精品解析:贵州省遵义市部分学校联考2025-2026学年高二上学期12月月考物理试题
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内容正文:
高二年级十二月县中联盟自主命题考试卷
物理
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题(共计7小题;每题4分,错选或漏选不得分,共计28分)
1. 2025年我国新能源无人机技术突破显著,某款搭载氢一锂混合动力系统的救援无人机,其动力系统由四台完全相同的电动机驱动螺旋桨构成。该无人机可完成上升、下降、悬停、平飞等动作。下列说法正确的是( )
A. 无人机的动量为矢量,单位为kg·m/s2
B. 该无人机动量变化时,动能一定变化
C. 某段时间无人机在空中悬停,重力的冲量为零
D. 无人机对空气的作用力和空气对无人机的作用力的冲量方向一定相反
【答案】D
【解析】
【详解】A.无人机的动量为矢量,根据可知,其单位为,故A错误;
B.该无人机动量变化时,可知只是速度方向改变,速度大小不变,则动能可能不变,故B错误;
C.某段时间无人机在空中悬停,根据可知,重力的冲量不为零,故C错误;
D.无人机对空气的作用力和空气对无人机的作用力是一对相互作用力,大小相等,方向相反,所以无人机对空气的作用力和空气对无人机的作用力的冲量方向一定相反,故D正确。
故选D。
2. 下列关于电场和磁场的说法,正确的是( )
A. 甲图中,家用煤气灶的点火装置是根据尖端放电的原理制成的
B. 乙图中金属圆环通以逆时针电流时,小磁针静止时N极垂直纸面向内
C. 丙图中,在北极附近,地磁场的方向相对于地面是倾斜向上的
D. 丁图中非匀强电场中的a、b两点电场强度大小相等,方向不同
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲图中,家用煤气灶的点火装置是根据尖端放电的原理制成的,故A正确;
B.乙图中金属圆环通以逆时针电流时,根据右手螺旋定则可知,金属圆环内部的磁场垂直纸面向外,则小磁针静止时N极垂直纸面向外,故B错误;
C.丙图中,在北极附近,地磁场的方向相对于地面是倾斜向下的,故C错误;
D.丁图中非匀强电场中,根据电场线的疏密程度可知a、b两点电场强度大小不相等,方向不同,故D错误。
故选A。
3. 如图所示,一弹簧振子以O点为平衡位置在M和N之间做简谐运动,下列说法正确的是( )
A. 小球向平衡位置运动时,速度方向和位移方向相同
B. 小球速度最大时,加速度也最大
C. 小球从M到N的过程中,回复力方向先向右再向左
D. 小球每次通过同一位置时,动能不一定相同,势能一定相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.小球向平衡位置运动时,速度方向指向平衡位置,位移方向背离平衡位置,则速度方向和位移方向相反,A错误;
B.小球在平衡位置时速度最大,此时加速度为零,B错误;
C.回复力总是指向平衡位置,则小球从M到N的过程中,回复力方向先向右再向左,C正确;
D.小球每次通过同一位置时,速度大小相等,则动能一定相同,势能也一定相同,D错误。
故选C。
4. 如图所示,导体棒ab置于倾角为θ的粗糙导轨上且与导轨垂直,整个装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向上,导体棒处于静止状态。下列说法正确的是( )
A. 导体棒所受摩擦力沿斜面向上
B. 安培力方向水平向右
C. 安培力与重力大小一定相等
D. 导体棒所受摩擦力可能为零
【答案】D
【解析】
【详解】B.根据左手定则可知,导体棒受到的安培力方向沿斜面向上,故B错误;
ACD.沿斜面方向,当时,导体棒所受摩擦力沿斜面向下;当时,导体棒所受摩擦力沿斜面向上;当时,导体棒所受摩擦力为零,故AC错误,D正确。
故选D。
5. 如图所示,倾角为α的斜面体固定在水平面上,一质量为m的物块从斜面上端由静止开始沿斜面向下做匀加速直线运动,到达底端时间为t,速度的大小为v。已知物块与斜面的动摩擦因数为μ,重力加速度g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A. t时间内物块重力的冲量为mgtsinα
B. 物块到达底端时重力的瞬时功率为mgvsinα
C. t时间内物块受到的摩擦力做的功为
D. t时间内物块动量的变化量为mvcosα
【答案】B
【解析】
【详解】A.t时间内物块重力的冲量为,故A错误;
B.物块到达底端时重力的瞬时功率为,故B正确;
C.t时间内物块通过的位移大小为
则t时间内物块受到的摩擦力做的功为,故C错误;
D.t时间内物块动量的变化量为,故D错误。
故选B。
6. 在某次军事演习中,空降兵从悬停在高空的直升机上跳下,当下落到距离地面适当高度时打开降落伞,最终安全到达地面,如图所示为空降兵从跳离飞机到安全到达地面过程中在竖直方向上运动的v—t图像,则以下判断中正确的是( )
A. t1~t2时间内空降兵的位移为
B. t1时刻,空降兵速度开始反向
C. 在0~t1与t1~t2时间内空降兵的加速度方向相同
D. t1~t2时间内空降兵的平均速度小于
【答案】D
【解析】
【详解】A.t1~t2时间内空降兵做加速度不断减小的减速运动,只有匀变速直线运动,位移为,故A错误;
B.横轴以上速度全为正方向,故空降兵速度方向没变,故B错误;
C.在0~t1时间内为加速运动,故加速度与初速度方向一致,t1~t2时间内为减速运动故加速度与初速度方向相反,故C错误;
D.t1~t2时间内若空降兵做匀减速直线运动,则位移为梯形面积,而空降兵实际做加速度不断减小的减速运动,故面积小于梯形面积,故位移偏小,故平均速度小于,故D正确。
故选D。
7. 甲、乙两个单摆在同一平面内各自做简谐运动,从t=0时刻开始计时,0~8s内它们的振动图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 两摆球质量相等
B. 甲单摆的周期是乙单摆的两倍
C. t=0时刻甲、乙的相位差为
D. 从计时开始,甲摆球第2次经过最低点时甲、乙两摆球速度方向相反
【答案】C
【解析】
【详解】A.单摆的周期与振幅都与质量无关,故质量无法判断,故A错误;
B.由振动图像可知,甲单摆完成一次全振动的时间(即周期)为,乙单摆完成一次全振动的时间(即周期)为,故B错误;
C.t=0时刻,甲摆球处于正向最大位移处,其相位为,乙摆球处于平衡位置且向正方向运动,其相位为0,所以甲、乙的相位差,故C正确;
D.从计时开始,甲摆球第2次经过最低点时,用时,速度为最大,此时,乙处于负向最大位移处,故乙摆球速度为零,故D错误。
故选C。
二、多选题(共计3小题;每题5分,错选不得分,漏选得3分,共计15分)
8. 下列关于甲、乙、丙、丁四幅图中物理现象的描述,正确的是( )
A. 图甲中是水波的多普勒效应现象,图形表示波源向x轴正方向移动
B. 图乙中是光的偏振现象,这种现象表明光是纵波
C. 图丙中是杨氏双缝干涉,若只增大屏到挡板间距离,两相邻亮条纹间距离将减小
D. 图丁中,两板间的薄片越薄,干涉条纹间距越大
【答案】AD
【解析】
【详解】A.水波的多普勒效应现象中,波源移动的前方波峰密集,后方波峰稀疏,故图甲表示波源向x轴正方向移动,故A正确;
B.图乙中、是偏振片,是荧光屏,当不动缓慢转动时,荧光屏上的光的亮度将发生变化,这表明光是横波,故B错误;
C.根据可知,若只增大屏到挡板间距离,两相邻亮条纹间距离将增大,故C错误;
D.楔形薄膜干涉中,干涉条纹间距由决定,两板间的薄片越薄,越小,干涉条纹间距越大,故D正确。
故选AD。
9. 一列沿x轴传播的简谐横波,t=0时刻的波动图像如图甲所示,图乙为该波上某质点的振动图像。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 若图乙为质点P(x=2m处)的振动图像,则波沿x轴正方向传播
B. t=0时刻起,质点Q(x=1m处)经过0.25s的路程为5cm
C. 质点P(x=2m处)与质点R(x=4m处)的振动周期之比为
D. t=0时刻起1.5s内,质点Q(x=1m处)的平均速度大小为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.若图乙为质点P(x=2m处)的振动图像,可知,t=0时刻质点P向上振动,根据同侧法可知,波沿x轴正方向传播,故A正确;
B.由图乙可知,周期为,质点Q(x=1m处)的振动方程为
则时,质点Q的位移为
则t=0时刻起,质点Q(x=1m处)经过0.25s的路程为,故B错误;
C.质点P(x=2m处)与质点R(x=4m处)的振动周期相等,均为,则质点P(x=2m处)与质点R(x=4m处)的振动周期之比为,故C正确;
D.时,质点Q的位移为
则t=0时刻起1.5s内,质点Q(x=1m处)通过的位移大小为
平均速度大小为,故D错误。
故选AC。
10. 如图所示,质量均为M=2kg的木块A和B,并排但不粘连放在光滑水平面上,A上固定一竖直轻杆,轻杆上端的O点系一长为l=2m的细线,细线另一端系一质量为m=2kg的小球C,现将球C拉起使细线水平伸直,并由静止释放球C,不计空气阻力,(重力加速度g=10m/s2,O点的高度大于绳长)则下列说法正确的是( )
A. 运动过程中,A、B、C组成的系统机械能守恒
B. C球从静止摆到最低点过程,A对B的弹力一直对B做负功
C. C球第一次到达最低点时速度大小是4m/s
D. C球第一次摆到最低点过程中,木块A、B向右移动的距离为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.运动过程中系统只有重力做功(系统内的机械能与外界其他形式能量没有转化),A、B、C组成的系统机械能守恒,A正确;
B.C球从静止摆到最低点过程,A对B的弹力方向向右,与B相对地面的速度方向相同,故弹力一直对B做正功,B错误;
C.设小球C第一次到达最低点时的速度大小为,两木块速度大小均为,在水平方向根据动量守恒定律有
根据机械能守恒定律有
解得,,C错误;
D.C球第一次摆到最低点过程中,系统水平方向动量守恒,故系统水平方向平均动量也守恒
有,即
又因为,解得,
故木块A、B向右移动的距离为,D正确。
故选AD。
三、实验题(11题6分,每空2分;12题9分,前三空每空1分,后两空每空3分)
11. 现有一种特殊的电池,它的电动势E约为9V,内阻r约为50Ω,已知该电池允许输出的最大电流为50mA,为了测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图甲所示的电路进行实验,图甲中电压表的内阻很大,对电路的影响可不考虑,R为电阻箱,阻值范围0~9999Ω,R0是定值电阻,起保护电路的作用。
(1)实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格:本实验应选 。
A. 15Ω B. 50Ω C. 200Ω D. 500Ω
(2)该同学接入符合要求的R0后,闭合开关S,调整电阻箱的阻值,读取电压表的示数,改变电阻箱阻值,取得多组数据,作出了如图乙所示的图线。则根据该同学所作出的图线可求得电池的电动势E为________V,内阻r为________Ω。(结果均保留两位有效数字)
【答案】(1)C (2) ①. 10 ②. 50
【解析】
【小问1详解】
R0是定值电阻,起保护电路的作用。已知该电池允许输出的最大电流为50mA,当电阻箱短路时,有
故选C。
【小问2详解】
[1][2]根据闭合电路欧姆定律可得
整理可得
由图乙中的图线可得,
其中,联立解得,
12. 某物理兴趣小组设计了两组方案,通过小球在斜槽末端的碰撞来验证动量守恒定律,请回答下列问题:
(1)图甲为方案一的实验装置图,将木板竖直放置,O点为小球抛出时球心在木板上的投影点。让入射球A多次从斜槽上某点静止释放,再把被碰小球B静止放在斜槽末端,再将入射小球A从斜槽上同一位置静止释放,与小球B相撞,木板上得到三个平均落点C1、D1、E1;
①安装实验装置时,斜槽末端___________(选填“需要”或“不需要”)水平;
②小球A、B的质量分别为m1、m2,半径分别为r1、r2,则为了顺利完成实验,它们应满足的关系是m1___________m2、r1___________r2;(均选填“大于”“小于”或“等于”)
③测出OC1、OD1、OE1高度分别为h1、h2、h3,若表达式___________(用h1、h2、h3、m1、m2表示)成立,则动量守恒定律得到验证。
(2)图乙为方案二的实验装置图,接球木板水平放置。实验时,让入射球A多次从斜槽上某点静止释放,平均落点为D2。再把被碰小球B静止放在斜槽末端,再将入射小球A从斜槽上同一位置静止释放,与小球B相撞,并多次重复,记录两个小球碰后的平均落点C2、E2;O点为小球抛出时球心在木板上的投影点,测得OC2、OD2、OE2的长度分别为L1、L2、L3,若表达式_________(用L1、L2、L3、m1、m2表示)成立,则动量守恒定律得到验证。
【答案】(1) ①. 需要 ②. 大于 ③. 等于 ④.
(2)
【解析】
【小问1详解】
[1]斜槽末端需要水平,以保证小球能做平抛运动;
[2][3]为满足对心正碰,且碰后小球不反弹,则m1大于m2,r1等于r2;
[4]小球从斜槽末端飞出后,做平抛运动,小球的水平位移相等,设碰撞前小球的速度为v0,碰撞后两小球的速度分别为v1和v2,若两球碰撞过程动量守恒,则有,,,,,,
整理可得
【小问2详解】
由于两球做平抛运动的竖直位移相等,则运动时间相等,若两球碰撞过程动量守恒,则有,,,
整理可得
四、解答题(13题9分;14题14分;15题19分;共计42分)
13. 我国某智能无人驾驶船配备高精度光学探测系统,可精准捕捉水底光源信号。某港口水域深度为H=30m,水底P点有一单色光源,发出的光在海水中的折射率为。无人驾驶船初始位置在P点正上方的水面M点,沿与PM垂直的直线匀速行驶到达N点,速度大小为v=10m/s。
(1)当船行驶到N点时,探测到光源发出的光与竖直方向(PM方向)成45°从水面射出,求此时船到M点的距离x;
(2)船继续行驶,当恰好无法探测到光源时,求船从M点行驶到该位置的时间t;
【答案】(1)
(2)3s
【解析】
【小问1详解】
设PN与竖直方向的夹角为,由折射定律
解得,
在中
解得
【小问2详解】
船继续行驶,当恰好无法探测到光源时,光线恰好在水面全反射,由
可得
此时
故船从M点行驶到该位置的时间
14. 如图所示,圆心为O,AC、BD为相互垂直的两条直径。半径为R的圆形区域内存在一个平行于该区域的匀强电场,质量为m、电荷量为+q的粒子从A点以速度v射入电场,速度方向与AC夹角θ=30°,一段时间后粒子运动到C点,速度大小也为v,不计粒子重力。求:
(1)匀强电场的电场强度大小;
(2)若仅改变粒子速度大小,粒子恰好从D点离开圆形区域,求粒子射入电场时的速度大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由于粒子经过A点和C点速度大小相等,可知电场力方向与AC连线垂直向下;粒子从A点到C点过程,沿AC方向有
垂直AC方向有,
联立解得匀强电场的电场强度大小为
【小问2详解】
若仅改变粒子速度大小,粒子恰好从D点离开圆形区域,设粒子射入电场时的速度大小为,粒子从A点到D点过程,沿AC方向有
垂直AC方向有
联立解得粒子射入电场时的速度大小
15. 如图所示,足够长的水平传送带逆时针匀速转动,右端与光滑平台平滑连接,平台右侧与一段光滑圆弧轨道相切。圆弧轨道的半径R=1m,圆心角θ=37°,轨道最低点与圆心在同一竖直线上,质量mA=3kg的滑块A从圆弧顶点无初速度释放,沿轨道下滑后滑上平台,与静止在平台上、质量mB=1kg的滑块B发生完全非弹性碰撞,碰撞后二者结合为整体C。整体C随即滑上传送带,已知A、B与传送带间的动摩擦因数μ=0.3,整体C在传送带上运动过程中因摩擦产生的热量Q=2.88J,忽略空气阻力,重力加速度g=10m/s2,cos37°=0.8,sin37°=0.6。求:
(1)滑块A滑到圆弧最低点时受到的支持力大小;
(2)滑块A与滑块B碰撞后瞬间整体C的速度大小;
(3)水平传送带匀速转动的速度大小。
【答案】(1)
(2)
(3)或
【解析】
【小问1详解】
对滑块A下滑过程应用动能定理
在最低点由牛顿第二定律
联立可得,
【小问2详解】
滑块A与滑块B碰撞过程动量守恒
解得
【小问3详解】
整体C滑到传送带上时由牛顿第二定律,解得
设传送带速度为,二者共速时满足
此时物块相对地面的位移为
传送带相对地面的位移为
二者相对位移大小为
联立可得
故因摩擦产生的热量为
解得或
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高二年级十二月县中联盟自主命题考试卷
物理
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题(共计7小题;每题4分,错选或漏选不得分,共计28分)
1. 2025年我国新能源无人机技术突破显著,某款搭载氢一锂混合动力系统的救援无人机,其动力系统由四台完全相同的电动机驱动螺旋桨构成。该无人机可完成上升、下降、悬停、平飞等动作。下列说法正确的是( )
A. 无人机的动量为矢量,单位为kg·m/s2
B. 该无人机动量变化时,动能一定变化
C. 某段时间无人机在空中悬停,重力的冲量为零
D. 无人机对空气的作用力和空气对无人机的作用力的冲量方向一定相反
2. 下列关于电场和磁场的说法,正确的是( )
A. 甲图中,家用煤气灶的点火装置是根据尖端放电的原理制成的
B. 乙图中金属圆环通以逆时针电流时,小磁针静止时N极垂直纸面向内
C. 丙图中,在北极附近,地磁场的方向相对于地面是倾斜向上的
D. 丁图中非匀强电场中的a、b两点电场强度大小相等,方向不同
3. 如图所示,一弹簧振子以O点为平衡位置在M和N之间做简谐运动,下列说法正确的是( )
A. 小球向平衡位置运动时,速度方向和位移方向相同
B. 小球速度最大时,加速度也最大
C. 小球从M到N的过程中,回复力方向先向右再向左
D. 小球每次通过同一位置时,动能不一定相同,势能一定相同
4. 如图所示,导体棒ab置于倾角为θ的粗糙导轨上且与导轨垂直,整个装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向上,导体棒处于静止状态。下列说法正确的是( )
A. 导体棒所受摩擦力沿斜面向上
B. 安培力方向水平向右
C. 安培力与重力大小一定相等
D. 导体棒所受摩擦力可能为零
5. 如图所示,倾角为α的斜面体固定在水平面上,一质量为m的物块从斜面上端由静止开始沿斜面向下做匀加速直线运动,到达底端时间为t,速度的大小为v。已知物块与斜面的动摩擦因数为μ,重力加速度g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A. t时间内物块重力的冲量为mgtsinα
B. 物块到达底端时重力的瞬时功率为mgvsinα
C. t时间内物块受到的摩擦力做的功为
D. t时间内物块动量的变化量为mvcosα
6. 在某次军事演习中,空降兵从悬停在高空的直升机上跳下,当下落到距离地面适当高度时打开降落伞,最终安全到达地面,如图所示为空降兵从跳离飞机到安全到达地面过程中在竖直方向上运动的v—t图像,则以下判断中正确的是( )
A. t1~t2时间内空降兵的位移为
B. t1时刻,空降兵速度开始反向
C. 在0~t1与t1~t2时间内空降兵的加速度方向相同
D. t1~t2时间内空降兵的平均速度小于
7. 甲、乙两个单摆在同一平面内各自做简谐运动,从t=0时刻开始计时,0~8s内它们的振动图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 两摆球质量相等
B. 甲单摆的周期是乙单摆的两倍
C. t=0时刻甲、乙的相位差为
D. 从计时开始,甲摆球第2次经过最低点时甲、乙两摆球速度方向相反
二、多选题(共计3小题;每题5分,错选不得分,漏选得3分,共计15分)
8. 下列关于甲、乙、丙、丁四幅图中物理现象的描述,正确的是( )
A. 图甲中是水波的多普勒效应现象,图形表示波源向x轴正方向移动
B. 图乙中是光的偏振现象,这种现象表明光是纵波
C. 图丙中是杨氏双缝干涉,若只增大屏到挡板间距离,两相邻亮条纹间距离将减小
D. 图丁中,两板间的薄片越薄,干涉条纹间距越大
9. 一列沿x轴传播的简谐横波,t=0时刻的波动图像如图甲所示,图乙为该波上某质点的振动图像。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 若图乙为质点P(x=2m处)的振动图像,则波沿x轴正方向传播
B. t=0时刻起,质点Q(x=1m处)经过0.25s的路程为5cm
C. 质点P(x=2m处)与质点R(x=4m处)的振动周期之比为
D. t=0时刻起1.5s内,质点Q(x=1m处)的平均速度大小为
10. 如图所示,质量均为M=2kg的木块A和B,并排但不粘连放在光滑水平面上,A上固定一竖直轻杆,轻杆上端的O点系一长为l=2m的细线,细线另一端系一质量为m=2kg的小球C,现将球C拉起使细线水平伸直,并由静止释放球C,不计空气阻力,(重力加速度g=10m/s2,O点的高度大于绳长)则下列说法正确的是( )
A. 运动过程中,A、B、C组成的系统机械能守恒
B. C球从静止摆到最低点过程,A对B的弹力一直对B做负功
C. C球第一次到达最低点时速度大小是4m/s
D. C球第一次摆到最低点过程中,木块A、B向右移动的距离为
三、实验题(11题6分,每空2分;12题9分,前三空每空1分,后两空每空3分)
11. 现有一种特殊的电池,它的电动势E约为9V,内阻r约为50Ω,已知该电池允许输出的最大电流为50mA,为了测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图甲所示的电路进行实验,图甲中电压表的内阻很大,对电路的影响可不考虑,R为电阻箱,阻值范围0~9999Ω,R0是定值电阻,起保护电路的作用。
(1)实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格:本实验应选 。
A. 15Ω B. 50Ω C. 200Ω D. 500Ω
(2)该同学接入符合要求的R0后,闭合开关S,调整电阻箱的阻值,读取电压表的示数,改变电阻箱阻值,取得多组数据,作出了如图乙所示的图线。则根据该同学所作出的图线可求得电池的电动势E为________V,内阻r为________Ω。(结果均保留两位有效数字)
12. 某物理兴趣小组设计了两组方案,通过小球在斜槽末端的碰撞来验证动量守恒定律,请回答下列问题:
(1)图甲为方案一的实验装置图,将木板竖直放置,O点为小球抛出时球心在木板上的投影点。让入射球A多次从斜槽上某点静止释放,再把被碰小球B静止放在斜槽末端,再将入射小球A从斜槽上同一位置静止释放,与小球B相撞,木板上得到三个平均落点C1、D1、E1;
①安装实验装置时,斜槽末端___________(选填“需要”或“不需要”)水平;
②小球A、B的质量分别为m1、m2,半径分别为r1、r2,则为了顺利完成实验,它们应满足的关系是m1___________m2、r1___________r2;(均选填“大于”“小于”或“等于”)
③测出OC1、OD1、OE1高度分别为h1、h2、h3,若表达式___________(用h1、h2、h3、m1、m2表示)成立,则动量守恒定律得到验证。
(2)图乙为方案二的实验装置图,接球木板水平放置。实验时,让入射球A多次从斜槽上某点静止释放,平均落点为D2。再把被碰小球B静止放在斜槽末端,再将入射小球A从斜槽上同一位置静止释放,与小球B相撞,并多次重复,记录两个小球碰后的平均落点C2、E2;O点为小球抛出时球心在木板上的投影点,测得OC2、OD2、OE2的长度分别为L1、L2、L3,若表达式_________(用L1、L2、L3、m1、m2表示)成立,则动量守恒定律得到验证。
四、解答题(13题9分;14题14分;15题19分;共计42分)
13. 我国某智能无人驾驶船配备高精度光学探测系统,可精准捕捉水底光源信号。某港口水域深度为H=30m,水底P点有一单色光源,发出的光在海水中的折射率为。无人驾驶船初始位置在P点正上方的水面M点,沿与PM垂直的直线匀速行驶到达N点,速度大小为v=10m/s。
(1)当船行驶到N点时,探测到光源发出的光与竖直方向(PM方向)成45°从水面射出,求此时船到M点的距离x;
(2)船继续行驶,当恰好无法探测到光源时,求船从M点行驶到该位置的时间t;
14. 如图所示,圆心为O,AC、BD为相互垂直的两条直径。半径为R的圆形区域内存在一个平行于该区域的匀强电场,质量为m、电荷量为+q的粒子从A点以速度v射入电场,速度方向与AC夹角θ=30°,一段时间后粒子运动到C点,速度大小也为v,不计粒子重力。求:
(1)匀强电场的电场强度大小;
(2)若仅改变粒子速度大小,粒子恰好从D点离开圆形区域,求粒子射入电场时的速度大小。
15. 如图所示,足够长的水平传送带逆时针匀速转动,右端与光滑平台平滑连接,平台右侧与一段光滑圆弧轨道相切。圆弧轨道的半径R=1m,圆心角θ=37°,轨道最低点与圆心在同一竖直线上,质量mA=3kg的滑块A从圆弧顶点无初速度释放,沿轨道下滑后滑上平台,与静止在平台上、质量mB=1kg的滑块B发生完全非弹性碰撞,碰撞后二者结合为整体C。整体C随即滑上传送带,已知A、B与传送带间的动摩擦因数μ=0.3,整体C在传送带上运动过程中因摩擦产生的热量Q=2.88J,忽略空气阻力,重力加速度g=10m/s2,cos37°=0.8,sin37°=0.6。求:
(1)滑块A滑到圆弧最低点时受到的支持力大小;
(2)滑块A与滑块B碰撞后瞬间整体C的速度大小;
(3)水平传送带匀速转动的速度大小。
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