【考点定位】带电粒子在磁场中的运动
【名师点睛】对于带电粒子在磁场中运动类型,要画出轨迹,善于运用几何知识帮助分析和求解,这是轨迹问题的解题关键。关于带电粒子在匀强磁场中的运动问题。解题时要分析粒子受到的洛伦兹力的情况,找到粒子做圆周运动的圆心及半径,画出几何图形,并借助与几何关系分析解答。此题有一定的难度,考查学生的综合能力。 25.(20分)
如图,两个滑块A和B的质量分别为mA=1 kg和mB=5 kg,放在静止于水平地面上的木板的两端,两者与木板间的动摩擦因数均为μ1=0.5;木板的质量为m=4 kg,与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1。某时刻A、B两滑块开始相向滑动,初速度大小均为v0=3 m/s。A、B相遇时,A与木板恰好相对静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小g=10 m/s。求 (1)B与木板相对静止时,木板的速度; (2)A、B开始运动时,两者之间的距离。 【答案】(1)1m/s;(2)1.9m 【解析】
(1)滑块A和B在木板上滑动时,木板也在地面上滑动。设A、B与木板间的摩擦力的大小分别为f1、f2,
2
v1?v0?aBt1
⑧
⑦
v1?a1t1
联立①②③④⑤⑥⑦⑧式,代入数据解得:
v1?1m/s
⑨
(2)在t1时间间隔内,B相对于地面移动的距离
1sB?v0t1?aBt12
2 ⑽
设在B与木板达到共同速度v1后,木板的加速度大小为a2,对于B与木板组成的 体系,由牛顿第二定律有:
f1?f3?(mB?m)a2
⑾
由①②④⑤式知,aA=aB;再由⑦⑧可知,B与木板达到共同速度时,A的速度大小也为v1,但运动方向与木板相反,由题意知,A和B相遇时,A与木板的速度相同,设其大小为v2。设A的速度磊小从v1变到v2所用时间为t2,根据运动学公式,对木板有
v2?v1?a2t2
对A有
⑿
v2??v1?aAt2
⒀
在t2时间间隔内,B(以及木板)相对地面移动的距离为
12s1?v1t2?a2t2
2 ⒁
【考点定位】牛顿运动定律;匀变速直线运动规律
【名师点睛】本题主要是考察多过程问题,要特别注意运动过程中摩擦力的变化问题。要特别注意两者的运动时间不一样的,也就是说不是同时停止的。分阶段分析,环环相扣,前一阶段的末状态即后一阶段的初始状态,认真沉着,不急不躁。
(二)选考题:共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做,则每学科按所做的第一题计分。 33.[物理——选修3–3](15分)
(1)(5分)如图,一定质量的理想气体从状态a出发,经过等容过程ab到达状态b,再经过等温过程bc到达状态c,最后经等压过程ca回到状态a。下列说法正确的是_______(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)。
A.在过程ab中气体的内能增加 B.在过程ca中外界对气体做功 C.在过程ab中气体对外界做功 D.在过程bc中气体从外界吸收热量 E.在过程ca中气体从外界吸收热量 【答案】ABD
【考点定位】气体的等容变化、等压变化和气体的等温变化;热力学第一定律
【名师点睛】本题考查了判断气体吸热与放热情况、气体内能如何变化,分析清楚图示图象、由理想气体状态方程与热力学第一定律即可正确解题。解题关键是弄清图线的物理意义,并能从图象中获取信息;热力学第一定律也是常考的知识点,要掌握表达式ΔU=Q+W,并能理解公式中各个物理量的含义及符号法则。 (2)(10分)一种测量稀薄气体压强的仪器如图(a)所示,玻璃泡M的上端和下端分别连通两竖直玻璃细管K1和K2。K1长为l,顶端封闭,K2上端与待测气体连通;M下端经橡皮软管与充有水银的容器R连通。开始测量时,M与K2相通;逐渐提升R,直到K2中水银面与K1顶端等高,此时水银已进入K1,且K1中水银面比顶端低h,如图(b)所示。设测量过程中温度、与K2相通的待测气体的压强均保持不变。已知K1和K2的内径均为d,M的容积为V0,水银的密度为ρ,重力加速度大小为g。求:
(i)待测气体的压强;
(ii)该仪器能够测量的最大压强。
??gd2h2??gd2l2【答案】(i)Px?;(ii)PM?
4V0??d2(l?h)4V0【解析】
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