《(課標通用)高考物理二輪復習 小題提速搶分練4(2計算1選考)(含解析)-人教版高三全冊物理試題》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《(課標通用)高考物理二輪復習 小題提速搶分練4(2計算1選考)(含解析)-人教版高三全冊物理試題(7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、 (2計算+1選考)
(建議用時:30分鐘)
一、計算題(共32分)
24.(2019·安徽六校聯(lián)考)(12分)如圖所示,水平光滑軌道OA上有一質量為m的小物塊甲正向左運動,速度為v=40 m/s,小物塊乙靜止在水平軌道左端,質量與甲相等,二者發(fā)生正碰后粘連在一起從A點飛出,恰好無碰撞地經(jīng)過B點,B是半徑為R=10 m的光滑圓弧軌道的右端點,C為軌道最低點,且圓弧BC所對圓心角θ=37°,C點又與一動摩擦因數(shù)為μ=0.2的粗糙水平直軌道CD相連,CD長為s=15 m,連接另一豎直光滑半圓軌道,不計空氣阻力,兩物塊均可視為質點,重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos
2、37°=0.8,求:
(1)小物塊甲與小物塊乙正碰粘連在一起后的速度大小;
(2)A、B的高度差;
(3)通過計算討論,若甲、乙兩物塊在半圓軌道DE上運動時不脫離軌道,半圓的半徑為多少.
解析 (1)設小物塊甲與小物塊乙正碰粘連在一起后的速度大小為v0,
由動量守恒定律得m甲v=(m甲+m乙)v0,
由題意知,m甲=m乙,
聯(lián)立兩式解得v0=20 m/s.
(2)由于甲、乙兩物塊在B點恰好無碰撞地進入圓弧軌道,可知物塊的末速度方向和圓弧軌道BC恰在B點相切,甲、乙兩物塊做平拋運動,在B點由幾何關系得tan 37°=,
又平拋運動在豎直方向是自由落體運動,則有v=2gh,
3、
聯(lián)立解得vy=15 m/s,h=11.25 m.
(3)由(2)可求得vB=25 m/s,從B到D過程中,
根據(jù)動能定理有
2mgR-2μmgs=×2mv-×2mv,
解得vD=11 m/s.
若甲、乙兩物塊恰能到達半圓軌道最高處,則從D到E點,有-2mg·2r=×2m()2-×2mv,
解得r=12.1 m,即甲、乙兩物塊能通過最高點的條件為0
4、 m或r≥30.25 m.
答案 (1)20 m/s (2)11.25 m (3)0
5、荷量的變化量;
(2)滑塊對半圓軌道的最大壓力大?。?
(3)小滑塊再次進入電場時,電場大小保持不變、方向變?yōu)橄蜃?,則小滑塊再次到達水平軌道時的速度大小以及距B的距離.
解析 (1)由牛頓第二定律得,在A點有
q0E-μmg=m·g, ①
在B點有q1E-μmg=m·g, ②
聯(lián)立①②解得Δq=q1-q0= . ③
(2)從A到B過程,由動能定理得
m··4R=mv-0, ④
將電場力與重力的合力等效為“重力G′”,與豎直方向的夾角設為α,在“等效最低點”時滑塊對軌道壓力最大,則
G′=, ⑤
cos α=, ⑥
從B到“等效最低點”過程,由動能定理得
6、
G′=mv-mv, ⑦
由牛頓第二定律得FN-G′=m, ⑧
由②④⑤⑥⑦⑧式聯(lián)立解得FN=mg,
由牛頓第三定律得軌道所受最大壓力為mg.
(3)從B到C過程,由動能定理得
-mg·2R+q1ER=mv-mv, ⑨
從C點到再次進入電場的過程中做平拋運動,
在水平方向有x1=v3t, ⑩
在豎直方向有R=gt2, ?
vy=gt, ?
設速度方向與水平方向的夾角為β1,則tanβ1=, ?
進入電場后,受向左的電場力與豎直向下的重力,
則tanβ2=, ?
聯(lián)立⑨????式解得β1=β2,則進入電場后合力與速度共線,做勻加速直線運動,有tanβ1=
7、, ?
從C點到水平軌道由能量守恒定律得
mg·2R+q1Ex2=mv-mv, ?
聯(lián)立⑨??????式解得v4=2,Δx=x1+x2=6R,
因此滑塊再次到達水平軌道的速度大小為v4=2,方向與水平方向夾角的正切值為tanβ1=0.5,斜向左下方,位置在B點左側6R處.
答案 (1) (2)mg (3)2 位置在B點左側6R處
二、選考題(共15分.請考生從給出的2道題中任選一題作答,如果多做,則按所做的第一題計分.)
33.【物理——選修3-3】(15分)
(2019·山西五市聯(lián)考)(1)(5分)下列說法正確的是________.(填正確答案標號.選對1個得2分,選對2
8、個得4分,選對3個得5分,每選錯1個扣3分,最低得分0分)
A.分子之間的距離減小,分子勢能一定增大
B.兒童的肺活量約為2 L,在標準狀態(tài)下,空氣的摩爾體積為22.4 L/mol,則某兒童一次吸氣能吸入的空氣分子數(shù)約為5×1022個
C.人對空氣干爽與潮濕的感受主要取決于空氣的相對濕度
D.布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動
E.100 ℃的水變成100 ℃水蒸氣,內能一定增大
(2)(10分)如圖所示,一個厚度不計、橫截面積為S、質量為M的汽缸豎直放置,汽缸內有質量為m的活塞,活塞與汽缸壁無摩擦且不漏氣,汽缸內封有一定質量的理想氣體,細線的一端固定在活塞上,另一端固定在天花板上,汽
9、缸和活塞靜止不動,此時活塞到汽缸底部的距離為d,現(xiàn)已知大氣壓是p0,氣體的溫度是T0,不計空氣的阻力.
(i)若把細線剪斷,保持氣體的溫度不變,求活塞到汽缸底部的距離;
(ii)若不把細線剪斷,改變氣體的溫度也能讓活塞到汽缸底部的距離與(i)中相同,則氣體的溫度是多少?
解析 (1)當分子之間的距離大于r0時,分子間距離減小,分子勢能減小,選項A錯誤;在標準狀態(tài)下,2 L的氣體物質的量為n= =0.089 3 mol,該兒童一次吸氣能吸入的空氣分子數(shù)為N=n·NA=0.089 3 mol×6.02×1023 mol-1=5.38×1022個,選項B正確;人對空氣干爽與潮濕的感受主要
10、取決于空氣的相對濕度,選項C正確;布朗運動是懸浮在液體中的微粒的運動,是液體分子的無規(guī)則運動的反映,選項D錯誤;100 ℃的水變成100 ℃水蒸氣,要吸收熱量,分子的平均動能不變,分子勢能增大,則內能一定增大,選項E正確.
(2)(i)沒有剪斷細線時,汽缸保持靜止,以汽缸為研究對象,受力分析如圖所示,
則有Mg+p1S=p0S,解得p1= .
細線剪斷后,汽缸完全失重,氣體壓強p2=p0,
細線沒有剪斷時氣體的體積為V1=Sd,細線剪斷后氣體的體積V2=Sd1,
由玻意耳定律得p1V1=p2V2,
解得d1= .
(ii)若不把細線剪斷,只改變氣體的溫度時,氣體的壓強不變,由蓋—
11、呂薩克定律得=,
解得T2= =T0=.
答案 (1)BCE (2)(i) (ii)
34.【物理——選修3-4】(15分)
(2019·廣東湛江調研)(1)(5分)一列波沿x軸方向傳播,某一時刻的波形如圖所示.質點A與坐標原點O的水平距離為0.6 m,波長λ=1.6 m,此時質點A沿y軸正方向振動,從此時起經(jīng)過0.1 s第一次到達波峰處,則下列說法中正確的是________.(填正確答案標號,選對1個給2分,選對2個得4分,選對3個得5分,每選錯1個扣3分,最低得分0分)
A.這列波沿x軸正方向傳播
B.這列波的周期T=0.8 s
C.波速v=14 m/s
D.從圖示時刻
12、開始,質點A經(jīng)過Δt=1.6 s運動的路程為0.4 m
E.從圖示時刻開始,質點A經(jīng)過Δt′=0.5 s第一次到達波谷
(2)(10分)半徑為R的半圓柱形介質截面如圖所示,O為圓心,AB為直徑,Q是半圓上的一點,從Q點平行于AB射入半圓柱介質的光線剛好從B點射出,已知∠QBO=30°,現(xiàn)有一條光線從距離O點R處垂直于AB邊射入半圓柱形介質,已知光在真空中的傳播速度為c,求:
(i)該半圓柱形介質的折射率;
(ii)垂直AB邊射入介質的光線在半圓柱介質中的傳播時間.
解析 (1)質點A由平衡位置向正的最大位移處運動,由平移法可知,波沿x軸正方向傳播,選項A正確;由題可知,λ=1.6
13、 m,由圖可知,O點到左側的波峰的距離為半個波長,等于0.8 m,所以A點到波峰的時間t=0.1 s= ,所以v=2 m/s,則T== s=0.8 s,選項B正確,C錯誤;由于1.6 s=2T,則經(jīng)過1.6 s質點A的路程為8A,由圖可知,該波的振幅為10 cm=0.10 m,所以A的路程s=8A=8×0.10 m=0.8 m,選項D錯誤;由圖可知,A左側的波谷到O點的距離為一個波長,等于1.6 m,質點A第一次到達波谷的時間即該波谷傳播到A的時間,所以t== s=0.5 s,選項E正確.
(2)(i)作出光路圖如圖所示,
由幾何關系可知,從Q點射入的光線的入射角為i=60°,
由折射定律有n==.
(ii)垂直AB射入介質的光線到達圓弧面時入射角為α=60°,設全反射的臨界角為C,
由sin C==,因α>C,因此光線在P點發(fā)生全反射,在介質中的傳播路程為s=2R+2Rsin 30°,
光在介質中傳播速度為v==,
光線在半圓柱介質中的傳播時間為t==.
答案 (1)ABE (2)(i) (ii)