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2023届高三物理大题重组规范练(一)(1、10)
考试时间:30-35分钟
适用地区:广东省新高考
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
1.如图所示,密闭的气缸水平放置、固定不动,光滑导热的隔板将气缸分为AB两室,A、B中各封有一定质量的同种气体,气缸总体积为V,室温为27℃,B室气体的体积是A室的2倍,A室左侧连接有一U形管(U形管内气体的体积忽略不计),水银柱高度差为76cm,B室右侧连接一阀门K,可与大气相通,(外界大气压等于76cm汞柱)、现将阀门K打开,当隔板不再移动时,求:
(i)B室现有气体与原有气体的密度之比?
(ii)保持阀门K打开,若将气缸内的气体从室温加热到147℃,U形管内两边水银面的高度差是多少?
2.如图所示,一质量为0.8kg的物块A静止在光滑水平面上,质量为0.2kg的物块B以1m/s的速度向A运动,与A碰撞时无机械能损失。碰后A滑上粗糙斜面,然后滑下,再次运动到水平面上速度为0.2m/s,斜面倾角为(),与水平面光滑连接。
(1)通过计算说明A、B能否再次碰撞;
(2)求物块A与斜面间的动摩擦因数。
3.如图所示,间距为d的平行金属板MN与一对光滑的平行导轨相连,平行导轨间距为L,平行导轨右侧与阻值为R的电阻连接。一根阻值为r的导体棒ab与导轨垂直且以速度沿导轨向右匀速运动,棒的右侧存在一个垂直纸面向里,大小为B的匀强磁场.当棒进入磁场时,粒子源P释放一个初速度为零的带负电的粒子,已知带电粒子的质量为m(重力不计)、电量为q的粒子经电场加速后从M板上的小孔O穿出。在板的上方,有一个环形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场。已知外圆半径为2d,内圆半径为d,两圆的圆心与小孔重合,求:
(1)粒子到达板的速度大小v;
(2)若粒子不能从外圆边界飞出,则环形区域内磁感应强度最小为多少?
4.如图甲所示,空间存在方向竖直向上周期性变化的匀强电场,场强大小随时间变化如图乙所示,空间还存在方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小随时间变化如图丙所示。一个质量为0.1kg、带电量为的带电小球,在空间P点在时刻在纸面内以水平向右大小为10m/s的速度抛出。小球在空中运动的时间大于2s,最终落地时速度垂直于地面。重力加速度为,小球可视为质点,求:
(1)时,小球的速度大小;
(2)内小球受到的合力大小;
(3)小球第一次速度水平向左时离P点的高度;
(4)P点离地面的高度至少为多少。
试卷第2页,共2页
试卷第1页,共2页
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大题规范练(一)参考答案:
答案第2页,共2页
答案第1页,共1页
1.(i)1:2;(2)零
【详解】(i)开始时,,打开阀门K,A室气体等温变化,气压为,体积,由玻意耳定律可得
B室气体体积为
对B室则有
开始时,,打开阀门K,B室气体等温变化,气压为,由玻意耳定律可得
设B室原气体密度为ρ0,等温变化后气体密度为ρ,则有
(ii)一直打开阀门K,等压变化,设活塞到达最右边温度从27℃升到T,对A室有
由于
因此气体从室温加热到147℃,一直是等压变化,所以U形管内两边水银面的高度差是零。
2.(1)见解析;(2)0.45
【详解】(1)AB碰撞时动量守恒,机械能守恒,有
解得
碰后B以0.6m/s向左运动,速度大于A返回水平时速度0.2m/s,所以AB不能再次碰撞。
(2)设在斜面上滑行的长度为L,上滑过程,根据动能定理可得
下滑过程,根据动能定理可得
解得
3.(1);(2)
【详解】(1)导体棒切割磁感线产生的感应电动势大小为
根据闭合电路欧姆定律可得极板间的电压为
粒子在极板间由动能定理得
解得
(2)若粒子不能从外圆边界飞出,则粒子在磁场边界处轨迹恰好与边界相切,环形区域内磁感应强度最小,轨迹如图
由几何关系得
带电粒子在磁场中的最大轨道半径为
由牛顿第二定律得
解得环形区域内磁感应强度最小
4.(1);(2);(3);(4)
【详解】(1)小球在内只在重力作用下做平抛运动,设时,小球的速度为,小球在此时的竖直方向分速度为
因此
(2)在内,由于
则重力与电场力的合力为0,此时合力为
(3)小球在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,运动周期为
即在内,小球刚好在磁场中做完整的圆周运动,根据牛顿第二定律得
解得
小球在第1s内下落的高度为
小球开始做圆周运动时,速度与水平方向夹角为,当小球做圆周运动速度水平向左时,小球离P点的高度为
(4)小球第二次在磁场中运动且落地时速度垂直于地面,这时P点离地面的高度最小。在内,小球下落的高度为
设第3s末,小球的速度为,根据动能定理得
解得
设此时速度与竖直方向的夹角为,则
设粒子