内容正文:
物理高考模拟
90分钟
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.日本政府宣布将从2023年8月24日开始,将福岛第一核电站核污染水排入海洋,这种行为遭到多国的质疑和反对,这是因为核废水中含有大量的放射性元素,会严重影响全球海洋生态环境安全和各国人民的生命健康。核废水中的发生衰变时的核反应方程为,该核反应过程中放出的能量为。设的比结合能为,的比结合能为,X的比结合能为,已知光在真空中的传播速度为c,则下列说法正确的是( )
A.在该核反应方程中,X表示电子
B.该核反应过程中放出的能量
C.随着外界环境的变化,衰变的半衰期也会随着变化
D.若把X粒子射入匀强磁场中,它一定受到洛伦兹力作用
2. 某拖拉机的往复式柴油内燃机利用迪塞尔循环进行工作,该循环由两个绝热过程、一个等压过程和一个等容过程组成.如图所示为一定质量的理想气体经历的迪塞尔循环,则( )
A. 在状态a和c时气体温度
B. 过程,气体对外界做功、内能减少
C. 过程,气体增加的内能小于该过程吸收的热量
D. 完成一次循环过程,气体对外界做的功大于吸收的热量
3.如图所示,图甲为包含两种不同频率光的一细束光从空气射向平行玻璃砖的上表面,光束经两次折射和一次反射后的情形,图乙为研究某种金属光电效应的电路图。分别用a、b两种光照射如图乙所示的实验装置,都能发生光电效应。下列说法正确的是( )
A.图乙中滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数一定增大
B.图甲中a光的频率小于b光的频率
C.用a光照射图乙的装置时逸出光电子的最大初动能较大
D.用同一装置研究双缝干涉现象,光a的条纹间距更大
4. 如图甲所示,波源S发出一列水平向右传播的简谐横波先后经过P、Q两点,图乙为波源S的振动图像。已知S到P、Q两点的距离分别为。已知波在该介质中传播的速度为,则在时,P、Q两点间的波形图正确的是( )
A. B.
C. D.
5. 单镜头反光相机简称单反相机,它用一块放置在镜头与感光部件之间的透明平面镜把来自镜头的图像投射到对焦屏上。对焦屏上的图像通过五棱镜的反射进入人眼中。如图所示为单反照相机取景器的示意图,ABCDE为五棱镜的一个截面,AB⊥BC。光线垂直AB射入,分别在CD和EA上发生全反射,且两次全反射的入射角相等,最后光线垂直BC射出。下列说法正确的是( )
A. ∠BCD=135°
B. ∠BAE和∠BCD不相等
C. 该五棱镜折射率的最小值是
D. 该五棱镜折射率的最小值是
6.如图所示,某种光盘利用“凹槽”、“平面”记录信息,激光照射到“凹槽”会产生极小反射光强,下列说法正确的是( )
A.“凹槽”产生极小光强是由于衍射现象形成
B.“凹槽”入射光与“平面”反射光传播速度相同
C.激光在介质中的波长可能为“凹槽”深度的3倍
D.“凹槽”反射光与“平面”反射光的频率相同
7. 某小组制作了一个空间站核心舱模型,舱的气密性良好,将舱门关闭,此时舱内气体的温度为、压强为(为大气压强),经过一段时间后,环境温度升高,舱内气体的温度变为,压强为,此时打开舱门,缓慢放出气体,舱内气体与外界平衡,则( )
A. 气体压强 B. 气体压强
C. 放出气体的质量是舱内原有气体的
D. 放出气体的质量是舱内原有气体的
8. 如图所示有一缓冲模拟装置。质量分别为m、2m的物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧,开始时用手托着物体A,在距地面h高处静止,此时细绳恰伸直无弹力,弹簧轴线沿竖直方向,物体B静止在地面上,放手后经时间t物体A下落至地面,落地前瞬间物体A的速度为零,此时物体B对地面恰好无压力,不计摩擦及空气阻力,重力加速度大小为g,则下列说法中正确的是 ( )
A.物体A在下落过程中其机械能守恒
B.弹簧的劲度系数为
C.物体A从静止下落到落地的t时间内,地面对B物体的冲量大小为mgt
D.将A物体质量改为1.5m,再将A物体由从原位置释放,A物体下落过程的最大速度为
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.
9. 中国空间站于2022年全面建成并转入应用与发展新阶段,计划于2023年5月发射天舟六号货运飞船,飞船将对接“天和”核心舱,对接完成后,可认为空间站贴近地球表面运行,已知地球半径为R,地球同步卫星离地面的高度约为,地面的重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 空间站的速度大于 B. 空间站的周期约为
C. 地球的自转周期约为 D. 空间站与地球同步卫星的线速度之比约为
10.如图,以正方形abcd的中心为原点建立直角坐标系,坐标轴与正方形的四条边分别平行。在a、c两点分别放置正点电荷,在b、d两点分别放置负点电荷,四个点电荷的电荷量大小相等。以O点为圆心作圆,圆的半径与正方形的边长相等,圆与坐标轴分别交于M、N、P、Q四点。规定无穷远处电势为零,下列说法正确的是( )
A.N点电场强度方向沿x轴正向
B.M点和N点电势相同
C.另一正点电荷从M点沿x轴移动到P点电场力先做正功后做负功
D.另一正点电荷沿圆周移动一周,电场力始终不做功
11. 如图所示,一个半径为r的半圆形线圈,以直径ab为轴匀速转动,转速为n,ab的左侧有垂直于纸面向里(与ab垂直)的匀强磁场,磁感应强度大小为B.M和N是两个集流环,负载电阻为R,线圈、电流表和连接导线的电阻不计,若图示位置为初始时刻,则( )
A.感应电动势的最大值为2π2Bnr2
B.从图示位置起到转过转的时间内,负载电阻R上产生的热量为
C.从图示位置起到转过转的时间内,通过负载电阻R的电荷量为
D.电流表的示数为
12.如图所示,倾斜光滑金属导轨的倾角为,水平导轨粗糙,两平行导轨的间距均为。质量为、电阻为、长度为的金属棒垂直水平导轨放置,两导轨间均存在垂直导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小分别为和。现把质量为、电阻为、长度也为的金属棒垂直倾斜导轨由静止释放,重力加速度为,倾斜导轨无限长,金属棒始终静止,下列说法中正确的是( )
A.金属棒受到向左的摩擦力
B.金属棒受到的最大摩擦力一定为
C.金属棒的最大速度为
D.金属棒减小的机械能等于金属棒和金属棒中产生的总焦耳热
第Ⅱ卷
三、非选择题:本题共6小题,共60分.
13. (6分)用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律的实验中,保持小车质量一定时,验证小车加速度a与合力F的关系。
(1)为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,以下操作正确的是 。(涂卡13题)
A.调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行
B.在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时,应当将砝码和砝码盘通过细线挂在小车上
C.在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时,应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上
(2)已知实验中打点计时器的打点周期为0.02s,得到的记录纸带如图乙所示,图中的点为计数点,每两相邻的计数点间还有4个点没有画出,由此得D点的速度为 m/s,小车的加速度大小 (都保留三位有效数字)。
14.(8分)某实验小组做“描绘小灯泡伏安特性曲线”的实验。除开关、导线以外,实验室还有以下器材可供选择:
A.待测小灯泡L(额定电压、额定电流)
B.电流表A(量程,内阻约)
C.电压表V(量程,内阻约)
D.滑动变阻器(最大阻值,额定电流)
E.滑动变阻器(最大阻值,额定电流)
F.电池组E(电动势为,内阻不计)
(1)为了尽可能减小实验误差并便于调节,且要求能够在的范围内对小灯泡的电压进行测量,滑动变阻器选 (填写实验器材前的字母代号)。(涂卡14题R1涂A,R2涂B)
(2)根据所选的器材,请在图1中完成电路图 。
(3)实验测得该小灯泡的伏安特性曲线如图2所示。由图2实验曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻 (填“增大”“不变”或“减小”)。(涂卡15题分班涂A、B、C)
(4)有两个相同的小灯泡(伏安特性曲线与图2完全相同),和另一电源(电动势,内阻),连接成图3所示的电路,闭合开关S,则每个小灯泡的实际功率为 W(结果保留两位有效数字)。
15. (8分)如图所示,高为、截面积的绝热汽缸开口向上放在水平面上,标准状况(温度℃、压强)下,用绝热活塞和导热性能良好的活塞将汽缸内的气体分成甲、乙两部分,活塞用劲度系数为的轻弹簧拴接在汽缸底部,系统平衡时活塞位于汽缸的正中央且弹簧的形变量为零,活塞刚好位于汽缸的顶部;现将一质量为的物体放在活塞上,活塞下降,如果用一加热装置对气体乙缓慢加热使活塞回到汽缸顶部,此时气体乙的温度为多少摄氏度?(活塞的质量以及一切摩擦均可忽略不计,外界环境的温度和大气压恒定,重力加速度取,结果保留整数)
16.(9分)无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机,它具有体积小、造价低、使用方便等优点,随着民用无人机的快速发展,广告、影视、婚礼视频记录等正越来越多地出现无人机的身影,如图所示是我国新研究生产的一款航拍器无人机。该款无人机内置电动势E=15.2V、容量A=4500mA·h的智能电池,其内电阻忽略不计。若该款无人机正常工作时电池输出稳定的电流为I=4.5A,飞行时电动机工作效率η=80%,其他设施正常工作时的电功率为。求:
(1)充满一次电,该款无人机理论上正常工作的最长时间t;
(2)电动机1s内输出的机械能;
(3)已知该款无人机的总质量为m=2.0kg,假设无人机飞行时所受到空气阻力恒为f=4N,g取,求该款无人机竖直上升飞行时的最大速度。
17. (12分)一带负电的微粒放在光滑绝缘水平面上,俯视如图,第一象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,在另外三个象限充满大小相同、方向垂直水平面向下的匀强磁场。微粒从x轴上的P点以一定初速度进入第二象限,OP间距离初速度与x轴负方向的夹角α=37°,之后恰能垂直于y轴进入第一象限,再经一段时间从第一象限进入第四象限,此时速度与x轴正方向的夹角恰好也为。已知微粒的比荷电场强度,求:
(1)微粒第一次在第一象限内的运动时间;
(2)微粒的初速度v₀和在第二象限内运动的时间;
(3)若x轴上有一点Q(10,0),微粒经过x轴时,距离Q点的最小距离是多大?
18. (15分)如图所示,在光滑水平面上放置一端带有挡板的长直木板A,木板A左端上表面有一小物块B,其到挡板的距离为m,A、B质量均为kg,不计一切摩擦。从某时刻起,B始终受到水平向右、大小为N的恒力作用,经过一段时间,B与A的挡板发生碰撞,碰撞过程中无机械能损失,碰撞时间极短。重力加速度。求:
(1)物块B与A挡板发生第一次碰撞后的瞬间,物块B与木板A的速度大小;
(2)由静止开始经多长时间物块B与木板A挡板发生第二次碰撞,碰后瞬间A、B速度大小;
(3)画出由静止释放到物块B与A挡板发生3次碰撞时间内,物块B的速度v随时间t的变化图像;
(4)从物块B开始运动到与木板A的挡板发生第n次碰撞时间内,物块B运动的距离。
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准 考 证 号
正确填涂 错误填涂
0 0 0 0 0 0 0 0 0
1 1 1 1 1 1 1 1 1
2 2 2 2 2 2 2 2 2
3 3 3 3 3 3 3 3 3
4 4 4 4 4 4 4 4 4
5 5 5 5 5 5 5 5 5
6 6 6 6 6 6 6 6 6
7 7 7 7 7 7 7 7 7
8 8 8 8 8 8 8 8 8
9 9 9 9 9 9 9 9 9
1. 答题前,考生须认真核对条形码上的姓名、座位号和考生 号,然后将本人姓
名、座位号和考生号填写在相应位置,并 在答题卡背面左上角填写姓名和准
考证号后两位。填写样 例: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
2. 答选择题时,必须使用2B铅笔将对应题目的答案标号涂黑,修改时用橡皮擦
干净,再选涂其他答案。
3. 答非选择题时,必须使用0.5毫米的黑色字迹签字笔书写,作图题可先用铅笔
绘出,确认后再用0.5毫米的黑色字迹签字笔描清楚,选做题必须用2B铅笔将
所选题号涂黑。要求字体工整,笔记清晰。严格按题号所指示的答题区域作
答,超出答题区域书写的答案无效;在试题卷、草稿纸上答题无效。
4. 保持答题卡清洁、完整。严禁折叠,严禁在答题卡上做任何标记,严禁使用
涂改液、胶带纸、修正带。
缺考考生由监考员贴条形码并用2B铅笔填
涂下面的缺考标记。
ID:MD6RMB2
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框界定区域的答案无效!
第Ⅰ卷 选择题(须用2B铅笔填涂)
第 Ⅱ 卷 非选择题【必做部分】(须用0.5毫米的黑色字迹签字笔书写)
1 A B C D
2 A B C D
3 A B C D
4 A B C D
5 A B C D
6 A B C D
7 A B C D
8 A B C D
9 A B C D
10 A B C D
11 A B C D
12 A B C D
13 A B C D
14 A B C D
15 A B C D
13. (1) ___________ (2) ___________
14.(2) (4) ___________________
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框界定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框界定区域的答案无效!
15.
16.
【 物理模拟答题卡 第1页(共2页)】
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框界定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框界定区域的答案无效!
17.
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框界定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框界定区域的答案无效!
18.
【 物理模拟答题卡 第2页(共2页)】
编号: 61LWL 8320240120 编写:吴保旺 审核:物理组
物理高考模拟四答案2024.1.20
一、1.【答案】B
【解析】A.根据电荷数守恒和质量数守恒可知,在该核反应方程中,X表示,故A错误;
B.比结合能为原子核的结合能与核子数之比,由于X表示,则该核反应过程中放出的能量为
故B正确;
C.半衰期不会随着外界环境的变化而变化,故C错误;
D.若X粒子射入匀强磁场的方向与磁场方向平行,则不受洛伦兹力的作用,故D错误。
故选B。
2. 【答案】C
【解析】【详解】A.据题意,结合题图可知,气体从c到d为绝热膨胀,则
根据
则温度降低;气体从d到a,体积不变,压强减小,则温度降低,则该气体在状态c的温度高于在状态a时的温度,故A错误;
B.a→b过程为绝热压缩,外界对气体做功
则
即外界对气体做的功全部用于增加内能,故B错误;
C.过程中体积增大,气体对外做功,即
根据热力学第一定律
可知
即增加的内能小于该过程吸收的热量,故C正确;
D.根据pV图像与V轴围成的面积表示气体做功的大小,可知一次循环过程中气体对外界做的功
而一次循环过程整个过程气体内能变化为零,则整个过程
即在一次循环过程中气体吸收的热量大于气体对外界做的功,故D错误。
故选C。
3. 【答案】C
【解析】A.图乙中滑动变阻器的滑片向右移动,AK两极板的电压增大,如果已经达到饱和灌电流,则电流表示数不再增大,故A错误;
B.作出光路图如图所示,可知光从空气射入玻璃时a光的偏折程度较大,则a光的折射率较大,频率较大,故B错误;
C.根据光电效应方程
a光的频率较大,所以用a光照射图乙的装置时逸出光电子的最大初动能较大,故C正确;
D.根据
a光的频率较大,则a光的波长小,条纹间距更小,故D错误。
故选C。
4. 【答案】C
【解析】【详解】该列波的周期为
所以波长为
波传到P、Q两点所需要的时间,
时P、Q已振动时间为,
由图乙可知质点起振方向向上,所以此时P点处于波谷处,Q处于波峰处。又PQ两点间距离为1.2m,可知
故选C。
5. 【答案】C【解析】【详解】AB.由题意画出光路图如图所示,设光线在CD面上的入射角为
根据光路图和反射定律可知
得
由四边形内角和为360°和角度关系可得
∠BCD=∠BAE =90°+=112.5°
故AB错误;
CD.光线在CD和AE界面上恰好发生全反射时,对应着五棱镜折射率的最小值,则
解得
故C正确,D错误。
故选C。
6.【答案】D
【解析】A.“凹槽”产生极小光强是由于由于“凹槽”反射光与“平面”反射光叠加后削弱,是干涉现象形成,故A错误;
B.“凹槽”中有透明介质,光的速度小于真空中速度,“凹槽”入射光与“平面”反射光传播速度相同,故B错误;
C.由于“凹槽”反射光与“平面”反射光叠加后削弱,考虑到“凹槽”反射光的路程,“凹槽”深度的2倍应该为激光束半波长的奇数倍,故C错误;
D.“凹槽”反射光与“平面”反射光是同种类型的光,频率相同,故D正确。
故选D。
7. 【答案】D
【解析】【详解】AB.由查理定律得
解得
故AB错误;
CD.设核心舱体积为V,气体体积为V′打开舱门,缓慢放出气体,舱内气体与外界平衡,由玻意耳定律有
同温度、同压强下,同种气体的质量之比等于体积之比,有
解得
故D正确,C错误。
故选D。
8. 【答案】C
【详解】A.在物体A下落过程中除了重力做功之外,绳的拉力对物体A做负功,故机械能减小,故A正确;
B.由题意可知,初始状态弹簧无弹力,物体A落地前瞬间,弹簧的形变量等于h,此时弹簧的弹力F=2mg
弹簧的劲度系数为k=
故B错误;
C.设整个过程中,绳子对A的冲量大小为I绳,则绳子对B和弹簧的冲量大小也为I绳,对A由动量定理得mgt-I绳=0
对B和弹簧由动量定理得2mgt-I地-I绳=0
解得物体A从静止下落到落地的t时间内,地面对B物体的冲量大小为
I地=mgt
故C正确;
D.将A物体质量改为1.5m,当弹簧弹力等于1.5mg时,A受力平衡,加速度为零,速度最大,此时弹簧形变量x=h
对A和弹簧的系统,根据机械能守恒得1.5mgx=kx2+×1.5mv2
解得v=
故D错误。
故选C。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.
9. 【答案】BC
【解析】【详解】A.空间站贴近地球表面运行,由
可得
故A错误;
B.由
可得空间站的周期约为
故B正确;
C.地球同步卫星离地面的高度约为,由
解得
故C正确;
D.由
解得地球同步卫星的线速度为
空间站与地球同步卫星的线速度之比约为
故D错误。
故选BC。
10.【答案】AB
【解析】A.a、b处点电荷在N点形成的电场强度方向沿x轴正方向,c、d处点电荷在N点形成的电场强度方向沿x轴负方向,由等量异种点电荷在空间形成的电场的特点可知a、b处点电荷在N点形成的电场强度大于c、d处点电荷在N点形成的电场强度,所以N点场强方向沿x轴正方向,故A正确;
B.a、b处点电荷在N点形成的电势为零,c、d处点电荷在N点形成的电势也为零;同理,a、d处点电荷在M点形成电势也为零,b、c处点电荷在M点形成电势也为零,所以M点和N点电势均为零,故B正确;
C.x轴为等势面,电荷移动过程电场力做功为零,故C错误;
D.根据电势叠加原理,圆周上各点电势变化,所以另一正点电荷沿圆周移动一周,电场力会对其做功,故D错误。
故选AB。
11. 答案 BCD
解析 感应电动势的最大值为Em=BSω=B··2πn=π2Bnr2,A错误;因线圈只在半个周期内有电流,因此由有效值的定义得·=T,解得感应电动势的有效值为E==,则电流表的示数为I==,D正确;从题中图示位置起到转过转的时间内,负载电阻R上产生的热量为Q=·=××=,B正确;根据=,=,q=Δt,联立解得q=,则从题中图示位置起到转过转的时间内,通过负载电阻R的电荷量为q=,C正确.
12.【答案】AD
【解析】A.金属棒b沿导轨下滑时,由楞次定律可知,金属棒a中电流从近端流向远端导轨,根据左手定则,可知金属棒a所受安培力水平向右,又因为金属棒始终静止,所以其所受摩擦力向左,故A正确;
B.当金属棒b下滑速度最大时,对金属棒b分析,有
对金属棒a分析,有
可得
由于和的关系未知,所以金属棒受到的最大摩擦力大小不确定,故B错误;
C.由闭合电路欧姆定律可知
解得
故C错误;
D.由能量守恒定律可知,金属棒减小的机械能等于金属棒和金属棒中产生的总焦耳热,故D正确。
故选AD。
第Ⅱ卷
三、非选择题:本题共6小题,共60分.
13.【答案】 AC/CA 0.762 2.01
【详解】(1)[1] 为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,需要平衡摩擦力,平衡摩擦力时应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上,调整长木板的倾斜度,让小车拖着纸带做匀速直线运动,不需要将砝码和砝码盘通过细线挂在小车上。同时要调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行。
故选AC。
(2)[2][3] 相邻两计数点间的时间间隔为
T=5×0.02s=0.1s
根据推论:做匀变速直线运动的物体,在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,则打D点时小车的速度为
根据推论
Δx=at2
得
xDF-xBD=a(2T)2
可得
14.【答案】 D 增大 0.12/0.13/0.14
【详解】(1)[1]实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量,所以滑动变阻器需要分压式接入电路,故滑动变阻器应选择总阻值较小的R1,故选D。
(2)[2]因为小灯泡阻值较小,故电流表外接,且滑动变阻器采用分压式接法,电路如图所示
(3)[3]伏安特性曲线I-U上的点与原点连线的斜率代表小灯泡电阻值的倒数,由图2实验曲线可知,随着电流的增加,图线的斜率逐渐减小,因此小灯泡的电阻增大。
(4)[4]设灯泡实际电压为U,实际电流为I,则根据闭合电路欧姆定律,结合图3电路图连接方式可得
代入数据整理得
在该灯泡的伏安特性曲线图像中作出电源的伏安特性曲线,如图所示
两图线的交点坐标为,,因此小灯泡的实际功率为
结果保留两位有效数字,因此小灯泡实际功率范围为0.12W~0.14W。
15.【答案】
【解析】
【详解】对于气体甲,初态
,
末态
,
根据玻意耳定律有解得
若使活塞返回到汽缸顶部,气体乙末状态时气柱长为,此时弹簧要伸长,对活塞有
解得
,
对气体乙,初态
,,
根据理想气体状态方程有解得
则
16.【答案】(1)1h;(2)48J;(3)2m/s
【解析】(1)由题可得理论上正常工作的最长时间
(2)由能量守恒定律得
所以
(3)当加速度a=0时速度最大,即
由,解得
17. 【答案】(1);(2);(3)
【详解】(1)粒子运动轨迹如图
在第二象限磁场中,由几何关系可得,圆周半径
在第一象限电场中,由牛顿第二定律得
微粒在电场中做类平抛运动:
得
(2)微粒进入第四象限时,沿y轴负方向上速度
所以
微粒在第二象限中做圆周运动的周期
圆弧对应圆心角
所以对应时间
得
(3)微粒进入第四象限,速度
由
得
微粒做圆周运动在x轴的弦长
微粒第一次从第一象限进入第四象限的位置
微粒第一次从第四象限进入第一象限的位置
之后,每次从第一象限进入第四象限的位置
即
每次从第四象限进入第一象限的位置
即
当n=2时,
所以距离Q点的最小距离
18. 【解析】
【详解】(1)B从A的左端开始到右端的过程,由动能定理
解得
v0=6m/s
B与A碰撞过程,由动量守恒和能量关系
解得
v1=0
v2=6m/s
(2)第一次碰后A向右以速度v2=6m/s做匀速运动,B做初速度为0,加速度为
的匀加速运动,则第二次碰撞时
解得
t=s
此时B的速度为v3=12m/s,同样根据由动量守恒和能量关系
解得AB的速度为
v4=12m/s
v5=6m/s
(3)同理第3次碰撞时
解得
t′=s
此时B的速度为18m/s
从开始运动到第一次碰撞的时间
画出由静止释放到物块B与A挡板发生3次碰撞时间内,物块B的速度v随时间t的变化图像;
(4)由以上分析可知,从第1次碰后,到下一次碰撞,B向前运动的距离都比前一次多8m,由v-t图像可知,B从开始运动到第1次碰撞B运动的距离为2m;从第1次到第2次碰撞B运动的距离为8m;从第2次到第3次碰撞B运动的距离为8m+8m=16m;从第3次到第4次碰撞B运动的距离为16m+8m=24m;根据数学知识可知从物块B开始运动到与木板A的挡板发生第n次碰撞时间内,物块B运动的距离
(n=2,3,4……)
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