高考物理(浙江专用)高考题型冲刺练:等值模拟三
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高中物理学习材料桑水制作等值模拟三(时间:60分钟满分:120分)选择题部分(共42分)选择题部分共7小题,每小题6分,共42分.一、选择题(本题共4小题,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)14.如图1所示,两相同物块分别放置在对接的两固定斜面上,物块处在同一水平面内,之间用细绳连接,在绳的中点加一竖直向上的拉力F,使两物块处于静止状态,此时绳与斜面间的夹角小于90°,当增大拉力F后,系统仍处于静止状态,下列说法不正确的是( )图1A.绳受到的拉力变大B.物块与斜面间的摩擦力变小C.物块对斜面的压力变小D.物块受到的合力不变答案 B解析F增大,由于绳的夹角不变,故绳上的拉力增大,A正确;对物块受力分析,沿斜面方向,绳的拉力的分量与重力的分量之和等于静摩擦力,垂直斜面方向,重力的分量等于支持力与绳的拉力的分量之和,由于绳上的拉力增大,故静摩擦力变大,支持力变小,由牛顿第三定律知物块对斜面的压力变小,B错误,C正确;物块仍处于平衡状态,所受合力仍为0,故D正确.15.如图2所示,一块绝缘薄圆盘可绕其中心的光滑轴自由转动,圆盘的四周固定着一圈带电的金属小球,在圆盘的中部有一个圆形线圈.实验时圆盘沿顺时针方向绕中心转动时,发现线圈中产生逆时针方向(由上向下看)的电流,则下列关于可能出现的现象的描述正确的是( )图2A.圆盘上金属小球带负电,且转速减小B.圆盘上金属小球带负电,且转速增加C.圆盘上金属小球带正电,且转速不变D.圆盘上金属小球带正电,且转速减小答案 A解析线圈中产生逆时针方向(由上向下看)的感应电流,由右手定则可知感应电流的磁场方向向上,由楞次定律可知可能是线圈中向上的磁场减弱或向下的磁场增强的结果,若圆盘上金属小球带负电,顺时针旋转产生逆时针方向的电流,磁场方向向上,转速减小时,向上的磁场减弱,A正确,B错误;同理可知若圆盘上金属小球带正电,产生顺时针方向的电流,磁场方向向下,转速增加时,向下的磁场增强,C、D错误.16.图3甲为某同学利用半圆形玻璃砖测定玻璃折射率n的装置示意图.他让光从空气射向玻璃砖,在正确操作后,他利用测出的数据作出了图乙所示的折射角正弦(sin r)与入射角正弦(sin i)的关系图像.则下列说法正确的是( )图3A.该玻璃的折射率n =23B.该玻璃的折射率n =1.5C.在由空气进入该玻璃中传播时,光波频率变为原来的23倍 D.在由空气进入该玻璃中传播时,光波波长变为原来的1.5倍答案 D17.据报道,目前我国正在研制“萤火二号”火星探测器,假设其发射过程为:先让运载火箭将其送入太空,以第一宇宙速度环绕地球飞行,再调整速度进入地火转移轨道.最后再一次调整速度以线速度v 在火星表面附近环绕飞行,若认为地球和火星都是质量分布均匀的球体,已知地球和火星的半径之比为2∶1,密度之比为7∶5,则v 大约为( ) A.6.9 km/sB.3.3 km/sC.4.7 km/sD.18.9 km/s答案 B解析 探测器绕地球表面运行和绕火星表面运行都是由万有引力充当向心力,根据牛顿第二定律有:GMm R 2=mv 2R ,v =GM R ①,M 为中心天体质量,R 为中心天体半径,M =ρ·43πR 3②,由①②得:v = 4G ρπR 23,已知地球和火星的半径之比为2∶1,密度之比为7∶5,所以探测器绕地球表面运行和绕水星表面运行线速度大小之比为:v 地v 火= 285,第一宇宙速度大小是环绕星球表面飞行的线速度大小,地球第一宇宙速度为7.9 km/s ,所以探测器绕火星表面运行的线速度大小是3.3 km/s ,故选B.二、选择题(本题共3小题,在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是符合题目要求的.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.)18.如图4,一理想变压器原线圈接入一交流电源,副线圈电路中R 1、R 2、R 3和R 4均为固定电阻.开关S是闭合的,和为理想电压表,读数分别为U1和U2;、和为理想电流表,读数分别为I1、I2和I3.U1数值不变,现断开S,下列推断中正确的是( )图4A.U 2变小、I 3变大B.U 2不变、I 3变小C.I 1变小、I 2变小D.I 1变大、I 2变大答案 C解析 理想变压器的电压与匝数成正比,由于理想变压器原线圈电压不变,则副线圈电压不变,所以V 2的示数U 2不变,当S 断开之后,并联电路的电阻变大,副线圈的电阻也就变大,由于副线圈电压不变,所以副线圈的总电流变小,即I 2变小,由于电流与匝数成反比,当副线圈的电流变小时,原线圈的电流也要变小,所以I 1变小,由于副线圈的总电流变小,R 1的电压变小,并联电路的电压就会变大,所以R 3的电流I 3就会变大,所以C 正确,故选C.19.如图5所示,一质量为m 的小方块(可视为质点),系在一伸直的轻绳一端,绳的另一端固定在粗糙水平面上,绳长为r .给小方块一沿垂直轻绳的初速度v 0,小方块将在该水平面上以绳长为半径做圆周运动,运动一周后,其速率变为v 02,则以下说法正确的是 ( )图5A.如果初速度v 0较小,绳的拉力可能为0B.绳拉力的大小随小方块转过的角度均匀减小C.小方块运动一周的时间为8πr 3v 0D.小方块运动一周克服摩擦力做的功为38mv 20 答案 BCD解析 小方块做圆周运动绳子的拉力提供向心力,选项A 错误;利用“化曲为直”的思想,小方块在运动一周的过程中,可以看做小方块做加速度为a =μg 的匀减速直线运动,则绳的拉力F =m v 2r ,v 2-v 20=-2μgx ,x =r θ,化简得F =mv 20r-2μmg θ,即绳拉力的大小随小方块转过的角度均匀减小,选项B 正确;根据平均速度公式得:2πr =v 0+v 022t ,解得t=8πr 3v 0,选项C 正确;对小方块运用动能定理,小方块运动一周克服摩擦力做的功W f =12mv 20-12m (v 02)2=38mv 20,选项D 正确.20.图6为某节能运输系统的简化示意图.其工作原理为:货箱在轨道顶端A 时,自动将货物装入货箱,然后货箱载着货物沿粗糙程度各处相同的轨道无初速度下滑,接着压缩弹簧,当弹簧被压缩至最短时,立即锁定并自动将货物卸下,卸完货物后随即解锁,货箱恰好被弹回到A ,此后重复上述过程.若弹簧为自由长度时其右端对应的斜面位置是B ,货箱可看作质点,则下列说法正确的是( )图6A.锁定前瞬间货箱所受合外力等于解锁后瞬间货箱所受合外力B.货箱由A 至B 和由B 至A 的过程中,在同一位置(除A 点外)的速度大小不相等C.货箱上滑与下滑过程中克服摩擦力做的功相等D.货箱每次运载货物的质量必须相等答案 BD解析 锁定前瞬间货箱和货物受斜面的摩擦力方向沿斜面向上,加速度沿斜面向上,解锁后瞬间货箱受斜面的摩擦力方向沿斜面向下,加速度沿斜面向上,加速度大小不相等,货箱所受合外力不相等.选项A 错误.由于加速度不相等,运动不具有对称性,在往返过程中同一位置的速度大小不相等,选项B 正确.根据动能定理,从A 到弹簧被压缩至最短时:(M +m )gL sin θ-μ(M +m )g cos θ·L -W 弹=0从解锁瞬间到A :-MgL sin θ-μMg cos θ·L +W 弹=0联立解得m =2μM cos θsin θ-μcos θ.选项C 错误,D 正确. 非选择题部分(共78分)非选择题部分共5题,共78分21. (10分)“物体所受的合力减小,物体的运动速度就一定减小吗?”某同学设计了如图7甲所示的实验装置探究这一问题:先调节长木板倾角,使小车不受拉力时可近似做匀速运动,然后将一条橡皮筋一端固定在长木板一端,另一端系在小车上,将小车拉到靠近打点计时器的位置.启动打点计时器并从静止起释放小车,得到如图乙所示的纸带.打点计时器的打点周期为T,纸带上各点为连续打出的点,纸带上某点P与其相邻点间距离分别为x1、x2.图7图8(1)该同学用x 1+x 22T来计算打点P 时小车速度的大小,可以这样计算的理由是:_________,这样计算得到的结果与真实值相比________(选填“偏大”或“偏小”).(2)从纸带上选取若干点进行测量和计算,得出这些点对应的速度v 和时刻t ,根据实验数据作出小车的v -t 图象如图8所示.通过分析所作出的v -t 图象,可以得到的实验结论是________________________________________________________________________.答案 (1)很短时间内的平均速度近似等于中间时刻的瞬时速度 偏小(2)物体所受的合力减小,物体的速度不一定减小解析 打点计时器的打点时间间隔较小,可以用两点间的平均速度表示中间时刻的瞬时速度.由于小车做加速度减小的加速运动,故此值比真实值偏小.结论:物体所受的合力减小,物体的速度不一定减小.22. (10分)为了较准确地测量一只微安表的内阻,采用图9所示实验电路图进行测量,实验室可供选择的器材如下:图9A.待测微安表(量程500 μA,内阻约300 Ω)B.电阻箱(最大阻值999.9 Ω)C.滑动变阻器R1(最大阻值为10 Ω)D.滑动变阻器R2(最大阻值为1 kΩ)E.电源(电动势为2 V,内阻不计)F.保护电阻R0(阻值为120 Ω)(1)实验中滑动变阻器应选用____(填“C”或“D”);(2)按照实验电路在图10所示的方框中完成实物图连接.图10(3)实验步骤:第一,先将滑动变阻器的滑片移到最右端,调节电阻箱的阻值为零;第二,闭合开关S,将滑片缓慢左移,使微安表满偏;图11第三,保持滑片不动,调节R的电阻值使微安表的示数正好是满刻度的2/3时,此时接入电路的电阻箱的示数如图11所示,阻值R 为________Ω.第四,根据以上实验可知微安表内阻的测量值R A 为______Ω.(4)若调节电阻箱的阻值为R ′时,微安表的示数正好是满刻度的1/2,认为此时微安表内阻就等于R ′,则此时微安表内阻的测量值R ′与微安表的示数正好是满刻度的2/3时微安表内阻的测量值R A 相比,更接近微安表真实值的是________.(填“R ′”或“R A ”)答案 (1)C(2)如图所示(3)145.5 291 R A解析 (1)滑动变阻器采用分压式接法,应选小量程的,便于调节.(3)各挡位电阻之和即为电阻箱的读数.由欧姆定律可知I g R g =23I g (R +R g ),代入已知数据可求得R g =291 Ω,则R A =R g =291 Ω.(4)电阻箱和微安表串联的总电阻增大,它们与滑动变阻器滑片右侧电阻并联后阻值略增大,那么电路总电阻略增大,总电流略减小,变阻器滑片右侧电阻分到的电压略增大,通过微安表电流为23I g 时,电阻箱和微安表串联的总电阻略大于32R g ,所以测量值比真实值偏大,同理可知,用半偏法测得的值R ′比真实值差得更多.23. (16分)某品牌汽车在某次测试过程中数据如下表所示,请根据表中数据回答问题.整车行驶质量1 500 kg 额定功率75 kW 加速过程车辆从静止加速到108 km/h 所需时间为10 s 制动过程 车辆以36 km/h 行驶时的制动距离为5.0 m已知汽车在水平公路上沿直线行驶时所受阻力F f 跟行驶速率v 和汽车所受重力mg 的乘积成正比,即F f =kmgv ,其中k =2.0×10-3s/m.取重力加速度g =10 m/s 2.(1)若汽车加速过程和制动过程都做匀变速直线运动,求这次测试中加速过程的加速度a 1的大小和制动过程的加速度a 2的大小;(2)求汽车在水平公路上行驶的最大速度v m ;(3)把该汽车改装成同等功率的纯电动汽车,其他参数不变.若电源功率转化为汽车前进的机械功率的效率η=90%.假设1 kW ·h 电能的售价为0.50元(人民币),求电动汽车在平直公路上以最大速度行驶距离s =100 km 时所消耗电能的费用.结合此题目,谈谈你对电动汽车的看法.答案 见解析解析 (1)加速过程的加速度大小a 1=Δv Δt =3010=3 m/s 2 制动过程满足:-2a 2x =0-v 2解得加速度大小a 2=10 m/s 2(2)当汽车的速度达到最大时,汽车受到牵引力与阻力相等.满足: P 额=F f v m ,即P 额=kmgv 2m解得:v m =50 m/s(3)以最大速度行驶过程中,克服阻力所做的功W f =F f s =kmgv m s代入数据,解得:W f =1.5×108 J消耗电能E =W f η=1.67×108J =46.4 kW ·h所以,以最大速度行驶100 km 的费用 Y =46.4×0.5=23.2元可以从行驶费用、环保和减排等角度说明.24. (20分)如图12所示,ab 、cd 为间距L =1 m 的竖直光滑金属导轨,导轨电阻不计,ac间连接有一个R =1 Ω的电阻,空间中存在着方向垂直于导轨平面,磁感应强度B 0=1 T 的匀强磁场.将一根质量m =0.5 kg 的金属棒紧靠ac 放置在导轨上,金属棒的电阻r =0.6 Ω.现由静止释放金属棒,金属棒沿导轨向下运动过程中始终与ac 平行且与导轨接触良好.当金属棒滑行到MN 处时恰好达到稳定速度,已知MN 与ac 距离h =8 m ,金属导轨足够长、g =10 m/s 2.则:图12(1)请定性说明金属棒在达到稳定速度前的加速度和速度各如何变化?(2)金属棒的稳定速度多大?(3)金属棒从释放至达到稳定速度的过程中,电阻R 产生的焦耳热是多大?(4)若将金属棒滑行至MN 处的时刻记作t =0,从此时刻起,让磁感应强度逐渐变小,可使金属棒中不产生感应电流,则磁感应强度B 应怎样随时间t 变化(写出B 与t 的关系式)? 答案 见解析解析 (1)在达到稳定速度前,金属棒的加速度逐渐减小,速度逐渐增大.(2)达到稳定速度时,有F =B 0LII =B 0Lv m R +rmg =F得:v m =8 m/s(3)由功能关系可知:mgh -Q =12mv 2m Q R =RR +r Q 得:Q R =15 J(4)当回路中的总磁通量不变时,金属棒中不产生感应电流,此时金属棒将沿导轨做加速度为g 的匀加速运动B 0Lh =BL (v m t +12gt 2+h ) 得:B =85t 2+8t +825.(22分)如图13,足够长平行金属导轨内有垂直纸面向里的匀强磁场,金属杆ab 与导轨垂直且接触良好,导轨右端通过电阻与平行金属板AB 连接.已知导轨相距为L ;磁场磁感应强度为B ;R 1、R 2和ab 杆的电阻值均为r ,其余电阻不计;板间距为d ,板长为4d ;重力加速度为g ,不计空气阻力.如果ab 杆以某一速度向左匀速运动时,沿两板中心线水平射入质量为m 、带电荷量为+q 的微粒恰能沿两板中心线射出;如果ab 杆以同样大小的速度向右匀速运动时,该微粒将射到B 板距左端为d 的C 处.图13(1)求ab 杆匀速运动的速度大小v ;(2)求微粒水平射入两板时的速度大小v 0;(3)如果以v 0沿中心线射入的上述微粒能够从两板间射出,试讨论ab 杆向左匀速运动的速度范围.答案 (1)3mgd qBL (2)2gd (3)21mgd 8qBL <v <27mgd 8qBL解析 (1)ab 杆匀速向左运动的速度大小为v ,则ab 杆产生的电动势为 E =BLv ①两板间的电压为U 0=13E =BLv 3② ab 杆向左匀速运动时有qU 0d=mg ③ 由①②③得v =3mgd qBL④ (2)ab 杆向右匀速运动时,设带电微粒射入两板时的速度为v 0,向下运动的加速度为a ,经时间t 射到C 点,有qU 0d+mg =ma ⑤ 微粒做类平抛运动,有d =v 0t ⑥d 2=12at 2⑦ 由③⑤⑥⑦得v 0=2gd ⑧(3)要使带电微粒能从两板间射出,设它在竖直方向运动的加速度为a 1,时间为t 1,应有d 2>12a 1t 21⑨ t 1=4d v 0⑩ 由⑧⑨⑩得a 1<g 8⑪ (i)若a 1的方向向上,设ab 杆向左匀速运动的速度为v 1两板电压为U 1=13BLv 1⑫ 又有qU 1d-mg =ma 1⑬ 联立⑪⑫⑬得v 1<27mgd 8qBL ⑭ (ii)若a 1的方向向下,设ab 杆向左匀速运动的速度为v 2两板电压为U 2=13BLv 2⑮ 又有mg -qU 2d=ma 1⑯ 联立⑪⑮⑯得v 2>21mgd 8qBL ⑰所以ab 杆向左匀速运动的速度范围为 21mgd 8qBL <v <27mgd 8qBL。
浙江省台州市2024高三冲刺(高考物理)部编版模拟(备考卷)完整试卷一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题如图所示,有一固定的闭合导体圆环L,一条形磁铁垂直于圆环所在的平面,且其中心在圆环圆心处。
现将条形磁铁稍许竖直向上或向下抽动,则圆环L中的电流(从上向下看)( )A.都沿顺时针方向B.都沿逆时针方向C.磁铁向上抽动时沿顺时针方向,向下抽动时沿逆时针方向D.磁铁向上抽动时沿逆时针方向,向下抽动时沿顺时针方向第(2)题如图甲所示,饮水桶上装有压水器,可简化为图乙所示的模型。
挤压气囊时,可把气囊中的气体全部挤入下方的水桶中,下方气体压强增大,桶中的水会从细管中流出。
某次取水前,桶内液面距细管口高度差为h,细管内外液面相平,压水3次恰好有水从细管中溢出。
已知在挤压气囊过程中,气体的温度始终不变,略去细管的体积,外部大气压强保持不变,水的密度为,重力加速度为g,关于此次取水过程下列说法正确的是( )A.桶内气体的内能不变B.桶内气体需从外界吸热C.压水3次后桶内气体压强为D.每次挤压气囊,桶内气体压强的增量相同第(3)题如图所示,用轻质网兜将一质量均匀的球体悬挂在竖直木板的A点,轻绳与木板之间的夹角为,将木板以底端为轴顺时针缓慢转动直至木板水平,转动过程中绳与木板之间的夹角保持不变,忽略一切摩擦,球的重力为9N,设木板对球的支持力为、绳上的拉力为,木板在转动过程中,下列说法正确的是( )A.的最小值为3NB.的最大值为9NC.当木板转动时,是大小的三倍D.当木板转动时,与大小相等第(4)题下列均属于国际单位制中基本单位的是( )A.米(m)、千克(kg)B.米每秒(m/s)、千克(kg)C.牛顿(N)、米(m)D.安培(A)、焦耳(J)第(5)题重型自卸车利用液压装置使车厢缓慢倾斜到一定角度,车厢上的石块就会自动滑下,以下说法正确的是A.在石块下滑前后自卸车与石块整体的重心位置不变B.自卸车车厢倾角越大,石块与车厢的动摩擦因数越小C.自卸车车厢倾角变大,车厢与石块间的正压力减小D.石块开始下滑时,受到的摩擦力大于重力沿斜面方向的分力第(6)题一列简谐横波沿x轴正方向传播,波的周期为,某时刻的波形如图所示。
浙江省杭州市2024高三冲刺(高考物理)统编版能力评测(冲刺卷)完整试卷一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题通过电阻R的电流强度为I时,在t时间内产生的热量为Q,若电阻为2R,电流强度为,则在时间t内产生的热量为( )A.4Q B.2Q C.D.第(2)题如图甲所示,足够长的斜面AB固定放置,一小球以不同初速度从斜面A点水平抛出,落在斜面上的位置离A点距离为s,得到图线如图乙所示,若图乙的斜率为k,则k等于( )A.B.C.D.第(3)题可视为点电荷的A、B两个小球所带电荷量均为+q,由静止释放在光滑的水平地面上,则它们自己的库仑力将( )A.变大B.变小C.不变D.无法确定第(4)题如图所示,光滑固定导轨m、n水平放置,两根导体棒p、q平行放于导轨上,形成一个闭合回路。
当一条形磁铁从高处下落接近回路时( )A.p、q将互相靠拢B.p、q将互相远离C.磁铁的加速度大于g D.磁铁的加速度仍为g第(5)题在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈,规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示,当磁场的磁感应强度B随时间t发生如图乙所示变化时,能正确表示线圈中感应电动势E变化的是( )A.B.C .D .第(6)题下列几幅图的有关说法正确的是A .图一中少数α粒子穿过金箔后方向不变,大多数α粒子穿过金箔后发生了较大偏转B .图二光电效应实验说明了光具有粒子性C .图三中射线丙由α粒子组成,每个粒子带两个单位正电荷D .图四链式反应属于轻核的聚变,又称为热核反应第(7)题图甲为滑雪大跳台的滑道示意图,其主要由助滑道、跳台、着落坡组成,在助滑道与跳台之间用一段弯曲滑道衔接,助滑道与着落坡均可以视为倾斜直道。
运动员由起点滑下,从跳台飞出后,在空中完成系列动作,最后落至着落坡,轨迹如图乙所示,P 为这段轨迹的最高点,不计空气阻力,运动员可视为质点。
浙江省杭州市2024高三冲刺(高考物理)统编版模拟(冲刺卷)完整试卷一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题飞机沿某水平面内的圆周匀速率地飞行了一周,已知飞机质量为m,速率为v,圆周运动半径为R。
下列说法正确的是()A.飞机做匀速圆周运动,速率没变,则所受合外力为零B.飞机做匀速圆周运动,速率没变,则动量守恒C.飞机飞行时,速度的方向不断变化,因此动量不守恒;根据动量定理,飞行一周动量的改变源于向心力的冲量,即D.飞机飞行时,速度的方向不断变化,因此动量不守恒;根据动量定理,飞行一周动量的改变量为零第(2)题如图为太阳光入射球形雨滴经过折射和反射形成彩虹的示意图,若光线1为黄光,光线2为与之相邻的光,下列关于光线2的判断正确的是( )A.光线2为绿光B.光线2从玻璃进入空气时更容易发生全反射C.用相同单缝做衍射实验时,光线2的中间衍射条纹宽度更大D.用相同双缝做杨氏干涉实验时,光线2的干涉条纹间距更小第(3)题2019年1月,中国散裂中子源加速器打靶束流功率超过50kW,技术水平达到世界前列,散裂中子源是由加速器提供高能质子轰击重金属靶而产生中子的装置,一能量为109eV的质子打到汞、钨等重核后,导致重核不稳定而放出20~30个中子,大大提高了中子的产生效率.关于质子和中子,下列说法中正确的有( )A.中子和质子的质量相等B.原子核由质子和中子组成,稳定的原子核内,中子数一定大于质子数C.原子核的β衰变,实质是核内中子转化为质子和电子D.中子不带电,比质子更容易打入重核内第(4)题如图所示,纸面内有一“凹”字形单匝金属线框组成闭合回路,置于垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,线框的总电阻为R,边长如图所示。
线框绕ab轴做角速度为ω的匀速圆周运动。
则从图示位置( )A.转动 90°时回路中电流方向发生改变B.转动 180°的过程中通过导线截面的电荷量为零C.转动90°时回路中感应电动势大小为3B L2ωD.转动 180°过程中线框产生的焦耳热为第(5)题如图所示,同学们在学校操场练习投掷实心球。
浙江省杭州市2024高三冲刺(高考物理)统编版模拟(培优卷)完整试卷一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题如图所示,在地面上固定一个竖直放置的大圆环,从环心O到环上的A、B两点连有两根直杆I、II,直杆I、II与水平方向夹角分别为37°和53°(sin37 °=0.6,sin53°=0.8)。
现将套在直杆I、II上的小圆环由O点静止释放,到达大圆环上的A、B两点所用时间之比是2∶,若小圆环与直杆I、II 之间的动摩擦因数分别为和,则等于( )A.B.C.D.第(2)题图(a)为某景区的蛙口喷泉,两次喷出水的轨迹A、B如图(b)所示,最大高度相同,轨迹A的落地点M恰好在轨迹B最高点的正下方,不计空气阻力,对轨迹A、B说法正确的是( )A.水滴在空中运动的时间不同B.水滴的初速度大小相等C.水滴在最高点速度之比1:2D.水滴落地时动能之比1:4第(3)题如图所示,一轻弹性绳一端系于A点,另一端与质量为m、套在光滑竖直固定杆上B点的小球相连,此时A、B在同一水平线上,且弹性绳原长恰好等于A、B间距L。
现将小球从B点由静止释放,当小球下落至C点时动能最大,AC与水平方向的夹角为。
已知轻弹性绳的弹力与伸长量遵循胡克定律,已知弹性绳的弹性势能为,式中x为弹性绳的伸长量,则小球的最大动能为( )A.B.C.D.第(4)题如图所示,轻弹簧一端悬挂在横杆上,另一端连接质量为m的重物,弹簧和重物组成的系统处于静止状态。
某时刻在重物上施加一方向竖直向上,大小为的恒力,重物上升的最大高度为h,已知弹簧的弹性势能表达式为,则( )A.上升过程中系统机械能守恒B.开始时弹簧的弹性势能为C.上升过程中重物的最大动能为D.上升到最高点过程中重物的重力势能增加第(5)题质量均匀分布的直导体棒放置于四分之一的光滑圆弧轨道上,其截面如图所示。
浙江省杭州市2024高三冲刺(高考物理)统编版模拟(提分卷)完整试卷一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题如图甲所示,A、B两颗卫星在同一平面内围绕中心天体做匀速圆周运动,且绕行方向相同。
图乙是A、B间距△r随时间t变化的图像。
已知卫星A的周期则A、B运行轨道半径之比为( )A.2:1B.4:1C.7:1D.8:1第(2)题下列描述正确的是( )A.伽利略巧妙利用理想实验测出万有引力常量B.牛顿经过系统研究最后提出科学史上最伟大的定律之一—万有引力定律C.德国物理学家欧姆提出分子电流假说,用于解释磁场起源D.奥斯特通过实验发现了电磁感应现象第(3)题下列说法正确的是( )A.流散到周围环境中的内能可以自动聚集起来,并被加以利用B.只要对内燃机不断进行革新,总有一天它可以把气体的内能全部转化为机械能C.第二类永动机不违反热力学第一定律,只违反热力学第二定律D.热量不可能由低温物体传给高温物体第(4)题如图所示,小明用与水平方向成θ角的轻绳拉木箱,沿水平面做匀速直线运动,此时绳中拉力为F,则木箱所受合力大小为( )A.FsinθB.F C.FcosθD.0第(5)题如图所示为氢原子的能级图。
大量处于n=3激发态的氢原子自发跃迁时发出波长分别为的三种谱线。
下列说法中正确的是( )A.B.C.D.第(6)题如图甲所示,车辕是马车车身上伸出的两根直木,它是驾在马上拉车的把手。
如图乙为马拉车时的简化模型,车辕前端距车轴的高度H大约为,马拉车的力可视为沿车辕方向,马车的车轮与地面间的摩擦力大小是其对地面压力的倍,若想让马拉车在水平面上匀速前进且尽可能省力,则车辕的长度大约为()A.B.C.D.第(7)题无线充电技术发展至今,在电子领域的发展已经取得不错的成绩,如手机无线充电、电动牙刷无线充电等。
其主要原理是利用电磁感应现象,通过线圈进行能量耦合实现能量的传递。
浙江省杭州市2024高三冲刺(高考物理)统编版测试(备考卷)完整试卷一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题如图所示,在水槽中,a、b、c、d、e是水面上同一直线的五个质点,已知,cd=de。
现使完全相同的波源a、b同向起振,产生速度为v、振幅为A、周期为T的两列水波,形成图示的干涉图样。
此时c点的位移为+2A,e点是与c紧邻的位移也为+2A的质点,则下列说法错误的是( )A.d点是振动加强的点B.c、e之间有一个质点振幅为零C.c、e两个质点水平距离为D.e点与b、a的水平距离相差第(2)题“珍爱生命、预防溺水”。
如图中的游泳浮漂是游泳爱好者自我保护的装备,采用高弹、环保的PVC材质,内置双气囊,使用时向里充气使之膨胀,充气后体积可视为不变且不漏气,气囊内气体可视为理想气体。
当充气浮漂在水中温度降低时,则浮漂气囊内气体( )A.压强变大B.内能增加C.向外界放热D.分子数密度减小第(3)题在一次学农活动中,农忙之余师生利用自制的沙包进行放松活动,教师和学生分别在A、B两点分别以速度和水平抛出沙包,两沙包在空中的C点相遇,忽略空气阻力,重力加速度为g,则()A.教师和学生同时抛出沙包B.学生应先抛出沙包C.若教师远离学生几步,则需要与学生同时扔出沙包,两沙包才能相遇D.若知A和C、B和C的高度差和,可求出A、B两点的距离第(4)题关于原子和原子核,下列说法正确的是( )A.α粒子散射实验揭示了原子核内部的复杂性B.光电效应实验揭示了光的粒子性C.核反应方程中,质量和电荷是守恒的D.根据玻尔理论可知,一群氢原子核外电子从n= 4能级向低能级跃迁最多可辐射5种频率的光子第(5)题如图所示,水平细杆上套一细环A,环A和球B间用一轻质绳相连,质量分别为m A、m B (m A>m B),由于B球受到水平风力作用,A环与B球一起向右匀速运动,已知细绳与竖直方向的夹角为θ,则下列说法正确的是A.风力增大时,轻质绳对B球的拉力保持不变B.风力增大时,杆对A环的支持力保持不变C.B球受到的风力F为m A g tan θD.A环与水平细杆间的滑动摩擦因数为第(6)题2022年11月1日4时27分,梦天实验舱成功对接于天和核心舱前端口,整个交会对接过程历时约13小时。
浙江省台州市2024高三冲刺(高考物理)人教版模拟(综合卷)完整试卷一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题天然放射现象的发现揭示了( )A.原子是可分的B.原子的中心有一个很小的核C.原子核具有复杂的结构D.原子核由质子和中子组成第(2)题如图甲所示,轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上,质量为m的小球,从弹簧上端静止下落。
若以小球开始下落的位置为坐标原点,建立竖直向下坐标轴Ox,小球下落至最低点过程中的a-x图像如图乙所示(图中标示坐标值、、、g均为已知量),不计空气阻力,重力加速度为g。
则( )A.弹簧的劲度系数B.弹簧的最大弹力C.小球向下运动过程中最大加速度D.小球向下运动过程中最大速度第(3)题关于原子核的变化,下列说法正确的是()A.原子核发生衰变的快慢取决于环境温度的高低B.天然放射现象表明原子核由质子和中子组成C.射线是电子流,是由原子核外电子电离产生的D.原子核衰变均会放出能量第(4)题一个电流表的满偏电流I g=1mA,内阻R g=500Ω。
要把它改装成一个量程为10V的电压表,则应在电流表上( )A.串联一个10kΩ的电阻B.并联一个10kΩ的电阻C.串联一个9.5kΩ的电阻D.并联一个9.5kΩ的电阻第(5)题某同学用如图所示装置研究磁场对电流的作用,光滑平行金属导轨PQ、MN竖直放置,导轨平面内存在水平向外的匀强磁场(磁场未画出),导轨上端接有直流电源,导轨上固定有绝缘棒,绝缘棒上固定一拉力传感器,金属棒与拉力传感器之间用绝缘细线连接,金属棒与导轨接触良好并与导轨垂直,开关S由断开到闭合,拉力传感器的示数将()A.变大B.不变C.变小D.无法确定第(6)题下列关于质点的说法中,正确的是( )A.质点是一个理想化模型,实际上并不存在,所以,引入这个概念没有多大意义B.只有体积很小的物体才能看作质点C.凡轻小的物体,皆可看作质点D.如果物体的形状和大小对所研究的问题属于无关或次要因素时,即可把物体看作质点第(7)题如图甲所示,轻杆一端固定在转轴O点,另一端固定一小球,现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动,小球在最高点受到杆的弹力大小为F,速度大小为v,其图象如乙图所示,则( )A.时,杆对小球的弹力方向向上B.当地的重力加速度大小为C.小球的质量为D.时,小球受到的弹力与重力大小不相等第(8)题派特CT(PET-CT)是医学影像仪器。
浙江省绍兴市2024高三冲刺(高考物理)统编版模拟(冲刺卷)完整试卷一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题下列关于物理学科的实验及其揭示的规律的说法中,不正确的是()A.奥斯特通过对放在通电直导线正下方的小磁针的偏转现象的分析,提出了电生磁的观点B.康普顿通过对康普顿效应的分析,提出了光子除了具有能量之外还具有动量C.卢瑟福通过对α粒子的大角度散射实验的分析,提出了原子的核式结构D.居里夫妇通过对天然放射现象的研究,提出了原子核也是有复杂结构的观点第(2)题关于下列各图,说法正确的是( )A.图甲中,实验现象说明薄板材料是非晶体B.图乙中液体和管壁表现为不浸润C.图丙中,T1对应曲线为同一气体温度较低时的速率分布图D.图丁中,微粒越大,单位时间内受到液体分子撞击次数越多,布朗运动越明显第(3)题无人机经常应用于应急救援物资的输送。
在一次救援物资输送的过程中,无人机与下方用轻绳悬挂的救援物资一起在空中沿水平方向做匀速运动,救援物资受到与运动方向相反的空气阻力作用,当无人机改变速度大小仍然沿水平方向匀速运动时,绳子与竖直方向的夹角变大,则无人机速度改变后比改变前( )A.绳子的张力变小B.救援物资受到的空气阻力变小C.无人机受到的重力和绳子拉力的合力大小变大D.无人机受到的重力和绳子拉力的合力大小不变第(4)题取一对用绝缘柱支撑的导体A和B,使它们彼此接触,起初它们不带电。
用金属导线将导体A的左端与验电器的金属球连接,验电器置于B的右侧。
如图所示,把带正电荷的物体C移近导体A稳定后,下列关于实验现象描述中正确的是( )A.导体A带正电荷B.导体B带负电荷C.验电器的金属球带正电荷D.验电器的金属球带负电荷第(5)题在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转动轴匀速转动,如图甲所示,产生的交变电流i随时间t变化的规律如图乙所示。
浙江省杭州市2024高三冲刺(高考物理)部编版能力评测(冲刺卷)完整试卷一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题登山运动员从海拔500m的山脚下出发,来到海拔3200m的山顶,发现所携带的一密封着一定质量空气的塑料袋的体积明显增大了。
山顶气温比山脚下低10°C左右。
在登山过程中,下列关于塑料袋中气体的说法正确的是()A.塑料袋中气体的内能变大了B.塑料袋中气体的压强变大了C.塑料袋中气体对外界做的功小于其内能的变化量D.塑料袋中气体放出的热量大于其对外界做的功第(2)题如图所示,一细束白光通过三棱镜折射后分为各种单色光,取其中、、三种色光,并同时做如下实验:①让这三种单色光分别通过同一双缝干涉实验装置在光屏上产生干涉条纹(双缝间距和缝屏间距均不变);②让这三种单色光分别照射到某金属板表面,观察与金属板连接的静电计指针是否转动;下列说法中不正确的是( )A.在棱镜中光的速度最大B.如果减小白光在左侧面的入射角,最先消失的是光C.种色光形成的干涉条纹间距最大D.若光能使该金属板发生光电效应,光一定不能使该金属发生光电效应第(3)题地球表面附近某区域存在大小为150N/C、方向竖直向下的电场.一质量为1.00×10-4kg、带电量为-1.00×10-7C的小球从静止释放,在电场区域内下落10.0m.对此过程,该小球的电势能和动能的改变量分别为(重力加速度大小取9.80m/s2,忽略空气阻力)()A.-1.50×10-4J和 9.95×10-3J B.1.50×10-4J和9.95×10-3JC.-1.50×10-4J和 9.65×10-3J D.1.50×10-4J和9.65×10-3J第(4)题图1为伽利略研究自由落体运动实验的示意图,让小球由倾角为θ的光滑斜面滑下,然后在不同的θ角条件下进行多次实验,最后推理出自由落体运动是一种匀加速直线运动。
高中物理学习材料(灿若寒星**整理制作)等值模拟三(时间:60分钟满分:120分)选择题部分(共42分)选择题部分共7小题,每小题6分,共42分.一、选择题(本题共4小题,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)14.如图1所示,两相同物块分别放置在对接的两固定斜面上,物块处在同一水平面内,之间用细绳连接,在绳的中点加一竖直向上的拉力F,使两物块处于静止状态,此时绳与斜面间的夹角小于90°,当增大拉力F后,系统仍处于静止状态,下列说法不正确的是()图1A.绳受到的拉力变大B.物块与斜面间的摩擦力变小C.物块对斜面的压力变小D.物块受到的合力不变答案 B解析F增大,由于绳的夹角不变,故绳上的拉力增大,A正确;对物块受力分析,沿斜面方向,绳的拉力的分量与重力的分量之和等于静摩擦力,垂直斜面方向,重力的分量等于支持力与绳的拉力的分量之和,由于绳上的拉力增大,故静摩擦力变大,支持力变小,由牛顿第三定律知物块对斜面的压力变小,B错误,C正确;物块仍处于平衡状态,所受合力仍为0,故D正确.15.如图2所示,一块绝缘薄圆盘可绕其中心的光滑轴自由转动,圆盘的四周固定着一圈带电的金属小球,在圆盘的中部有一个圆形线圈.实验时圆盘沿顺时针方向绕中心转动时,发现线圈中产生逆时针方向(由上向下看)的电流,则下列关于可能出现的现象的描述正确的是()图2A.圆盘上金属小球带负电,且转速减小B.圆盘上金属小球带负电,且转速增加C.圆盘上金属小球带正电,且转速不变D.圆盘上金属小球带正电,且转速减小 答案 A解析 线圈中产生逆时针方向(由上向下看)的感应电流,由右手定则可知感应电流的磁场方向向上,由楞次定律可知可能是线圈中向上的磁场减弱或向下的磁场增强的结果,若圆盘上金属小球带负电,顺时针旋转产生逆时针方向的电流,磁场方向向上,转速减小时,向上的磁场减弱,A 正确,B 错误;同理可知若圆盘上金属小球带正电,产生顺时针方向的电流,磁场方向向下,转速增加时,向下的磁场增强,C 、D 错误.16.图3甲为某同学利用半圆形玻璃砖测定玻璃折射率n 的装置示意图.他让光从空气射向玻璃砖,在正确操作后,他利用测出的数据作出了图乙所示的折射角正弦(sin r )与入射角正弦(sin i )的关系图像.则下列说法正确的是( )图3A.该玻璃的折射率n =23B.该玻璃的折射率n =1.5C.在由空气进入该玻璃中传播时,光波频率变为原来的23倍D.在由空气进入该玻璃中传播时,光波波长变为原来的1.5倍 答案 D17.据报道,目前我国正在研制“萤火二号”火星探测器,假设其发射过程为:先让运载火箭将其送入太空,以第一宇宙速度环绕地球飞行,再调整速度进入地火转移轨道.最后再一次调整速度以线速度v 在火星表面附近环绕飞行,若认为地球和火星都是质量分布均匀的球体,已知地球和火星的半径之比为2∶1,密度之比为7∶5,则v 大约为( ) A.6.9 km/s B.3.3 km/s C.4.7 km/sD.18.9 km/s答案 B解析 探测器绕地球表面运行和绕火星表面运行都是由万有引力充当向心力,根据牛顿第二定律有:GMm R 2=m v2R,v =GM R ①,M 为中心天体质量,R 为中心天体半径,M =ρ·43πR 3②,由①②得:v = 4GρπR 23,已知地球和火星的半径之比为2∶1,密度之比为7∶5,所以探测器绕地球表面运行和绕水星表面运行线速度大小之比为:v 地v 火= 285,第一宇宙速度大小是环绕星球表面飞行的线速度大小,地球第一宇宙速度为7.9 km/s ,所以探测器绕火星表面运行的线速度大小是3.3 km/s ,故选B.二、选择题(本题共3小题,在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是符合题目要求的.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.)18.如图4,一理想变压器原线圈接入一交流电源,副线圈电路中R 1、R 2、R 3和R 4均为固定电阻.开关S 是闭合的,和为理想电压表,读数分别为U 1和U 2;、和为理想电流表,读数分别为I 1、I 2和I 3.U 1数值不变,现断开S ,下列推断中正确的是( )图4A.U 2变小、I 3变大B.U 2不变、I 3变小C.I 1变小、I 2变小D.I 1变大、I 2变大 答案 C解析 理想变压器的电压与匝数成正比,由于理想变压器原线圈电压不变,则副线圈电压不变,所以V 2的示数U 2不变,当S 断开之后,并联电路的电阻变大,副线圈的电阻也就变大,由于副线圈电压不变,所以副线圈的总电流变小,即I 2变小,由于电流与匝数成反比,当副线圈的电流变小时,原线圈的电流也要变小,所以I 1变小,由于副线圈的总电流变小,R 1的电压变小,并联电路的电压就会变大,所以R 3的电流I 3就会变大,所以C 正确,故选C.19.如图5所示,一质量为m 的小方块(可视为质点),系在一伸直的轻绳一端,绳的另一端固定在粗糙水平面上,绳长为r .给小方块一沿垂直轻绳的初速度v 0,小方块将在该水平面上以绳长为半径做圆周运动,运动一周后,其速率变为v 02,则以下说法正确的是 ( )图5A.如果初速度v 0较小,绳的拉力可能为0B.绳拉力的大小随小方块转过的角度均匀减小C.小方块运动一周的时间为8πr3v 0D.小方块运动一周克服摩擦力做的功为38m v 20答案 BCD解析 小方块做圆周运动绳子的拉力提供向心力,选项A 错误;利用“化曲为直”的思想,小方块在运动一周的过程中,可以看做小方块做加速度为a =μg 的匀减速直线运动,则绳的拉力F =m v 2r,v 2-v 20=-2μgx ,x =rθ,化简得F =m v 20r -2μmgθ,即绳拉力的大小随小方块转过的角度均匀减小,选项B 正确;根据平均速度公式得:2πr=v 0+v 022t ,解得t =8πr 3v 0,选项C 正确;对小方块运用动能定理,小方块运动一周克服摩擦力做的功W f =12m v 20-12m (v 02)2=38m v 20,选项D 正确.20.图6为某节能运输系统的简化示意图.其工作原理为:货箱在轨道顶端A时,自动将货物装入货箱,然后货箱载着货物沿粗糙程度各处相同的轨道无初速度下滑,接着压缩弹簧,当弹簧被压缩至最短时,立即锁定并自动将货物卸下,卸完货物后随即解锁,货箱恰好被弹回到A,此后重复上述过程.若弹簧为自由长度时其右端对应的斜面位置是B,货箱可看作质点,则下列说法正确的是()图6A.锁定前瞬间货箱所受合外力等于解锁后瞬间货箱所受合外力B.货箱由A至B和由B至A的过程中,在同一位置(除A点外)的速度大小不相等C.货箱上滑与下滑过程中克服摩擦力做的功相等D.货箱每次运载货物的质量必须相等答案BD解析锁定前瞬间货箱和货物受斜面的摩擦力方向沿斜面向上,加速度沿斜面向上,解锁后瞬间货箱受斜面的摩擦力方向沿斜面向下,加速度沿斜面向上,加速度大小不相等,货箱所受合外力不相等.选项A错误.由于加速度不相等,运动不具有对称性,在往返过程中同一位置的速度大小不相等,选项B正确.根据动能定理,从A到弹簧被压缩至最短时:(M+m)gL sin θ-μ(M+m)g cos θ·L-W弹=0从解锁瞬间到A:-MgL sin θ-μMg cos θ·L+W弹=0联立解得m=2μM cos θsin θ-μcos θ.选项C错误,D正确.非选择题部分(共78分)非选择题部分共5题,共78分21. (10分)“物体所受的合力减小,物体的运动速度就一定减小吗?”某同学设计了如图7甲所示的实验装置探究这一问题:先调节长木板倾角,使小车不受拉力时可近似做匀速运动,然后将一条橡皮筋一端固定在长木板一端,另一端系在小车上,将小车拉到靠近打点计时器的位置.启动打点计时器并从静止起释放小车,得到如图乙所示的纸带.打点计时器的打点周期为T,纸带上各点为连续打出的点,纸带上某点P与其相邻点间距离分别为x1、x2.图7图8(1)该同学用x 1+x 22T 来计算打点P 时小车速度的大小,可以这样计算的理由是:_________,这样计算得到的结果与真实值相比________(选填“偏大”或“偏小”).(2)从纸带上选取若干点进行测量和计算,得出这些点对应的速度v 和时刻t ,根据实验数据作出小车的v -t 图象如图8所示.通过分析所作出的v -t图象,可以得到的实验结论是________________________________________________________________________. 答案 (1)很短时间内的平均速度近似等于中间时刻的瞬时速度 偏小 (2)物体所受的合力减小,物体的速度不一定减小解析 打点计时器的打点时间间隔较小,可以用两点间的平均速度表示中间时刻的瞬时速度.由于小车做加速度减小的加速运动,故此值比真实值偏小.结论:物体所受的合力减小,物体的速度不一定减小.22. (10分)为了较准确地测量一只微安表的内阻,采用图9所示实验电路图进行测量,实验室可供选择的器材如下:图9A.待测微安表(量程500 μA ,内阻约300 Ω)B.电阻箱(最大阻值999.9 Ω)C.滑动变阻器R 1(最大阻值为10 Ω)D.滑动变阻器R 2(最大阻值为1 kΩ)E.电源(电动势为2 V ,内阻不计)F.保护电阻R 0(阻值为120 Ω)(1)实验中滑动变阻器应选用____(填“C ”或“D ”); (2)按照实验电路在图10所示的方框中完成实物图连接.图10(3)实验步骤:第一,先将滑动变阻器的滑片移到最右端,调节电阻箱的阻值为零; 第二,闭合开关S ,将滑片缓慢左移,使微安表满偏;图11第三,保持滑片不动,调节R 的电阻值使微安表的示数正好是满刻度的2/3时,此时接入电路的电阻箱的示数如图11所示,阻值R 为________Ω.第四,根据以上实验可知微安表内阻的测量值R A 为______Ω.(4)若调节电阻箱的阻值为R ′时,微安表的示数正好是满刻度的1/2,认为此时微安表内阻就等于R ′,则此时微安表内阻的测量值R ′与微安表的示数正好是满刻度的2/3时微安表内阻的测量值R A 相比,更接近微安表真实值的是________.(填“R ′”或“R A ”) 答案 (1)C (2)如图所示(3)145.5 291 R A解析 (1)滑动变阻器采用分压式接法,应选小量程的,便于调节.(3)各挡位电阻之和即为电阻箱的读数.由欧姆定律可知I g R g =23I g (R +R g ),代入已知数据可求得R g =291 Ω,则R A =R g =291 Ω.(4)电阻箱和微安表串联的总电阻增大,它们与滑动变阻器滑片右侧电阻并联后阻值略增大,那么电路总电阻略增大,总电流略减小,变阻器滑片右侧电阻分到的电压略增大,通过微安表电流为23I g 时,电阻箱和微安表串联的总电阻略大于32R g ,所以测量值比真实值偏大,同理可知,用半偏法测得的值R ′比真实值差得更多.23. (16分)某品牌汽车在某次测试过程中数据如下表所示,请根据表中数据回答问题.整车行驶质量 1 500 kg 额定功率 75 kW加速过程 车辆从静止加速到108 km/h 所需时间为10 s 制动过程车辆以36 km/h 行驶时的制动距离为5.0 m已知汽车在水平公路上沿直线行驶时所受阻力F f 跟行驶速率v 和汽车所受重力mg 的乘积成正比,即F f =kmg v ,其中k =2.0×10-3s/m.取重力加速度g =10 m/s 2.(1)若汽车加速过程和制动过程都做匀变速直线运动,求这次测试中加速过程的加速度a 1的大小和制动过程的加速度a 2的大小;(2)求汽车在水平公路上行驶的最大速度v m ;(3)把该汽车改装成同等功率的纯电动汽车,其他参数不变.若电源功率转化为汽车前进的机械功率的效率η=90%.假设1 kW·h 电能的售价为0.50元(人民币),求电动汽车在平直公路上以最大速度行驶距离s =100 km 时所消耗电能的费用.结合此题目,谈谈你对电动汽车的看法. 答案 见解析解析 (1)加速过程的加速度大小a 1=Δv Δt =3010=3 m/s 2制动过程满足:-2a 2x =0-v 20 解得加速度大小a 2=10 m/s 2(2)当汽车的速度达到最大时,汽车受到牵引力与阻力相等.满足: P 额=F f v m ,即P 额=kmg v 2m 解得:v m =50 m/s(3)以最大速度行驶过程中,克服阻力所做的功 W f =F f s =kmg v m s代入数据,解得:W f =1.5×108 J消耗电能E =W fη=1.67×108 J =46.4 kW·h所以,以最大速度行驶100 km 的费用 Y =46.4×0.5=23.2元可以从行驶费用、环保和减排等角度说明.24. (20分)如图12所示,ab 、cd 为间距L =1 m 的竖直光滑金属导轨,导轨电阻不计,ac 间连接有一个R =1 Ω的电阻,空间中存在着方向垂直于导轨平面,磁感应强度B 0=1 T 的匀强磁场.将一根质量m =0.5 kg 的金属棒紧靠ac 放置在导轨上,金属棒的电阻r =0.6 Ω.现由静止释放金属棒,金属棒沿导轨向下运动过程中始终与ac 平行且与导轨接触良好.当金属棒滑行到MN 处时恰好达到稳定速度,已知MN 与ac 距离h =8 m ,金属导轨足够长、g =10 m/s 2.则:图12(1)请定性说明金属棒在达到稳定速度前的加速度和速度各如何变化? (2)金属棒的稳定速度多大?(3)金属棒从释放至达到稳定速度的过程中,电阻R 产生的焦耳热是多大?(4)若将金属棒滑行至MN 处的时刻记作t =0,从此时刻起,让磁感应强度逐渐变小,可使金属棒中不产生感应电流,则磁感应强度B 应怎样随时间t 变化(写出B 与t 的关系式)? 答案 见解析解析 (1)在达到稳定速度前,金属棒的加速度逐渐减小,速度逐渐增大. (2)达到稳定速度时,有F =B 0LI I =B 0L v m R +rmg =F 得:v m =8 m/s(3)由功能关系可知:mgh -Q =12m v 2mQ R =R R +r Q得:Q R =15 J(4)当回路中的总磁通量不变时,金属棒中不产生感应电流,此时金属棒将沿导轨做加速度为g 的匀加速运动B 0Lh =BL (v m t +12gt 2+h )得:B =85t 2+8t +825.(22分)如图13,足够长平行金属导轨内有垂直纸面向里的匀强磁场,金属杆ab 与导轨垂直且接触良好,导轨右端通过电阻与平行金属板AB 连接.已知导轨相距为L ;磁场磁感应强度为B ;R 1、R 2和ab 杆的电阻值均为r ,其余电阻不计;板间距为d ,板长为4d ;重力加速度为g ,不计空气阻力.如果ab 杆以某一速度向左匀速运动时,沿两板中心线水平射入质量为m 、带电荷量为+q 的微粒恰能沿两板中心线射出;如果ab 杆以同样大小的速度向右匀速运动时,该微粒将射到B 板距左端为d 的C 处.图13(1)求ab 杆匀速运动的速度大小v ; (2)求微粒水平射入两板时的速度大小v 0;(3)如果以v 0沿中心线射入的上述微粒能够从两板间射出,试讨论ab 杆向左匀速运动的速度范围.答案 (1)3mgd qBL (2)2gd (3)21mgd 8qBL <v <27mgd8qBL解析 (1)ab 杆匀速向左运动的速度大小为v ,则ab 杆产生的电动势为 E =BL v ①两板间的电压为U 0=13E =BL v 3②ab 杆向左匀速运动时有qU 0d=mg ③由①②③得v =3mgdqBL④(2)ab 杆向右匀速运动时,设带电微粒射入两板时的速度为v 0,向下运动的加速度为a ,经时间t 射到C 点,有 qU 0d+mg =ma ⑤ 微粒做类平抛运动,有d =v 0t ⑥ d 2=12at 2⑦ 由③⑤⑥⑦得v 0=2gd ⑧(3)要使带电微粒能从两板间射出,设它在竖直方向运动的加速度为a 1,时间为t 1,应有d 2>12a 1t 21⑨t 1=4d v 0⑩由⑧⑨⑩得a 1<g8⑪(i)若a 1的方向向上,设ab 杆向左匀速运动的速度为v 1两板电压为U 1=13BL v 1⑫又有qU 1d-mg =ma 1⑬联立⑪⑫⑬得v 1<27mgd8qBL ⑭(ii)若a 1的方向向下,设ab 杆向左匀速运动的速度为v 2两板电压为U 2=13BL v 2⑮又有mg -qU 2d=ma 1⑯联立⑪⑮⑯得v 2>21mgd8qBL ⑰所以ab 杆向左匀速运动的速度范围为 21mgd 8qBL <v <27mgd8qBL。