精品解析：2024届福建师范大学附属中学致远级高考模拟物理试卷

福建师大附中致远级高考模拟试卷 高三物理 一、单项选择题：本大题共4小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求。 1. 下列各量中无单位的是（　　） A. 动摩擦因数μ B. 万有引力常量G C. 静电力常量k D. 自感系数L 2. 如图甲所示为烤肠机，香肠放置在两根水平的平行金属杆中间，其截面图如图乙所示。假设香肠可视为质量为m的均匀圆柱体，烤制过程中香肠质量不变，半径变大。忽略摩擦及金属杆的热胀冷缩，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 香肠未烤前，金属杆1对烤肠的支持力大小为 B. 烤制过程中，金属杆1对烤肠的支持力逐渐增大 C. 香肠烤熟后，烤肠对金属杆1的压力比烤熟前大 D. 香肠烤熟后与烤熟前相比，两根金属杆对烤肠的合力不变 3. 如图所示，把一个上表面水平、下表面是半径很大的球面的凸透镜放在一块平面玻璃板上，凸透镜的上表面与玻璃板平行，让单色光从上方垂直于凸透镜的上表面射入，从上往下看凸透镜，看到的干涉图样应为（　　） A. B. C. D. 4. 据报道，我国福建号航母舰载机弹射起飞的电磁弹射技术与他国不同，采用的储能方式是超级电容。某科学探究小组制作了一个简易的电容式电磁弹射装置，如图所示，间距为l的水平平行金属导轨左端连接充好电的电容器，电容为C，电压为U，导轨右端放置质量为m的光滑金属棒，匀强磁场沿竖直方向（图中未画出），磁感应强度大小为B，开关闭合后金属棒向右离开导轨后水平射出，若某次试验金属棒弹射出去后电容器两端的电压减为，不计一切阻力，则金属棒离开导轨的速度为（　　） A. B. C. D. 二、双项选择题：本大题共4小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，有两项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分。有选错的得0分。 5. 某兴趣小组用频闪摄影的方法研究落体运动，实验中把一高中物理课本竖直放置，将一小钢球从与书上边沿等高处静止释放，整个下落过程的频闪照片如图所示，忽略空气阻力，结合实际，下列说法正确的是（　　） A. 小钢球下落过程做匀变速直线运动 B. 小钢球下落过程做变加速直线运动 C. 该频闪摄影的闪光频率约为10Hz D. 该频闪摄影的闪光频率约为20Hz 6. 无动力翼装飞行是运动员穿戴拥有双翼的飞行服装和降落伞设备，从飞机、悬崖绝壁等高处一跃而下，运用肢体动作来掌控滑翔方向，最后打开降落伞落地。若某次无动力翼装飞行从a到b的运动过程可认为是在竖直平面内的匀速圆周运动，如图所示，则从a到b的运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 运动员所受的合外力为零 B. 运动员所受的合外力做功为零 C. 运动员的机械能逐渐减小 D. 运动员所受重力的功率不变 7. 三峡大坝是目前世界上最大的水力发电站，装机容量达2250万千瓦，年发电量1000亿千瓦时。发电机发电的原理可作如图简化：KLMN是一个放在匀强磁场中的矩形导线框，线框绕垂直于磁场的固定轴以角速度沿逆时针方向（俯视）匀速转动。当MN边与磁场方向的夹角为时开始计时（图示位置），此时导线框中产生的电动势为E。下列说法正确的是（　　） A. 时刻，电流沿KNMLK方向 B. 时刻，穿过线框的磁通量变化率最大 C. 该交流电动势的有效值为 D. 该交流电动势瞬时值表达式为 8. 如图所示，两个可看作点电荷的带电绝缘小球均紧靠着塑料圆盘边缘，小球A固定不动（图中未画出）。小球B绕圆盘边缘在平面内从沿逆时针缓慢移动，测量圆盘中心O处的电场强度，获得沿x方向的电场强度随变化的图像（如图乙）和沿y方向的电场强度随变化的图像（如图丙）。下列说法正确的是（　　） A. 小球A带正电荷，小球B带负电荷 B. 小球A、B所带电荷量之比为 C. 小球B绕圆盘旋转一周过程中，盘中心O处的电场强度先增大后减小 D. 小球B绕圆盘旋转一周过程中，盘中心O处的电场强度最小值为 三、非选择题：共60 分，其中9~11 题为填空题，12、13 题为实验题，14~16 为计算题。考生根据要求作答。 9. 常见的气压式水枪玩具内部原理如图所示。从储水罐充气口充入气体，达到一定压强后，关闭充气口。扣动扳机将阀门M打开，水立即从枪口喷出。若在水不断喷出的过程中，罐内温度始终保持不变，则罐内气体内能________（选填“变大”、“不变”或“变小”），气体________（选填“吸热”或“放热”）。 10. 如图所示为火星绕太阳运动的椭圆轨道，M、N、P是火星依次经过的三位置，F1、F2为椭圆的两个焦点。火星由M到N和由N到P的过程中，通过的路程相等，火星与太阳中心的连线扫过的面积分别为S1和S2。 已知由M到N过程中，太阳的引力对火星做正功。太阳位于________处（选填“F1”或“F2”），S1______S2（选填“>”、“=”或“<”），在N和P处，火星的加速度aN______aP（选填“>”、“=”或“<”）。 11. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，如图所示，实线为t10时的波形图，虚线为t20.75s时的波形图，周期T0.5s，质点P的平衡位置为x4m。该横波传播的速度大小为________m/s，质点P的振动方程为____________________ （cm） ，该横波遇到边长为4m的正方体，________（选填“会”或“不会”）发生明显衍射。 12. 某学校实验小组设计了一个“探究两个互成角度力的合成规律”的实验，装置如图甲所示，在竖直放置的木板上部附近两侧，固定两个力传感器，同一高度放置两个可以移动的定滑轮，两根细绳跨过定滑轮分别与两力传感器连接，在两细绳连接的结点下方悬挂钩码，力传感器、的示数分别为、，调节两个定滑轮的位置可以改变两细绳间的夹角。实验中使用若干相同的钩码，每个钩码质量均为，取。 （1）关于实验，下列说法正确的是（ ） A. 实验开始前，需要调节木板使其位于竖直平面内 B. 每次实验都必须保证结点位于点 C. 实验时需要记录钩码数量、两力传感器的示数和三根细绳的方向 D. 实验时还需要用一个力传感器单独测量悬挂于点的钩码受到的总重力 （2）根据某次实验得到的数据，该同学已经按照力的图示的要求画出了、，如图乙所示，请你作图得到、的合力只作图，不求大小____，并写出该合力不完全竖直的一种可能原因_______。 13. 如图所示，电学实验室的“黑盒子”表面有A、B、C三个接线柱，盒内总共有两个电学元件（一只定值电阻和一只半导体二极管），为了探明盒内元件的连接方式，小华同学用多用电表进行了如下探测：用多用电表欧姆挡进行测量，把红黑表笔分别与接线柱A、B、C连接，测量结果如下表， 红表笔 A B B C A C 黑表笔 B A C B C A 阻值 有阻值 阻值同AB测量值 很大 很小 很大 略大于AB间电阻 （1）在虚线框中画出黑箱内的电路结构图______； 小华为了精确测量黑箱内二极管的正向电阻值和定值电阻阻值，又进行了如下实验： （2）将电源（电动势未知，内阻不计）、电阻箱、开关连接如图，将e、f按照正确方式与A、B相连，并在A、B之间再接入一个电压表，闭合开关，改变电阻箱R的大小，读出多组对应的电压表读数，记录为； （3）将e、f按照正确方式与A、C相连，电压表改接入A、C间，闭合开关，改变电阻箱R的大小，读出对应的电压表读数，记录为； （4）分别作出和图像，发现两图像均为直线，若直线纵截距分别为，；斜率分别为，，则电源电动势为______，黑箱内定值电阻阻值为______，二极管正向电阻值为______。 14. 掷铅球是一个需要力量和灵活性的运动，今年的学校运动会，某同学要参加掷铅球比赛，傍晚来到运动场训练，热身后（不计空气阻力，重力加速度取10m/s2，，sin53°=0.8，cos53°=0.6） （1）她在第一次投掷中把铅球水平推出，高度为h=1.5m，速度为v0=10m/s，则铅球被推出的水平距离是多少米？ （2）第一次投掷后体育老师给了建议，让她投掷时出手点高一点，斜向上推出铅球。于是，第二次她从离地高为H=1.8m处推出铅球，出手点刚好在边界线上方，速度方向与水平方向成53°，如图所示，此次推出铅球时铅球的速度大小仍为10m/s，则这次投掷的成绩为多少米？ 15. 如图所示，可看成质点的物体A静置在木板C右端，物块B以v0=1.8m/s的速度沿水平地面向右运动，与木板C发生弹性正碰（碰撞时间极短），最终物体A恰好能到达木板C的左端。已知物体A、B的质量都等于木板C质量的2倍，物体A与木板C之间的动摩擦因数μ=0.1，水平地面足够大且光滑，取重力加速度大小g=10m/s2，求： （1）碰撞后物体B的速度大小； （2）物体A在木板C上的加速时间t； （3）物体A、B在运动方向上的最小距离d。 16. 如图所示是科学仪器中广泛应用的磁致离子偏转技术原理图。位于纸面的xOy平面内，和两条直线间存在着垂直纸面向内的匀强磁场。原点O处的离子源能沿纸面发射质量为，电量为的正离子。其中向第一象限且与x轴正向成发射的速度为的离子，刚好从A点射出磁场。 （1）求该离子从A点射出磁场时的速度方向及匀强磁场的磁感应强度大小； （2）若离子源向与x轴正向最大夹角为范围内发射离子，且所有离子都不离开磁场，求其发射的离子最大速度； （3）在（2）的条件下，若在该范围内以最大速度发射的大量离子在磁场区域能到达的面积S；（取） （4）若磁场布满整个空间且磁场区域充满空气，使进入磁场的离子受到与速度大小成正比、方向相反的阻力。离子源沿x轴正向持续发射速度为的离子，单位时间发射离子数为，这些离子均经过A点。若在A点沿y轴放一小块离子收集板以收集所有射到A点的离子，不考虑离子间的相互作用，求离子束对收集板的作用力沿x轴方向分力的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 福建师大附中致远级高考模拟试卷 高三物理 一、单项选择题：本大题共4小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求。 1. 下列各量中无单位的是（　　） A. 动摩擦因数μ B. 万有引力常量G C. 静电力常量k D. 自感系数L 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据动摩擦因数 知的单位都是N，所以没有单位，故A正确； B．由万有引力定律 得万有引力常量的单位为，故B错误； C．由库仑定律 得静电引力常量的单位为，故C错误； D．自感系数L的单位是H，故D错误。 故选 A。 2. 如图甲所示为烤肠机，香肠放置在两根水平的平行金属杆中间，其截面图如图乙所示。假设香肠可视为质量为m的均匀圆柱体，烤制过程中香肠质量不变，半径变大。忽略摩擦及金属杆的热胀冷缩，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 香肠未烤前，金属杆1对烤肠的支持力大小为 B. 烤制过程中，金属杆1对烤肠的支持力逐渐增大 C. 香肠烤熟后，烤肠对金属杆1的压力比烤熟前大 D. 香肠烤熟后与烤熟前相比，两根金属杆对烤肠的合力不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．对香肠受力分析如图所示 根据平衡条件有 解得香肠烤熟前，金属杆1对烤肠的支持力大小为 故A错误； BC．设金属杆中心之间的距离为，金属杆的直径为，香肠的直径为，根据几何关系有 烤制过程中，香肠半径变大，变小，变大，金属杆1对烤肠的支持力逐渐减小；香肠烤熟后，烤肠对金属杆1的压力比烤熟前小，故BC错误； D．香肠烤熟后与烤熟前相比，两根金属杆对烤肠的合力与烤肠的重力平衡，等大反向，故两根金属杆对烤肠的合力不变，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，把一个上表面水平、下表面是半径很大的球面的凸透镜放在一块平面玻璃板上，凸透镜的上表面与玻璃板平行，让单色光从上方垂直于凸透镜的上表面射入，从上往下看凸透镜，看到的干涉图样应为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】凸透镜曲面与平面玻璃板间形成空气薄膜，空气薄膜上、下表面的反射光相遇形成干涉图样，同一厚度上、下表面反射光的路程差相等，应处于同一条纹上；两相邻亮条纹或暗条纹对应两反射光的路程差相等，两反射光的路程差沿半径自内向外随距离的变化越来越快，因此两相邻亮条纹或暗条纹间的距离越来越小，条纹逐渐变密。 故选B。 4. 据报道，我国福建号航母舰载机弹射起飞的电磁弹射技术与他国不同，采用的储能方式是超级电容。某科学探究小组制作了一个简易的电容式电磁弹射装置，如图所示，间距为l的水平平行金属导轨左端连接充好电的电容器，电容为C，电压为U，导轨右端放置质量为m的光滑金属棒，匀强磁场沿竖直方向（图中未画出），磁感应强度大小为B，开关闭合后金属棒向右离开导轨后水平射出，若某次试验金属棒弹射出去后电容器两端的电压减为，不计一切阻力，则金属棒离开导轨的速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据电容器的定义式，有 可知金属棒在导轨上运动过程中通过它的电荷量为 由动量定理，可得 又 联立，解得 故选C。 二、双项选择题：本大题共4小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，有两项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分。有选错的得0分。 5. 某兴趣小组用频闪摄影的方法研究落体运动，实验中把一高中物理课本竖直放置，将一小钢球从与书上边沿等高处静止释放，整个下落过程的频闪照片如图所示，忽略空气阻力，结合实际，下列说法正确的是（　　） A. 小钢球下落过程做匀变速直线运动 B. 小钢球下落过程做变加速直线运动 C. 该频闪摄影的闪光频率约为10Hz D. 该频闪摄影的闪光频率约为20Hz 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．小钢球从静止释放，忽略空气阻力，小钢球做自由落体运动，小钢球下落过程做匀变速直线运动，故A正确，B错误； CD．物理课本长度约为 l=0.3m 由题图可知，设闪光周期为T，钢球从物理书上边沿到下边沿经过6次闪光，可知钢球下落时间为 小钢球做自由落体运动，则 解得 该频闪摄影的闪光频率约为 故C错误，D正确。 故选AD。 6. 无动力翼装飞行是运动员穿戴拥有双翼的飞行服装和降落伞设备，从飞机、悬崖绝壁等高处一跃而下，运用肢体动作来掌控滑翔方向，最后打开降落伞落地。若某次无动力翼装飞行从a到b的运动过程可认为是在竖直平面内的匀速圆周运动，如图所示，则从a到b的运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 运动员所受的合外力为零 B. 运动员所受的合外力做功为零 C. 运动员的机械能逐渐减小 D. 运动员所受重力的功率不变 【答案】BC 【解析】 【详解】A．运动员做匀速圆周运动，则所受的合外力不为零，选项A错误； B．运动员做匀速圆周运动，运动员的动能不变，则所受的合外力做功为零，选项B正确； C．运动员在竖直平面内向下做匀速圆周运动，动能不变，重力势能减小，则运动员的机械能逐渐减小，选项C正确； D．根据 运动员竖直分速度减小，则所受重力的功率逐渐减小，选项D错误。 故选BC。 7. 三峡大坝是目前世界上最大的水力发电站，装机容量达2250万千瓦，年发电量1000亿千瓦时。发电机发电的原理可作如图简化：KLMN是一个放在匀强磁场中的矩形导线框，线框绕垂直于磁场的固定轴以角速度沿逆时针方向（俯视）匀速转动。当MN边与磁场方向的夹角为时开始计时（图示位置），此时导线框中产生的电动势为E。下列说法正确的是（　　） A. 时刻，电流沿KNMLK方向 B. 时刻，穿过线框的磁通量变化率最大 C. 该交流电动势的有效值为 D. 该交流电动势瞬时值表达式为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据楞次定律，感应电流的方向总是阻碍线圈磁通量的变化，而时刻，MN边与磁场方向的夹角为，并且沿逆时针方向（俯视）匀速转动，向右的磁通量将要增大，所以感应电流产生的磁场方向向左，感应电流沿KNMLK方向，故A正确； B．时刻，转过的角度为 所以此时线圈平面与磁场方向垂直，穿过线框的磁通量最大，但是磁通量变化率最小，故B错误； C．设矩形导线框面积为，交流电动势的该交流电动势的有效值与峰值电动势的关系为 当MN边与磁场方向的夹角为时的感应电动势为 而峰值电动势为 该交流电动势的有效值为 故C错误； D．该交流电动势瞬时值表达式为 故D正确。 故选AD。 8. 如图所示，两个可看作点电荷的带电绝缘小球均紧靠着塑料圆盘边缘，小球A固定不动（图中未画出）。小球B绕圆盘边缘在平面内从沿逆时针缓慢移动，测量圆盘中心O处的电场强度，获得沿x方向的电场强度随变化的图像（如图乙）和沿y方向的电场强度随变化的图像（如图丙）。下列说法正确的是（　　） A. 小球A带正电荷，小球B带负电荷 B. 小球A、B所带电荷量之比为 C. 小球B绕圆盘旋转一周过程中，盘中心O处的电场强度先增大后减小 D. 小球B绕圆盘旋转一周过程中，盘中心O处的电场强度最小值为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由乙、丙两图可知，当时，小球B在O点正上方，此时Ex=0，Ey=-6V/m，则说明小球A一定在y轴上固定；当θ=0时，Ex=-4V/m，Ey=0，小球B在O点正右侧，而水平方向场强方向为x轴负向，则说明小球B为正电荷，此时Ey=-2V/m，竖直方向的场强方向为y轴负向，若小球A在O点正上方固定，则小球A带正电荷，若小球A在O点正下方固定，则小球A带负电荷，所以小球A的带电性质不能确定，故A错误； B．由于两小球都紧靠在塑料圆盘的边缘，所以到O点的距离，相同，当θ=0时，Ex=-4V/m，Ey=-2V/m，由 可得 QA：QB=1：2 故B正确； C．盘中心O处的电场强度为小球A和小球B在O点产生的场强的矢量和，随着小球B从θ=0转到2π的过程中，EA和EB大小都不变，EA和EB的夹角在增大的过程中，当 时，O处的合场强最大；当时，O处的合场强最小，所以小球B从θ=0转到2π的过程中，中心O处的合场强先增大后减小再增大，故C错误； D．小球B绕圆盘旋转一周过程中，当时，O处的合场强最小，其值大小为 E=EA+EB=（-2+4）V/m=2V/m 故D正确。 故选BD。 三、非选择题：共60 分，其中9~11 题为填空题，12、13 题为实验题，14~16 为计算题。考生根据要求作答。 9. 常见的气压式水枪玩具内部原理如图所示。从储水罐充气口充入气体，达到一定压强后，关闭充气口。扣动扳机将阀门M打开，水立即从枪口喷出。若在水不断喷出的过程中，罐内温度始终保持不变，则罐内气体内能________（选填“变大”、“不变”或“变小”），气体________（选填“吸热”或“放热”）。 【答案】 ①. 不变 ②. 吸热 【解析】 【详解】[1]气体温度不变，则气体的内能不变； [2]气体体积增大，则气体对外做功 由热力学第一定律 可知 气体从外界吸热。 10. 如图所示为火星绕太阳运动的椭圆轨道，M、N、P是火星依次经过的三位置，F1、F2为椭圆的两个焦点。火星由M到N和由N到P的过程中，通过的路程相等，火星与太阳中心的连线扫过的面积分别为S1和S2。 已知由M到N过程中，太阳的引力对火星做正功。太阳位于________处（选填“F1”或“F2”），S1______S2（选填“>”、“=”或“<”），在N和P处，火星的加速度aN______aP（选填“>”、“=”或“<”）。 【答案】 ①. F2 ②. > ③. < 【解析】 【详解】[1]已知由M到N过程中，太阳的引力对火星做正功，则离太阳距离变小，所以太阳位于处； [2]根据开普勒行星运动定律可知小行星由M到P的过程中速度逐渐增大，小行星由M到N和由N到P的过程中，通过的路程相等，所以小行星由M倒N运动时间大于由N到P的运动 时间，由开普勒第二定律可知 [3]根据 可得 所以 11. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，如图所示，实线为t10时的波形图，虚线为t20.75s时的波形图，周期T0.5s，质点P的平衡位置为x4m。该横波传播的速度大小为________m/s，质点P的振动方程为____________________ （cm） ，该横波遇到边长为4m的正方体，________（选填“会”或“不会”）发生明显衍射。 【答案】 ①. 4 ②. ③. 会 【解析】 【详解】[1]该简谐横波沿x轴正方向传播，传播时间 则 （n0，1，2，3…） 解得 s（n0，1，2，3…） 由题知周期 T0.5s 故 根据波长与波速以及周期之间的关系，解得 [2]因为 r 故质点P的振动方程为 （cm） [3]由题图可知波长λ4m，正立方体的边长为4m，该横波的波长与正方体（障碍物）的边长尺寸相同，则该横波遇到边长为4m的正方体会发生明显衍射。 12. 某学校实验小组设计了一个“探究两个互成角度力的合成规律”的实验，装置如图甲所示，在竖直放置的木板上部附近两侧，固定两个力传感器，同一高度放置两个可以移动的定滑轮，两根细绳跨过定滑轮分别与两力传感器连接，在两细绳连接的结点下方悬挂钩码，力传感器、的示数分别为、，调节两个定滑轮的位置可以改变两细绳间的夹角。实验中使用若干相同的钩码，每个钩码质量均为，取。 （1）关于实验，下列说法正确的是（ ） A. 实验开始前，需要调节木板使其位于竖直平面内 B. 每次实验都必须保证结点位于点 C. 实验时需要记录钩码数量、两力传感器的示数和三根细绳的方向 D. 实验时还需要用一个力传感器单独测量悬挂于点的钩码受到的总重力 （2）根据某次实验得到的数据，该同学已经按照力的图示的要求画出了、，如图乙所示，请你作图得到、的合力只作图，不求大小____，并写出该合力不完全竖直的一种可能原因_______。 【答案】 ①. AC##CA ②. ③. 定滑轮有摩擦、木板未竖直放置等。 【解析】 【详解】（1）[1]A．为避免摩擦力的影响，需要调节木板使其位于竖直平面内，故A正确； B．合力的大小可以通过钩码的质量和个数计算得知，所以结点位置对实验没有影响，不用保证结点位于O点，故B错误； C．实验时需要记录钩码数量、两力传感器的示数和三根细绳的方向，故C正确； D．钩码的重力可以通过质量计算得出，不需要传感器，故D错误。 故选AC。 （2）[2]根据平行四边形定则作图，如下图所示。 [3]合力不完全竖直，可能由于定滑轮有摩擦、木板未竖直放置等。 13. 如图所示，电学实验室的“黑盒子”表面有A、B、C三个接线柱，盒内总共有两个电学元件（一只定值电阻和一只半导体二极管），为了探明盒内元件的连接方式，小华同学用多用电表进行了如下探测：用多用电表欧姆挡进行测量，把红黑表笔分别与接线柱A、B、C连接，测量结果如下表， 红表笔 A B B C A C 黑表笔 B A C B C A 阻值 有阻值 阻值同AB测量值 很大 很小 很大 略大于AB间电阻 （1）在虚线框中画出黑箱内的电路结构图______； 小华为了精确测量黑箱内二极管的正向电阻值和定值电阻阻值，又进行了如下实验： （2）将电源（电动势未知，内阻不计）、电阻箱、开关连接如图，将e、f按照正确方式与A、B相连，并在A、B之间再接入一个电压表，闭合开关，改变电阻箱R的大小，读出多组对应的电压表读数，记录为； （3）将e、f按照正确方式与A、C相连，电压表改接入A、C间，闭合开关，改变电阻箱R的大小，读出对应的电压表读数，记录为； （4）分别作出和图像，发现两图像均为直线，若直线纵截距分别为，；斜率分别为，，则电源电动势为______，黑箱内定值电阻阻值为______，二极管正向电阻值为______。 【答案】 ①. ②. ③. ④. 【解析】 【详解】（1）AB与BA间电阻相同，说明AB间是定值电阻，在测量BC之间电阻时，黑表笔接B时电阻很小，接C时电阻很大，说明BC之间有二极管，而且B接二极管的正极，则电路如图所示： （2）将e、f按照正确方式与A、B相连时，设电源电动势为E，定值电阻为R0，则 即 则 将e、f按照正确方式与A、C相连，此时AC之间的电压表测的是二极管和定值电阻的总电压，设电源电动势为E，二极管正向电阻的电压为RD，定值电阻阻值为R0，则由题意得： 则 故电源电动势 电阻 二极管正向电阻 14. 掷铅球是一个需要力量和灵活性的运动，今年的学校运动会，某同学要参加掷铅球比赛，傍晚来到运动场训练，热身后（不计空气阻力，重力加速度取10m/s2，，sin53°=0.8，cos53°=0.6） （1）她在第一次投掷中把铅球水平推出，高度为h=1.5m，速度为v0=10m/s，则铅球被推出的水平距离是多少米？ （2）第一次投掷后体育老师给了建议，让她投掷时出手点高一点，斜向上推出铅球。于是，第二次她从离地高为H=1.8m处推出铅球，出手点刚好在边界线上方，速度方向与水平方向成53°，如图所示，此次推出铅球时铅球的速度大小仍为10m/s，则这次投掷的成绩为多少米？ 【答案】（1）5.5m；（2） 【解析】 【详解】（1）由平抛运动知识 铅球被推出的水平距离为 解得 （2）被推出的铅球在竖直方向做竖直上抛运动，则有 解得 ，（舍去） 铅球在水平方向做匀速直线运动 这次投掷的成绩为 15. 如图所示，可看成质点的物体A静置在木板C右端，物块B以v0=1.8m/s的速度沿水平地面向右运动，与木板C发生弹性正碰（碰撞时间极短），最终物体A恰好能到达木板C的左端。已知物体A、B的质量都等于木板C质量的2倍，物体A与木板C之间的动摩擦因数μ=0.1，水平地面足够大且光滑，取重力加速度大小g=10m/s2，求： （1）碰撞后物体B的速度大小； （2）物体A在木板C上的加速时间t； （3）物体A、B在运动方向上的最小距离d。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设木板C的质量为，物体A、B的质量为，B碰撞C由动量守恒定律可知 由机械能守恒可知 联立并代入数据解得 ， 【小问2详解】 A恰好达到C的最左端，A、C系统由动量守恒可知 解得 对物体A进行受力分析，根据牛顿第二定律可知 物体A加速的时间为 联立解得 【小问3详解】 A与木板C系统，由能量守恒可知 则木板的长度为 A、B在运动方向上速度相同时，距离最小，运动时间为 解得 B、C碰撞后B做匀速直线运动，此时B的位移为 B、C碰撞后A做匀加速直线运动，此时A的位移为 A、B最初的距离为L，则A、B的距离最小为 联立并代入数据解得 16. 如图所示是科学仪器中广泛应用的磁致离子偏转技术原理图。位于纸面的xOy平面内，和两条直线间存在着垂直纸面向内的匀强磁场。原点O处的离子源能沿纸面发射质量为，电量为的正离子。其中向第一象限且与x轴正向成发射的速度为的离子，刚好从A点射出磁场。 （1）求该离子从A点射出磁场时的速度方向及匀强磁场的磁感应强度大小； （2）若离子源向与x轴正向最大夹角为范围内发射离子，且所有离子都不离开磁场，求其发射的离子最大速度； （3）在（2）的条件下，若在该范围内以最大速度发射的大量离子在磁场区域能到达的面积S；（取） （4）若磁场布满整个空间且磁场区域充满空气，使进入磁场的离子受到与速度大小成正比、方向相反的阻力。离子源沿x轴正向持续发射速度为的离子，单位时间发射离子数为，这些离子均经过A点。若在A点沿y轴放一小块离子收集板以收集所有射到A点的离子，不考虑离子间的相互作用，求离子束对收集板的作用力沿x轴方向分力的大小。 【答案】（1）轴正向夹角为，；（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）设轨迹半径为 解得 解得 出射速度方向沿与轴正向夹角为； （2）沿轴正方向发射的离子轨迹恰好与上边界相切时 以方向入射的半径为的圆轨迹能到达的最低点 故最大半径为 解得 （3）如图所示，离子所到达的区域面积为半径的一个圆加上顶角半径的扇形一中间叶片区域的面积，然后减去两个顶角半径的扇形相交区域的面积。即 （4）设某时刻速度为，方向与水平方向夹角为，水平方向由动量定理得 即 解得 方向对粒子由动量定理得 解得 由牛顿第三定律得，粒子对收集板的作用力大小为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $