1、2018年(全国3卷)逐题仿真练题号24253334考点带电粒子在电、磁场中的运动动力学和能量观点分析多过程问题热力学定律和气体实验定律机械波和光24(12分)(2019河南省顶级名校第四次联测)如图1所示，竖直平面xOy，其x轴水平，在整个平面内存在沿x轴正方向的匀强电场E，在第三象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B0.2 T现有一比荷为25 C/kg的带电微粒，从第三象限内某点以速度v0向坐标原点O做直线运动，v0与x轴之间的夹角为45，取重力加速度g10 m/s2.求：图1(1)微粒的电性及速度v0的大小；(2)带电微粒在第一象限内运动时所到达的最高点的坐标答案(1)正电2
2、 m/s(2)(0.6 m,0.2 m)解析(1)带电微粒在第三象限内做直线运动，受到重力、电场力和洛伦兹力三个力的作用，并且合力为零，即微粒做匀速直线运动，所以微粒受到的洛伦兹力垂直于速度方向斜向左上方，由左手定则可判断微粒带正电；对带电微粒受力分析，如图所示，根据平衡条件可得：Bqv0mg解得：v02 m/s；(2)带电微粒进入第一象限后做曲线运动，设最高点为M，从O到M所用的时间为t，则将微粒从O到M的运动分解为沿x轴方向上的匀加速直线运动和沿y轴方向上的匀减速直线运动y轴方向上：0v0sin 45gtytx轴方向上：qEmgtan 45maxxv0cos 45taxt2解得x0.6 m
3、，y0.2 m.即带电微粒在第一象限内运动时所达到的最高点的坐标为(0.6 m,0.2 m)25. (20分)(2019广西钦州市4月综测)如图2，为某碰撞模拟实验简图在水平地面上固定倾角为的足够长的光滑斜面，中间带孔的槽固定在斜面上一轻直杆平行于斜面，一端与轻弹簧相连，另一端穿在槽中，直杆与槽间的最大静摩擦力为Ff2mgsin .现将直杆用销钉固定一质量为m的滑块从距离弹簧上端L处由静止释放，其下滑过程中的最大速度vm.已知弹簧的劲度系数k，弹簧的弹性势能与其形变量的平方成正比滑动摩擦力可认为等于最大静摩擦力，弹簧始终在弹性限度内且不会碰到槽当地重力加速度为g.图2(1)求滑块下滑速度为vm
4、时弹簧的弹性势能Ep；(2)若取下销钉，使滑块仍从原位置由静止释放，求直杆下滑的最大距离s；并分析说明滑块此后是否能与弹簧分离，若能，请求出滑块与弹簧分离时的速度大小v；若不能，请说明理由(3)若取下销钉，使滑块从距离弹簧上端2L处由静止释放，请分析说明滑块此后是否能与弹簧分离，若能，请求出滑块与弹簧分离时的速度大小v；若不能，请说明理由答案(1)mgLsin (2)滑块不能与弹簧分离(3)仍然不能分离，理由见解析解析(1)设滑块达到最大速度vm时弹簧形变量为x，则有：mgsin kx解得xL此过程系统机械能守恒，有mg(Lx)sin mvm2Ep代入相关数据可得EpmgLsin ；(2)当弹
5、力大小等于Ff时直杆开始滑动，设此时弹簧形变量为x，则有2mgsin kx可得x2L依题意有Ep4Ep设此时滑块速度为v1，则根据机械能守恒定律有：mg(Lx)sin mv12Ep之后滑块与直杆将一起做匀减速运动，直至速度减为零根据动能定理有：mgssin Ffs0mv12联立以上各式可得sL此后直杆保持静止假设滑块能与弹簧分离，即滑块还需向上运动2L的距离根据机械能守恒定律有：Ep2mgLsin mv2联立可得v0可见，此后滑块将继续下滑，来回做往复运动综上，滑块此后不能与弹簧分离(3)若滑块从距离弹簧2L处由静止释放，根据(2)中的分析可知，直杆下滑的距离将增加，但Ep保持不变，因而滑块仍
6、然不能与弹簧分离33【选修33】(15分)(2019四川南充市第三次适性考试) (1)(5分)一定质量的理想气体由状态a经状态b、c到状态d，其体积V与热力学温度T关系如图3所示，O、a、d三点在同一直线上，ab和cd平行于横轴，bc平行于纵轴，则下列说法正确的是_图3A从状态a到状态b，气体吸收热量B从状态a到状态b，每个气体分子的动能都增大C从状态b到状态c，气体对外做功，内能减小D从状态c到状态d，气体的密度不变E从状态a到状态d，气体的内能增加(2) (10分)如图4所示，长L55 cm的薄壁玻璃管与水平面成30角倾斜放置，玻璃管粗细均匀，底端封闭、另一端开口现用长l10 cm的水银柱
7、封闭着一定质量的理想气体，气体温度为306 K，且水银面恰与管口齐平现将管口缓慢转到竖直向上位置，并将水银缓慢注入管中，直到水银面再次与管口齐平，已知大气压强p75 cmHg.求：图4水银面再次与管口齐平时，管中气体的压强；对竖直玻璃管缓慢加热，若管中刚好剩下5 cm高的水银柱，气体温度升高了多少答案(1)ADE(2)90 cmHg340 K解析(1)由状态a到状态b过程中，气体体积不变，则W0，温度升高，则U0，根据UWQ可知气体吸收热量，选项A正确；由状态a到状态b过程中，气体的温度升高，则气体分子的平均动能变大，但不是每个气体分子的动能都会增大，选项B错误；从状态b到c，气体温度不变，内
8、能不变，体积变大，则气体对外做功，选项C错误；从状态c到d，气体体积不变，则气体的密度不变，选项D正确；从状态a到状态d，气体温度升高，则内能增加，选项E正确(2)设玻璃管的横截面积为S，水银密度为，重力加速度为g，初态时，管内气体的温度为T1306 K，体积V145S压强为p1p0glsin 3080 cmHg当玻璃管竖直，水银面再次与管口齐平时，设水银柱高为H，则V2(55H)S压强为p2p0gH(75H) cmHg由玻意耳定律，p1V1p2V2代入数据解得：H15 cm故p2p0gH90 cmHg设温度升至T2时，管中水银柱高为5 cm，气体体积V350S气体压强为p3p0gH80 cm
9、Hg由理想气体状态方程：代入数据得：T2340 K.34【选修34】(15分)(2019山西运城市5月适应性测试)(1)(5分)图5(a)为一列简谐横波在t2 s时的波形图，图(b)为平衡位置在x0.5 m处的质点P的振动图象，M是平衡位置在x2 m的质点下列说法正确的是_图5A波的传播方向向右B波速为0.5 m/sC02 s时间内，M向y轴正方向运动D当t9 s时，M恰好回到平衡位置且向下振动Ex1.5 m处的质点与P的振动步调有时相同有时相反(2)(10分)现有一三棱柱工件，由透明玻璃材料制成如图6所示，其截面ABC为直角三角形，ACB30，现在有一条光线沿着截面从AC边上的O点以45的入
10、射角射入工件折射后到达BC边的中点并发生了全反射后垂直于AB边射出已知光在空气中的传播速度为c.图6求透明玻璃材料的折射率若BCa，求光线在玻璃材料内传播的时间答案(1)ABD(2)解析(1)根据题图(b)可知，t2 s时在x0.5 m处的质点P的振动方向向下，由平移法可知，波的传播方向向右，A正确；根据图(a)可知波长2 m，根据图(b)可知周期T4 s，所以波速：v0.5 m/s，B正确；M点与原点距离一个波长，所以t2 s时M也处于波谷，02 s时间内后半个周期，M在向y轴负方向运动，C错误；从t2 s到t9 s，t7 s1T，现在M处于波谷，所以t9 s时，M恰好回到平衡位置且向下振动，D正确；x1.5 m处的质点与P相距半个波长，所以振动步调相反，E错误(2)光路图如图所示DE光线垂直AB射出，所以EDBODC30，折射角r30，所以n由几何关系可知，ODcos 30CDCB，所以ODa，DEBDcos 30，因为n，所以v，t.