L g θθθθ
===
若初速度加倍，则在空中运动的时间加倍，落点到a 点的距离为原来的4倍，故D 错误。

故选B 。

6.水刀切割具有精度高、无热变形、无毛刺、无须二次加工以及节约材料等特点，因此得到广泛应用。

若横截面直径为d 的水流以速度v 垂直射到要切割的钢板上，碰到钢板后水的速度减为零，已知水的密度为ρ，则钢板受到水的冲力大小为（）
A.2d v
πρ B.22
d v πρC.
21
4
d v πρ D.
221
4
d v πρ【答案】D 【解析】
【详解】设时间t 内有体积V 的水打在钢板上，这些水的质量为
21
4
m V Svt d vt
ρρπρ==⋅=以这部分水为研究对象，它受到钢板的作用力为F ，以水运动的方向为正方向，由动量定理可得
-Ft =0-mv
解得
221
4
mv F d v t πρ=
=故选D 。

7.一定质量的理想气体从状态A 依次经过状态B 、C 和D 后又回到状态A 。

其中C →D →A 为等温过程。

该循环过程如图所示，下列说法不正确的是（
）
A.A →B 过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增加
B.B →C 过程中，气体分子内能减少
C.状态A 和状态C ，气体分子平均动能相同
D.气体状态变化的全过程中，气体对外做的功等于该图像围成的面积【答案】A 【解析】
【详解】A ．A →B 过程中，气体压强不变，体积变大，温度升高，则气体分子的平均速率变大，碰撞力变大，而气体的分子数密度减小，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减小，选项A 错误；B ．B →C 过程中，气体体积不变，压强减小，温度降低，则分子内能减少，选项B 正确；C ．状态A 和状态C ，气体的温度相同，则气体分子平均动能相同，选项C 正确；D ．根据
W p V
=∆可知，A →B 气体对外做的功
100000
4(4)12W p V V p V =-=B →C 气体体积不变，则
20
W =C →A 气体体积减小，外界对气体做的功
3W p V
=-∆其值等于曲线与横轴围成的面积，则气体状态变化的全过程中气体对外做的功等于该图像围成的面积，选项D 正确。

故选A 。

8.某个小型水电站远程输电模拟电路如图所示，发电机输出电压为1250V U =，输出功率为200kW ，输电线总电阻为8r =Ω，其中升压变压器原、副线圈的匝数比12:1:16n n =，降压变压器原副线圈匝数比
34:180:11n n =。

若不计变压器损失的能量。

下列说法中错误的是（
）
A.高压输电线上电流为50A
B.用电器两端电压4220V U =，高压输电线上损失的功率为20kW
C.高压输电线上损失的功率为2000W
D.若用户端工作的用电器数量增加，则用户端获得电压变小【答案】C 【解析】
【详解】A ．根据题意可得
31
1120010A 800A
250
P I U ⨯===所以高压输电线上电流为
21211
800A 50A 16
n I I n =
=⨯=故A 正确，不符合题意；BC ．高压输电线上损失的功率为
2220kW
P I r ∆==211216
250V 4000V 1
n U U n =
=⨯=
3223600V U U I r =-=4334113600V 220V 180
n U n =
=⨯=故B 正确，不符合题意，C 错误，符合题意；
D ．若用户端工作的用电器数量增加，则负载电阻减小，输电回路中的等效电阻减小，升压变压器的副线圈电压不变，则输电回路中的电流增大，线路损失电压增大，降压变压器原副线圈中的电压减小，故D 正确，不符合题意。

故选C 。

9.如图所示，ABCD 是一直角梯形棱镜的横截面，位于截面所在平面内的一束光线由O 点垂直AD 边射入。

已知棱镜的折射率n =
，8cm AB BC ==，2cm OA =，60OAB ∠=︒（
）
A.光线第一次从AB 面射出棱镜
B.光线第一次从BC 面射出棱镜
C.光线第一次从棱镜出射点距C 点
cm 3
D.光线第一次从棱镜出射点距C 点4cm 【答案】C 【解析】
【详解】AB ．第一次射到AB 面上的入射角为60°，大于临界角，所以发生全反射，反射到BC 面上，入射角为60°，又发生全反射，射到CD 面上的入射角为30°根据折射定律得
sin sin 30n θ=
︒
解得
θ=45°
即光从CD 边射出，与CD 边成45°斜向左下方，故AB 错误；
CD．根据几何关系得
AF=4cm
则
BF=4cm
∠BFG=∠BGF
则
BG=4cm
所以
GC=4cm
所以
3
CE
4cm
3
故C正确，D错误；
故选C。

10.一开口向下导热均匀直玻璃管，通过细绳悬挂在天花板上，玻璃管下端浸没在固定的水银槽中，管内外水银面高度差为h，该装置从同一天的中午到夜晚，下列说法正确的（）
A.相比中午，夜晚细绳的拉力变小
B.相比中午，夜晚细绳的拉力增大
C.相比中午，封闭气体压强增大
D.相比中午，封闭气体内能增大
【答案】B
【解析】
【详解】ABC ．设封闭气体的压强为p ，玻璃管质量为m ，对玻璃管受力分析可知
0()T p p S mg ghS mg
ρ=-+=+即绳的拉力等于管的重力和管中高出液面部分水银的重力，相比中午，夜晚环境温度降低，封闭气体的压强减小，根据
0p p gh
ρ=-可知，h 增大，故绳拉力增大，故AC 错误，B 正确；
D ．相比中午，夜晚环境温度降低，封闭气体内能减小，故D 错误。

故选B 。

11.小明同学设计了一种测温装置，
用于测量室内的气温（室内的气压为一个标准大气压气压，相当于76cm 汞柱产生的压强），结构如图所示，大玻璃泡A 内有一定量的气体，与A 相连的B 管插在水银槽中，管内水银面的高度x 可反映泡内气体的温度，即环境温度，当室内温度为27℃时，B 管内水银面的高度为16cm ，B 管的体积与大玻璃泡A 的体积相比可忽略不计，则以下说法正确的是（
）
A.该测温装置利用了气体的等压变化的规律
B.B 管上所刻的温度数值上高下低
C.B 管内水银面的高度为22cm 时，室内的温度为-3℃
D.若把这个已经刻好温度值的装置移到高山上，测出的温度比实际偏低【答案】C 【解析】
【详解】A ．根据受力分析可知
A 0
p x p +=又B 管的体积与大玻璃泡A 的体积相比可忽略不计，故可知气体做等容变化，故A 错误；B ．温度越高,由p
C T
=可知压强越大，故而温度越高，刻度x 的数值就越小，应为上低下高，故B 错误；C ．由
A10p x p +=A254cmHg
p =得
A160cmHg p =A254cmHg
p =又
12
12A A p p T T =1300K
T =得
2270K 3T ==-℃
故C 正确；
D.若把该装置放到高山上，0p '会减小，0A x p p =''-会减小，根据刻度上低下高，测出的温度偏高。

故D 错误。

故选C 。

12.男女双人滑冰是颇具艺术性的冰上运动项目。

在某次比赛的一个小片段中，男女运动员在水平冰面上沿同一直线相向滑行，且动能恰好相等，男运动员的质量为女运动员的1.44倍，某时刻两者相遇。

为简化问题，在此过程中两运动员均可视为质点，且冰面光滑。

则（
）
A.两者相遇时男运动员对女运动员的作用力通常要大于女运动员对男运动员的作用力
B.两者相遇后的总动能一定等于相遇前的总动能
C.两者相遇过程中受到的冲量大小一定相等
D.女运动员相遇前后的动量大小之比为14:1
【答案】C 【解析】
【详解】A ．根据牛顿第三定律得，两者相遇时男运动员对女运动员的作用力等于女运动员对男运动员的作用力，故A 错误；
B ．两者相遇后一起运动，属于完全非弹性碰撞，系统损失的动能最大，所以相遇后二者的总动能小于相遇前的总动能，故B 错误；
C ．两者相遇过程中相互作用力大小相等、方向相反，作用时间相同，则受到的冲量大小一定相等，故C 正确；
D ．根据2
k 12
E mv =
可知碰撞前女运动员的速度为男运动员的1.2倍，设碰撞前女运动员的动量大小为11p mv =，则男运动员的动量大小为
1
211.44 1.21.2
v p m mv =⨯
=设碰撞后共同速度为v 共，规定男运动员运动方向为正方向，根据动量守恒定律可得
21 2.44p p mv -=共
解得
1
1
12.2
mv mv =
共所以女运动员相遇前后的动量大小之比为
112.2
1
mv mv =共故D 错误。

故选C 。

13.根据万有引力理论，密度均匀球壳对内部的物体引力为0，如图所示，物体m 沿两条路径到达地球对面的B 处。

路径1：从A 处静止释放后，穿过地心到达B ，用时1t ，路径2：设想物体为一近地卫星，从A 处
做近地飞行到达B ，用时2t 。

已知一个弹簧振子的回复系数k ，质量为m ，则其振动周期为2，则下列
说法正确的是（
）（以上运动不计任何阻力，不考虑地球自转，且假设地球密度均匀）
A.物体沿路径1从A 到B ，先匀加速后匀减速
B.物体沿路径1从A 到B ，在经过O 点时速度最大
C.12t t <
D.12t t >【答案】B 【解析】
【详解】AB ．设地球的密度为ρ，地球的半径为R ，物体沿路径1运动时，当物体离地心O 距离为x ，物体受到的万有引力提供大小为
3224433
G x m
GM m F G m x x x x ρππρ'===⋅∝且引力方向总是指向地心O ，可知物体沿路径1以地心O 为平衡位置做简谐运动，物体沿路径1从A 到B ，先做加速度逐渐减小的加速运动，在做加速度逐渐增大的减速运动，在经过O 点时速度最大，故A 错误，B 正确；
CD ．物体沿路径1运动时，物体受到的万有引力提供大小为
4
3
F G m x kx
πρ=⋅=可知物体沿路径1从A 到B 的时间为
11111324
22
23
m
t T G G m ππ
ρ
πρ==⨯=
近地卫星绕地球做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力可得
2
224GMm m R R T
p =可得
T ===
可知物体沿路径2从A 到B
的时间为
212t T ==
则有
12
t t =故CD 错误。

故选B 。

二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3分，共6分。

每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。

全部选对的得3分，选对但不选全的得1分，有选错的得0分）
14.下列说法正确的是（
）
A.水波、声波和电磁波等一切波都能发生干涉和衍射
B.只要波源不动，观察者接收到的波的频率就跟波源发出的频率一样
C.可以从单一热库中吸收热量，使之完全变成功
D.在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫解调【答案】AC 【解析】
【详解】A ．水波、声波和电磁波等一切波都能发生干涉和衍射，故A 正确；
B ．波源不动，但观察者相对波源靠近或远离，根据多普勒效应可知，观察者接收到的波的频率跟波源发出的频率不一样，故B 错误；
C ．根据热力学第二定律可知，可以从单一热库中吸收热量，使之完全变成功，但会引起其他变化，故C 正确；
D ．在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制，故D 错误。

故选AC 。

15.如图甲所示，A 、B 、P 是同一水平面内的三个点，有两列性质相同且振动均沿竖直方向的横波Ⅰ、Ⅱ在同一介质中分别沿着AP 和BP 方向传播，已知A 与P 相距40cm ，B 与P 相距30cm ，在0=t 时刻，两列波同时分别传到A 、B 两点，A 、B 两点的振动图象如图乙、丙所示，在2s =t 时刻，横波Ⅰ传播到P 点，则以下说法正确的是（
）
A.两列波的波长均为0.2m
B.P 点为振动减弱点且振幅为5cm
C. 3.5s t =时P 点在平衡位置且向下振动
D. 3.5s t =内P 点通过的路程为180cm
【答案】ACD 【解析】【分析】
【详解】A ．由题意可知，2s 时间波传播40cm ，则波速
0.2m/s x
v t
=
=因两列波的周期均为T =1s ，则波长均为
=0.2m
vT λ=选项A 正确；
B ．因为AP =2λ，BP =1.5λ，即P 点到AB 的距离之差等于半波长的奇数倍，且两列波的振动方向相反，可知P 点为振动加强点，振幅为25cm ，选项B 错误；
C ． 3.5s t =时由波Ⅰ在P 点引起的振动位移为零，方向向下，由波Ⅱ在P 点引起的振动位移为零，方向也向下，则P 点在平衡位置且向下振动，选项C 正确；
D ．当波Ⅰ传到P 点时，波Ⅱ在P 点已经振动了0.5s ，经过的路程为2A 2=30cm ；等到波Ⅰ传到P 点时，因P 点振动加强，振幅为A =25cm ， 3.5s t =内P 点两列波叠加共同振动了1.5个周期，则通过的路程为8A =154150cm .A ⨯=，则 3.5s t =内P 点通过的路程为180cm ，选项D 正确。

故选ACD 。

三、非选择题（本题共5小题，共55分）
16.测量分子大小的方法有很多，如油膜法、显微法。

在“用油膜法估测分子大小”的实验中，用移液管量取1mL 油酸，倒入标注500mL 的容量瓶中，再加入酒精后得到500mL 的溶液。

然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面达到量筒中1mL 的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图所示。

坐标中每个小正方形方格的大小为2cm 2cm ⨯。

由图可以估算出油膜的面积是______2cm 。

由此估算出油酸分子的直径是______m （保留1位有效数字）。

【答案】①.256
②.9
210-⨯【解析】
【详解】[1]图中油膜中大约有64个小方格，则油膜的面积为
22
6422cm 256cm S =⨯⨯=[2]1滴溶液中含纯油酸的体积为
6311311110m 210m 500100
V --=
⨯⨯=⨯由于向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，则油酸分子的直径为
11914
22210m 210m 25610
V d S ---⨯⨯==≈⨯⨯17.
（1）某同学在做“探究变压器线圈两端电压与匝数的关系”实验时，用学生电源提供给图甲所示变压器原线圈的电压为5V ，用演示电表交流50V 挡测量副线圈电压时示数如图乙所示，则变压器的原、副线圈匝数之比可能是（
）
A.5:8
B.5:16
C.2:14
D.1:9
（2）街头见到的变压器是降压变压器，假设它只有一个原线圈和一个副线圈，______（填写“原线圈”或“副线圈”）应该使用较粗的导线。

【答案】（1）D （2）副线圈
【解析】
【小问1详解】
根据电压表读数的方法可知，该变压器的输出电压为40V，所以若为理想变压器，则变压器的原副线圈匝数之比为
11
22
51
408
n U
n U
===
但由于实验过程中变压器中有能量损失，所以原副线圈匝数之比应略小于1:8。

故选D。

【小问2详解】
理想变压器的电压与匝数成正比，当只有一个副线圈的时候，电流与匝数成反比，街头用的变压器是降压变压器，可知副线圈的匝数比原线圈的匝数少，副线圈的电流较大，应该使用较粗的导线。

18.小沈同学进行“用双缝干涉测波长”的实验，
(1)其中部分器材如下：
A.白炽灯
B.凸透镜
C.单缝片
D.滤光片
E.测量头F。

双缝片
将以上器材安装在光具座遮光筒上时，自光源起合理的顺序是（填字母）：
A、B、___________、___________、F、E
(2)某次观察时，透过测量头观察到了绿光的干涉条纹，但条纹的亮度很低，为了便于测量，下列方法能够使条纹亮度增加的是___________
A.增加光源的功率
B.将毛玻璃换成透明玻璃
C.换一个面积更大的凸透镜
D.调节测量头的位置
(3)下列图示中条纹间距表示正确的是___________。

A. B.C。

D.
(4)如图所示是小沈同学改为参考课本上”用光传感器做双缝干涉的实验”进行实验，图甲、乙分别对应的是第一、二次实验得到的干涉图线。

比较甲、乙两图线可判断，第一次实验中的___________
A.单缝与双缝的缝距一定较大
B.光强度较小
C.光源离双缝的距离较大
D.双缝离光传感器的距离可能较小
【答案】①.D②.C③.AC④.C⑤.D
【解析】
【详解】(1)[1]．根据“用双缝干涉测量光的波长”的实验中仪器的位置可知，从左向右依次为：白色光源、凸透镜、滤光片、单缝、双缝、测量头．将以上器材安装在光具座遮光筒上时，自光源起合理的顺序是：A、
B、D、
C、F、E；
(2)[2]．为了便于测量，要使条纹亮度增加，即使得单位时间内的光子数目增多；
A．当增加光源的功率，导致单位时间内的光子数目增多，故A正确；
B．将毛玻璃换成透明玻璃，不会看到亮条纹，故B错误；
C．将放大镜A换一个面积更大的放大镜，则光的强度的增强，导致亮度增加，故C正确；
D．调节测量头的位置，亮度不变，故D错误。

故选AC。

(3)[3]．干涉条纹的宽度是指一个明条纹与一个暗条纹的宽度的和，为两个相邻的明条纹（或暗条纹）的中心之间的距离，故图C是正确的，图ABD错误．
故选C。

(4)[4]．由图可知，第一次得到的条纹间距较小，根据
l
x
d
λ
∆=可知：
A.单缝与双缝的缝距对条纹间距无影响，选项A错误；
B.光强度对条纹间距无影响，选项B错误；
C.光源离双缝的距离对条纹间距无影响，选项C错误；
D.双缝离光传感器的距离l较小，则条纹间距较小，选项D正确；故选D。

19.如图所示，一个固定在水平面上的绝热容器被隔板A 分成体积均为3
1750cm V =的左右两部分，面积为2100cm S =的绝热活塞B 被锁定，
隔板A 的左侧为真空，右侧中一定质量的理想气体处于温度1300K T =、压强5
1 2.0410Pa p =⨯的状态1。

抽取隔板A ，右侧中的气体就会扩散到左侧中，最终达到状态2，从状态1到状态2即为自由扩散过程，该过程气体对外不做功，因而内能不变，温度不变。

之后解锁活塞B ，同时施加水平恒力F ，仍使其保持静止，当电阻丝C 加热时，活塞B 能缓慢滑动（无摩擦），使气体达到温度
3350K T =的状态3，气体内能增加63.8J U ∆=。

已知大气压强50 1.0110Pa p =⨯，隔板厚度和电阻丝体
积均不计。

（1）求水平恒力F 的大小；（2）求电阻丝C 放出的热量Q。

【答案】（1）10N ；（2）89.3J 【解析】
【详解】（1）气体从状态1到状态2发生等温变化，则有
1121
2p V p V =⋅解得状态2气体的压强为
52 1.0210Pa
p =⨯解锁活塞B ，同时施加水平恒力F ，仍使其保持静止，以活塞B 为对象，根据受力平衡可得
20p S p S F
=+解得
10N
F =（2）当电阻丝C 加热时，活塞B 能缓慢滑动（无摩擦），使气体达到温度T 2的状态3，可知气体做等压变化，则有
3
112
2V V T T =可得状态3气体的体积为
3
31750cm V =该过程气体对外做功为
2231(2)25.5J
W p V p V V =∆=-=根据热力学第一定律可得
U W Q '
∆=-+解得气体吸收的热量为
89.3J
Q '=可知电阻丝C 放出的热量为
89.3J
Q Q ='=20.如图是一种配有小型风力发电机和光电池的新型路灯，其功率为120W ，该风力发电机的线圈由风叶直接带动，其产生的电流可视为正弦交流电。

已知风叶的半径为1m r =，风能的利用效率为14%η=，风力发电机的线圈共有200N =匝，磁场的磁感应强度为0.1T B =，线圈的面积为2
10.2m S =，空气的密度为31.3kg /m ρ=，太阳垂直照射到地面上单位面积上的功率为1kW ，如果光电池板垂直太阳光方向的平
均受光面积为2
21m S =，光能的利用效率为220%η=。

（1）若某天是无风的晴天，太阳光照6小时，则太阳能光电池产生的电能可使路灯正常工作多少小时？（2）如果在某天晚上，有8m/s 的风速持续刮风6小时，则风机所发的电可供路灯正常工作多少小时？（3）如果在一有风的晴天，经3小时的光照，路灯可正常工作7小时，若通过交流电表测得风力发电机线圈的电流强度为1A ，则此时风叶的转速为多少？（π取3，结果保留2位有效数字）
【答案】（1）10h ；（2）2h ；（3）4.7r/s 【解析】
【详解】（1）设光照6h ，可给路灯供电时间为t 1，则太阳能光电池产生的电能为
31221
20%1016J E P S t P t η==⨯⨯⨯=光灯
解得
110h
t =即太阳能光电池产生的电能可使路灯正常工作10小时；
（2）8m/s 的风速持续刮风6小时，则风能转化的电能为E 2，可供路灯正常工作时间为t 2，有
222321112
111
222
E mv Svt v r v t P t ηηρηρπ==⋅⋅⋅=⋅⋅⋅=灯代入数据解得
22h
t =即风机所发的电可供路灯正常工作2小时；
（3）设经3h t '=的光照和风吹，光能转化为电能为E 3，风能转化为电能为E 4，则
322E P S t η='光234111
2E r v t ηρπ=⋅⋅'
⋅347h
E E P +=⨯灯解得
486400J
E =设风力发电机转动产生交流电的峰值电压为U m ，则
m 112U NBS NBS n
ωπ==⋅所以
4m 112
E It It n It ωπ'=
=
=
⋅⋅''
解得
102
r/s 4.7r/s
n π
=
≈21.双缝干涉实验原理如图所示，光源S 到双缝S 1、S 2的距离相等，S 1、S 2连线平行于光屏，O 点为S 1、S 2连线的中垂线与光屏的交点。

光源S 发出单色光经S 1、S 2传播到光屏上P 点的时间差为∆t ，其中S 1P 垂直于光屏，P 为某亮条纹中心，OP 之间还有m 条亮条纹。

已知光在真空中的传播速度为c ，玻璃对该单色光的折射率为n ，不考虑光在玻璃片内的反射。

（1）求光在玻璃片中的传播速度；
（2）求单色光在真空中的波长；
（3）若紧贴S 1放置一厚度均匀的玻璃片，光由S 1垂直穿过玻璃片传播到P 点与光由S 2直接传播到P 点时间相等，求玻璃片的厚度。

【答案】（1）
c n ；（2）1c t m ∆+；（3）1
c t n ∆-【解析】【详解】（1）光在介质中的传播速度为
c v n
=
（2）根据题意，有ΔΔr c t
=Δr k λ
=(1)
k m =+联立可得
Δ1
c t
m λ=+（3）若紧贴S 1放置一厚度均匀的玻璃片，光由S 1垂直穿过玻璃片传播到P 点与光由S 2直接传播到P 点时间相等，则
Δd d t v c
-=解得
Δ1
c t
d n =-22.如图所示，倾角为37°的光滑斜面与半径为R 的光滑圆弧轨道相切于B 点，质量为2m 、长为L =6.4R 的小车静止在光滑水平面上，左端靠在圆弧轨道最低点C 处，距车右端S 处有一固定挡板，挡板距车右端的距离S 可调，挡板上固定直径为R 的光滑半圆轨道DEG ，小车的上表面与C 、D 的连线在同一水平面内。

质量为m 的物块从斜面上的A 点静止释放，滑上小车后带动小车运行，小车与挡板碰撞后立即被挡板牢固粘连。

物块与小车间的动摩擦因数μ=0.5，A 、B 两点间的竖直高度h =4.3R ，重力加速度为g ，物块视为质点，。