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1、20162016 年年 全国全国 1 1 卷卷 逐题仿真练逐题仿真练 题号 24253334 考点电磁感应中的平衡 动力学和能量观点 分析多过程问题 热力学定律和气体 性质 机械波和光的折射 24 14 分 2019 山东聊城市二模 如图 1 所示 两根足够长的光滑金属导轨平行放置在 倾角为 30 的绝缘斜面上 导轨宽度为L 下端接有阻值为R的电阻 导轨处于方向垂直于 斜面向上 磁感应强度大小为B0的匀强磁场中 轻绳一端跨过光滑定滑轮 悬吊质量为m 的小物块 另一端平行于导轨系在质量为m的金属棒的中点 现将金属棒从PQ位置由静止 释放 金属棒与导轨接触良好且电阻均忽略不计 重力加速度为g 图
2、1 1 求金属棒匀速运动时的速度大小 2 若金属棒速度为v0且距离导轨底端x时开始计时 磁场的磁感应强度B的大小随时间t 发生变化 使回路中无电流 请推导出磁感应强度B的大小随时间t变化的关系式 答案 1 2 B mgR 2B02L2 8B0 x 8x 8v0t gt2 解析 1 金属棒匀速运动时 对物块 FT mg 对金属棒有 F安 mgsin30 FT 又 F安 B0IL 由欧姆定律 I E R B0Lv R 联立解得 v mgR 2B02L2 2 当回路中没有电流时 金属棒不受安培力 对金属棒 FT mgsin30 ma 对物块 mg FT ma 回路中无电流 回路中的磁通量不变 则 B
3、0Lx BL x v0t at2 1 2 联立解得 B 8B0 x 8x 8v0t gt2 25 18 分 2019 湖南娄底市下学期第二次模拟 某人设计了如图 2 所示的滑板个性滑 道 斜面AB与半径R 3m 的光滑圆弧轨道BC相切于B 圆弧对应的圆心角 37 且过C 点的切线水平 C点连接倾角 30 的斜面CD 一滑板爱好者连同滑板等装备 视为质点 总质量m 60kg 某次试滑 他从斜面上某点P由静止开始下滑 发现在斜面CD上的落点Q 恰好离C点最远 若他在斜面AB上滑动过程中所受摩擦力Ff与位移大小x的关系满足 Ff 90 x 均采用国际制单位 忽略空气阻力 取g 10 m s2 sin
4、 37 0 6 cos 37 0 8 求 图 2 1 P B两点间的距离 2 滑板在C点对轨道的压力大小 答案 1 4m 2 1320N 解析 1 设爱好者滑到C点的速度为vC 平抛过程中水平 竖直方向的位移分别为x1 y1 C到Q由平抛运动规律有 tan y1 x1 1 2gt2 vCt gt 2vC 则t 2vCtan g 因此x1 vCt 2vC2tan g lCQ x1 cos 2vC2tan gcos 由 式可知vC越大则lCQ间距越大 由人和装备在BC间运动时机械能守恒可知 要使vC越 大就要求vB越大 设人和装备在P B间运动时加速度为a 由牛顿第二定律有mgsin 90 x m
5、a 得a mgsin 90 x m 由 式可知 人和装备做加速度减小的加速直线运动 当加速度为零时速度vB最大 故P B两点间的距离大小为 x 4m mgsin 90 2 设P B间摩擦力对人做功为Wf 由动能定理有 mgxsin Wf mv 0 1 2B2 而Wf x 90 x 2 或由 得mgxsin 45x2 mv 0 1 2B2 B C间运动时 机械能守恒 有 mv mgR 1 cos mv 1 2B2 1 2C2 在C点FN mg m vC2 R 解得FN 1320N 由牛顿第三定律可知滑板在C点对轨道的压力大小FN 1320N 33 选修 3 3 15 分 2019 福建龙岩市 5
6、 月模拟 1 5 分 如图 3 为分析热机工作过程的卡诺循环 一定质量的理想气体在该循环中经历两 个等温过程A B C D和两个绝热过程B C D A 下列说法正确的是 图 3 A 气体从A B的过程 容器壁在单位面积上受到气体分子的撞击力变大 B 气体从A B的过程 从外界吸收热量 C 气体从B C的过程 气体分子无规则运动变激烈 D 气体从D A的过程 内能的增量等于外界对气体做的功 E 气体在完成一次循环的过程中对外做功 2 10 分 如图 4 水平放置右端开口的绝热汽缸 横截面积为S 左端有一电阻丝可对气 体加热 绝热活塞A 厚度不计 封闭一定质量的理想气体 活塞与汽缸的最大静摩擦力为
7、 Ffm p0S 大气压强p0及室温T0均不变 初始时刻活塞恰好无摩擦 气体体积为汽缸容积 1 2 的三分之一 气体温度为T0 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力 现通过电阻丝给气体缓慢加 热 图 4 温度多大时 活塞开始滑动 温度多大时 活塞到达汽缸口 答案 1 BDE 2 T0 T0 3 2 9 2 解析 1 由题图知 气体从A B的过程 体积增大 压强减小 容器壁在单位面积上受到 气体分子的撞击力变小 A 错误 从A B的过程 温度不变 U 0 体积变大 气体对 外界做功W 0 根据 U Q W 得Q W 0 所以从外界吸收热量 B 正确 因B C为 绝热过程 所以Q 0 体积增大W 0 故
8、U Q W W 故 U 0 气体内能减小 温度 降低 气体分子无规则运动变缓慢 C 错误 从D A也是绝热过程 Q 0 体积减小 外 界对气体做功 即W 0 U Q W W 即气体内能的增量 U等于外界对气体做的功 W D 正确 由题图知 A B C气体对外界做功 做功多少W1的数值大小为图象与V轴所 围面积 W1 0 C D A的过程外界对气体做功 做功多少W2的数值大小为图象与V轴所 围面积 W2 0 由题图可知 W1 W2 故该循环过程的总功为W1 W2 0 即气体对外做功 E 正确 2 假设活塞开始滑动时封闭的气体压强为p1 对活塞受力分析 受力平衡得 p1S p0S Ffm 对封闭的
9、气体 由查理定律得 p0 T0 p1 T1 解得 T1 T0 3 2 设汽缸容积为V 活塞运动过程中气体的压强不变 由盖 吕萨克定律得 1 3V T1 V T2 解得 T2 T0 9 2 34 选修 3 4 15 分 2019 陕西渭南市教学质检 二 1 5 分 波源S在t 0 时刻开始振动 其振动图象如图 5 所示 在波的传播方向上有 P Q两质点 它们到波源S的距离分别为 30m 和 48m 测得P Q开始振动的时间间隔为 3 0s 下列说法正确的是 图 5 A Q质点开始振动的方向向上 B 该波的波长为 6m C Q质点的振动比波源S滞后 8 0s D 当Q质点刚要振动时 P质点正沿平衡
10、位置向下振动 E Q质点开始振动后 在 9s 内通过的路程是 54m 2 10 分 如图 6 所示 一透明玻璃半球竖直放置 OO 为其对称轴 O为球心 球半径为 R 球左侧为圆面 右侧为半球面 现有一束平行光从其左侧垂直于圆面射向玻璃半球 玻 璃半球的折射率为 设真空中的光速为c 不考虑光在玻璃中的多次反射 求 3 图 6 从左侧射入能从右侧射出的入射光束面积占入射面的比例 从距O点 的入射光线经玻璃半球偏折后直到与对称轴OO 相交的传播时间 R 2 答案 1 ACD 2 1 3 5R 2c 解析 1 由题图可知 波源开始振动的方向向上 所有的质点都做受迫振动 开始振动方 向都向上 A 正确
11、波从P传到Q所需时间为 3 0s 所以波速v m s 6 x t 48 30 3 m s 根据振动图象可知 周期为 6s 所以波长 vT 6 6m 36m B 错误 Q点到波源 的距离为 48m 所以比波源滞后 t s 8s C 正确 P Q间相距 18m 而波长为 x v 48 6 36m 刚好差半个周期 所以当Q质点刚要振动时 P质点正沿平衡位置向下振动 D 正确 振动周期为 6s 一个周期通过路程s0 4 5cm 20cm 9s 刚好振动一个半周期 通过路程 s 1 5s0 30cm E 错误 2 从左侧圆面垂直入射 不偏折 考虑截面 如图所示 从左侧的A点入射 光在右侧半球面刚好发生全
12、反射 则由折射定律有 sin n 1 n3 则有 sin OA Rsin R 3 3 3 3 从左侧射入能从右侧射出的光束是以O为圆心 OA长为半径的圆 其面积 S OA2 R2 1 3 而左侧入射面的面积S R2 解得 S S 1 3 设距O点 的入射点为B 射到半球面上的点为C点 入射角为i 折射角为r R 2 在 OBC中有i 30 BC R 3 2 考虑在C点折射 由折射定律有 n 代入数据可得r 60 sinr sini 设从C点的出射光线交OO 轴于D点 由图知在 OCD中 OCD 120 COD i 30 可得 CDO 30 CD R 光在玻璃中传播速度v c n c 3 光从B点传播到D点的时间t BC v CD c 将BC R CD R及v 代入解得t 3 2 c 3 5R 2c
