计算题+选考题组合练(3)1.(2019安徽芜湖模拟)如图所示,长为L的细绳竖直悬挂着一质量为3m的小球A,恰好紧挨着放置在水平地面上质量为m的物块B。现保持细绳绷直,把小球向左上方拉至细绳与竖直方向成60°角的位置,然后释放小球。小球到达最低点时恰好与物块发生碰撞,然后小球向右摆动的最大高度为18L,碰后物块向右滑行的距离恰为4.5L,求物块B与地面之间的动摩擦因数μ。答案0.25解析小球A下摆过程,由机械能守恒定律得3mgL(1-cos60°)=12×3mvA2解得碰前小球A的速度vA=❑√gL小球A向右摆动过程,由机械能守恒定律得12×3mv2=3mg×18L解得碰后小球A的速度v=12❑√gLA、B碰撞过程系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得3mvA=3mv+mvB物块B滑动过程由动能定理得-μmg·4.5L=0-12mvB2解得μ=0.252.如图所示,在倾角θ=37°的光滑斜面上存在一垂直斜面向上的匀强磁场区域MNPQ,磁感应强度B的大小为5T,磁场宽度d=0.55m。有一边长L=0.4m、质量m1=0.6kg、电阻R=2Ω的正方形均匀导体线框abcd通过一轻质细线跨过光滑的定滑轮与一质量m2=0.4kg的物体相连。物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.4,将线框从图示位置由静止释放,物体到定滑轮的距离足够长。(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)(1)求线框abcd还未进入磁场的运动过程中,细线中的拉力大小;(2)当ab边刚进入磁场时,线框恰好做匀速直线运动,求线框刚释放时ab边距磁场MN边界的距离x;(3)在(2)问中的条件下,若cd边恰离开磁场边界PQ时,速度大小为2m/s,求整个运动过程中ab边产生的热量。答案(1)2.4N(2)0.25m(3)0.1J解析(1)线框还未进入磁场的过程中,以整体法有m1gsinθ-μm2g=(m1+m2)a,解得a=2m/s2以m2为研究对象,由牛顿第二定律得T-μm2g=m2a,解得T=2.4N(2)线框刚进入磁场恰好做匀速直线运动,以整体法有m1gsinθ-μm2g-B2L2vR=0解得v=1m/sab到MN前线框做匀加速运动,有v2=2ax解得x=0.25m(3)线框从开始运动到cd边恰离开磁场边界PQ时,有m1gsinθ(x+d+L)-μm2g(x+d+L)=12(m1+m2)v12+Q,解得Q=0.4J,所以Qab=14Q=0.1J3.选修3-3(2019广西钦州第三次质检)(1)关于气体的内能和热力学定律,下列说法正确的是()A.对气体做功可以改变其内能B.质量和温度都相同的气体,内能一定相同C.热量不可能从低温物体传到高温物体D.一定量的理想气体在等温膨胀过程中,一定吸收热量E.一定量的理想气体,温度越高,气体分子运动越剧烈,气体内能越大(2)如图所示,绝热圆筒水平放置,圆筒内有一绝热活塞C,活塞的长度是圆筒长的13,活塞的中心与圆筒中心重合,整个装置置于温度恒为300K、压强恒为1.0×105Pa的大气中。现用导热材料A、B封闭圆筒的两端,然后把圆筒左端放入一温度恒定的密闭热源中,并保持圆筒水平,发现活塞缓慢向右移动。当活塞移动距离等于活塞长度的115时,活塞保持静止。不计活塞与圆筒内壁间的摩擦,求:①右端气体此时的压强;②热源的温度。答案(1)ADE(2)①1.25×105Pa②450K解析(1)做功和热传递在改变内能上是等效的,都可以使内能发生变化,A正确;温度相同,则分子平均动能相同,质量相同,若为不同的气体则分子数目不同,内能不一定相同,B错误;热量可能从低温物体传到高温物体,但要引起其他变化,不是自发过程,C错误;一定量的理想气体在等温膨胀过程中,对外做功,内能不变,根据ΔU=W+Q可知Q>0,故一定从外界吸收热量,D正确;一定量的理想气体,温度越高,气体分子运动越剧烈,分子平均动能越大,气体内能越大,E正确。(2)①设活塞横截面积为S,圆筒长为L,对右侧气体,初态:pB=1.0×105Pa,VB=13LS末态:pB'=?,VB'=(13-115)LS由玻意耳定律得pBVB=pB'VB'解得pB'=1.25×105Pa②对左侧气体,初态:pA=1.0×105Pa,TA=300K,VA=13LS末态:pA'=pB'=1.25×105Pa,TA'=?,VA'=(13+115)LS由理想气体状态方程得pAVATA=pA'VA'TA'解得TA'=450K4.选修3-4(1)(2019广东汕头二模)如图所示,下列说法正确的是()A.图甲中,P、Q是偏振片,M是光屏,当P固定不动,缓慢转动Q时,光屏M上的光亮度将会变化,此现象表明光波是横波B.图乙是双缝干涉示意图,若只减小屏到双缝间的距离L,两相邻亮条纹间距离将减小C.根据麦克斯韦的电磁场理论,变化的电场周围一定能产生电磁波D.利用红外线进行遥感主要是因为红外线的波长长,容易发生衍...
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