第4部分 实验题、计算题专项练(四)(Word教参)-【衡中学案】2023老高考物理二轮总复习(老教材)

实验题、计算题专项练(四) (考试时间：30分钟　试卷满分：47分) 22．(5分)某同学做研究匀变速直线运动规律的实验装置如图甲所示，得到一条清晰的纸带如图乙所示，并在纸带上选取A、B、C、D、E共5个计数点(每相邻两个计数点间还有4个点未画出)，已知打点计时器的打点频率为50 Hz． (1)关于本实验，下列说法正确的是__B__．(填选项前字母) A．释放纸带的同时，接通电源 B．先接通电源打点，后释放纸带运动 C．先释放纸带运动，后接通电源打点 D．纸带上的点迹越密集，说明纸带运动的速度越大 (2)打B点时小车的速度大小为vB＝__0.26__m/s．(结果保留两位有效数字) (3)小车的加速度大小为a＝__0.40__m/s2．(结果保留两位有效数字) 【解析】　(1)由于小车速度较快，且运动距离有限，打出的纸带长度也有限，为了能在长度有限的纸带上尽可能多地获取间距适当的数据点，实验时应先接通电源，后释放纸带，A、C错误，B正确；纸带上的点迹越密集，说明相同时间内的位移越小，故纸带运动的速度越小，D错误． (2)打B点时小车的速度大小为vB＝＝ m/s＝0.26 m/s． (3)利用逐差法，可得小车的加速度大小为a＝＝0.40 m/s2． 23．(10分)图(a)是测量电源电动势E和内阻r的原理图．R0＝2.5 Ω为定值保护电阻，电流表内阻不计，长度为60 cm的电阻丝ab上标有长度刻度． (1)在电阻丝接入电路前，使用多用电表测量它的电阻，选择倍率“×10”测量时指针偏角过大，则应选择欧姆挡__×1__(选填“×1”或“×100”)倍率重新进行测量．正确操作后，多用表的示数如图(b)所示，结果为__6(或6.0)__Ω，电阻丝单位长度电阻μ0＝__10__Ω/m； (2)请根据电路图(a)把实验图(c)电路连接完整； (3)闭合开关S，记录ac的长度L和电流表A的示数I．多次滑动c点改变ac的长度，测得多组L和I的值，并计算出对应的值，则＝__L＋__；(用E、r、R0、L和μ0表示) (4)图(d)是根据多组实验数据得到的-L图象，由图象得电动势E＝__2.08__V，内阻r＝__1.67__Ω．(计算结果保留到小数点后两位) 【答案】　(2)见解析图 【解析】　(1)在电阻丝接入电路前，使用多用电表测量它的电阻，选择倍率“×10”测量时指针偏角过大，应选择欧姆挡×1倍率重新进行测量；正确操作后，多用电表的示数如图(b)所示，结果为6 Ω；长度为60 cm的电阻丝ab上标有长度刻度μ0＝＝＝10 Ω/m． (2) (3)因为是串联电路，则E＝I(R0＋μ0L＋r) 即＝L＋． (4)由图可知＝2 ＝ 解得E＝2.08 V，r＝1.67 Ω． 24．(12分)如图所示为某滑雪赛道简化模型，运动员从雪道上的A点由静止滑下后沿切线从B点进入半径R＝15 m的竖直冰面圆弧轨道BDC，从轨道上的C点飞出，A、B之间的竖直高度h＝27 m，AB与水平地面间夹角为37°，OB与OC互相垂直，∠BOD＝37°．运动员和装备的总质量为m＝60 kg，且可视为质点，摩擦力和空气阻力可忽略不计．已知重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8．求： (1)在轨道最低点D时，运动员对轨道的压力大小； (2)运动员滑离C点后在空中飞行过程中距D点的最大高度． 【答案】　(1)3 000 N　(2)21.36 m 【解析】　(1)设运动员在轨道最低点D时的速度大小为vD，对运动员从雪道上的A点由静止滑到D点过程，由动能定理得mg(h＋R－Rcos 37°)＝mv－0 解得vD＝10 m/s 设运动员在轨道最低点D时所受轨道支持力大小为FN，根据牛顿第二定律得FN－mg＝ 解得FN＝3 000 N 由牛顿第三定律可知，在轨道最低点D时，运动员对轨道的压力大小为3 000 N． (2)设运动员经过C点时的速度大小为vC，对运动员从D点滑到C点过程，由动能定理得－mgR(1－sin 37°)＝mv－mv 解得vC＝4 m/s 运动员滑离C点后在空中做斜抛运动，设运动员在空中的最高点与C点间的高度差为h′，根据运动学规律有(vCcos 37°)2＝2gh′ 解得h′＝15.36 m 运动员滑离C点后在空中飞行过程中距D点的最大高度为H＝h′＋R(1－sin 37°)＝21.36 m． 25．(20分)如图所示，平面直角坐标系xOy的第一象限存在垂直于xOy平面向里的匀强磁场，第二象限存在沿x轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E．一质量为m，电荷量为q的带正电粒子在x轴上的A(－d,0)点沿y轴正方向射入电场区域，粒子第一次经过y轴时的速度方向与y轴正方向的夹角为60°，之后每相邻两次经过y轴时的位置间距相等．不计粒