備戰(zhàn)2025年高考二輪復(fù)習(xí)物理（廣東版）計算題專項練3（Word版附解析）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

(1)單向排氣閥開始排氣時窯內(nèi)氣體的溫度t;
(2)本次燒制排出的氣體與原有氣體的質(zhì)量比。
答案 (1)327 ℃ (2)58
解析 (1)以封閉在氣窯內(nèi)的氣體為研究對象,排氣前體積不變,則有初態(tài)
p1=p0
T1=(27+273) K=300 K
末態(tài)
p2=2p0
T2=(273+t) K
由查理定律可得p1T1=p2T2
代入數(shù)據(jù)解得t=327 ℃。
(2)開始排氣后,氣窯內(nèi)氣體壓強保持2p0不變,則有T3=(1 327+273) K=1 600 K
設(shè)排出氣體溫度為T3、壓強為2p0時的氣體的體積為V',質(zhì)量為m',
由蓋-呂薩克定律可得V0T2=V0+V'T3
則有m'm=V'V0+V'
代入數(shù)據(jù)解得m'm=58。
2.(12分)(2024廣東廣州高二階段練習(xí))某滑板運動場地如圖所示,水平面BC與斜面AB和圓弧CD平滑連接,滑板愛好者站在滑板甲上由靜止從A點滑下,同時另一完全相同的滑板乙從圓弧上的D點由靜止釋放。兩滑板在水平面上互相靠近時,滑板愛好者跳到滑板乙上,并和滑板乙保持相對靜止,此后兩滑板沿同一方向運動且均恰好能到達(dá)D點,被站在D點的工作人員接收。已知斜面AB長l=1.225 m,傾角為θ=30°,圓心O與D點的連線與豎直方向的夾角α=60°,滑板質(zhì)量m=5 kg,滑板愛好者的質(zhì)量m'=55 kg,不計空氣阻力及滑板與軌道之間的摩擦,滑板愛好者與滑板均可視為質(zhì)點,g取10 m/s2,求:
(1)滑板愛好者滑至B點時的速度大小;
(2)圓弧CD的半徑;
(3)滑板乙在下滑過程中經(jīng)過圓弧最低點時,對C點壓力的大小。
答案 (1)3.5 m/s
(2)0.9 m
(3)100 N
解析 (1)滑板愛好者從A到B過程中,由動能定理有
(m+m')gsin 30°·l=12(m+m')vB2-0
解得vB=3.5 m/s。
(2)根據(jù)題意可知,滑板愛好者跳到滑板乙上時,系統(tǒng)的動量守恒,由動量守恒定律有
(m'+m)vB-mv=(m'+m)vB'+mv'
滑板乙從D點靜止滑下,同時兩滑板均恰能到達(dá)D點被工作人員接收,則有
v=vB'=v'
解得v=vB'=v'=3 m/s
對滑板乙,從D點運動到C點的過程中,由動能定理得
mgR(1-cs 60°)=12mv2
解得R=0.9 m。
(3)在C點,由牛頓第二定律有FN-mg=mv2R
解得FN=100 N
由牛頓第三定律得,滑板乙對C點的壓力大小
FN'=FN=100 N。
3.(16分)(2024廣東高三階段練習(xí))質(zhì)譜儀被廣泛應(yīng)用于同位素的研究,如圖為某款質(zhì)譜儀的原理結(jié)構(gòu)圖。初速度可以忽略的帶電粒子由粒子源S飄出,經(jīng)過MN間電壓為U的加速電場加速后,沿軸線OO'飛入右側(cè)圓形勻強磁場區(qū)域(O'為磁場區(qū)域的圓心),經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后粒子打在磁場下方的平板記錄儀AC上。已知磁場區(qū)域半徑為R,磁感應(yīng)強度大小為B(方向與紙面垂直),記錄儀AC長度為23R,與磁場區(qū)域的下邊界相切于AC的中點D。整個裝置處于真空中,不計粒子重力,不考慮粒子間的相互作用,求:
(1)打在D點的粒子的比荷qm;
(2)氕核(11H)恰好打在記錄板上D點時,氚核(13H)打在記錄板上的位置;
(3)若勻強磁場區(qū)域磁感應(yīng)強度大小的波動范圍為B±ΔB,為使氕核(11H)與氚核(13H)在記錄板上的位置分開,ΔBB滿足的條件。
答案 (1)2UB2R2
(2)D點右側(cè)距離D點33R處
(3)ΔBB≤(2-3)
解析 (1)打在D點的粒子的運動軌跡如圖甲所示,
根據(jù)幾何關(guān)系,粒子做圓周運動的半徑r=R
甲
根據(jù)動能定理有qU=12mv2
根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得qvB=mv2r
聯(lián)立解得qm=2UB2R2。
(2)11H入射時,設(shè)圓周運動的半徑為r1,根據(jù)
q1U=12m1v12
q1v1B=m1v12r1
聯(lián)立解得r1=1B2m1Uq1
當(dāng) 13H入射磁場時,同理可得圓周運動的半徑
r2=1B2m2Uq2
由于q2=q1,m2=3m1
可得r2r1=3
11H入射時,由幾何關(guān)系知圓周運動的半徑
r1=R
則r2=3R
乙
圖乙為 13H在圓形磁場運動的軌跡圖,由幾何關(guān)系知圖乙中圓心角
α=23π
由幾何關(guān)系得,13H打在D點右側(cè)與D點的距離為
x=Rtan π6=33R。
(3)若 11H在磁感應(yīng)強度為B-ΔB與 13H在磁感應(yīng)強度為B+ΔB時打在記錄板上同一位置,則兩粒子的軌跡恰好重合;此時圓周運動半徑相等,則
r1'=r2'
即1B-ΔB2m1Uq1=1B+ΔB2m2Uq2
可得ΔB=(2-3)B
則ΔBB滿足的條件為ΔBB≤(2-3)。