陜西省西安市某中學(xué)2023-2024學(xué)年高三年級(jí)下冊(cè)4月二模物理試題(解析版)

西安一中2024年高三4月二模物理試題

一、選擇題：本題共8小題，每小題6分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1?5題只有一項(xiàng)

符合題目要求，第6?8題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，

有選錯(cuò)的得0分。

1.2024年1月5日我國以“一箭四星”方式成功將“天目一號(hào)”掩星探測(cè)星座15?18星送入離地高度520

公里的近極地太陽同步圓軌道，如圖1所示，成功組網(wǎng)如圖2所示的“天目一號(hào)”星座。上述四顆人造衛(wèi)

A.運(yùn)行角速度一定相同B.所受萬有引力一定相同

C.運(yùn)行周期與地球公轉(zhuǎn)周期相同D.在軌運(yùn)行速度大于第一宇宙速度

【答案】A

【解析】

【詳解】A.四星運(yùn)行在同一高度，則軌道半徑相等，根據(jù)

八Mm

Or----=加32r

ri

可知運(yùn)行角速度一定相同，故A正確；

B.因?yàn)樗男琴|(zhì)量不一定相同，所以所受的萬有引力不一定相同，故B錯(cuò)誤；

C.四星雖在太陽同步軌道上，但只是軌道平面與太陽的取向保持一致，依然繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，并不是

繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行周期與地球公轉(zhuǎn)周期不相同，故C錯(cuò)誤；

D.地球第一宇宙速度是衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大線速度，等于近地衛(wèi)星的運(yùn)行速度，四星離地

520公里，在軌運(yùn)行速度小于第一宇宙速度，故D錯(cuò)誤。

故選A?

2.如圖所示為旋轉(zhuǎn)磁體發(fā)電機(jī)簡(jiǎn)化模型，線圈靜止，磁體按圖示順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，A和C圖中磁體和線圈

平面平行，B圖中磁體偏向左上方，D圖中磁體和線圈平面成一定夾角，則下列4個(gè)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流

方向（圖中線圈箭頭方向）正確的是（）

【答案】D

【解析】

【詳解】A.由圖可知，左側(cè)磁場(chǎng)向左，線圈方向相對(duì)于磁鐵向下，則由右手定則可知，電流方向應(yīng)為順時(shí)

針，故A錯(cuò)誤；

B.由圖可知，左側(cè)磁場(chǎng)水平方向分磁場(chǎng)向左，線圈方向相對(duì)于磁鐵向下，則由右手定則可知，電流方向應(yīng)

為順時(shí)針，故B錯(cuò)誤；

C.左側(cè)磁場(chǎng)向右，線圈相對(duì)磁場(chǎng)向下運(yùn)動(dòng)，由右手定則可知，電流方向應(yīng)為逆時(shí)針，故C錯(cuò)誤；

D.左側(cè)磁場(chǎng)水平方向分磁場(chǎng)向右，線圈相對(duì)磁場(chǎng)向下運(yùn)動(dòng)，由右手定則可知，電流方向應(yīng)為逆時(shí)針，故D

正確。

故選D。

3.如圖所示，質(zhì)量加=3kg的滑塊靜止在水平實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，通過三段輕繩分別與天花板和球形容器相連，OA

與天花板夾角為45。，08水平。重力加速度g取lOm/sz,假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，下列說法

正確的是（）

A.若實(shí)驗(yàn)臺(tái)對(duì)滑塊的摩擦力不超過10N,則球形容器與容器內(nèi)液體總重力最大為20N

B.若實(shí)驗(yàn)臺(tái)對(duì)滑塊的摩擦力不超過10N,則球形容器與容器內(nèi)液體總重力最大為30N

C.若球形容器與容器內(nèi)液體總重力最大為12N時(shí)滑塊即將滑動(dòng)，則滑塊與實(shí)驗(yàn)臺(tái)的動(dòng)摩擦因數(shù)N=0.30

D.若球形容器與容器內(nèi)液體總重力最大為12N時(shí)滑塊即將滑動(dòng)，則滑塊與實(shí)驗(yàn)臺(tái)的動(dòng)摩擦因數(shù)目=0.40

【答案】D

【解析】

【詳解】AB.設(shè)傾斜輕繩拉力為，，水平輕繩拉力為〃，球形容器與容器內(nèi)液體總重力為G,水平實(shí)驗(yàn)

臺(tái)對(duì)滑塊支持力為N,對(duì)滑塊摩擦力為了,如圖所示

1-----------14T,45。

.__-----?--------—

f"

N

30N||c

根據(jù)平衡條件有

N=mg=30N

f=10N

max

即

T=f=10N

2maxmax

對(duì)于繩結(jié)

T=7cos45°

21

G=Tsin45°

i

消去，得

G=Ttan45°=10N

2

故AB錯(cuò)誤；

CD.滑塊即將滑動(dòng)

G=Ttan45°=12N

2

f=NN

代入數(shù)據(jù)解得

g=0.40

C錯(cuò)誤，D正確。

故選D。

4.蹦極是近些年來新興的一項(xiàng)非常刺激的戶外活動(dòng)。跳躍者站在橋梁、塔頂、高樓、吊車甚至熱氣球上,

把一端固定的一根長長的橡皮條綁在踝關(guān)節(jié)處，然后兩臂伸開，雙腿并攏，頭朝下跳下去。如圖是一位蹦

極者從高處下落到速度為零的過程中的v-x圖像，當(dāng)X=15m時(shí)，對(duì)應(yīng)的速度值最大，則下面判斷正確

A.當(dāng)下落距離小于15m時(shí)，蹦極者處于完全失重狀態(tài)

B,當(dāng)下落距離小于15m時(shí)，蹦極者失重的數(shù)值（人自身重力與橡皮條拉力之差的絕對(duì)值）是個(gè)常量

C.當(dāng)下落距離大于15m時(shí)，蹦極者超重的數(shù)值（人自身重力與橡皮條拉力之差的絕對(duì)值）是個(gè)常量

D.當(dāng)下落距離大于15m時(shí)，蹦極者超重的數(shù)值（人自身重力與橡皮條拉力之差的絕對(duì)值）隨距離的增大

而增大

【答案】D

【解析】

【詳解】AB.由圖可知，當(dāng)下落距離小于15m時(shí)，蹦極者向下做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，具有向下的加速

度，處于失重狀態(tài)，不是完全失重狀態(tài)，由于加速度逐漸減小，則蹦極者失重的數(shù)值（人自身重力與橡皮

條拉力之差的絕對(duì)值）逐漸減小，故AB錯(cuò)誤；

CD.當(dāng)下落距離大于15m時(shí)，蹦極者向下做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，具有向上的加速度，處于超重狀態(tài),

由于加速度逐漸增大，蹦極者超重的數(shù)值（人自身重力與橡皮條拉力之差的絕對(duì)值）隨距離的增大而增大,

故C錯(cuò)誤，D正確。

故選D。

5.如圖所示1,豎直線A、8兩端點(diǎn)固定兩個(gè)等量點(diǎn)電荷，帶電量大小均為。，48長2/,。為48連線

的中點(diǎn)，以48中垂線為x軸，其正半軸的場(chǎng)強(qiáng)變化如圖2所示，圖中的陰影“面積”為S（5>0）,以

沿x軸正方向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度的正方向，靜電力常數(shù)為左。下列說法正確的是（）

A.A、5兩點(diǎn)的點(diǎn)電荷為異種電荷

B.Ax直線上場(chǎng)強(qiáng)最大值為人,弘°

9/2

C.將一電子從。點(diǎn)沿x軸移到無窮遠(yuǎn)的過程中，電勢(shì)能先增大后減小

D,將一帶電量為一"的點(diǎn)電荷由x=Y2/處靜止釋放，到達(dá)。點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為2qS

2

【答案】B

【解析】

【詳解】A.由題圖2可知0點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，x軸上的場(chǎng)強(qiáng)方向沿x軸正方向，則N、3兩點(diǎn)的點(diǎn)電荷

為等量正點(diǎn)電荷，A錯(cuò)誤；

B.在丑/的尸處放一正試探電荷，4

'、8點(diǎn)電荷在該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向如圖所示

2

2,0/QX

/X

--QB

根據(jù)對(duì)稱性可知該點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)

￡=2左?

(AP)2

又根據(jù)幾何關(guān)系可知

COS0=-------------------=_

J/2+0P23

解得沿X軸正半軸場(chǎng)強(qiáng)最大值

_4&kQ

JLL-------------------

9/2

B正確；

C.將一電子從。點(diǎn)沿x軸移到無窮遠(yuǎn)的過程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能一直增加，C錯(cuò)誤;

D.根據(jù)E-x的面積表示電勢(shì)的變化量，即

U=-S

PO

從尸到。根據(jù)動(dòng)能定理

-qU=E

POkO

可得到達(dá)0點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為qs,D錯(cuò)誤。

故選B。

6.摩托車特技表演中的飛檐走壁讓人震撼，其運(yùn)動(dòng)可簡(jiǎn)化為如圖所示的小球在光滑的半球形容器內(nèi)做圓周

運(yùn)動(dòng)。小球的質(zhì)量為冽，容器的球心為。、半徑為R,小球在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)時(shí)，。。與

豎直方向夾角為仇運(yùn)動(dòng)過程中容器靜止在水平地面上。半球形容器及底座的質(zhì)量為重力加速度為

g,則下列說法正確的是()

B,小球運(yùn)動(dòng)的線速度大小為JgRtanH

C.底座受到地面的摩擦力大小為掰gtanO

D.底座對(duì)地面的壓力大于(M+m)g

【答案】AC

【解析】

【詳解】A.對(duì)小球受力分析，如圖

RN

mgtan0=mCO2r,N=......—

cos?

根據(jù)幾何關(guān)系，有

r=Rsin。

聯(lián)立，解得

故A正確；

B.根據(jù)線速度與角速度關(guān)系，可得

v=cor=^gRsinOtanO

故B錯(cuò)誤；

C.對(duì)容器受力分析，如圖

由平衡條件，可得

/=N'sin。

又

N=N

聯(lián)立，解得

f=mgtanO

故c正確;

D.同理

F=Mg+N'cos0=（M+m）g

N"

根據(jù)牛頓第三定律，可得

F'=（M+tn）g

N

故D錯(cuò)誤。

故選AC。

7.1930年，科學(xué)家用放射性物質(zhì)中產(chǎn)生的a粒子轟擊鍍（9Be）原子時(shí)，產(chǎn)生了看不見的、貫穿能力很強(qiáng)

4

的中子，用中子以同樣的速度分別去轟擊靜止的氫原子和氮原子，結(jié)果從中打出了氫核和氮核，以此推算

出中子的質(zhì)量。設(shè)氫核質(zhì)量為機(jī)口，打出后速度為匕，氮核質(zhì)量為氫核質(zhì)量的14倍，打出后速度為晨,，

HHN

假設(shè)碰撞均為彈性碰撞，則（）

A.放射性物質(zhì)a衰變后生成物的比結(jié)合能小于該放射性物質(zhì)的比結(jié)合能

B.a粒子轟擊鍍?cè)拥暮朔磻?yīng)方程式為4He+9Be-12C+m

2460

C.被轟擊后的氫核的速度V大于氮核的速度V

HN

v—14v

可推算出中子的質(zhì)量為a-----加口

D.V—VH

HN

【答案】BC

【解析】

【詳解】A.生成物更穩(wěn)定，比結(jié)合能更大，故A錯(cuò)誤；

B.a粒子轟擊鍍?cè)拥暮朔磻?yīng)方程式為

4He+9Be—>12C+in

2460

故B正確；

CD.設(shè)中子的質(zhì)量為加，碰前速度為％,碰后速度為"，根據(jù)動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律可知

mv=my+mv

0HH

111

_mv2=_mv2+_mv2

2022HH

聯(lián)立解得

2mv

v二o

Hm+m

H

同理可知和氮原子碰撞后

2mv2mv

v=o=0

Nm+mm+14m

NH

即被轟擊后的氫核的速度:大于氮核的速度:，可解出中子的質(zhì)量為

14v-v

m=__N___

v-vH

HN

故C正確，D錯(cuò)誤。

故選BC。

8.如圖1所示，河南小將冀高星與隊(duì)友奪得杭州亞運(yùn)會(huì)男子八人單槳有舵手賽艇項(xiàng)目冠軍。若在決賽中賽

艇達(dá)到某一速度后，在相鄰兩個(gè)劃槳周期7內(nèi)的加速度。與時(shí)間，的圖像如圖2所示，賽艇前進(jìn)方向?yàn)檎?/p>

向，圖2中［〉2a2,賽艇（含選手）總質(zhì)量為加，這兩個(gè)劃槳周期內(nèi)的運(yùn)動(dòng)視為直線運(yùn)動(dòng)，則（）

圖1圖2+

A.第一個(gè)劃槳周期后賽艇的動(dòng)量方向與正方向相同

B.經(jīng)過相鄰兩個(gè)劃槳周期后速度變化量為乎

mT（_\

C該相鄰兩個(gè)劃槳周期內(nèi)合外力的總沖量為丁

D.該相鄰兩個(gè)劃槳周期內(nèi)的位移差大小為-2a）

3i2

【答案】ABD

【解析】

【詳解】A.由圖像面積的物理意義為速度的變化量可知，第一個(gè)劃槳周期速度增量為

,T2TT（、、門

Av=a---a■—=—\a-2a）＞0

11323312

故第一個(gè)劃槳周期后賽艇的動(dòng)量方向與正方向相同，故A正確;

B.經(jīng)過連續(xù)兩個(gè)劃槳周期速度增量為

Av-2a)

23i2

即經(jīng)過連續(xù)兩個(gè)劃槳周期后速度比初始速度增加2%),故B正確;

C.每個(gè)劃槳周期內(nèi)合外力的沖量為為

,T2T

1=ma-——ma?——

1323

2mT(_\

所以相鄰兩個(gè)劃槳周期內(nèi)合外力的沖量為丁(「-2%人故C錯(cuò)誤;

由V，圖像面積的物理意義為位移可知，該相鄰兩個(gè)劃槳周期的位移增量為圖中陰影部分為

x=—(tz-2a)

312

故D正確。

故選ABD。

9.某同學(xué)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的裝置如圖1所示，該裝置由懸掛在鐵架臺(tái)上的細(xì)線、小球和鐵架臺(tái)下方的

光電門組成，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。

（1）實(shí)驗(yàn)中用毫米刻度尺測(cè)量懸點(diǎn)到小球上端的細(xì)線長度為/,用某測(cè)量工具測(cè)量小球的直徑

6?=10.15mm,則該測(cè)量工具為（填選項(xiàng)序號(hào)）；

A.毫米刻度尺B.20分度的游標(biāo)卡尺

C.50分度的游標(biāo)卡尺D.螺旋測(cè)微器

（2）該同學(xué)將細(xì)繩拉直至與懸點(diǎn)等高的位置后由靜止釋放，記錄小球通過最低點(diǎn)時(shí)光電門的遮光時(shí)間心

則小球通過最低點(diǎn)的速度大小為（用所測(cè)物理量字母表示）；

（3）本實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)，只需在誤差允許范圍內(nèi)驗(yàn)證表達(dá)式是否成立即可；

d

（4）多次改變細(xì)線長度/,重復(fù)以上操作，若以廣為縱坐標(biāo)，/為橫坐標(biāo)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的圖像如圖2

ti

所示，圖中的縱截距為6,0為縱軸上的一個(gè)數(shù)值，則可得重力加速度測(cè)量值g'=（用圖中給的

字母或所測(cè)物理量表示）；

（5）用實(shí)驗(yàn)所得重力加速度g'與當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭比較，在誤差范圍內(nèi)兩個(gè)數(shù)值近似相等，則驗(yàn)證了小球

機(jī)械能守恒。

…d…，d、ch

【答案】①.B②.—③.=m?-b

【解析】

【詳解】（1）[1]該同學(xué)測(cè)量小球的直徑d=1015mm,毫米刻度尺讀數(shù)精確到0.1mm,50分度的游標(biāo)卡

尺的精度為0.02mm,尾數(shù)只能是偶數(shù)，螺旋測(cè)微器讀數(shù)精確到0.001mm,20分度的游標(biāo)卡尺的精度為

0.05mm,所以測(cè)量工具為20分度的游標(biāo)卡尺。

故選B

d

（2）[2]根據(jù)光電門的原理可知小球通過最低點(diǎn)的速度為7；

（3）[3]小球下落導(dǎo)致重力勢(shì)能減小量為

△E=mgCl+——）

p2

動(dòng)能增加量為

11(12

AE=_mv2=_mx—

k22t2

當(dāng)小球的重力勢(shì)能減小量等于動(dòng)能的增加量時(shí)，機(jī)械能守恒，所以本實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的表達(dá)式為

（4）根據(jù)

變形可得

則重力加速度測(cè)量值

g'=b

10.某課外興趣小組查找資料了解到Ptioo型粕電阻溫度傳感器的阻值A(chǔ)在。?100。（:范圍內(nèi)隨溫度/的變化

t

規(guī)律為火=100（l+M）Q,其中/為溫度系數(shù)。小組同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路（圖中電源為直流學(xué)生

電源），利用伏安法探究Ptioo型鉆電阻溫度傳感器阻值與溫度的關(guān)系，通過加熱系統(tǒng)把溫度傳感器的溫度

控制在0?100汽之間。

------------------------@--------

----------------0-----------------

-------1|-------------<<----------

ES

（1）實(shí)驗(yàn)中某溫度下電壓表示數(shù)為。，電流表（內(nèi)阻約幾歐）讀數(shù)為/,則該溫度下是電阻測(cè)量值的表

達(dá)式為R=,該測(cè)量值(填“大于”“小于”或“相等”)真實(shí)值；

t----------------------------------------------

(2)不斷改變溫度，根據(jù)實(shí)驗(yàn)獲得如下表所示的數(shù)據(jù)，在下圖中描繪出粕電阻尺阻值的測(cè)量值隨溫度的

t

1

變化曲線，由圖可知溫度系數(shù)/=—(保留3位有效數(shù)字)；

溫度/℃0102030405060708090100

阻值/。102.0105.9109.7113.6117.4121.3125.1129.0132.8136.7140.5

(3)通過分析可知實(shí)驗(yàn)所用的電流表mA的內(nèi)阻為Q,隨著溫度的增加，鉆電阻勺阻值測(cè)量值

的相對(duì)誤差將(填“變大”“變小”或“不變”)。

U

【答案】(1)①.j②.大于

(2)3.85x10-3(乘號(hào)前可上下浮動(dòng)0.05)

(3)①.2##2.0②.變小

【解析】

【小問1詳解】

[1]根據(jù)歐姆定律可知鉆電阻的阻值為

R=T

[2]由于電流表內(nèi)接，所以測(cè)量值

JR+/

I，真A

則測(cè)量值大于真實(shí)值。

【小問2詳解】

由圖線是線性關(guān)系可知截距

6=102.0。

斜率

心1物5-102=0385

100

由資料提供Ptioo型鉆電阻溫度傳感器的阻值R在。?100冤范圍內(nèi)隨溫度/的變化規(guī)律為火=100（l+H）,

tt

可知

左=100/

解得

2=3.85x10-3

℃

【小問3詳解】

[1]由

R=100（1+4）

t

可知當(dāng)/=0時(shí)

R=100。

t

由實(shí)驗(yàn)圖線可知當(dāng)/=0時(shí)1的測(cè)量值為102Q,故由

JR+/

I/真A

得實(shí)驗(yàn)所用的電流表的內(nèi)阻為2Q；

⑵隨著溫度的增加，物電阻弓阻值將越來越大，根據(jù)

R—Rr

相對(duì)誤差=真=言~

真真

可知隨著溫度的增加，箱電阻弓阻值變大，所以相對(duì)誤差將變小。

11.如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在水平面上，間距為/,兒。間接阻值為R的定

值電阻，質(zhì)量為加的金屬棒垂直導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌和金屬棒電阻不計(jì)，整個(gè)裝置處于方向垂直導(dǎo)軌平面向

下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中?，F(xiàn)給金屬棒一個(gè)水平外力使金屬棒從靜止開始向右勻加速運(yùn)動(dòng)，

速度達(dá)到丫時(shí)水平外力大小為該時(shí)刻安培力大小的2倍，運(yùn)動(dòng)過程中金屬棒始終垂直導(dǎo)軌且與導(dǎo)軌接觸良好。

求：

(1)在速度從零增加到v時(shí)間內(nèi)金屬棒的加速度大小；

(2)在速度從零增加到v時(shí)間內(nèi)流過定值電阻R的電荷量。

XMxxx,1XXXX

XXXXXXXX

1

xrXXXXXX

RX"x

X」xXX

XXXXXXXX

八

V

X尸XXXI7XXXX

13212Vrnv

【答案】(1)-____.(2)----

mR,2BI

【解析】

【詳解】(1)金屬棒切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為

E=Blv

電路中的電流為

/=￡

R

金屬棒受到的安培力

F=BIl

安

根據(jù)牛頓第二定律

F-F=ma

安

得

因?yàn)樗俣冗_(dá)到v時(shí)水平外力大小為該時(shí)刻安培力大小的2倍，聯(lián)立解得

B212V

Q二-----

mR

(2)通過電阻的電荷量為

q=

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律

AOBlx

電流為

-I

B212V_

又因?yàn)椤∈且欢ㄖ?，金屬棒做勻變速直線運(yùn)動(dòng)

mR

V2=2ax

聯(lián)立解得在0~v內(nèi)流過定值電阻R的電荷量

mv

q=2Bl

12.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xQy中，整個(gè)空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小3=1T、方向垂直于紙面向里的勻

強(qiáng)磁場(chǎng)，第二象限存在方向豎直向上、電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=10N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)。足夠長絕緣水平傳送帶左傳動(dòng)

輪正上方恰好位于坐標(biāo)原點(diǎn)O,傳送帶處于停轉(zhuǎn)狀態(tài)。一電荷量《=+2C的物塊從尸（-44n,12m）獲得

一初速度后，在第二象限做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（軌跡為一段圓?。┣『脧脑c(diǎn)。水平滑上傳送帶，沿傳送帶平

穩(wěn)滑行一段距離后停在傳送帶上。物塊可視為質(zhì)點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)過程電量保持不變，物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦

因數(shù)"=0.5,物塊受到的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度g取10m/s2。

（1）求物塊從P點(diǎn)獲得的初速度;

（2）求物塊從滑上傳送帶到摩擦力功率最大的過程中摩擦力做的功;

（3）若傳送帶逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，物塊從原點(diǎn)?；蟼魉蛶Ы?jīng)歷片5.3s后返回。點(diǎn)且恰好與傳送帶共速,

求傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的速度大小。

XXXXXXXX

PB

X?xXXXXXXX

XXXXXXXXX

Xx1XXXXXX

歡TTx

XXXXXXXXX

【答案】(1,)8m/s,方向與y軸負(fù)方向成30。角;(2)-39J；(3)18.5m/s

【解析】

【詳解】(1)由于物塊在第二象限尸點(diǎn)獲得速度且做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以

Eq=mg

可得

m=2kg

連接尸O,作P。的中垂線交》軸于O,即。為圓周運(yùn)動(dòng)的圓心，如圖

根據(jù)幾何關(guān)系有

(y_R>+X2=R2

pp

可知小滑塊做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為

R=8m

根據(jù)洛倫茲力提供向心力

_V2

qvB=m宣

可得小滑塊從P點(diǎn)獲得的初速度為

v=8m/s

o

方向與〉軸負(fù)方向成30。角；

(2)滑塊滑上傳送帶后，受力分析有

N=mg-qvB

滑塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)所受摩擦力

滑塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)所受摩擦力的功率

P=b

聯(lián)立解得

當(dāng)加g=2qv8時(shí)，即

v=5m/s

滑塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)所受摩擦力的功率最大，根據(jù)動(dòng)能定理

E11

W--mv2-_mv2

f22o

滑塊從滑上傳送帶到摩擦力功率最大時(shí)摩擦力做的功為

W=-39J

f

(3)滑塊從。點(diǎn)進(jìn)入后向右做減速運(yùn)動(dòng)，取時(shí)間微元根據(jù)動(dòng)量定理

—U\jn2—qvB7?A/=mAv

求和得

[imgt-\iqBx=mv

io

代入數(shù)據(jù)得

10/-x=16

滑塊向左做加速運(yùn)動(dòng)，取時(shí)間微元4,設(shè)傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)速度為*根據(jù)動(dòng)量定理

u\jn^+QVB)-A/=mAv

求和得

]imgt+pqBx=mv

2帶

代入數(shù)據(jù)得

10/+x=2v

2帶

又

t=t+t=5.3s

12

聯(lián)立解得

v=18.5m/s

帶

[物理——選修3-3]

13.下列說法正確的是()

A.擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)都是物質(zhì)分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的證據(jù)

B.氣體對(duì)某容器壁的壓強(qiáng)由溫度和容器中氣體分子的數(shù)密度共同決定

C.雖然金屬具有確定的熔點(diǎn)，但金屬?zèng)]有規(guī)則的形狀，因此金屬不屬于晶體

D.根據(jù)熱力學(xué)第二定律，所有符合能量守恒定律的宏觀過程都能自發(fā)地進(jìn)行

E.一定質(zhì)量的理想氣體保持壓強(qiáng)不變的情況下，體積減小，氣體的內(nèi)能減少

【答案】ABE

【解析】

【詳解】A.擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)都是物質(zhì)分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的證據(jù)。故A正確；

B.氣體對(duì)某容器壁的壓強(qiáng)由溫度和容器中氣體分子的數(shù)密度共同決定。故B正確；

C.金屬屬于多晶體，沒有規(guī)則的形狀，具有確定的熔點(diǎn)。故C錯(cuò)誤；

D.宏觀熱學(xué)過程是有方向性的，滿足能量守恒定律的宏觀過程并不一定都是可以自發(fā)進(jìn)行的，自發(fā)的宏

觀熱學(xué)過程還應(yīng)滿足嫡增加原理。故D錯(cuò)誤；

E.一定質(zhì)量的理想氣體保持壓強(qiáng)不變的情況下，體積減小，根據(jù)

PV「

T

可知?dú)怏w的溫度降低，內(nèi)能減少。故E正確。

故選ABE。

14.如圖所示，質(zhì)量為5冽、導(dǎo)熱性能良好、內(nèi)壁光滑的汽缸，開口向上置于傾角°=53。的光滑斜面ABC

上，用橫截面積為S、質(zhì)量為加且厚度不計(jì)的活塞封閉汽缸，缸內(nèi)有一定質(zhì)量的理想氣體，一輕彈簧一端

與活塞中心連接，另一端接在斜面頂端3處的固定擋板上，此時(shí)整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，活塞與汽缸底部

的距離為上?，F(xiàn)將斜面ABC繞C點(diǎn)緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)至BC邊水平，此時(shí)汽缸在斜面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，活塞穩(wěn)定。

大氣壓強(qiáng)為夕,，環(huán)境溫度不變，彈簧的勁度系數(shù)為上，重力加速度為g,彈簧始終在彈性限度內(nèi)，

sin53。=0.8,cos53°=0.6,求：

(1)斜面轉(zhuǎn)動(dòng)后活塞距離汽缸底部的距離；

(2)斜面轉(zhuǎn)動(dòng)后汽缸沿斜面移動(dòng)的距離。

pS-4mgImgL8.4mg

【答案】(1)%,—L；(2)——十—；—

pS+37mgpS+3mgk

oo'

【解析】

【詳解】（1）轉(zhuǎn)動(dòng)前以汽缸為研究對(duì)象

5mgsin0+pS=pS

io

轉(zhuǎn)動(dòng)后以汽缸為研究對(duì)象

5加geos。+pS=pS

根據(jù)玻意耳定律

pLS-pxS

12

解得斜面轉(zhuǎn)動(dòng)后活塞距離汽缸底部之間的距離

PS-4mg

X=—Q----------L

pS+3mg

（2）轉(zhuǎn)動(dòng)前以汽缸和活塞整體為研究對(duì)象

6mgsin0=kx

轉(zhuǎn)動(dòng)后以汽缸和活塞整體為研究對(duì)象

6mgcos0=kx

斜面轉(zhuǎn)動(dòng)過程彈簧從伸長到壓縮的變化量

Ax=x+x

112

斜面轉(zhuǎn)動(dòng)后汽缸沿斜面移動(dòng)的距離

Ax=￡-x+x+x

12

聯(lián)立解得

&ImgL+84mg

pS+3mgk

o,

[物理——選修3?4]

15.如圖所示是某繩波形成過程中，=。和，=￡時(shí)的狀態(tài)示意圖。質(zhì)點(diǎn)1從，二。時(shí)在外力作用下沿豎直

方向做振幅為4的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)其余質(zhì)點(diǎn)依次上下振動(dòng)，把振動(dòng)從繩的左端傳到右端，則（）

123456789101112131415161718

r=O

A.質(zhì)點(diǎn)1在，=0時(shí)開始振動(dòng)的方向豎直向上

T

B.質(zhì)