精品解析:山东省潍坊市青州第一中学2024-2025学年高二上学期期中模拟物理试题
2024-11-26
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内容正文:
高二普通部期中考试物理模拟一
一、选择题:本题共8个小题,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. 下列说法正确的是( )
A. 电源的电动势就是电源两极间的电压
B. 电源单位时间向外提供的电能越多,表明电动势越大
C. 电源电动势的大小由电源中非静电力的特性决定,跟外电路无关
D. 在电源内部电流由负极流向正极,表明电源内部由负极到正极电势降低
【答案】C
【解析】
【详解】A.电动势在数值上等于在外电路断路时用电压表直接接到电源两极间的示数,但当外电路有其他电阻时,电源两极间的电压是路端电压,小于电源电动势,故A错误;
B.根据电源向外提供的电能W=EIt可知:电源向外提供的电能不仅与电动势有关,还有电流和时间有关。故B错误;
C.电源电动势的大小由电源中非静电力的特性决定,跟外电路无关,是电源本身的性质,故C正确;
D.电源内部,电流由负极流向正极,非静电力做功,电势升高。故D错误。
故选C。
2. 华为手机麒麟9000型芯片是5nm制作工艺,光刻机是芯片制造的核心设备之一。光刻机通过一系列的光源能量,将光束透射过画着线路图的掩模,用透镜将线路图成比例缩小后映射到涂有化学层的硅片上,受到光线照射的部分,可以被冲洗掉,在硅片上就得到了掩膜上的电路图。芯片的制作过程需要用较大能量光子的光照射,应选用的光源是( )
A. 波长长的光源 B. 频率大的光源
C. 强度小的光源 D. 强度大的光源
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】由光子的能量公式,即
可知,频率越大额光子能量越大,光子的能量与光子的强度无光,而根据公式
可得,波长越长,光子的频率越小,ACD错误,B正确。
故选B。
3. 如图甲所示,一物块静止放在水平地面上,从时刻开始受到轻质细绳竖直向上的拉力F作用,其大小随时间变化的规律如图乙所示,已知物块质量,重力加速度,不计空气阻力。则物块在时刻的速度为( )
A. 5m/s B. 10m/s C. 15m/s D. 70m/s
【答案】C
【解析】
【详解】拉力小于20N时,物体静止不动,由图像可知,0~6s拉力的冲量为
物体运动的时间为,由动量定理
代入数据可得
故选C。
4. 如图所示的电路中,、、是三个定值电阻,R是滑动变阻器,电压表、和电流表A都是理想电表,当滑动变阻器的滑片P向下移动时,下列说法正确的是( )
A. 电流表示数增大
B. 电压表示数增大
C. 电压表示数增大
D. 定值电阻消耗的功率增大
【答案】B
【解析】
【详解】B.当滑动变阻器的滑片P向下移动时,R增大,整个回路总电阻增大,干路电流减小,由
可知电压表示数增大,B正确;
C.电阻两端电压为
可知电压表示数减小,C错误;
D.定值电阻消耗的功率为
故其消耗的功率变小,D错误;
A.两端的电压为
可知增大。流过的电流为
故其电流增大,所以电流表示数为
所以电流表示数减小,A错误。
故选B。
5. 在杭州亚运会跳水女子10米跳台决赛中,中国队选手全红婵以438.20分夺得冠军,再度显示了中国跳水队的强大实力。如图所示为跳水运动员的空中姿态示意图,假设每个动作间的时间相等,忽略空气阻力,从起跳到入水前的过程中,运动员( )
A. 做变加速曲线运动
B. 合外力冲量方向斜向上再斜向下
C. 经过图中任意两个相邻位置,重力做功都相同
D. 经过图中任意两个相邻位置,动量变化都相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.从起跳到入水前的过程中,运动员只受重力作用,做匀变速曲线运动,故A错误;
B.合外力冲量即重力的冲量,方向竖直向下,故B错误;
CD.每个动作间的时间相等,根据动量定理可知经过图中任意两个相邻位置,动量变化都相同,根据匀变速直线运动规律可知任意两个相邻位置的位移不同,则经过图中任意两个相邻位置,重力做功不相同,故C错误,D正确;
故选D。
6. 某弹簧振子在水平方向上做简谐运动,其位移x随时间t变化的关系为,振动图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 第1s末振子的位移大小为
B. 弹簧振子在第3s末与第5s末的加速度相同
C. 简谐运动的圆频率是
D. 第2s末前后弹簧振子加速度方向相反
【答案】C
【解析】
【详解】C.由图可知振子的周期为s,则简谐运动的圆频率是
故C正确;
A.则振动方程为
将1s代入可解得振子的位移大小为
故A错误;
BD.弹簧振子的加速度方向与位移方向相反,则在第3s末与第5s末的加速度方向相反,第2s末前后弹簧振子加速度方向相同,故BD错误;
故选C。
7. 如图甲所示,当滑动变阻器R的滑片P从一端滑到另一端的过程中,两个电压表的示数随电流表示数的变化情况如图乙所示。已知电流表示数小于0.2A时,电动机不发生转动,各电表均视为理想电表,电动机电阻不随温度变化而改变。则滑动变阻器R接入电路的最大阻值为( )
A. 30Ω B. 34Ω C. 36Ω D. 40Ω
【答案】A
【解析】
【详解】由闭合电路欧姆定律
结合图像可知
联立可得
,
由图像可知,当电动机不工作时
当电路中电流最小时滑动变阻器R接入电路的电阻最大
解得
故选A。
8. 如图所示为高速磁悬浮列车在水平长直轨道上的模拟运行图,5节质量均为m的车厢编组运行,只有1号车厢为动力车厢。列车由静止开始以额定功率P运行,经过一段时间达到最大速度。列车向左运动过程中,1号车厢会受到前方空气的阻力,假设车厢碰到空气前空气的速度为0,碰到空气后空气的速度立刻与列车速度相同,已知空气密度为,1号车厢的迎风面积(垂直运动方向上的投影面积)为S。不计其他阻力,忽略其它车厢受到的空气阻力。当列车以额定功率运行到速度为最大速度的一半时,2号车厢对3号车厢的作用力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设动车的速度为v,动车对空气的作用力为F,对一小段空气柱应用动量定理可得
解得
当牵引力等于阻力时,速度达到最大,则
解得
当速度达到最大速度一半时,此时速度为
此时受到的牵引力
解得
此时受到的阻力
对整体根据牛顿第二定律
对3、4、5号车厢,根据牛顿第二定律可得
联立解得
故选C。
二、多项选择题:本题共4个小题,每小题4分,共16分,在每个小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了:“方家(术士)以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也。”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布示意图如图所示。结合上述材料,下列说法正确的是( )
A. 地球内部也存在磁场,地磁南极在地理南极附近
B. 结合地球自转方向,可以判断出地球是带负电的
C. 地球表面任意位置的磁场方向都与地面平行
D. 因地磁场影响,在进行奥斯特实验时,通电导线南北放置时实验现象最明显
【答案】BD
【解析】
【详解】A.地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近;故A错误;
B.地球自转方向自西向东,地球的南极是地磁场的北极,由安培定则判断可知地球是带负电的,故B正确;
C.磁场是闭合的曲线,地球磁场从南极附近发出,从北极附近进入地球,组成闭合曲线,不是地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行,故C错误;
D.根据安培定则可知,导线的磁场方向与导线电流的方向垂直,可知因地磁场影响,在进行奥斯特实验时,通电导线南北放置时实验现象最明显,故D正确。
故选BD。
10. 如图所示,曲线甲、乙分别是纯电阻直流电路中,内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线,M点为甲、乙两曲线的交点,且为乙曲线的最高点。由该图可求得( )
A. 电源的内电阻为2Ω
B. 电源的电动势为8V
C. 电源的最大输出功率为16W
D. 电源被短路时,电源消耗的总功率为32W
【答案】ABD
【解析】
【详解】C.当内电阻等于外电阻时,电源的输出功率最大,根据图像可知,最大值为8 W,故C错误;
B.根据P=UI可得,当I=2 A时,外电压为4 V,此时内电阻等于外电阻,所以内电压也为4 V,电源的电动势为8 V,故B正确;
A.根据B选项分析可知,电源的内电阻为
故A正确;
D.电源被短路时,电源消耗的最大功率可达
故D正确。
故选ABD。
11. 如图所示为某弹簧振子做简谐运动的振动图像,下列说法中正确的是( )
A. 内弹簧振子的路程为2.25m
B. 内弹簧振子的路程为1.95m
C. 该弹簧振子位移随时间变化的关系式为
D. 该弹簧振子位移随时间变化的关系式为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.由图像可知,弹簧振子的振幅为,周期为,故内弹簧振子的路程为
故A正确,B错误;
CD.由题中已知数据可得
故由可得该弹簧振子位移随时间变化的关系式为
故C正确,D错误。
故选AC。
12. 如图所示,倾角为的光滑斜面固定在水平面上,一根劲度系数为k的轻质弹簧下端固定于斜面底部挡板处,弹簧上端放一个质量为m的小物块A,A与弹簧间不拴接,开始时A静止于P点。另一质量也为m的小物块B从斜面上Q点由静止释放,与A发生正碰后立即粘在一起成为组合体,组合体在以后的运动过程中恰好不离开弹簧。已知弹簧的弹性势能与其形变量的关系为,重力加速度为g,弹簧始终未超出弹性限度。下列说法正确的是( )
A. 弹簧的最大弹性势能为
B. 组合体动能的最大值为
C. P、Q两点间的距离为
D. P、Q两点间的距离为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.设O为弹簧处于原长时其上端的位置,x为碰撞前的形变量,则有
解得
当B与A成为组合体C时,恰好不离开弹簧,所以C最多运动至O处。组合体C做简谐振动,其平衡位置满足
解得
所以弹簧的最大压缩量为
所以弹簧弹性势能的最大值为
故A正确;
B.设动能最大位置为点,则从O处到处有
故B错误;
CD.组合体从O运动至P点时
即
解得
设碰撞前B的速度为,由动量守恒可得
即
物体在斜面上的加速度为
所以
故C错误,D正确。
故选AD。
三、实验题:本题共两个小题,13题6分,14题8分,请将正确的答案写在答题卡对应的位置上。
13. 物理实验小组的同学使用力电传感器做“用单摆测重力加速度”的实验,先测得摆线长78.50cm,摆球直径2.00cm。然后将一个力电传感器接到计算机上,实验中测量快速变化的力,悬线上拉力F的大小随时间t的变化曲线如图所示。
(1)该摆摆长为________cm,周期为________s。
(2)测得当地重力加速度g的值为________。(保留3位有效数字)
【答案】 ①. 79.50 ②. 1.8 ③. 9.68
【解析】
【详解】(1)[1]单摆摆长等于摆线加上摆球半径为
L=78.50cm+1.00cm=79.50cm
[2]在一个周期内摆球两次经过最低点,每次经过最低点时拉力最大,根据图像知周期
T=1.8s
(2)[3]由单摆周期公式
可知重力加速度
14. 某物理探究小组的同学设计了如图甲所示的实验电路测定干电池的电动势和内阻。
实验器材:电池组(两节干电池)
A.电流表1:量程0.6A,内阻约3Ω
B.电流表2:量程3A,内阻约为0.2Ω
C.电流表3:量程0.3mA,内阻为1kΩ
D.电阻箱:(0~10kΩ)
E.滑动变阻器1:0~1000Ω,额定电流0.5A
F.滑动变阻器2:0~20Ω,额定电流2A
G.固定电阻
(1)电流表应选用________,滑动变阻器R应选用________。(选填器材前的代号)
(2)本实验备选器材没有提供电压表,图甲中虚线框内电压表可以用提供的器材改装,若装成量程为3V的电压表,改装方法为________。
(3)实验步骤如下:
①闭合开关S前,将滑动变阻器R的滑片移到________(选填“左”或“右”)端。
②闭合开关S,改变滑片位置,记下电压表的示数U和安培表的示数I,多次实验后将所测数据描绘在如图乙所示的坐标纸上,作出U-I图线。
(4)电池组的电动势E=________V,内阻r=________Ω(结果均保留两位有效数字)。
【答案】 ①. A ②. F ③. 将电流表3与电阻箱串联,且电阻箱阻值调为9000Ω ④. 左 ⑤. 3.0 ⑥. 2.4
【解析】
【详解】(1)[1] 两节干电池电动势约为3V,内阻约为一点几欧姆,最大电流约为零点几安培,则电流表选择A;
[2]为便于调节,要选最大阻值较小且额定电流较大的F;
(2)[3]电流表需要改装成电压表,需要电流表内阻已知,同时为了减小电压表分流的影响,内阻大点比较好,故电流表选择C,根据
解得
故改装方法为将电流表3与电阻箱串联,且电阻箱阻值调为9000Ω;
(3)[4]为保护电路,闭合开关S前,应将滑动变阻器R的滑片移到最左端,使其接入电路的阻值最大;
(4)[5][6]根据闭合电路欧姆定律
结合图像斜率和截距代入数据得
四、计算题:写出必要的文字说明及重要的分析过程。本题有4个小题,共46分。
15. 为了保护航空安全,很多机场采取各种驱鸟措施,原因是飞机起飞和降落的过程中,容易遭遇飞鸟撞击。若飞鸟的质量为0.5kg,飞鸟的长度为0.2m,飞机被飞鸟迎面撞击时的航速为900km/h,飞鸟的速度相对与飞机的可以忽略不计,我们认为撞击过程飞鸟做初速度为零的匀变速直线运动,求:
(1)飞鸟撞击飞机时的作用时间;
(2)飞鸟撞击飞机时所受平均撞击力的大小。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)依题意,撞击过程飞鸟做初速度为零的匀变速直线运动,设飞鸟的长度为x,可得
解得
(2)由动量定理,可得
解得
即飞鸟撞击飞机时所受平均撞击力的大小为。
16. 如图所示的电路中有四个电阻、、和,阻值,。当电键闭合、断开时,电源输出功率为;当和都断开时,电源输出功率为。求:
(1)电源的内电阻;
(2)当、都闭合时,电源的总功率。(结果可用分式表示)
【答案】(1)R;(2)
【解析】
【详解】(1)电键闭合、断开时,外电阻
电源输出功率为
当和都断开时,外电阻
电源输出功率为
联立得
(2)当、都闭合时,、先并联,再与串联后,再与并联,外电阻
电源的总功率
17. 如图所示,一劲度系数为100N/m的弹簧上端固定在天花板上,下端连接一质量为0.1kg的重物(可看作为质点),将重物向下拉动一段距离让其以O点为平衡位置在B、C两点之间做简谐运动,B、C两点相距4cm,P点为OB的中点。重物从B点到第二次经过O点,所用的时间为0.9s,若重物经过B点时开始计时,取向上为正方向。求:
(1)该重物做简谐运动的振动方程;
(2)从t=0时刻开始到重物第二次经过P点的时间;
(3)重物处于P点时弹簧的形变量和回复力大小。
【答案】(1);(2)1s;(3)2cm;1N
【解析】
【详解】(1)重物从B点到第二次经过O点,所用的时间为0.9s,可知
可知
T=1.2s
振幅为A=2cm,则
重物经过B点时开始计时,取向上为正方向,则该重物做简谐运动的振动方程
(2)在P点时
带入振动方程
解得
t1=0.2s ,t2=1s
则从t=0时刻开始到重物第二次经过P点的时间为1s。
(3)在平衡位置O时弹簧伸长量为
重物处于P点时弹簧的形变量为
∆y=∆x+2cm=2cm
回复力大小
18. 半径R=1.0m的四分之一光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,轨道的上端点E和圆心O在同一水平线上,下端点F为轨道的最低点。F点右侧的粗糙水平面上,紧挨F点静止放置一质量M=1kg的木板C,木板上表面与F点等高,木板F左端放置一个质量为的物块B,另一质量为的物块A从E点正上方某点自由下落,恰好从轨道的E端沿切线方向进入轨道,到达F点时对轨道的压力大小为91N,之后与物块B发生弹性碰撞(碰撞时间极短),最终物块B刚好未从木板C上滑下,已知物块B与木板C间的动摩擦因数,木板C与地面间的动摩擦因数为,两物块相同且均可视为质点,取。求:
(1)物块A到达F点时的速度大小;
(2)通过计算判断物块A碰撞后还能不能到达E点。
(3)木板C的长度L。
【答案】(1);(2)不能到达E点;(3)
【解析】
【详解】(1)物块A到达F点时对轨道的压力大小为91N,由牛顿第三定律可知,轨道对物块A的支持力为,物块过F点由牛顿第二定律有
解得
(2)物块A与物块B发生弹性碰撞,设碰后的速度为、,取向右为正方向,有
联立解得
(向左),(向右)
物块A滑上光滑圆弧面,速度减为零的高度为,有
解得
则物体A碰撞后不能到达E点。
(3)物体B在木板C上向右减速滑行,设加速度为,有
木板C向右加速运动,加速度为,有
可得
设经过时间达到共速,有
解得
,
共速后因,则两者一起减速到停止,故木板C的长度为
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高二普通部期中考试物理模拟一
一、选择题:本题共8个小题,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. 下列说法正确的是( )
A. 电源的电动势就是电源两极间的电压
B. 电源单位时间向外提供的电能越多,表明电动势越大
C. 电源电动势的大小由电源中非静电力的特性决定,跟外电路无关
D. 在电源内部电流由负极流向正极,表明电源内部由负极到正极电势降低
2. 华为手机麒麟9000型芯片是5nm制作工艺,光刻机是芯片制造的核心设备之一。光刻机通过一系列的光源能量,将光束透射过画着线路图的掩模,用透镜将线路图成比例缩小后映射到涂有化学层的硅片上,受到光线照射的部分,可以被冲洗掉,在硅片上就得到了掩膜上的电路图。芯片的制作过程需要用较大能量光子的光照射,应选用的光源是( )
A. 波长长的光源 B. 频率大的光源
C. 强度小的光源 D. 强度大的光源
3. 如图甲所示,一物块静止放在水平地面上,从时刻开始受到轻质细绳竖直向上的拉力F作用,其大小随时间变化的规律如图乙所示,已知物块质量,重力加速度,不计空气阻力。则物块在时刻的速度为( )
A. 5m/s B. 10m/s C. 15m/s D. 70m/s
4. 如图所示的电路中,、、是三个定值电阻,R是滑动变阻器,电压表、和电流表A都是理想电表,当滑动变阻器的滑片P向下移动时,下列说法正确的是( )
A. 电流表示数增大
B. 电压表示数增大
C. 电压表示数增大
D. 定值电阻消耗的功率增大
5. 在杭州亚运会跳水女子10米跳台决赛中,中国队选手全红婵以438.20分夺得冠军,再度显示了中国跳水队的强大实力。如图所示为跳水运动员的空中姿态示意图,假设每个动作间的时间相等,忽略空气阻力,从起跳到入水前的过程中,运动员( )
A. 做变加速曲线运动
B. 合外力冲量方向斜向上再斜向下
C. 经过图中任意两个相邻位置,重力做功都相同
D. 经过图中任意两个相邻位置,动量变化都相同
6. 某弹簧振子在水平方向上做简谐运动,其位移x随时间t变化的关系为,振动图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 第1s末振子的位移大小为
B. 弹簧振子在第3s末与第5s末的加速度相同
C. 简谐运动的圆频率是
D. 第2s末前后弹簧振子加速度方向相反
7. 如图甲所示,当滑动变阻器R的滑片P从一端滑到另一端的过程中,两个电压表的示数随电流表示数的变化情况如图乙所示。已知电流表示数小于0.2A时,电动机不发生转动,各电表均视为理想电表,电动机电阻不随温度变化而改变。则滑动变阻器R接入电路的最大阻值为( )
A. 30Ω B. 34Ω C. 36Ω D. 40Ω
8. 如图所示为高速磁悬浮列车在水平长直轨道上的模拟运行图,5节质量均为m的车厢编组运行,只有1号车厢为动力车厢。列车由静止开始以额定功率P运行,经过一段时间达到最大速度。列车向左运动过程中,1号车厢会受到前方空气的阻力,假设车厢碰到空气前空气的速度为0,碰到空气后空气的速度立刻与列车速度相同,已知空气密度为,1号车厢的迎风面积(垂直运动方向上的投影面积)为S。不计其他阻力,忽略其它车厢受到的空气阻力。当列车以额定功率运行到速度为最大速度的一半时,2号车厢对3号车厢的作用力大小为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共4个小题,每小题4分,共16分,在每个小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了:“方家(术士)以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也。”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布示意图如图所示。结合上述材料,下列说法正确的是( )
A. 地球内部也存在磁场,地磁南极在地理南极附近
B. 结合地球自转方向,可以判断出地球是带负电的
C. 地球表面任意位置的磁场方向都与地面平行
D. 因地磁场影响,在进行奥斯特实验时,通电导线南北放置时实验现象最明显
10. 如图所示,曲线甲、乙分别是纯电阻直流电路中,内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线,M点为甲、乙两曲线的交点,且为乙曲线的最高点。由该图可求得( )
A. 电源的内电阻为2Ω
B. 电源的电动势为8V
C. 电源的最大输出功率为16W
D. 电源被短路时,电源消耗的总功率为32W
11. 如图所示为某弹簧振子做简谐运动的振动图像,下列说法中正确的是( )
A. 内弹簧振子的路程为2.25m
B. 内弹簧振子的路程为1.95m
C. 该弹簧振子位移随时间变化的关系式为
D. 该弹簧振子位移随时间变化的关系式为
12. 如图所示,倾角为的光滑斜面固定在水平面上,一根劲度系数为k的轻质弹簧下端固定于斜面底部挡板处,弹簧上端放一个质量为m的小物块A,A与弹簧间不拴接,开始时A静止于P点。另一质量也为m的小物块B从斜面上Q点由静止释放,与A发生正碰后立即粘在一起成为组合体,组合体在以后的运动过程中恰好不离开弹簧。已知弹簧的弹性势能与其形变量的关系为,重力加速度为g,弹簧始终未超出弹性限度。下列说法正确的是( )
A. 弹簧的最大弹性势能为
B. 组合体动能的最大值为
C. P、Q两点间的距离为
D. P、Q两点间的距离为
三、实验题:本题共两个小题,13题6分,14题8分,请将正确的答案写在答题卡对应的位置上。
13. 物理实验小组的同学使用力电传感器做“用单摆测重力加速度”的实验,先测得摆线长78.50cm,摆球直径2.00cm。然后将一个力电传感器接到计算机上,实验中测量快速变化的力,悬线上拉力F的大小随时间t的变化曲线如图所示。
(1)该摆摆长为________cm,周期为________s。
(2)测得当地重力加速度g的值为________。(保留3位有效数字)
14. 某物理探究小组的同学设计了如图甲所示的实验电路测定干电池的电动势和内阻。
实验器材:电池组(两节干电池)
A.电流表1:量程0.6A,内阻约3Ω
B.电流表2:量程3A,内阻约为0.2Ω
C.电流表3:量程0.3mA,内阻为1kΩ
D.电阻箱:(0~10kΩ)
E.滑动变阻器1:0~1000Ω,额定电流0.5A
F.滑动变阻器2:0~20Ω,额定电流2A
G.固定电阻
(1)电流表应选用________,滑动变阻器R应选用________。(选填器材前的代号)
(2)本实验备选器材没有提供电压表,图甲中虚线框内电压表可以用提供的器材改装,若装成量程为3V的电压表,改装方法为________。
(3)实验步骤如下:
①闭合开关S前,将滑动变阻器R的滑片移到________(选填“左”或“右”)端。
②闭合开关S,改变滑片位置,记下电压表的示数U和安培表的示数I,多次实验后将所测数据描绘在如图乙所示的坐标纸上,作出U-I图线。
(4)电池组的电动势E=________V,内阻r=________Ω(结果均保留两位有效数字)。
四、计算题:写出必要的文字说明及重要的分析过程。本题有4个小题,共46分。
15. 为了保护航空安全,很多机场采取各种驱鸟措施,原因是飞机起飞和降落的过程中,容易遭遇飞鸟撞击。若飞鸟的质量为0.5kg,飞鸟的长度为0.2m,飞机被飞鸟迎面撞击时的航速为900km/h,飞鸟的速度相对与飞机的可以忽略不计,我们认为撞击过程飞鸟做初速度为零的匀变速直线运动,求:
(1)飞鸟撞击飞机时的作用时间;
(2)飞鸟撞击飞机时所受平均撞击力的大小。
16. 如图所示的电路中有四个电阻、、和,阻值,。当电键闭合、断开时,电源输出功率为;当和都断开时,电源输出功率为。求:
(1)电源的内电阻;
(2)当、都闭合时,电源的总功率。(结果可用分式表示)
17. 如图所示,一劲度系数为100N/m的弹簧上端固定在天花板上,下端连接一质量为0.1kg的重物(可看作为质点),将重物向下拉动一段距离让其以O点为平衡位置在B、C两点之间做简谐运动,B、C两点相距4cm,P点为OB的中点。重物从B点到第二次经过O点,所用的时间为0.9s,若重物经过B点时开始计时,取向上为正方向。求:
(1)该重物做简谐运动的振动方程;
(2)从t=0时刻开始到重物第二次经过P点的时间;
(3)重物处于P点时弹簧的形变量和回复力大小。
18. 半径R=1.0m的四分之一光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,轨道的上端点E和圆心O在同一水平线上,下端点F为轨道的最低点。F点右侧的粗糙水平面上,紧挨F点静止放置一质量M=1kg的木板C,木板上表面与F点等高,木板F左端放置一个质量为的物块B,另一质量为的物块A从E点正上方某点自由下落,恰好从轨道的E端沿切线方向进入轨道,到达F点时对轨道的压力大小为91N,之后与物块B发生弹性碰撞(碰撞时间极短),最终物块B刚好未从木板C上滑下,已知物块B与木板C间的动摩擦因数,木板C与地面间的动摩擦因数为,两物块相同且均可视为质点,取。求:
(1)物块A到达F点时的速度大小;
(2)通过计算判断物块A碰撞后还能不能到达E点。
(3)木板C的长度L。
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