精品解析:天津市崇化中学2025-2026学年高三上学期第二次月考物理试卷
2026-02-28
|
2份
|
23页
|
81人阅读
|
0人下载
内容正文:
2025-2026学年第一学期高三年级物理学科阶段测试卷
注意事项:
1、本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分,考试时间60分钟。
2、答Ⅰ卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目涂写在答题卡上,只交答题卡,试卷学生带走,以备讲评。
第Ⅰ卷(选择题,满分40分)
一、单项选择题(本题共5小题,每小题只有一个选项符合要求,每题5分,共25分)
1. 随着科技的发展,手机的功能越来越多。如图所示是小米同学随质量为100kg货物乘坐电梯时利用手机软件制作的运动v-t图像(竖直向上为正方向),g取10m/s2,下列判断正确的是( )
A. 0~10s货物处于失重状态
B. 0~10s内电梯对货物的支持力恒为1100N
C. 0~36s内电梯对货物的支持力做功2.8×104J
D. 36~46s货物处于超重状态
【答案】C
【解析】
【详解】A.0~10s货物向上加速,处于超重状态,故A错误;
B.0~10s内电梯的加速度为
对货物,根据牛顿第二定律可得
解得对货物的支持力恒为
故B错误;
C.由于图像与坐标轴围成的面积等于位移可知,0~36s内货物上升的距离为
根据动能定理可得,
所以电梯对货物的支持力做功为
故C正确;
D.36~46s货物向下加速,加速度向下,处于失重状态,故D错误。
故选C。
2. 一带电粒子在(重力不计)如图所示的电场中,在电场力作用下,沿虚线所示轨迹从A点运动到B点,下列说法中正确的是( )
A. 粒子带正电
B. 粒子的加速度在减少
C. 粒子的动能在增大
D. 粒子的电势能在增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.由粒子的运动轨迹弯曲方向可知,带电粒子受电场力的方向大致斜向左下方,与电场强度方向相反,则粒子带负电,A错误.
B.B点电场线较密集,电场强度较大,电场力大,则加速度大,所以粒子的加速度一直增大,B错误;
CD.由于带电粒子是从A到B,带电粒子受电场力的方向大致斜向左下方,电场力做负功,动能减小,电势能增大,C错误,D正确。
故选D。
3. 如图所示,一固定斜面的倾角为30°,一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动,加速度大小等于0.8g(g为重力加速度大小),物块上升的最大高度为H,则此过程中( )
A. 物块的重力势能减少了mgH
B. 物块的动能损失了1.6mgH
C. 物块的机械能损失了0.8mgH
D. 物块克服摩擦力做功0.8mgH
【答案】B
【解析】
【详解】A.重力做功-mgH,根据功能关系可知,物块的重力势能增加了mgH,A错误;
B.在此过程中,由动能定理可知
W=-ma =-1.6mgH
说明物块的动能损失了1.6mgH,故B正确;
C.在上升过程中,动能减少了1.6mgH,而重力势能增加了mgH,故机械能损失了0.6mgH,C错误;
D.设物块克服摩擦力做功为W克f,由动能定理可得
W=-mgH-W克f=-1.6mgH
解得
W克f=0.6mgH
D错误。故选B。
4. 地球静止卫星的发射过程可以简化如下:卫星先在近地圆形轨道I上运动,在点A时点火变轨进入椭圆轨道II,到达轨道的远地点B时,再次点火进入同步轨道III绕地球做匀速圆周运动。设卫星质量保持不变,下列说法中正确的是( )
A. 卫星在轨道I上运动经过A点时的加速度小于在轨道II上运动经过A点时的加速度
B. 卫星在轨道I上的机械能等于在轨道III上的机械能
C. 卫星在轨道I上和轨道III上的运动周期均与地球自转周期相同
D. 卫星在轨道II上运动经过B点时的速率小于地球的第一宇宙速度
【答案】D
【解析】
【详解】A.由,解得
可知卫星在轨道I上运动经过A点时的加速度等于在轨道II上运动经过A点时的加速度,故A错误;
B.卫星从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需在A点火加速,卫星从轨道Ⅱ进入轨道III需在B点火加速,所以卫星在轨道I上的机械能小于在轨道III上的机械能,故B错误;
C.由开普勒第三定律,可知卫星在轨道I上的运动周期小于在轨道III上的运动周期,轨道III上的运动周期与地球自转周期相同,故C错误;
D.由,可知
可知卫星在轨道III上运动经过B点时的速率小于地球的第一宇宙速度,卫星在轨道III上运动经过B点时的速率大于卫星在轨道II上运动经过B点时的速率,故卫星在轨道II上运动经过B点时的速率小于地球的第一宇宙速度,故D正确。
故选D。
5. 如图所示电路中,A、B是构成平行板电容器的两金属极板,光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。将开关S闭合,有一带电粒子静止在电容器中的点,下列说法正确的是( )
A. 仅将A板上移,粒子仍保持静止不动
B. 仅将A板上移,P点电势降低
C. 仅增大光敏电阻的光照强度的过程中,电阻中有向上的电流
D. 仅增大光敏电阻的光照强度,灯泡L将变暗
【答案】B
【解析】
【详解】A.仅将A板上移,电容器两端电压不变,距离d变大,根据可知电场强度减小,电场力减小,粒子将向下运动,故A错误;
B.金属板B接地,则
又
仅将A板上移,电场强度减小,则减小,P点电势降低,故B正确;
CD.由闭合电路欧姆定律可得
仅增大光敏电阻的光照强度,RT减小,I增大,灯泡L将变亮,电容器两端电压
可知电容器两端电压增大,则电容器所带电荷量增大,电容器充电,电阻中有向下的电流,故CD错误。
故选B。
二、多项选择题(本题共3小题,每小题至少有两个选项符合要求,每题5分,共15分)
6. 四个完全相同的小球A、B、C、D均在水平面内做圆锥摆运动。如图所示,其中小球A、B在同一水平面内做圆锥摆运动(连接B球的绳较长);如图乙所示,小球C、D在不同水平面内做圆锥摆运动,但是连接C、D的绳与竖直方向之间的夹角相同(连接D球的绳较长),则下列说法正确的是( )
A. 小球A、B角速度相等
B. 小球A、B线速度大小相同
C. 小球C、D向心加速度大小相同
D. 小球D受到绳的拉力大于小球C受到绳的拉力
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.分析图甲,设绳与竖直方向的夹角为θ,小球的质量为m,小球A、B到悬点O的竖直距离为h,根据牛顿第二定律
又 ,,解得,所以小球A、B的角速度相等;由于圆周运动的半径不同,所以线速度大小不相同,故A正确,B错误;
CD.分析图乙,设绳与竖直方向的夹角为θ,小球的质量为m,绳长为L,绳上拉力为FT,则有,
解得,,所以小球C、D向心加速度大小相同,受到绳的拉力大小也相同,故C正确,D错误。
故选AC。
7. 变电站起变换电压作用的设备是变压器。如图所示,理想变压器原线圈输入的交流电,电压表、电流表都为理想电表。则下列判断正确的是 ( )
A. 输入电压有效值为220V, 电流频率为100Hz
B. S接到a处,当滑动变阻器的滑片向下滑动时,两电流表的示数都增大
C. S接到a处,当滑动变阻器的滑片向下滑动时,原线圈的输入功率减小
D. 若滑动变阻器的滑片不动,S由a处改接到b处,电压表 和电流表 的示数都减小
【答案】BD
【解析】
【详解】A.理想变压器原线圈输入的电压为
可知交流电电压的最大值为
则有效值为
因为
所以电流的频率为
故A错误;
B.S接到a处,根据电压与线圈匝数的关系可知
可知副线圈的电压不变,当滑动变阻器的滑片向下滑动时,的阻值减小,则副线圈回路的总电阻减小,故副线圈回路的电流增大,根据电流比
可知原线圈的电流也增大,故两个电流表的示数都增大,故B正确;
C.S接到a处,当滑动变阻器的滑片向下滑动时,原线圈的电流表示数增大,根据
可知原线圈的输入功率增大,故C错误;
D.若滑动变阻器的滑片不动,S由a处改接到b处,副线圈的匝数减少,根据电压比有
可知副线圈的电压减小,即电压表的示数减小,副线圈的电流减小,即电流表减小;根据原副线圈的功率相等,则有
因原线圈的电压不变,故原线圈的电流减小,即电流表的示数减小,故D正确。
故选BD。
8. 某新能源汽车的生产厂家在测试新产品的性能时,由司机驾驶一质量为m的新能源汽车由静止开始沿平直的公路运动,通过传感器在计算机上描绘出了汽车的牵引力F与汽车速度v的关系图像,已知整个过程中汽车所受的阻力恒为F2,汽车达到额定功率后功率就保持不变,图像中F1未知。则下列说法正确的是( )
A. 汽车在加速阶段的加速度保持不变
B.
C. 汽车的速度为时,汽车的加速度为
D. 在的过程中,汽车的平均速度为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.的过程中,汽车的牵引力保持不变,则该过程中汽车做匀加速直线运动,在的过程中,汽车的牵引力逐渐减小,则汽车的合力逐渐减小,加速度逐渐减小,当牵引力等于F2时,汽车的加速度为零,速度达到最大值,故A错误;
B.在的过程中,汽车的功率保持不变,则有
解得
故B正确;
C.汽车的速度为时,汽车的牵引力为
由牛顿第二定律得
解得
故C正确;
D.在的过程中,汽车做加速度减小的加速运动,其速度—时间图像如图所示
显然该过程中汽车的平均速度满足
故D错误。
故选BC。
第Ⅱ卷(非选择题,满分60分)
三、实验题(本题共2小题,共12分)
9. 某同学验证两个小球在斜槽末端碰撞时的动量守恒,实验装置如图所示。A、B为两个直径相同的小球,O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时,不放B,让A从固定的斜槽上E点自由滚下,在水平面上得到一个落点位置;将B放置在斜槽末端,让A再次从斜槽上E点自由滚下,与B发生正碰,在水平面上又得到两个落点位置。三个落点位置标记为M、N、P。
(1)下列关于实验的要求正确的是______。
A. 斜槽的末端必须是水平的
B. 斜槽的轨道必须是光滑的
C. 必须测出斜槽末端的高度
D. A、B的质量必须相同
(2)如果该同学实验操作正确,两球碰后A在水平面上的落点位置为______。(填落点位置的标记字母)
(3)若两球相碰前后动量守恒,且碰撞是弹性碰撞,则OM、ON、OP应该满足的关系式为______。(OM、ON、OP分别代表这两点之间的距离)
【答案】(1)A (2)M
(3)
【解析】
【小问1详解】
ABC.在实验的过程中,需要小球A两次沿斜槽滚到末端时的速度都水平且大小相同。实验时应使小球A每次都从同一位置由静止开始释放,并不需要斜槽的轨道光滑的条件,也不需要测出斜槽末端的高度,但是必须保证斜槽末端水平,故A正确,BC错误;
D.小球A与B发生正碰时,为使小球A在碰后不反弹,要求小球A的质量大于小球B的质量,故D错误。
故选A。
【小问2详解】
设A、B两球的质量分别为mA和mB,由(1)中分析知mA>mB;碰前A的速度v0;因为两个金属小球的碰撞视为弹性碰撞,根据动量守恒定律和能量守恒定律有,
联立解得,
可见碰后小球A的速度小于小球B的速度,也小于碰前A的速度v0,所以小球A单独滚下落到水平面上的位置为N,A、B碰后在水平面上的落点位置分别为M、P。
【小问3详解】
小球做平抛运动,设竖直高度为,水平位移为,根据平抛运动的规律有,
可得
故碰撞前小球A的水平速度为
小球A、B碰撞后的水平速度分别为,
小球A、B发生弹性碰撞,根据能量守恒定律有,
代入水平速度,联立解得
10. 某同学采用如图甲所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系。
(1)关于实验操作,下列说法正确的是________。
A.每次改变小车所受的拉力后需要重新平衡摩擦力
B.实验时应先释放小车,再接通打点计时器电源
C.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车和砝码的质量M
(2)该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带(相邻两计数点间还有四个点没有画出)。已知打点计时器采用的交流电频率为,根据纸带可求出小车的加速度为________(结果保留两位有效数字)。
(3)该同学想利用该实验装置测出木块和木板间动摩擦因数,进行了如下操作:
①将长木板重新平放于桌面上;
②将小车更换为方形木块,为了能使细绳拖动木块在木板上滑动时产生明显的加速度,又往砂桶中添加了不少砂子,并测得砂桶和砂的总质量为,木块的质量为(不再远小于);
③多次实验测得木块的加速度大小;
请根据以上数据,写出动摩擦因数的表达式________。
【答案】 ①. C ②. 0.50 ③.
【解析】
【详解】(1)[1]
A.所需平衡的摩擦力与小车所受的拉力无关,每次改变小车所受的拉力后不需要重新平衡摩擦力,故A错误;
B.为了充分利用纸带,实验时,应先接通打点计时器的电源,待打点稳定后,再释放小车,故B错误;
C.以小车和砝码为对象,由牛顿第二定律可得
以砂和砂桶为对象,由牛顿第二定律可得
联立可得
为了使细线拉力近似等于砂和砂桶的总重力,实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车和砝码的质量M,故C正确。
故选C。
(2)[2]相邻两计数点间还有四个点没有画出,可知相邻两计数点间的时间间隔为
根据逐差法可得,小车的加速度为
(3)[3]对整个系统,根据牛顿第二定律有
解得动摩擦因数为
四、计算题(本题共3小题,其中第11题14分,第12题16分,第13题18分,共48分)
11. 如图所示,质量为的小车放在光滑水平面上,距小车右端处有一不可移动的障碍物。质量为的滑块放在小车最左端,滑块与小车之间的动摩擦因数为,滑块上方用长为的轻绳悬挂一质量为的小球。把小球拉开的角度然后由静止释放,小球在最低点与滑块发生弹性正碰,小球反弹后被取走,不再影响小车和滑块的运动。已知滑块始终未从小车上掉下,重力加速度g取,不计空气阻力。求:
(1)小球下落过程轻绳的最大拉力大小;
(2)小车碰到障碍物时的速度大小。
【答案】(1)20N (2)
【解析】
【小问1详解】
由题可知,小球到达最低点时与滑块碰撞前时的速度最大,此时轻绳的拉力最低,设小球与滑块碰撞前的速度为,对小球,由机械能守恒定律可得
在最低点,由牛顿第二定律可得
联立解得
【小问2详解】
设小球与滑块碰撞后的速度分别为、,由于二者碰撞为弹性碰撞,选取向右的方向为正方向,由动量守恒定律可得
由能量守恒定律可得
结合上述分析可知
联立解得
设小车经过时间与滑块达到共速,对滑块受力分析可知,滑块在小车上做匀减速运动,由牛顿第二定律可得
解得滑块的加速度大小为
对小车受力分析可知,小车做匀加速直线运动,由牛顿第二定律可得
解得小车的加速度大小为
由运动学规律可得,二者的共同速度大小为
代入数据解得
此时小车通过的位移
说明达到共速时小车还未与挡板相碰,此后小车与滑块以共同速度匀速运动,直到与挡板相碰,因此小车与挡板相碰时的速度大小为
12. 如图所示,粒子源能不断放出初速度为0,比荷均为的带负电粒子,进入水平方向的加速电场中,加速后的粒子正好能沿圆心方向垂直进入一个半径为r=0.1m的圆形磁场区域,磁感应强度随时间变化的关系为,磁场方向以垂直纸面向里为正方向。在圆形磁场区域右边有一屏,屏的高度为,屏距磁场右侧距离为L=0.2m,且屏中心与圆形磁场圆心位于同一水平线上。(粒子在磁场中运动时间极短,不计粒子在磁场中运动的时间)
(1)若加速电压U=100V,某时刻某粒子经加速电场后,射入磁场时,磁感应强度大小恰好为0.5T,求该粒子在磁场中运动的半径。
(2)若粒子在磁场中偏转的最大角度与水平方向的夹角为θ=90°,试求加速电压的值。
(3)现要使进入磁场中的带电粒子能全部打在屏上,试求加速电压的最小值。
【答案】(1)0.05m
(2)400V (3)1200V
【解析】
【小问1详解】
根据,
联立上式得到R=0.05m
【小问2详解】
粒子在磁场中偏转角度最大时,磁感应强度达到最大值0.5T。由几何关系可知,此时粒子在磁场中运动对应的半径为
根据,
联立上式得到U=400V
【小问3详解】
根据洛伦兹力公式可知,磁感应强度一定时,粒子进入磁场的速度越大,在磁场中偏转量越小。故当磁感应强度取最大值时,若粒子恰好不飞离屏,则加速电压有最小值。设此时粒子刚好打在屏的最下端B点,根据带电粒子在磁场中运动特点可知,粒子偏离方向的夹角正切值为
解得,
由几何关系可知,此时粒子在磁场中对应的回旋半径为
带电粒子在电场中加速,由动能定理得
带电粒子在磁场中偏转时,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律可得:
联立解得
故加速电压的最小值为1200V。
13. 如图甲所示,两根足够长的平行光滑直导轨、水平固定,其间距为,阻值的电阻接在导轨、端,质量的导体棒静止在导轨上,棒接入电路的电阻为,初始时棒离距离为。从0时刻开始,棒被锁定保持静止,在空间施加方向竖直向下的磁场,磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示;时,棒在水平外力作用下从静止开始向左做匀加速直线运动,,经过位移后撤去外力,棒最终停止在导轨上。棒始终保持与导轨垂直且接触良好,导轨电阻不计。求:
(1)内整个回路产生的热量;
(2)当棒的速度时,两点的电势差;
(3)整个过程流过定值电阻的电荷量。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
内,回路中的感应电动势为
回路中的感应电流为
整个回路产生的热量为
【小问2详解】
由图乙可知,后
时,ab棒产生的感应电动势为
根据右手定则可知,b端为电源正极,a端为电源负极,故ab两点的电势差
【小问3详解】
撤去外力前流过定值电阻R的电荷量为
又,
联立解得
撤去外力时导体棒的速度大小为
撤去外力后流过电阻R的电荷量为
撤去外力后的过程,根据动量定理有
联立得
整个过程流过电阻的电荷量
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
2025-2026学年第一学期高三年级物理学科阶段测试卷
注意事项:
1、本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分,考试时间60分钟。
2、答Ⅰ卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目涂写在答题卡上,只交答题卡,试卷学生带走,以备讲评。
第Ⅰ卷(选择题,满分40分)
一、单项选择题(本题共5小题,每小题只有一个选项符合要求,每题5分,共25分)
1. 随着科技的发展,手机的功能越来越多。如图所示是小米同学随质量为100kg货物乘坐电梯时利用手机软件制作的运动v-t图像(竖直向上为正方向),g取10m/s2,下列判断正确的是( )
A. 0~10s货物处于失重状态
B. 0~10s内电梯对货物的支持力恒为1100N
C. 0~36s内电梯对货物的支持力做功2.8×104J
D. 36~46s货物处于超重状态
2. 一带电粒子在(重力不计)如图所示的电场中,在电场力作用下,沿虚线所示轨迹从A点运动到B点,下列说法中正确的是( )
A. 粒子带正电
B. 粒子的加速度在减少
C. 粒子的动能在增大
D. 粒子的电势能在增大
3. 如图所示,一固定斜面的倾角为30°,一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动,加速度大小等于0.8g(g为重力加速度大小),物块上升的最大高度为H,则此过程中( )
A. 物块的重力势能减少了mgH
B. 物块的动能损失了1.6mgH
C. 物块的机械能损失了0.8mgH
D. 物块克服摩擦力做功0.8mgH
4. 地球静止卫星的发射过程可以简化如下:卫星先在近地圆形轨道I上运动,在点A时点火变轨进入椭圆轨道II,到达轨道的远地点B时,再次点火进入同步轨道III绕地球做匀速圆周运动。设卫星质量保持不变,下列说法中正确的是( )
A. 卫星在轨道I上运动经过A点时的加速度小于在轨道II上运动经过A点时的加速度
B. 卫星在轨道I上的机械能等于在轨道III上的机械能
C. 卫星在轨道I上和轨道III上的运动周期均与地球自转周期相同
D. 卫星在轨道II上运动经过B点时的速率小于地球的第一宇宙速度
5. 如图所示电路中,A、B是构成平行板电容器的两金属极板,光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。将开关S闭合,有一带电粒子静止在电容器中的点,下列说法正确的是( )
A. 仅将A板上移,粒子仍保持静止不动
B. 仅将A板上移,P点电势降低
C. 仅增大光敏电阻的光照强度的过程中,电阻中有向上的电流
D. 仅增大光敏电阻的光照强度,灯泡L将变暗
二、多项选择题(本题共3小题,每小题至少有两个选项符合要求,每题5分,共15分)
6. 四个完全相同的小球A、B、C、D均在水平面内做圆锥摆运动。如图所示,其中小球A、B在同一水平面内做圆锥摆运动(连接B球的绳较长);如图乙所示,小球C、D在不同水平面内做圆锥摆运动,但是连接C、D的绳与竖直方向之间的夹角相同(连接D球的绳较长),则下列说法正确的是( )
A. 小球A、B角速度相等
B. 小球A、B线速度大小相同
C. 小球C、D向心加速度大小相同
D. 小球D受到绳的拉力大于小球C受到绳的拉力
7. 变电站起变换电压作用的设备是变压器。如图所示,理想变压器原线圈输入的交流电,电压表、电流表都为理想电表。则下列判断正确的是 ( )
A. 输入电压有效值为220V, 电流频率为100Hz
B. S接到a处,当滑动变阻器的滑片向下滑动时,两电流表的示数都增大
C. S接到a处,当滑动变阻器的滑片向下滑动时,原线圈的输入功率减小
D. 若滑动变阻器的滑片不动,S由a处改接到b处,电压表 和电流表 的示数都减小
8. 某新能源汽车的生产厂家在测试新产品的性能时,由司机驾驶一质量为m的新能源汽车由静止开始沿平直的公路运动,通过传感器在计算机上描绘出了汽车的牵引力F与汽车速度v的关系图像,已知整个过程中汽车所受的阻力恒为F2,汽车达到额定功率后功率就保持不变,图像中F1未知。则下列说法正确的是( )
A. 汽车在加速阶段的加速度保持不变
B.
C. 汽车的速度为时,汽车的加速度为
D. 在的过程中,汽车的平均速度为
第Ⅱ卷(非选择题,满分60分)
三、实验题(本题共2小题,共12分)
9. 某同学验证两个小球在斜槽末端碰撞时的动量守恒,实验装置如图所示。A、B为两个直径相同的小球,O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时,不放B,让A从固定的斜槽上E点自由滚下,在水平面上得到一个落点位置;将B放置在斜槽末端,让A再次从斜槽上E点自由滚下,与B发生正碰,在水平面上又得到两个落点位置。三个落点位置标记为M、N、P。
(1)下列关于实验的要求正确的是______。
A. 斜槽的末端必须是水平的
B. 斜槽的轨道必须是光滑的
C. 必须测出斜槽末端的高度
D. A、B的质量必须相同
(2)如果该同学实验操作正确,两球碰后A在水平面上的落点位置为______。(填落点位置的标记字母)
(3)若两球相碰前后动量守恒,且碰撞是弹性碰撞,则OM、ON、OP应该满足的关系式为______。(OM、ON、OP分别代表这两点之间的距离)
10. 某同学采用如图甲所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系。
(1)关于实验操作,下列说法正确的是________。
A.每次改变小车所受的拉力后需要重新平衡摩擦力
B.实验时应先释放小车,再接通打点计时器电源
C.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车和砝码的质量M
(2)该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带(相邻两计数点间还有四个点没有画出)。已知打点计时器采用的交流电频率为,根据纸带可求出小车的加速度为________(结果保留两位有效数字)。
(3)该同学想利用该实验装置测出木块和木板间动摩擦因数,进行了如下操作:
①将长木板重新平放于桌面上;
②将小车更换为方形木块,为了能使细绳拖动木块在木板上滑动时产生明显的加速度,又往砂桶中添加了不少砂子,并测得砂桶和砂的总质量为,木块的质量为(不再远小于);
③多次实验测得木块的加速度大小;
请根据以上数据,写出动摩擦因数的表达式________。
四、计算题(本题共3小题,其中第11题14分,第12题16分,第13题18分,共48分)
11. 如图所示,质量为的小车放在光滑水平面上,距小车右端处有一不可移动的障碍物。质量为的滑块放在小车最左端,滑块与小车之间的动摩擦因数为,滑块上方用长为的轻绳悬挂一质量为的小球。把小球拉开的角度然后由静止释放,小球在最低点与滑块发生弹性正碰,小球反弹后被取走,不再影响小车和滑块的运动。已知滑块始终未从小车上掉下,重力加速度g取,不计空气阻力。求:
(1)小球下落过程轻绳的最大拉力大小;
(2)小车碰到障碍物时的速度大小。
12. 如图所示,粒子源能不断放出初速度为0,比荷均为的带负电粒子,进入水平方向的加速电场中,加速后的粒子正好能沿圆心方向垂直进入一个半径为r=0.1m的圆形磁场区域,磁感应强度随时间变化的关系为,磁场方向以垂直纸面向里为正方向。在圆形磁场区域右边有一屏,屏的高度为,屏距磁场右侧距离为L=0.2m,且屏中心与圆形磁场圆心位于同一水平线上。(粒子在磁场中运动时间极短,不计粒子在磁场中运动的时间)
(1)若加速电压U=100V,某时刻某粒子经加速电场后,射入磁场时,磁感应强度大小恰好为0.5T,求该粒子在磁场中运动的半径。
(2)若粒子在磁场中偏转的最大角度与水平方向的夹角为θ=90°,试求加速电压的值。
(3)现要使进入磁场中的带电粒子能全部打在屏上,试求加速电压的最小值。
13. 如图甲所示,两根足够长的平行光滑直导轨、水平固定,其间距为,阻值的电阻接在导轨、端,质量的导体棒静止在导轨上,棒接入电路的电阻为,初始时棒离距离为。从0时刻开始,棒被锁定保持静止,在空间施加方向竖直向下的磁场,磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示;时,棒在水平外力作用下从静止开始向左做匀加速直线运动,,经过位移后撤去外力,棒最终停止在导轨上。棒始终保持与导轨垂直且接触良好,导轨电阻不计。求:
(1)内整个回路产生的热量;
(2)当棒的速度时,两点的电势差;
(3)整个过程流过定值电阻的电荷量。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。