预测卷03--冲刺高考物理大题突破+限时集训(江苏通用)
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预测卷03
预测一
14、如图所示为一放在水平桌面上的玻璃砖的扇形横截面,该扇形所对圆心角为、半径为,上涂有吸光材料。一细光束始终平行于桌面从上射入玻璃砖,光束在上的入射点以非常小的速度匀速由移向的过程中,光恰好不射出时入射点的位置到圆心的距离为。光在真空中的速度为。求:
(1)玻璃砖对光的折射率;
(2)光恰好在圆弧面发生全反射时,光线在玻璃砖内传播的时间(可用含正、余弦值的式子表示)。
15、如图所示,将内壁光滑的细管弯成四分之三圆形的轨道并竖直固定,轨道半径为R,细管内径远小于R。轻绳穿过细管连接小球A和重物B,小球A的质量为m,直径略小于细管内径,用手托住重物B使小球A静止在Q点。松手后,小球A运动至P点时对细管恰无作用力,重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8,取π=3.2,求:
(1)小球A静止在Q点时对细管壁的压力大小N;
(2)重物B的质量M;
(3)小球A到达P点时加速度大小a。
16、如图所示,CEG、DFH是两条足够长的、水平放置的平行金属导轨,导轨间距为L,在CDFE区域存在垂直于导轨平面向上的有界匀强磁场,磁感应强度大小为B,导轨的右端接有一阻值为R的电阻,左端与光滑弯曲轨道MC、ND平滑连接。现将一阻值为R,质量为m的导体棒从弯曲轨道上h高处由静止释放,导体棒最终恰停在磁场的右边界EF处。金属导轨电阻不计,EF左侧导轨光滑,右侧导轨粗糙,与导体棒间动摩擦因数为μ。建立原点位于磁场左边界CD、方向沿导轨向右的坐标轴x,已知导体棒在有界磁场中运动的速度随位移均匀变化,即满足关系式:,v0为导体棒进入有界磁场的初速度。求:
(1)有界磁场区域的宽度d;
(2)导体棒运动到加速度a;
(3)若导体棒从弯曲轨道上4h高处由静止释放,则导体棒最终的位置坐标x和这一过程中导体棒上产生的焦耳热Q。
预测二
14、如图甲所示,一个导热气缸水平放置,内部封闭着热力学温度为的理想气体,活塞截面积为,活塞与气缸底部距离为,大气压为,重力加速度为,活塞与气缸之间摩擦忽略不计。先保持温度不变,将气缸缓慢转动90°(如图乙),活塞与气缸底部距离变为。再对气体缓慢加热,活塞离气缸底部距离变为(如图丙),求:
(1)活塞的质量;
(2)气体加热后的热力学温度。
15、如图所示,足够长的光滑倾斜轨道倾角为,圆形管道半径为R、内壁光滑,倾斜轨道与圆形管道之间平滑连接,相切于B点,C、D分别为圆形管道的最低点和最高点,整个装置固定在竖直平面内。一小球质量为m,小球直径略小于圆形管道内径,圆形管道内径远小于R,重力加速度为g,,。
(1)从倾斜轨道上距离C点多高的位置A由静止释放小球,小球滑下后,在圆形管道内运动通过D点时,管道内壁对小球的作用力恰好为0?
(2)若将圆形管道的上面三分之一部分(PDQ段)取下来,并保证剩余圆弧管道的P、Q两端等高,将小球仍然从第(1)问中的位置A由静止释放,通过计算说明小球还能否从Q处进入管道继续在管道内运动?
(3)若将圆形管道的DQB段取下来,改变小球在倾斜轨道上由静止释放的位置,小球从D点飞出后落到倾斜轨道时的动能也随之改变,求小球从D点飞出后落到倾斜轨道上动能的最小值(只考虑小球落到倾斜轨道上的第一落点)。
16、某科研实验装置的电场和磁场分布可以简化为如图所示。第Ⅰ象限(包括y轴)充满垂直xOy平面向外,磁感应强度大小为的匀强磁场,第Ⅳ象限充满垂直xOy平面向里,磁感应强度大小为的匀强磁场,第Ⅲ象限充满沿x轴负方向的匀强电场。在第Ⅲ象限坐标为(,)的粒子源P发射出质量为、电荷量为的带电粒子甲,经电场偏转后恰好从坐标原点O沿y轴正方向以速度进入磁感应强度大小为的匀强磁场区域。已知,不计粒子重力。
(1)求第Ⅲ象限内匀强电场的场强大小和粒子甲从粒子源发射时的速度(可以用三角函数值表示)。
(2)从带电粒子甲由粒子源P发射开始计时,求带电粒子甲第3次穿过x轴的时间和横坐标。
(3)若粒子甲第3次经过x轴时会被x轴上设置的吸收器吸收,则从y轴上Q点平行x轴正方向发射与粒子甲比荷相同的粒子乙,粒子乙第一次沿y轴正方向穿过x轴时与粒子甲相碰,求Q点可能的纵坐标和粒子乙可能的速度及甲、乙两粒子发射的时间差。
预测三
14、有两列简谐横波a、b在同一介质中分别沿x轴正、负方向传播,振幅均为0.1 m,速度均为v=5 m/s,在t=0时,两列波的波峰正好在x=2.5m处重合,如图所示.求:
(i)t=0时,两列波的波峰重合处的位置;
(ii)从t=0开始计时,至少经过多长时间介质中出现位移为-0.2 m的质点.
15、如图甲所示,在y轴左侧存在沿x轴正方向的匀强电场,在y轴右侧的矩形虚线空间存在垂直于纸面的周期性的磁场,磁感应强度大小为,磁场上边界在处,下边界在处,右边界在处,磁场的变化规律如图乙所示,规定垂直纸面向里的方向为磁场的正方向。时刻,一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从位置坐标为的A点以速度v沿y轴负方向射入磁场,若粒子恰能垂直打到放置在下边界处的水平挡板上的B点(图中B点未标出),并经碰撞后原速率反弹(不计碰撞时间和电荷量的变化),最终粒子会从A点垂直上边界向上射出,离开磁场区域。不计粒子重力,不考虑变化的磁场所产生的电场。求:
(1)带电粒子在磁场中的运动半径与运动周期;
(2)若使粒子从A点运动到B点的时间最短,问图乙中的最小值;
(3)取第(2)问的数值,使带电粒子从与B点碰后运动到A点的时间最短,则此条件下所加的电场强度E的大小。
16、如图所示,一根劲度系数为k的轻质弹簧竖直放置,上下两端各固定质量均为M的物体A和B(均视为质点),物体B置于水平地面上,整个装置处于静止状态,一个质量的小球P从物体A正上方距其高度h处由静止自由下落,与物体A发生碰撞(碰撞时间极短),碰后A和P粘在一起共同运动,不计空气阻力,重力加速度为g。
(1)求碰撞后瞬间P与A的共同速度大小。
(2)当地面对物体B的弹力恰好为零时,求P和A的共同速度大小。
(3)若换成另一个质量的小球Q从物体A正上方某一高度由静止自由下落,与物体A发生弹性碰撞(碰撞时间极短),碰撞后物体A达到最高点时,地面对物块B的弹力恰好为零。求Q开始下落时距离A的高度。(上述过程中Q与A只碰撞一次)
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