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文檔簡介
2022年內(nèi)蒙古包頭市高考物理二模試卷
1.在太空空間站中,將水油混合,如圖。將小瓶瓶口朝下豎直放置,一分鐘后水和油
的位置關(guān)系為()
A.水油仍混合在一起
B.水油分離,水在瓶口處
C.水油分離,水在瓶底處
D.水油分離,但無法確定哪種液體在瓶口處
2.某汽車以恒定功率勻速行駛,看到前方紅燈,司機(jī)將汽車功率減半,并保持該功率
行駛,看到紅燈轉(zhuǎn)為綠燈,逐漸增加功率,使汽車做勻加速運(yùn)動直到恢復(fù)原來功率,
以后保持該功率行駛。設(shè)汽車所受阻力大小不變,則在該過程中,汽車的速度隨時
3.如圖,在勻強(qiáng)電場中,有邊長為2cm的正六邊形
ABCDEF,其六個頂點(diǎn)均位于同一個圓上,正六邊形
所在平面與勻強(qiáng)電場的電場線平行,。點(diǎn)為該正六邊
形的中心,B、D、尸三點(diǎn)電勢分別為2V、6V.4V,
下列說法不正確的是()
A.A點(diǎn)電勢為2V
B.等于
C.勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為誓v/m
D.將電子由4點(diǎn)移到C點(diǎn),電場力做功為-2eV
4.一質(zhì)量為m=1kg的滑塊從一斜面傾角為37。的固定
斜面頂端,在恒定外力作用下由靜止沿斜面滑下,滑
塊與斜面間的動摩擦因數(shù)〃=0.5?;瑝K滑至底端的
過程中,其機(jī)械能隨下滑距離s變化的圖象如圖所示
(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取lOm/s2)。則滑塊從
頂端滑到底端的過程中,下列說法正確的是()
A.重力勢能一定減少了20/
B.外力的大小一定是8N
C.摩擦力做的功一定是-201
D.滑塊滑到斜面底端時的速度大小一定是lOm/s
5.如圖,固定點(diǎn)4、B系著一根不可伸長的柔軟輕繩,繩上套有
一質(zhì)量為1.2kg的光滑小鐵環(huán)。(可視為質(zhì)點(diǎn)),靜止時4408=
90?!,F(xiàn)用水平外力向紙外拉動小鐵環(huán),再次靜止時,。。'與
豎直平面的夾角為37。(。取10m/s2),則此時()
A.繩上的拉力為7.5NB.繩上的拉力為7.5/N
C.外力的大小為16ND.外力的大小為16&N
6.鐳療是一種利用放射性元素鐳放出的具有強(qiáng)大穿透力的a、0、y射線進(jìn)入身體,治
療宮頸癌等惡性腫瘤的方法。下列說法正確的是()
A.將a、0、y射線垂直射入勻強(qiáng)電場中,可以通過偏轉(zhuǎn)的情況將它們分辨出來
B.發(fā)生a衰變時,生成的新核與原來的原子核相比,中子數(shù)減少了4
C./?射線是原子核內(nèi)中子轉(zhuǎn)變形成的
D.在這三種射線中,y射線的穿透能力最強(qiáng),電離能力也最強(qiáng)
7.如圖甲,交流發(fā)電機(jī)與一理想變壓器連接,給“220V880VK”的電飯煲和
t,220V220W"的抽油煙機(jī)正常供電。交流發(fā)電機(jī)的兩磁極間視為勻強(qiáng)磁場,內(nèi)阻
不計(jì)的線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場的水平軸。0'沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動,從中性面開始
計(jì)時,產(chǎn)生的電動勢如圖乙所示。所有導(dǎo)線的電阻均不計(jì),交流電流表是理想電表,
電飯煲和抽油煙機(jī)同時正常工作,則下列說法正確的是()
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A.變壓器原線圈兩端電壓的瞬時值表達(dá)式為u=1100V2sinl007rt(V)
B.原副線圈匝數(shù)比%:n2=5:1
C.電飯煲的電阻為552抽油煙機(jī)的電阻為2200
D.理想電流表示數(shù)是54
8.如圖,豎直平面內(nèi)存在一個具有理想邊界,大小為27方向垂直于紙面向外的有界勻
強(qiáng)磁場區(qū)域。一個質(zhì)量m=0.04kg、邊長L=0.1m、電阻R=0.2。的勻質(zhì)正方形
剛性導(dǎo)線框,從距磁場區(qū)域高度無處以速度%=2m/s水平向右拋出,線框在進(jìn)入
磁場過程中速度保持不變(線框運(yùn)動過程中不翻轉(zhuǎn),不考慮空氣阻力)。下列說法正
確的是()
A.拋出時ab邊距磁場上邊界的距離為0.4m
B.線框剛進(jìn)入磁場時,cd邊的電壓為0.1V
C.線框拋出位置不變,水平拋出速度為<2m/s時,線框進(jìn)入磁場過程中一定做勻速
運(yùn)動
D.線框拋出位置不變,水平拋出速度%>2zn/s時,線框進(jìn)入磁場過程中一定做勻速
運(yùn)動
9.某實(shí)驗(yàn)小組用氣墊導(dǎo)軌做驗(yàn)證動量守恒定律的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。
光電門1光電門2
滑塊4A滑塊8A-I2(cm)
國JLCH。的|oio2。|
甲乙
(1)用天平測得滑塊4、B(均包括擋光片)的質(zhì)量分別為mi=2.0kg,m2=1.0kg.
用游標(biāo)卡尺測得擋光處的寬度均為d.若某次用游標(biāo)卡尺測量擋光片的寬度時的示
數(shù)如圖乙所示。則其讀數(shù)為cm。
(2)將滑塊4向右彈出,與靜止的B滑塊發(fā)生碰撞,碰撞后兩滑塊粘在一起。與光電
門1、2相連的計(jì)時器測得的擋光時間分別為0.02s和0.03s則碰撞后系統(tǒng)動量為
kg-m/So
(3)如果氣墊導(dǎo)軌沒有放平,左側(cè)高于右側(cè),則碰撞前的系統(tǒng)動量_____(填“大
于”“小于”或“等于”)碰撞后的系統(tǒng)動量。
10.某物理小組測量一阻值約為2.0k。定值電阻的阻值,實(shí)驗(yàn)器材如下:
電壓表匕(量程0?3叭內(nèi)阻ri=3.Ok0);電壓表/(量程。?5V,內(nèi)阻約為5.0k。);
滑動變阻器R;待測定值電阻燈;電源E(電動勢6.0V,內(nèi)阻不計(jì));開關(guān)和導(dǎo)線若
干。
回答下列問題:
(1)測量中要求閉合開關(guān)后,兩只電表的讀數(shù)均從。開始變化,并能測量多組數(shù)據(jù),
電壓表“示數(shù)大于匕示數(shù)。請?jiān)谔摼€框中畫出測量電阻心的實(shí)驗(yàn)電路圖。
(2)調(diào)節(jié)滑動變阻器,兩電壓表匕、外讀數(shù)分別I/1、U2,并讀取多組數(shù)據(jù),在坐標(biāo)
紙上描點(diǎn)、連線如圖所示。當(dāng)電壓表匕示數(shù)為2.7廠時,通過電阻勺電流大小為
4依據(jù)圖象數(shù)據(jù)可以得出勺的阻值為(保留三位有效數(shù)字)
(3)若電壓表匕實(shí)際電阻大于3.0k。則電阻心的測量值真實(shí)值(選填“大
于”“小于”或“等于”)。
11.如圖,空間坐標(biāo)系xOy中存在著理想邊界的長方形勻)小
強(qiáng)磁場4BC。,磁場方向垂直紙面(%Oy平面)向里。
DB
40長為34B長為2L,D、E為及CD的中點(diǎn)。甲、A.xxx:xxx|
xxxx;xxxx
xxxx:xxxx
第4頁,共19頁0EC
乙兩帶正電粒子都從。點(diǎn)沿X軸正方向以相同的速度射入磁場,甲粒子恰好從。點(diǎn)射
出,乙粒子恰好從B點(diǎn)射出?(不計(jì)粒子間的相互作用力及粒子重力)求:
(1)甲、乙兩粒子的比荷之比;
(2)乙粒子運(yùn)動軌跡與DE連線交點(diǎn)的坐標(biāo)。
12.風(fēng)洞是研究空氣動力學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。如圖,在距地面h=37n
高度上方設(shè)置一足夠大的風(fēng)洞,可以使實(shí)驗(yàn)中所用小球受
到水平向右等大恒定風(fēng)力作用。一質(zhì)量為瓶尹=2kg的小球
甲從距地面高,=4m處以一定初速度%用=2m/s水平拋
出。在距拋出點(diǎn)同一豎直平面內(nèi)水平距離L=1.6m處地面
上,同時豎直向上拋出另一質(zhì)量為小2=0-2kg的小球乙(甲、乙可視為質(zhì)點(diǎn),除風(fēng)
洞產(chǎn)生的風(fēng)力外不考慮其他空氣阻力,重力加速度g取10m/s2)。
(1)關(guān)閉風(fēng)洞,兩小球恰好在空中相遇,求小球乙拋出時的初速度;
(2)打開風(fēng)洞,調(diào)節(jié)風(fēng)力,調(diào)節(jié)乙小球拋出時的初速度為/z=6m/s,兩小球恰好
在空中相遇,求相遇點(diǎn)距地面的高度;
(3)打開風(fēng)洞,調(diào)節(jié)風(fēng)力,調(diào)節(jié)乙小球拋出時的初速度為%z=16m/s,兩小球恰
好在空中相遇,求該次風(fēng)力的大小。
13.如圖是玩具飲水鳥。飲水鳥頭和軀體以一根玻璃管連通,內(nèi)
裝易揮發(fā)乙醛液體,構(gòu)成一個密閉容器。在鳥的面前放上一0
杯水,用手把鳥嘴浸到水里,鳥“喝”了一口水后,又直立
起來。之后,無需人的干預(yù),小鳥直立一會兒就會自己俯下
身去使鳥嘴浸入水中“喝”水,然后又會直立起來。就這樣
周而復(fù)始,小鳥不停地點(diǎn)頭喝水,成為一臺神奇的“永動
機(jī)”。當(dāng)水杯中的水干了之后,小鳥(填“能”或“不
能”)繼續(xù)上下運(yùn)動。根據(jù)所學(xué)物理知識,試分析飲水鳥上下運(yùn)動的能量來源:
14.趣味運(yùn)動“充氣碰碰球”如圖。用PW?薄膜充氣膨脹成型,人鉆入洞中,進(jìn)行碰撞
游戲。充氣之后碰碰球內(nèi)氣體體積為4m3,壓強(qiáng)為1.5xl05pa。碰撞時氣體最大壓
縮量是0.4m3,不考慮壓縮時氣體的溫度變化。
(1)求壓縮量最大時,球內(nèi)氣體的壓強(qiáng);
(2)為保障游戲安全,球內(nèi)氣體壓強(qiáng)不能超過2.0x105pa,那么,在早晨7K環(huán)境下
充完氣的碰碰球,球內(nèi)氣體壓強(qiáng)為1.5x105pa,若升溫引起的球內(nèi)容積變化可忽
略,請通過計(jì)算判斷是否可以安全地在下午27°C的環(huán)境下進(jìn)行碰撞游戲?(結(jié)果均
保留3位有效數(shù)字)
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冬奧會雪上項(xiàng)目的運(yùn)動員都配戴有護(hù)目鏡,護(hù)目鏡上附有一層“增反膜”,以減小紫外
線對眼睛的傷害。制作護(hù)目鏡時需要測量紫外線的波長。假設(shè)利用雙縫干涉進(jìn)行波長的
測量,實(shí)驗(yàn)中使用的雙縫間距d=O.lnrni,雙縫到屏的距離L=1m,測得屏上干涉條
紋中亮條紋間距=3.6mm。求:
(1)被測紫外線的頻率八
(2)若選用薄膜材料的折射率為n=1.5,則制作“增反膜”眼鏡時,“增反膜”的最小
厚度是多少?
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:在太空空間站中,任何物體都處于完全失重狀態(tài),則在這種狀態(tài)下,水和
油能混合在一起,不會分離,故A正確,BCD錯誤;
故選:Ao
在太空空間站中,水和油都處于完全失重狀態(tài),則在這種狀態(tài)下,水和油不會分離。
明確物體處于完全失重狀態(tài)下時的運(yùn)動情況和狀態(tài)。
2.【答案】C
【解析】解:0-匕階段,設(shè)汽車以速度為做勻速運(yùn)動,牽引力與阻力/平衡,此時功率
恒為Po,則有%=岸,階段,G時刻使汽車功率減半瞬間,汽車的速度火不變,
根據(jù)P=可知牽引力突然減小為原來的一半,則汽車開始做減速運(yùn)動,功率保持為
;為不變,根據(jù)P=Fv可知隨著速度的減小,牽引力又逐漸增大,可知汽車做加速度減
小的減速運(yùn)動,t2-t3階段,當(dāng)t2時刻牽引力又增大到等于阻力,汽車開始做勻速運(yùn)動,
此時汽車的速度為“=乎=[%,t3-t4階段,看到紅燈轉(zhuǎn)為綠燈,逐漸增加功率,使
汽車做勻加速運(yùn)動直到恢復(fù)原來功率為,這段時間內(nèi)汽車先做勻加速直線運(yùn)動,當(dāng)牽引
力功率剛恢復(fù)原來功率瞬間,牽引力仍大于阻力,汽車?yán)^續(xù)加速,但以后保持功率與行
駛,根據(jù)P=F。可知隨著速度的增加,牽引力減小,汽車做加速度減小的加速運(yùn)動,當(dāng)
牽引力減小到與阻力平衡時,汽車開始勻速運(yùn)動,速度大小為。=£=%,故C正確,
A3。錯誤;
故選:Co
分階段由「=尸"分析汽車牽引力變化,再分析合力變化,進(jìn)而分析汽車的速度及加速度
的變化。
本題考查了汽車的啟動問題,解決此類問題的關(guān)鍵是抓住汽車啟動過程中的不變量,然
后由P=來分析汽車的運(yùn)動過程。
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3.【答案】D
【解析】解:力、如圖所示,連接BD和C尸交于G點(diǎn)
由于G為BD的中點(diǎn),則G的電勢為尹G=%如=等了=4P
可知F、G電勢相等,故C尸為等勢線,電場方向垂直于CF向上,可知4B也為等勢線,
則有。4=08=2,
故A正確;
B、/、F兩點(diǎn)的電勢差為〃「=94-0/=2,-4/=-21/。。兩點(diǎn)的電勢差為%0=
(pc-(pD=4V-6V=-2V
故有UAF=UCD
故8正確;
C、勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為E=弊==型衿V/m
upg0.02Xy33
故C正確;
。、將電子由4點(diǎn)移到C點(diǎn),電場力做功為財(cái)c=-eU"=2ev
故£>錯誤;
本題下選擇錯誤選項(xiàng);
故選:。。
求出電子由B點(diǎn)移到4點(diǎn)電場力做的功,由此分析電勢能的變化;根據(jù)電勢能的計(jì)算公
式分析電勢能的大??;由電場強(qiáng)度與電勢差間的關(guān)系求解電場強(qiáng)度。
本題的關(guān)鍵找等勢點(diǎn),作出電場線,這是解決這類問題常用方法。同時還要充分利用正
六邊形的對稱性分析勻強(qiáng)電場中各點(diǎn)電勢的關(guān)系。
4.【答案】D
【解析】解:4、物體沿斜面下滑5m,則重力勢能減小量:4Ep=mgs-sin37°=1X10X
5x0.6/=307,故A錯誤;
BC、從頂端到底端時機(jī)械能增加20/,則除重力以外的其他力做功為20/,設(shè)力/與斜面
的夾角為a,則:
Fscosa-n(mgcos37°-Fsinays=20/,其中s=5m,
16
代入數(shù)據(jù)可知:F=
2cosa+sina
只有當(dāng)a=0。時F=8N;
摩擦力做功必=-”(mgcos37°-Fsina)s,解得:Wf=-(20-SFsina),只有當(dāng)a=0°
時摩擦力功才等于-20/,故BC錯誤;
D、因物體沿斜面下滑5m,重力勢能減小30/,而初態(tài)機(jī)械能為30/,可知斜面的底端為
零重力勢能點(diǎn),到達(dá)底端時機(jī)械能為50/,則動能為50/,根據(jù)a=,巾〃2可得v=1Qm/s)
故。正確。
故選:0。
重力做的功等于重力勢能減小量;由于外力方向不確定,則外力大小、摩擦力做功情況
不確定;根據(jù)機(jī)械能的變化求解滑塊在底端的動能大小,再根據(jù)動能的計(jì)算公式求解速
度大小。
本題主要是考查功能關(guān)系,關(guān)鍵是能夠分析能量的轉(zhuǎn)化情況,知道重力勢能變化與重力
做功有關(guān)、動能的變化與合力做功有關(guān)、機(jī)械能的變化與除重力或彈力以外的力做功有
關(guān)。
5.【答案】B
【解析】解:AB.設(shè)。4和OB繩拉力的合力為F金,小鐵環(huán)受力右視圖如圖所示:
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根據(jù)幾何關(guān)系可得:尸合=冷=號寧N=15/V
根據(jù)平行四邊形法則可知,繩上的拉力為r=¥F=¥X15N=7.5在N,故A錯誤、B
正確;
CD、根據(jù)平衡條件可得外力F=mgtan37o=1.2X10X;N=9N,故CD錯誤。
故選:Bo
根據(jù)平衡條件求解。4和0B繩拉力的合力,再根據(jù)平行四邊形法則求解繩上的拉力;根
據(jù)平衡條件可得外力大小。
本題主要是考查了共點(diǎn)力的平衡問題,關(guān)鍵是能夠確定研究對象、進(jìn)行受力分析、利用
平行四邊形法則進(jìn)行力的合成,然后建立平衡方程進(jìn)行解答。
6.【答案】AC
【解析】解:力、a、。、y三種射線分別帶正電,帶負(fù)電,不帶電,a、6射線在電場中
受力方向不同,y射線不受力,它們垂直射入勻強(qiáng)電場中,可以通過偏轉(zhuǎn)的情況將它們
分辨出來,故A正確;
8、發(fā)生a衰變時,生成的新核與原來的原子核相比,質(zhì)量數(shù)減少4,電荷數(shù)減少2,故
質(zhì)子數(shù)減少了2,中子數(shù)減少了2,故B錯誤;
C、夕射線是原子核內(nèi)中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子和電子,電子釋放出來形成的電子流,故C正確;
。、在這三種射線中,y射線的穿透能力最強(qiáng),但電離能力最弱,故。錯誤;
故選:AC.
根據(jù)三種射線的特點(diǎn)判斷:口衰變所釋放的電子是原子核中的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子和電子所
產(chǎn)生的,其速度接近光速;三種射線中,y射線的穿透能力最強(qiáng),電離能力最弱,a射
線的穿透能力最弱,電離能力最強(qiáng).發(fā)生a衰變時電荷數(shù)少2,質(zhì)量數(shù)少4,根據(jù)該規(guī)律
判斷中子數(shù)的變化.
本題考查了/?衰變、a衰變的實(shí)質(zhì),以及各種射線的性質(zhì),比較簡單,關(guān)鍵熟悉教材,
牢記并理解這些基礎(chǔ)知識點(diǎn).
7.【答案】AB
【解析】解:力、因?yàn)?=9=lOOnrad/s
則變壓器原線圈兩端電壓的瞬時值表達(dá)式為我=1100V2sinl007rt(V),故A正確;
B、原線圈電壓有效值%=11警U=1100U
V2
則原副線圈匝數(shù)比腎=移=甥=;,故B正確;
fl2U?ZZU1
C、電飯煲的電阻為%=察=需0=550
1OOU
抽油煙機(jī)內(nèi)有電動機(jī),不是純電阻電路,則電阻/?2r詈=黑。=2200,故C錯誤;
D、由功率關(guān)系可知UJi=Pi+芻
解得A=14即理想電流表示數(shù)是L4,故。錯誤。
故選:AB?
根據(jù)圖乙所示圖象求出電壓的最大值,求出交變電流的周期,然后求出電壓的瞬時值表
達(dá)式;根據(jù)變壓器的變壓比求出原副線圈的匝數(shù)比;根據(jù)P=9求電飯煲的電阻,抽油
煙機(jī)內(nèi)有電動機(jī),不是純電阻,不能用R=(求抽油煙機(jī)的電阻;根據(jù)能量守恒求解理
想電流表的示數(shù)。
本題考查了正弦式交變電流與變壓器問題,分析清楚圖示圖象、應(yīng)用電功率公式、變壓
器規(guī)律即可解題。
8.【答案】BC
【解析】解:4、線框進(jìn)入磁場的過程中速度不變,線框受力平衡
mg=BIL
Vy-2gh
聯(lián)立解得
I=2A,h.=0.2m
故4錯誤;
B、線框剛進(jìn)入磁場時,cd邊的電壓為
代入數(shù)據(jù)可得=0.1K
故8正確;
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CD、線框從拋出到進(jìn)入磁場時用時間
t=隹=l^-s=0.2s
qgqio
若=2m/s,則進(jìn)入磁場時的水平位移x=vot=2x2m-0.4m
若線框拋出位置不變,水平拋出速度%<2rn/s時,進(jìn)入磁場時水平位移小于0.4m,因
進(jìn)入磁場時的豎直速度不變,則受到的向上的安培力不變,則線框進(jìn)入磁場過程中一定
都做勻速運(yùn)動;
若線框拋出位置不變,水平拋出速度%>2m/s時,進(jìn)入磁場時水平位移大于0.4m,則
線框可能飛過磁場或者部分進(jìn)入磁場,此時線框受的安培力小于重力,則線框不能勻速
進(jìn)入磁場,故C正確,。錯誤。
故選:BCo
A、根據(jù)線框受力平衡,結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式求出拋出時ab邊距磁場上邊界的距離;
8、根據(jù)回路中的電流,求出線框剛進(jìn)入磁場時,cd邊的電壓;
CD、結(jié)合已知量,分析線框進(jìn)入磁場可能的運(yùn)動情況。
本題考查了電磁感應(yīng)和力學(xué)問題,要注意法拉第電磁感應(yīng)定律與運(yùn)動學(xué)公式的應(yīng)用,要
注意結(jié)合題意和閉合電路的歐姆定律。
9.【答案】0.5500.55小于
【解析】解:(1)游標(biāo)卡尺的精度為0.05mm,其讀數(shù)為主尺的示數(shù)與游標(biāo)尺示數(shù)之和,
故用游標(biāo)卡尺測得擋光處的寬度d=5mm+10x0.05mm=5.50mm=0.550cm;
(2)碰后滑塊4B的共同速度"=+=°-55°^°-Zm/s=0.183m/s,則碰撞后系統(tǒng)動量為
p=(m14-m2)v=(2.04-1.0)x0.183kg-m/s=0.55kg-m/s
(3)如果氣墊導(dǎo)軌沒有放平,左側(cè)高于右側(cè),則物塊向右將加速運(yùn)動,則碰前4通過光電
門的速度小于碰前瞬時A的速度;碰后通過光電門的速度大于碰后瞬時的速度,則碰撞
前的系統(tǒng)動量小于碰撞后的系統(tǒng)動量。
故答案為:(1)0.550;(2)0.55;(3)小于。
(1)明確游標(biāo)卡尺精度,根據(jù)游標(biāo)卡尺原理和讀數(shù)方法,讀出示數(shù);
(2)通過光電門計(jì)算碰撞后4B的速度,進(jìn)而求出其碰后系統(tǒng)的動量:
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)誤差分析可知,系統(tǒng)碰撞前的總動量小于碰撞后的總動量。
此題綜合考查了游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法和系統(tǒng)動量守恒定律的應(yīng)用,掌握運(yùn)動過程某一點(diǎn)
速度近似等于這段過程平均速度,要注意定律成立需要滿足的條件,即系統(tǒng)不受外力或
所受外力可以忽略不計(jì)。
10.【答案】9.0x10-41.82x103小于
【解析】解:(1)電路如圖
(2)當(dāng)電壓表匕示數(shù)為2.7V時,通過電阻勺的電流大小為/=+=高7人=9.0x
10』
%一%
據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖,則有&n=一5
變形得4=畢Ui
rl
根據(jù)4-4圖像可得斜率k=器黑=1-605
則有1.605=手
rl
代入=3.ofcn
解得:勺=1.82x1030
(3)若電壓表匕實(shí)際電阻大于3.0k2根據(jù)RX=H-
ri
計(jì)算時帶入的數(shù)值為3.Ok0,可知電阻勺的測量值與真實(shí)值相比偏小。
故答案為:(1)見解析圖;(2)9.0x10-4,1.82X103;(3)小于
(1)由于本實(shí)驗(yàn)需測定的電阻勺的阻值(2%2),接近電壓表的內(nèi)阻,電阻值較大,屬于大
電阻,根據(jù)內(nèi)接法設(shè)計(jì)電路圖;
(2)(3)根據(jù)閉合電路歐姆定律結(jié)合圖像斜率分析解答。
本題關(guān)鍵在于判斷電流表的內(nèi)接和外接的方法,本題的難點(diǎn)是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖,知道實(shí)
驗(yàn)?zāi)康?、根?jù)實(shí)驗(yàn)器材、按實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì).
11.【答案】解:(1)兩粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動,其
軌跡如圖所示,由幾何關(guān)系可知:
第14頁,共19頁
甲粒子運(yùn)動的半徑為:rx=L
2
乙粒子運(yùn)動半徑〃滿足關(guān)系:"=(2L)+(r2-L)2
解得:萬=竽
由洛倫茲力提供向心力得:
對甲粒子有:qiVB=my—
0rl
對乙粒子有:-mT-
Q2V0B2r2
解得兩粒子的比荷之比為:^^=7=1;
77117712114
(2)粒子乙運(yùn)動的軌跡為圓心坐標(biāo)為(0,第半徑為手的圓周,則其軌跡方程為:
x2+(y-7)2=(y)2
當(dāng)*=乙時可得:y=手乂另一值舍掉)
則乙粒子運(yùn)動軌跡與DE連線交點(diǎn)的坐標(biāo)為(L,咨紅L)
答:(1)甲、乙兩粒子的比荷之比為5:2;
(2)乙粒子運(yùn)動軌跡與OE連線交點(diǎn)的坐標(biāo)為(L,咨紅L)。
【解析】(1)兩粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動,作出其軌跡圖,由幾何關(guān)系求得各自的
運(yùn)動半徑,由洛倫茲力提供向心力解得比荷之比;
(2)由數(shù)學(xué)知識求解粒子乙運(yùn)動的軌跡方程,再求解其與直線x=L的交點(diǎn)。
本題考查了帶電粒子在磁場中運(yùn)動問題。對于帶電粒子在勻強(qiáng)磁場只受了洛倫茲力而做
勻速圓周運(yùn)動,依據(jù)題意作出粒子運(yùn)動軌跡圖是解題的前提,根據(jù)幾何關(guān)系求得運(yùn)動半
徑和軌跡圓心角是解題關(guān)鍵。
12.【答案】解:(1)關(guān)閉風(fēng)洞,球甲做平拋運(yùn)動,設(shè)從拋出經(jīng)過時間t兩小球在空中相
遇,球甲在水平方向做勻速直線勻速,則有:L=/甲
球甲在豎直方向做自由落體運(yùn)動,則有:八甲=;99
2
球乙豎直向上做加速度為g的勻減速直線運(yùn)動,則有:hZj=vQ^t-\gt
兩球的豎直位移關(guān)系為:H=h甲乙
聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得:v0z=5m/s.
(2)由于風(fēng)力水平向右,不影響兩小球在豎直方向的運(yùn)動,小球乙拋出時的初速度為
%Z=6m/s,設(shè)從拋出經(jīng)過時間匕兩球在空中相遇,則在豎直方向上有:
%甲=
八]乙乙
H=%尹+九12
聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得:G=|s,的乙
則相遇時的高度為甘加
7
(3)調(diào)節(jié)乙小球拋出時的初速度為%乙=16m/s,設(shè)從拋出經(jīng)過時間I?兩球在空中相遇,
與(2)同理有:九2甲=;。6八2乙=/乙—抬;H=h2P+h2Z.
聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得:t2=0.25s,九2乙屋m
因相遇時離地面的高度為:%乙=居山>3機(jī),
4J1O
故相遇位置位于風(fēng)洞區(qū)域內(nèi),設(shè)球乙剛進(jìn)入風(fēng)洞區(qū)域的速度為%,則有:
-2g=譜-吟乙
代入數(shù)據(jù)解得:%=14m/s
球乙從拋出到剛進(jìn)入風(fēng)洞區(qū)域所用時間為:t'=戈一
代入數(shù)據(jù)解得:t'=0.2s
設(shè)風(fēng)力大小為F,則兩球在水平方向的加速度分別為:
FF
a甲申=—m甲,.a乙7=—m乙
從拋出到兩球相遇,兩球在水平方向的位移分別為:
%甲=%甲巳+&a甲儲
X乙=)乙《2-療
兩球的水平位移關(guān)系為:x甲一x乙=L
聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得:尸=等可。
答:(1)小球乙拋出時的初速度為5/n/s;
(2)相遇點(diǎn)距地面的高度為竽g
第16頁,共19頁
(3)該次風(fēng)力的大小為學(xué)N。
【解析】(1)關(guān)閉風(fēng)洞,球甲做平拋運(yùn)動,球乙做豎直上拋運(yùn)動,由運(yùn)動學(xué)公式求解;
(2)由于風(fēng)力水平向右,不影響兩小球在豎直方向的運(yùn)動,由兩球在豎直方向上的運(yùn)動
關(guān)系求解;
(3)與(2)同理由兩球在豎直方向上的運(yùn)動關(guān)系求解出相遇時間和高度,再由在水平方向
上的運(yùn)動關(guān)系求解。
本題考查了拋體運(yùn)動和勻變速曲線運(yùn)動的相遇問題,對于曲線運(yùn)動的處理方法為運(yùn)動的
合成與分解,一般將曲線運(yùn)動正交分解為兩直線運(yùn)動(化曲為直),在應(yīng)用直線運(yùn)動規(guī)律
求解。
13.【答案】不能從外界吸收的熱量
【解析】解:當(dāng)水杯中的水干了之后,小鳥不能繼續(xù)上下運(yùn)動;
飲水鳥頭和軀體分別為兩個薄壁玻璃球,其間以一個玻璃管連通,內(nèi)裝有乙醛液體,構(gòu)
成一個密封容器。由于乙醛液體易揮發(fā),因此液面上方充滿乙酸的飽和汽。鳥頭包有一
層易吸水的布,平時,鳥身略向前傾,啟動時給鳥頭滴少許水,布上的水在蒸發(fā)時大量
吸熱,使鳥頭處玻璃球乙醛飽和汽在降溫放熱的同時降壓,又因?yàn)闇囟冉档鸵宜嵴羝?/p>
得過飽和了,有少量乙酸蒸汽凝結(jié)成液體并放熱,乙醛蒸汽的量變少,氣體壓強(qiáng)進(jìn)一步
減小,此時軀體玻璃球中的氣壓大于鳥頭玻璃球中的氣壓,軀體玻璃球中的乙醛液體沿
玻璃管上升,軀體玻璃球中氣壓變小,里面的蒸汽變的不飽和,少量乙醛汽化并吸熱,
軀體玻璃球里的乙醛溫度降低并從外界吸熱,于是整個鳥的重心上移,從而打破了支點(diǎn)
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