限时集训04（广东专用）-【大题精做】冲刺2024年高考物理大题突破+限时集训（新高考专用）

限时集训04（广东卷） 时间：25min 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 1．为摆脱水源条件的限制，宋朝时人们就发明了一种能汲取地下水的装置——压水井。在汕头华侨公园的儿童玩水区，安放着如甲图所示的压水井让孩子们体验。压水井结构如图乙所示，取水时先按下手柄同时带动皮碗向上运动，此时上单向阀门关闭。皮碗向上运动到某个位置时，下单向阀门被顶开，水流进入腔体内。设某次下压手柄前，腔体只有空气，空气的体积和压强分别为和。现研究缓慢下压手柄，直至下单向阀门刚被顶开的过程。已知大气压强为，水的密度为，下单向阀门质量为m，横截面积为S，下单向阀门到水面距离为，重力加速度为g。 （1）简要说明缓慢下压手柄过程，腔内气体是吸热还是放热； （2）求下单向阀门刚被顶开时，腔体内气体的体积。 2．如图甲所示，倾角θ为30°的绝缘斜面上固定有“∧”形状的光滑金属导轨MPN（电阻忽略不计），MP和NP长度均为2.5m，MN连线水平，长为3m。M、N处设有支架，一根粗细均匀的金属杆CD放置在支架上，金属杆长度d为3m、电阻R为0.3Ω，在t=1.5s时，金属杆恰好离开支架。以MN中点O为原点、OP为x轴建立一维坐标系Ox。在t=1.5s时，对金属杆施加沿x轴正方向的拉力F，使其从MN处以恒定速度v=1m/s在导轨上沿x轴正向运动（金属杆与导轨接触良好）。磁感应强度为B，其方向垂直于斜面向上，大小随时间的关系如图丙所示，g取10m/s2。求： （1）金属杆CD的质量； （2）推导金属杆CD从MN处运动到P点过程中拉力F与位置坐标x的关系式，并在图乙中画出F-x关系图像； （3）求金属杆CD从MN处运动到P点的全过程产生的焦耳热。 3．如图甲所示，水平传送带右端B端与右侧绝缘水平面相切，其中BC段光滑，长为d＝3m；C点右侧粗糙，在C点右侧相距L＝1.6m的空间内存在水平向左的匀强电场．t＝0时刻，在C点静置一个质量mb＝0.1kg、带正电的小滑块b，此时，在传送带上距离B端L0＝12m处，有一个不带电的绝缘小滑块a正以v＝6m/s的速度向右运动，恰好相对传送带静止；经过一段时间后，两个小滑块发生碰撞．传送带运动的v-t图像如图乙所示。已知小滑块a的质量为ma＝0.05kg，小滑块a与传送带间的动摩擦因数μ＝0.4，小滑块b与地面的动摩擦因数也为μ＝0.4．若两个小滑块均可视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略其他阻力和电场的边缘效应，g取10m/s2， （1）若a、b发生的碰撞为弹性正碰，求碰后瞬间两者的速度大小； （2）满足（1）问的条件下，求a在传送带上运动过程中的摩擦生热Q； （3）通过计算讨论：b在电场运动的过程中，电场力对b所做的功与电场力F的关系。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！10 学科网（北京）股份有限公司 $$ 限时集训04（广东卷） 时间：30min 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 1．为摆脱水源条件的限制，宋朝时人们就发明了一种能汲取地下水的装置——压水井。在汕头华侨公园的儿童玩水区，安放着如甲图所示的压水井让孩子们体验。压水井结构如图乙所示，取水时先按下手柄同时带动皮碗向上运动，此时上单向阀门关闭。皮碗向上运动到某个位置时，下单向阀门被顶开，水流进入腔体内。设某次下压手柄前，腔体只有空气，空气的体积和压强分别为和。现研究缓慢下压手柄，直至下单向阀门刚被顶开的过程。已知大气压强为，水的密度为，下单向阀门质量为m，横截面积为S，下单向阀门到水面距离为，重力加速度为g。 （1）简要说明缓慢下压手柄过程，腔内气体是吸热还是放热； （2）求下单向阀门刚被顶开时，腔体内气体的体积。 【答案】（1）吸热；（2） 【详解】（1）下压手柄带动皮碗向上运动，气体体积变大对外做功。缓慢移动过程中，气体内能不变，根据热力学第一定律，则气体应吸热。 （2）设下阀门恰好要被顶开时，腔内气体压强为，体积为，则 根据玻意耳定律有 联立得 2．如图甲所示，倾角θ为30°的绝缘斜面上固定有“∧”形状的光滑金属导轨MPN（电阻忽略不计），MP和NP长度均为2.5m，MN连线水平，长为3m。M、N处设有支架，一根粗细均匀的金属杆CD放置在支架上，金属杆长度d为3m、电阻R为0.3Ω，在t=1.5s时，金属杆恰好离开支架。以MN中点O为原点、OP为x轴建立一维坐标系Ox。在t=1.5s时，对金属杆施加沿x轴正方向的拉力F，使其从MN处以恒定速度v=1m/s在导轨上沿x轴正向运动（金属杆与导轨接触良好）。磁感应强度为B，其方向垂直于斜面向上，大小随时间的关系如图丙所示，g取10m/s2。求：