臺(tái)州市2021學(xué)年第一學(xué)期高二年級(jí)期末質(zhì)量評(píng)估試題物理一、選擇題Ⅰ（本題共12小題，每小題3分，共36分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的，不選、多選、錯(cuò)選均不得分）1. 下列物理量的正負(fù)號(hào)表示大小的是（　?。?/span>A. 功 B. 速度 C. 磁通量 D. 電勢(shì)能【答案】D【解析】【詳解】A．功是標(biāo)量，其正負(fù)號(hào)反映力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的作用效果，不表示大小也不表示方向，故A錯(cuò)誤；B．速度是矢量，其正負(fù)號(hào)表示其方向不表示其大小，故B錯(cuò)誤；C．磁通量是標(biāo)量，其正負(fù)號(hào)反映磁場(chǎng)相對(duì)平面通過的方向，不表示大小，故C錯(cuò)誤；D．電勢(shì)能是標(biāo)量，其正負(fù)號(hào)表示其大小，故D正確。故選D。2. 空間太陽能電站建設(shè)也稱“逐日工程”。在地球同步軌道上，太陽光的能量密度要比地球表面高得多，大約是。能量密度用國(guó)際單位制基本單位表示為（　?。?/span>A.  B.  C.  D. 【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)公式、和可得能量密度用國(guó)際單位制基本單位表示為故選B。3. 在物理學(xué)的發(fā)展過程中，許多科學(xué)家做出了巨大貢獻(xiàn)，也創(chuàng)造出了許多物理學(xué)研究方法。下列說法正確的是（　?。?/span>A. 牛頓探索萬有引力定律，采用了等效替代法B. 庫侖研究電荷間的作用力，采用了電荷量均分法C. 伽利略研究自由落體運(yùn)動(dòng)，采用了理想斜面實(shí)驗(yàn)法D. 卡文迪許利用扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)出引力常量，采用了理想模型法【答案】B【解析】【詳解】A．牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律采用分析歸納法．故A錯(cuò)誤；B．庫侖研究電荷間的作用力，采用了電荷量均分法，故B正確；C．伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究采用了實(shí)驗(yàn)和邏輯推理的方法，故C錯(cuò)誤；D．卡文迪許測(cè)定引力常量采用放大法，故D錯(cuò)誤。故選B。4. 下列物理現(xiàn)象的描述，正確的是（　?。?/span>A. 汽車倒車是利用紅外線原理感知障礙物存在和距離B. 法拉第利用“力線”形象地描述了電磁場(chǎng)，電磁場(chǎng)是模擬的，不是真實(shí)存在的C. 優(yōu)質(zhì)的話筒線有層金屬網(wǎng)罩，這是利用金屬網(wǎng)罩的屏蔽作用，防止其他電信號(hào)干擾D. 干燥季節(jié)，脫掉外衣后再去摸金屬門把手時(shí)，會(huì)被“電”一下，這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象【答案】C【解析】【詳解】A．倒車?yán)走_(dá)是利用超聲波傳遞信息來確定障礙物的遠(yuǎn)近，A錯(cuò)誤；B．法拉第利用“力線”形象地描述了電磁場(chǎng)，電磁場(chǎng)是模擬的，但是電磁場(chǎng)是真實(shí)存在的，B錯(cuò)誤；C．優(yōu)質(zhì)的話筒線在信號(hào)傳輸線外又多包了一層金屬網(wǎng)，起到靜電屏蔽作用， C正確；D．在天氣干燥的季節(jié)，脫掉外衣后再去摸金屬門把手時(shí)，常常會(huì)被“電”一下，這是靜電現(xiàn)象，D錯(cuò)誤。故選C。5. 袋鼠前肢短小，后肢長(zhǎng)且強(qiáng)健有力，適于跳躍，是跳得最高最遠(yuǎn)的哺乳動(dòng)物。袋鼠某次跳躍如圖所示，在平整的地面上跳了8m遠(yuǎn)，高2m，跳躍時(shí)不計(jì)空氣阻力，袋鼠可視為質(zhì)點(diǎn)。下列說法正確的是（　?。?/span>A. 袋鼠到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度為零B. 袋鼠從起跳到最高點(diǎn)用時(shí)約1sC. 袋鼠從起跳到最高點(diǎn)過程，速度變化量的方向豎直向上D. 袋鼠離開水平面時(shí)的速度方向與水平方向夾角為，則【答案】D【解析】【詳解】A．袋鼠的運(yùn)動(dòng)可看作是斜拋運(yùn)動(dòng)，到最高點(diǎn)時(shí)仍有水平方向的速度，故A錯(cuò)誤；B．豎直方向可看作是豎直上拋運(yùn)動(dòng)，則其從起跳到最高點(diǎn)可解得，故B錯(cuò)誤；C．袋鼠在空中只受重力作用，加速度豎直向下，所以其速度變化量的方向是豎直向下的，故C錯(cuò)誤；D．袋鼠在空中運(yùn)動(dòng)總時(shí)間由豎直方向分運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)可知水平方向是勻速運(yùn)動(dòng)則袋鼠離開水平面時(shí)的速度方向與水平方向夾角的正切值故D正確。故選D。6. 2021年10月16日零時(shí)23分，神舟十三號(hào)載人飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，零時(shí)33分載人飛船與火箭成功分離，進(jìn)入預(yù)定軌道，順利將3名航天員送入太空并將在軌駐留六個(gè)月。在完成與天和核心艙順利對(duì)接任務(wù)后，組合體在離地約390km的圓軌道上運(yùn)動(dòng)。下列說法正確的是（　　）
 A. 航天員可以在核心艙通過舉啞鈴健身B. 組合體的運(yùn)行速率可以是C. 發(fā)射速度可以大于第二宇宙速度D. 對(duì)接后，核心艙的運(yùn)行速率不變【答案】D【解析】【詳解】A．用啞鈴鍛煉身體主要就是利用啞鈴重力，在太空艙啞鈴處于完全失重狀態(tài)，它對(duì)人的胳膊沒有壓力的作用，故A錯(cuò)誤；B．第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的線速度，也是所有衛(wèi)星最大的運(yùn)行速度，則組合體的運(yùn)行速率不可能是，故B錯(cuò)誤；C．組合體在離地約390km的圓軌道上繞地球運(yùn)動(dòng)，則發(fā)射速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，故C錯(cuò)誤；D．對(duì)接后，因軌道半徑不變，由可知核心艙的運(yùn)行速率不變，故D正確；故選D。7. 某研究小組利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件。下列說法正確的是（　　）A. 開關(guān)閉合瞬間，A線圈的磁通量不變B. 開關(guān)斷開瞬間，B線圈不能產(chǎn)生感應(yīng)電流C. 開關(guān)閉合后，滑動(dòng)變阻器不動(dòng)，B線圈不能產(chǎn)生感應(yīng)電流D. 開關(guān)閉合后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，B線圈不能產(chǎn)生感應(yīng)電流【答案】C【解析】【詳解】A．開關(guān)閉合瞬間，A線圈的磁通量增大，故A錯(cuò)誤；B．開關(guān)斷開瞬間，B線圈的磁通量減小，產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯(cuò)誤；C．開關(guān)閉合后，滑動(dòng)變阻器不動(dòng)，則A線圈中電流不變，B線圈中磁通量不變，所以不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C正確；D．開關(guān)閉合后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，則A線圈中電流變化，B線圈中磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D錯(cuò)誤。故選C。8. 蹦極是一項(xiàng)戶外極限活動(dòng)。體驗(yàn)者站在約40m以上高度的位置，用原長(zhǎng)為20m的彈性繩固定住后跳下，落地前彈起，反復(fù)彈起落下。忽略空氣阻力的影響，在人的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，下列說法正確的是（　?。?/span>A. 第一次下落過程中，體驗(yàn)者能體驗(yàn)失重感的位移為20mB. 第一次下落20m后，體驗(yàn)者立即處于超重狀態(tài)C. 第一次到達(dá)最低點(diǎn)的瞬間，人的重力勢(shì)能為零D. 當(dāng)下落到最低點(diǎn)時(shí)，彈性繩的彈性勢(shì)能最大【答案】D【解析】【詳解】AB．當(dāng)游客下落20m時(shí)彈性繩到達(dá)原長(zhǎng)，以后繼續(xù)下落時(shí)，彈力先小于重力，游客繼續(xù)加速下落，此過程中，游客能體驗(yàn)失重，以后彈力大于重力，游客加速度向上，開始減速，可知體驗(yàn)者能體驗(yàn)失重感的位移大于20m，故AB錯(cuò)誤；C．因不確定零重力勢(shì)能點(diǎn)，故無法知道第一次到達(dá)最低點(diǎn)的重力勢(shì)能，故C錯(cuò)誤；D．由功能關(guān)系可知，當(dāng)游客下落到最低點(diǎn)時(shí)，游客所處高度最小，重力勢(shì)能最小，彈性繩的彈性勢(shì)能最大，故D正確。故選D。9. 如圖所示為一種風(fēng)向和風(fēng)速傳感器的原理圖。兩個(gè)收集板是銅絲網(wǎng)狀導(dǎo)體，有良好的導(dǎo)電性和通風(fēng)能力，粒子源是一條直徑很小的鎳鉻絲，其與兩收集板相互平行且等距。粒子源極附近的空氣在強(qiáng)電場(chǎng)作用下電離，正離子沿電場(chǎng)方向移動(dòng)到收集板形成電流，數(shù)值由兩電流表測(cè)量，測(cè)量時(shí)保持風(fēng)向與收集板垂直，電流表、的示數(shù)分別為、，，則（　　）A. 若，則風(fēng)向左 B. 若，則風(fēng)向左C. 風(fēng)速越大，越小 D. 若，則無法判斷風(fēng)向【答案】B【解析】【詳解】AB．若風(fēng)向向左，單位時(shí)間打到左收集極板上正離子數(shù)較多，則I1＞I2，B正確， A錯(cuò)誤；C．風(fēng)速越大，則單位時(shí)間打到兩收集極板的正離子數(shù)之差越大，故兩電流表的示數(shù)之差越大，即△I越大，C錯(cuò)誤；D．若，則有，說明是無風(fēng)狀態(tài)，故D錯(cuò)誤。故選B。10. 如圖是心臟除顫器，它是通過一個(gè)電容器放電時(shí)的脈沖電流作用于心臟，實(shí)施電擊治療，使患者心臟恢復(fù)正常跳動(dòng)的儀器。心臟除顫器的電容器電容為，某次實(shí)施電擊治療，充電電壓為時(shí)，患者沒有反應(yīng)，充電電壓提高到，患者心臟復(fù)蘇。關(guān)于電容器，下列說法正確的是（　?。?/span>
 A. 放電結(jié)束，電容器的電容為零B. 電容器放電過程，把其他形式能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能C. 充電電壓增大，電容器儲(chǔ)存電荷的本領(lǐng)也增強(qiáng)D. 充電電壓為時(shí)，電容器存儲(chǔ)的電荷量為0.16C【答案】D【解析】【詳解】A．電容是表征電容器儲(chǔ)存電荷本領(lǐng)大小的物理量，放電之后，電容器的電容大小是不變的，故A錯(cuò)誤；B．電容器放電過程，把電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為其他形式能，故B錯(cuò)誤；C．電容是表征電容器儲(chǔ)存電荷本領(lǐng)大小的物理量，充電電壓增大，電容器儲(chǔ)存電荷的本領(lǐng)不變，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)代入數(shù)據(jù)得充電電壓為時(shí)，電容器存儲(chǔ)的電荷量為0.16C，故D正確。故選D。11. 等量異種點(diǎn)電荷固定在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)分布如圖所示。實(shí)線表示電場(chǎng)線，虛線表示等勢(shì)線，a、b是圖中的兩點(diǎn)。下列說法正確的是（　?。?/span>
 A. a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)高B. a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b大C. 負(fù)電荷在a點(diǎn)具有的電勢(shì)能比b點(diǎn)大D. 正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)電場(chǎng)力做負(fù)功【答案】A【解析】【詳解】A．順著電場(chǎng)線電勢(shì)降低，且中垂線為0V的等勢(shì)線，則，，故a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)，故A正確；B．根據(jù)電場(chǎng)線的疏密判斷場(chǎng)強(qiáng)的大小，所以a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)Ea小于于b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)Eb，故B錯(cuò)誤；C．因，，根據(jù)可知，負(fù)電荷在a點(diǎn)具有的電勢(shì)能比b點(diǎn)小，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)可知，正電荷，從a點(diǎn)移到b點(diǎn)的電壓為正，則電場(chǎng)力做正功，故D錯(cuò)誤；故選A。12. 某同學(xué)把一只實(shí)驗(yàn)室的電表底座進(jìn)行拆卸，電路內(nèi)部的結(jié)構(gòu)如圖所示，a、b和c點(diǎn)是三個(gè)接線柱。由此可判斷（　　）A. 這是一只安培表 B. 圖中的電阻作用是分去一部分電流C. 接入的量程比接入的量程大 D. 接入時(shí)電表的內(nèi)阻要比接入時(shí)小【答案】C【解析】【詳解】由圖可知，接入ab時(shí)，表頭與一只電阻串聯(lián)，接入ac時(shí)，表頭與兩只電阻串聯(lián)，所以這是一只電壓表，電阻作用是分去一部分電壓，且接入的量程比接入的量程大，接入時(shí)電表的內(nèi)阻要比接入時(shí)大，故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。二、選擇題Ⅱ（本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中至少有一個(gè)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分）13. 兩輛賽車在一條直線賽道上進(jìn)行比賽，從同一起點(diǎn)線同時(shí)出發(fā)向同一終點(diǎn)線運(yùn)動(dòng)。下列和圖像能反映兩輛賽車在途中相遇的是（　?。?/span>A.  B. C.  D. 【答案】BC【解析】【詳解】AB．由于兩車是從同一起點(diǎn)線同時(shí)出發(fā)向同一終點(diǎn)線運(yùn)動(dòng)，所以兩車位移相等時(shí)即為相遇。由圖中圖線與坐標(biāo)軸所圍的面積表示位移可知，A圖中找不到面積相等的時(shí)刻，不會(huì)在途中相遇，B圖中存在面積相等的時(shí)刻，會(huì)在途中相遇，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．圖像中兩條圖線的交點(diǎn)即表示兩者相遇，故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。14. 2021年7月4日，我們?cè)陔娨曋锌吹胶教靻T湯洪波走出離地面高約為400km的中國(guó)空間站，標(biāo)志著我國(guó)空間站航天員首次出艙活動(dòng)取得圓滿成功。航天員出艙的畫面是通過電磁波傳輸?shù)降孛娼邮照?，下列關(guān)于電磁波的說法正確的是（　?。?/span>
 A. 電磁波波長(zhǎng)越長(zhǎng)，其能量子的能量越小B. 只要空間某處的電場(chǎng)或磁場(chǎng)發(fā)生變化，就會(huì)在其周圍產(chǎn)生電磁波C. 湯洪波出艙活動(dòng)的畫面從空間站傳到地面接收站最少需要約0.014sD. 赫茲通過實(shí)驗(yàn)捕捉到電磁波，并證實(shí)了麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論【答案】AD【解析】【詳解】A．電磁波的能量子為則電磁波波長(zhǎng)越長(zhǎng)，其能量子的能量越小，故A正確；B．根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論可知，非均勻變化的磁場(chǎng)或電場(chǎng)，其周圍產(chǎn)生電磁波，故B錯(cuò)誤；C．電磁波在真空中或空氣中傳播的速度v=3.0×108m/s，空間站到地球表面的距離電磁波從空間站傳播到地面的時(shí)間為故C錯(cuò)誤；D．麥克斯韋預(yù)言了電磁場(chǎng)理論，1886年，赫茲通過實(shí)驗(yàn)捕捉到電磁波，從而證明了電磁波的存在，故D正確；故選AD。15. 四根在同一平面（紙面）內(nèi)的長(zhǎng)直絕緣導(dǎo)線組成一個(gè)“井”字形，導(dǎo)線中通過的電流大小均為I，方向如圖所示。a、b和c三點(diǎn)位于“井”字形對(duì)角線上，其中b點(diǎn)在“井”字形中心，且。下列說法正確的是（　?。?/span>A. b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零 B. a、c兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同C. a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外 D. 減小導(dǎo)線1的電流，b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度也減小【答案】AC【解析】【詳解】A．根據(jù)安培定則和磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加可知，1和3、2和4導(dǎo)線在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，疊加后b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，故A正確；B．根據(jù)疊加原理和對(duì)稱性可知，a、c兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，故B錯(cuò)誤；C．所有導(dǎo)線在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向均垂直紙面向外，疊加后a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外，故C正確；D．減小導(dǎo)線1的電流，1和3導(dǎo)線在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度不能抵消，則b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，故D錯(cuò)誤。故選AC。16. 一種新型環(huán)保電源電動(dòng)勢(shì)E恒定不變，內(nèi)阻r是變化的。現(xiàn)將該電源與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，構(gòu)成一個(gè)閉合電路，其輸出電壓與電流的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是（　?。?/span>A. 電流越大，電源的內(nèi)電阻越大B. 滑動(dòng)變阻器阻值減小，電流也減小C. 電源內(nèi)電阻的阻值等于圖線切線斜率的絕對(duì)值D. 圖線與U軸的截距值等于電源電動(dòng)勢(shì)E【答案】AD【解析】【詳解】A．由閉合電路路端電壓和負(fù)載的關(guān)系可得電源輸出電壓與電流的U－I圖像的斜率的絕對(duì)值表示電源內(nèi)阻r，根據(jù)圖線可知斜率絕對(duì)值在變大，所以電流越大，內(nèi)電阻越大，故A正確；B．若滑動(dòng)變阻器阻值減小，電流也減小，則根據(jù)圖像可知電源輸出電壓U增大，這與歐姆定律相矛盾，故B錯(cuò)誤；C．圖線切線斜率的絕對(duì)值表示電源內(nèi)電阻的阻值，但不能說等于，因?yàn)樾甭实闹禃?huì)隨著坐標(biāo)軸標(biāo)度的選取不同而不同，故C錯(cuò)誤；D．由可知，當(dāng)I=0時(shí)，U=E，即圖線與U軸的截距值等于電源電動(dòng)勢(shì)E，故D正確。故選AD。三、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，共14分）17. （1）在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)小林采用（甲）圖方案，小車的質(zhì)量為222g，應(yīng)該在圖（乙）中選擇________（填寫“鉤碼”、“槽碼”或“砝碼”）作為牽引小車的懸掛重物，請(qǐng)說出選擇理由________；（2）該同學(xué)研究小車質(zhì)量一定時(shí)，加速度與力的關(guān)系，采集了數(shù)據(jù)并在圖象中進(jìn)行了描點(diǎn)，請(qǐng)你在圖（丙）中繪出圖線____。【答案】    ①. 槽碼    ②. 一個(gè)槽碼10g，滿足重物質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，可以多次實(shí)驗(yàn)    ③. 【解析】【詳解】（1）[1][2] 應(yīng)該在圖（乙）中選擇槽碼，因?yàn)橐粋€(gè)槽碼10g，滿足重物質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，則槽碼的重力大小近似等于小車的合力。（3）[3] 利用描點(diǎn)法作圖如圖所示18. 在“導(dǎo)體電阻率的測(cè)量”實(shí)驗(yàn)中，某研究小組粗測(cè)了金屬電阻絲電阻約為10Ω，用刻度尺測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度。（1）如圖a所示，用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑，其測(cè)量值______；（2）測(cè)量金屬電阻絲的電阻，實(shí)驗(yàn)室提供了下列器材：A.電壓表V（量程0~3V~15V，內(nèi)阻約3kΩ和約15kΩ）B.電流表A（量程0~0.6A~3A，已知內(nèi)阻1.0Ω和0.1Ω）C.滑動(dòng)變阻器R（0~5Ω）D.電源E（電動(dòng)勢(shì)為3.0V、內(nèi)阻不計(jì)）、開關(guān)和導(dǎo)線若干為較準(zhǔn)確測(cè)量金屬電阻絲的電阻，要求金屬絲兩端電壓調(diào)節(jié)范圍盡可能大，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，并用實(shí)線代替導(dǎo)線完成如圖b所示實(shí)物電路的連線____；（3）研究小組根據(jù)合理的實(shí)驗(yàn)電路較準(zhǔn)確的測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系上用“·”描點(diǎn)，并繪出了圖線，如圖c所示。測(cè)得金屬絲的電阻R=_____Ω（保留3位有效數(shù)字）；該金屬電阻絲的電阻率的表達(dá)式為_______（用R、L、d等物理量表示）。【答案】    ①. 0.235（0.231~0.238）    ②.     ③. 10.0（9.50~10.0）    ④. 【解析】【詳解】（1）[1]螺旋測(cè)微器的精度為0.01mm，轉(zhuǎn)動(dòng)刻度需估讀到零點(diǎn)壹格，故測(cè)量值為 （0.231~0.238）（2）[2]因電源電動(dòng)勢(shì)為3V，則電壓表選量程為3V，而待測(cè)電阻絲的最大電流為則電流表選0.6A的量程，因電流表的內(nèi)阻已知，故采用電流表的內(nèi)接法可以消除系統(tǒng)誤差；要求金屬絲兩端電壓調(diào)節(jié)范圍盡可能大需要選擇滑動(dòng)變阻器的分壓式接法，故實(shí)物連線如圖所示（3）[3]根據(jù)部分電路的歐姆定律可知即有解得（9.50~10.0） [4]根據(jù)電阻定律有解得四、計(jì)算題（本題共3小題，共34分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫最后答案的不得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案應(yīng)明確寫出數(shù)值和單位）19. 為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，我國(guó)大力發(fā)展以蓄電池為驅(qū)動(dòng)能源的環(huán)保電動(dòng)汽車。某品牌電動(dòng)汽車，當(dāng)它在水平路面上以的速度勻速行駛時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入電流，電壓。已知電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)線圈內(nèi)阻為，在此行駛狀態(tài)下，求：（1）驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出功率；（2）電動(dòng)汽車勻速行駛時(shí)，所受到的阻力。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入功率內(nèi)阻的發(fā)熱功率故電機(jī)的輸出功率（2）電動(dòng)車受到的牽引力電動(dòng)車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受力平衡20. 在豎直平面內(nèi)的玩具“過山車”滑梯由三段線型軌道平滑連接而成，第一段為粗糙直軌道，第二段為內(nèi)壁光滑、外壁粗糙的圓軌道，半徑，與直軌道相切于B點(diǎn)。第三段為水平直軌道，呈粗糙段、光滑段交替排列，每段都為，粗糙段的動(dòng)摩擦因數(shù)為，直軌道與圓軌道相切于點(diǎn)，點(diǎn)與C略錯(cuò)開，如圖所示。為圓軌道的水平半徑，小球中間有孔，孔徑略大于線型軌道的直徑，現(xiàn)將小球穿在軌道上，在直軌道上距離B點(diǎn)x處由靜止開始釋放。當(dāng)時(shí)，小球只能滑到G點(diǎn)，已知直軌道與水平面成，小球可視為質(zhì)點(diǎn)，已知，。求：（1）小球與直軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（2）要使小球完成整個(gè)圓周軌道過程沒有機(jī)械能損失，求x的取值范圍；（3）以第（2）問中的最小x處靜止釋放，在水平直軌道上距離為d處的速度v與d的關(guān)系。【答案】（1）；（2）時(shí)，沒有機(jī)械能損失；（3）見解析【解析】【詳解】（1）從A到G應(yīng)用動(dòng)能定理得（2）無機(jī)械能損失說明與內(nèi)軌擠壓，到達(dá)D點(diǎn)的最小速度為，滿足得從A到D點(diǎn)應(yīng)用動(dòng)能定理得故時(shí)，在圓軌道上運(yùn)動(dòng)都沒有機(jī)械能損失；（3）從D點(diǎn)到停止的過程中，應(yīng)用動(dòng)能定理得故最終停在第6個(gè)粗糙段上。討論：當(dāng)時(shí)（的正整數(shù)），物體在粗糙段，由動(dòng)能定理得解得當(dāng)時(shí)（的正整數(shù)），物體在光滑段，由動(dòng)能定理得得21. 在現(xiàn)代科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)設(shè)備中，常常利用電場(chǎng)來改變或控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng)。如圖甲所示的裝置由加速區(qū)、靜電分析器和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)三部分組成。在發(fā)射源S處靜止釋放比荷未知的正離子，經(jīng)過豎直放置的A、B板間的加速電壓后進(jìn)入電場(chǎng)均勻輻射方向分布的靜電分析器，從C點(diǎn)射入沿半徑為R的圓心角為53°的圓弧做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且從D點(diǎn)射出，經(jīng)從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的P點(diǎn)射入，水平放置的G、H板間距為d，兩板間加上如圖乙的變化電壓，G為正極板，該變化電壓的最大值也為，且周期T遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于離子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，G、H板足夠長(zhǎng)，離子重力不計(jì)，已知，。求：（1）圓弧虛線所在處電場(chǎng)強(qiáng)度E的大??；（2）若離子源S在T時(shí)間內(nèi)均勻發(fā)射N個(gè)正離子，則T時(shí)間內(nèi)在G板上收集到的離子數(shù)n；（3）離子打到G板上的長(zhǎng)度。
 【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）周期T遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于離子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，任一電壓下都可認(rèn)為離子在電場(chǎng)中做勻變速運(yùn)動(dòng)。離子在加速電場(chǎng)中，由動(dòng)能定理得離子在輻向電場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力提供向心力，由牛頓第二定律得聯(lián)立可得（2）離子偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做類斜拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)電壓為時(shí)離子運(yùn)動(dòng)軌跡恰好與G板相切，則加速度為豎直方向上的速度由聯(lián)立可得在每段時(shí)間內(nèi)U與t成線性關(guān)系，打到板上的時(shí)間則T內(nèi)在G板上收集到的離子數(shù)（3）當(dāng)時(shí)，離子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，打到G板上的，水平偏移為當(dāng)電壓為時(shí)，由恰好打到G板時(shí)水平偏移的距離聯(lián)立得則離子打到G板上的長(zhǎng)度   

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