【物理】2020届二轮复习小卷30分钟提分练(十)作业

【物理】2020届二轮复习小卷30分钟提分练(十)作业

小卷30分钟提分练(2计算＋2选1)(十)‎ 一、非选择题(32分，考生按要求作答)‎ ‎24．[2019·上海嘉定区二模](12分)如图甲所示，一足够长的固定斜面的倾角θ＝37°，质量m＝‎1 kg的物体受到平行于斜面的力F作用，由静止开始运动．力F随时间t变化的规律如图乙所示(以平行于斜面向上为正)，物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.25，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取g＝‎10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.‎ ‎(1)求第1 s内物体运动的加速度大小a1；‎ ‎(2)求第2 s内物体运动的加速度大小a2和求第1 s末物体的动能Ek1.‎ 解析：(1)第1 s内物体受到竖直向下的重力G、垂直斜面向上的支持力N、平行斜面向上的摩擦力f和平行斜面向下的力F，合力沿斜面向下 由牛顿第二定律有 mgsin 37°＋0.6mg－μmgcos 37°＝ma1(3分)‎ 解得a1＝‎10 m/s2.(2分)‎ ‎(2)第2 s内物体有平行斜面向下的速度，故受到平行斜面向上的摩擦力f，物体还受到竖直向下的重力G、垂直斜面向上的支持力N，由图乙可知力F平行斜面向上，合力沿斜面向上由牛顿第二定律有 ‎0．9mg＋μmgcos 37°－mgsin 37°＝ma2(3分)‎ 解得a2＝‎5 m/s2.(1分)‎ 物体在第1 s末的速度大小v1＝a1t1(1分)‎ Ek1＝mv＝50 J(2分)‎ 答案：(1)‎10 m/s2　(2)‎5 m/s2　50 J ‎25．[2019·福建泉州模拟]‎ ‎(20分)如图所示，在竖直平面(纸面)内有一直角坐标系xOy，x轴下方有垂直纸面向里的匀强磁场，第三象限有沿x轴负方向的匀强电场，第四象限存在另一匀强电场(图中未画出)；一光滑绝缘的固定不带电细杆PQ交x轴于M点，细杆与x轴的夹角θ＝30°，杆的末端在y轴Q点处，P、M两点间的距离为L.一套在杆上的质量为‎2m、电荷量为q的带正电小环b恰好静止在M点，另一质量为m、不带电绝缘小环a套在杆上并从P点由静止释放，与b碰撞后瞬间反弹，反弹后到达最高点时被锁定，锁定点与M点的距离为，b沿杆下滑过程中始终与杆之间无作用力，b进入第四象限后做匀速圆周运动，而后通过x轴上的N点，且OM＝ON.已知重力加速度大小为g，a、b均可看作质点，求：‎ ‎(1)碰后b的速度大小v以及a、b碰撞过程中系统损失的机械能ΔE；‎ ‎(2)磁场的磁感应强度大小B；‎ ‎(3)b离开杆后经过多长时间会通过x轴．‎ 解析：(1)设a与b碰前瞬间a的速度大小为v1，碰后瞬间a的速度大小为v2，由机械能守恒得 mgLsin θ＝mv，mg·sin θ＝mv(2分)‎ 取沿杆向下方向为正方向，则a、b碰撞过程中，由动量守恒定律有mv1＝－mv2＋2mv(2分)‎ 联立解得v＝(1分)‎ 机械能损失ΔE＝mv－(1分)‎ 解得ΔE＝mgL.(1分)‎ ‎(2)设匀强磁场的磁感应强度大小为B，由于b从M点运动到Q点的过程中始终与杆无作用力，可得 qvBcos θ＝2mg(2分)‎ 将v＝代入得B＝.(2分)‎ ‎(3)b在第四象限做匀速圆周运动的轨迹如图所示，由几何关系可得轨迹的圆心O′在x轴上，经过N点时速度方向与x 轴垂直，圆心角α＝120°，又匀速圆周运动的周期T＝(1分)‎ b从Q点到第一次通过N点的时间t1＝T 得t1＝ (2分)‎ b第一次通过N点后做竖直上抛运动，经t2时间第二次通过N点，有 t2＝＝(1分)‎ b第二次通过N点后在磁场中做半个圆周运动，经t3时间第三次通过x轴，有 t3＝＝ (1分)‎ b离开杆后会通过x轴有两种情况：‎ ‎①第n次竖直向上经过x轴，时间t＝t1＋(n－1)(t2＋t3)＝ ＋(n－1)(n＝1、2、3、…)(2分)‎ ‎②第n次竖直向下经过x轴，时间t＝t1＋t2＋(n－1)(t2＋t3)＝ ＋＋(n－1)(n＝1、2、3、…)．(2分)‎ 答案：(1) mgL　(2)　(3)见解析 二、选考题：共15分．请考生从给出的2道题中任选一题作答，如果多做，则按所做的第一题计分．‎ ‎33．[物理——选修3－3](15分)‎ ‎(1)(5分)下列说法中正确的是________．‎ A．图1为氧气分子在不同温度下的速率分布图象，由图可知状态①的温度比状态②的温度高 B．图2为一定质量的理想气体状态变化的p－V图线，由图可知气体由状态A变化到B的过程中，气体分子平均动能先增大后减小 C．图3为分子间作用力的合力与分子间距离的关系，当分子间的距离r>r0时，分子势能随分子间的距离增大而减小 D．液体表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大；附着层内液体分子间的距离比液体内部分子间的距离小 E．能量耗散反映了与热现象有关的宏观自然过程具有不可逆性 ‎(2)(10分)如图4所示，绝热汽缸倒扣放置，质量为M的绝热活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸间摩擦可忽略不计，活塞下部空间与外界连通，汽缸底部连接一U形细管(管内气体的体积忽略不计)．初始时，封闭气体温度为T，活塞距离汽缸底部的高度为h0，细管内两侧水银柱存在高度差．已知水银密度为ρ，大气压强为p0，汽缸横截面积为S，重力加速度为g，求：‎ ‎(ⅰ)U形管内两侧水银柱的高度差；‎ ‎(ⅱ)通过加热装置缓缓提高气体温度使活塞下降Δh0，则此时的温度为多少？此加热过程中，若气体吸收的热量为Q，则气体内能的变化为多少？‎ 解析：(1)速率大的分子所占比例大的状态温度高，故选项A项正确；由＝C可知pV乘积越大气体温度越高，再由图2可知，pV乘积先增大后减小，故气体温度先升高后降低，而温度是分子平均动能大小的标志，故选项B正确；由图3可知，r>r0时分子力表现为引力，则随分子间距离增大分子力做负功，分子势能是增加的，选项C错误；发生浸润现象时，附着层内液体分子间的距离比液体内部分子间的距离小，而发生不浸润现象时则相反，选项D错误；由热力学第二定律知E正确．‎ ‎(2)(ⅰ)设封闭气体的压强为p，对活塞受力分析：‎ p0S＝pS＋Mg(2分)‎ 气体的压强p＝p0－ρgΔh(1分)‎ 解得：Δh＝(1分)‎ ‎(ⅱ)加热过程中气体的变化是等压变化 ＝(2分)‎ T＝T0(1分)‎ 气体对外做功为W＝pSΔh0＝(p0S－Mg)Δh0(1分)‎ 根据热力学第一定律：ΔU＝Q－W(1分)‎ 可得：ΔU＝Q－(p0S－Mg)Δh0(1分)‎ 答案：(1)ABE ‎(2)(ⅰ)　(ⅱ)T0　Q－(p0S－Mg)Δh0‎ ‎34．[物理——选修3－4](15分)‎ ‎(1)(5分)如图甲所示，为一列沿x轴传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图．图乙表示该波传播的介质中x＝‎2 m处的质点a从t＝0时起的振动图象．则下列说法正确的是________．‎ A．波传播的速度为‎20 m/s B．波沿x轴负方向传播 C．t＝0.25 s时，质点a的位移沿y轴负方向 D．t＝0.25 s时，x＝‎4 m处的质点b的加速度沿y轴负方向 E．从t＝0开始，经0.3 s，质点b通过的路程是‎6 m ‎(2)(10分)如图所示，一半径为R的半球形玻璃砖，O为球心，其上表面水平，玻璃砖下方水平放置了足够大的光屏，玻璃砖上表面与光屏间距为d＝2R.一束恰好照射满了玻璃砖上表面的单色光垂直于上表面射入玻璃砖，其中一部分光经玻璃砖折射后能到达光屏上．已知玻璃砖对该光的折射率为n＝，求光屏上被该光照亮的面积．(不考虑光在玻璃砖内的反复反射)‎ 解析：(2)根据题设作出光路图如图所示(1分)‎ 设光在玻璃中的临界角为α，则sin α＝，α＝45°(2分)‎ 对应的临界光线AQ的折射角为β＝90°(1分)‎ 由几何关系可知三角形APO为等腰直角三角形 PA＝PO＝Rsin α＝Rsin 45°＝R(1分)‎ 由几何关系AQ＝＝3R(2分)‎ 光屏上被光束照亮的部分是圆形，其半径：‎ r＝AQsin(β－α)－R＝R(1分)‎ 圆形面积为：S＝πr2＝2πR2(2分)‎ 答案：(1)ACD　(2)2πR2‎