1、2019 年年(全国全国 3 卷卷)逐题仿真练逐题仿真练 题号 24 25 33 34 考点 带电粒子或带 电体在电场中 的运动 动力学、 动量和能 量观点的应用 测分子直径和气 体实验定律 机械波 和光 24(12 分)(2019 广东省“六校联盟”第四次联考)如图 1 所示，ACB 是一条足够长的绝缘水 平轨道， 轨道CB 处在方向水平向右、 大小E1.0106 N/C 的匀强电场中， 一质量m0.25 kg、 电荷量 q2.0 10 6 C 的可视为质点的小物体，在距离 C 点 L 06.0 m 的 A 点处，在拉力 F4.0 N 的作用下由静止开始向右运动，当小物体到达 C 点时撤去拉
2、力，小物体滑入电场 中已知小物体与轨道间的动摩擦因数 0.4，取 g10 m/s2，求： 图 1 (1)小物体到达 C 点时的速度大小； (2)小物体在电场中运动的时间 答案 (1)12 m/s (2)2.7 s 解析 (1)根据牛顿第二定律，小物体的加速度大小为：aFmg m 12 m/s2 小物体到达 C 点的过程中有：v22aL0 代入数据解得：v12 m/s (2)根据牛顿第二定律，小物体向右减速运动的加速度大小为：a1|q|Emg m 12 m/s2 小物体向右运动的时间：t1 v a11.0 s 小物体向右运动的位移：x1v 2t16.0 m 由于|q|Emg，所以小物体先向右减速
3、运动，后反向向左加速运动，直到滑出电场 根据牛顿第二定律，小物体向左加速运动的加速度大小为：a2|q|Emg m 4 m/s2 小物体在电场中向左运动的时间为：t2 2x1 a2 3 s 小物体在电场中运动的总时间为：tt1t2(1 3) s2.7 s 25 (20 分)(2019 云南曲靖市第一次模拟)如图 2 所示， 半径为 R 的竖直光滑半圆轨道 bc 与水 平光滑轨道 ab 在 b 点连接，开始时可视为质点的物体 A 和 B 静止在 ab 上，A、B 之间压缩 有一处于锁定状态的轻弹簧(弹簧不与 A、B 连接)某时刻解除锁定，在弹力作用下，A 向左 运动，B 向右运动，B 沿轨道经过
4、c 点后水平抛出，落点 p 与 b 点间距离为 2R.已知 A 质量为 2m，B 质量为 m，重力加速度为 g，不计空气阻力，求： 图 2 (1)B 经 c 点抛出时速度的大小； (2)B 经 b 时速度的大小； (3)锁定状态的弹簧具有的弹性势能 答案 (1) gR (2) 5gR (3)3.75mgR 解析 (1)B 平抛运动过程，竖直方向有 2R1 2gt 2， 水平方向：2Rvct， 解得：vc gR (2)B 从 b 到 c，由机械能守恒定律得 1 2mvb 22mgR1 2mvc 2 解得：vb 5gR (3)设弹簧完全弹开后， A 的速度为 va， 弹簧恢复原长过程中 A 与 B
5、 组成的系统动量守恒， 2mva mvb0， 解得：va1 2vb 5gR 2 ， 由能量守恒定律得，弹簧弹性势能：Ep1 22mva 21 2mvb 2 解得：Ep3.75mgR. 33 【选修 33】(15 分) (1)(5 分)用油膜法测定分子的直径， 1 mL 的油酸加入酒精中配制成 1 000 mL 的油酸酒精溶 液，1 mL 油酸酒精溶液通过滴管实验测得为 80 滴，取 1 滴油酸酒精溶液滴在撒有痱子粉的 浅水槽中，待油膜界面稳定后测得油膜面积为 260 cm2. 则油酸分子的直径约为_ m；(结果保留一位有效数字) 按照一定比例配制的油酸酒精溶液置于一个敞口容器中，如果时间偏长，
6、会影响分子尺寸 测量结果导致测量值_(选填“偏大”或“偏小”) (2) (10 分)如图 3 所示，在粗细均匀的 U 形管右侧，用水银封闭一段长为 L119 cm、温度为 T1280 K 的气体， 稳定时， 左右两管水银面高度差为 h6 cm.已知大气压强为 p076 cmHg. 给右管密闭气体缓慢加热，当右管内气体温度为多少时，两管水银面等高 若不给右管密闭气体加热，而是向左管缓慢补充水银，也可使两管水银面等高，求需补充 水银柱的长度 图 3 答案 (1)510 10 偏小 (2)352 K 9 cm 解析 (1)测得油膜面积 S260 cm22.610 2m2， 每一滴油酸酒精溶液含有纯油
7、酸的体积 为：V 1 1 000 1 80 mL1.2510 11 m3，所以油酸分子的直径 dV S 1.2510 11 2.610 2 m510 10 m. 置于一个敞口容器中，如果时间偏长，酒精挥发，导致油酸浓度增大，因此导致测量值偏 小 (2)加热前，对于封闭气体有：p1p0gh70 cmHg 加热后，右管内气体压强为：p2p076 cmHg 当两管内水银面等高时，右管内水银面下降高度为：h 23 cm 由理想气体状态方程得：p1SL1 T1 p2SL2 T2 又 L2L13 cm22 cm 代入数据解得：T2352 K 设补充水银后，右管内水银面上升 x，管内气体长度为 L1x 由玻
8、意耳定律有：p1SL1p2S(L1x) 解得：x1.5 cm 注入水银柱的长度为：yh2x9 cm 34 【选修 34】(15 分) (2019 湖南省邵阳市二模) (1)(5 分)一列简谐横波在 t 0.6 s 时刻的图象如图 4 甲所示，此时，P、Q 两质点的位移均为 1 cm，波上 A 质点的振动图象如图乙所示，则以下说法正确的是_ 图 4 A这列波沿 x 轴正方向传播 B这列波的波速是50 3 m/s C从 t0.6 s 开始，紧接着的 t0.6 s 时间内，A 质点通过的路程是 10 m D从 t0.6 s 开始，质点 P 比质点 Q 早 0.4 s 回到平衡位置 E若该波在传播过程
9、中遇到一个尺寸为 10 m 的障碍物，不能发生明显衍射现象 (2) (10 分)如图 5 所示为用某种透明材料制成的一块柱形棱镜的截面图，圆弧 CD 为半径为 R 0.5 m 的四分之一的圆周，圆心为 O，已知 AD 6 10 m，光线从 AB 面上的某点入射，入射 角 145 ，它进入棱镜后射向 O 点，恰好不会从 BC 面射出求： 图 5 该棱镜的折射率 n； 光线在该棱镜中传播的时间 t(已知光在空气中的传播速度 c3.0108 m/s) 答案 (1)ABD (2) 6 2 2 6 15 10 8 s 解析 (1)由题图乙读出 t0.6 s 时刻质点 A 的速度方向为沿 y 轴负方向，由
10、题图甲判断出波 的传播方向为沿 x 轴正方向，故 A 正确； 由图甲读出波长为 20 m，由乙图知周期 T1.2 s 则波速为 v T 20 1.2 m/s 50 3 m/s，故 B 正确；t0.6 s0.5T，质点做简谐运动时在一个周 期内质点 A 通过的路程为 4 倍振幅，则经过 t0.6 s，A 质点通过的路程是：s2A4 cm， 故 C 错误；图示时刻质点 P 沿 y 轴正方向运动，质点 Q 沿 y 轴负方向运动，所以质点 P 将比 质点 Q 早回到平衡位置，将此图象与正弦曲线进行对比可知，P 点的横坐标为 xP20 3 m，Q 点的横坐标 xQ40 3 m，根据波形的平移法可知质点 P 比质点 Q 早回到平衡位置时间为：t xQxP v 0.4 s，故 D 正确；发生明显衍射现象的条件是障碍物的尺寸比波长小或跟波长差不 多，该波的波长为 20 m，故 E 错误 (2)光线在 BC 面上恰好发生全反射，入射角等于临界角 C sin C1 n 在 AB 界面上发生折射，折射角 290 C 由折射定律：nsin 1 sin 2 由以上几式解得：n 6 2 光在此棱镜中的速度：vc n 610 8 m/s 路程：s L sin CR0.8 m 所以：ts v 2 6 15 10 8 s.
