2024届新高考题型专练之走进大题02

2024届新高考题型专练之走进大题（2） 【热学】 （基础题）1．（2023上·山西忻州·高三校联考开学考试）如图所示，一粗细均匀的长细管开口向下竖直固定时，管内高度为h的水银柱上方封闭气体的体积为，现让细管自由下落，水银柱很快与细管相对静止。已知大气压强恒为，水银的密度为。细管下落过程中始终竖直，管内气体温度不变且可视为理想气体，重力加速度大小为，求： （1）细管固定时封闭气体的压强； （2）细管自由下落时封闭气体的体积。 （巩固题）2．（2023上·浙江·高三校联考阶段练习）如图所示，内径相同，导热良好的“T”形细玻璃管上端开口，下端封闭，管中用水银封闭着A、B两部分理想气体，C为轻质密闭活塞，各部分长度如图。现缓慢推动活塞，将水平管中水银恰好全部推进竖直管中，已知大气压强，设外界温度不变。水平管中水银恰好全部推进竖直管中时，求： （1）气体A的压强； （2）气体A的气柱长度； （3）活塞移动的距离为多大? （提升题）3．（2023下·河南漯河·高三漯河高中校考开学考试）如图所示，三个粗细均匀装有一定量水银的导热试管底部连通，静止在水平面上，初始时三管中的水银面处于同一水平面，每个试管上端封闭有20cm的理想气体。试管下端部分和部分长度之比为1：2.现让试管一起以某一加速度向左运动，稳定时发现A管水银面下降了10cm，B管中水银面保持不变。已知环境温度始终不变，求原来三个试管中的气体压强。 （挑战高考） （2023·河北·高考真题）如图，某实验小组为测量一个葫芦的容积，在葫芦开口处竖直插入一根两端开口、内部横截面积为的均匀透明长塑料管，密封好接口，用氮气排空内部气体，并用一小段水柱封闭氮气。外界温度为时，气柱长度为；当外界温度缓慢升高到时，气柱长度变为。已知外界大气压恒为，水柱长度不计。 （1）求温度变化过程中氮气对外界做的功； （2）求葫芦的容积； （3）试估算被封闭氮气分子的个数（保留2位有效数字）。已知氮气在状态下的体积约为，阿伏伽德罗常数取。 【电磁学】 （基础题）4．（2023·贵州黔东南·凯里一中校考三模）老式电视机显像管应用了电子束磁偏转的原理。如图所示，显像管中有一个阴极，工作时它能发射电子，电子经过加速电场和磁场偏转后撞击到荧光屏从而使荧光屏发光。已知电子从阴极逸出的初速度不计，进入偏转线圈时速度为v，偏转线圈产生磁场的磁感应强度与流过偏转线圈的电流成正比，比例系数为k，且磁场在水平方向的宽度为d，对任一电子通过磁场的这段时间内可以认为磁场没有发生变化，某时刻打到A点的电子经过偏转线圈后速度方向偏转了，电子质量为m、电量为e，求： （1）加速电场的电压； （2）打到A点的电子对应的偏转线圈中电流的大小。 （巩固题）5．（2023·四川南充·四川省南充高级中学校考三模）半导体有着广泛的应用，人们通过离子注入的方式优化半导体以满足不同的需求。离子注入系统的原理简化如图所示。质量为m、电荷量为q的正离子经电场加速后从中点P垂直OE射入四分之一环形匀强磁场，环形磁场圆心为O，内环半径，外环半径，磁场方向垂直纸面向里。当磁感应强度为时，离子恰好垂直边界从中点Q射出。不考虑离子重力以及离子间的相互作用。求： （1）加速电场M、N两板间的电压； （2）为使离子能够到达G1G面，环形区域内磁场的磁感应强度的最大值B1。 （提升题）6．（2023·浙江绍兴·统考模拟预测）现代科学仪器常利用电场、磁场控制带电粒子的运动。如图所示，在真空的坐标系中，第一象限和第四象限存在着垂直纸面向内的匀强磁场，第二象限内有边界互相平行且宽度均为d的六个区域，交替分布着方向竖直向下的匀强电场和方向垂直纸面向里匀强磁场，调节电场和磁场大小，可以控制飞出的带电粒子的速度大小及方向。现将质量为m、电荷量为q的带正电粒子在边界P处由静止释放，粒子恰好以速度大小v从y轴上的Q点进入第一象限，经过x轴上的M点时速度方向刚好沿x轴正向。已知Q点坐标为（0，L），M点坐标为（3L，0），不计粒子重力及运动时的电磁辐射，不考虑粒子再次进入第二象限的运动情况。 （1）求第一、四象限中匀强磁场的磁感应强度B的大小； （2）求第二象限中电场强度大小E0和磁感应强度大小B0； （3）若粒子到达M点时立即在第一、四象限内加竖直向下的匀强电场，使粒子经过N点时速度方向沿x轴正向，已知N点坐标为（6L，0），求所加匀强电场的大小。 （挑战高考） （2023·山东·统考高考真题）如图所示，在，的区域中，存在沿y轴正方向、场强大小为E的匀强电场，电场的周围分布着垂直纸面向外的恒定匀强磁场。一个质量为m，电量为q的带正电粒子从OP中点A进入电场（不计粒子重力）。 （1）若粒子初速度为零，粒子从上边界垂直QN第二次离开电场后，垂直NP再次进入电场，求磁场的磁感应强度B的大小；