预测卷01--【大题精做】冲刺2023年高考物理大题突破+限时集训（江苏专用）

【大题精做】冲刺2023年高考物理大题突破+限时集训（江苏专用） 预测卷01 12. (2023·湖北省咸宁市模拟)图甲是半径为的圆形导线框，电阻为，虚线是圆的一条弦，虚线左右两侧导线框内磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，设垂直线框向里的磁场方向为正，求： 线框中时间内感应电流的大小和方向； 线框中时间内产生的热量． 【答案】设虚线左侧的面积为，右侧的面积为，则根据法拉第电磁感应定律得到 向里的变化磁场产生的感应电动势为，感应电流方向为逆时针方向 向外的变化磁场产生的感应电动势为，感应电流方向为逆时针方向 从题图乙中可以得到： 则感应电流为，方向为逆时针方向； 根据焦耳定律可知：。  【知识点】感生电动势、焦耳定律、法拉第电磁感应定律及其应用 【解析】根据法拉第电磁感应定律分别对左侧和右侧进行列式，由楞次定律判断出感应电流的方向，即可求解总的感应电动势，由欧姆定律求解出感应电流；由焦耳定律求解热量即可。 13. (2023·安徽省模拟)微棱镜增亮膜能有效提升液晶显示屏亮度。如图甲所示为其工作原理截面图，从光源发出的光线通过棱镜膜后，部分会定向出射到上，部分会经过全反射返回到光源进行再利用。如图乙所示，等腰直角为一微棱镜的横截面，，，紧贴边上的点放一点光源，。已知微棱镜材料的折射率，，只研究从点发出照射到边上的光线。 某一光线从边出射时，方向恰好垂直于边，求该光线在微棱镜内的入射角的正弦值； 某一部分光线可以依次在、两界面均发生全反射，再返回到边，求该部分光线在边上的照射区域长度。 【答案】解：根据折射率定义，， 由题意知，， 解得：； 设光线在微棱镜内的临界角为，则有，解得：， 当光线刚好在边上点发生全反射时，如图光路所示： 在边刚好全反射时，入射角，由几何关系知，反射到边的入射角， ，能够发生全反射； 过点做的垂线与点，由几何关系知， ， 当光线刚好在边上发生全反射时，如图光路所示： 在边刚好全反射时，在边的入射角， 由几何关系知，在边的入射角， 且，能够发生全反射，反射点为， 在中由几何关系知：  ， 综上所述，符合要求的区域为。  【知识点】折射定律、全反射的应用 【解析】解决该题的关键是能够正确作出光路图，能根据几何知识求解相关的长度和角度，熟记折射定律的表达式以及全反射的临界角的表达式。 根据题意可知，出射角为，根据折射定律求解入射角的正弦值； 分别作出在面上和面上恰好发生全反射的光路图，根据几何知识求解该部分光线在边上的照射区域长度。 14. (2022·湖北省恩施模拟)如图，可视为质点的小球、由不可伸长的细绳相连，小球悬挂在定滑轮的下方，小球在半径为的半球形固定容器内，定滑轮与容器的边缘及球心在同一水平线上。系统静止时，小球在定滑轮正下方处的点，小球位于点，间的细绳与水平方向的夹角。已知小球的质量为，重力加速度为，不计一切摩擦，忽略滑轮的质量。结果用根号表示 试求小球的质量； 现将小球置于处由静止释放小球未触及地面，求小球到达点时的动能； 在第问中，小球经过点时，突然剪断细绳，求小球经过容器最低点时对容器的压力。 【答案】解：设系统静止时细线中的拉力大小为，小球受到容器的支持力方向沿 由几何关系知为正三角形，所以 对小球、小球，根据共点力的平衡条件知： 解得： 设经过图示位置时小球的速度为，小球的速度为，其中沿绳竖直向上，沿圆弧切线斜向下 由几何关系知，与延长线的夹角为 由运动关系可知，与应满足： 由几何关系知， 根据机械能守恒定律得： 此时，小球的动能： 整理可得： 细绳剪断后，小球以为初速度，从点沿圆弧运动到最低点，设经过最低点的速度为 根据机械能守恒定律得： 设小球经过容器最低点时受到的支持力为，根据牛顿第二定律得： 整理得： 由牛顿第三定律知，小球对容器的压力大小为，方向向下。  【知识点】圆周运动规律及其应用、系统机械能守恒问题、运动的合成与分解 【解析】根据共点力平衡条件及小球、的受力关系，罗列方程进行求解； 将小球和小球看成一个系统，系统的机械能守恒可得出小球到达点的速度，继而得出动能； 剪断绳子后，由机械能守恒可知到达最低点的速度，再根据圆周运动及牛顿第三定律可得出压力。 本题考查了机械能守恒，解题的关键是挑选合适的系统进行整体的机械能守恒，掌握机械能守恒的条件及关系式。 15. (2022·浙江省宁波市模拟)在芯片制造过程中，离子注入是其中一道重要的工序。离子注入工作原理的示意图如图所示。静止于处的离子，经电压为的加速电场加速后，沿图中半径为的虚线通过圆弧形静电分析器静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场后，从点沿竖直方向进入半径也为的圆柱形的匀强电场和匀强磁场区域，磁场方向平行于圆柱中心轴线垂直于纸面向外，电场的方向与磁场方向相反，电场强度。过点的直径沿竖直方向，没有加匀强