2024屆安徽省華大新高考聯(lián)盟高三下學(xué)期4月聯(lián)合測評二模物理試卷（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1華大新高考聯(lián)盟2024屆高三4月教學(xué)質(zhì)量測評物理注意事項：1．答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在試卷和答題卡上，并將準(zhǔn)考證號條形碼貼在答題卡上的指定位置。2．選擇題的作答：每小題選出〖答案〗后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的〖答案〗標(biāo)號涂黑。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。3．非選擇題的作答：用黑色簽字筆直接答在答題卡上對應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。4．考試結(jié)束后．請將本試卷和答題卡一并上交。一、選擇題：本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.2023年12月7日，錦屏大設(shè)施正式投入科學(xué)運(yùn)行，是我國又一項“國之重器”，其主要功能是為前沿物理科學(xué)研究提供不受宇宙射線影響的實驗環(huán)境。當(dāng)宇宙射線中的高能粒子撞擊地球大氣層中大氣原子核時會產(chǎn)生二次粒子簇射．一宇宙射線中的粒子與大氣中氮原子核發(fā)生作用的核反應(yīng)方程為。下列說法中正確的是（）A.該核反應(yīng)為衰變 B.X粒子由湯姆孫發(fā)現(xiàn)C.該核反應(yīng)中X為光子 D.該核反應(yīng)電荷數(shù)守恒，質(zhì)量數(shù)也守恒〖答案〗D〖解析〗AC．根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知反應(yīng)方程式中的X為，故AC錯誤；B．質(zhì)子是由盧瑟福通過粒子轟擊氮原子時發(fā)現(xiàn)的，而電子是由湯姆孫發(fā)現(xiàn)的，故B錯誤；D．核反應(yīng)遵循電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒，故D正確。故選D。2.光導(dǎo)纖維作為光傳導(dǎo)工具。已廣泛應(yīng)用于通信、互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。一段光導(dǎo)纖維由折射率不同的內(nèi)芯和包層構(gòu)成，如圖所示，AB和CD為光導(dǎo)纖維橫截面的直徑，AB與CD平行，AD和BC長度均為d，一束單色光經(jīng)AB的中點與AB橫截面成45°角從空氣入射到光導(dǎo)纖維中，折射光線與AD的夾角為30°，光在真空中傳播的速度大小為c，則下列說法中正確的是（）A.光導(dǎo)纖維對該單色光的折射率為B.光導(dǎo)纖維內(nèi)芯的折射率小于包層的折射率C.如果增大入射光線與AB橫截面的夾角，光線可能在AB的橫截面上發(fā)生全反射D.若外部包層的折射率與空氣的折射率相同，則光從AB傳播到CD所用的最長時間為〖答案〗D〖解析〗A．根據(jù)題意，由折射定律和幾何關(guān)系可得，光導(dǎo)纖維對該單色光的折射率為故A錯誤；BC．發(fā)生全反射的條件是光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，入射角達(dá)到臨界角，則光線在內(nèi)芯和包層的界面上發(fā)生全反射，光導(dǎo)纖維內(nèi)芯的折射率大于包層的折射率，無論入射光線與AB橫截面的夾角多大，光線不可能在AB的橫截面上發(fā)生全反射，故BC錯誤；D．若外部包層的折射率與空氣的折射率相同，設(shè)光在面的入射角為，則光在光導(dǎo)纖維內(nèi)芯中的傳播距離為可知，當(dāng)角最小，等于臨界角時，光從AB傳播到CD所用時間最長，最長時間為故D正確。故選D。3.某物理興趣小組設(shè)計了一個在空間站內(nèi)完全失重狀態(tài)下測量物體質(zhì)量的裝置，如圖所示為一個U型支架，兩側(cè)為豎直擋板，擋板上固定兩根非常光滑的平行水平長桿，將一個質(zhì)量為的箱子穿在水平長桿上，箱子可以在桿上自由滑動，用一根輕繩固定在箱子上，可以通過一小電機(jī)給箱子施加一個恒力，兩側(cè)豎直擋板上各有一個光電計時器開關(guān)（圖中未畫出），可以實現(xiàn)自動控制光電計時器計時。初始時箱子緊靠左側(cè)擋板，現(xiàn)啟動小電機(jī)，箱子在恒定拉力作用下從左側(cè)擋板運(yùn)動到右側(cè)擋板，光電計時器在箱子離開左側(cè)擋板時開始計時，到達(dá)右側(cè)擋板時停止計時，光電計時器記錄的時間為，現(xiàn)將一待測物體放入箱子里固定，再次啟動小電機(jī)，箱子再次從左側(cè)擋板運(yùn)動到右側(cè)擋板，光電計時器記錄的時間為，則待測物體的質(zhì)量m為（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗設(shè)恒力為F，只有箱子時，有對箱子有有待測物體時，有對其有整理有故選A。4.2023年11月10日，我國首條具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的超高速低真空管道磁浮交通系統(tǒng)試驗線——高速飛車大同（陽高）試驗線一期主體工程完工，其速度能達(dá)1000千米/時以上，標(biāo)志著我國在新型交通領(lǐng)域的研究已邁入世界先進(jìn)行列。如圖所示．高速飛車的質(zhì)量為m，額定功率為，列車以額定功率在平直軌道上從靜止開始運(yùn)動，經(jīng)時間t達(dá)到該功率下的最大速度，設(shè)恒定阻力為，則（）A.列車達(dá)到的最大速率等于 B.列車達(dá)到最大速度前加速度與牽引力成正比C.列車在時間t內(nèi)牽引力做功大于 D.在時間t內(nèi)列車位移大于〖答案〗C〖解析〗A．飛車車受牽引力等于阻力時，速度最大，則有故A錯誤；B．根據(jù)牛頓第二定律可得列車達(dá)到最大速度前加速度與牽引力并非正比關(guān)系，故B錯誤；C．根據(jù)動能定理可知則故C正確；D．根據(jù)動能定理可知解得故D錯誤；故選C。5.如圖，AB為半圓的直徑，O為半圓的圖心，C為圓上的一點，OC與直徑AB垂直，兩個等量異種點電荷P、Q分別置于A、B兩點，現(xiàn)使點電荷P從A點出發(fā)，沿半圓弧向C點緩慢移動，在移動的過程中，取無窮遠(yuǎn)處為電勢的零點，下列說法正確的是（）A.O點的電場強(qiáng)度大小逐漸增大B.OC直線上零電勢點先向下移動再向上移動C.若在O點放一負(fù)試探電荷，則試探電荷的電勢能逐漸增大D.若在O點放一正試探電荷，則試探電荷受到的靜電力方向始終與電荷PQ的連線平行〖答案〗D〖解析〗A．點電荷P在AB間某位置時，點電荷P、Q在O點產(chǎn)生的電場強(qiáng)度如圖所示設(shè)兩電場強(qiáng)度夾角為，圓的半徑為r，根據(jù)題意可知O點的電場強(qiáng)度大小為cos，可知O點的電場強(qiáng)度大小逐漸減小，故A錯誤；B．等量異種電荷連線的中垂線為零等勢線，P在不同位置P、Q連線的中垂線如圖所示由幾何知識可知，中垂線都過O點，所以O(shè)C直線上零電勢點的位置不變，故B錯誤；C．O點的電勢為零，在O點放一負(fù)試探電荷，則試探電荷的電勢能也為零，故C錯誤；D．P在某位置時，正試探電荷受力情況如圖所示根據(jù)幾何知識可知試探電荷受到的靜電力方向始終與電荷PQ的連線平行，故D正確。故選D。6.一列簡諧橫波沿x軸方向傳播，某一時刻的波形圖如圖所示，平衡位置分別位于和的P、Q兩質(zhì)點在此時刻的位移均為，此時刻質(zhì)點P正沿y軸負(fù)方向運(yùn)動，已知該簡諧橫波傳播的周期為，則下列說法中正確的是（）A.該簡諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播B.從此時刻開始計時質(zhì)點P的振動方程為C.該簡諧橫波的波長為D.該簡諧橫波傳播的速度大小為〖答案〗B〖解析〗A．此時刻質(zhì)點P正沿y軸負(fù)方向運(yùn)動，根據(jù)同側(cè)法，該簡諧橫波沿x軸正方向傳播，故A錯誤；B．從此時刻開始計時質(zhì)點P的振動方程為當(dāng)，，可得或當(dāng)時，質(zhì)點P沿y軸正方向運(yùn)動，不符題意，故從此時刻開始計時質(zhì)點P的振動方程為，故B正確；C．該時刻的波形圖的表達(dá)式為當(dāng)、時，，可得則解得該簡諧橫波的波長為故C錯誤；D．該簡諧橫波傳播的速度大小為故D錯誤。故選B。7.用材料相同粗細(xì)均勻的導(dǎo)線做成如圖所示的單匝線圈，線圈構(gòu)成一個閉合回路。左側(cè)小圓的半徑為2d，中間大圓的半徑為3d，右側(cè)小圓的半徑為d，左側(cè)兩圓連接處缺口的長度可忽略不計，右側(cè)兩圓錯開相交連通（麻花狀），將線圈固定在與線圈所在平面垂直的磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，式中的和k為常量，則線圈中感應(yīng)電動勢的大小為（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗根據(jù)楞次定律可知，左側(cè)小圓和中間大圓產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同，而右側(cè)小圓產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向與左側(cè)小圓和中間大圓的相反，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得線圈中感應(yīng)電動勢的大小為故選B。8.2023年10月26日，神舟十七號載人飛船成功對接空間站“天和”核心艙，六名航天員進(jìn)行了太空會師，開啟了中國空間站長期有人駐留的新時代。已知中國空間站運(yùn)行軌道面與地球赤道面的夾角約為41.5°，運(yùn)行周期為，地球自轉(zhuǎn)周期為，一顆地球同步靜止衛(wèi)星位于地球赤道上空，示意圖如圖所示。某時刻，中國空間站和這顆同步衛(wèi)星相距最近，從此時刻開始計時，再次相距最近所需時間為（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗中國空間站運(yùn)行軌道面與地球赤道面的夾角約為41.5°，某時刻，中國空間站和這顆同步衛(wèi)星相距最近，設(shè)為A點，則此時中國空間站剛好到達(dá)赤道平面上方，經(jīng)12h=81.5h后空間站再次到達(dá)A點，與同步衛(wèi)星相距最遠(yuǎn)，所以再次相距最近所需時間為24h，此時空間站與同步衛(wèi)星均回到A點。故選A。二、選擇題：本題共2小題，每小題5分，共10分。在每小題給出的選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。9.近幾年來，中國在變壓器制造領(lǐng)域已達(dá)到世界領(lǐng)先水平。如圖所示為發(fā)電機(jī)和變壓器的簡化圖，其中發(fā)電機(jī)的矩形線圈長為2L、寬為L，匝數(shù)為N，電阻不計，放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中。理想變壓器的原、副線圖匝數(shù)分別為和，兩個副線圈分別接有電阻和。當(dāng)線圈繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動時，通過電阻的電流為I，下列說法正確的是（）A.原線圈電壓為B.通過電阻的電流為C.通過原線圈的電流為D.矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中轉(zhuǎn)動的角速度為〖答案〗BC〖解析〗AB．根據(jù)理想變壓器電壓與匝數(shù)比關(guān)系可得，可得同理，聯(lián)立可得故A錯誤，B正確；C．根據(jù)理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，有可得通過原線圈的電流為故C正確；D．由題意，可得矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中轉(zhuǎn)動產(chǎn)生交流電的最大值為可得故D錯誤。故選BC。10.如圖所示為蛤蟆夯，工作時鐵砣轉(zhuǎn)動，帶動夯跳起向前移動砸實地基。因工作方式像蛙跳而得名。其結(jié)構(gòu)可等效為如圖乙所示的示意圖，質(zhì)量為的夯架，夯架上O點有一水平轉(zhuǎn)軸，一質(zhì)量為m的鐵砣通過一半徑為R的輕桿連接在轉(zhuǎn)軸上，鐵砣可以繞轉(zhuǎn)軸在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動。在一次檢測夯性能時桿在豎直方向上，鐵砣靜止于最低點A，現(xiàn)給鐵砣一個水平方向的初速度，之后鐵砣在豎直平面內(nèi)做逆時針方向的圓周運(yùn)動，支架相對地面始終保持靜止。已知鐵砣可視為質(zhì)點，重力加速度大小為g，不計轉(zhuǎn)軸處的摩擦和轉(zhuǎn)軸重力，不計空氣阻力，則在鐵砣運(yùn)動過程中以下說法正確的是（）A.鐵砣運(yùn)動到最高點時對桿的彈力最小B.支架對地面的最小壓力為C.支架對地面的最大摩擦力為D.支架對地面的最大壓力為〖答案〗AB〖解析〗A．通過定性分析可得桿受到鐵砣最小彈力的位置應(yīng)該在小球運(yùn)動到圓心О點以上，如圖所示設(shè)此位置與О點的連線與水平方向的夾角為θ，此點的速度為，從A點到此點過程，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得設(shè)桿對鐵砣的彈力為，在此點做圓周運(yùn)動有兩式聯(lián)立解得根據(jù)牛頓第三定律，桿對鐵砣的彈力為所以當(dāng)時，即鐵砣運(yùn)動到軌道最高點時，此時有最大值，桿對鐵砣的彈力有最小值為故A正確；B．通過定性分析可得支架對地面壓力最小的位置應(yīng)該在小球運(yùn)動到圓心О點以上，以支架為研究對象，設(shè)地面對支架的支持力為，根據(jù)平衡條件，豎直方向上有聯(lián)立解得即是關(guān)于的二次函數(shù)，函數(shù)圖像為開口向上的拋物線，根據(jù)二次函數(shù)性質(zhì)可知當(dāng)時，有最小值，將代入得地面對支架的最小支持力為根據(jù)牛頓第三定律可知，支架對地面的最小壓力也為，故B正確；D．鐵砣運(yùn)動到軌道最低點時，支架對地面的壓力最大。鐵砣在軌道最低點時，由牛頓第二定律得解得由牛頓第三定律得，鐵砣對支架的向下的拉力地面對支架的支持力由牛頓第三定律得，支架對地面的壓力支架對地面的最大壓力為。故D錯誤；C．通過定性分析可知支架對地面的最大摩擦力的位置應(yīng)該在鐵砣運(yùn)動到圓心點以下，如圖所示設(shè)此位置與點的連線與水平方向的夾角為，此點的速度為，從A點到此點過程根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得設(shè)輕桿對鐵砣的彈力為，在此點做圓周運(yùn)動的向心力為兩式聯(lián)立解得根據(jù)牛頓第三定律鐵砣對支架的彈力為以支架為研究對象，設(shè)地面對支架的摩擦力為，轉(zhuǎn)軸對支架的力為根據(jù)平衡條件，水平方向上有當(dāng)而摩擦力的最大值不在的位置。摩擦力對求導(dǎo)得當(dāng)時，即時摩擦力有最大值。故C錯誤。故選AB。三、非選擇題：本題共5小題，共58分。11.某實驗小組用如圖所示的實驗裝置驗證動量守恒定律，桌面上固定一斜面，斜面末端與桌面平滑連接，小球A從斜面上靜止釋放會運(yùn)動到桌面上，之后可以從緊貼桌面的邊緣開始做平拋運(yùn)動，如果事先在桌面邊緣處放一形狀相同的小球B，則小球A將與小球B發(fā)生對心碰撞。按下述步驟進(jìn)行實驗。①用天平測出A、B兩小球的質(zhì)量，分別為和；②按圖安裝好實驗裝置并調(diào)整桌面水平、桌面上先不放小球B，將小球A從斜面上的某位置由靜止釋放，之后小球從桌面邊緣開始做平拋運(yùn)動，在水平地面的記錄紙上留下壓痕，重復(fù)實驗多次，記下平均落地點為P；③將小球B放在桌面邊緣，將小球A從斜面上的某一位置由靜止釋放，之后與小球B發(fā)生碰撞，碰撞之后兩球從桌面邊緣開始做平拋運(yùn)動，在水平地面的記錄紙上留下壓痕，重復(fù)實驗多次，記下小球A、B的平均落地點分別為M、N；④已知桌面邊緣在記錄紙上的投影位置為O點，用毫米刻度尺量出OP、OM和ON。根據(jù)該實驗小組的測盤，回答下列問題：（1）在本實驗中下列說法正確的是__________A.每次從斜面上釋放小球A的位置必須為同一位置B.小球A的質(zhì)量可小于小球B的質(zhì)量C.小球A與斜面、桌面之間動摩擦因數(shù)越小，實驗系統(tǒng)誤差越小D.用畫圓法確定小球落地點時，需要用盡量小的圓把所有落點圈起來，圓心即為小球的平均落地點（2）若在誤差允許范圍內(nèi)只要滿足關(guān)系式__________（用、、OP、OM和ON表示），則說明碰撞中的動量是守恒的，若測得，則__________。（3）若在誤差允許范圍內(nèi)只要滿足關(guān)系式__________（用OP、OM和ON表示），則說明兩球的碰撞是彈性碰撞?！即鸢浮剑?）A（2）3（3）〖解析〗【小問1詳析】A．只需保證每次從斜面上同一位置釋放小球A即可保證小球A每次做平拋運(yùn)動的初速度相同，故A正確；B．為了保證碰撞過程中小球A不被反彈，小球A的質(zhì)量必須大于小球B的質(zhì)量，故B錯誤；C．讓小球A從斜面上同一位置運(yùn)動下來得目的是為了獲得一個固定得初速度，而系統(tǒng)誤差得大小與它們之間得動摩擦因數(shù)無關(guān)，故C錯誤；D．用畫圓法確定小球落地點時，需要用盡量小的圓把所有有效落點圈起來，圓心即為小球的平均落地點，而并非所有的落點，故D錯誤。故選A?！拘?詳析】[1]由于小球做平拋運(yùn)動的高度相同，根據(jù)可知小球做平拋運(yùn)動的時間相同，而小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動，則可得小球A單獨做平拋運(yùn)動時的速度，以及小球A與小球B碰撞后的速度、分別為，，因此若在誤差允許范圍內(nèi)只要滿足關(guān)系式化簡得即可說明碰撞中的動量是守恒的；[2]若測得，則可得【小問3詳析】若兩球的碰撞是彈性碰撞，則應(yīng)滿足整理可得而兩球碰撞過程中動量守恒，滿足即聯(lián)立可得，若兩球的碰撞是彈性碰撞則有12.某物理興趣小組的同學(xué)從一款報廢的電子產(chǎn)品中拆下一個電池，通過查閱說明書了解到該電池的電動勢約為。他們通過實驗盡量準(zhǔn)確地測出該電池的電動勢和內(nèi)阻。除了待測電池，實驗室可提供的器材還有：A．電源（電動勢約為，內(nèi)阻約為）B．電源（電動勢約為，內(nèi)阻約為）C．電流表A（量程為，內(nèi)阻約為）D．滑動變阻器（阻值范圍為）E．定值電阻（阻值為）F．定值電阻（阻值為）G．電阻箱H．導(dǎo)線和開關(guān)（1）該同學(xué)先用圖甲所示的電路測量電流表的內(nèi)阻，為提高測量精度，電源E應(yīng)該選擇__________（填器材前的選項字母）（2）正確選擇器材后先閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)，使電流表示數(shù)為；再閉合開關(guān)，保持不變，調(diào)節(jié)電阻箱R使得電流表示數(shù)為，此時電阻箱接入電路的阻值為，則電流表內(nèi)阻的測量值為__________。（3）根據(jù)以上方法正確測量出電流表的內(nèi)阻為，該同學(xué)又設(shè)計了如圖乙所示的電路測量電池的電動勢E和內(nèi)阻r。電路中的定值電阻為保護(hù)電阻，要求無論電阻箱阻值調(diào)到多少電路中的電流也不會超過電流表的量程，則保護(hù)電阻應(yīng)該選擇__________（填器材前的選項字母）（4）正確選擇器材后按圖乙連接好電路，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱R，記錄電阻箱接入電路的阻值R和相應(yīng)的電流I，將測得數(shù)據(jù)以R為橫坐標(biāo)，以為縱坐標(biāo)作出圖像，經(jīng)計算機(jī)擬合得到如圖丙所示的圖線，由圖線可得該電池電動勢E為__________V，電池內(nèi)阻r為__________。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）（5）在實驗過程中由于在測量電流表內(nèi)阻時存在著系統(tǒng)誤差，這個系統(tǒng)誤差會使測出電池電動勢E__________（填“大于”、“小”或“等于”）真實值，電池內(nèi)阻r__________（填“大于”、“小于”或“等于”）真實值?！即鸢浮剑?）A（2）3R1（3）F（4）2.59.0（5）等于大于〖解析〗【小問1詳析】對于同一電流表，電源電動勢越大，當(dāng)電流表滿偏時，電路中的總電阻就越大，接入電路中的滑動變阻器的阻值就越大，則接入電路中的滑動變阻器的阻值就比電流表的內(nèi)阻大的越多，而本實驗采用的是電流表的半偏法測電阻，當(dāng)開關(guān)S2閉合后，電阻箱與電流表并聯(lián)，等效電阻將小于電流表的內(nèi)阻，回路中的總電阻將減小，而當(dāng)滑動變阻器接入電路中的阻值越大，由電流表與電阻箱并聯(lián)后引起的阻值的減小量相對于整個電路中的總電阻而言占比就越小，由此引起的誤差就越小。故選A?！拘?詳析】當(dāng)電流表滿偏時，滑動變阻器接入電路中的阻值遠(yuǎn)大于電流表的內(nèi)阻，因此閉合開關(guān)S2時電路中的總電流幾乎不變，而電流表的示數(shù)變?yōu)闀r，則電阻箱所在支路分去的電流為，而此時電阻箱接入電路中的阻值為，根據(jù)并聯(lián)電路的特點有解得電流表的內(nèi)阻【小問3詳析】設(shè)電阻箱接入電路中的阻值為0時電流表恰好滿偏，則保護(hù)電阻即保護(hù)電阻最小需要。故選F。【小問4詳析】[1][2]根據(jù)閉合電路的歐姆定律有變式可得圖線的斜率以及截距分別為，根據(jù)圖丙可知，解得，【小問5詳析】[1][2]在測量電流表內(nèi)阻時，當(dāng)閉合開關(guān)S2后，回路中的總電阻稍有減小，從而導(dǎo)致回路中的總電流稍有增加，電流表示數(shù)變?yōu)闀r，實際上通過電阻箱的電流稍大于，而根據(jù)計算時時按照計算的，從而導(dǎo)致電流表內(nèi)阻測量值偏小。而在測量電源電動勢和內(nèi)阻時，因為電流表內(nèi)阻已知，所以沒有系統(tǒng)誤差，在計算電源電動勢時與電流表內(nèi)阻無關(guān)，因此測出的電動勢等于真實值，而電源內(nèi)阻是根據(jù)計算得到的，由于電表內(nèi)阻的測量值偏小，則測出的帶能源內(nèi)阻偏大。13.在快遞分類時常用傳送帶運(yùn)送快件，一傾角為37°的傳送帶在電動機(jī)的帶動下以恒定速率順時針方向運(yùn)行，傳送帶底端到頂端的距離為，如圖甲所示。傳送帶現(xiàn)將一質(zhì)量的快件靜止放于傳送帶底端，以傳送帶最底端為參考平面，快件在傳送帶上運(yùn)動整個過程中速度的平方隨位移x的變化如圖乙所示，取重力加速度大小，，，快件可視為質(zhì)點，求：（1）快件與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)；（2）快件從傳送帶底端到頂端過程電動機(jī)多做的功W?！即鸢浮剑?）0.875；（2）198J〖解析〗（1）快件放上傳送帶先做勻加速運(yùn)動，根據(jù)結(jié)合圖乙可得快件做勻加速運(yùn)動的加速度為m/s2根據(jù)牛頓第二定律可得解得動摩擦因數(shù)為=0.875（2）設(shè)傳送帶的速度為v，根據(jù)圖像可知v=3m/s快件加速的時間為s快件與傳送帶的相對位移為=4.5m快件和傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的熱量為電動機(jī)多消耗的電能等于快件重力勢能和動能的增加量以及因摩擦而產(chǎn)生的熱量之和，即解得E=198J14.離子診斷分離器原理圖如圖甲所示，A、B為兩平行金屬極板，板長為，兩板間距為，A、B兩極板間加有大小可調(diào)節(jié)的電壓，所加電壓如圖乙所示，已知，周期為T，平行極板右側(cè)空間有范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，寬度為，均勻分布的中性粒子和帶電離子混合粒子束以相同的速度通過平行極板，中性粒子射出兩板間后繼續(xù)沿原方向運(yùn)動，被中性粒子接收器接收，帶電離子射出兩板間后進(jìn)入磁場中，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后打到離子接收器上，離子接收器的寬度為。已知離子質(zhì)量均為m，離子帶電荷量為，不考慮所有粒子的重力，不考慮粒子間的相互作用，帶電離子在電場中運(yùn)動時間極短，可認(rèn)為在通過過程中電壓不變。求：（1）當(dāng)電壓時帶電離子在電場中沿垂直于極板方向上偏轉(zhuǎn)的最大距離；（2）當(dāng)時刻進(jìn)入A、B兩極板間的帶電離子進(jìn)入磁場點與離開磁場點之間的距離s；（3）離子接收器上任一時刻均有離子打到的區(qū)域長度d?！即鸢浮剑?）；（2）L0；（3）〖解析〗（1）帶電離子在電場中做類平拋運(yùn)動，在平行于極板方向上做勻速直線運(yùn)動帶電離子在電場中沿垂直于極板方向上做勻加速運(yùn)動，偏轉(zhuǎn)的最大距離又解得（2）由圖乙可知當(dāng)時刻兩極板電壓帶電離子在電場中做類平拋運(yùn)動，能進(jìn)入磁場的離子在垂直于極板方向上的速度為由解得帶電離子進(jìn)入磁場的速度設(shè)帶電離子進(jìn)入磁場時速度方向偏轉(zhuǎn)角為，則則帶電離子進(jìn)入磁場做勻速圓周運(yùn)動，由解得進(jìn)入磁場的帶電離子進(jìn)入磁場點與離開磁場點之間的距離為（3）從（2）分析可得離子在磁場中入射點和出射點的距離為。此值與離子射出電場時速度的偏轉(zhuǎn)角無關(guān)，即與偏轉(zhuǎn)電壓無關(guān)，則從下板右邊緣射出的離子打在離子接收器的位置為離子接收器上能接收到離子長度的下邊界，該位置距下板右邊緣距離為，從上板右邊緣射出的離子打在離子接收器的位置為離子接收器上能接收到離子長度的上邊界，該位置恰好在下板右邊緣處，則離子接收器上能接收到離子的最