内容正文:
2021年高考押题预测卷01【新课标Ⅱ卷】
理科综合物理·参考答案
14
15
16
17
18
19
20
21
A
B
B
C
C
AC
BC
BCD
22.【答案】(1) 2.40(2分) (2)
(2分) (3)
(2分)
23.【答案】(1) >(1分) B (1分) (2)AD(1分)
(3) m1·OP=m1·OM+m2·ON (2分) m1·OP2=m1·OM2+m2·ON2 (2分)
(4)m1
=m1
+m2
(2分)
24.【答案】(1) 水平向左;(2)
,加速度随着导体棒的位移在均匀增大;
(3)
【解析】(1)根据右手螺旋定则,长直导线在导轨处产生的磁场方向为垂直纸面向里,根据右手定则,运动中流过金属杆MN的电流方向为水平向左。(1分)
(2)金属杆接入电路的有效长度为
(1分)
则电路中的电阻为
(1分)
电源电动势为
(1分),其中
解得
(1分)
根据上式可知,导体棒速度与导体棒的位移成正比,即加速度随着导体棒的位移在均匀增大。
(3)导体棒脱离轨道上,其速度为
(1分)
导体棒上升x时,在极短时间内产生的热量为
(1分)
则导体棒脱离导轨时,电路产生的热量为
(1分)
对导体棒,根据动能定理得
(1分)
结合功能关系有
(1分)
解得
(2分)
25.【答案】(1)3.8mg (2)eq \f(5,3)R
【解析】(1)滑块P下滑至与Q相碰前瞬间,由机械能守恒定律得mgR=eq \f(1,2)mveq \o\al(12)(1分)
P、Q碰后合在一起运动,碰撞瞬间由动量守恒定律得mv1=2mv2(1分)
P、Q一起由C点运动至D点过程,有2mgR(1-cos θ)+eq \f(1,2)·2mveq \o\al(22)=eq \f(1,2)·2mveq \o\al(,D2)(1分)
经过D点时对圆弧轨道的压力最大,有FND-2mg=2meq \f(v\o\al(,D2),R)(1分)
由牛顿第三定律可知,两滑块对圆弧轨道的最大压力,FND′=FND(1分)
联立解得FND′=3.8mg(2分)
(2)由(1)中计算可知,P、Q整体在D点的动能eq \f(1,2)·2mveq \o\al(D2,)=0.9mgR<2mgR(1分)
因此它们在圆弧轨道上运动的最高点在E点下方,之后沿轨道返回,再次到达C点的速度大小仍为v2.从C点上滑后P、Q分离,Q比P先到达最高点,且Q运动到最高点时停下.设P、Q上滑的最大位移分别为xP、xQ.对P、Q,由动能定理分别可得-mgsin θ·xP=0-eq \f(1,2)mveq \o\al(22)(1分)
-(mgsin θ+Ff)·xQ=0-eq \f(1,2)mveq \o\al(22)(1分)
由P、Q碰后一起匀速下滑可知Q受到的滑动摩擦力大小Ff=2mgsin θ(1分)
P再次从最高点下滑至第二次碰Q前,有mgsin θ(xP-xQ)=eq \f(1,2)mveq \o\al(32)(1分)
P、Q碰后一起运动,有mv3=2mv4(1分)
P、Q从C点上滑到第二次从C点进入圆弧轨道,Q克服摩擦力做的功Wf=Ff·2xQ(1分)
而P、Q碰撞损失的机械能为:ΔE=eq \f(1,2)mveq \o\al(32)-eq \f(1,2)·2mveq \o\al(42)(1分)
由以上各式解得Q克服摩擦力做的功与P、Q碰撞损失的机械能之比为:eq \f(Wf,ΔE)=eq \f(4,1)(1分)
P、Q此后多次进入直轨道AC的运动过程遵循同样的规律,直到最后到达C点的速度减为0,因此从P、Q第一次回到直轨道AC运动到最后不再进入为止,Q克服摩擦力做的功为:Ffl=eq \f(4,5)·eq \f(1,2)×2mveq \o\al(22)(1分)
滑块Q在轨道AC上往复运动经过的最大路程为lm,则lm=l+eq \f(R,tan θ)(1分)
联立解得lm=eq \f(5,3)R.(2分)
33.(1)【答案】BCE
(2)【答案】①400 K ②75 N
【解析】①汽缸内气体压强不变,温度升高,气体体积变大,故活塞向上移动
由盖-吕萨克定律有:eq \f(LS1+LS2,T0)=eq \f(HS2,T)(2分)
解得:T=400 K(2分)
②设向下推动的距离为x时,气体压强为p
由平衡条件得:p0S1+pS2=Mg+p0S2+pS1+F(1分)
当F=0时,可得初始状态气体压强p1=1.5×105 Pa
缓慢向下推活塞b的过程,温度不变,
由玻意耳定律得:p(LS1+xS1+LS2-xS2)=p1(LS1+LS2)(2分)
联立以上各式得:F=eq \f(150x,15-x)=eq