2024年九省新高考第二次模擬考試卷:物理(安徽卷新題型)(全解全析)_第1頁(yè)
2024年九省新高考第二次模擬考試卷:物理(安徽卷新題型)(全解全析)_第2頁(yè)
2024年九省新高考第二次模擬考試卷:物理(安徽卷新題型)(全解全析)_第3頁(yè)
2024年九省新高考第二次模擬考試卷:物理(安徽卷新題型)(全解全析)_第4頁(yè)
2024年九省新高考第二次模擬考試卷:物理(安徽卷新題型)(全解全析)_第5頁(yè)
已閱讀5頁(yè),還剩16頁(yè)未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

2024年高考第二次模擬考試

物理,全解全析

注意事項(xiàng):

1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)等填寫(xiě)在答題卡和試卷指定位置上。

2.回答選擇題時(shí),選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如

需改動(dòng),用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?;卮鸱沁x擇題時(shí),將答案寫(xiě)在答題卡上。寫(xiě)

在本試卷上無(wú)效。

3.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回

一、選擇題:本題共10小題,每小題4分,共42分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第1~8題只有

一項(xiàng)符合題目要求,第9~10題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分,選對(duì)但不全的得3

分,有選錯(cuò)或不答的得0分。

1.中央廣播電視總臺(tái)《2024年春節(jié)聯(lián)歡晚會(huì)》以“龍行矗矗,欣欣家國(guó)”為主題。中國(guó)書(shū)法歷史悠

久,是中華民族優(yōu)秀傳統(tǒng)文化之一。如圖所示,書(shū)法家在水平桌面上平鋪一張白紙,為防打滑,他

在白紙的左側(cè)靠近邊緣處用鎮(zhèn)紙壓住。書(shū)寫(xiě)“龍”字“一”這一筆畫(huà)時(shí),在向右行筆的過(guò)程中鎮(zhèn)紙和白

紙都保持靜止,則()

A.毛筆對(duì)白紙的摩擦力向左B.白紙對(duì)鎮(zhèn)紙的摩擦力向右

C.桌面對(duì)白紙的摩擦力向左D.桌面對(duì)白紙的摩擦力小于毛筆對(duì)白紙的摩擦力

【答案】C

【詳解】A.書(shū)寫(xiě)“龍”字“一”這一筆畫(huà)時(shí),白紙相對(duì)毛筆白紙向左運(yùn)動(dòng),毛筆對(duì)白紙的摩擦力向右,

故A錯(cuò)誤;

B.鎮(zhèn)紙相對(duì)白紙無(wú)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),白紙與鎮(zhèn)紙間沒(méi)有摩擦力,故B錯(cuò)誤;

CD.對(duì)白紙受力分析,桌面對(duì)白紙的摩擦力與毛筆對(duì)白紙的摩擦力二力平衡,方向相反,大小相等,

則桌面對(duì)白紙的摩擦力向左,桌面對(duì)白紙的摩擦力等于毛筆對(duì)白紙的摩擦力,故C正確,D錯(cuò)誤。

故選C。

2.戰(zhàn)繩訓(xùn)練中,運(yùn)動(dòng)員抖動(dòng)戰(zhàn)繩一端,使其上下振動(dòng),運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可視為簡(jiǎn)諧振動(dòng)。如圖所示,足夠

長(zhǎng)的戰(zhàn)繩兩端,兩位運(yùn)動(dòng)員均以2Hz的頻率、相同的起振方向同時(shí)上下抖動(dòng)戰(zhàn)繩,在戰(zhàn)繩上傳播的

波速為4m/s,下列說(shuō)法正確的是()

A.戰(zhàn)繩上每個(gè)部分振幅都相同B.戰(zhàn)繩上每個(gè)部分振動(dòng)頻率都為4Hz

C.戰(zhàn)繩上相鄰的振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)相距為ImD.戰(zhàn)繩上相鄰的振動(dòng)減弱區(qū)相距為2m

【答案】C

【詳解】A.兩列波的干涉過(guò)程中,振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)的振幅和減弱區(qū)的振幅不同,故A錯(cuò)誤;

B.戰(zhàn)繩上每個(gè)部分振動(dòng)頻率不變,都為2Hz,故B錯(cuò)誤;

CD.根據(jù)波長(zhǎng)與波速和頻率的關(guān)系可得

V

Z。=——=2Cm

f

起振方向相同,則振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)是波程差為半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍的位置,振動(dòng)減弱區(qū)是波程差為半波長(zhǎng)的

奇數(shù)倍的位置,則相鄰的振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)和相鄰的振動(dòng)減弱區(qū)都相距半波長(zhǎng),即為1m,故C正確,D

錯(cuò)誤。

故選C。

3.車(chē)輛超載嚴(yán)重影響行車(chē)安全,已知一輛執(zhí)勤的警車(chē)停在公路邊,交警發(fā)現(xiàn)從旁邊駛過(guò)的貨車(chē)嚴(yán)重

超載,決定發(fā)動(dòng)汽車(chē)追趕,從貨車(chē)經(jīng)過(guò)警車(chē)開(kāi)始計(jì)時(shí),兩車(chē)的V—圖像如圖所示,則()

A.警車(chē)的加速度大小為Im/s?B.f=20s時(shí)警車(chē)能追上貨車(chē)

C.追趕過(guò)程中兩車(chē)的最大距離是50mD.追上貨車(chē)時(shí)警車(chē)的位移是250m

【答案】B

【詳解】A.根據(jù)VT圖像的斜率可得,警車(chē)的加速度大小為

a=—=1°m/s2=2m/s2

△t10-5

故A錯(cuò)誤;

BD.警車(chē)加速到最高速度的時(shí)間為

v20m/s

%二一=10s

a2m/s2

所以警車(chē)在t=20s時(shí)的位移為

1

—x2xl02m+20m/sx(20s-5s-10s)=200m

2

而貨車(chē)在t=20s時(shí)的位移為

v貨,=10x20=200m

可知%=x貨,說(shuō)明在/=20s時(shí)警車(chē)恰好能追上貨車(chē),故B正確,D錯(cuò)誤;

C.在警車(chē)速度小于貨車(chē)時(shí),兩車(chē)距離變大,在警車(chē)速度大于貨車(chē)后,兩車(chē)距離變小,所以在警車(chē)

速度等于貨車(chē)速度時(shí),兩車(chē)距離最大,即t=10s兩車(chē)距離最大,則追趕過(guò)程中兩車(chē)的最大距離是

12

d=4貨1-%警1=10xl0m-]x2x5m=75m

故C錯(cuò)誤。

故選B。

4.質(zhì)子(質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)均為1)和a粒子(質(zhì)量數(shù)為4、電荷數(shù)為2)垂直進(jìn)入某一平行板間的

勻強(qiáng)電場(chǎng)中,又都從另一側(cè)離開(kāi)電場(chǎng)。若兩粒子在通過(guò)平行板時(shí)動(dòng)能的增量相同,不計(jì)粒子重力,

則下列判斷正確的是()

A.質(zhì)子和a粒子射入時(shí)的初動(dòng)量之比為2:1

B.質(zhì)子和a粒子射入時(shí)的初動(dòng)能之比為1:2

C.質(zhì)子和。粒子在平行板間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為1:4

D.質(zhì)子和a粒子射入時(shí)的初速度之比為1:1

【答案】D

【詳解】A.粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,垂直于電場(chǎng)方向做勻速運(yùn)動(dòng)

X

t=—

%

豎直方向上

12

y=—at

2

qE=ma

由動(dòng)能定理知電場(chǎng)力對(duì)粒子做的功等于粒子動(dòng)能增量,則

222

—西二n當(dāng)E需X

故動(dòng)量為

故初動(dòng)量之比為

故A錯(cuò)誤;

2E2x2

由動(dòng)能增量△紜a可知粒子的初動(dòng)能

2mv0

E2q2x2

E/d>=~mvo=

4A紇

故初動(dòng)能之比

強(qiáng)=E=£=1

E*O2%24

故B錯(cuò)誤;

C.由于兩粒子初速度相等,則質(zhì)子和a粒子在平行板間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為

L

A.2k2oil

f===

2_Lv011

%2

故C錯(cuò)誤。

D.由兩粒子初動(dòng)量〃="%可知,初速度之比

Pi

v011nlpxm21x41

m

v02P2_p2l4x11

m2

故D正確;

故選Do

5.如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比〃J%=22:1,電阻H=2Q,電動(dòng)機(jī)M的內(nèi)阻〃=1C,

輸入端〃、人所接電壓打隨時(shí)間方的變化關(guān)系如圖乙所示。閉合電鍵S,電動(dòng)機(jī)正常工作,此時(shí)理想

電壓表的示數(shù)為。=8V,則電動(dòng)機(jī)的輸出功率為()

A.7A/2WB.7WC.8點(diǎn)WD.8W

【答案】B

【詳解】根據(jù)題意,由圖乙可知,變壓器的輸入電壓為交流電的有效值,則有

U.=-^=220V

V2

設(shè)變壓器的輸出電壓為則有

5=以

U2n2

解得

U,=10V

?1

流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為

則電動(dòng)機(jī)的輸出功率為

故選B。

6.科幻電影《流浪地球》中,有地球利用木星來(lái)加速的片段。如圖所示為地球僅在木星引力作用下

沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)的情景,其中軌道上的尸點(diǎn)距木星最近(距木星的高度可忽略不計(jì)),下列說(shuō)法正

確的是()

A.地球靠近木星的過(guò)程中動(dòng)能增大B.地球遠(yuǎn)離木星的過(guò)程中機(jī)械能減小

C.地球遠(yuǎn)離木星的過(guò)程中加速度不變D.地球在P點(diǎn)的速度等于木星第一宇宙速度

【答案】A

【詳解】A.地球繞木星做橢圓運(yùn)動(dòng),根據(jù)開(kāi)普勒第二定律可得,遠(yuǎn)木點(diǎn)的速度小,近木點(diǎn)的速度

大,故地球靠近木星的過(guò)程中,運(yùn)行速度增大,動(dòng)能增大,A正確;

B.地球遠(yuǎn)離木星的過(guò)程中,只有萬(wàn)有引力做負(fù)功,因此機(jī)械能守恒,B錯(cuò)誤;

C.地球在軌道上運(yùn)行時(shí),萬(wàn)有引力提供加速度,根據(jù)

地球遠(yuǎn)離木星的過(guò)程中,r變大,所以加速度減小,C錯(cuò)誤;

D.若地球在P點(diǎn)繞木星做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則速度等于木星的第一宇宙速度,即

而地球過(guò)P點(diǎn)后做離心運(yùn)動(dòng),萬(wàn)有引力小于需要的向心力,則有

所以地球在P點(diǎn)的運(yùn)行速度大于木星的第一宇宙速度,D錯(cuò)誤。

故選Ao

7.如圖(a)為游樂(lè)場(chǎng)中的“空中飛椅”項(xiàng)目。“空中飛椅”結(jié)構(gòu)示意圖如圖(b),轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)頂部圓

盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng),懸繩一端系在圓盤(pán)邊緣,另一端系著椅子。若所有椅子質(zhì)量相等,懸繩長(zhǎng)短不一定相等,

忽略懸繩質(zhì)量與空氣阻力,則坐在椅子上的游客與椅子整體隨圓盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中,表述錯(cuò)誤的

是()

A.任一時(shí)刻,所有游客的線速度都相同

B.所有游客做圓周運(yùn)動(dòng)的周期都相同

C.懸繩越長(zhǎng),懸繩與豎直方向的夾角就越大

D.懸繩與豎直方向的夾角與游客質(zhì)量無(wú)關(guān)

【答案】A

【詳解】AB.根據(jù)題意可知,所有游客為同軸轉(zhuǎn)動(dòng),則所有游客做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度相同,由

可知,游客做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑不同,線速度大小不同,游客的線速度方向也不同,由7==可知,

co

所有游客做圓周運(yùn)動(dòng)的周期都相同,故A錯(cuò)誤,B正確;

CD.根據(jù)題意,設(shè)繩長(zhǎng)為L(zhǎng),懸繩與豎直方向的夾角為凡則有

mgtan0=mar(£sin^+r)

解得

——------—=L

cocos0sin6

可知,懸繩與豎直方向的夾角與游客質(zhì)量無(wú)關(guān),懸繩越長(zhǎng),夕越大,即懸繩越長(zhǎng),懸繩與豎直方向

的夾角就越大,故CD正確。

故選Ao

8.如圖甲所示,一足夠長(zhǎng)的水平傳送帶以某一恒定速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),一根輕彈簧一端與豎直墻面連

接,另一端與工件不拴接。工件將彈簧壓縮一段距離后置于傳送帶最左端無(wú)初速度釋放,工件向右

運(yùn)動(dòng)受到的摩擦力6隨位移尤變化的關(guān)系如圖乙所示,無(wú)。、外為已知量,則下列說(shuō)法正確的是(工

件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相等)()

、

A.工件在傳送帶上先做加速運(yùn)動(dòng),后做減速運(yùn)動(dòng)

B.工件向右運(yùn)動(dòng)無(wú)。后與彈簧分離

C.彈簧的勁度系數(shù)為生

%

D.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中摩擦力對(duì)工件做功為Q75品不

【答案】D

【詳解】A.從圖乙可知,摩擦力在七處方向發(fā)生變化,在2%區(qū)間工件的摩擦力大小發(fā)生變化,

說(shuō)明工件與傳送帶相對(duì)靜止,故工件先做加速運(yùn)動(dòng)后做勻速運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;

B.在不~2%區(qū)間摩擦力大小等于彈簧彈力大小,2%位置摩擦力為零,所以彈力為零,所以工件

運(yùn)動(dòng)2%后與彈簧分離,故B錯(cuò)誤;

C.由胡克定律得

kxQ=0.55

解得彈簧的勁度系數(shù)

左=互

2%

故C錯(cuò)誤;

D.摩擦力對(duì)工件先做正功后做負(fù)功,圖乙圖像與x軸圍成的面積在數(shù)值上等于摩擦力對(duì)工件做的

功,即

W=-gx0.5盤(pán)々=0.75%0

故D正確。

故選D。

9.光滑剛性絕緣圓筒內(nèi)存在著平行于軸的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為8,筒上P點(diǎn)開(kāi)有一個(gè)小孔,過(guò)

尸的橫截面是以。為圓心的圓,圓的半徑為心如圖所示,一質(zhì)量為機(jī)、電荷量為q的粒子從P點(diǎn)

沿尸。方向射入,與筒壁發(fā)生碰撞后反彈。假設(shè)粒子每次碰撞前、后動(dòng)能不變,碰撞時(shí)間極短,電

荷量不變,重力不計(jì)。下列說(shuō)法正確的是()

A.射入小孔時(shí)粒子的速度越大,在圓內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)間越短

B.粒子能從小孔射出的最短時(shí)間為一了

qB

C.調(diào)節(jié)射入小孔時(shí)粒子速度大小,粒子運(yùn)動(dòng)軌跡可能通過(guò)圓心

D.從小孔射出的粒子的速度大小可能超過(guò)遜色

m

【答案】BD

【詳解】A.速度越大粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑越大,碰撞次數(shù)會(huì)可能增多,粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間不一定減

少,A錯(cuò)誤;

B.如圖所示

由題意可知粒子射出磁場(chǎng)以后的圓心組成的多邊形應(yīng)該為以筒壁的內(nèi)接圓的多邊形,最少應(yīng)該為三

角形,如上圖所示,最少經(jīng)過(guò)2次碰撞,粒子就可能從小孔射出,由周期公式知

,2兀m

I=------

qB

則運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

(_180°丁_1Ijrm_7m

~360°~2qB~~^B

B正確;

C.假設(shè)粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程過(guò)。點(diǎn),則過(guò)P點(diǎn)的速度的垂線和OP連線的中垂線是平行的不能交于一點(diǎn)

確定圓心,由圓形對(duì)稱性撞擊筒壁以后的A點(diǎn)的速度垂線和連線的中垂線依舊平行不能確定圓

心,則粒子不可能過(guò)圓心。。C錯(cuò)誤;

D.如圖所示

當(dāng)速度為1邂時(shí)

m

R、=吧fR

1qB

由幾何關(guān)系知,半徑越大,粒子軌跡越接近。點(diǎn)

D

tan<9>—(90°>6>>00)

R'

解得

Rf>^—

tan。

當(dāng)e小于30。時(shí),從小孔射出的粒子的速度大小可能超過(guò)《迦。D正確;

m

故選BD?

10.如圖,間距L=hn的U形金屬導(dǎo)軌,一端接有0.1Q的定值電阻R,固定在高/?=0.8m的絕緣水

平桌面上。質(zhì)量均為0.1kg的勻質(zhì)導(dǎo)體棒。和6靜止在導(dǎo)軌上,兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好且始終與

導(dǎo)軌垂直,接入電路的阻值均為0.1。,與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.2(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)

摩擦力),導(dǎo)體棒。距離導(dǎo)軌最右端2.25m。整個(gè)空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫(huà)出),磁

感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.1T。用尸=0.7N沿導(dǎo)軌水平向右的恒力拉導(dǎo)體棒m當(dāng)導(dǎo)體棒。運(yùn)動(dòng)到導(dǎo)軌最右

端時(shí),導(dǎo)體棒b剛要滑動(dòng),撤去F導(dǎo)體棒。離開(kāi)導(dǎo)軌后落到水平地面上。重力加速度取lOm/s?,不

計(jì)空氣阻力,不計(jì)其他電阻,下列說(shuō)法正確的是()

A.導(dǎo)體棒“離開(kāi)導(dǎo)軌至落地前,其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一直在變大

B.導(dǎo)體棒。離開(kāi)導(dǎo)軌至落地過(guò)程中,水平位移為2.4m

C.導(dǎo)體棒。在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,通過(guò)電阻R的電荷量為0.75C

D.導(dǎo)體棒“在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為1.5s

【答案】BCD

【詳解】A.導(dǎo)體棒a離開(kāi)導(dǎo)軌至落地前,做平拋運(yùn)動(dòng),水平方向的速度大小不變,即導(dǎo)體棒。切割

磁場(chǎng)的有效速度不變,根據(jù)

E=BLv

可知,其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變,故A錯(cuò)誤;

B.導(dǎo)體棒b剛要滑動(dòng)的條件是受到的安培力等于最大靜摩擦力,b受到的最大靜摩擦力為

于2=3咚=02N

根據(jù)平衡條件可得

BIbL=fa

代入數(shù)據(jù)可解得通過(guò)b的電流為

4=2A

由于。與R并聯(lián)后與。串聯(lián),根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得導(dǎo)體棒a產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

E=2IbRa+IbRb

代入數(shù)據(jù)解得

E=0.6V

設(shè)導(dǎo)體棒a剛要離開(kāi)桌面時(shí)的速度大小為v,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得

E=BLv

解得

v=6m/s

導(dǎo)體棒。做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

2h

所以導(dǎo)體棒a離開(kāi)導(dǎo)軌至落地過(guò)程中水平位位移大小為

x=vt=2.4m

故B正確;

C.導(dǎo)體棒。在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,設(shè)通過(guò)。的電荷量為外,根據(jù)電荷量的計(jì)算公式可得

E△①BLd

Qr.—LTt-----t------t-------

R總吸R總

其中

R=R,RbR

總"Rh+R

則通過(guò)電阻R的電荷量為

1

q=0.75C

故C正確;

D.以導(dǎo)體棒。為對(duì)象,選擇向右的方向?yàn)檎较?,由?dòng)量定理有

(F--2BILt=mv

其中

f=1.5s

故D正確。

故選BCD。

二、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,共18分。

11.某同學(xué)利用下面方法間接測(cè)量物體質(zhì)量M,并利用此裝置驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒。裝置如圖甲所

示,一根輕繩跨過(guò)輕質(zhì)定滑輪與兩個(gè)相同的重物P、Q相連,重物P、Q質(zhì)量均為〃z=200g,在重物

Q的下面通過(guò)輕質(zhì)掛鉤懸掛待測(cè)物塊Z,重物P的下端與穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連,已知當(dāng)?shù)刂?/p>

力加速度為g=9.8m/s2。

(1)某次實(shí)驗(yàn)中,先接通頻率為50Hz的交流電源,再由靜止釋放系統(tǒng),得到如圖乙所示的紙帶,

其中s/=4.47cm,52=5.34cm,53=6.21cm,54=7.10cm,S5=7.98cm,S6=8.86cm。則系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的加速度

a=m/s2,5點(diǎn)的速度V5=m/s(保留三位有效數(shù)字);

(2)忽略各類(lèi)阻力,求出物塊Z質(zhì)量的測(cè)量值為"=____________kg(保留三位有效數(shù)字);

/0;23.2;6(

"h"

(3)利用紙帶還可以驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒,測(cè)量紙帶得出1點(diǎn)到5點(diǎn)的距離為/?,求出1點(diǎn)速度為

口,5點(diǎn)的速度為吻,根據(jù)以上數(shù)據(jù),可求重物由1點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到5點(diǎn)時(shí)系統(tǒng)重力勢(shì)能減少量等于,

系統(tǒng)動(dòng)能的增加量等于,通過(guò)數(shù)據(jù)可得出在誤差允許的范圍內(nèi)系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量等于系

統(tǒng)動(dòng)能的增加量,則系統(tǒng)機(jī)械能守恒(表達(dá)式用題中M、機(jī)、VI,V5>g、/l字母表示)。

【答案】5.502.110.512Mgh+2m)(v;-v;)

【詳解】(1)口]由題圖可知,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為

T=2x0.02s=0.04s

根據(jù)逐差公式可得,系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的加速度為

(L+*+%)—(M+$2+邑)(7.10+7.98+8.86—4.47—5.34—6.21)x0.01

a=m/s2=5.50m/s2

9T29x0.042

⑵打5點(diǎn)時(shí)的速度為

s+57.98+8.86

v=-5----6-=--------------xO.OIm/s?2.1Im/s

5sIT2x0.04

(2)[3]對(duì)Q、Z整體分析,根據(jù)牛頓第二定律有

(M+m)g-T-(M+m)a

對(duì)P分析,根據(jù)牛頓第二定律有

T-mg=ma

聯(lián)立解得,物塊Z質(zhì)量的測(cè)量值為

M?0.512kg

(3)[4]重物由1點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到5點(diǎn)時(shí)系統(tǒng)重力勢(shì)能減少量等于

AEp=Mgh

⑸系統(tǒng)動(dòng)能的增加量等于

AEk=;(M+2m)vj-:(M+2m)v^=g+2m)(vf-v;)

12.半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器阻值會(huì)隨壓力變化而改變。某小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量一薄膜壓力傳感器在不

同壓力下的阻值S,其阻值約幾十千歐,現(xiàn)有以下器材:

電源:電動(dòng)勢(shì)3V,內(nèi)阻不計(jì)

電流表A1:量程250pA,內(nèi)阻約為50。

電流表A2:量程250mA,內(nèi)阻約為10。

電壓表V:量程3V,內(nèi)阻約為20kQ

滑動(dòng)變阻器R:阻值范圍01。。。

壓力傳感器RF,開(kāi)關(guān)S,導(dǎo)線若干請(qǐng)完成下列問(wèn)題:

甲乙

(1)為了提高測(cè)量的準(zhǔn)確性,電流表應(yīng)選(選填"AJ,或“A?”),并請(qǐng)補(bǔ)充完整圖甲中

虛線框內(nèi)的測(cè)量電路。()

(2)通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)測(cè)得其阻值4隨壓力/變化的冬-尸圖像如圖乙所示,由圖乙可知壓力越大,

壓力傳感器的阻值__________(選填“越大”或“越小”)。

(3)完成前面的實(shí)驗(yàn)工作后,將該壓力傳感器接入如圖丙所示電路中,制作成簡(jiǎn)易電子秤,它主要

構(gòu)成有:壓力傳感器&,定值電阻凡=14kC,理想電流表(量程250pA),電動(dòng)勢(shì)為6V的電源,

電源內(nèi)阻不計(jì)。將該電子秤水平放置在豎直方向運(yùn)動(dòng)的電梯里,在托盤(pán)上放一祛碼,托盤(pán)和祛碼的

總質(zhì)量為600g,電流表示數(shù)為200a,取重力加速度g=9.8m/s"通過(guò)計(jì)算可知壓力傳感器的阻值

為kQ,可得電梯的加速度大小為_(kāi)________m/s2,3電梯的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能是。

越小160.2向上加速運(yùn)動(dòng)或

向下減速運(yùn)動(dòng)

【詳解】⑴口]電路中最大電流為

故為了提高測(cè)量的準(zhǔn)確性,電流表應(yīng)選A廠

⑵由于滑動(dòng)變阻器的阻值相比壓力傳感器阻值小得多,且使電表示數(shù)變化范圍更大,滑動(dòng)變阻器采

用分壓式接法,根據(jù)

4>

所以電流表采用內(nèi)接法,故電路圖連接如圖所示

(2)[3]由圖乙可知,壓力越大,壓力傳感器的阻值越小;

(3)[4][5]⑹由閉合電路的歐姆定律

4+4

代入數(shù)據(jù)解得

4=16kO

由圖乙可知,當(dāng)%=16k。時(shí),壓力傳感器的示數(shù)為

B=6.0N

由牛頓第二定律

F—mg=ma

解得

a=0.2m/s2

因?yàn)榧铀俣确较蜇Q直向上,且不知道電梯的運(yùn)動(dòng)方向,所以電梯的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能是向上加速運(yùn)動(dòng)或

向下減速運(yùn)動(dòng)。

三、計(jì)算題:本題共3小題,共40分。解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟。只寫(xiě)

出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。

13.(8分)歷史記載,如圖(a)所示,壓水井最早出現(xiàn)在我國(guó)宋代,其基本結(jié)構(gòu)如圖(b)所示.開(kāi)

始取水時(shí),手柄上提,活塞下移,閥門(mén)1打開(kāi),閥門(mén)2關(guān)閉,使儲(chǔ)水腔活塞下方的氣體全部從閥門(mén)

1排出;手柄下壓,活塞上移,閥門(mén)1關(guān)閉,閥門(mén)2打開(kāi),活塞下方的氣體壓強(qiáng)減小,大氣壓將水

壓入水管中,重復(fù)以上動(dòng)作,水便能從出水管流出.已知儲(chǔ)水腔和水管均為圓柱形,其內(nèi)徑分別為與、

且N=4幾,儲(chǔ)水腔的最大高度%=50cm,儲(chǔ)水腔底部閥門(mén)距離水井水位線的高度為=4m,

大氣壓Po=l.Oxl()5pa,水的密度0=l.OxlO3kg/m3,重力加速度g取lOm/sZ,忽略活塞厚度、活塞

所受摩擦力以及水井水位變化.若活塞由儲(chǔ)水腔底部(位置A)緩緩上移,當(dāng)水管中水位由水井水位

(位置2)上升到儲(chǔ)水腔底部(位置A)時(shí),求:

(1)儲(chǔ)水腔活塞下方氣體壓強(qiáng);

(2)儲(chǔ)水腔活塞下方氣體高度(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

(a)(b)

【答案】⑴O.6xlO5Pa;(2)0.42m

【詳解】(1)設(shè)當(dāng)水管中的水位線恰好到達(dá)儲(chǔ)水腔底部時(shí),則氣體壓強(qiáng)

P,=P0-pghi

解得

Pi=0.6xIO,Pa

(2)封閉氣體初始體積

%="R也

當(dāng)水管中的水位線恰好到達(dá)儲(chǔ)水腔底部時(shí),設(shè)儲(chǔ)水腔活塞下方氣體高度為Ax,則氣體體積

匕="N2Ax

根據(jù)等溫變化規(guī)律

p(y0=PM

解得

Ax=0.42m

14.(14分)如圖所示,光滑水平桌面上,一輕質(zhì)彈簧左端固定,用質(zhì)量〃2=0」kg的小球壓縮,釋放

后,小球離開(kāi)彈簧的速度%=2m/s。小球從。點(diǎn)飛出,在斜面上第一次落點(diǎn)為A,第二次落點(diǎn)為瓦

小球與斜面碰撞前后沿斜面的分速度不變,垂直斜面的分速度大小不變、方向相反.己知斜面傾角

為37。,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力。求:

(1)彈簧的彈性勢(shì)能最大值綜;

(2)小球從。到A運(yùn)動(dòng)的時(shí)間6;

(3)。與B間距離乙。

o

【答案】(1)Ep=0.2J;(2)^=0.3s;(3)2.04m

【詳解】(1)小球離開(kāi)彈簧的過(guò)程彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能,由能量守恒定律有

1=5加說(shuō)

代入數(shù)據(jù)得

E=0.2J

(2)小球從。到A的過(guò)程做平拋運(yùn)動(dòng),故水平方向有

x=%,

豎直方向有

12

根據(jù)幾何關(guān)系可知,o到A過(guò)程中水平方向位移與豎直方向上位移有

tan37°=2

解得

4=0.3s

(3)如圖,將小球從。點(diǎn)飛出后的運(yùn)動(dòng)分解到沿斜面方向和垂直斜面方向

則沿斜面方向和垂直斜面方向的初速度分別為

vx=v°cos37°=1.6m/s,vy=v0sin37°=1.2m/s,

沿斜面方向和垂直斜面方向的加速度分別為

2

ax=^sin37°=6m/s,ay=gcos37°=8m/s

根據(jù)運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知,小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí),小球在垂直斜面方向的速度與從。點(diǎn)飛出時(shí)垂直斜面

方向的初速度大小相等,方向相反,故小球從。到A運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

-2衛(wèi)

%

同理,小球從A到B運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

4=22

%

fl=t2

小球從。運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間為

1=2"=0.6s

故。與3間距離為

11

L=vt+—at9=1.6x0.6+—x6x0.69=2.04m

x22

15.(18分)磁控濺射儀是制備金屬薄膜的重要設(shè)備。為了研究磁控濺射儀中離子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的

運(yùn)動(dòng)過(guò)程,建立如下模型。如圖所示,x。,平面內(nèi)(-七,。)的位置有一離子源發(fā)射大量質(zhì)量為機(jī)、電

荷量為式4>。)的離子,離子的初始速度大小均為%,方向在xOy平面內(nèi)并與x軸正方向的夾角在

-60。至60。范圍內(nèi)。在x<0的區(qū)域內(nèi)有一沿?zé)o軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),在x>0的區(qū)域內(nèi)有一垂直xOy

平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)沿y軸方向的寬度為5后%,且關(guān)于x軸對(duì)稱。在x=0的位置放一沿軸y

方向的無(wú)限長(zhǎng)絕緣薄平板,所有離子經(jīng)電場(chǎng)加速后到達(dá)絕緣薄平板時(shí)速度大小均為百為。忽略離子

的重力以及離子間的相互作用。

(1)求x<0的區(qū)域內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度的大??;

(2)為使所有離子均能進(jìn)入右邊的磁場(chǎng)區(qū)域,需要在絕緣薄平板上開(kāi)一狹縫,請(qǐng)問(wèn)狹縫的最小寬度

為多少?

(3)狹縫寬度值取第(2)問(wèn)的結(jié)果,要使所有離子進(jìn)入磁場(chǎng)后不再通過(guò)狹縫返回電場(chǎng),求磁感應(yīng)

強(qiáng)度的最大值,及此條件下在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的離子在磁場(chǎng)中所經(jīng)歷的時(shí)間。(假定離子與絕緣

薄平板發(fā)生的碰撞為彈性碰撞,即碰撞前后沿平板方向的速度分量不變,垂直于平板方向的速度分

量反向)。

【答案】(1)皿;(2)瓜,;(3)圓“,I1島與

qx。qx09v0

【詳解】(1)在電場(chǎng)中,由動(dòng)能定理

2

qEx0=;?7(A/3V0)~~mvg

解得尤<0的區(qū)域內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為

5=遺

qx。

(2)粒子在電場(chǎng)中沿著y軸方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),沿著x軸方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。則當(dāng)粒子出射

速度與x

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論