2020届河北省衡水中学2019-2020学年高三下学期三调理综物理试题(教师版)

由几何知识得

r?rsin30??解得

3L 2B?2E v012.如图所示，B两个小物块(均视为质点)，水平面上有A、质量均为m，两者之间有一被压缩的轻质弹簧(未与A、B连接)。距离物块A为L处有一半径为L的固定光滑竖直半圆形轨道，半圆形轨道与水平面相切于C点，物块B的左边静置着一个三面均光滑的斜面体(底部与水平面平滑连接)。某一时刻将压缩的弹簧释放，物块A、B瞬间分离，A向右运动恰好能过半圆形轨道的最高点D(物块A过D点后立即撤去)，B向左平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的最大高度为L(L小于斜面体的高度)。已知A与右侧水平面的动摩擦因数??0.5，B左侧水平面光滑，重力加速度为g，求： (1)物块A通过C点时对半圆形轨道的压力大小； (2)斜面体的质量；

(3)物块B与斜面体相互作用的过程中，物块B对斜面体做的功。

【答案】(1)6mg；(2) M?【解析】

m8mgL ；(3) W?23【详解】(1)在D点，有

2vDmg?m

L从C到D，由动能定理，有

?mg?2L?在C点，有

1212mvD?mvC 222vCF?mg?m

L解得

F?6mg

由牛顿第三定律可知，物块A通过C点时对半圆形轨道的压力

F??F?6mg

(2)弹簧释放瞬间，由动量守恒定律，有

mvA?mvB

对物块A，从弹簧释放后运动到C点的过程，有

??mgL?1212mvC?mvA 22B滑上斜面体最高点时，对B和斜面体，由动量守恒定律，有

mvB??m?M?v

由机械能守恒定律，有

121mvB?(m?M)v2?mgL 22解得

M?m 2(3)物块B从滑上斜面到与斜面分离过程中，由动量守恒定律

mvB?mvB??mv?

由机械能守恒，有

111mvB2?mvB?2?Mv?2 222解得

vB??6gL46gL，v?? 33由功能关系知，物块B与斜面体相互作用的过程中，物块B对斜面体做的功

1W?Mv?2

2解得

W?13.下列说法正确的是( )

A. 液体中的扩散现象是由分子间作用力造成的

8mgL 3B. 理想气体吸收热量时，温度和内能都可能保持不变

C. 当两分子间距从分子力为0(分子间引力与斥力大小相等，且均不为0)处减小时，其分子间的作用力表现为斥力

D. 液体的饱和汽压不仅与液体的温度有关而且还与液体的表面积有关 E. 一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行的 【答案】BCE 【解析】

【详解】A．扩散现象是分子无规则热运动的表现，A错误；

B．理想气体吸收热量时，若同时对外做功，根据热力学第一定律可知温度和内能可能不变，B正确； C．当两分子间距从分子力为0处减小时，分子引力和分子斥力均增大，由于斥力增大的快，其分子间作用力表现为斥力，C正确；

D．液体的饱和汽压与液体的表面积无关，D错误；

E．由热力学第二定律可知，一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行的，E正确。 故选BCE。

14.如图所示，左端封闭右端开口、直径相同的U形细玻璃管竖直放置，左管中封闭有长L?10cm的空气柱，两管水银面相平，水银柱足够长，已知大气压强p0?75cmHg。现将下端阀门S打开，缓慢流出部分水银，然后关闭阀门S，左管水银面下降的高度h?2cm。 (1)求右管水银面下降的高度；

(2)若再将右端封闭，同时对左管缓慢加热，并保持右管内气体的温度不变，使右管的水银面回到最初高度，求此时左管内气体的压强。

【答案】(1)14.5cm；(2)200.25cmHg 【解析】

【详解】(1)左管水银面下降2cm过程，封闭气体做等温变化，则有

p0LS?p1?L?h?S

解得

p1?62.5cmHg

设平衡时左管水银面比右管水银面高h1，有

62.5cm?h1?75cm

解得

h1?12.5cm

所以右管水银面下降的高度为

12.5cm?2cm?14.5cm

(2)要使右管水银面回到原来高度，则左管水银面要再下降14.5cm，则右管水银面比左管的高

14.5cm?2cm?16.5cm

右管水银面上升过程右管内封闭气体做等温变化，则有

p0?14.5cm?10cm?S?p2?10cm?S

解得

p2?183.75cmHg

此时左管内封闭气体的压强

p3?p2?16.5cmHg?200.25cmHg

15.图示为一简谐横波在t?0时刻的波形图，P是平衡位置在x?1m处的质点，此时刻P点振动方向沿y轴