統(tǒng)考版2024屆高考物理二輪專項分層特訓(xùn)卷第三部分模擬許綜合練8

模擬小卷練8(2計算＋2選1)(時間30分鐘，滿分47分)非選擇題(共47分．第24～25題為必考題，每個試題考生都必須作答，第33～34題為選考題，考生根據(jù)要求作答)(一)必考題(共32分)24．(12分)[2023·湖南長沙市4月模擬]如圖甲所示，一對足夠長的平行光滑導(dǎo)體軌道固定在水平面上，兩軌道間距l(xiāng)＝0.5m，左側(cè)接一阻值為R＝1Ω的電阻．有一金屬棒靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直，金屬棒及軌道的電阻皆可忽略不計，整個裝置處于垂直于軌道平面豎直向下的勻強(qiáng)磁場中．t＝0時，用一外力F沿軌道方向向右拉金屬棒，使金屬棒以恒定加速度a＝0.2m/s2做勻加速直線運(yùn)動，外力F與時間t的關(guān)系如圖乙所示，金屬棒與軌道之間始終接觸良好．(1)求金屬棒的質(zhì)量m.(2)求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B.25．(20分)如圖所示，一長為L＝1m的傳送帶水平放置，在電動機(jī)的帶動下，以速率v＝2m/s沿逆時針方向勻速運(yùn)行，在右輪的正上方固定安裝與傳送帶垂直的擋板．質(zhì)量分別為m甲＝1kg、m乙＝0.2kg的甲、乙兩個物塊中間夾有輕質(zhì)彈簧(與甲粘連)，用輕質(zhì)細(xì)線連接甲、乙，靜止放在光滑的、足夠長的水平桌面上，燒斷細(xì)線，彈簧的彈性勢能E＝3J全部轉(zhuǎn)化為甲、乙的動能．乙與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，乙與擋板碰撞過程損失的機(jī)械能比乙剛滑上傳送帶時的動能小ΔE＝0.4J，乙與擋板的碰撞時間忽略不計，重力加速度為g＝10m/s2.求(計算結(jié)果用根號表示即可)：(1)擋板對乙沖量的大?。?2)乙第一次運(yùn)動到傳送帶上后至第一次離開傳送帶運(yùn)動的總時間；(3)乙與彈簧再次接觸后，彈簧的最大彈性勢能．(二)選考題(本題共15分．請考生從給出的2道物理題中任選一題作答．如果多做，則按所做的第一題計分)33．[選修3－3](15分)(1)(5分)如圖所示為幾幅熱現(xiàn)象示意圖，則下列關(guān)于這幾幅圖的說法中錯誤的有________．(填正確答案標(biāo)號．)A．圖甲中分子不一定是球形的，但可以把它當(dāng)作球形處理，這是在物理學(xué)的學(xué)習(xí)和研究中常用的“估算”的方法B．圖乙表明布朗運(yùn)動確實是分子的無規(guī)則運(yùn)動C．圖丙中繩子對玻璃板的拉力一定大于玻璃板的重力D．圖丁中液體表面層的分子間距離較大，則分子間的引力和斥力都比液體內(nèi)部的小E．圖戊中的永動機(jī)的設(shè)計不違背熱力學(xué)第一定律，但違背了熱力學(xué)第二定律(2)(10分)一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B再變化到狀態(tài)C，其p-V圖象如圖所示．已知該氣體在狀態(tài)A時的溫度為27℃，求：(ⅰ)該氣體在狀態(tài)B和C時的溫度分別為多少？(ⅱ)該氣體從狀態(tài)A經(jīng)B再到C的全過程中是吸熱還是放熱？傳遞的熱量是多少？34．[選修3－4](15分)(1)(5分)用圖(a)所示的干涉儀做“用雙縫干涉測量光的波長”實驗，圖(b)是紅光產(chǎn)生的干涉條紋，圖(c)是通過目鏡觀測到測量頭上的A、B兩條紋的位置刻度，已知雙縫到光屏的距離l＝50.0cm，雙縫間距d＝0.250mm，則下列說法正確的是________．(填正確答案標(biāo)號．)A．實驗中必須用撥桿來調(diào)整單縫和雙縫，使單縫和雙縫相互平行B．實驗中還需測出單縫到光屏的距離C．實驗中測得紅光的波長為700nmD．若改用間距為0.300mm的雙縫做實驗，則相鄰兩亮條紋中心的距離將增大E．若將紅色濾光片換成綠色濾光片，則相鄰兩亮條紋中心的距離將減小(2)(10分)將氣墊導(dǎo)軌傾斜放置，傾角為θ＝30°，質(zhì)量為m＝5×10－2kg的物塊放在氣墊導(dǎo)軌上，用輕彈簧連接固定擋板和物塊，如圖(a)所示．從彈簧處于自然伸長狀態(tài)時上端的位置由靜止釋放物塊，物塊在氣墊導(dǎo)軌上運(yùn)動的x-t圖象如圖(b)所示，物塊的振幅為A(未知).已知彈簧振子的周期T＝2πeq\r(\f(m,k))，其中m為振子的質(zhì)量，k為彈簧的勁度系數(shù)，取g＝10m/s2.圖(a)圖(b)(ⅰ)求物塊振動的位移表達(dá)式；(ⅱ)若讓物塊振動的振幅為2cm，請寫出物塊振動時所受回復(fù)力與振動位移的關(guān)系式．模擬小卷練8（2計算＋2選1）24．解析：由圖乙可知F＝0.1＋0.05t（N）（1）當(dāng)t＝0時，金屬棒的速度為零，則其所受的安培力為零，此時外力F0＝0.1N，由牛頓第二定律得F0＝ma，代入數(shù)據(jù)解得m＝0.5kg.（2）金屬棒的速度v＝at，金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E＝Blv則回路中的電流I＝eq\f(E,R)金屬棒所受的安培力F安＝BIl因金屬棒做勻加速直線運(yùn)動，則F合＝F－F安又F合＝ma代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得B＝1T.答案：（1）0.5kg（2）1T25．解析：（1）燒斷細(xì)線后，設(shè)甲、乙獲得的速率分別為v甲、v乙由動量守恒定律有m甲v甲＝m乙v乙由能量守恒定律有eq\f(1,2)m甲veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(甲))＋eq\f(1,2)m乙veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(乙))＝E設(shè)乙與擋板碰撞前、后瞬間速率分別為v1、v2乙在傳送帶上向右做勻減速直線運(yùn)動，則有veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(乙))－veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))＝2μgL由能量守恒定律可得，乙與擋板的碰撞過程損失的機(jī)械能為Q＝eq\f(1,2)m乙veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))－eq\f(1,2)m乙veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(2))由題意有eq\f(1,2)m乙veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(乙))－Q＝ΔE由動量定理可得，擋板對乙的沖量大小為I＝m乙v2＋m乙v1解得I＝eq\f(\r(21),5)N·s（2）設(shè)乙在傳送帶上向右運(yùn)動的時間為t1，有L＝eq\f(v乙＋v1,2)t1解得t1＝eq\f(5－\r(21),2)s由（1）可得v2＝0假設(shè)乙與擋板碰后在傳送帶上向左做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動，設(shè)運(yùn)動時間為t2，乙到達(dá)傳送帶的最左端時速率為v3，有L＝eq\f(1,2)μgteq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(2))，v3＝μgt2解得v3＝v＝2m/s，t2＝1s，假設(shè)成立乙在傳送帶上運(yùn)動的總時間為t＝t1＋t2＝eq\f(7－\r(21),2)s.（3）乙與彈簧再次接觸后，當(dāng)甲、乙達(dá)到共同速度v共時，彈簧的彈性勢能達(dá)到最大值Epm由動量守恒定律有m甲v甲＋m乙v3＝（m甲＋m乙）v共由能量守恒定律有Epm＝eq\f(1,2)m甲veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(甲))＋eq\f(1,2)m乙veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(3))－eq\f(1,2)（m甲＋m乙）veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(共))解得Epm＝eq\f(1,12)J答案：（1）eq\f(\r(21),5)N·s（2）eq\f(7－\r(21),2)s（3）eq\f(1,12)J33．解析：（2）（?。σ欢ㄙ|(zhì)量的理想氣體由圖象可知，A→B為等容變化，由查理定律得eq\f(pA,TA)＝eq\f(pB,TB)即代入數(shù)據(jù)得TB＝600KA→C由理想氣體狀態(tài)方程得eq\f(pAVA,TA)＝eq\f(pCVC,TC)代入數(shù)據(jù)得TC＝300K.（ⅱ）從A到C氣體體積減小，外界對氣體做正功，由p-V圖線與橫軸所圍成的面積可得W＝eq\f(（pB＋pC）（VB－VC）,2)＝1000J由于TA＝TC，該氣體在狀態(tài)A和狀態(tài)C內(nèi)能相等，有ΔU＝0由熱力學(xué)第一定律有ΔU＝W＋Q可得Q＝－1000J即氣體向外界放出熱量，傳遞的熱量為1000J.答案：（1）BDE（2）（?。?00K300K（ⅱ）放熱1000J34．解析：（1）實驗中，單縫和雙縫必須平行，選項A正確；由Δx＝eq\f(l,d)λ可知，不需要測定單縫到光屏的距離，選項B錯誤；紅色濾光片只允許紅光透過，A條紋位置刻度為0.641mm，B條紋位置刻度為9.041mm，則條紋間距Δx＝eq\f(9.041－0.641,6)mm＝1.4mm，由Δx＝eq\f(l,d)λ得，紅光的波長λ＝eq\f(d,l)Δx＝7.00×10－7m＝700nm，選項C正確；由Δx＝eq\f(l,d)λ知，當(dāng)d增大時Δx減小，選項D錯誤；濾光片允許對應(yīng)顏色的光透過，綠光比紅光的波長短，因此換用綠色濾光片時，相鄰兩亮條紋中心的距離將減小，選項E正確．（2）（?。┯深}意知彈簧振子做簡諧運(yùn)動，振子的