（課標(biāo)版）2020屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 14計(jì)算題 選考題組合練（3）

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1、 計(jì)算題+選考題組合練(3) 1.(2019安徽蕪湖模擬)如圖所示,長為L的細(xì)繩豎直懸掛著一質(zhì)量為3m的小球A,恰好緊挨著放置在水平地面上質(zhì)量為m的物塊B?，F(xiàn)保持細(xì)繩繃直,把小球向左上方拉至細(xì)繩與豎直方向成60°角的位置,然后釋放小球。小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)恰好與物塊發(fā)生碰撞,然后小球向右擺動(dòng)的最大高度為18L,碰后物塊向右滑行的距離恰為4.5L,求物塊B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。 答案　0.25 解析　小球A下擺過程,由機(jī)械能守恒定律得 3mgL(1- cos 60°)=12×3mvA2 解得碰前小球A的速度vA=gL 小球A向右擺動(dòng)過程,由機(jī)械能守恒定律得 12×3mv2=3

2、mg×18L 解得碰后小球A的速度v=12gL A、B碰撞過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒,以向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律得3mvA=3mv+mvB 物塊B滑動(dòng)過程由動(dòng)能定理得 -μmg·4.5L=0-12mvB2 解得μ=0.25 2.如圖所示,在傾角θ=37°的光滑斜面上存在一垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場區(qū)域MNPQ,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為5 T,磁場寬度d=0.55 m。有一邊長L=0.4 m、質(zhì)量m1=0.6 kg、電阻R=2 Ω的正方形均勻?qū)w線框abcd通過一輕質(zhì)細(xì)線跨過光滑的定滑輪與一質(zhì)量m2=0.4 kg的物體相連。物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,將線框從圖示位置由靜止釋放,物體到定

3、滑輪的距離足夠長。(取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8) (1)求線框abcd還未進(jìn)入磁場的運(yùn)動(dòng)過程中,細(xì)線中的拉力大小; (2)當(dāng)ab邊剛進(jìn)入磁場時(shí),線框恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng),求線框剛釋放時(shí)ab邊距磁場MN邊界的距離x; (3)在(2)問中的條件下,若cd邊恰離開磁場邊界PQ時(shí),速度大小為2 m/s,求整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中ab邊產(chǎn)生的熱量。 答案　(1)2.4 N　(2)0.25 m　(3)0.1 J 解析　(1)線框還未進(jìn)入磁場的過程中,以整體法有 m1g sin θ-μm2g=(m1+m2)a, 解得a=2 m/s2 以m2為研究對象,由牛頓

4、第二定律得 T-μm2g=m2a, 解得T=2.4 N (2)線框剛進(jìn)入磁場恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng),以整體法有 m1g sin θ-μm2g-B2L2vR=0 解得v=1 m/s ab到MN前線框做勻加速運(yùn)動(dòng),有 v2=2ax 解得x=0.25 m (3)線框從開始運(yùn)動(dòng)到cd邊恰離開磁場邊界PQ時(shí),有 m1g sin θ(x+d+L)-μm2g(x+d+L)=12(m1+m2)v12+Q, 解得Q=0.4 J, 所以Qab=14Q=0.1 J 3.選修3-3 (2019廣西欽州第三次質(zhì)檢)(1)關(guān)于氣體的內(nèi)能和熱力學(xué)定律,下列說法正確的是(　　) A.對氣體做功可以改

5、變其內(nèi)能 B.質(zhì)量和溫度都相同的氣體,內(nèi)能一定相同 C.熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體 D.一定量的理想氣體在等溫膨脹過程中,一定吸收熱量 E.一定量的理想氣體,溫度越高,氣體分子運(yùn)動(dòng)越劇烈,氣體內(nèi)能越大 (2)如圖所示,絕熱圓筒水平放置,圓筒內(nèi)有一絕熱活塞C,活塞的長度是圓筒長的13,活塞的中心與圓筒中心重合,整個(gè)裝置置于溫度恒為300 K、壓強(qiáng)恒為1.0×105 Pa的大氣中。現(xiàn)用導(dǎo)熱材料A、B封閉圓筒的兩端,然后把圓筒左端放入一溫度恒定的密閉熱源中,并保持圓筒水平,發(fā)現(xiàn)活塞緩慢向右移動(dòng)。當(dāng)活塞移動(dòng)距離等于活塞長度的115時(shí),活塞保持靜止。不計(jì)活塞與圓筒內(nèi)壁間的摩擦,求:

6、 ①右端氣體此時(shí)的壓強(qiáng); ②熱源的溫度。 答案　(1)ADE (2)①1.25×105 Pa?、?50 K 解析　(1)做功和熱傳遞在改變內(nèi)能上是等效的,都可以使內(nèi)能發(fā)生變化,A正確;溫度相同,則分子平均動(dòng)能相同,質(zhì)量相同,若為不同的氣體則分子數(shù)目不同,內(nèi)能不一定相同,B錯(cuò)誤;熱量可能從低溫物體傳到高溫物體,但要引起其他變化,不是自發(fā)過程,C錯(cuò)誤;一定量的理想氣體在等溫膨脹過程中,對外做功,內(nèi)能不變,根據(jù)ΔU=W+Q可知Q>0,故一定從外界吸收熱量,D正確;一定量的理想氣體,溫度越高,氣體分子運(yùn)動(dòng)越劇烈,分子平均動(dòng)能越大,氣體內(nèi)能越大,E正確。 (2)①設(shè)活塞橫截面積為S,圓筒長為L

7、,對右側(cè)氣體,初態(tài):pB=1.0×105 Pa,VB=13LS 末態(tài):pB'=?,VB'=13-115LS 由玻意耳定律得pBVB=pB'VB' 解得pB'=1.25×105 Pa ②對左側(cè)氣體,初態(tài):pA=1.0×105 Pa,TA=300 K,VA=13LS 末態(tài):pA'=pB'=1.25×105 Pa,TA'=?,VA'=(13+115)LS 由理想氣體狀態(tài)方程得pAVATA=pA'VA'TA' 解得TA'=450 K 4.選修3-4 (1)(2019廣東汕頭二模)如圖所示,下列說法正確的是(　　) A.圖甲中,P、Q是偏振片,M是光屏,當(dāng)P固定不動(dòng),緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)Q時(shí)

8、,光屏M上的光亮度將會(huì)變化,此現(xiàn)象表明光波是橫波 B.圖乙是雙縫干涉示意圖,若只減小屏到雙縫間的距離L,兩相鄰亮條紋間距離將減小 C.根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論,變化的電場周圍一定能產(chǎn)生電磁波 D.利用紅外線進(jìn)行遙感主要是因?yàn)榧t外線的波長長,容易發(fā)生衍射 E.人站在路邊,一輛汽車響著喇叭從人身邊疾馳而過,人聽到喇叭的音調(diào)會(huì)由低變高 (2)(2019湖北武漢調(diào)研)如圖,水平桌面上有一水槽,槽中放置著平面鏡M,鏡面與水平面之間的夾角為θ。一束白光從O點(diǎn)射向水面,先經(jīng)水面折射,再經(jīng)平面鏡反射,又經(jīng)水面折射回到空氣中,最后在水槽左上方的豎直屏N上形成彩色光帶。若逐漸增大θ,各種色光陸續(xù)消失,假

9、定所有光線均在同一豎直平面。 ①　　　　色光最先從屏上消失;? ②若入射光線與水面成30°,鏡面與水平面之間的夾角θ=45°,屏上的彩色光帶恰好全部消失。求最后消失的色光對水的折射率。(結(jié)果可以用根式表示) 答案　(1)ABD　(1)①紫?、?2 解析　(1)只有橫波才能產(chǎn)生偏振現(xiàn)象,所以光的偏振現(xiàn)象表明光是一種橫波,故A正確。根據(jù)雙縫干涉,兩相鄰亮條紋的間距Δx與雙縫間距離d及光的波長λ的關(guān)系式Δx=Ldλ,可知若只減小屏到雙縫間的距離L,兩相鄰亮條紋間距離Δx將減小,故B正確。根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論可知,變化的磁場產(chǎn)生電場,變化的電場產(chǎn)生磁場;均勻變化的電(磁)場只能產(chǎn)生恒定

10、不變的磁(電)場,故C錯(cuò)誤。波長越長,越容易發(fā)生衍射現(xiàn)象;利用紅外線進(jìn)行遙感是因?yàn)榧t外線的波長長,容易發(fā)生衍射,故D正確。根據(jù)多普勒效應(yīng),聲波波源遠(yuǎn)離觀察者時(shí),觀察者接收到的聲波頻率變小,故E錯(cuò)誤。 (2)①逐漸增大θ,反射光線逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),反射光線射到水面的入射角增大,由于紫光的臨界角最小,所以紫光的入射角首先達(dá)到臨界角,發(fā)生全反射,故從屏上最先消失的是紫色光。 ②最后消失的是紅光,紅光傳播的光路如圖 在空氣與水的界面,入射角α=60°,折射角為β。 由折射定律n=sinαsinβ 紅光在平面鏡上的入射角為r,由幾何關(guān)系β+r=45° 紅光由水面射向空氣,恰好發(fā)生全反射時(shí)入射角為C,由幾何關(guān)系C=β+2r且 sin C=1n,聯(lián)立解得n=72。 - 5 -