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文檔簡介
機(jī)密★啟用前
2024?2025學(xué)年度蘇錫常鎮(zhèn)四市高三教學(xué)情況調(diào)研(一)
物理
注意事項(xiàng):
考生在答題前請認(rèn)真閱讀本注意事項(xiàng)
1.本試卷包含選擇題和非選擇題兩部分??忌痤}全部答在答題卡上,答在本試卷上無效。全
卷共16題,本次考試時間為75分鐘,滿分100分。
2.答選擇題必須用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動,請用橡皮擦干凈
后,再選涂其它答案。答非選擇題必須用書寫黑色字跡的0.5毫米簽字筆寫在答題卡上的指定
位置,在其它位置答題一律無效。
3.如需作圖,必須用2B鉛筆繪、寫清楚,線條、符號等須加黑、加粗。
一、單項(xiàng)選擇題:共11題,每題4分,共44分。每題只有一個選項(xiàng)最符合題意。
1.太陽中存在一種核反應(yīng):+下列說法正確的是()
A.:He中有兩個中子B.;He中有四個中子
C.X為質(zhì)子D.X為電子
2.2024年H月,中國自主研制的殲35A隱形戰(zhàn)斗機(jī)在珠海航展亮相。表演中戰(zhàn)斗機(jī)沿著一段圓弧從M到
N加速拉升,關(guān)于殲35A所受合力的方向,下圖中可能正確的是()
3.某電視節(jié)目上一男子表演“獅吼功”一一用聲音震碎玻璃杯。關(guān)于這一現(xiàn)象,下列說法中正確的是()
A.聲音頻率越低越容易震碎玻璃杯B.聲音頻率越高越容易震碎玻璃杯
C.需要很大的音量才能震碎玻璃杯D.在適當(dāng)?shù)念l率下無需很大的音量就能震碎玻璃杯
4.如圖所示為某帶電體周圍的電場線及等勢面,。、6、c是電場中的三個位置,其電場強(qiáng)度大小分別為紇、
/、紇,電勢分別為以、分、<PcO則()
A.Ea>Eb>Ec
B.(Pa<<Pb<<Pe
C.在6點(diǎn)由靜止釋放電子,電子將沿電場線靠近帶電體
D.在6點(diǎn)由靜止釋放電子,電子將沿電場線遠(yuǎn)離帶電體
5.如圖所示為“插針法測玻璃磚折射率”實(shí)驗(yàn)中的一個場景。接下來再插一根針,應(yīng)使它同時擋住圖中的
()
A.a、bB.c>d
C.a、cD.a、b、c、d
6.如圖所示為玻爾的氫原子電子軌道示意圖。一群處于〃=4能級的原子向低能級躍遷,下列說法中正確的
是()
A.一共能產(chǎn)生3種不同的光子
B.一共能產(chǎn)生4種不同的光子
C.其中從能級72=4躍遷到〃=1產(chǎn)生的光子動量最小
D.其中從能級”=4躍遷到〃=1產(chǎn)生的光子能量最大
7.2024年6月,“嫦娥六號”實(shí)現(xiàn)世界首次月球背面自動采樣返回,采回樣品質(zhì)量1935.3g。己知月球和地
球的質(zhì)量之比為。,半徑之比為6。下列說法中正確的是()
A.月球與地球的第一宇宙速度之比為f
b
B.月球與地球的第一宇宙速度之比為,
C.所采樣品在月球與在地球上的重力之比為區(qū)
b
D.所采樣品在月球與在地球上的重力之比為言
8.某科技小組利用彈性繩網(wǎng)模擬火箭回收。如圖所示,“口”字形的繩網(wǎng)四個角各用一根彈性繩索拉住,
繩索另一端固定在立柱上。將火箭模型從某高處釋放,在接觸繩網(wǎng)后下降直至最低點(diǎn)的過程中,下列說法
中正確的是()
A.火箭模型接觸繩網(wǎng)立即減速B.火箭模型在最低點(diǎn)所受合力為0
C.火箭模型接觸繩網(wǎng)后先失重后超重D.繩網(wǎng)對火箭模型先做正功后做負(fù)功
9.某興趣小組利用如圖所示裝置研究光的波動性,A處為狹縫片,B處為光強(qiáng)傳感器,光從A的正上方向
下射向B。僅改變一個量,先后在電腦上獲得的光強(qiáng)關(guān)于位置分布的圖像如圖中甲、乙所示,下列判斷中
可能正確的是()
A.N處為單縫,甲圖對應(yīng)的縫寬小B./處為單縫,甲圖對應(yīng)的光源頻率高
C./處為雙縫,甲圖對應(yīng)的雙縫間距大D./處為雙縫,甲圖對應(yīng)的N2距離大
10.質(zhì)量為M的半圓形凹槽靜置在光滑水平面上,質(zhì)量為加的光滑小球靜止在凹槽底部。初始時刻給小球
一個水平初速度%,計算機(jī)模擬得到小球的部分軌跡如圖,已知圖中軌跡頂點(diǎn)與凹槽端口等高,則(
B僅增大M值后重新模擬,小球能飛離凹槽
C.長時間觀察,有些時間段內(nèi)凹槽對地向左運(yùn)動
D.小球從圖中/到2運(yùn)動過程中,凹槽先加速后減速
11.如圖所示,兩根足夠長光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面成0=30°,導(dǎo)軌上放置兩根質(zhì)量均為加、電阻均為
R的導(dǎo)體棒。6、cd,導(dǎo)軌電阻不計,并處在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場中。f=0時刻,在成棒上施加一沿
導(dǎo)軌平面向上大小為7"g的恒力,同時釋放cd棒。下列圖像中,。、V、X、£時分別為棒的加速度、速
度、位移和機(jī)械能,E為湖、cd棒組成系統(tǒng)的機(jī)械能,可能正確的是()
二、非選擇題:共5題,計56分。其中第12題一第16題解答時請寫出必要的文字說明、方
程式和重要的演算步驟,只寫出最后答案的不能得分;有數(shù)值計算時,答案中必須明確寫出
數(shù)值和單位。
12.小明利用某手機(jī)軟件研究向心加速度,如圖1所示??嚲o細(xì)線,將手機(jī)拉開某一角度后由靜止釋放,使
之繞水平懸梁AB擺動至最低點(diǎn),細(xì)線碰到水平擋桿CD后繼續(xù)擺動,在手機(jī)軟件上觀察記錄細(xì)線碰擋桿后
瞬間手機(jī)的向心加速度大小。,測量手機(jī)上邊緣到擋桿CD的距離改變CD的高度,將手機(jī)拉開到同一
角度后由靜止釋放,重復(fù)實(shí)驗(yàn)。
8
6
0V
圖1圖2
(1)某次實(shí)驗(yàn)測量1時,毫米刻度尺的0刻度對齊擋桿的下邊緣,手機(jī)上邊緣對應(yīng)刻度尺位置如圖2所
示,則1=cm。
(2)已知手機(jī)軟件的x、八z三個正方向如圖3所示,則小明在該實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該讀取(選填
X“、"z")軸加速度的數(shù)據(jù)。
(3)根據(jù)得到的數(shù)據(jù)由電腦描點(diǎn)作出圖,數(shù)據(jù)擬合獲得圖像及表達(dá)式如圖4所示,則該圖線斜率表
a
示的物理意義為
(4)小明認(rèn)為圖像不過原點(diǎn)的原因,是手機(jī)加速度傳感器位置在手機(jī)上邊緣的下方某距離所致。根據(jù)圖
4估計該距離約為cm。
(5)在操作過程中,手機(jī)每次拉開的角度都需要與第一次相同,請說明理由。
13.如圖所示,一單匝矩形線框面積為S,電阻為r,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為3的勻強(qiáng)磁場中以角速度o繞OO'軸
勻速轉(zhuǎn)動。已知外電路電阻為R,求:
IO
(1)該電路中電動勢的最大值號;
(2)電阻R的電功率P。
14.如圖所示,一開口長頸薄壁玻璃瓶,瓶身長度為4L,橫截面積為4S,瓶頸長度為2£,橫截面積為S。
現(xiàn)將一長度為工的輕質(zhì)軟木塞從瓶口處緩慢塞入瓶頸,直至軟木塞下表面恰好到達(dá)瓶身和瓶頸的交界處,
撤去外力,此后軟木塞保持靜止?fàn)顟B(tài)。在此過程中瓶內(nèi)氣體溫度始終不變,且沒有漏氣。已知大氣壓強(qiáng)為
po,求撤去外力后:
(1)瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)的大小”;
(2)軟木塞和瓶頸之間摩擦力的大小力。
15.如圖所示,一長度£=25m的傳送帶以-8m/s的速度順時針傳動,傳送帶左右兩側(cè)均與光滑水平平臺平
滑連接。左側(cè)水平面上有一質(zhì)量%=0.92kg的木塊,其與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)〃=0.4,右側(cè)平臺均勻排
列5個質(zhì)量M=3kg的鐵塊。一質(zhì)量"m=0.08kg的子彈以vo=2OOm/s的速度射向木塊并留在木塊內(nèi),假設(shè)木
塊(含子彈)與鐵塊、鐵塊之間均發(fā)生彈性正碰,取g=10m/s2。求:
(1)子彈打入木塊"U過程中系統(tǒng)損失的動能£損;
(2)木塊第一次到達(dá)傳送帶右端B點(diǎn)時速度的大小v1;
(3)全過程木塊與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的總熱量0。
JT
16.如圖所示,平面直角坐標(biāo)系xQy內(nèi),過原點(diǎn)的直線/與+x軸的夾角為p(0<夕<7),將),軸右側(cè)分成
上下兩個區(qū)域I和II。I區(qū)(含+?軸)中有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為8。II區(qū)有垂直紙面
方向的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度可調(diào)。現(xiàn)將一個質(zhì)量為%、電量為+?的帶電粒子P從。點(diǎn)沿+y方向以初速度
處射出,帶電粒子重力不計。
(1)若使II區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度為0,求P到達(dá)x軸的位置;
(2)若使P不能到達(dá)x軸,求H區(qū)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿足的條件;
(3)將II區(qū)磁場調(diào)成與I區(qū)相同,并使整個空間均勻分布黏性介質(zhì)。P仍從。點(diǎn)沿+y方向以初速度為射
出,運(yùn)動中受到大小正比于速率(比例系數(shù)為常數(shù)左,未知)、方向與速度反向的介質(zhì)阻力作用,且P速度
第一次沿一y方向的位置在直線/上。求比例系數(shù)k的大小及粒子最終停止的位置坐標(biāo)。
參考答案
一、單項(xiàng)選擇題:共11題,每題4分,共44分。每題只有一個選項(xiàng)最符合題意。
1.太陽中存在一種核反應(yīng):+下列說法正確的是()
A.:He中有兩個中子B.;He中有四個中子
C.X為質(zhì)子D.X為電子
【答案】A
【解析】
【詳解】AB.由于;He的質(zhì)子數(shù)為2,質(zhì)量數(shù)為4,則中子數(shù)為2,故A正確,B錯誤;
CD.根據(jù)核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒可得,X的電荷數(shù)是0,質(zhì)量數(shù)為1,所以X為中子,故CD錯
誤。
故選Ao
2.2024年11月,中國自主研制的殲35A隱形戰(zhàn)斗機(jī)在珠海航展亮相。表演中戰(zhàn)斗機(jī)沿著一段圓弧從M到
N加速拉升,關(guān)于殲35A所受合力的方向,下圖中可能正確的是()
【答案】C
【解析】
【詳解】做曲線運(yùn)動的物體受合外力方向指向軌跡的凹側(cè),速度方向沿軌跡的切線方向,因加速爬升,則
合外力方向與速度方向夾角為銳角。
故選C。
3.某電視節(jié)目上一男子表演“獅吼功”一一用聲音震碎玻璃杯。關(guān)于這一現(xiàn)象,下列說法中正確的是()
A.聲音頻率越低越容易震碎玻璃杯B.聲音頻率越高越容易震碎玻璃杯
C.需要很大的音量才能震碎玻璃杯D.在適當(dāng)?shù)念l率下無需很大的音量就能震碎玻璃杯
【答案】D
【解析】
【詳解】發(fā)生共振的條件是驅(qū)動力的頻率等于物體的固有頻率,用聲音震碎玻璃杯是聲音的頻率與玻璃杯
的固有頻率相等,使玻璃杯發(fā)生共振,從而使玻璃杯碎裂,與音量的大小無關(guān)。
故選D。
4.如圖所示為某帶電體周圍的電場線及等勢面,°、6、c是電場中的三個位置,其電場強(qiáng)度大小分別為紇、
/、Ec,電勢分別為久、必、鞏。則()
A.Ea>Eb>Ec
B.(Pa<(Pb<(Pc
C.在6點(diǎn)由靜止釋放電子,電子將沿電場線靠近帶電體
D.在6點(diǎn)由靜止釋放電子,電子將沿電場線遠(yuǎn)離帶電體
【答案】B
【解析】
【詳解】A.在等勢線密的地方電場線也密,電場強(qiáng)度越大,由圖可知,0處等勢線最疏,。處等勢線最
密,所以紇〈耳,(耳
B.由于沿電場線方向電勢降低,所以勿<%<6
故B正確;
CD.在6點(diǎn)由靜止釋放電子,電子將受到與場強(qiáng)方向相反的電場力,將靠近帶電體,但其軌跡不沿電場
線,故CD錯誤。
故選B。
5.如圖所示為“插針法測玻璃磚折射率”實(shí)驗(yàn)中的一個場景。接下來再插一根針,應(yīng)使它同時擋住圖中的
()
A.a、bB.c、d
C.Q、cD.a、b、c、d
【答案】B
【解析】
【詳解】a、6兩枚針確定入射光線,c、d是a、b兩枚針在外側(cè)所看到的虛像,為了確定最終的折射光
線,接下來再插一根針,應(yīng)使它同時擋住圖中的c、心
故選B。
6.如圖所示為玻爾的氫原子電子軌道示意圖。一群處于〃=4能級的原子向低能級躍遷,下列說法中正確的
是()
〃=1
〃=2
A.一共能產(chǎn)生3種不同的光子
B.一共能產(chǎn)生4種不同的光子
C.其中從能級〃=4躍遷到〃=1產(chǎn)生的光子動量最小
D.其中從能級〃=4躍遷到”=1產(chǎn)生的光子能量最大
【答案】D
【解析】
【詳解】AB.一群處于〃=4能級的原子向低能級躍遷,一共能產(chǎn)生6種不同的光子,AB錯誤;
CD.光子能量與氫原子能級差成正比,由氫原子的能級公式可知,從能級〃=4躍遷到〃=1產(chǎn)生的光子能
h
量最大,因而輻射光子的能量(頻率)也最大,對應(yīng)的波長最小,根據(jù)夕=丁,因此從能級〃=4躍遷到〃
2
1產(chǎn)生的光子的動量也最大,故C錯誤,D正確。
故選D。
7.2024年6月,“嫦娥六號”實(shí)現(xiàn)世界首次月球背面自動采樣返回,采回樣品質(zhì)量1935.3g。已知月球和地
球的質(zhì)量之比為。,半徑之比為6。下列說法中正確的是()
A.月球與地球的第一宇宙速度之比為巴
D
B.月球與地球的第一宇宙速度之比為,
C.所采樣品在月球與在地球上的重力之比為區(qū)
D
D.所采樣品在月球與在地球上的重力之比為A
【答案】D
【解析】
【詳解】AB.根據(jù)題意,由萬有引力提供向心力有絲1=用匕
R2R
GM
解得第一宇宙速度v=
則月球與地球的第一宇宙速度之比為強(qiáng)=
”地
故AB錯誤;
GMm
CD.由萬有引力等于重力有=mg
GM
解得星球表面的重力加速度為g=
月
則月球與地球的表面的重力加速度之比為qg=三a
g地匕
則所采樣品在月球與在地球上的重力之比為言,故C錯誤,D正確。
故選D。
8.某科技小組利用彈性繩網(wǎng)模擬火箭回收。如圖所示,“口”字形的繩網(wǎng)四個角各用一根彈性繩索拉住,
繩索另一端固定在立柱上。將火箭模型從某高處釋放,在接觸繩網(wǎng)后下降直至最低點(diǎn)的過程中,下列說法
中正確的是()
A.火箭模型接觸繩網(wǎng)立即減速B.火箭模型在最低點(diǎn)所受合力為0
C.火箭模型接觸繩網(wǎng)后先失重后超重D,繩網(wǎng)對火箭模型先做正功后做負(fù)功
【答案】C
【解析】
【詳解】A.火箭模型接觸繩網(wǎng)時重力大于彈力,繼續(xù)向下加速,故A錯誤;
B.火箭模型在最低點(diǎn)彈力大于重力,所受合力向上,故B錯誤;
C.火箭模型接觸繩網(wǎng)后先向下加速,后向下減速,所以先失重后超重,故C正確;
D.繩網(wǎng)對火箭模型的力始終向上,接觸繩網(wǎng)后下降直至最低點(diǎn)的過程中,在一直做負(fù)功,故D錯誤。
故選C。
9.某興趣小組利用如圖所示裝置研究光的波動性,A處為狹縫片,B處為光強(qiáng)傳感器,光從A的正上方向
下射向B。僅改變一個量,先后在電腦上獲得的光強(qiáng)關(guān)于位置分布的圖像如圖中甲、乙所示,下列判斷中
可能正確的是()
A.N處為單縫,甲圖對應(yīng)的縫寬小B./處為單縫,甲圖對應(yīng)的光源頻率高
C./處為雙縫,甲圖對應(yīng)的雙縫間距大D./處為雙縫,甲圖對應(yīng)的距離大
【答案】D
【解析】
【詳解】AB.從圖中甲、乙的光強(qiáng)分布看,都出現(xiàn)了一系列間距幾乎均勻的明暗相間條紋,這更符合“雙
縫干涉”而非“單縫衍射”特征(單縫衍射往往中央亮紋最寬、最亮,旁側(cè)亮紋迅速減弱),因此A處為雙
縫,甲圖條紋間距大于乙圖,說明甲圖對應(yīng)光源頻率低或者雙縫間距小,AB錯誤;
;/
CD.雙縫干涉的相鄰亮紋間距滿足Ax=—,其中"為雙縫中心間距、/為屏(或傳感器)到雙縫的距
離、X為光的波長。甲圖相鄰亮紋間距大于乙圖,光的頻率不變的情況下:若雙縫間距不變,甲圖對應(yīng)的
N2距離大;若42距離不變,則甲圖對應(yīng)的雙縫間距小,故D正確,C錯誤。
故選D。
10.質(zhì)量為M的半圓形凹槽靜置在光滑水平面上,質(zhì)量為加的光滑小球靜止在凹槽底部。初始時刻給小球
一個水平初速度%,計算機(jī)模擬得到小球的部分軌跡如圖,已知圖中軌跡頂點(diǎn)與凹槽端口等高,則()
A.m>M
B.僅增大M值后重新模擬,小球能飛離凹槽
C.長時間觀察,有些時間段內(nèi)凹槽對地向左運(yùn)動
D.小球從圖中/到8運(yùn)動過程中,凹槽先加速后減速
【答案】B
【解析】
【詳解】A.當(dāng)小球由最低點(diǎn)開始運(yùn)動到第一次回到最低點(diǎn)時,類似彈性碰撞,設(shè)小球末速度匕凹槽末速度
V2
;
mv0=+MV2,;mv^=gmv[+;mv
聯(lián)立可得拉=機(jī)2口
%+匕
以初速度方向?yàn)檎较?,由題目可知當(dāng)小球第一次回到最低點(diǎn)時不<0,即九二乜〉1
可以判斷機(jī)<〃,故A錯誤;
B.當(dāng)小球由最低點(diǎn)開始運(yùn)動到第一次回到最高點(diǎn)時,類似完全非彈性碰撞,設(shè)小球和凹槽的末速度是v共
由動量守恒%%=(機(jī)+拉"共即丫共=--%
當(dāng)增大M值后v共會減小,小球和半圓形凹槽在水平方向的動能Ek共=5(機(jī)+〃)v檢會減小。
由機(jī)械能守恒可以判斷重力勢能不變,水平方向動能減小,則豎直方向動能一定會增加。半圓形凹槽豎直
方向沒有速度,則小球在豎直方向的速度一定增加,小球會飛的更高,故B正確;
C.設(shè)小球末速度水平分速度匕,凹槽末速度匕,由動量守恒可知
mv0=mvx+MV2,即m(v0-匕)=Mv2
當(dāng)凹槽對地向左運(yùn)動時均<0,可得%〈匕
由能量守恒可知系統(tǒng)總能量為£=1■加V:,即;加”;>|■用V;,
故C錯誤;
D.設(shè)小球末速度水平分速度匕,凹槽末速度丫2,由動量守恒可知
mv0=fflVj+MV2,即m(y0-匕)=Mv2
小球由/到2過程中%-匕一直增大,所以匕一直增大,故D錯誤。
故選B。
11.如圖所示,兩根足夠長光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面成0=30°,導(dǎo)軌上放置兩根質(zhì)量均為加、電阻均為
R的導(dǎo)體棒。6、4,導(dǎo)軌電阻不計,并處在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場中。f=0時刻,在棒上施加一沿
導(dǎo)軌平面向上大小為mg的恒力,同時釋放cd棒。下列圖像中,a、v、x、分別為棒的加速度、速
度、位移和機(jī)械能,E為。6、cd棒組成系統(tǒng)的機(jī)械能,可能正確的是()
【解析】
【詳解】AB.釋放兩棒后ab向上運(yùn)動,cd向下運(yùn)動,對ab棒分析可知加速度a="一"區(qū)=30-F安
m
2
+v)Bl}(Vl+v2)
其中4=52L—
2R2R
則隨速度的增加,安培力變大,則加速度減小,當(dāng)加速度減為零時,此時對有七=agsin30°
此時對cd因滿足七=mgsin30°
則cd也勻速運(yùn)動,兩棒的加速度減為零后均做勻速運(yùn)動,可知AB錯誤;
C.成棒的機(jī)械能變化量等于力尸與尸安做功的代數(shù)和,開始時隨安培力變大,則這兩個力做功的代數(shù)和
逐漸減小,最后勻速時兩個力的合力為gmg,則合力不變,隨位移增加合力功逐漸增加,即&b圖像的斜
率先減小后不變,選項(xiàng)C正確;
D.對兩棒整體,機(jī)械能的變化量等于力尸與兩棒受的安培力做功的代數(shù)和,因最終兩棒均運(yùn)動運(yùn)動,且
由于系統(tǒng)沿斜面方向受合外力為零,系統(tǒng)沿斜面方向動量守恒,可知最終兩棒勻速運(yùn)動的速度相等,安培
力(均為g加g)對兩棒均做負(fù)功,力尸對系統(tǒng)做正功,可知兩個安培力和力廠做功代數(shù)和為零,則系統(tǒng)
的機(jī)械能不變,則選項(xiàng)D錯誤。
故選C。
二、非選擇題:共5題,計56分。其中第12題一第16題解答時請寫出必要的文字說明、方
程式和重要的演算步驟,只寫出最后答案的不能得分;有數(shù)值計算時,答案中必須明確寫出
數(shù)值和單位。
12.小明利用某手機(jī)軟件研究向心加速度,如圖1所示??嚲o細(xì)線,將手機(jī)拉開某一角度后由靜止釋放,使
之繞水平懸梁AB擺動至最低點(diǎn),細(xì)線碰到水平擋桿CD后繼續(xù)擺動,在手機(jī)軟件上觀察記錄細(xì)線碰擋桿后
瞬間手機(jī)的向心加速度大小測量手機(jī)上邊緣到擋桿CD的距離/。改變CD的高度,將手機(jī)拉開到同一
角度后由靜止釋放,重復(fù)實(shí)驗(yàn)。
8
6
Ot^
圖1圖2
(1)某次實(shí)驗(yàn)測量1時,毫米刻度尺的0刻度對齊擋桿的下邊緣,手機(jī)上邊緣對應(yīng)刻度尺位置如圖2所
示,貝?。?=cm。
(2)已知手機(jī)軟件的x、八z三個正方向如圖3所示,則小明在該實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該讀取(選填
“X”、"了”、“z”)軸加速度的數(shù)據(jù)。
(3)根據(jù)得到的數(shù)據(jù)由電腦描點(diǎn)作出圖,數(shù)據(jù)擬合獲得圖像及表達(dá)式如圖4所示,則該圖線斜率表
a
示的物理意義為=
圖4
(4)小明認(rèn)為圖像不過原點(diǎn)的原因,是手機(jī)加速度傳感器位置在手機(jī)上邊緣的下方某距離所致。根據(jù)圖
4估計該距離約為cm。
(5)在操作過程中,手機(jī)每次拉開的角度都需要與第一次相同,請說明理由。
【答案】(1)36.48
(2)x(3)(碰到擋桿時)速度平方的倒數(shù)
(4)1(5)應(yīng)使每次碰到擋桿時的速度大小均相同
【解析】
【小問1詳解】
測量手機(jī)上邊緣到擋桿CD的距離1=36.48cm
【小問2詳解】
本題研究向心加速度,結(jié)合圖1可知,手機(jī)側(cè)面與細(xì)線平行,指向圓心方向,所以小明在該實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該讀
取x軸加速度的數(shù)據(jù)。
【小問3詳解】
2
根據(jù)向心加速度公式Q=亍
整理得工=二/
av
所以該圖線斜率表示的物理意義為(碰到擋桿時)速度平方的倒數(shù)
【小問4詳解】
由圖4數(shù)據(jù)表達(dá)式可知,當(dāng)y=0時,解得xa0.01m=1c掰
所以手機(jī)加速度傳感器位置在手機(jī)上邊緣的下方約為1cm。
【小問5詳解】
在操作過程中,手機(jī)每次拉開的角度都需要與第一次相同,因?yàn)閼?yīng)使每次碰到擋桿時的速度大小均相同。
13.如圖所示,一單匝矩形線框面積為S,電阻為r,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為3的勻強(qiáng)磁場中以角速度。繞OO'軸
勻速轉(zhuǎn)動。已知外電路電阻為R,求:
(1)該電路中電動勢的最大值
(2)電阻R的電功率P。
【答案】(1)Em=BSa>
82s2療
(2)P=
2(7?+r)2
【解析】
【詳解】(1)電動勢最大值的大小E,“=5S。
,EBSa>
(2)流過電阻式電流有效值大小匚m遍小二石屋萬
電阻R電功率的大小尸=/21=(①]R=82s2療R
(逝(火+川2(R+「A
14.如圖所示,一開口長頸薄壁玻璃瓶,瓶身長度為M,橫截面積為4S,瓶頸長度為2乙橫截面積為S。
現(xiàn)將一長度為工的輕質(zhì)軟木塞從瓶口處緩慢塞入瓶頸,直至軟木塞下表面恰好到達(dá)瓶身和瓶頸的交界處,
撤去外力,此后軟木塞保持靜止?fàn)顟B(tài)。在此過程中瓶內(nèi)氣體溫度始終不變,且沒有漏氣。已知大氣壓強(qiáng)為
(1)瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)的大小0;
(2)軟木塞和瓶頸之間摩擦力的大小力。
9
【答案】(1)-p
O0
1c
⑵々PoS
O
【解析】
【小問1詳解】
初始時瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)大小為小,初始時瓶內(nèi)氣體體積匕=16SL+S-2L=185L
塞入軟木塞至相應(yīng)位置,瓶內(nèi)氣體體積匕=16S£
塞入軟木塞的過程為等溫變化,由=PK
+“9
可知Pi=~Po
O
【小問2詳解】
對軟木塞進(jìn)行受力分析pxs=p.s+fx
可得<=:P°S
o
15.如圖所示,一長度£=25m的傳送帶以尸8m/s的速度順時針傳動,傳送帶左右兩側(cè)均與光滑水平平臺平
滑連接。左側(cè)水平面上有一質(zhì)量%=0.92kg的木塊,其與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)〃=0.4,右側(cè)平臺均勻排
列5個質(zhì)量M=3kg的鐵塊。一質(zhì)量冽o=O.08kg的子彈以vo=2OOm/s的速度射向木塊并留在木塊內(nèi),假設(shè)木
塊(含子彈)與鐵塊、鐵塊之間均發(fā)生彈性正碰,取g=10m/s2。求:
(1)子彈打入木塊"U過程中系統(tǒng)損失的動能E損;
(2)木塊第一次到達(dá)傳送帶右端B點(diǎn)時速度的大小v1;
(3)全過程木塊與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的總熱量。。
【答案】(1)1472J
(2)8m/s(3)156J
【解析】
【小問1詳解】
對子彈打入木塊的過程運(yùn)用動量守恒定律機(jī)0%=(mo+㈣)v共
可知丫共=-------v0=16m/s
八m0+m1
1919
根據(jù)能量守恒可知,此過程中損失的動能%=~movl--(m0+%Jv二=1472J
【小問2詳解】
木塊(含子彈)加滑上傳送帶,根據(jù)牛頓第二定律可得〃機(jī)g=機(jī)。
所以a=/jg=4mzs2
*22
根據(jù)速度位移關(guān)系有2ax=vw-v
解得x=24m<25m
所以木塊m第一次到達(dá)傳送帶右側(cè)速度為8m/s;
【小問3詳解】
木塊從左滑上傳送帶減速時間為t0=乜二=2s
a
該過程傳送帶的位移x傳=vt0=16m
木塊與傳送帶之間的相對位移大小Ax。=£-勺專=8m
木塊與傳送帶之間的摩擦力大小/==4N
所以該過程中產(chǎn)生的熱量以=32J
m與1號鐵塊發(fā)生彈性碰撞,由mv0=機(jī)v木1+八公鐵1,g機(jī)說=g機(jī)41+公3
一八m-M1.,2m1.,
可知v木1=------%=――%=-4m/s,v鐵?=-------%=—%=4m/s
木1m+M°2°鐵1m+M°2°
接著1號鐵塊與2號鐵塊發(fā)生彈性碰撞,由于質(zhì)量相等,發(fā)生速度交換,1號靜止,2號獲得速度4m/s,2
號再與3號發(fā)生速度交換,依次類推,最終5號獲得4m/s的速度滑走,1至4號鐵塊均靜止,m則反彈后
向左滑上傳送帶,先向左減速后向右加速,回到5點(diǎn)速度大小與v木1大小相同,繼續(xù)碰撞鐵塊1,由彈性碰
撞規(guī)律可知力2=-;鼠卜-2m/s,v鐵2=|ki|=2m/s
后續(xù)鐵塊間發(fā)生彈性碰撞,由于質(zhì)量相等,發(fā)生速度交換,最終4號獲得2m/s的速度滑走,1至3號鐵塊
均靜止;以此類推木塊每次碰到1號鐵塊后速度大小均減少為原來的一半,直至鐵塊1滑走;木塊第一次
碰1號鐵塊之后反彈向左滑上傳送帶并從右側(cè)滑出所用時間%=生總=2s
a
這段時間木塊的位移是0,傳送帶的位移X傳1=vtx=16m
故相對位移Ax1=x傳1=16m
木塊第二次碰1號鐵塊之后反彈向左滑上傳送帶并從右側(cè)滑出所用時間馬=生且=1s
a
這段時間木塊的位移是0,傳送帶的位移X傳2=vt2=8m
故相對位移Ax,=x傳2=8m
以此類推,每次木塊與傳送帶相對位移依次為前面的一半,所以總的相對位移
Ax總=16+16xL16x(—)2+16xdy+16x(1)4
16x[l-(1)5]
故這段時間產(chǎn)生的總熱量。i=/Ax總=4x--------/_J=124J
1--
2
全過程木塊m與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的總熱量。=a+。=32J+124J=156J
7T
16.如圖所示,平面直角坐標(biāo)系xOy內(nèi),過原點(diǎn)的直線/與+x軸的夾角為°(0<^<-),將y軸右側(cè)分成
上下兩個區(qū)域I和II。I區(qū)(含+y軸)中有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為七II區(qū)有垂直紙面
方向的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度可調(diào)?,F(xiàn)將一個質(zhì)量為加、電量為+g的帶電粒子P從。點(diǎn)沿+y方向以初速度
vo射出,帶電粒子重力不計。
(1)若使II區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度為0,求P到達(dá)x軸的位置;
(2)若使P不能到達(dá)x軸,求H區(qū)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿足的條件;
(3)將II區(qū)磁場調(diào)成與I區(qū)相同,并使整個空間均勻分布黏性介質(zhì)。P仍從。點(diǎn)沿+y方向以初速度為射
出,運(yùn)動中受到大小正比于速率(比例系數(shù)為常數(shù)左,未知)、方向與速度反向的介質(zhì)阻力作用,且P速度
第一次沿一y方向的位置在直線/上。求比例系數(shù)k的大小及粒子最終停止的位置坐標(biāo)。
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