2023新教材高考物理二輪專題復(fù)習(xí)許標(biāo)準(zhǔn)練4

小卷標(biāo)準(zhǔn)練4(時(shí)間：40分鐘，滿分：46分)1．(7分)[2022·山東濟(jì)寧二模]新冠病毒具有很強(qiáng)的傳染性，轉(zhuǎn)運(yùn)新冠病人時(shí)需要使用負(fù)壓救護(hù)車，其主要裝置為車上的負(fù)壓隔離艙(即艙內(nèi)氣體壓強(qiáng)低于外界的大氣壓強(qiáng))，這種負(fù)壓隔離艙既可以讓外界氣體流入，也可以將艙內(nèi)氣體過濾后排出．若該負(fù)壓隔離艙容積為0.6m3，初始時(shí)溫度為27℃，大氣壓強(qiáng)為1.003×105Pa，負(fù)壓隔離艙內(nèi)負(fù)壓為300Pa，轉(zhuǎn)運(yùn)到某地區(qū)后，外界溫度變?yōu)?5℃，大氣壓強(qiáng)為0.903×105Pa.已知負(fù)壓隔離艙導(dǎo)熱性良好，氣體均可視為理想氣體，絕對零度?。?73℃.(1)若負(fù)壓隔離艙運(yùn)輸過程中與外界沒有氣體交換，求運(yùn)送到該地區(qū)后負(fù)壓隔離艙內(nèi)的壓強(qiáng)；(2)若轉(zhuǎn)運(yùn)過程中負(fù)壓隔離艙內(nèi)始終保持300Pa的穩(wěn)定負(fù)壓，求轉(zhuǎn)運(yùn)前后負(fù)壓隔離艙內(nèi)氣體的質(zhì)量之比．2．(9分)[2022·河北高三4月大聯(lián)考]如圖所示，太極圖由“陰魚”和“陽魚”構(gòu)成，其邊界是以O(shè)點(diǎn)為圓心、R為半徑的圓，內(nèi)部由以O(shè)1點(diǎn)和O2點(diǎn)為圓心、等半徑的兩個(gè)半圓分割成上下兩部分，其中上部分為“陽魚”，下部分為“陰魚”．O1、O2、O三點(diǎn)共線，A、C兩點(diǎn)分別在半圓O1與O2的圓周上且θ＝60°，CO2⊥O1O2.“陽魚”內(nèi)有方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，“陽魚”與“陰魚”的邊界上無磁場．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子P(不計(jì)粒子所受重力)從O點(diǎn)以大小為v0的速度沿OO2方向射入“陽魚”并從A點(diǎn)沿AO1方向進(jìn)入“陰魚”．(1)求“陽魚”內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B.(2)若同種粒子Q從C點(diǎn)沿CO2方向射入“陽魚”，要使粒子Q不會進(jìn)入“陰魚”，求粒子Q從C點(diǎn)射入“陽魚”時(shí)的速度大小應(yīng)滿足的條件．3．(14分)[2022·遼寧新高考適應(yīng)卷]如圖所示，水平圓盤通過輕桿與豎直懸掛的輕彈簧相連，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)．套在輕桿上的光滑圓環(huán)從圓盤正上方高為h處自由落下，與圓盤碰撞并立刻一起運(yùn)動，共同下降eq\f(h,2)到達(dá)最低點(diǎn)．已知圓環(huán)質(zhì)量為m，圓盤質(zhì)量為2m，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力．求：(1)碰撞過程中，圓環(huán)與圓盤組成的系統(tǒng)機(jī)械能的減少量ΔE；(2)碰撞后至最低點(diǎn)的過程中，系統(tǒng)克服彈簧彈力做的功W.4．(16分)如圖甲所示為某探究小組設(shè)計(jì)的玩具小車電磁驅(qū)動系統(tǒng)的示意圖，ABCD是固定在小車下方的單面矩形金屬線框，其阻值為r、長度為d、寬度為L，用兩條不計(jì)電阻的導(dǎo)線與智能輸出系統(tǒng)(可改變輸出電流大小和方向)組成回路．如圖乙所示，小車沿水平直軌道運(yùn)動，軌道上依次間隔分布著方向垂直紙面向里的磁場，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、寬度為L、長度及磁場間的距離均為d.小車與附件整體質(zhì)量為m、運(yùn)動過程中受到的摩擦阻力大小恒為f.(1)若讓小車以恒定加速度a運(yùn)動，求智能輸出系統(tǒng)輸出的電流大小I；(2)若智能輸出系統(tǒng)提供的功率為P，求小車的最大運(yùn)行速度大小vm；(3)若小車速度達(dá)到v0時(shí)，智能輸出系統(tǒng)立即切換電路后停止工作，此時(shí)相當(dāng)于E、F直接用電阻不計(jì)的導(dǎo)線連接，經(jīng)時(shí)間t后小車的速度減為0，求t時(shí)間內(nèi)小車的位移大小s.小卷標(biāo)準(zhǔn)練41．解析：（1）以負(fù)壓隔離艙內(nèi)的氣體為研究對象，體積不變初狀態(tài)p1＝p0－300Pa＝1×105Pa，T1＝300K末狀態(tài)T2＝288K由查理定律得eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)解得p2＝0.96×105Pa.（2）負(fù)壓隔離艙內(nèi)保持300Pa的穩(wěn)定負(fù)壓，需向外界排氣，初狀態(tài)p1＝1×105PaV1＝0.6m3T1＝300K末狀態(tài)p3＝0.9×105PaT2＝288K由理想氣體狀態(tài)方程得eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p3V2,T2)則轉(zhuǎn)運(yùn)前后負(fù)壓艙內(nèi)氣體的質(zhì)量之比eq\f(m1,m2)＝eq\f(V2,V1)代入數(shù)據(jù)解得eq\f(m1,m2)＝eq\f(16,15).答案：（1）0.96×105Pa（2）eq\f(16,15)2．解析：（1）粒子P在“陽魚”內(nèi)做圓周運(yùn)動的軌跡如圖甲所示，根據(jù)幾何關(guān)系，可知軌跡圓的半徑r0＝eq\f(R,2)taneq\f(θ,2)，又qv0B＝meq\f(veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0)),r0)，解得B＝eq\f(2\r(3)mv0,qR).（2）設(shè)粒子Q以大小為v1的速度從C點(diǎn)沿CO2方向射入“陽魚”時(shí)，其軌跡恰好與圓O1相切，如圖乙所示．根據(jù)幾何關(guān)系，可知軌跡圓的半徑為R，又qv1B＝meq\f(veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1)),R)解得v1＝2eq\r(3)v0粒子Q從C點(diǎn)射入“陽魚”時(shí)的速度大小應(yīng)滿足的條件為v≥2eq\r(3)v0.答案：（1）eq\f(2\r(3)mv0,qR)（2）v≥2eq\r(3)v03．解析：（1）以圓環(huán)為研究對象，由v2＝2gh得，碰撞前圓環(huán)速度v1＝eq\r(2gh)，碰撞過程，以圓環(huán)和圓盤為研究對象，動量守恒，mv1＝3mv2解得v2＝eq\f(1,3)v1＝eq\f(1,3)eq\r(2gh)ΔE＝eq\f(1,2)mveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))－eq\f(1,2)×3mveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(2))＝eq\f(2,3)mgh所以碰撞過程中，圓環(huán)和圓盤組成的系統(tǒng)機(jī)械能的減少量ΔE為eq\f(2,3)mgh.（2）碰撞后以圓環(huán)和圓盤為研究對象，由動能定理得3mgeq\f(h,2)－W＝0－eq\f(1,2)×3m·veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(2))解得W＝eq\f(11,6)mgh所以，碰撞后至最低點(diǎn)過程中，系統(tǒng)克服彈簧彈力做的功W為eq\f(11,6)mgh.答案：（1）eq\f(2,3)mgh（2）eq\f(11,6)mgh4．解析：（1）若讓小車以恒定加速度a運(yùn)動，由牛頓運(yùn)動定律得BIL－f＝ma得I＝eq\f(f＋ma,BL).（2）當(dāng)安培力與阻力等大反向時(shí)，小車運(yùn)行速度最大，根據(jù)F＝BIL，F(xiàn)＝f，P＝I2r＋Fvm得vm＝eq\f(P,f)－eq\f(fr,B2L2).（3）智能系統(tǒng)切換電路后，小車在安培力與摩擦阻力的共同作用下減速為零，以向右為正方向，由動量定理可得（－Beq\o(I,\s\up6(－))L）t＋（－ft）＝0－mv0其中eq\o(I,\s\up6(－))＝eq\f(BL\o(v,\s