精品解析：新疆乌鲁木齐县按庙尔沟中学2024-2025学年高三上学期月考模拟物理试卷

高考物理模拟卷 一、选择题：（本题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 1-5题只有一项符合题目要求，第 6-8题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分）。 （原创） 1. 在2024年5月16号国新办新闻发布会上据安徽省委副书记介绍，中国新一代“人造太阳”托克马克装置（HL-2M）已成功实现稳态高约束等离子体在一亿度状态下运行403秒，刷新了世界纪录，正在进一步建设紧凑型的核聚变实验装置，将在世界范围内首次演示聚变能发电，其反应方程为，已知氘核和氚核的质量分别为mD=2.014102u和mT=3.016050u，氦核和中子的质量分别为mα=4.002603u和mn=1.008665u，1u=931.5MeV/c2，c为光速。此过程中，释放的能量最接近（　　） A. 17.62MeV B. 17.58MeV C. 17.61MeV D. 17.59MeV 【答案】D 【解析】 【详解】在核反应中，反应前后质量亏损为 根据爱因斯坦质能方程可得 D正确。 故选D。 （原创） 2. 2022年10月31日，“梦天实验舱”发射任务取得圆满成功！中国空间空间站将形成三舱“T”字型基本构型。假定空间站在距地面450km高度处做理想的匀速圆周运动，某时刻“北斗”系统中的中轨道卫星A与空间站相距最近如图所示，该中轨道卫星A距地面高度为，地球半径为，卫星A和空间站的运行轨道在同一平面内且运行方向相同，则从图示位置往后开始计数（不包括图示位置），在卫星A运行一周时间内，空间站与A相距最近的次数为（　　） A. 7次 B. 8次 C. 9次 D. 14次 【答案】A 【解析】 【详解】空间站的轨道半径 北斗卫星中轨道卫星A的轨道半径 可得 根据开普勒第三定律 从而得出二者的周期之比为 从图示位置开始，二者转过的角度相差，得 化简 在卫星A运行一周时间T2内，n取值，所以共7次相距最近。 故选A。 （原创） 3. 从下图所示犁地情景到当今农用机械化的时代，记录着中国农村时代的快速变革，假设此犁地过程中耙犁做匀速直线运动，已知耙犁和土的质量为m，耙犁与土的动摩擦因数μ=，当人们想要以最省力的方式拉此耙犁时，恒力F的大小以及F与水平面的夹角为（　　） A. mg B. mg C. mg D. mg 【答案】A 【解析】 【详解】由题可简化成下图 根据受力分析可得 根据滑动摩擦力可得 由以上式子联立解得 由数学关系可得 因此当恒力与水平方向夹角为时，恒力最小，最小值为mg。 故选A。 （原创） 4. 乌鲁木齐乌拉泊地区和达坂城地区属于沙尘暴频发地区，下表为风级（0-12）风速对照表。假设不同风级的风迎面垂直吹向某一广告牌，且吹到广告牌后速度立刻减小为零，则“11级”风对广告牌的最小作用力约为“5级”风对广告牌最大作用力的（　　） 风级 风速（m/s） 风级 风速（m/s） 0 0~0.2 7 13.9~17.1 1 0.3~1.5 8 17.2~20.7 2 1.6~3.3 9 20.8~24.4 3 3.3~5.4 10 24.5~28.4 4 5.5~7.9 11 28.5~32.6 5 8.0~10.7 12 32.7~36.9 6 10.8~13.8 …… …… A. 15倍 B. 11倍 C. 9倍 D. 7倍 【答案】D 【解析】 【详解】设∆t时间射到广告牌上的空气质量为∆m，广告牌的面积为S，则 根据动量定理 可得 “11级”风的最小风速为28.5m/s，“5级”风的最大风速为10.7m/s，则“11级”风对广告牌的最小作用力约为“5级”风对广告牌最大作用力的 倍 故选D。 （原创） 5. 我国科学家首创的超声消融术（海扶刀）是一种超声波聚焦病灶部位进行照射治疗的先进技术。如图甲所示，一列超声波从介质1进入介质2中继续传播，A、B、C为传播方向上的三个点。图乙为时刻A质点右侧介质1中的部分波形图，此时该波恰好传播至介质2中的B点，图丙为该时刻之后B点的振动图像。已知B、C两质点间的距离0.75cm，波在介质2中的传播速度为。该波在介质1中传播速度的大小和从质点B开始振动到质点C第一次到达波谷经历的时间为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由图甲知，超声波在介质1中的波长为 图乙知，超声波在介质2中传播的周期为 由于超声波在两种介质中传播时周期不变，则在介质1中传播时的速度大小为 由题意可得，超声波从B传到C的时间为 由图丙知，B的振动传到C点时起振的方向向下，则C到达波谷时还需要 可得质点C第一次到达波谷的时间为 故选A。 （原创） 6. 根据地磁监测数据，从北京时间2024年3月24日23时开始，到3月25日23时为止，地球经历了一场持续3小时特大地磁暴，6小时中等地磁暴，地磁暴是太阳活动带来的一种自然灾害，它是由太阳带电粒子对地球磁场的干扰引起的。某同学针对此现象展开以下理论推导，假设在直角三角形ACD区域内存在着垂直平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，AD边存在粒子收集器，已知∠ACD=30°，DA边的长度为L。有一群质量为m、电荷量为q的带负电粒子以不同的速度从CD边的中点垂直CD边射入磁场中，不计粒子的重力和粒子间的相互作用力，则能从AD 边收集到的粒子的速度可能为（　　） A. B. C. D. 【答案】CD 【解析】 【详解】 粒子从E点垂直CD边射入，则若粒子恰好从D点射出，则由几何关系可知运动半径为 根据 可得 若粒子轨迹与AC边相切，则由几何关系可知 根据 可得 可知粒子从AD边射出时的速度范围 故选CD。 （原创） 7. 现如今的街头“老头乐”品牌层出不穷，给老年人带来了方便的同时，也存在着大量的交通安全问题，例如许多廉价的电动车无气囊，在电动车事故中，气囊可防止90%的头部受伤，大大减小损伤程度。设气囊的缓冲层与头部的撞击时间延长至10ms以上，人头部的质量约为2kg，则下列说法正确的是（　　） A. 气囊减小了驾驶员头部撞击过程中的动量变化率 B. 气囊减少了驾驶员头部撞击过程中撞击力的冲量 C. 事故中气囊对头部的冲量与头部对气囊的冲量大小相等 D. 若事故中头部以6m/s的速度水平撞击缓冲层，则头部受到的撞击力最多为2000N 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．根据动量定理 可得 由于头盔内部气囊的缓冲层与头部的撞击时间延长了，从而减小了气囊对头部的作用力，也即减小了驾驶员头部撞击过程中的动量变化率，但驾驶员头部撞击过程中撞击力的冲量并未改变，故A正确，B错误； C．事故中气囊对头部的作用力与头部对气囊的作用力大小相等，方向相反，且作用时间相等，所以，可知事故中气囊对头部的冲量与头部对气囊的冲量大小相等，方向相反，故C正确； D．由题意，若事故中头部以6m/s的速度水平撞击缓冲层，则头部受到的撞击力大小最多为 故D错误。 故选 AC。 （改编） 8. 如图为高铁供电流程的简化图，牵引变电所的理想变压器将电压为U1的高压电进行降压；动力车厢内的理想变压器再把电压降至U4，为动力系统供电，此时动力系统的电流为I4，发电厂的输出电流为I1；若变压器的匝数n2=n3，则下列关系式正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．由理想变压器原、副线圈的电压比等于匝数比，两变压器则有 ， 可得 ， 由题意可知，由于输电线上有电压降，因此则有，又有，可得 故A正确，B错误； CD．由理想变压器原、副线圈的电流比等于匝数的反比，两变压器则有 ， 可得 ， 由于，，可得 故C错误，D正确。 故选AD。 二、非选择题：（共 62 分，每个试题考生都必须作答，考生根据要求作答）。 （改编） 9. 某同学用图甲所示的装置测量滑块和水平台面间的动摩擦因数。水平转台用齿轮传动，绕竖直的轴匀速转动，不可伸长的细线一端连接小滑块，另一端连到固定在转轴上的力传感器上，计算机通过传感器能显示细线拉力F的情况，实验步骤如下： ①数出主动齿轮和从动齿轮的齿的个数分别为n1和n2； ②用天平称量小滑块的质量m； ③将滑块放置在转台上，使细线刚好伸直； ④控制主动齿轮以某一角速度ω主匀速转动，记录力传感器的示数F，改变主动齿轮的角速度，并保证主动齿轮每次都做匀速转动，记录对应的力传感器示数，滑块与水平台面始终保持相对静止。 回答下面的问题： （1）滑块随平台一起匀速转动的角速度大小可由ω=___________计算得出。（用题中给定的符号表示） （2）处理数据时，该同学以力传感器的示数F为纵轴，对应的主动齿轮角速度大小的平方ω主2为横轴，建立直角坐标系，描点后拟合为一条直线，如图乙所示（图中a、b为已知量），设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则滑块和台面间的动摩擦因数=___________。（用题中给定的符号表示） （3）该同学仅换用相同材料的质量更大的滑块再次做了该实验，作出F—ω主2的图像，与图乙中直线斜率比较，发现其斜率___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】（1） （2） （3）增大 【解析】 【小问1详解】 从动轮和主动轮传动时，线速度相同，即从动轮和主动轮的角速度关系为 解得 平台与从动轮同轴传动，即具有相同的角速度，故 【小问2详解】 当力传感器有示数时，拉力和摩擦力的合力提供向心力，设滑块做圆周运动的半径为r，则 解得 则，图线的纵截距的绝对值为 解得 【小问3详解】 由 可得，图线的斜率为 仅换用相同材料的质量更大的滑块斜率增大。 （原创） 10. 收音机中可变电容器作为调谐电台使用。如图为空气介质单联可变电容器的结构，它是利用正对面积的变化改变电容器的电容大小，某同学想要研究这种电容器充、放电的特性，于是将之接到如图所示的实验电路中，实验开始时电容器不带电。 （1）首先将开关S打向1，这时观察到灵敏电流计G有短暂的示数，稳定后，旋转旋钮，使电容器正对面积迅速变大，从开始到最终稳定，灵敏电流计示数随时间变化的图像可能是______（填选项中的字母）序号 A. B. C. D. （2）充电稳定后，断开单刀双掷开关，用电压表接在电容器两端测量电压，发现读数缓慢减小，原因是__________________。 （3）该同学做完实验，得到电容器的电容后，突然想起他用的是一节旧电池（电动势不变，内阻不可忽略），他想要得到尽量精确的电容值，_______（填“需要”或“不需要”）重新换一节新电池来测量。 【答案】 ①. A ②. 电压表并非理想电表，电容器通过电压表放电 ③. 不需要 【解析】 【详解】（1）[1]电容器充电时，刚开始电流比较大，充电结束后，电流为0。由电容器的决定式 可知当电容器正对面积迅速变大，电容迅速增大，又由 可得电容器的带电量Q增加，故电容器再次充电，充电结束后电流为0。只有A图像满足上述描述。 故选A。 （2）[2]用电压表接在电容器两端测量电压，发现读数缓慢减小，说明电容器在缓慢放电，电路中有电流，电压表不是理想电压表。 （3）[3]本实验测量电容的原理是 电容器的带电量Q由可由步骤（1）所得的图线与坐标轴围成的面积求得；充电后两极板之间电压则由步骤（2）中的电压表测得。给电容器充电时由于使用了旧电池，导致充电时电流较小，但最终充电的时间会稍长一点，当充电电流等于0的时候，电容器两端电压仍然等于电源电动势，所以电容器最终所带电量不变，不影响测量结果。所以不需要更换电池。 （原创） 11. 某型号农田喷灌机如图所示，喷口出水速度的大小和方向均可调节。该喷灌机的最大功率为3000W，机械效率为80%，喷口的横截面积，水的密度，重力加速度，，忽略喷头距离地面的高度及空气阻力，不考虑供水水压对水速的影响。求： （1）喷灌机的最大喷水速度多大？ （2）该喷灌机的最大喷灌面积多大？ 【答案】（1）； （2） 【解析】 【小问1详解】 设单位时间的能量转化 将数据带入上式中，得喷灌机的最大喷水速度 【小问2详解】 设当喷灌头与地面夹角为时对应射程为，水在空中的运动时间为。竖直方向有 水平方向有 得 当 且取最大值时，有最大值 则最大喷灌面积为 （原创） 12. 新疆维吾尔自治区首届冬运会冰球比赛于2023年2月13日在阿勒泰市开赛，乌鲁木齐市代表队在参加的甲组和乙组比赛中双双获胜，设在比赛过程中甲、乙两冰球运动员为争抢冰球而合理水平冲撞，冲撞过程中运动员手中的冰球杆未与地面接触。已知甲运动员的总质量为m1=50kg，乙运动员的总质量为m2=75kg，冲撞前两运动员速度大小均为v0=4m/s，冲撞结束，甲被撞回，乙的方向未变，如果冲撞接触时间为0.2s，冲撞结束后损失能量ΔE=945J，忽略冰球鞋与冰面间的摩擦。问： （1）冲撞后乙的速度v2大小可能为多少？ （2）当冲撞后甲的速度大时，冲撞时两运动员相互间的平均作用力多大？ （3）冲撞后两运动员不慎滑倒，假设两运动员滑倒后沿同一直线运动，甲运动员与冰面的动摩擦因数为0.05，乙运动员与冰面的动摩擦因数为0.01，从冲撞结束后开始计时，当冲撞后甲的速度大时，两运动员什么时候相距最远，最远距离是多少？ 【答案】（1）0.4m/s或1.2m/s （2）1350N （3）2.5s，1.25m 【解析】 【小问1详解】 取甲碰前的速度方向为正方向，设碰后乙的速度继续向前；对两甲、乙组成的系统，由动量守恒定律得 由能量守恒可得 联立解得 ，或， 【小问2详解】 当冲撞后甲的速度大时，则碰后甲的速度大小为，取甲碰前的速度方向为正方向，以甲为研究对象，设冲撞时平均作用力大小为F，由动量定理得 代入数据解得 【小问3详解】 对甲、乙受力分析可得 ， 解得 ， 当冲撞后甲的速度大时，则有，，由 ， 可得 ， 故在甲未停止前两者共速，相距最远，由此可设相距最远的时间为t，则 联立可得 ， 由以上数据可得图像如下所示 由图像可得最远距离为 （改编） 13. 如图所示，在光滑水平面内从左至右连续存在有个宽度均为的矩形区域，其中区域Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ的长度均为，其间存在沿竖直方向交替变化的图示匀强磁场，磁感应强度大小均为；区域Ⅱ、Ⅳ为长度均为的无场区域。一质量为、电阻为、边长为的正方形单匝金属线框以大小为的初速度开始进入区域Ⅰ，运动过程中线框的边始终与各区域的边界线平行，线框最终离开区域Ⅴ。 （1）求线框的边刚进入区域Ⅰ时，线框的加速度大小； （2）求线框完全进入区域Ⅲ中的速度大小； （3）若在线框开始进入区域Ⅰ时，对线框施加一可变的水平外力，使线框做匀速直线运动至线框刚好完全离开区域Ⅴ，求水平外力做功的平均功率。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）线框边刚进入区域Ⅰ时，感应电动势大小为 回路中的电流为 安培力大小 加速度大小 联立解得 （2）过程：线框完全进入区域Ⅰ过程，线框向右的位移为，设动量变化量为，以水平向左为正方向，由动量定理，有 其中 又 解得 过程：从线框边开始进入区域Ⅱ到边将要进入区域Ⅲ，线框向右的位移为，设动量变化量为，同理有 过程：从线框边开始进入区域Ⅲ到线框边将要进入区域Ⅱ，线框向右运动的位移为，设动量变化量为，同理有 过程：从线框边开始进入区域Ⅱ到边将要进入区域Ⅲ，线框向右运动的距离为，设动量变化量为，同理有 设线框完全进入区域Ⅲ中的速度大小为，由动量定理可得 联立解得 （3）对（2）中的过程通过的位移，安培力大小 线框克服安培力做功为 对（2）中的过程通过的位移，安培力大小 线框克服安培力做功为 对（2）中的过程通过的位移，安培力大小 线框克服安培力做功为 对（2）中的过程通过的位移，安培力大小 线框克服安培力做功为 由运动的对称性知，此后线框至完全离开区域Ⅴ过程，与前述运动过程中克服安培力做功的情形相同，因此，全过程中克服安培力做的总功为 全过程中线框运动的时间为 因此，水平外力所做功的平均功率 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高考物理模拟卷 一、选择题：（本题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 1-5题只有一项符合题目要求，第 6-8题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分）。 （原创） 1. 在2024年5月16号国新办新闻发布会上据安徽省委副书记介绍，中国新一代“人造太阳”托克马克装置（HL-2M）已成功实现稳态高约束等离子体在一亿度状态下运行403秒，刷新了世界纪录，正在进一步建设紧凑型的核聚变实验装置，将在世界范围内首次演示聚变能发电，其反应方程为，已知氘核和氚核的质量分别为mD=2.014102u和mT=3.016050u，氦核和中子的质量分别为mα=4.002603u和mn=1.008665u，1u=931.5MeV/c2，c为光速。此过程中，释放的能量最接近（　　） A. 17.62MeV B. 17.58MeV C. 17.61MeV D. 17.59MeV （原创） 2. 2022年10月31日，“梦天实验舱”发射任务取得圆满成功！中国空间空间站将形成三舱“T”字型基本构型。假定空间站在距地面450km高度处做理想的匀速圆周运动，某时刻“北斗”系统中的中轨道卫星A与空间站相距最近如图所示，该中轨道卫星A距地面高度为，地球半径为，卫星A和空间站的运行轨道在同一平面内且运行方向相同，则从图示位置往后开始计数（不包括图示位置），在卫星A运行一周时间内，空间站与A相距最近的次数为（　　） A. 7次 B. 8次 C. 9次 D. 14次 （原创） 3. 从下图所示犁地情景到当今农用机械化的时代，记录着中国农村时代的快速变革，假设此犁地过程中耙犁做匀速直线运动，已知耙犁和土的质量为m，耙犁与土的动摩擦因数μ=，当人们想要以最省力的方式拉此耙犁时，恒力F的大小以及F与水平面的夹角为（　　） A. mg B. mg C. mg D. mg （原创） 4. 乌鲁木齐乌拉泊地区和达坂城地区属于沙尘暴频发地区，下表为风级（0-12）风速对照表。假设不同风级的风迎面垂直吹向某一广告牌，且吹到广告牌后速度立刻减小为零，则“11级”风对广告牌的最小作用力约为“5级”风对广告牌最大作用力的（　　） 风级 风速（m/s） 风级 风速（m/s） 0 0~0.2 7 13.9~17.1 1 0.3~1.5 8 17.2~20.7 2 1.6~3.3 9 20.8~24.4 3 3.3~5.4 10 24.5~28.4 4 5.5~7.9 11 28.5~32.6 5 8.0~10.7 12 32.7~36.9 6 10.8~13.8 …… …… A. 15倍 B. 11倍 C. 9倍 D. 7倍 （原创） 5. 我国科学家首创的超声消融术（海扶刀）是一种超声波聚焦病灶部位进行照射治疗的先进技术。如图甲所示，一列超声波从介质1进入介质2中继续传播，A、B、C为传播方向上的三个点。图乙为时刻A质点右侧介质1中的部分波形图，此时该波恰好传播至介质2中的B点，图丙为该时刻之后B点的振动图像。已知B、C两质点间的距离0.75cm，波在介质2中的传播速度为。该波在介质1中传播速度的大小和从质点B开始振动到质点C第一次到达波谷经历的时间为（　　） A. B. C. D. （原创） 6. 根据地磁监测数据，从北京时间2024年3月24日23时开始，到3月25日23时为止，地球经历了一场持续3小时特大地磁暴，6小时中等地磁暴，地磁暴是太阳活动带来的一种自然灾害，它是由太阳带电粒子对地球磁场的干扰引起的。某同学针对此现象展开以下理论推导，假设在直角三角形ACD区域内存在着垂直平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，AD边存在粒子收集器，已知∠ACD=30°，DA边的长度为L。有一群质量为m、电荷量为q的带负电粒子以不同的速度从CD边的中点垂直CD边射入磁场中，不计粒子的重力和粒子间的相互作用力，则能从AD 边收集到的粒子的速度可能为（　　） A. B. C. D. （原创） 7. 现如今的街头“老头乐”品牌层出不穷，给老年人带来了方便的同时，也存在着大量的交通安全问题，例如许多廉价的电动车无气囊，在电动车事故中，气囊可防止90%的头部受伤，大大减小损伤程度。设气囊的缓冲层与头部的撞击时间延长至10ms以上，人头部的质量约为2kg，则下列说法正确的是（　　） A. 气囊减小了驾驶员头部撞击过程中的动量变化率 B. 气囊减少了驾驶员头部撞击过程中撞击力的冲量 C. 事故中气囊对头部的冲量与头部对气囊的冲量大小相等 D. 若事故中头部以6m/s的速度水平撞击缓冲层，则头部受到的撞击力最多为2000N （改编） 8. 如图为高铁供电流程的简化图，牵引变电所的理想变压器将电压为U1的高压电进行降压；动力车厢内的理想变压器再把电压降至U4，为动力系统供电，此时动力系统的电流为I4，发电厂的输出电流为I1；若变压器的匝数n2=n3，则下列关系式正确的是（　　） A. B. C. D. 二、非选择题：（共 62 分，每个试题考生都必须作答，考生根据要求作答）。 （改编） 9. 某同学用图甲所示的装置测量滑块和水平台面间的动摩擦因数。水平转台用齿轮传动，绕竖直的轴匀速转动，不可伸长的细线一端连接小滑块，另一端连到固定在转轴上的力传感器上，计算机通过传感器能显示细线拉力F的情况，实验步骤如下： ①数出主动齿轮和从动齿轮的齿的个数分别为n1和n2； ②用天平称量小滑块的质量m； ③将滑块放置在转台上，使细线刚好伸直； ④控制主动齿轮以某一角速度ω主匀速转动，记录力传感器的示数F，改变主动齿轮的角速度，并保证主动齿轮每次都做匀速转动，记录对应的力传感器示数，滑块与水平台面始终保持相对静止。 回答下面的问题： （1）滑块随平台一起匀速转动的角速度大小可由ω=___________计算得出。（用题中给定的符号表示） （2）处理数据时，该同学以力传感器的示数F为纵轴，对应的主动齿轮角速度大小的平方ω主2为横轴，建立直角坐标系，描点后拟合为一条直线，如图乙所示（图中a、b为已知量），设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则滑块和台面间的动摩擦因数=___________。（用题中给定的符号表示） （3）该同学仅换用相同材料的质量更大的滑块再次做了该实验，作出F—ω主2的图像，与图乙中直线斜率比较，发现其斜率___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 （原创） 10. 收音机中可变电容器作为调谐电台使用。如图为空气介质单联可变电容器的结构，它是利用正对面积的变化改变电容器的电容大小，某同学想要研究这种电容器充、放电的特性，于是将之接到如图所示的实验电路中，实验开始时电容器不带电。 （1）首先将开关S打向1，这时观察到灵敏电流计G有短暂的示数，稳定后，旋转旋钮，使电容器正对面积迅速变大，从开始到最终稳定，灵敏电流计示数随时间变化的图像可能是______（填选项中的字母）序号 A. B. C. D. （2）充电稳定后，断开单刀双掷开关，用电压表接在电容器两端测量电压，发现读数缓慢减小，原因是__________________。 （3）该同学做完实验，得到电容器的电容后，突然想起他用的是一节旧电池（电动势不变，内阻不可忽略），他想要得到尽量精确的电容值，_______（填“需要”或“不需要”）重新换一节新电池来测量。 （原创） 11. 某型号农田喷灌机如图所示，喷口出水速度的大小和方向均可调节。该喷灌机的最大功率为3000W，机械效率为80%，喷口的横截面积，水的密度，重力加速度，，忽略喷头距离地面的高度及空气阻力，不考虑供水水压对水速的影响。求： （1）喷灌机的最大喷水速度多大？ （2）该喷灌机的最大喷灌面积多大？ （原创） 12. 新疆维吾尔自治区首届冬运会冰球比赛于2023年2月13日在阿勒泰市开赛，乌鲁木齐市代表队在参加的甲组和乙组比赛中双双获胜，设在比赛过程中甲、乙两冰球运动员为争抢冰球而合理水平冲撞，冲撞过程中运动员手中的冰球杆未与地面接触。已知甲运动员的总质量为m1=50kg，乙运动员的总质量为m2=75kg，冲撞前两运动员速度大小均为v0=4m/s，冲撞结束，甲被撞回，乙的方向未变，如果冲撞接触时间为0.2s，冲撞结束后损失能量ΔE=945J，忽略冰球鞋与冰面间的摩擦。问： （1）冲撞后乙的速度v2大小可能为多少？ （2）当冲撞后甲的速度大时，冲撞时两运动员相互间的平均作用力多大？ （3）冲撞后两运动员不慎滑倒，假设两运动员滑倒后沿同一直线运动，甲运动员与冰面的动摩擦因数为0.05，乙运动员与冰面的动摩擦因数为0.01，从冲撞结束后开始计时，当冲撞后甲的速度大时，两运动员什么时候相距最远，最远距离是多少？ （改编） 13. 如图所示，在光滑水平面内从左至右连续存在有个宽度均为的矩形区域，其中区域Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ的长度均为，其间存在沿竖直方向交替变化的图示匀强磁场，磁感应强度大小均为；区域Ⅱ、Ⅳ为长度均为的无场区域。一质量为、电阻为、边长为的正方形单匝金属线框以大小为的初速度开始进入区域Ⅰ，运动过程中线框的边始终与各区域的边界线平行，线框最终离开区域Ⅴ。 （1）求线框的边刚进入区域Ⅰ时，线框的加速度大小； （2）求线框完全进入区域Ⅲ中的速度大小； （3）若在线框开始进入区域Ⅰ时，对线框施加一可变的水平外力，使线框做匀速直线运动至线框刚好完全离开区域Ⅴ，求水平外力做功的平均功率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $