【水印已去除】2018-2019学年江苏省常州三中高二(下)期末物理试卷

2018-2019学年江苏省常州三中高二（下）期末物理试卷
一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意．1．（3分）2018年11月16日，第26届国际计量大会通过“修订国际单位制”决议，正式更新包括国际标准质量单位“千克”在内的4项基本单位定义，新国际单位体系将于2019年5月20日世界计量日起正式生效。

其中，千克将用普朗克常量（h）定义；安培将用电子电荷量（e）定义。

以基本物理常数定义计量单位，可大大提高稳定性和精确度。

关于普朗克常量和电子电荷量的单位，下列正确的是（）
A．普朗克常量的单位为kg•m3s﹣2
B．普朗克常量的单位为kg﹣1•m2s﹣1
C．电子电荷量的单位为A•s
D．电子电荷量的单位为A•s﹣1
2．（3分）在港珠澳大桥建设中，将一根直径22m、高40.5m的钢筒打入海底围成人工岛，创造了快速筑岛的世界记录。

钢筒质量为M，起重机用10根对称分布的、长为22m的钢索将其吊起，静止于空中，则每根钢索受到的拉力大小约为（）
A．B．C．D．
3．（3分）平直公路上行驶的a车和b车，其位移时间图象分别为图中直线a和曲线b，已知b车做匀变速直线运动，t＝2s时，直线a和曲线b刚好相切，下列说法正确的是（）
A．b车的加速度大小为1m/s2
B．a车的速度大小为3m/s
C．b车做匀加速直线运动
D．t＝2s时，a、b两车相遇，速度不相等
4．（3分）《道路交通安全法》第四十七条规定：“机动车行经人行横道，应减速行驶；遇行
人正在通过人行横道时，应停车让行。

”一辆汽车以36km/h的速度匀速行驶，驾驶员发现前方50m处的斑马线上有行人，驾驶员立即刹车使车做匀减速直线运动，若已知行人还需12s才能通过斑马线，则刹车后汽车的加速度大小至少为（）
A．1m/s2B．0.97m/s2C．0.83m/s2D．0.69m/s2
5．（3分）如图所示，轻质弹簧的左端固定在竖直墙面上，右端有一物体压缩弹簧并处于静止状态，物块与弹簧并不拴接，物块与水平面间的动摩擦因数为μ，物块与水平面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

现用一水平向右的力F作用在物块上，使其向右做匀加速直线运动。

以x表示物块离开静止位置的位移，且弹簧在弹性限度内，下列表示F与x之间关系可能正确的是（）
A．B．
C．D．
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分．错选或不答的得0分．
6．（4分）某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s2．则5s内物体的（）
A．路程为25m
B．速度改变量的大小为10m/s
C．位移大小为25m，方向向上
D．平均速度大小为13m/s，方向向上
7．（4分）《大国工匠》节目中讲述了王进利用“秋千法”在1000kV的高压线上带电作业的过程。

如图所示，绝缘轻绳OD一端固定在高压线杆塔上的O点，另一端固定在兜篮上。

另一绝缘轻绳跨过固定在杆塔上C点的定滑轮，一端连接兜篮，另一端由工人控制。

身穿屏蔽服的王进坐在兜篮里，缓慢地从C点运动到处于O点正下方E点的电缆处。

绳
OD一直处于伸直状态，兜篮、王进及携带的设备总质量为m，不计一切阻力，重力加速度大小为g。

关于王进从C点运动到E点的过程中，下列说法正确的是（）
A．工人对绳的拉力一直变大
B．绳OD的拉力一直变小
C．OD、CD两绳拉力的合力大小等于mg
D．当绳CD与竖直方向的夹角为30°时，工人对绳的拉力为mg
8．（4分）如图甲所示，为测定物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x与斜面倾角θ的关系，将某一物体每次以不变的初速率v0沿足够长的斜面向上推出，调节斜面与水平方向的夹角θ，实验测得x与斜面倾角θ的关系如图乙所示，取g＝10m/s2，≈2.24．根据图象可求出（）
A．物体的初速率v0＝6m/s
B．物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5
C．当θ＝30°时，物体达到最大位移后将保持静止
D．取不同的倾角θ，物体在斜面上能达到的位移x的最小值x min≈0.7m
9．（4分）如图所示，处于原长的水平轻弹簧左端固定在竖直挡板上，右端贴靠置于粗糙的水平面上O点的质量m的小物块，现对物块施加水平向左的恒力F0，物块向左运动至最远点P点时立即撤去F0，结果物块恰好返回O点静止，已知OP＝x0，物块与水平面间动摩擦因数μ＝，重力加速度为g，则（）
A．物块在O点向左运动时刻加速度大小为
B．物块从O运动P的过程中，加速度先减小后增大
C．物块向左运动速度最大的位置与返回向右运动速度最大的位置在同一点
D．物块向左运动速度最大的位置与返回向右运动速度最大的位置不在同一点
三、简答题：本题分必做题（第10～12题）和选做题（第13题）两部分，共计42分．请将解答填写在答题卡相应的位置．【必做题】
10．（10分）验证“力的平行四边形定则”，如图1所示，实验步骤如下：
①用两个相同的弹簧测力计互成角度拉细绳套，使橡皮条伸长，结点到达纸面上某一位
置，记为O1；
②记录两个弹簧测力计的拉力F1和F2的大小和方向；
③只用一个弹簧测力计，将结点仍拉到位置O1，记录弹簧测力计的拉力F3的大小和方
向；
④按照力的图示要求，作出拉力F1、F2、F3；
⑤根据力的平行四边形定则作出F1和F2的合力F；
⑥比较F3和F的一致程度。

（1）下列说法中正确的是。

A．系在橡皮条末端的两绳要一样长
B．应使橡皮条与两绳夹角的平分线在同一直线上
C．同时改变两个弹簧测力计的拉力，结点可能保持在位置O1
D．为了便于计算合力大小，两绳间夹角应取30°、45°、90°等特殊角度
（2）改变F1、F2，重复步骤①至⑥进行第二次实验，记下结点位置O2，位置O2（选填“必须”或“不必”）与位置O1相同。

（3）实验记录纸如图2所示，两弹簧测力计共同作用时，拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点；两个力的大小分别为：F1＝3.0N，F2＝3.5N．请根据图中给出的标度作出F1和F2的合力，测得合力F＝N（结果保留两位有效数字）。

11．（10分）如图所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置。

他在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，遮光条的宽度为d，滑块与遮光条的总质量为M，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，钩码的质量为m，每次滑块都从A处由静止释放。

（1）实验时，接通气源，将滑块从A位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t，已知A位置到光电门的距离为L，用d、t、L表示滑块运动的加速度a ＝；
（2）下列不必要的一项实验要求是。

A．应使滑块与遮光条的总质量远大于钩码和力传感器的总质量
B．应使A位置与光电门间的距离适当大些
C．应将气垫导轨调节水平
D．应使细线与气垫导轨平行
（3）改变钩码的质量，记录对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，通过描点作出线性图象，研究滑块的加速度与力的关系，处理数据时应作出图象。

（选填“t2﹣F”“﹣F”或“﹣F”），则图线的斜率为（用d、t、L、M表示）。

（4）有一位同学想测得在断开气源的情况下，滑块与导轨之间的动摩擦因数，他调整气垫导轨水平，断开气源时，测得滑块在轨道上运动的加速度为a1，；此时钩码的质量为
m0；不改变钩码的质量，接通气源，测得滑块在轨道上运动的加速度为a2，用a1、a2、m0、M表示滑块与导轨间的动摩擦因数μ＝。

[选修3-5]（12分）
12．（3分）下列说法正确的是（）
A．放射性物质的温度降低，其半衰期将变大
B．大量处于n＝4激发态的氢原子向低能级跃迁，将辐射出4种频率的光
C．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，改用波长较长的光照射就有可能发生
D．氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子动能减小，电势能增大，总能量也增大
13．（4分）已知氢原子的基态能量为E1（E1＜0），量子数为n的激发态的能量为．现有一群氢原子处于n＝4的能级，在向低能级跃迁过程中，其中从n＝2能级向n＝1能级跃迁辐射出的光照射某金属的表面恰能发生光电效应，则该金属的极限频率；能从该金属表面逸出的光电子的最大初动能的最大值是。

14．（5分）某同学研究重物与地面撞击的过程，利用传感器记录重物与地面的接触时间。

他让质量为M＝9kg的重物（包括传感器）从高H＝0.45m自由下落撞击地面，重物反弹高度h＝0.20m，重物与地面接触时间t＝0.1s。

若重物与地面的形变很小，可忽略不计。

求此过程中：
（1）重物受到地面的平均冲击力；
（2）重物与地面撞击过程中损失的机械能。

四、【选做题】[选修3-3]本题包括A、B两小题，请选定其中一小题，并在相应的答题区域内作答．若多做，则按A小题评分．
15．下列说法正确的是（）
A．一定质量的理想气体在压强不变、温度升高时，内能的增加量一定大于吸收的热量
B．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用
C．有些物质的状态可以在晶体和非晶体之间转化
D．已知阿伏伽德罗常数，气体的摩尔质量和密度，可算出该气体分子直径
16．已知常温常压下CO2气体的密度为ρ，CO2的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为N A，
则在该状态下容器内体积为V 的CO2气体含有的分子数为．在3km的深海中，CO2浓缩成近似固体的硬胶体，此时若将CO2分子看做直径为d的球，则该容器内CO2气体全部变成硬胶体后体积约为．
17．如图所示，一圆柱形绝热气缸开口向上竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。

活塞的质量为m、横截面积为s，与容器底部相距h。

现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时停止加热，活塞上升了2h并稳定，此时气体的热力学温度为T1．已知大气压强为P0，重力加速度为g，活塞与气缸间无摩擦且不漏气。

求：
①加热过程中气体的内能增加量；
②停止对气体加热后，在活塞上缓缓。

添加砂粒，当添加砂粒的质量为m0时，活塞恰
好下降了h。

求此时气体的温度。

五．[选修3-4]（12分）
18．下列说法中正确的是（）
A．被拍打的篮球上下运动是简谐运动
B．受迫振动的物体总以它的固有频率振动
C．当观察者和波源间存在相对运动时一定能观察到多普勒效应现象
D．在速度v高速运行的航天器上看地球上的时间进程变慢
19．1971年，屠呦呦等获得了青蒿乙醚提取物结晶，研究人员通过X射线衍射分析确定了青蒿素的结构．X射线衍射是研究物质微观结构的最常用方法，用于分析的X射线波长在0.05nm～0.25nm范围之间，因为X射线的波长（选填“远大于”、“接近”或“远小于”）晶体内部原子间的距离，所以衍射现象明显．分析在照相底片上得到的衍射图样，便可确定晶体结构．X射线是（选填“纵波”或“横波”）．
20．如图所示，有一四棱镜ABCD，∠B＝∠C＝90°，∠D＝75°．某同学想测量其折射率，他用激光笔从BC面上的P点射入一束激光，从Q点射出时与AD面的夹角为30°，Q点到BC面垂线的垂足为E，P、Q两点到E点的距离分别为a、a，已知真空中光束为c，求：
①该棱镜材料的折射率n；
②激光从P点传播到Q点所需的时间t。

六、计算题：本题共3小题，共计47分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．
21．如图所示，物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面（设经过B点前后速度大小不变），最后停在C点．每隔0.2s通过速度传感器测量物体的瞬时速度．下表给出了部分测量数据．若物体与斜面之间、物体与水平面之间的动摩擦因数都相同，求：
（1）物体在斜面上运动的加速度大小a；
（2）物体在斜面上运动的时间t；
（3）斜面与水平面之间的夹角α．
22．如图所示，光滑固定斜面上有一楔形物体A，A的上表面水平，A上放置一物块B．已知斜面足够长、倾角为θ，A的质量为M，B的质量为m，A、B间动摩擦因数为μ（μ＜），最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。

现对A施加一水平推力，求：
（1）物体A、B保持静止时，水平推力的大小F1；
（2）水平推力大小为F2时，物体A、B一起沿斜面向上运动，运动距离x后撤去推力，
A、B仍一起沿斜面上滑，整个过程中物体上滑的最大距离L；
（3）为使A、B在推力作用下能一起沿斜面上滑，推力F应满足的条件。

23．如图所示，长为l＝1m质量为M＝1kg的长木板放在光滑的平台上，质量为m＝0.5kg 的物块放在长木板上表面的左端在平台右侧边缘固定一定滑轮，绕过定滑轮的细线一端系在物块上，连接物块的细线保持水平用大小为F＝1.2N的拉力向下拉细线，使物块向右做加速运动已知物块与长木板间的动摩擦因数为0.2，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力重力加速度g取10m/s2，长木板右端离定滑轮距离足够大，平台离地面足够高，求（1）在拉力F作用下，物块与长木板之间的摩擦力大小；
（2）若不用拉力，而在细线上悬挂一个重为G＝5N的重物释放重物则物块滑离长木板时，长木板运动的距离为多少？
（3）若（2）间中物块运动到长木板正中间时细线断开试判断此后物块能否滑离长木板？
2018-2019学年江苏省常州三中高二（下）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意．1．【解答】解：根据公式h＝Pλ，因动量P的单位为kg•m/s，波长λ的单位为m，那么普朗克常量h的单位为kg•m2s
再由q＝It，结合电流I与时间t的单位，可知，电子电荷量q的单位为A•s，故ABD错误，C正确；
故选：C。

2．【解答】解：由于钢筒的直径为22米，钢索的长为22米，则每两根钢索与直径构成等边三角形，所以每根钢索与竖直方向的夹角为30°；
设每根钢索受到的拉力大小为F，竖直方向根据平衡条件可得10Fcos30°＝Mg，所以F ＝Mg，故B正确、ACD错误。

故选：B。

3．【解答】解：AB、位移时间图象中的斜率代表物体的速度，所以a物体做匀速直线运动，t＝2s时，直线a和曲线b刚好相切，所以有：
对b车从0到2s，设初速度v0：v b＝v0﹣at，，联立解得：v0＝3m/s，a＝1m/s2，故A正确，B错误
C、因为图象的斜率代表速度，而b车的斜率越来越小，所以b车做匀减速运动，故C
错误
D、因为t＝2s时，直线a和曲线b刚好相切，斜率相同，所以辆车在该时刻速度相等，
故D错误。

故选：A。

4．【解答】解：汽车的初速度为，若在50m内速度刚好减小
为零，则加速度最小，由速度位移关系有，代入数据可得加速度大小为
，所用时间为；若汽车在12s的时间内速度减小为零，则
位移为，行人还没有完全通过斑马线，故可知汽车刹车的最小加速度为，故A正确，BCD错误。

故选：A。

5．【解答】解：设初始时弹簧的压缩量为x0。

弹簧恢复原长前，弹簧处于压缩状态，根据牛顿第二定律得：F+k（x0﹣x）﹣μmg＝ma，整理得F＝kx﹣kx0+ma+μmg，F随x均匀增大，且x＝0时，F＞0，该过程，F﹣x图象上向上倾斜的直线。

弹簧恢复原长后，根据牛顿第二定律得：F﹣μmg＝ma，整理得F＝ma+μmg，保持不变，F﹣x图象是平行于x轴的直线，故ABD错误，C正确。

故选：C。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分．错选或不答的得0分．
6．【解答】解：A、物体上升的最大高度为h1＝＝＝45m，上升的时间为t1＝＝3s，从最高点开始2s内下落的高度h2＝＝m＝20m，所以5s内物体通过的路程为S＝h1+h2＝65m。

故A错误。

B、速度改变量的大小△v＝at＝gt＝10×5m/s＝50m/s。

故B错误。

C、5s内物体的位移x＝v0t﹣＝30×5﹣（m）＝25m，方向竖直
向上。

故C正确。

D、平均速度＝＝m/s＝5m/s，方向竖直向上。

故D错误。

故选：C。

7．【解答】解：AB、对兜篮、王进及携带的设备整体受力分析如图所示，绳OD的拉力为F1，与竖直方向的夹角为θ，绳CD的拉力为F2，与竖直方向的夹角为α。

根据几何知识知：θ+2α＝90°，由正弦定理可得，α增
大，θ减小，则F1增大，F2减小，故AB错误；
C、两绳拉力的合力大小等于mg，故C正确；
D、α＝30°时，θ＝30°，则2F2cos30°＝mg，可得F2＝mg，故D正确。

故选：CD。

8．【解答】解：A、由图可知，当夹角为90°时，x＝0.80m，物体做竖直上抛运动，则由竖直上抛运动规律可知：
v02＝2gx；
解得：v0＝＝m/s＝4m/s，故A错误。

B、当夹角θ＝0时，x＝1.60m，由动能定理可得：μmgx＝mv02，解得：μ＝0.5，故B
正确。

C、若θ＝30°时，物体的重力沿斜面向下的分力大小为：mgsin30°＝0.5mg；最大静摩
擦力为：f m＝μmgcos30°＝0.5×mg×≈0.35mg，则mgsin30°＞f m，因此，物体达到最大位移后将下滑，故C错误。

D、根据动能定理得：﹣mgxsinθ﹣μmgxcosθ＝0﹣mv02，解得：x＝
＝＝＝
，其中tanα＝2
当θ+α＝90°时，sin（θ+α）＝1；此时位移最小，有：x min＝≈0.7m；故D
正确；
故选：BD。

9．【解答】解：A、物块在O点向左运动时刻，根据牛顿第二定律得μmg＝ma，结合μ＝，
解得加速度大小为a＝，故A错误。

B、物块从O运动P的过程中，物块在水平方向受到弹簧向右的弹力和滑动摩擦力，弹
力逐渐减小，弹力先大于摩擦力，后小于摩擦力，合力先减小后增大，则加速度先减小后增大。

故B正确。

CD、物块向左运动速度最大时合力为零，则有F0＝μmg+kx1．返回向右运动速度最大合力为零，则有μmg＝kx2．结合μ＝，得x1＝x2＝，即物块向左运动速度最大的位置与返回向右运动速度最大的位置在同一点，故C正确，D错误。

故选：BC。

三、简答题：本题分必做题（第10～12题）和选做题（第13题）两部分，共计42分．请将解答填写在答题卡相应的位置．【必做题】
10．【解答】解：（1）A、细线的作用是能显示出力的方向，所以不必须等长，故A错误；
B、F1、F2方向间夹角大小适当即可，不一定要橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条
直线上，故B错误；
C、同时改变两个弹簧测力计的拉力，结点可能保持在位置O1，故C正确；
D、两细线拉橡皮条时，只要确保拉到同一点即可，不一定两绳间夹角应取30°、45°、
90°等特殊角度，故D错误；
故选：C。

（2）改变F1、F2重复步骤①至⑥进行第二次实验，记下结点位置O2，因为是两次不同的实验，则位置O2不必与第一次O1点相同。

（3）根据平行四边形定则求F2与F1的合力，作图如下，测得合力F＝4.0N。

故答案为：（1）C；（2）不必；（3）4.0；
11．【解答】解：（1）由题意可知，该实验中保持小车质量M不变，因此有：v2＝2as，v＝
，
解得：a＝
（2）
A、拉力是直接通过传感器测量的，故与小车质量和钩码质量大小关系无关，故A是不
必要的；
B、应使A位置与光电门间的距离适当大些，有利于减小误差，故B是必要的；
C、应将气垫导轨调节水平，使拉力才等于合力，故C是必要的；
D、要保持细绳与木板平面平行，拉力才等于合力，故D是必要的；
本题选不必要的，故选：A。

（3）根据牛顿第二定律得：a＝，
解得：＝F，所以处理数据时横轴为F，纵轴应为，斜率为。

（4）断开气源：m0g﹣μMg＝（m0+M）a1
打开气源：m0g＝（M+m0）a2
两式联立解得μ＝
故答案为：（1）（2）A （3）﹣﹣F （4）
[选修3-5]（12分）
12．【解答】解：A、原子核的半衰期与外界条件及所处状态无关，由自身决定，故A错误。

B、大量处于n＝4激发态的氢原子向低能级跃迁，任选两条轨道，所以辐射出种
频率光子，故B错误。

C、根据光速方程：c＝λv可知，波长变长，频率降低，所以该光不能使金属发生光电效
应，波长更长即频率更低的光，依然不能使金属发生光电效应，故C错误。

D、氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，需要吸收能量，总能量
增大，根据库仑力提供向心力：，可知，轨道半径越大，速度越小，动能越
小，总能量等于动能加势能，所以势能增大，故D正确。

故选：D。

13．【解答】解：从n＝2能级向n＝1能级跃迁辐射出的光照射某金属的表面恰能发生光电
效应，即入射光光子的能量等于逸出hγ0＝W0，据能级关系可知，
，解得金属的极限频率γ0＝。

氢原子从n＝4能级向n＝1能级跃迁辐射出的光子能量最大，此时从金属表面逸出的光电子的最大初动能为E km．。

最大初动能E km＝hγ﹣W0＝。

故答案为：；。

14．【解答】解：（1）重物下落的时间为：t1＝＝0.3s
离开地面上升的时间为：t2＝＝0.2s
全过程根据动量定理可得：Mg（t1+t+t2）﹣Ft＝0，
解得：F＝540N；
（2）根据功能关系可得重物与地面撞击过程中损失的机械能为：
△E＝Mg（H﹣h）＝90（0.45﹣0.2）J＝22.5J。

答：（1）重物受到地面的平均冲击力为540N；
（2）重物与地面撞击过程中损失的机械能为22.5J。

四、【选做题】[选修3-3]本题包括A、B两小题，请选定其中一小题，并在相应的答题区域内作答．若多做，则按A小题评分．
15．【解答】解：A、由理想气体状态方程PV＝kT，一定质量的理想气体，压强不变，温度升高时，体积也增大，此时气体对外做功W＜0，而温度升高时，理想气体的内能也增大△U＞0，根据热力学第一定律△U＝Q+W，内能的增加量一定小于吸收的热量。

故A错误；
B、液体表面张力产生的原因是：液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表
面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力。

就象你要把弹簧拉开些，弹簧反而表现具有收缩的趋势。

正是因为这种张力的存在，才使得叶面上的小露珠呈球形；故B正确；
C、晶体和非晶体在适当的条件下可以互相转化。

例如天然石英是晶体，熔融过的石英却
是非晶体。

把晶体硫加热熔化（温度超过300℃）再倒进冷水中，会变成柔软的非晶硫，再过一段时间又会转化为晶体硫。

故C正确；
D、已知阿伏伽德罗常数，气体的摩尔质量和密度，根据V＝可计算出气体分子所
占的空间，无法计算空气分子的体积，则不可算出该气体分子直径，故D错误。

故选：BC。

16．【解答】解：体积为V 的CO2气体质量m＝ρV，则分子数n＝．CO2浓缩成近似固体的硬胶体，分子个数不变，则该容器内CO2气体全部变成硬胶体后体积约为：
＝．
故答案为：，．
17．【解答】解：①等压过程气体的压强为：
则气体对外做功为：＝
由热力学第一定律得：△U＝Q﹣W
解得：
②停止对气体加热后，活塞恰好下降了h，气体的温度为
则初态热力学温度为
末态热力学温度为
由气态方程
解得：
答：①加热过程中气体的内能增加量为；
②停止对气体加热后，在活塞上缓缓。

添加砂粒，当添加砂粒的质量为m0时，活塞恰
好下降了h。

此时气体的温度为。

五．[选修3-4]（12分）
18．【解答】解：A、根据质点做简谐运动的条件可知，做简谐运动的条件是回复力为F＝﹣kx，被拍打的篮球上下运动显然不是简谐运动。

故A错误；
B、做受迫振动的物体的振动频率与驱动力的频率相等，与物体的固有频率无关。

故B
错误；
C、当观察者和波源间存在相对运动时不一定能观察到多普勒效应现象，如观测者绕波源
做匀速圆周运动。

故C错误；
D、根据相对论的两个基本假设，在速度v高速运行的航天器上看地球上的时间进程变慢。

故D正确。

故选：D。

19．【解答】解：能发生明显的衍射现象的条件是：孔或障碍物的尺寸比波长小或者相差不多．当X射线透过晶体内部原子间隙时，发生了明显的衍射现象，用于分析的X射线波长应接近晶体内部原子间的距离；因为X射线是由交替变化的电场和磁场组成的，所以X射线是一种横波．
故答案为：接近，横波
20．【解答】解：①由题意，根据QE⊥BC，QE＝PE得
∠PQE＝30°
由几何关系可知，激光在AD面上的入射角i＝45°，折射角r＝60°
光从介质射向真空，由折射定律得：
该棱镜材料的折射率n＝＝
②激光在棱镜中传播速度v＝
激光从P点传播到Q点所需的时间t＝。

解得t＝
答：
①该棱镜材料的折射率n是；
②激光从P点传播到Q点所需的时间t是。

六、计算题：本题共3小题，共计47分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．
21．【解答】解：（1）物体在斜面上滑行的加速度大小为：
a1＝＝m/s2＝4m/s2．
在水平面上滑行的加速度大小为：
a2＝＝m/s2＝2.5m/s2．
（2）研究物体由t＝0到t＝0.8s过程，设物体在斜面上运动的时间为t，则有：
v B＝a1t
v0.8＝v B﹣a2（0.8﹣t）
代入得：v0.8＝a1t﹣a2（0.8﹣t）
解得：t＝0.52s．
（3）根据牛顿第二定律，物体在斜面上运动时有：
mgsinα﹣μmgcosα＝ma1．
物体在水平面上运动时有：
μmg＝ma2
解得：α＝37°
答：（1）物体在斜面滑行的加速度大小为4m/s2．
（2）物体在斜面上下滑的时间为0.52s．
（3）斜面与水平面之间的夹角α是37°．
22．【解答】解：（1）A和B整体处于平衡状态，由平衡条件得：F1cosθ＝（M+m）gsinθ解得：F1＝（M+m）gtanθ。

（2）A和B整体上滑过程由动能定理有：F2xcosθ﹣（m+M）gLsinθ＝0。