理科普通层一日一练答案

会泽一中高三年级“一天一题”突破提升练物理（理科弘毅层）【11月18日】试题区1．如图所示，质量为m=2kg的长木板A静止于光滑水平面上，在其水平的上表面左端放一质量为m=2kg的滑块B，已知木板长为L=1m，它与滑块之间的动摩擦因数为μ=0.2。现用水平向右的恒力F=16N拉滑块B。重力加速度取g=10m/s2。（1）在恒力F的一直作用下，使B从A的右端滑出，恒力F做多少功？（2）求上述过程中滑块与木板之间生的热。解答区解析：(1)设B从A的右端滑出时，A的位移为s，A、B的速度分别为vA、vB，由动能定理得：μmgs＝12mv2A（2分）(F－μmg)·(s＋L)＝12mv2B（2分）对于A木板：μmg=maA，vA=aAt（2分）对于B木板：F－μmg=maB，vB=aBt（2分）可解得：s＝μmgLF－2μmg=0.5m（1分）恒力F所做的功为：W=F(s＋L)=24J（1分）(2)由能量守恒定律知，拉力做的功等于A、B动能的增加量和A、B间产生的内能，即有：F(s＋L)＝12mv2A＋12mv2B＋Q（2分）可解得：Q＝μmgL=4J（2分)说明：第（1）问也可由牛顿第二定律和运动学公式得出【11月19日】试题区2．如图所示，一个可视为质点的物块，质量为m=2kg，从光滑四分之一圆弧轨道顶端由静止滑下，到达底端时恰好进入与圆弧轨道底端相切的水平传送带，传送带由一电动机驱动着匀速向左转动，速度大小为u=3m/s。已知圆弧轨道半径R=0.8m，皮带轮的半径r=0.2m，物块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.1，两皮带轮之间的距离为L=6m，重力加速度g=10m/s2。求：（1）物块滑到圆弧轨道底端时对轨道的作用力；（2）物块将从传送带的哪一端离开传送带？（计算说明）（3）物块在传送带上克服摩擦力所做的功为多大？解答区解析：弄清楚物体的运动过程和受力情况是解题关键。①物块沿光滑圆弧下滑的过程，机械能守恒；②物块在传送带上做匀减速直线运动。（1）物块滑到圆弧轨道底端的过程中，由动能定理得2021mvmgR（1分）解得420gRvm/s（1分）在圆弧轨道底端，由牛顿第二定律得RvmmgF20（2分）解得物块所受支持力F=60N（1分）[来源:学科网]会泽一中学生考试卷第-3-页★高二理综★第-4-页会泽一中学生考试卷由牛顿第三定律，物块对轨道的作用力大小为60N，方向竖直向下。（1分）（2）物块滑上传送带后做匀减速直线运动，设加速度大小为a，由牛顿第二定律得maumg（1分）解得a=1m/s2（1分）物块匀减速到速度为零时运动的最大距离为82200avsmL=6m（1分）可见，物块将从传送带的右端离开传送带。（1分）（3）物块在传送带上克服摩擦力所做的功为12mgLWJ。（2分）【11月20日】试题区3．有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥。取重力加速度大小g=10m/s2。（1）若汽车到达桥顶时速度为5m/s，求汽车对桥的压力大小。（2）若汽车经过桥顶时恰好对桥顶没有压力而腾空，求汽车的速度大小。汽车对地面的压力过小是不安全的，对于同样的车速，请说明拱桥圆弧的半径大些比较安全，还是小些比较安全。（3）如果拱桥的半径增大到与地球半径R=6400km一样，汽车要在桥面上腾空，求汽车最小速度的大小。解答区（1）汽车到达桥顶时，重力和支持力的合力提供向心力，据牛顿第二定律2NvmgFmr………………………………………………（1分）FN=7600N…………………………………………（1分）据牛顿第三定律，汽车对桥顶的压力大小FN′=FN=7600N……………………（1分）（2）汽车经过桥顶恰好对桥没有压力而腾空，则N=0，汽车做圆周运动的向心力完全由其自身重力来提供，有2vmgmr…………………………………………（1分）解得105vgrm/s=22.4m/s…………………………（1分）汽车经过桥顶做圆周运动的向心力由重力和支持力的合力提供2vgFmmrN汽车所受支持力2vmgrFmN，对于相同的行驶速度，拱桥圆弧半径越大，桥面所受压力越大，汽车行驶越安全……………………………………………………（2分）（3）汽车要在地面上腾空，所受的支持力为零，重力提供向心力，则有2vmgmR……………………………………………………（1分）得：vgR=8000m/s…………………………………………（1分）【11月21日】试题区4．航空母舰上的起飞跑道由水平跑道和倾斜跑道两部分组成，飞机在发动机的推力作用下，在水平和倾斜跑道上滑行。我们可以把这种情景简化为如图所示的模型，水平面AB长度x1=2m，斜面BC长度x2=1m，两部分末端的高度差h=0.5m。一个质量m=2kg的物块，在推力F作用下，从A点开始在水平面和斜面上运动，推力大小恒为F=12N，方向沿着水平方向和平行斜面方向。物块与水平面、斜面间的动摩擦因数均为0.2。g取10m/s2。求：（1）物块在水平面上运动时的加速度大小a；（2）物块到达水平面末端B点时的速度大小v；（3）物块到达斜面末端C点时的动能Ek。ABCFFh会泽一中学生考试卷第-5-页★高二理综★第-6-页会泽一中学生考试卷解答区（1）物块在水平面上受力如图1所示水平方向根据牛顿第二定律F-f1=ma（1分）摩擦力f1=μmg（1分）代入数据解得加速度a=4m/s2（1分）（2）根据匀变速直线运动规律122axv（2分）代入数据解得速度v=4m/s（1分）（3）物块在斜面上受力如图2所示物块从A运动到C，根据动能定理F(x1+x2)–f1x1–f2x2–mgh=Ek-0（1分）在斜面上摩擦力f2=μmgcosθ（1分）代入数据解得动能Ek=14.54J（1分）【11月22日】试题区5.如图所示，质量为m、电荷量为+q的粒子，从容器A下方的小孔S1不断飘入加速电场，其初速度几乎为零。粒子经过小孔S2沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，做半径为R的匀速圆周运动，随后离开磁场。不计粒子的重力及粒子间的相互作用。（1）求粒子在磁场中运动的速度大小v；（2）求加速电场的电压U；（3）粒子离开磁场时被收集。已知时间t内收集到粒子的质量为M，求这段时间内粒子束离开磁场时的等效电流I.解答区解：（1）洛仑兹力提供向心力RvmBqv2（2分）解得速度mBqRv（1分）（2）根据动能定理221mvqU（2分）解得电压mqRBU222（1分）（3）设时间t内收集到的粒子数为N根据题意有M=Nm（1分）根据电流定义有tNqI（2分）联立解得等效电流mtMqI（1分）【11月23日】试题区6.如图所示，粗糙绝缘的细圆管弯成半径为R的1/4圆弧形，固定在竖直面内，管口B与圆心O等高，管口C与水平轨道平滑连接。质量为m的小球(小球直径略小于细圆管直径)从管口B正上方的A点自由下落，A、B间距离为4R，从小球进入管口开始，小球经过管口C滑上水平轨道，已知小球经过管口C时，对管底的压力为9mg，小球与水平轨道之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。求：(1)小球在BC过程中摩擦阻力做的功；(2)小球在水平轨道上运动的距离。解答区解：（1）由题意知，在C点有小球对管底的压力为9NFmg由牛顿第二定律得：2CNvFmgmR解得：8CvgRFFN′Gf2图2θS2B会泽一中学生考试卷第-7-页★高二理综★第-8-页会泽一中学生考试卷从A到C，由动能定理得：2152fCmgRWmv解得：fWmgR（2）在水平轨道上，由动能定理得：2102Cmgxmv解得：4Rx【11月24日】试题区7.下列说法正确的是______。（填写正确答案标号，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．一定质量的气体，在体积不变时，分子每秒与器壁平均碰撞次数随着温度降低而减小B．晶体熔化时吸收热量，分子平均动能一定增大C．空调既能制热又能制冷，说明在不自发地条件下热传递方向性可以逆向D．外界对气体做功时，其内能一定会增大E．生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成（2）（10分）如图，导热性能极好的气缸，高为L=l.0m，开口向上固定在水平面上，气缸中有横截面积为S=100cm2、质量为m=20kg的光滑活塞，活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内．当外界温度为t=27℃、大气压为P0=l.0×l05Pa时，气柱高度为l=0.80m，气缸和活塞的厚度均可忽略不计，取g=10m/s2，求：①如果气体温度保持不变，将活塞缓慢拉至气缸顶端．在顶端处，竖直拉力F有多大？②如果仅因为环境温度缓慢升高导致活塞上升，当活塞上升到气缸顶端时，环境温度为多少摄氏度？解答区1.ACE2.①竖直拉力F为240N；②环境温度为102摄氏度．【解析】①如果气体温度保持不变，将活塞缓慢拉至气缸顶端，气体属于等温变化，利用玻意耳定律可求解．②如果外界温度缓慢升高到恰使活塞移至气缸顶端，气体是等压变化，由盖吕萨克定律可求解①．设起始状态气缸内气体压强为p1，当活塞缓慢拉至气缸顶端，设气缸内气体压强为p2由玻意耳定律得：p1lS=p2LS在起始状态对活塞由受力平衡得：p1S=mg+p0S在气缸顶端对活塞由受力平衡得：F+p2S=mg+p0S联立并代入数据得：F=240N②由盖﹣吕萨克定律得：tSLS273127273代入数据解得：t=102°C．