2025浙江高考物理一轮复习-“17~20解答”限时练13（含解析）

2025浙江高考物理一轮复习-“17~20解答”限时练13 17.(8分)[2024·嘉兴模拟] 如图所示为一超重报警装置,其主体是水平地面上的导热性能良好的竖直薄壁密闭容器.容器高H=0.5 m、横截面积S=0.06 m2,底部是深h=0.1 m的预警区域,内有一厚度和质量均不计的活塞.活塞通过轻杆连接轻质平台,当活塞进入预警区域时,系统会发出超重预警.平台上未放重物时,内部封闭气柱长度L=0.4 m;平台上轻放质量为M的重物时,活塞最终恰好稳定在预警区域上边界.已知环境温度T0=27 ℃,大气压强p0=1.0×105 Pa,g取10 m/s2,不计摩擦阻力. (1)求重物的质量M; (2)求放上M至活塞最终稳定的过程中,密闭气体与外界交换的热量Q; (3)若环境温度变为-3 ℃且外界大气压强不变,为保证放上M后活塞最终仍稳定在预警区域上边界,应充装与封闭气体同温同压的气体多少体积 18.(11分)[2024·台州一中模拟] 如图所示,某装置由水平直轨道AE、半径为R1的螺旋圆形轨道BCD、长 L1的水平传送带EF、长 L2的水平直轨道FG、半径为 R2的竖直圆轨道组成,两个圆形轨道与水平轨道分别相切于B(D)、G点.轨道A 处的水平弹射器能使质量为m1的小滑块获得8 J的初动能.G点上静止放置质量为m2的小滑块,两滑块若碰撞则粘在一起,且不计碰撞所需时间.已知 R1=0.2 m,L1=1 m,L2=1 m,R2=10 m,m1=1 kg,m2=9 kg,,滑块与传送带和FG段之间的动摩擦因数 μ=0.45,其余各段轨道均光滑且各处平滑连接,传送带以恒定速度顺时针转动,g取10 m/s2.求: (1)滑块通过圆形轨道最高点C时轨道所受的压力; (2)若要使两滑块碰撞损失的能量最大,传送带速度 v的最小值; (3)要使两滑块能碰撞且最终停在直轨道FG上,则两滑块从碰撞到停止运动所需时间t与传送带速度v的关系. 19.(11分)某校项目学习小组制造了电磁弹射器,其等效电路如图所示(俯视图).通过图中的理想自耦变压器可将e=12.5sin 100πt(V)的交流电电压升高,再通过直流转换模块(将交流电转换为直流电,且电压有效值不变).图中的两个电容器的电容C=0.2 F.两根固定于同一水平面内足够长的光滑平行金属导轨间距L=0.5 m,电阻不计,磁感应强度大小B=1 T的匀强磁场垂直于导轨平面向内.金属棒MN(含其上固定一铁钉)总质量m=100 g、有效电阻R=0.25 Ω(不计其他电阻)垂直放在两导轨间处于静止状态,并与导轨良好接触.开关S先接1,使两电容器完全充电,然后将S接至2,MN开始向右加速运动达到最大速度后离开导轨.已知理想自耦变压器的原、副线圈匝数比为1∶4,电容器储存电场能的表达式为EC=CU2.求: (1)直流转换模块输出端的电压UMN; (2)开关S接1使电容器完全充电后,每块极板上所带的电荷量Q的绝对值; (3)MN由静止开始运动时的加速度大小a; (4)电容器储存电场能转化为MN棒动能的转化效率η. 20.(11分)[2024·杭州模拟] 为探测射线,威耳逊曾用置于匀强磁场或电场中的云室来显示它们的径迹.某研究小组设计了电场和磁场分布如图所示,在Oxy平面(纸面)内,在x1≤x≤x2区间内存在平行y轴的匀强电场,x2-x1=2d.在x≥x3的区间内存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,x3=3d.一未知粒子从坐标原点与x正方向成θ=53°角射入,在坐标为(3d,2d)的P点以速度v0垂直磁场边界射入磁场,并从(3d,0)射出磁场.已知整个装置处于真空中,不计粒子重力,sin 53°=0.8. (1)求该未知粒子的比荷; (2)求匀强电场强度E的大小及左边界x1的值; (3)若粒子进入磁场后受到了与速度大小成正比、方向相反的阻力,观察发现该粒子轨迹呈螺旋状并与磁场左边界相切于点Q(x3,y3)(未画出).求粒子由P点运动到Q点的时间t3以及坐标y3的值. 参考答案与详细解析 17.(1)1.8×103 kg　(2)气体对外界放出的热量为7.2×103 J　(3)2.4×10-3 m3 [解析] (1)最终稳定时,封闭气体温度不变,则 p0LS=p1hS 可得p1=4p0 (1分) 又因为p1=p0+ (1分) 代入相关 ... ...