【物理】2020届二轮复习小卷30分钟提分练(九)作业 5页

小卷30分钟提分练(2计算＋2选1)(九)‎ 一、非选择题(32分，考生按要求作答)‎ ‎24．(12分)如图甲所示，MN、PQ是两根间距为L＝‎0.5 m，倾角为θ＝30°的平行导轨，导轨顶端连接阻值为R＝0.2 Ω的电阻．一根质量为m＝‎0.5 kg的导体棒ab，垂直于导轨静置，与导轨顶端距离也为L，导体棒跨接在两导轨间的电阻也为R，其与导轨间的动摩擦因数μ＝.磁场垂直于斜面且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示，规定垂直斜面向上为正方向，整个过程导体棒ab恰好保持静止．导轨电阻不计，重力加速度g＝‎10 m/s2.试求：‎ ‎(1)磁感应强度的最大值B1；‎ ‎(2)经过t＝4 s导体棒产生的焦耳热．‎ 解析：(1)根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势 E＝＝·L2(2分)‎ 由图乙可知磁感应强度的变化率＝B1(1分)‎ 由闭合电路欧姆定律得电流I＝(1分)‎ 电流大小不变且方向前半个周期由b指向a，后半个周期由a指向b，对ab导体棒受力分析，安培力随磁感应强度增大而增大，随磁感应强度减小而减小，且磁感应强度减小时，安培力沿斜面向下；磁感应强度增大时，安培力沿斜面向上．当安培力沿斜面向下且取最大值时是本题保持静止的临界条件，受力分析，如图所示．‎ mgsin θ＋B1IL－μmgcos θ＝0(2分)‎ 联立以上各式解得 B1＝2 T(2分)‎ ‎(2)联立解得电流 I＝‎1.25 A(1分)‎ 由焦耳定律得经过4 s导体棒产生的焦耳热 Q＝I2Rt(1分)‎ 代入数据解得 Q＝1.25 J(2分)‎ 答案：(1)2 T　(2)1.25 J ‎25．(20分)如图所示，半径R＝‎2 m的光滑半圆轨道AC，倾角为θ＝37°的粗糙斜面轨道BD固定在同一竖直平面内，两轨道之间由一条足够长的光滑水平轨道AB相连，B处用光滑小圆弧平滑连接．在水平轨道上，用挡板将a、b两物块间的轻质弹簧挡住后处于静止状态，物块与弹簧不拴接．只放开左侧挡板，物块a恰好能通过半圆轨道最高点C；只放开右侧挡板，物块b恰好能到达斜面轨道最高点D.已知物块a的质量为m1＝‎5 kg，物块b的质量为m2＝‎2.5 kg，物块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5，物块到达A点或B点之前已和弹簧分离．重力加速度g取‎10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：‎ ‎(1)斜面轨道BD的高度h；‎ ‎(2)现将a物块换成质量为M＝‎2.5 kg的物块p，用挡板重新将p、b两物块间的轻质弹簧挡住后处于静止状态，同时放开左右两挡板，物块b仍恰好能到达斜面轨道最高点D，求此问中弹簧储存的弹性势能；‎ ‎(3)物块p离开C后的落点到A的距离．‎ 解析：(1)只放开左侧挡板，a物块在C点有 m‎1g＝m1(2分)‎ 解得vC＝‎2 m/s(1分)‎ 从放开挡板到物块到达C点，机械能守恒 E弹＝m‎1g·2R＋(2分)‎ 解得E弹＝250 J(1分)‎ 从放开b到D点，根据能量守恒 E弹＝m2gh＋μm2gcos θ·(1分)‎ 解得h＝‎6 m(1分)‎ ‎(2)设b刚弹开时的速度为v2，则 Ekb＝＝E弹(2分)‎ 放开挡板前后，对b和p的系统，动量守恒有 ‎0＝Mv－m2v2(2分)‎ 解得v＝‎10 m/s(1分)‎ 则储存的弹性势能为E弹′＝Ekb＋Mv2＝500 J(1分)‎ ‎(3)p从放开到到达C点，机械能守恒 ＝Mg·2R＋(2分)‎ 解得vC′＝‎2 m/s(1分)‎ p离开C后平抛，在竖直方向有2R＝gt2(1分)‎ 解得t＝ s(1分)‎ p离开C后的落点到A的距离为s＝vC′t＝‎4 m(1分)‎ 答案：(1)‎6 m　(2)500 J　(3)‎‎4 m 二、选考题：共15分．请考生从给出的2道题中任选一题作答，如果多做，则按所做的第一题计分．‎ ‎33．[物理——选修3－3](15分)‎ ‎(1)(5分)下列说法正确的是________．‎ A．夏天，轮胎被晒爆的瞬间，轮胎中的气体温度一定降低 B．气体体积变大时，两气体分子间的分子力的合力一定变小 C．多晶体和非晶体都具有各向异性，没有固定的熔点 D．当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小 E．由于液体表面分子间的距离比液体内部分子间的距离大一些，所以在液体表面会产生表面张力 ‎(2)(10分)绝热性能良好的气缸固定放置，其内壁光滑，开口向右，气缸中封闭一定质量的理想气体，活塞通过水平轻绳跨过滑轮与重物相连，已知活塞的横截面积为S＝‎10 cm2，重物的质量m＝‎2 kg，重力加速度g＝‎10 m/s2，大气压强p0＝1.0×105 Pa，滑轮摩擦不计．稳定时，活塞与气缸底部间的距离为L1＝‎12 cm，气缸内温度T1＝300 K.‎ ‎(ⅰ)通过电热丝对气缸内气体加热，气体温度缓慢上升到T2‎ ‎＝400 K时停止加热，求加热过程中活塞移动的距离d；‎ ‎(ⅱ)停止加热后，在重物的下方加挂一个‎2 kg的重物，活塞向右移动‎4 cm后重新达到平衡，求此时气缸内气体的温度T3.‎ 解析：(1)夏天，轮胎被晒爆的瞬间，轮胎中的气体体积增大，对外做功，则温度一定降低，A正确. 如果开始时气体分子之间的距离略小于r0，则当气体的体积变大时，两气体分子之间的距离变大，分子力的合力可能减小也可能增大，B错误．多晶体和非晶体都具有各向同性，多晶体具有固定的熔点，但非晶体没有固定的熔点，C错误．当两分子之间的距离由平衡位置逐渐增大时，分子力表现为引力，则分子力做负功，分子势能增大；当两分子之间的距离由平衡位置逐渐减小时，分子力表现为斥力，则分子力做负功，分子势能增大，因此当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小，D正确．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间距离，液体表面分子间作用力表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势，E正确．‎ ‎(2)(ⅰ)加热前p1S＋F＝p0S(1分)‎ F＝mg(1分)‎ 加热过程为等压变化 ＝(2分)‎ 可得d＝‎4 cm(1分)‎ ‎(ⅱ)加挂重物后 p3S＋F′＝p0S(1分)‎ F′＝(m＋m′)g(1分)‎ 由理想气体状态方程有 ＝(2分)‎ 可得T3＝375 K(1分)‎ 答案：(1)ADE　(2)(ⅰ)‎4 cm　(ⅱ)‎‎375 L ‎34．[物理——选修3－4](15分)‎ ‎(1)(5分)下列说法正确的是(　　)‎ A．部队过桥不能齐步走而要便步走，是为了避免桥梁发生共振现象 B．横波在传播过程中，波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期 C．变化的电场一定产生变化的磁场；变化的磁场一定产生变化的电场 D．在地球上接收到来自遥远星球的光波的波长变短，可判断该星球正在向地球靠近 E．泊松亮斑是光的衍射现象，玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象 ‎(2)(10分)如图所示，横截面为直角三角形的透明柱体，直角边(面)BC镀银．已知AB＝‎6 cm、∠C＝30°，一束红色激光从横截面AB边上的中点M点射入，入射角i＝60°，从AC边上的N点平行BC边向右射出．求 ‎(ⅰ)透明物体的折射率；‎ ‎(ⅱ)射出点N距C点的距离．‎ 解析：(2)(ⅰ)由几何关系可知γ＝‎30 ℃‎，(2分)‎ 则透明物体的折射率为n＝＝；(2分)‎ ‎(ⅱ)由题意，在△MBD中BM＝‎3 cm，‎ 则BD＝‎3 cm，CD＝‎3 cm(2分)‎ 即DF＋CF＝‎3 cm(1分)‎ 且CF＝2NF＝2DF(1分)‎ 带入数据可得CN＝‎3 cm(2分)‎ 答案：(1)ADE　(2)(ⅰ)　(ⅱ)‎‎3 cm