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2023-2024學(xué)年河南省輝縣一高高三下學(xué)期聯(lián)考物理試題注意事項(xiàng):1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。2.回答選擇題時(shí),選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑,如需改動(dòng),用橡皮擦干凈后,再選涂其它答案標(biāo)號(hào)?;卮鸱沁x擇題時(shí),將答案寫在答題卡上,寫在本試卷上無(wú)效。3.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題:本題共6小題,每小題4分,共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖,梯形小車a處于光滑水平面上,一彈性繩將小車a與豎直墻壁連接(松弛),a傾斜的上表面放有物塊b,現(xiàn)給a和b向左的相同速度v0,在之后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,a與b始終保持相對(duì)靜止。則在彈性繩從伸直到長(zhǎng)度最大的過(guò)程中()A.b對(duì)a的壓力一直增大B.b對(duì)a的摩檫力一直減小C.b對(duì)a的作用力一直減小D.b對(duì)a的作用力方向水平向左2、如圖所示,戰(zhàn)斗機(jī)離艦執(zhí)行任務(wù),若戰(zhàn)斗機(jī)離開(kāi)甲板時(shí)的水平分速度為40m/s,豎直分速度為20m/s,已知飛機(jī)在水平方向做加速度大小等于的勻加速直線運(yùn)動(dòng),在豎直方向做加速度大小等于的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。則離艦后()A.飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線B.10s內(nèi)飛機(jī)水平方向的分位移是豎直方向的分位移大小的2倍C.10s末飛機(jī)的速度方向與水平方向夾角為D.飛機(jī)在20s內(nèi)水平方向的平均速度為50m/s/3、如圖所示,P球質(zhì)量為2m,物體Q的質(zhì)量為m,現(xiàn)用一輕繩將小球P系于光滑墻壁上的O點(diǎn),物體Q位于墻壁和球P之間,已知P、Q均處于靜止?fàn)顟B(tài),輕繩與墻壁間的夾角為30°,重力加速度為g,則下列說(shuō)法正確的是()A.P對(duì)Q有方向豎直向下的摩擦力,大小為mgB.若增大P球的質(zhì)量,則P對(duì)Q的摩擦力一定變大C.若增大Q球的質(zhì)量,則P對(duì)Q的摩擦力一定變大D.輕繩拉力大小為4、極地衛(wèi)星的運(yùn)行軌道經(jīng)過(guò)地球的南北兩極正上方(軌道可視為圓軌道).如圖所示,某時(shí)刻某極地衛(wèi)星在地球北緯45°A點(diǎn)的正上方按圖示方向運(yùn)行,經(jīng)過(guò)12h后再次出現(xiàn)在A點(diǎn)的正上方,地球自轉(zhuǎn)周期為24h.則下列說(shuō)法正確的是A.該衛(wèi)星運(yùn)行周期比同步衛(wèi)星周期大B.該衛(wèi)星每隔12h經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的正上方一次C.該衛(wèi)星運(yùn)行的加速度比同步衛(wèi)星的加速度小D.該衛(wèi)星所有可能角速度的最小值為5、反質(zhì)子的質(zhì)量與質(zhì)子相同,電荷與質(zhì)子相反。一個(gè)反質(zhì)子從靜止經(jīng)電壓U1加速后,從O點(diǎn)沿角平分線進(jìn)入有勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫岀)的正三角形OAC區(qū)域,之后恰好從A點(diǎn)射岀。已知反質(zhì)子質(zhì)量為m,電量為q,正三角形OAC的邊長(zhǎng)為L(zhǎng),不計(jì)反質(zhì)子重力,整個(gè)裝置處于真空中。則()A.勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為,方向垂直紙面向外B.保持電壓U1不變,增大磁感應(yīng)強(qiáng)度,反質(zhì)子可能垂直O(jiān)A射出C.保持勻強(qiáng)磁場(chǎng)不變,電壓變?yōu)椋促|(zhì)子從OA中點(diǎn)射岀D.保持勻強(qiáng)磁場(chǎng)不變,電壓變?yōu)?,反質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間減為原來(lái)的6、如圖,光滑斜劈A上表面水平,物體B疊放在A上面,斜面光滑,AB靜止釋放瞬間,B的受力圖是()A. B. C. D.二、多項(xiàng)選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。7、下列有關(guān)原子和原子核的認(rèn)識(shí),正確的是()A.平均結(jié)合能越大,原子核越穩(wěn)定B.氫原子輻射光子后,電子繞核運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能增大C.盧瑟福通過(guò)粒子散射實(shí)驗(yàn)的研究,發(fā)現(xiàn)了中子.D.光電效應(yīng)現(xiàn)象中,光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成正比8、小明同學(xué)嘗試用圖1所示的電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn),定值電阻R1=8Ω,在滑動(dòng)變阻器由a端向b端移動(dòng)的過(guò)程中,分別用兩個(gè)電流傳感器測(cè)量了電流I1與I2關(guān)系,并得到的完整圖象如圖2所示,其中C點(diǎn)為圖線最低點(diǎn),則由圖可知A.當(dāng)滑動(dòng)頭P滑到b點(diǎn)時(shí)得到圖2中B點(diǎn) B.圖2中A點(diǎn)縱坐標(biāo)為0.375AC.滑動(dòng)變阻器總阻值為16Ω D.電源電動(dòng)勢(shì)為6V9、一列簡(jiǎn)諧橫波在彈性介質(zhì)中沿x軸傳播,波源位于坐標(biāo)原點(diǎn)O,t=0時(shí)刻波源開(kāi)始振動(dòng),t=3s時(shí)波源停止振動(dòng),如圖為t=3.2s時(shí)的波形圖。其中質(zhì)點(diǎn)a的平衡位置離原點(diǎn)O的距離為x=2.5m。以下說(shuō)法正確的是_______。A.波速為5m/sB.波長(zhǎng)C.波源起振方向沿y軸正方向D.在t=3.3s,質(zhì)點(diǎn)a位于波谷E.從波源起振開(kāi)始計(jì)時(shí),3.0s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)a運(yùn)動(dòng)的總路程為2.5m10、如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一個(gè)與電場(chǎng)線平行的平面,平面中有一個(gè)直角三角形MNQ,其中,,QM的長(zhǎng)度為L(zhǎng)。已知電子電荷量的大小為e,把電子從M點(diǎn)移動(dòng)至Q點(diǎn),電場(chǎng)力做正功,大小為eU。把電子從Q點(diǎn)移動(dòng)至N點(diǎn),電場(chǎng)力做負(fù)功,大小為。則該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度()A.方向由M向Q B.大小為 C.方向由Q向N D.大小為三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,不要求寫出演算過(guò)程。11.(6分)某同學(xué)要測(cè)量一個(gè)未知電阻Rx的阻值,實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:(1)先用多用電表粗測(cè)電阻Rx的阻值,將多用電表功能選擇開(kāi)關(guān)置于“×1k”擋,調(diào)零后經(jīng)測(cè)量,指針位置如圖所示,電阻Rx的阻值為_(kāi)_____kΩ。(2)為了盡可能精確測(cè)量其內(nèi)阻,除了Rx,開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線外,還有下列器材供選用:A.電壓表V1(量程0~1V,內(nèi)阻約3kΩ)B.電壓表V2(量程0~10V,內(nèi)阻約100kΩ)C.電流表A1(量程0~250μA,內(nèi)阻Ω)D.電流表A2(量程0~0.6A,內(nèi)阻約0.125Ω)E.滑動(dòng)變阻器R0(阻值范圍0~10Ω,額定電流2A)F.定值電阻R1(阻值R1=400Ω)G.電源E(電動(dòng)勢(shì)12V,額定電流2A,內(nèi)阻不計(jì))①電壓表選用________,電流表選用_____________(填寫器材的名稱)②請(qǐng)選用合適的器材,在方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖,標(biāo)出所選器材的符號(hào)。(________)③待測(cè)Rx阻值的表達(dá)式為Rx=_______。(可能用到的數(shù)據(jù):電壓表V1、V2示數(shù)分別為U1、U2;電流表A1、A2的示數(shù)分別為I1、I2)12.(12分)某學(xué)校興趣小組成員在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)了一種新型電池,他們想要測(cè)量該電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.(1)小組成員先用多用電表粗測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì),將選擇開(kāi)關(guān)調(diào)到直流電壓擋量程為25V的擋位,將____________(填“紅”或“黑”)表筆接電池的正極,另一表筆接電池的負(fù)極,多用電表的指針示數(shù)如圖所示,則粗測(cè)的電動(dòng)勢(shì)大小為_(kāi)_________V.(2)為了安全精確的測(cè)量,小組成員根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的器材設(shè)計(jì)了如圖的測(cè)量電路,其中,它在電路中的作用是____________.閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)將電阻箱接入電路的電阻調(diào)到最_________(填“大”或“小”).(3)閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)電阻箱,測(cè)得多組電阻箱接入電路的阻值R及對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)I,作出圖象,如圖所示.根據(jù)圖象求出電池的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)____________V(保留兩位有效數(shù)字).四、計(jì)算題:本題共2小題,共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,要求寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13.(10分)如圖所示,水平地面上有一長(zhǎng)L=2m、質(zhì)量M=1kg的長(zhǎng)板,其右端上方有一固定擋板。質(zhì)量m=2kg的小滑塊從長(zhǎng)板的左端以v0=6m/s的初速度向右運(yùn)動(dòng),同時(shí)長(zhǎng)板在水平拉力F作用下以v=2m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng),滑塊與擋板相碰后速度為0,長(zhǎng)板繼續(xù)勻速運(yùn)動(dòng),直到長(zhǎng)板與滑塊分離。己知長(zhǎng)板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.4,滑塊與長(zhǎng)板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.5,重力加速度g取10m/s2。求:(1)滑塊從長(zhǎng)板的左端運(yùn)動(dòng)至擋板處的過(guò)程,長(zhǎng)板的位移x;(2)滑塊碰到擋板前,水平拉力大小F;(3)滑塊從長(zhǎng)板的左端運(yùn)動(dòng)至與長(zhǎng)板分離的過(guò)程,系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量Q。14.(16分)如圖所示,MN和M′N′為兩豎直放置的平行光滑長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌,兩導(dǎo)軌間的距離為L(zhǎng)。在導(dǎo)軌的下部有垂直于導(dǎo)軌所在平面、方向向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。在導(dǎo)軌的MM′端連接電容為C、擊穿電壓為Ub、正對(duì)面積為S、極板間可認(rèn)為是真空、極板間距為d的平行板電容器。在t=0時(shí)無(wú)初速度地釋放金屬棒ef,金屬棒ef的長(zhǎng)度為L(zhǎng)、質(zhì)量為m、電阻可忽略不計(jì).假設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng),磁場(chǎng)區(qū)域足夠大,金屬棒ef與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,導(dǎo)軌和各接觸處的電阻不計(jì),電路的電感、空氣的阻力可忽略,已知重力加速度為g。(1)求電容器兩端的電壓達(dá)到擊穿電壓所用的時(shí)間;(2)金屬棒ef下落的過(guò)程中,速度逐漸變大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)逐漸變大,電容器極板上的電荷量逐漸增加,兩極板間存儲(chǔ)的電場(chǎng)能也逐漸增加。單位體積內(nèi)所包含的電場(chǎng)能稱為電場(chǎng)的能量密度。已知兩極板間為真空時(shí)平行板電容器的電容大小可表示為C=。試證明平行板電容器兩極板間的空間內(nèi)的電場(chǎng)能量密度ω與電場(chǎng)強(qiáng)度E的平方成正比,并求出比例系數(shù)(結(jié)果用ε0和數(shù)字的組合表示)。15.(12分)在防控新冠肺炎疫情期間,青島市教育局積極落實(shí)教育部“停課不停學(xué)”的有關(guān)通知要求,號(hào)召全市中小學(xué)校注重生命教育,鼓勵(lì)學(xué)生鍛煉身體。我市某同學(xué)在某次短跑訓(xùn)練中,由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的位移一時(shí)間圖像如圖所示,已知0~t0是拋物線的一部分,t0~5s是直線,兩部分平滑相連,求:(1)t0的數(shù)值;(2)該同學(xué)在0~t0時(shí)間內(nèi)的加速度大小。
參考答案一、單項(xiàng)選擇題:本題共6小題,每小題4分,共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解析】
AB.整體受到的彈性繩的拉力越來(lái)越大,則加速度越來(lái)越大,即整體做加速度越來(lái)越大的減速運(yùn)動(dòng),則b也做加速度越來(lái)越大的減速運(yùn)動(dòng),對(duì)b受力分析,由牛頓第二定律可知,則隨著加速度a的增加,a對(duì)b的支持力N一直增大;即則隨著加速度a的增加,a對(duì)b的摩擦力f可能先減小后增大,根據(jù)牛頓第三定律,b對(duì)a的壓力一直增大,b對(duì)a的摩擦力可能先減小后增大,A正確,B錯(cuò)誤;
CD.b受到a的作用力和重力,由于b的加速度水平線向右越來(lái)越大,根據(jù)牛頓第二定律,a對(duì)b的作用力一直增大,a對(duì)b的作用力方向斜向右上方,根據(jù)牛頓第三定律,b對(duì)a的作用力一直增大,方向斜向左下方,CD錯(cuò)誤。故選A。2、B【解析】
A.飛機(jī)起飛后的合速度與合加速度方向一致,所以飛機(jī)運(yùn)動(dòng)軌跡為直線,A錯(cuò)誤;B.10s內(nèi)水平方向位移豎直方向位移B正確;C.飛機(jī)飛行方向與水平方向夾角的正切,C錯(cuò)誤;D.飛機(jī)在20s內(nèi)水平方向的位移則平均速度為D錯(cuò)誤。故選B。3、C【解析】
A.Q受到重力、墻壁的彈力、P的壓力和向上靜摩擦力,即P對(duì)Q的摩擦力的方向向上,大小為mg.故A錯(cuò)誤.B.由A的分析可知,增大P的質(zhì)量,P對(duì)Q的摩擦力不變,故B錯(cuò)誤.C.由B的分析可知,增大Q的質(zhì)量,Q受到的靜摩擦力增大,故C正確.D.P、Q整體受到重力、支持力和繩子的拉力,共3個(gè)力作用,設(shè)繩子的拉力為F,在豎直方向:Fcos30°=3mg所以繩子的拉力:F=2mg.故D錯(cuò)誤.4、D【解析】
地球在12h的時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)了180°,要使衛(wèi)星第二次出現(xiàn)在A點(diǎn)的正上方,則時(shí)間應(yīng)該滿足T+nT=12h,解得(n=0、1、2、3、),當(dāng)n=0時(shí),周期有最大值T=16h,當(dāng)n的取值不同,則周期不同,則該衛(wèi)星運(yùn)行周期比同步衛(wèi)星周期小,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由以上分析可知,只有當(dāng)衛(wèi)星的周期為16h時(shí),每隔12h經(jīng)過(guò)A點(diǎn)上方一次,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;衛(wèi)星的周期小于同步衛(wèi)星的周期,則運(yùn)轉(zhuǎn)半徑小于同步衛(wèi)星的半徑,根據(jù)可知,該衛(wèi)星運(yùn)行的加速度比同步衛(wèi)星的加速度大,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;該衛(wèi)星的最大周期T=16h,則最小的角速度為:,選項(xiàng)D正確.5、C【解析】
A.電場(chǎng)中加速過(guò)程中有在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)程有根據(jù)幾何關(guān)系可知r=L可得再根據(jù)左手定則(注意反質(zhì)子帶負(fù)電)可判斷磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,A錯(cuò)誤;BCD.根據(jù)上述公式推導(dǎo)電壓變?yōu)闀r(shí),軌道半徑變?yōu)樵瓉?lái),反質(zhì)子將從OA中點(diǎn)射出;只要反質(zhì)子從OA邊上射出,根據(jù)對(duì)稱性可知其速度方向都與OA成30°角,轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角均為60°,所以不會(huì)垂直O(jiān)A射出,運(yùn)動(dòng)時(shí)間都為C正確,BD錯(cuò)誤。故選C。6、B【解析】
物體A釋放前,物體B受到重力和支持力,兩力平衡;楔形物體A釋放后,由于物體A上表面是光滑的,則物體B水平方向不受力,物體B在水平方向的狀態(tài)不改變,即仍保持靜止?fàn)顟B(tài),在豎直方向由于A的加速度小于重力加速度g,所以B受到向上的支持力,故B正確,ACD錯(cuò)誤.故選B二、多項(xiàng)選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。7、AB【解析】
A.平均結(jié)合能越大,原子核越穩(wěn)定,故A正確;B.氫原子輻射光子后,原子的能級(jí)降低,電子的軌道半徑減小,根據(jù)則可得動(dòng)能為可知電子繞核運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能增大,故B正確;C.盧瑟福通過(guò)粒子散射實(shí)驗(yàn)的研究,建立了原子的核式結(jié)構(gòu)理論,故C錯(cuò)誤;D.光電效應(yīng)現(xiàn)象中,根據(jù)則光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率不是成正比關(guān)系,故D錯(cuò)誤。故選AB。8、BD【解析】
A.滑動(dòng)頭滑到點(diǎn)時(shí),和并聯(lián);滑動(dòng)頭滑到點(diǎn)時(shí),被短路,只有電阻接入電路,由閉合電路歐姆定律知,滑到點(diǎn)時(shí)電流小于滑到點(diǎn)時(shí)的電流,所以滑動(dòng)頭滑到點(diǎn)時(shí)得到圖2中的點(diǎn),故A錯(cuò)誤;B.由A分析知,滑動(dòng)頭滑到點(diǎn)時(shí)得到圖2中的點(diǎn),電阻被短路,電流表和示數(shù)相等,根據(jù)圖2知:所以有:即圖2中A點(diǎn)縱坐標(biāo)為0.375A,故B正確;CD.根據(jù)閉合電路歐姆定律,當(dāng)滑動(dòng)頭位于點(diǎn)時(shí),則有:①圖2中的點(diǎn),,并聯(lián)部分兩支路電流相等,根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn),得:設(shè)滑動(dòng)變阻器的全值電阻為則有:②聯(lián)立①②得:,故C錯(cuò)誤,D正確;故選BD。9、ABE【解析】
A.t=3s時(shí)波源停止振動(dòng),t=3.2s時(shí),波傳播了1.0m,則波速選項(xiàng)A正確;B.由題圖可知,波長(zhǎng),選項(xiàng)B正確;C.t=3.2s時(shí),波傳播了由于λ=2.0m,故t=3.2s時(shí),處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)與x=2.0m處質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)相同,可判斷t=3.2s時(shí)x=2.0m處的質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng),故波源起振方向沿y軸負(fù)方向,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.波的周期從t=3.2s時(shí)刻經(jīng)質(zhì)點(diǎn)位于平衡位置,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;E.從0時(shí)刻起,波傳遞到質(zhì)點(diǎn)需要的時(shí)間則3.0s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)了故質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的總路程為s=6×4A+A=2.5m選項(xiàng)E正確。故選ABE。10、CD【解析】
如圖所示,電勢(shì)差之比有由幾何關(guān)系得。勻強(qiáng)電場(chǎng)中任意平行方向上的電勢(shì)差與距離成正比。則則連線MP為等勢(shì)線。所以PQ是一條電場(chǎng)線,電場(chǎng)強(qiáng)度方向由Q向N。由幾何關(guān)系得則電場(chǎng)強(qiáng)度大小為故選CD。三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,不要求寫出演算過(guò)程。11、10V2A1或【解析】
(1)[1]將多用電表功能選擇開(kāi)關(guān)置于“×1k”擋,調(diào)零后經(jīng)測(cè)量,則電阻Rx的阻值為:10×1kΩ=10kΩ;(2)①[2]因電源E的電動(dòng)勢(shì)12V,所以電壓表選V2;[3]回路中的最大電流:A=1.2μA所以電流表選A1;②[4]根據(jù)題意,為了盡可能精確測(cè)量其內(nèi)阻,所以滑動(dòng)變阻器用分壓式接法;因該電阻是大電阻,所以電流表用內(nèi)接法,又回路程中的最大電流=1.2μA大于A1的量程,所以應(yīng)并聯(lián)定值電阻R1,改成一個(gè)大量程的電流表,則設(shè)計(jì)的電路圖,如圖所示:③[5]根據(jù)電路圖可知,Rx兩端的電壓為流過(guò)Rx的電流為:根據(jù)歐姆定律有:代入解得:或12、紅10.5保護(hù)電阻大12【解析】
(1)[1][2].將紅表筆接電池的正極,多用電表示數(shù)為10.5V.(2)[3][4].電阻R0在電路中為保護(hù)電阻,閉合開(kāi)關(guān)前應(yīng)使電阻箱接入電路的電阻最大.(3)[5].由實(shí)驗(yàn)電路可知,在閉合電路中,電池電動(dòng)勢(shì)E=I(r+R0+R)則由圖象可知,圖象的斜率則電池電動(dòng)勢(shì)四、計(jì)算題:本題共2小題,共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處,要求寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13、(1)0.8m;(2)2N;(3)48J【解析】
(1)(5分)滑塊在板上做勻減速運(yùn)動(dòng),a=解得:a=5m/s2根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得:L=v0t1-解得t=0.4s(t=2.0s舍去)(碰到擋板前滑塊速度v1=v0-at=4m/s>2m/s,說(shuō)明滑塊一直勻減速)板移動(dòng)的位移x=vt=0.8m(2)對(duì)板受力分析如圖所示,有:F+=其中=μ1(M+m)g=12N,=μ2mg=10N解得:F=2N(3)法一:滑塊與擋板碰撞前,滑塊與長(zhǎng)板因摩擦產(chǎn)生的熱量:Q1=·(L-x)=μ2mg(L-x)=12J滑塊與擋板碰撞后,滑塊與長(zhǎng)板因摩擦產(chǎn)生的熱量:Q2=μ2mg(L-x)=12J整個(gè)過(guò)程中,板與地面因摩擦產(chǎn)生的熱量:Q3=μ1(M+m)g?L=24J所以,系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量:系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量Q=Q1+Q2+Q3=48J法二:滑塊與擋板碰撞前,木板受到的拉力為F1=2N(第二問(wèn)可知)F1做功為W1=F1x=2×0.8=1.6J滑塊與擋板碰撞后
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