2019年(全国1卷)逐题仿真练题号24253334考点带电粒子在复合场中的运动用动量和能量观点处理多过程问题热力学定律和打气问题机械波和光24.(12分)(2019·山东威海市5月模拟)如图1所示，位于第一象限内半径为R的圆形磁场与两坐标轴分别相切于P、Q两点，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B，第四象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E.Q点有一粒子源，可在xOy平面内向各个方向发射速率均为v的带正电粒子，其中沿x轴正方向射入磁场的粒子恰好从P点射出磁场．不计重力及粒子之间的相互作用．图1(1)求带电粒子的比荷；(2)若AQ弧长等于六分之一圆弧，求从磁场边界上A点射出的粒子，由Q点至第2次穿出磁场所经历的时间．答案(1)(2)＋解析(1)由几何关系得：粒子做圆周运动的半径r＝R根据洛伦兹力提供向心力可得：qvB＝m解得：＝(2)由于粒子轨迹半径和圆半径相等，则无论粒子沿哪个方向射入磁场，从磁场中射出时速度方向均沿y轴负方向；若AQ弧长等于六分之一圆弧，粒子的运动轨迹如图所示：粒子在磁场中运动周期：T＝粒子在QA段运动时间：t1＝无场区AB段距离：x＝R－Rcos30°粒子在AB段运动时间：t2＝粒子在电场中运动时，由牛顿第二定律得：qE＝ma在电场中运动时间：t3＝2粒子在AC段运动时间：t4＝总时间：t＝t1＋t2＋t3＋t4代入数据得：t＝＋.25.(20分)(2019·湖南怀化市第三次模拟)如图2所示，倾角θ＝37°的光滑固定斜面上放有A、B、C三个质量均为m的物块(均可视为质点)，A固定，C与斜面底端处的挡板接触，B与C通过轻弹簧相连且均处于静止状态，A、B间的距离为d.现由静止释放A，一段时间后A与B发生碰撞，重力加速度大小为g，取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.(B与C始终未接触，弹簧始终在弹性限度内)图2(1)求A与B碰撞前瞬间A的速度大小v0；(2)若A、B的碰撞为弹性碰撞，碰撞后立即撤去A，且B沿斜面向下运动到速度为零时，弹簧的弹性势能增量为Ep，求B沿斜面向下运动的最大距离x；(3)若A下滑后与B碰撞并粘在一起，且C刚好要离开挡板时，A、B的总动能为Ek，求弹簧的劲度系数k.答案(1)(2)－d(3)解析(1)根据机械能守恒定律：mgdsinθ＝mv02解得v0＝(2)设碰撞后瞬间A、B的速度大小分别为v1、v2，根据动量守恒定律：mv0＝mv1＋mv2由能量关系：mv02＝mv12＋mv22解得v1＝0，v2＝v0＝；A、B碰撞后，对B沿斜面向下压缩弹簧至B速度为零的过程，根据能量关系：Ep＝mv22＋mgxsinθ解得x＝－d(3)A、B碰撞前，弹簧的压缩量：x1＝设A、B碰撞后瞬间的共同速度大小为v3，则：mv0＝2mv3解得v3＝当C恰好要离开挡板时，弹簧的伸长量为：x2＝可见，在B开始沿斜面向下运动到C刚好要离开挡板的过程中，弹簧的弹性势能改变量为零，根据机械能守恒定律：×2mv32＝Ek＋2mg(x1＋x2)sinθ解得：k＝.33．【选修3－3】(15分)(1)(5分)(2018·盐城市三模)如图3所示，在汽缸右侧封闭一定质量的理想气体，压强与大气压强相同．把汽缸和活塞固定，使汽缸内气体升高到一定的温度，气体吸收的热量为Q1，气体的内能为U1.如果让活塞可以自由滑动(活塞与汽缸间无摩擦、不漏气)，也使汽缸内气体温度升高相同温度，其吸收的热量为Q2，气体的内能为U2，则Q1________Q2，U1________U2.(均选填“大于”“等于”或“小于”)图3(2)(10分)(2019·福建三明市5月质量检查)如图4，容积为V的密闭导热氮气瓶，通过单向阀门K(气体只能进入容器，不能流出容器)与一充气装置相连接．开始时气瓶存放在冷库内，瓶内气体的压强为0.9p0、温度与冷库内温度相同，现将气瓶移至冷库外，稳定后瓶内气体压强变为p0，再用充气装置向瓶内缓慢充入氮气共45次．已知每次充入的气体压强为p0、体积为、温度为27℃.设冷库外的环境温度保持27℃不变．求：图4①冷库内的温度；②充气结束后，瓶内气体压强．答案(1)小于等于(2)①270K(或－3℃)②4p0解析(2)①因气瓶导热，瓶内气体温度与所处环境温度相同，设存于冷库中时，瓶内气体压强为p1，温度为T1，移至库外后，瓶内气体压强为p0，温度为T2＝300K由查理定律，有：＝代入数据得：T1＝270K，即冷库内的温度为270K或－3℃②打气前，瓶内气体及所打入的气体，压强为p0，总体积：V2＝V＋45×＝4V打气后，气体...
