精品解析:山东聊城第二中学2026-2027学年高二上学期期中物理模拟试题
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内容正文:
高二物理期中复习
满分:100分 考试时间:90分钟
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题3分,共24分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 下列关于物体的冲量、动量、速度、动能的说法正确的是( )
A. 如果物体运动的速度大小不变,物体的动量也保持不变
B. 物体做变速运动,动量一定变化
C. 物体的合外力冲量为零,动量可能变化
D. 物体做变速运动,动能一定变化
【答案】B
【解析】
【详解】A.动量是矢量,同时受速度大小和方向影响。速度大小不变时,若速度方向发生变化(如匀速圆周运动),动量也会改变,故A错误;
B.变速运动的定义是速度(矢量)发生变化的运动,物体质量不变,由可知,速度变化时动量一定变化,故B正确;
C.根据动量定理,合外力冲量等于动量变化量,即,合外力冲量为零时,动量变化量一定为零,动量不可能变化,故C错误;
D.动能是标量,仅和速度大小有关。变速运动可能仅速度方向改变、大小不变(如匀速圆周运动),此时动能不变,故D错误。
故选B。
2. 如图所示是某智能手机电池上的铭牌,下列有关该电池说法正确的是( )
A. 电动势为4.35V
B. 正常工作时,输出电压为4.35V
C. 对外电路提供的电荷量可达到11.4Wh
D. 非静电力每搬运1C的电荷,将对其做功3.8J
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由图可知3.8V为该电池的电动势,4.35V为充电限制电压,也不是正常工作时,输出电压,故AB错误;
C.对外电路提供的电荷量可达到,故C错误;
D.非静电力每搬运1C的电荷,将对其做功为,故D正确。
故选D。
3. 野外高空作业常使用无人机运送零件。如图所示,某次运送过程中,将质量为m的零件用轻绳悬挂于无人机下方,无人机水平向左做加速度为a的匀加速直线运动,零件与无人机相对静止,轻绳与竖直方向夹角恒为θ,轻绳拉力大小为F。忽略零件所受空气阻力,则在时间t内( )
A. 拉力F的冲量大小为Ftcosθ B. 零件重力的冲量大小为0
C. 合力的冲量大小为Fttanθ D. 零件动量变化量大小为mat
【答案】D
【解析】
【详解】A.拉力F的冲量大小为Ft,故A错误;
B.零件重力的冲量大小为Gt,故B错误;
C.分析零受力,可知零件所受合力为Fsinθ,故合力的冲量大小为Ftsinθ,故C错误;
D.动量变化量为,故D正确。
故选D。
4. 如图所示,一根长为、横截面积为的金属棒粗细均匀,其材料的电阻率为,棒内单位体积自由电子数为,自由电子的质量为、电荷量为。在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向移动的平均速率为,则金属棒内的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据,
结合电阻定律以及
联立得
故选C。
5. 如图所示,电动机M的内阻是6 Ω,电阻R=20 Ω,直流电压U=160 V,理想电压表示数100 V,以下判断正确的是( )
A. 通过电动机的电流为 B. 电动机的工作效率为75%
C. 电动机消耗的电功率为54 W D. 电动机输出的机械功率为246 W
【答案】D
【解析】
【详解】A.通过电动机的电流为,A错误;
C.电动机消耗的电功率为P=IUM=3×100W=300W,C错误;
D.电动机内阻消耗的功率
则电动机输出的机械功率为,D正确;
B.电动机的工作效率为,B错误。
故选D。
6. 如图甲所示,电动势为、内阻为的电源与的定值电阻、滑动变阻器、开关组成串联回路,已知滑动变阻器消耗的功率与其接入电路的有效阻值的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 电源的电动势,内阻
B. 图乙中
C. 滑动变阻器的滑片从右到左移动时,上消耗的功率先增大后减小
D. 调整滑动变阻器的阻值,可以得到该电源的最大输出功率为
【答案】B
【解析】
【详解】A.滑动变阻器消耗的功率为
由图乙知,当
滑动变阻器消耗的功率最大,则有
最大功率为
解得,故A错误;
B.滑动变阻器的阻值为与阻值为时消耗的功率相等,则有
代入数据解得,故B正确;
C.当滑动变阻器向左移动时,电路中电流减小,所以上消耗的功率减小,故C错误;
D.当外电路电阻与内阻相等时,电源的输出功率最大;本题中定值电阻的阻值大于内阻的阻值,故滑动变阻器的阻值为0时,电源的输出功率最大,最大功率为,故D错误。
故选B。
7. 如图所示,果农在采摘榴莲时,一人从高处割断果柄,树下另一人拉开一厚实的布袋兜住下落20m的榴莲,并顺势将布袋下沉,使榴莲在0.5 s内速度减小为零,该过程榴莲完好无损。已知榴莲质量m=2 kg,不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2,关于这一接果过程,下列说法正确的是( )
A. 缓冲过程中,榴莲处于失重状态
B. 果农顺势向下缓冲,是为了减小榴莲的动量变化量
C. 从榴莲脱落到速度减为零的过程中,重力的冲量大小为50 N·s
D. 在榴莲被缓冲的过程中,布袋对榴莲的平均作用力约为80 N
【答案】C
【解析】
【详解】A.缓冲过程,有向上的加速度,是超重状态,故A错误;
B.顺势向下缓冲,是为了减小动量的变化率,故B错误;
C.自由落体所需时间为
从榴莲脱落到速度减为零的过程中,重力的冲量
代入数据得,故C正确;
D.设缓冲过程中布袋对榴莲的作用力为,由动量定理得
代入数据解得,故D错误。
故选C。
8. 如图所示,直角三角形abc中,,,d点为斜边bc的中点。两通电长直导线垂直纸面分别放置在a、b两顶点处,导线中的电流大小均为I,a点处电流方向垂直纸面向里,b点处电流方向垂直纸面向外。已知长直电流在其周围空间某点产生的磁感应强度大小(I为电流大小,r为该点到导线的垂直距离,k为常量),a点处电流在c点产生的磁感应强度大小为。则d点的磁感应强度( )
A. 大小为,方向平行于ac向下 B. 大小为,方向平行于ab向左
C. 大小为,方向平行于ac向下 D. 大小为,方向平行于ab向左
【答案】A
【解析】
【详解】由几何关系知,,故、两点处导线在点产生的磁感应强度大小
根据安培定则判断、方向如图所示
由几何关系知,、夹角为,由平行四边形定则得,点的磁感应强度大小
方向平行于ac向下。
故选A。
二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。在每个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. 如图所示,闭合线框abcd水平放置,面积,匝数,处在磁感应强度大小的匀强磁场中,磁场方向与水平方向夹角斜向上。已知,。则( )
A. 穿过线框的磁通量为
B. 线框以ab为轴向下转过90°时,穿过线框的磁通量为0
C. 线框以bc为轴向下转过53°,穿过线框的磁通量变化量为
D. 线框以bc为轴向下转过53°,穿过线框的磁通量变化量为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.穿过线框磁通量的大小与线圈匝数无关,磁通量是标量,但有正负,若规定磁感线从一侧穿过时磁通量为正值,则从另一侧穿过时就为负值。
当线圈处于初位置时,磁感线的竖直分量由下向上穿过线圈平面,此时磁通量设为正值,其大小
解得,故A错误。
B.线框以ab为轴向下转过90°时,磁感线与线圈平面平行,磁通量为0,故B正确。
CD.线框以bc为轴向下转过53°,磁感线与线圈平面垂直,此时磁通量为正值,磁通量大小
解得
穿过线框的磁通量变化量为,故C错误,D正确。
故选BD。
10. 如图所示的电路中,电源电动势(内阻不计),电阻,,电容器的电容。初始时开关闭合,断开。现保持闭合,再闭合,待电路稳定后,两端电压变化量及电容器上极板所带电荷量的变化量为(电容器始终未被击穿)( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】初始时开关闭合,断开,电路稳定时,电容器所在支路相当于断路,电阻中无电流通过,因此两端无电压降,电容器上极板的电势等于电源负极电势。 电阻与串联接在电源两端,电容器下极板接在与之间。
电路中电流
电阻两端的电压
电容器两端电压等于电阻两端的电压,为
由于电容器上极板接电源负极,电势较低,故上极板带负电。 电容器所带电荷量
可知初始时上极板带电量
末状态、均闭合,电容器上极板通过开关S2直接连接到电源正极。电阻与依然串联,然后与并联,此时电容器两端电压等于电阻两端的电压。
电源内阻不计,通过电阻与的电流不变,仍为
电阻两端的电压
此时电容器两端电压
由于下极板电势低于上极板电势,故上极板带正电。
此时电容器所带电荷量
可得末状态上极板带电量
电阻两端电压变化量
电容器上极板电荷量的变化量
综合选项内容分析,AD错误,BC正确;
故选BC。
11. 如图所示为某简易欧姆表电路,通过调节开关S,可使欧姆表具有“×1”和“×10”两种倍率。已知干电池(电动势,内阻不计),电流表G(满偏电流内阻),定值电阻(阻值为),定值电阻、。若欧姆表“×1”倍率时的中值电阻为15 Ω,下列说法正确的是( )
A. 开关S下端为红表笔
B. 当开关S合向a时,欧姆表的倍率是“×1”倍率
C. 当开关S合向b时,欧姆表的倍率是“×1”倍率
D. 将开关S合向b,正确操作后接入待测电阻,发现电流表指针指向的位置,则待测电阻
【答案】BD
【解析】
【详解】欧姆表的中值电阻等于它的内阻。由可知,中值电阻越小,满偏(红黑表笔短接调零)时回路中的总电流越大。
“×1”挡的中值电阻为,满偏总电流
“×10”挡的中值电阻为,满偏总电流
A.欧姆表使用时电流应从黑表笔流出,即黑表笔与内部电源的正极相连。由题图可知左侧的表笔为红表笔,开关S下端为黑表笔,故A错误;
B.开关S合向a时,G与串联后再与并联,并联部分的分流作用强,满偏时回路总电流大()、内阻小,故为“×1”倍率,故B正确;
C.开关S合向b时,与串联后再与G并联,并联部分的分流作用弱,满偏时回路总电流小()、中值电阻为,故为“×10”倍率,故C错误;
D.开关S合向b时为“×10”挡,其中值电阻即内阻等于。接入后指针指在处,说明回路总电流为满偏总电流的
由,得
解得,故D正确。
故选BD。
12. 如图所示的电路中,电源电动势E=12V,内阻r=8Ω,定值电阻R1=2Ω,滑动变阻器R2的取值范围为0~30Ω,闭合开关S,当滑动变阻器R2的滑动触头P从最上端向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示,电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2、ΔU3表示,下列说法正确的是( )
A. B. ,
C. 电源的效率先增大后减小 D. 电压表V1示数减小,V2、V3示数增大
【答案】ABD
【解析】
【详解】D.当滑动变阻器的滑动触头P从最上端向下滑动时,接入电路阻值增大,电路中的总电阻变大,根据闭合电路欧姆定律可知,电路总电流减小,路端电压增大,即电压表V3示数增大;由于通过的电流减小,所以两端电压减小,即电压表V1示数减小;由可知,电压表V2示数增大,故D正确;
AB.根据欧姆定律可知
根据闭合电路欧姆定律可得
可得
根据闭合电路欧姆定律可得
可得
则有,故AB正确;
C.电源的效率为
可知外电阻越大,电源的效率越大;当滑动变阻器的滑动触头P从最上端向下滑动时,接入电路阻值增大,外电阻一直增大,电源的效率一直增大,故C错误。
故选ABD。
三、实验题(本题共16分。)
13. 如图甲所示的实验装置可用来验证动量守恒定律,水平气垫导轨上放置两个滑块A和B、开始时,滑块A的左侧、B的右侧分别放有光电门1、2,两滑块用一根细线系在一起,且两者之间有压缩的弹性碰撞架,已知A和B连同各自挡光片、弹性碰撞架的质量分别为和。
(1)两滑块A、B上面的挡光片宽度相等,用游标卡尺测量挡光片如图乙所示,则宽度_______;
(2)烧断细线,滑块A、B被弹性碰撞架弹开,滑块A、B向左、向右运动经过光电门时挡光时间分别为,如果关系式_______(用表示)成立,则表明动量守恒定律得到验证;
(3)本实验还可以测出滑块A、B被弹性碰撞架弹开后动能比值_______(用题中字母表示)。
【答案】(1)10.45
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
游标卡尺读数为
【小问2详解】
若系统动量守恒,则,,
联立可得
【小问3详解】
根据动量守恒定律可知滑块A、B的动量大小相等,方向相反,根据结合
可得
14. 一段用新材料制作的粗细均匀的圆柱形导体,某同学为测量其在电流为0.50A时的电阻及电阻率,进行了以下操作:
(1)分别用游标卡尺和螺旋测微器测量导体长度L和横截面直径d,测量结果如图甲所示,则________cm,________mm;
(2)设计了如图乙所示的电路测量该导体的电阻,已知电源电压为3V,请用笔画线代替导线将实物图连接完整;
(3)连接好电路,闭合开关S,移动滑动变阻器滑片,当电流表示数为0.50A时,电压表的读数如图丙所示,该导体的电阻________Ω;
(4)导体材料的电阻率表达式________(用d、L、R表示)。
【答案】(1) ①. 5.37 ②. 3.276
(2) (3)2.40
(4)
【解析】
【小问1详解】
[1]由游标卡尺得
[2]由螺旋测微器得
【小问2详解】
根据电路图可得实物图连接如下图:
【小问3详解】
电压表量程为,分度值,故电压表读数,已知,由欧姆定律
【小问4详解】
由电阻定律
横截面积
整理得
四、计算题:本大题共4小题,共46分。
15. 电动机经常应用于码头上提升重物,某应用电路图如图所示,已知电源的电动势,电动机的额定电压,灯泡L的铭牌上标注有“3V、4.5W”字样。闭合开关S,电动机和灯泡均在额定功率下运行,电动机以的速度沿竖直方向匀速提升质量的重物。重力加速度。求
(1)求电源的内阻;
(2)电动机的总功率及内阻。
【答案】(1)
(2),
【解析】
【小问1详解】
灯泡正常工作,流过灯泡L的电流
根据闭合电路欧姆定律有
解得
【小问2详解】
电动机的总功率
电动机的输出功率
电动机消耗的热功率
联立解得,
16. 原地起跳摸高是同学们经常进行的一项体育活动。如图所示,一质量为的同学弯曲两腿向下蹲,然后用力蹬地起跳摸高。该同学离开地面跳起的过程中,他的重心沿竖直方向上升的最大高度,取重力加速度大小,不计空气阻力。
(1)求该同学跳起瞬间的动量大小;
(2)该同学起跳蹬地过程中所用时间,求起跳蹬地过程地面对该同学的平均作用力大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
该同学从地面跳起后由速度位移公式有
跳起瞬间的动量为
解得
【小问2详解】
设竖直向上为正方向,该同学起跳蹬地过程中由动量定理可得
解得
17. 如图所示,一块足够长的质量为的木板静止在光滑水平面上,木板左端放置质量为的物块(可视为质点),木板与物块间的动摩擦因数为,质量为的子弹以速度沿水平方向射入物块并留在其中(时间极短),恰好没有滑出木板,g取。子弹射入后,求:
(1)子弹进入木块后一起向右滑行的最大速度,该过程中机械能的损失量;
(2)木板向右滑行的最大速度;
(3)木块在木板上滑行时产生的热量Q以及木板的长度L。
【答案】(1);
(2)
(3);
【解析】
【小问1详解】
碰撞时间极短,物块与木板间滑动摩擦力的冲量可忽略。取水平向右为正方向,对子弹和物块组成的系统,由动量守恒定律得
解得
碰撞后子弹与物块整体受滑动摩擦力作用而减速,因此该速度即其向右滑行的最大速度。碰撞过程损失的机械能为
【小问2详解】
碰撞后子弹与物块整体在滑动摩擦力作用下减速,木板加速;当二者速度相等时,木板速度达到最大值。对包括木板在内的整个系统,水平方向不受外力,由动量守恒定律得
解得
【小问3详解】
从碰撞结束到二者共速,系统损失的机械能转化为内能,因此
恰好没有滑出木板,说明物块相对木板的滑动距离等于木板长度。滑动摩擦力大小为
由
整理得
18. 如图所示为某游戏装置侧面图,半径的圆弧轨道AB固定,半径的半圆弧轨道CD锁定在水平面MN上,一长为、质量也为的平板小车停在MN轨道的最左端紧靠BM,小车上表面与B、C点等高,将一可视为质点、质量的滑块从距B点高度为h处静止释放,滑上小车后带动小车向右运动,小车与轨道CD碰撞(碰撞时间极短)后即被粘在C处,滑块可沿轨道CD继续运动。已知BC间距均足够长,滑块与小车的动摩擦因数,其余接触面均光滑,重力加速度,求:
(1)若,滑块运动到圆弧底端B点时受到的支持力大小;
(2)要使滑块不会从小车上掉下,最大的高度;
(3)要使滑块能过最高点D,则h的取值范围。
【答案】(1)11.2N
(2)1.0m (3)
【解析】
【小问1详解】
滑块从起点滑到圆弧轨道底端B点,根据机械能守恒定律
滑块做圆周运动,在B点,由牛顿第二定律得
联立解得
【小问2详解】
下滑阶段,根据机械能守恒定律有
滑块与车达到共速时,恰好位于小车右端,根据动量守恒定律可得
系统损失的动能转化为摩擦生热
联立求得
【小问3详解】
要使滑块能从D点飞出,最大高度为
设最小高度为h′2,滑块到C轨道的最高点速度为vD,滑块滑到B点速度为v2,与小车达到共速为v共2,小车滑到C点速度为vC,沿AB弧线下滑机械能守恒
根据动量守恒定律
根据能量守恒
在D点,有
联立求得
所以h的取值范围
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高二物理期中复习
满分:100分 考试时间:90分钟
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题3分,共24分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 下列关于物体的冲量、动量、速度、动能的说法正确的是( )
A. 如果物体运动的速度大小不变,物体的动量也保持不变
B. 物体做变速运动,动量一定变化
C. 物体的合外力冲量为零,动量可能变化
D. 物体做变速运动,动能一定变化
2. 如图所示是某智能手机电池上的铭牌,下列有关该电池说法正确的是( )
A. 电动势为4.35V
B. 正常工作时,输出电压为4.35V
C. 对外电路提供的电荷量可达到11.4Wh
D. 非静电力每搬运1C的电荷,将对其做功3.8J
3. 野外高空作业常使用无人机运送零件。如图所示,某次运送过程中,将质量为m的零件用轻绳悬挂于无人机下方,无人机水平向左做加速度为a的匀加速直线运动,零件与无人机相对静止,轻绳与竖直方向夹角恒为θ,轻绳拉力大小为F。忽略零件所受空气阻力,则在时间t内( )
A. 拉力F的冲量大小为Ftcosθ B. 零件重力的冲量大小为0
C. 合力的冲量大小为Fttanθ D. 零件动量变化量大小为mat
4. 如图所示,一根长为、横截面积为的金属棒粗细均匀,其材料的电阻率为,棒内单位体积自由电子数为,自由电子的质量为、电荷量为。在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向移动的平均速率为,则金属棒内的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
5. 如图所示,电动机M的内阻是6 Ω,电阻R=20 Ω,直流电压U=160 V,理想电压表示数100 V,以下判断正确的是( )
A. 通过电动机的电流为 B. 电动机的工作效率为75%
C. 电动机消耗的电功率为54 W D. 电动机输出的机械功率为246 W
6. 如图甲所示,电动势为、内阻为的电源与的定值电阻、滑动变阻器、开关组成串联回路,已知滑动变阻器消耗的功率与其接入电路的有效阻值的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 电源的电动势,内阻
B. 图乙中
C. 滑动变阻器的滑片从右到左移动时,上消耗的功率先增大后减小
D. 调整滑动变阻器的阻值,可以得到该电源的最大输出功率为
7. 如图所示,果农在采摘榴莲时,一人从高处割断果柄,树下另一人拉开一厚实的布袋兜住下落20m的榴莲,并顺势将布袋下沉,使榴莲在0.5 s内速度减小为零,该过程榴莲完好无损。已知榴莲质量m=2 kg,不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2,关于这一接果过程,下列说法正确的是( )
A. 缓冲过程中,榴莲处于失重状态
B. 果农顺势向下缓冲,是为了减小榴莲的动量变化量
C. 从榴莲脱落到速度减为零的过程中,重力的冲量大小为50 N·s
D. 在榴莲被缓冲的过程中,布袋对榴莲的平均作用力约为80 N
8. 如图所示,直角三角形abc中,,,d点为斜边bc的中点。两通电长直导线垂直纸面分别放置在a、b两顶点处,导线中的电流大小均为I,a点处电流方向垂直纸面向里,b点处电流方向垂直纸面向外。已知长直电流在其周围空间某点产生的磁感应强度大小(I为电流大小,r为该点到导线的垂直距离,k为常量),a点处电流在c点产生的磁感应强度大小为。则d点的磁感应强度( )
A. 大小为,方向平行于ac向下 B. 大小为,方向平行于ab向左
C. 大小为,方向平行于ac向下 D. 大小为,方向平行于ab向左
二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。在每个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. 如图所示,闭合线框abcd水平放置,面积,匝数,处在磁感应强度大小的匀强磁场中,磁场方向与水平方向夹角斜向上。已知,。则( )
A. 穿过线框的磁通量为
B. 线框以ab为轴向下转过90°时,穿过线框的磁通量为0
C. 线框以bc为轴向下转过53°,穿过线框的磁通量变化量为
D. 线框以bc为轴向下转过53°,穿过线框的磁通量变化量为
10. 如图所示的电路中,电源电动势(内阻不计),电阻,,电容器的电容。初始时开关闭合,断开。现保持闭合,再闭合,待电路稳定后,两端电压变化量及电容器上极板所带电荷量的变化量为(电容器始终未被击穿)( )
A. B. C. D.
11. 如图所示为某简易欧姆表电路,通过调节开关S,可使欧姆表具有“×1”和“×10”两种倍率。已知干电池(电动势,内阻不计),电流表G(满偏电流内阻),定值电阻(阻值为),定值电阻、。若欧姆表“×1”倍率时的中值电阻为15 Ω,下列说法正确的是( )
A. 开关S下端为红表笔
B. 当开关S合向a时,欧姆表的倍率是“×1”倍率
C. 当开关S合向b时,欧姆表的倍率是“×1”倍率
D. 将开关S合向b,正确操作后接入待测电阻,发现电流表指针指向的位置,则待测电阻
12. 如图所示的电路中,电源电动势E=12V,内阻r=8Ω,定值电阻R1=2Ω,滑动变阻器R2的取值范围为0~30Ω,闭合开关S,当滑动变阻器R2的滑动触头P从最上端向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示,电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2、ΔU3表示,下列说法正确的是( )
A. B. ,
C. 电源的效率先增大后减小 D. 电压表V1示数减小,V2、V3示数增大
三、实验题(本题共16分。)
13. 如图甲所示的实验装置可用来验证动量守恒定律,水平气垫导轨上放置两个滑块A和B、开始时,滑块A的左侧、B的右侧分别放有光电门1、2,两滑块用一根细线系在一起,且两者之间有压缩的弹性碰撞架,已知A和B连同各自挡光片、弹性碰撞架的质量分别为和。
(1)两滑块A、B上面的挡光片宽度相等,用游标卡尺测量挡光片如图乙所示,则宽度_______;
(2)烧断细线,滑块A、B被弹性碰撞架弹开,滑块A、B向左、向右运动经过光电门时挡光时间分别为,如果关系式_______(用表示)成立,则表明动量守恒定律得到验证;
(3)本实验还可以测出滑块A、B被弹性碰撞架弹开后动能比值_______(用题中字母表示)。
14. 一段用新材料制作的粗细均匀的圆柱形导体,某同学为测量其在电流为0.50A时的电阻及电阻率,进行了以下操作:
(1)分别用游标卡尺和螺旋测微器测量导体长度L和横截面直径d,测量结果如图甲所示,则________cm,________mm;
(2)设计了如图乙所示的电路测量该导体的电阻,已知电源电压为3V,请用笔画线代替导线将实物图连接完整;
(3)连接好电路,闭合开关S,移动滑动变阻器滑片,当电流表示数为0.50A时,电压表的读数如图丙所示,该导体的电阻________Ω;
(4)导体材料的电阻率表达式________(用d、L、R表示)。
四、计算题:本大题共4小题,共46分。
15. 电动机经常应用于码头上提升重物,某应用电路图如图所示,已知电源的电动势,电动机的额定电压,灯泡L的铭牌上标注有“3V、4.5W”字样。闭合开关S,电动机和灯泡均在额定功率下运行,电动机以的速度沿竖直方向匀速提升质量的重物。重力加速度。求
(1)求电源的内阻;
(2)电动机的总功率及内阻。
16. 原地起跳摸高是同学们经常进行的一项体育活动。如图所示,一质量为的同学弯曲两腿向下蹲,然后用力蹬地起跳摸高。该同学离开地面跳起的过程中,他的重心沿竖直方向上升的最大高度,取重力加速度大小,不计空气阻力。
(1)求该同学跳起瞬间的动量大小;
(2)该同学起跳蹬地过程中所用时间,求起跳蹬地过程地面对该同学的平均作用力大小。
17. 如图所示,一块足够长的质量为的木板静止在光滑水平面上,木板左端放置质量为的物块(可视为质点),木板与物块间的动摩擦因数为,质量为的子弹以速度沿水平方向射入物块并留在其中(时间极短),恰好没有滑出木板,g取。子弹射入后,求:
(1)子弹进入木块后一起向右滑行的最大速度,该过程中机械能的损失量;
(2)木板向右滑行的最大速度;
(3)木块在木板上滑行时产生的热量Q以及木板的长度L。
18. 如图所示为某游戏装置侧面图,半径的圆弧轨道AB固定,半径的半圆弧轨道CD锁定在水平面MN上,一长为、质量也为的平板小车停在MN轨道的最左端紧靠BM,小车上表面与B、C点等高,将一可视为质点、质量的滑块从距B点高度为h处静止释放,滑上小车后带动小车向右运动,小车与轨道CD碰撞(碰撞时间极短)后即被粘在C处,滑块可沿轨道CD继续运动。已知BC间距均足够长,滑块与小车的动摩擦因数,其余接触面均光滑,重力加速度,求:
(1)若,滑块运动到圆弧底端B点时受到的支持力大小;
(2)要使滑块不会从小车上掉下,最大的高度;
(3)要使滑块能过最高点D,则h的取值范围。
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