2018年(全国3卷)逐题仿真练题号24253334考点带电粒子在电、磁场中的运动动力学和能量观点分析多过程问题热力学定律和气体实验定律机械波和光24．(12分)(2019·河南省顶级名校第四次联测)如图1所示，竖直平面xOy，其x轴水平，在整个平面内存在沿x轴正方向的匀强电场E，在第三象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B＝0.2T．现有一比荷为＝25C/kg的带电微粒，从第三象限内某点以速度v0向坐标原点O做直线运动，v0与x轴之间的夹角为θ＝45°，取重力加速度g＝10m/s2.求：图1(1)微粒的电性及速度v0的大小；(2)带电微粒在第一象限内运动时所到达的最高点的坐标．答案(1)正电2m/s(2)(0.6m,0.2m)解析(1)带电微粒在第三象限内做直线运动，受到重力、电场力和洛伦兹力三个力的作用，并且合力为零，即微粒做匀速直线运动，所以微粒受到的洛伦兹力垂直于速度方向斜向左上方，由左手定则可判断微粒带正电；对带电微粒受力分析，如图所示，根据平衡条件可得：Bqv0＝mg解得：v0＝2m/s；(2)带电微粒进入第一象限后做曲线运动，设最高点为M，从O到M所用的时间为t，则将微粒从O到M的运动分解为沿x轴方向上的匀加速直线运动和沿y轴方向上的匀减速直线运动y轴方向上：0＝v0sin45°－gty＝tx轴方向上：qE＝mgtan45°＝maxx＝v0cos45°t＋axt2解得x＝0.6m，y＝0.2m.即带电微粒在第一象限内运动时所达到的最高点的坐标为(0.6m,0.2m)25.(20分)(2019·广西钦州市4月综测)如图2，为某碰撞模拟实验简图．在水平地面上固定倾角为θ的足够长的光滑斜面，中间带孔的槽固定在斜面上．一轻直杆平行于斜面，一端与轻弹簧相连，另一端穿在槽中，直杆与槽间的最大静摩擦力为Ff＝2mgsinθ.现将直杆用销钉固定．一质量为m的滑块从距离弹簧上端L处由静止释放，其下滑过程中的最大速度vm＝.已知弹簧的劲度系数k＝，弹簧的弹性势能与其形变量的平方成正比．滑动摩擦力可认为等于最大静摩擦力，弹簧始终在弹性限度内且不会碰到槽．当地重力加速度为g.图2(1)求滑块下滑速度为vm时弹簧的弹性势能Ep；(2)若取下销钉，使滑块仍从原位置由静止释放，求直杆下滑的最大距离s；并分析说明滑块此后是否能与弹簧分离，若能，请求出滑块与弹簧分离时的速度大小v；若不能，请说明理由．(3)若取下销钉，使滑块从距离弹簧上端2L处由静止释放，请分析说明滑块此后是否能与弹簧分离，若能，请求出滑块与弹簧分离时的速度大小v′；若不能，请说明理由．答案(1)mgLsinθ(2)滑块不能与弹簧分离(3)仍然不能分离，理由见解析解析(1)设滑块达到最大速度vm时弹簧形变量为x，则有：mgsinθ＝kx解得x＝L此过程系统机械能守恒，有mg(L＋x)sinθ＝mvm2＋Ep代入相关数据可得Ep＝mgLsinθ；(2)当弹力大小等于Ff时直杆开始滑动，设此时弹簧形变量为x′，则有2mgsinθ＝kx′可得x′＝2L依题意有Ep′＝4Ep设此时滑块速度为v1，则根据机械能守恒定律有：mg(L＋x′)sinθ＝mv12＋Ep′之后滑块与直杆将一起做匀减速运动，直至速度减为零．根据动能定理有：mgssinθ－Ffs＝0－mv12联立以上各式可得s＝L此后直杆保持静止．假设滑块能与弹簧分离，即滑块还需向上运动2L的距离．根据机械能守恒定律有：Ep′＝2mgLsinθ＋mv2联立可得v＝0可见，此后滑块将继续下滑，来回做往复运动．综上，滑块此后不能与弹簧分离．(3)若滑块从距离弹簧2L处由静止释放，根据(2)中的分析可知，直杆下滑的距离将增加，但Ep′保持不变，因而滑块仍然不能与弹簧分离．33．【选修3－3】(15分)(2019·四川南充市第三次适性考试)(1)(5分)一定质量的理想气体由状态a经状态b、c到状态d，其体积V与热力学温度T关系如图3所示，O、a、d三点在同一直线上，ab和cd平行于横轴，bc平行于纵轴，则下列说法正确的是______________．图3A．从状态a到状态b，气体吸收热量B．从状态a到状态b，每个气体分子的动能都增大C．从状态b到状态c，气体对外做功，内能减小D．从状态c到状态d，气体的密度不变E．从状态a到状态d，气体的内能增加(2)(10分)如图4所示，长L＝55cm的薄壁玻璃管与水平面成30°角倾斜放置，玻璃管粗细均匀，底端封闭、另一端开口．现用长l＝10cm的水银柱封闭着一定质量的理想气体...
