本試卷滿分100分,考試用時(shí)75分鐘。
注意事項(xiàng):
1.答題前,考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)、考場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)填寫在答題卡上。
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)。回答非選擇題時(shí),將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。
3.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回。
4.本試卷主要考試內(nèi)容:人教版必修第一冊(cè),必修第二冊(cè),必修第三冊(cè),
一、選擇題:本題共6小題,每小題4分,共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。
1.某同學(xué)采用平行板電容器測(cè)量材料豎直方向的尺度隨溫度變化的裝置示意圖如圖所示,電容器上極板固定,下極板(與上極板正對(duì))可隨材料尺度的變化上下移動(dòng),兩極板間電壓不變。當(dāng)材料溫度降低時(shí),極板上所帶電荷量變多。下列說法正確的是
A.電容器的電容減小
B.材料豎直方向的尺度減小
C.極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度變大
D.保持降低后的溫度不變,使下極板和材料一起水平向左移動(dòng),可使極板上所帶電荷量繼續(xù)變多
2.某軍事愛好者在實(shí)彈訓(xùn)練場(chǎng)進(jìn)行實(shí)彈射擊。子彈(視為質(zhì)點(diǎn))水平射出的位置到靶的水平距離為 24m,到靶心的豎直高度為3.2cm。忽略空氣阻力,取重力加速度大小g=10m/s2。若子彈射中靶心,則子彈射出的速度大小為
A. 400m/s B. 306m/s C. 200m/s D. 100m/s
3.轎車常用的千斤頂如圖所示,當(dāng)搖動(dòng)把手時(shí),螺紋軸就能迫使千斤頂?shù)膬杀劭繑n,從而將汽車頂起。當(dāng)車輪剛被頂起時(shí)汽車對(duì)千斤頂?shù)膲毫Υ笮?×105N。此時(shí)千斤頂兩臂間的夾角為 120°;下列說法正確的是
A.此時(shí)千斤頂對(duì)汽車的支持力大小為 1×105N
B.此時(shí)千斤頂每臂受到的壓力大小均為 1×105N
C.汽車能被頂起是因?yàn)榍Ы镯攲?duì)汽車的力大于汽車對(duì)千斤頂?shù)牧?br>D.若繼續(xù)搖動(dòng)把手,將汽車頂?shù)酶?,則千斤頂每臂受到的壓力將減小
4.2022年9月27日,木星、地球和太陽(yáng)排在同一直線上,地球位于太陽(yáng)與木星之間,出現(xiàn)了“木星沖日”現(xiàn)象。地球和木星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的方向相同,軌跡都可近似為圓,木星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的318倍,木星的半徑約為地球半徑的11倍,木星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的周期約為地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)周期的12倍。下列說法正確的是
A.木星公轉(zhuǎn)的軌道半徑比地球公轉(zhuǎn)的軌道半徑小
B.木星公轉(zhuǎn)的線速度比地球公轉(zhuǎn)的線速度大
C.木星表面的重力加速度約為地球表面重力加速度的2.6倍
D.下一次出現(xiàn)“木星沖日”現(xiàn)象可能在2024年11月
5.如圖所示,半徑為R、圓心為O的圓位于足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,A、B、C、D為圓周四等分點(diǎn)。圓所在平面與電場(chǎng)方向平行。帶負(fù)電粒子僅在電場(chǎng)力的作用下,依次經(jīng)過A、B、C三點(diǎn),且在A、C兩點(diǎn)的速度大小相等。O、B 兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UOB>0。下列說法正確的是
A.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為
B.粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡可能與圓周重合
C.無論怎么改變粒子在 A 點(diǎn)的速度,粒子都不可能依次經(jīng)過A、O、C三點(diǎn)
D.改變粒子在 A 點(diǎn)的速度,粒子可能依次經(jīng)過A、D、C三點(diǎn)
6.某次野外拍攝時(shí)拍到了青蛙捕食昆蟲的有趣畫面:如圖所示,一只青蛙在離水面高1m的C洞潛伏。某時(shí)刻,一只昆蟲喝完水后從B點(diǎn)開始沿著一根與水面之間夾角為53°的樹干AB以v1=0.5m/s勻速上行,A點(diǎn)比水面高1.8m;與此同時(shí),青蛙以v2=3m/s水平跳出。已知青蛙捕食時(shí),舌頭能伸出5cm。取重力加速度大小g=10m/s2??諝庾枇Σ挥?jì)。sin53°=0.8,則下列說法正確的是
A.青蛙此次捕食不成功
B.青蛙落水點(diǎn)到 B點(diǎn)的距離等于0.15m
C.青蛙捕到昆蟲時(shí),青蛙速度的最小值約為 7m/s
D.青蛙捕到昆蟲時(shí),青蛙速度的最小值約為 7m/s
二、選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,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)的得0分。
7.法拉第認(rèn)為磁能生電,若閉合線圈按下列選項(xiàng)中的方式在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),則閉合線圈中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是
8.甲、乙兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)在同一條直線上運(yùn)動(dòng),它們相對(duì)同一參考點(diǎn)的位移(x)隨時(shí)間(t)變化的圖像如圖所示,其中乙的圖線是頂點(diǎn)坐標(biāo)為(0,-3)且關(guān)于縱軸對(duì)稱的拋物線的一部分,則在0~3s內(nèi),下列說法正確的是
A.甲質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度大小為2m/s
B.乙質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中速度方向發(fā)生了變化,且 t=3s時(shí)與甲質(zhì)點(diǎn)相遇
C.乙質(zhì)點(diǎn)的加速度大小為 2m/s2
D.從開始運(yùn)動(dòng)到第一次相遇的過程中,甲、乙相距的最遠(yuǎn)距離為3.5m
9.電子被加速器加速后轟擊重金屬靶時(shí),會(huì)產(chǎn)生射線,可用于放射治療?,F(xiàn)用一直線加速器來加速質(zhì)子,使其從靜止開始被加速到1.0×107m/s。已知加速電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為1.3×105N/C,質(zhì)子的質(zhì)量為 2.67×10-27kg。電荷量為1.6×10-19C。則下列說法正確的是
A.加速過程中質(zhì)子的電勢(shì)能增加B.質(zhì)子受到的電場(chǎng)力大小約為 2×10-15N
C.質(zhì)子加速需要的時(shí)間約為8×10-7sD.加速器加速的直線長(zhǎng)度約為4m
10.傾角=37°的傳送帶以大小v0=4m/s的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),一質(zhì)量 m=4kg的煤塊(視為質(zhì)點(diǎn))無初速度地從傳送帶底端滑到 ?=3m的頂端,煤塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.8,取重力加速度大小 g=10m/s2,sin37°=0.6,cs37°=0.8,傳送帶的傳送輪的大小不計(jì),不考慮傳送帶的電機(jī)發(fā)熱消耗的能量,則
A.煤塊加速階段的加速度大小為0.4m/s2
B.煤塊在傳送帶上留下的痕跡長(zhǎng)度為15m
C.煤塊到達(dá)傳送帶頂端時(shí)的速度大小為1m/s
D.傳送帶因傳送煤塊而多消耗的電能為51.2J
三、非選擇題:本題共5小題,共56分。
11.(7分)某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律,正確操作后獲得如圖乙所示的一條紙帶。他用刻度尺測(cè)得紙帶上自0點(diǎn)到連續(xù)點(diǎn)1、2、3、4、5、6的距離分別為d1 =2.15cm,d2=4.35cm,d3=6.60cm,d4=8.89cm,d5=11.24cm,d6=13.69cm。電火花計(jì)時(shí)器所接電源的頻率f=50Hz
(1)打點(diǎn)3時(shí)小車的速度大小為 m/s,小車運(yùn)動(dòng)過程中的加速度大小為 m/s2(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)
(2)如果當(dāng)時(shí)電源的頻率,而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道,由此引起的系統(tǒng)誤差將使加速度的測(cè)量值比實(shí)際值偏 (填“大”或“小”)。
12.(9分)某大型機(jī)械廠里用來稱重的電子吊秤如圖甲所示,其中稱重的關(guān)鍵元件是拉力傳感器,其工作原理是:在掛鉤上掛上重物,拉力傳感器中拉力敏感電阻絲在拉力F的作用下發(fā)生形變,拉力敏感電阻絲的電阻 RL也隨著發(fā)生變化,再經(jīng)過相應(yīng)的測(cè)量電路把這一電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)(電壓或電流),從而完成將重物的重力變換為電信號(hào)的過程。
某同學(xué)找到了一根拉力敏感電阻絲,其阻值 RL隨拉力F 變化的關(guān)系圖像如圖乙所示,該同學(xué)按圖丙所示的電路制成了一個(gè)簡(jiǎn)易“吊秤”。其中電阻絲接在A、B兩接線柱之間,通過光滑絕緣滑環(huán)可將重物吊起。電阻絲的長(zhǎng)度和橫截面積的變化均可忽略不計(jì)。連接好實(shí)驗(yàn)電路,閉合開關(guān)S。
(1)滑環(huán)下不吊重物時(shí),調(diào)節(jié)電阻箱,當(dāng)電流表為某一合適示數(shù)I時(shí),電阻箱的示數(shù)如圖丁所示,則此時(shí)電阻箱接入電路的阻值 R?= Ω; 滑環(huán)下吊上待測(cè)重物,穩(wěn)定后,測(cè)出電阻絲與豎直方向的夾角為θ,調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表的示數(shù)仍為I,此時(shí)電阻箱的示數(shù)為 R2。
(2)若在實(shí)驗(yàn)的過程中不慎將靈敏毫安表燒壞,現(xiàn)只有量程為2mA、內(nèi)阻為80Ω的電流表和一些定值電阻可供選擇。為了使實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行,該同學(xué)決定改裝電流表,將2mA的量程擴(kuò)大至10mA.改裝的方法是將此電流表與阻值為 Ω的定值電阻 (填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)。
(3)設(shè)RL?F圖像的斜率為k,則待測(cè)重物的質(zhì)量的表達(dá)式為 M= (用R1、R2,θ、k,重力加速度大小g表示)。
13.(10分)在如圖所示的電路中, R?=6Ω,R?=3Ω,R?=4Ω,R?=5Ω,R?=7Ω,C=30μF,A、B兩端的電壓 U=18V。電壓表和電流表均為理想電表。電路穩(wěn)定后,求:
(1)電流表、電壓表的示數(shù);
(2)電容器極板所帶的電荷量 Q。
14.(14分)如圖所示,在電場(chǎng)強(qiáng)度大小 E=2×103V/m豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有一光滑半圓形絕緣軌道 QPN與一水平絕緣軌道MN 在 N點(diǎn)相切,半圓形軌道平面與電場(chǎng)線平行,其半徑 R=40cm,N為半圓形軌道最低點(diǎn),P為QN 圓弧的中點(diǎn)。一電荷量 q=1×10-4C,質(zhì)量 m=10g帶負(fù)電的滑塊(視為質(zhì)點(diǎn))與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù) μ=0.2,位于 N 點(diǎn)右側(cè) d=3m的M處,取重力加速度大小g=10m/s2.不計(jì)空氣阻力。
(1)若滑塊剛好能到 N處,求其初速度大小v0;
(2)若滑塊恰能運(yùn)動(dòng)到半圓軌道的最高點(diǎn)Q,求其在水平軌道上的落點(diǎn)到 N點(diǎn)的距離x;
(3)求滿足(2)條件的滑塊通過 P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小F。
15.(16分)傾角為θ的固定斜面與足夠長(zhǎng)的水平地面平滑連接,表面光滑的滑塊A 從斜面上距水平地面高h(yuǎn) 處由靜止釋放,之后與靜止在水平地面上的滑塊B(位置并不固定)發(fā)生正碰,滑塊A 反彈后沖上斜面,之后每次都是滑塊B 停下來后滑塊A 才與之碰撞。已知滑塊B與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù) μ=18,兩滑塊每次碰撞時(shí)間極短且碰撞前、后兩滑塊的速度大小都等于碰前滑塊A速度的一半,重力加速度大小為g。
(1)求滑塊 A 第一次碰撞前的速度大小 U。;
(2)求滑塊 B在水平地面上滑動(dòng)痕跡的最大長(zhǎng)度xmax。
(3)若要每次都是滑塊B 停下來后滑塊A 才與之碰撞,則斜面的傾角θ需要滿足怎樣的條件?
高三物理試卷參考答案
1. C
【解析】本題考查平行板電容器,目的是考查學(xué)生的推理論證能力。電容器兩極板間電壓不變,極板上所帶電荷量變多,由 C=QU知電容增大,由 C=εrS4πkd可知,電容器兩極板間距離減小,則材料豎直方向的尺度增大,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;電容器兩極板間電壓不變,兩極板間距離減小,由 E=Ud分析可知極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度變大,選項(xiàng)C正確;保持降低后的溫度不變,使下極板和材料一起水平向左移動(dòng),由 C=εrS4πkd可知,電容器的電容減小,由 C=QU知,極板上所帶電荷量變少,選項(xiàng) D錯(cuò)誤。
2. B
【解析】本題考查平拋運(yùn)動(dòng),目的是考查學(xué)生的推理論證能力。子彈射出后做平拋運(yùn)動(dòng),在豎直方向有 ?=12gt2,在水平方向有x=vt,解得 v=gx22?=300m/s,選項(xiàng) B正確。
3. D
【解析】本題考查物體平衡,目的是考查學(xué)生的創(chuàng)新能力。車輪剛被頂起時(shí),千斤頂兩臂支持力的合力為千斤頂對(duì)汽車的支持力,故汽車對(duì)千斤頂?shù)膲毫Υ笮?×105 N,選項(xiàng) A、C錯(cuò)誤;兩臂夾角為120°時(shí),由力的合成可知千斤頂每臂受到的壓力大小為2×105N,選項(xiàng) B錯(cuò)誤;繼續(xù)搖動(dòng)把手,將汽車頂?shù)酶?,千斤頂兩臂夾角減小,每臂受到的壓力減小,選項(xiàng)D正確。
4. C
【解析】本題考查萬有引力定律,目的是考查學(xué)生的推理論證能力。木星公轉(zhuǎn)周期比地球的公轉(zhuǎn)周期大,由 T=2πr3GM可知木星公轉(zhuǎn)的軌道半徑比地球公轉(zhuǎn)的軌道半徑大,選項(xiàng) A錯(cuò)誤;又根據(jù) v=(πMr,可知木星公轉(zhuǎn)的線速度比地球公轉(zhuǎn)的線速度小,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;根據(jù)地球表面 g=GMR2,木星表面 g'=G×318M11R2,解得 g'g≈2.6,選項(xiàng)C正確;由( ω?ω't=2π,可得“木星沖日”的時(shí)間間隔 t=TT'T'?T=1×1212?1年=1.1年,距下次“木星沖日”所需的時(shí)間約為401.5天,下一次出現(xiàn)“木星沖日”現(xiàn)象可能在2023年11月,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
5. C
【解析】本題考查靜電場(chǎng),目的是考查學(xué)生的模型建構(gòu)能力。帶電粒子經(jīng)過A、C兩點(diǎn)時(shí)速度大小相等,則A、C兩點(diǎn)的連線為等勢(shì)線,O點(diǎn)也在其上,又 UOB>0,,即O點(diǎn)電勢(shì)大于B點(diǎn)電勢(shì),則電場(chǎng)線方向由O點(diǎn)指向 B點(diǎn),勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小 E=Ud=UσBR,選項(xiàng) A錯(cuò)誤;粒子帶負(fù)電,則粒子所受電場(chǎng)力方向始終沿B→O方向,不可能做圓周運(yùn)動(dòng),選項(xiàng) B錯(cuò)誤;粒子做曲線運(yùn)動(dòng),所受的合力方向要指向曲線凹側(cè),故粒子不可能依次經(jīng)過A、O、C三點(diǎn)或A、D、C三點(diǎn),選項(xiàng) C正確、D錯(cuò)誤。
6. D
【解析】本題考查平拋運(yùn)動(dòng),目的是考查學(xué)生的創(chuàng)新能力。以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn),OB、OA為x、y軸建立坐標(biāo)系。AB直線方程為 y=?43x+1.8.青蛙從C洞平拋至速度方向與AB 平行, tan53°=vyv2得 vy=4m/s,又平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上是自由落體運(yùn)動(dòng),則 vy=gt,,故 t=0.4s ,平拋運(yùn)動(dòng)下降高度?=12gt2=0.8m,水平位移。 x=v?t=1.2m,,則青蛙在平拋運(yùn)動(dòng)過程中過點(diǎn) M(1.2,0.2)。M點(diǎn)在AB上且曲線在M點(diǎn)的切線恰與AB 平行故曲線與AB 相切于M點(diǎn)。昆蟲從B沿 BA 方向爬行距離: s=v?t=0.2m。。直角△MNB中MN=0.2m,BM=0.25m,BN=0.15m。故t=0.4s時(shí)青蛙和昆蟲都在AB直線上相距BM-s=0.05m,在青蛙捕食舌頭伸長(zhǎng)范圍內(nèi),故可以捕食成功,選項(xiàng) A錯(cuò)誤;落水點(diǎn)與 B點(diǎn)的距離小于 NB=0.15m,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;青蛙在M點(diǎn)的速度大小 vM=v22+vy2=5m/s,選項(xiàng) C錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確。
7. AB
【解析】本題考查磁通量,目的是考查學(xué)生的理解能力。在題圖 A中,圖示狀態(tài)φ=0,閉合線圈轉(zhuǎn)90°的過程中φ增大,因此磁通量發(fā)生變化;在題圖B中離長(zhǎng)直導(dǎo)線越遠(yuǎn)磁場(chǎng)越弱,磁感線越稀,所以當(dāng)線圈遠(yuǎn)離導(dǎo)線時(shí),線圈中磁通量不斷變??;在題圖C中,一定要把條形磁鐵周圍的磁感線空間分布圖弄清楚,在圖示位置,線圈中的磁通量為零,在線圈向下移動(dòng)的過程中,線圈的磁通量一直為零,磁通量不變;在題圖D中,隨著線圈的轉(zhuǎn)動(dòng),B與S都不變,所以φ=BS始終不變;若閉合線圈中的磁通量發(fā)生變化,則閉合線圈中有感應(yīng)電流,選項(xiàng) A、B正確。
8. AC
【解析】本題考查x—t圖像,目的是考查學(xué)生的推理論證能力。由題圖可知,甲質(zhì)點(diǎn)的速度大小 v=ΔxΔt?6?03m/s=2m/s,甲做勻速直線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng) A正確;由題圖可知,乙質(zhì)點(diǎn)沿正向做直線運(yùn)動(dòng),其速度方向不變,且t=3s時(shí)與甲質(zhì)點(diǎn)相遇,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;乙的圖線是頂點(diǎn)坐標(biāo)為(0,-3)且關(guān)于縱軸對(duì)稱的拋物線的一部分,由題圖可知乙在0~3s內(nèi)的位移大小為9m,設(shè)乙的加速度大小為a,有 x=12at2?3m,解得 a=2m/s2,選項(xiàng)C正確;開始時(shí),甲質(zhì)點(diǎn)的速度大于乙質(zhì)點(diǎn)的速度,可知二者速度相等時(shí),甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)相距最遠(yuǎn),有v=at,解得 t=va=1s,最遠(yuǎn)的距離 Δxmax=vt?12at2+3m=4m,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
9. CD
【解析】本題考查帶電粒子的加速,目的是考查學(xué)生的創(chuàng)新能力。電場(chǎng)力對(duì)質(zhì)子做正功,質(zhì)子的電勢(shì)能減少,選項(xiàng) A 錯(cuò)誤;質(zhì)子受到的電場(chǎng)力大小 F=qE≈2×10?1?N,選項(xiàng) B錯(cuò)誤;質(zhì)子的加速度大小 a=Fm≈1.2×1013m/s2,加速時(shí)間 t=va≈8×10?7s,選項(xiàng)C正確;加速器加速的直線長(zhǎng)度 x=v22a≈4m,選項(xiàng)D正確。
10. AD
【解析】本題考查傳送帶,目的是考查學(xué)生的模型建構(gòu)能力。由牛頓第二定律有μmgcsθ-mgsinθ=ma,解得煤塊加速階段的加速度大小 a=0.4m/s2,選項(xiàng) A正確;傳送帶底端到頂端的距離 s=?sinθ=5m,若煤塊一直向上加速,則有 v2=2as,解得煤塊到達(dá)傳送帶頂端時(shí)的速度大小v=2m/s2s=10m,故煤塊在傳送帶上留下的痕跡長(zhǎng)度為10m,選項(xiàng) B、C錯(cuò)誤;傳送帶因傳送煤塊而多消耗的電能 E=mg?+12mv2+μmgcsθ×(L-s)=51.2 J,選項(xiàng)D正確。
11.(1)1.14 (2分) 1.19 (3分)
(2)小 (2分)
【解析】本題考查探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律,目的是考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。
(1)電火花計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期 T=1f=0.02s,打點(diǎn) 3時(shí)小車的速度大小 v3=d4?d22T≈1.14m/s;根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式可得,小車運(yùn)動(dòng)過程中的平均加速度大小a=d6?d3?d33T2=1.19m/s2。
(2)如果當(dāng)時(shí)電源的頻率 f'=55Hz,會(huì)導(dǎo)致打點(diǎn)周期變短,根據(jù) a=ΔxT2可知真實(shí)的加速度偏大,則加速度的測(cè)量值比實(shí)際值偏小。
12.(1)159.0 (2分)
(2)20 (2分) 并聯(lián) (2分)
(3)2R1?R2csθgk(3分)
【解析】本題考查電表的改裝和歐姆定律,目的是考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。
(1)電阻箱接入電路的阻值R?=1×100Ω+5×10Ω+9×1Ω+0×0.1Ω=159.0Ω。
(2)電流表擴(kuò)大量程,應(yīng)是并聯(lián)一個(gè)較小的電阻,依題意有R:100Ω=2mA:(10mA-2mA),解得 R=20Ω。
(3)根據(jù)歐姆定律,依題意有 E=IR1+R0+R其他,E=IR2+R'+R其他。其中R0、R'分別為電阻絲掛上重物前后兩次的電阻,R其他為電路中其余部分的電阻,則有 R'?R?=R??R?=kF,2Fcsθ=Mg,解得 M=2R1?R2csθkg。
13.【解析】本題考查含電容器的電路,目的是考查學(xué)生的推理論證能力。
(1)作出等效電路,R?、R?、R?串聯(lián)后與R?并聯(lián),通過R?的電流可認(rèn)為等于0,則A、B兩點(diǎn)間的等效電阻 R=R1R2+R3+R4R1+R2+R3+R4(1分)
解得R=4Ω (1分)
由歐姆定律可知,電流表的示數(shù) I=UR(1分)
解得 I=4.5 A (1分)
電壓表的示數(shù)等于 R4 兩端的電壓,R4 中電流
I4=UR2+R3+R4(1分)
又 U?=I?R?(1分)
解得 U?=7.5V。(1分)
(2)電容器兩極板間的電壓 Uc=I4R2+R3(1分)
又Q=CUc (1分)
解得 Q=3.15×10??C。(1分)
14.【解析】本題考查靜電場(chǎng),目的是考查學(xué)生的模型建構(gòu)能力。
(1)由動(dòng)能定理有 μmg+qEd=0?12mv02(2分)
解得 v?=6m/s。(1分)
(2)設(shè)滑塊到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)的速度大小為vQ,由牛頓第二定律得
mg+qE=mvQ2R(2分)
解得 vQ=23m/s(1分)
滑塊過 Q點(diǎn)后做類平拋運(yùn)動(dòng),有
2R=12at2,其中 a=mg+qEm(1分)
x=vQt (1分)
解得x=0.8m。 (1分)
(3)設(shè)滑塊到達(dá) P點(diǎn)時(shí)的速度大小為vp,由動(dòng)能定理有?mg+qER=12mvQ2?12mvP2(2分)
在 P點(diǎn)時(shí),由牛頓第二定律有 F'=mvP2R(1分)
解得 F'=0.9N(1分)
由牛頓第三定律得,滑塊通過 P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小 F=F'=0.9N。(1分)
15.【解析】本題考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用,目的是考查學(xué)生的創(chuàng)新能力。
(1)滑塊A 在斜面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),有
v02=2gsinθ?sinθ(2分)
解得 v0=2g?。(2分)
(2)滑塊A、B第1次碰撞后,兩滑塊的速度大小均為 v02,第2次碰撞后,兩滑塊的速度大小均為 264,所以滑塊A、B第n次碰撞后兩滑塊的速度大小均為 v02n,則有
v02n2=2μgxn(2分)
解得 xn=?22n?3(2分)
每次碰后滑塊 B移動(dòng)的距離構(gòu)成的數(shù)列為等比數(shù)列,有
xmax=x1+x2+x3+?+xn+?(2分)
解得 xmax=8?3。(2分)
(3)設(shè)最初滑塊 B距斜面底端的距離為 LI0),,第一次碰撞后,滑塊B剛好停止時(shí)滑塊A與之碰撞,此為臨界條件。設(shè)滑塊 B第一次碰撞后到停止運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間為t,則有
v02=μgt(1分)
2L+x1v02+v0gsinθ=t(1分)
解得 L=???2sinθ(1分)
所以0

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