沖刺2022屆高考物理大題限時集訓預測卷01（江蘇專用解析）

沖刺2022屆高考物理大題限時集訓

（江蘇專用）預測卷01

14、一列沿x軸傳播的簡諧橫波，在/=0時刻的波形如圖實線所示，在力=0.4s時刻的波形如圖虛

線所示，求：

（1）若波向x軸負方向傳播，且〃<7,寫出戶1.5m處的質點的振動方程；

（2）若波向x軸負方向傳播，且T<"<2T,求x=2m處的尸質點第一次出現(xiàn)波谷的時刻；

（3）若波向x軸正方向傳播，求該波的波速。

5+15〃

(2)0.02s.(3)20(〃=1、2、3…)

【解析】

（1）由圖像可知，波長為％=3m,若波向x軸負方向傳播，設波速為斗，則有

X=wX1<2=3m

解得

v,=^-=—=5m/s

'40.4

則周期為

T_.=—2=—3=八0.一6s

匕5

x=1.5m處的質點的振動方程為

y=Asin(a+zr)

由圖可知

A=10cm

2乃10萬

co———-----

T3

聯(lián)立解得

（2）若波向x軸負方向傳播，且丁<力<27，設波速為匕，則有

x2=%：3m=2<x2<22=6m

解得

v,=^-=—=12.5m/s

240.4

x=2m處的P質點第一次出現(xiàn)波谷的時刻為

Ax2.25-2?

t,=-=------------=0.02s

-v212.5

（3）若波向x軸正方向傳播，則有

%3=匕"彳3=1+〃彳=1+3”（〃=1、2、3…）

解得

X.1+3〃5+15〃，

%=4=-----=------m/S/<--\

40.42（〃=1、2、3…）

15、如圖所示，足夠長的傳送帶A8與光滑的水平面3c連接，光滑的、半徑R=0.5m的半圓軌

道與水平面連接，相切于C點。傳送帶以恒定的速率*頓時針運行，在光滑的水平面上有一質量

zn=0.5kg的物體以v/=6m/s的速度向左滑上傳送帶，經(jīng)過2s物體的速度減為零，物體返回到光

滑的水平面且沿著半圓軌道恰能運動到。點，g取10m/s2,求：

(1)物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)〃；

(2)傳送帶的速度也

(3)物體在傳送帶上滑動過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量。

【解析】

(1)物體滑上傳送帶后在滑動摩擦力作用下做勻減速直線運動，設其運動的加速度大小為小根

據(jù)牛頓第二定律有

ymg=iva①

根據(jù)運動學公式有

0-匕=-皿②

聯(lián)立①②式解得

卜I=0.3

（2）若皮帶速度足夠大，根據(jù)對稱性可知，物體滑回光滑水平面時的速度V2大小應與山相等,

即

v2=v1=6m/s③

在。處，根據(jù)牛頓第二定律有

喑

mg=m-^—

R④

由C運動至。的過程中，根據(jù)動能定理有

1212

-mg-2R=-mvD--mvc⑤

聯(lián)立④⑤式解得

vc=5m/s⑥

物體在光滑水平面上應做勻速直線運動，顯然

vc=5m/s<v2=6m/s

所以物體在傳送帶上返回時，只能先做一段勻加速直線運動至與傳送帶速度相等時，再做勻速直

線運動，并以該速度運動至C處，即有

v=vc=5m/s⑦

（3）物體向左滑行時，相對傳送帶的位移為

Ax.=—z+v?

2⑧

物體向右滑行時，相對傳送帶的位移為

乂=v?—-------

2Hg⑨

物體在傳送帶上滑動過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量為

。=〃，咫（加廿-2）⑩

聯(lián)立③⑦⑧⑨⑩式，代入數(shù)據(jù)解得

Q=30.25J

16、如圖甲所示，長方形MNPQ區(qū)域（MV=P0=3d,MQ與NP邊足夠長）存在垂直紙面向里的磁感

應強度大小為8的勻強磁場。長為54、厚度不計的熒光屏時，其上下兩表面均涂有熒光粉，ab

與NP邊平行，相距為"，且左端。與MN相距也為電子槍一個一個連續(xù)地發(fā)射出電子（已知

電子質量為加、電荷量為Q初速度可視為零），經(jīng)電場加速后，沿MN邊進入磁場區(qū)域，電子打

到熒光屏就會發(fā)光（忽略電子間的相互作用）。

（1）若加速電壓為求：電子進入磁場時的速度；

（2）改變加速電壓，使電子不斷打到熒光屏上，求：熒光屏能發(fā)光區(qū)域的總長度；

（3）若加速電壓按如圖乙所示的圖象變化,求：從f=0開始一個周期內，打在熒光屏上的電子數(shù)

相對總電子數(shù)的比例。（電子經(jīng)加速電場的川寸間遠小于周期T）

N_................................................PKJ

gaxxx*jJ”

5所

!xxxxx

：\2d

\xxxxx；1

”vQeB2dz/..../....J

"[f-

r用n?甲

01T2T

乙

電子槍

【答案】（1），m；（2）若d；（?

1）62.5%

【解析】

（1）電子在加速場中，根據(jù)動能定理有

eU^-mv2

2

解得電子剛進入磁場的速度大小為

Vm

（2）打在熒光屏。點的電子，根據(jù)幾何關系得

R：=（2dr+（R「d）2

解得

&=2.5d

①若減小粒子的速度，粒子打在熒光屏的下表面，臨界條件是軌跡相切于c點，是粒子的最小速

度，如圖所示

'd

\/￡Jxg'1「:

X

2d

一一嚏…一^.1.1.'

f

IV。1。2。3。4Q

一：-U

▲?

根據(jù)幾何關系可得，對應粒子做圓周運動f向半徑為

R、=2d

因此，下表面這區(qū)域長度是

ac=d

②若增大粒子的速度，粒子打在熒光屏上表面，臨界條件是粒子運動軌跡與NP相切，由幾何關系

得

Rs=3d

所以ag的長度為

ag=3d+J(34)2_(2d)2-d=2d+亞d

由于

af-2)d

那么上表面女區(qū)域長度是

fg=\[5d-cl

發(fā)光區(qū)域的總長度為

\d=ac+fg=亞d

(3)由第(2)步可知，粒子半徑在2感R”的區(qū)間內，粒子能打在熒光屏上，結合

V2

evB=m—

R

與

口12

eu=—mv

2

得

"=如

2m

王45^

可求得：當m時，粒子能打在熒光屏上，因此

45eB2d?2eB2d2

_m_---2ZL_x100%=62.5%

=5㈤屋eB2d2

mm

預測二

14、新冠肺炎疫情期間，某班級用于消毒的噴壺示意圖如圖甲所示。壺的容積為1.5L,內含1.0

L的消毒液。閉合閥門K,緩慢向下壓壓桿A,每次可向瓶內儲氣室充入0.05L的1.0atm的空

氣，多次下壓后，壺內氣體壓強變?yōu)?.0atm時，按下按柄B,閥門K打開，消毒液從噴嘴處噴

出。儲氣室內氣體可視為理想氣體，充氣和噴液過程中溫度保持不變，1.0atm=1.0xl()5pa。

(1)求充氣過程向下壓壓桿A的次數(shù)和打開閥門K后最多可噴出液體的體積；

(2)噴液全過程，氣體狀態(tài)變化的等溫線近似看成一段傾斜直線，如圖乙所示，估算全過程壺內

氣體從外界吸收的熱量。

壓桿N

甲乙

【答案】（1）10次；0.5L；（2）75J

【解析】

（1）壺中原來空氣的體積

乂=0.5L

由玻意爾定律

R（叫+K）=p2K

解得”=10次

最多噴射的液體

AV=nV0=0.5L

（2）外界對氣體做功

W=_P1±PLAV=_15]

2

由熱力學第一定律有

△u=w+e=o

解得

0=75J

15、如圖所示，一光滑的平行導軌MM*"固定在同一水平面內，導軌間距為L=2m。兩導軌各通

過一間距不計的絕緣隔層cd將其分成兩段，導軌左端分別接有阻值為R=2.0。的電阻和電容為

C=0.1F的電容器。一質量為m=1.0kg,阻值不計的金屬棒放置在導軌上，整個裝置置于豎直向下、

磁感應強度為B=1T的勻強磁場中。棒在水平向右的外力F作用下，由靜止開始以4=2m/s2的加

速度做勻加速直線運動。當棒運動到絕緣層處撤去外力，其位移x=16cm。假設導軌足夠長且電阻

不計，棒在運動過程中始終與導軌垂直且兩端與導軌保持良好接觸，電容器儲存的電能公式

（1）當棒運動到絕緣層處時，電容器儲存的電能Uc;

（2）棒在勻加速運動過程中，外力F與時間的關系；

（3）當棒運動到絕緣層處撤去外力產(chǎn)前，通過導體棒的電荷量必

【解析】

（1）金屬棒運動到絕緣層處時的速度為v,根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律有

代入數(shù)據(jù)解得

v=0.8m/s

電容器兩端的電壓等于金屬棒產(chǎn)生的感應電動勢，可得

U=E=BLv

則電容器儲存的電能為

代入數(shù)據(jù)解得

=0.1281

（2）在外力/存在時，等效電路圖如圖所示

設流過電阻R的電流為小，流過電容器C的電流為左，已知導體棒由靜止以a=2m/s2的加速度做

勻加速直線運動，可得

v=at

金屬棒產(chǎn)生的感應電動勢為

E=BLv=BLcit

回路的電流大小為

EBLat

4=/丁

yf=*=cBLa

對棒受力分析，由牛頓第二定律得

F-F次=ma

可得

F=F我+ma=BIL+ma=BLCIR+/c)+ma

代入數(shù)據(jù)得

F=(2.8+4r)N

(3)導體棒運動至絕緣層時所經(jīng)歷的時間為

t=—=0.4s

a

通過電阻R的電流為

.EBLat.

IR=——=-------=2t

“RR

則通過電阻R某一橫截面的電荷量為

6c

通過電容器的電流為

,_q_CE_CBLat_

IQ——=----------=CDLCI

則電容器儲存的電荷量為

qc=Ict=0.16C

因此在撤去外力產(chǎn)前，通過導體棒的電荷量

q=%+外=0.32C

16、如圖所示，一質量為M=4kg的門型框靜止在傾角為0=3()且足夠長粗糙斜面上，門型框內左

側為粘合性材料，右側固定有勁度系數(shù)足夠大的輕質彈簧?，F(xiàn)將一質量”=2kg的光滑小物塊壓緊

彈簧并鎖定裝置，小物塊到門型框左側的距離L=L35m,然后解除鎖定，彈簧瞬間恢復形變，小

物塊獲得%=5向s的速度脫離彈簧，不計空氣阻力，g=10m/s,求：

(1)彈簧原來具有的彈性勢能；

(2)若要使門型框與小物塊相碰前未停下，則門型框與斜面間動摩擦因數(shù)〃需滿足什么條件；

3G

4二---

(3)若8,求門型框與小物塊相碰粘合后瞬間的速度大小和加速度大小。

叢,G7(10-歷).

——<u<——----------------m/s

【答案】(1)37.5J；(2)32.(3)6；i.25m/s2

【解析】

(1)彈簧恢復瞬間動量守恒

機％=