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2023學(xué)年高二下學(xué)期物理期末模擬測(cè)試卷考生請(qǐng)注意:1.答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi),不得在試卷上作任何標(biāo)記。2.第一部分選擇題每小題選出答案后,需將答案寫在試卷指定的括號(hào)內(nèi),第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3.考生必須保證答題卡的整潔??荚嚱Y(jié)束后,請(qǐng)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、分別用波長(zhǎng)為和的單色光照射同一金屬板,逸出的光電子的最大初動(dòng)能之比為1:2,以表示普朗克常量,表示真空中的光速,則此金屬板的逸出功為()A.B.C.D.2、運(yùn)送人造地球衛(wèi)星的火箭開始工作后,火箭做加速運(yùn)動(dòng)的原因是()A.燃料燃燒推動(dòng)空氣,空氣反作用力推動(dòng)火箭B.火箭吸入空氣,然后向后排出,空氣對(duì)火箭的反作用力推動(dòng)火箭C.火箭發(fā)動(dòng)機(jī)用力將燃料燃燒產(chǎn)生的氣體向后推出,氣體的反作用力推動(dòng)火箭D.火箭燃料燃燒發(fā)熱,加熱周圍空氣,空氣膨脹推動(dòng)火箭3、如圖所示,具有一定質(zhì)量的小球A固定在輕桿一端,另一端掛在小車支架的O點(diǎn).用手將小球拉至水平,此時(shí)小車靜止于光滑水平面上,放手讓小球擺下與B處固定的橡皮泥碰擊后粘在一起,則在此過程中小車將()A.向右運(yùn)動(dòng)B.向左運(yùn)動(dòng)C.靜止不動(dòng)D.小球下擺時(shí),車向左運(yùn)動(dòng)后又靜止4、變速自行車靠變換齒輪組合來改變行駛速度.圖是某一變速車齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖,圖中A輪有48齒,B輪有42齒,C輪有18齒,D輪有12齒,則下列正確的是A.當(dāng)B輪與C輪組合時(shí),兩輪的線速度之比VB:VC=7:3B.當(dāng)B輪與C輪組合時(shí),兩輪的周期之比TB:TC=3:7C.當(dāng)A輪與D輪組合時(shí),兩輪的角速度之比ωA:ωD=1∶4D.當(dāng)A輪與D輪組合時(shí),兩輪角速度之比ωA:ωD=4∶15、在光滑水平面上,有兩個(gè)小球A、B沿同一直線同向運(yùn)動(dòng)(B在前),已知碰前兩球的動(dòng)量分別為pA=12kg?m/s、pB=13kg?m/s,碰后它們動(dòng)量的變化分別為△pA、△pB.下列數(shù)值可能正確的是()A.△pA=-3kg?m/s、△pB=3kg?m/sB.△pA=3kg?m/s、△pB=-3kg?m/sC.△pA=-24kg?m/s、△pB=24kg?m/sD.△pA=24kg?m/s、△pB=-24kg?m/s6、如圖所示,在光滑水平面上質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=4kg,速率分別為vA=5m/s、vB=2m/s的A、B兩小球沿同一直線相向運(yùn)動(dòng),則下列敘述正確的是()A.它們碰撞前的總動(dòng)量是18kg·m/s,方向水平向右B.它們碰撞后的總動(dòng)量是18kg·m/s,方向水平向左C.它們碰撞前的總動(dòng)量是2kg·m/s,方向水平向右D.它們碰撞后的總動(dòng)量是2kg·m/s,方向水平向左二、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、如圖所示,輕質(zhì)彈簧一端固定,另一端與質(zhì)量為m的圓環(huán)相連,圓環(huán)套在傾斜的粗糙固定桿上,桿與水平面之間的夾角為α,圓環(huán)在A處時(shí)彈簧豎直且處于原長(zhǎng)。將圓環(huán)從A處由靜止釋放,到達(dá)C處時(shí)速度為零。若圓環(huán)在C處獲得沿桿向上的速度v,恰好能回到A。已知AC=L,B是AC的中點(diǎn),彈簧始終在彈性限度之內(nèi),重力加速度為g,則()A.下滑過程中,其加速度先減小后增大B.下滑過程中,環(huán)與桿摩擦產(chǎn)生的熱量為mv2C.從C到A過程,彈簧對(duì)環(huán)做功為mgLsinα-mv2D.環(huán)經(jīng)過B時(shí),上滑的速度小于下滑的速度8、下列說法中正確的是A.α粒子散射實(shí)驗(yàn)是盧瑟福建立原子核式結(jié)構(gòu)模型的重要依據(jù)B.根據(jù)玻爾理論,氫原子輻射出一個(gè)光子后,氫原子的電勢(shì)能增大C.在光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中,入射光的強(qiáng)度增大,光電子的最大初動(dòng)能也增大D.的半衰期是5天,12g經(jīng)過15天衰變后剩余的質(zhì)量為1.5g9、下列說法正確的是A.比結(jié)合能小的原子核結(jié)合成比結(jié)合能大的原子核時(shí)一定釋放核能B.碘131的半衰期約為8天,32個(gè)碘131經(jīng)過40天后只剩下1個(gè)C.根據(jù)玻爾理論可知,氫原子輻射出一個(gè)光子帶走能量后,氫原子的電勢(shì)能,核外電子的動(dòng)能均減小D.93237Np經(jīng)過一系列衰變后變成83209Bi,此過程一共發(fā)生了7次α衰變和10、質(zhì)量為M的小車靜止于光滑的水平面上,小車的上表面和圓弧的軌道均光滑.如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m的小球以速度v0水平?jīng)_向小車,當(dāng)小球返回左端脫離小車時(shí),下列說法中正確的是()A.小球一定沿水平方向向左做平拋運(yùn)動(dòng)B.小球可能沿水平方向向左做平拋運(yùn)動(dòng)C.小球可能沿水平方向向右做平拋運(yùn)動(dòng)D.小球可能做自由落體運(yùn)動(dòng)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,不要求寫出演算過程。11.(6分)“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)(1)“用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)的科學(xué)依據(jù)是(______)A.考慮了各油酸分子間的間隙B.不考慮各油酸分子間的間隙C.將油酸形成的膜看成單分子油膜D.將油酸分子看成立方體(2)某學(xué)生在做“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)時(shí),計(jì)算結(jié)果偏大,可能是由于(_____)A.油酸未完全散開B.油酸溶液濃度低于實(shí)際值C.計(jì)算油膜面積時(shí),舍去了所有不足一格的方格D.求每滴體積時(shí)1mL的溶液的滴數(shù)多記了10滴(3)在“用油膜法估測(cè)分子大小”實(shí)驗(yàn)中所用的油酸酒精溶液為1000mL溶液中有純油酸0.6mL,用量筒測(cè)得1mL上述溶液為80滴,把1滴該溶液滴入盛水的淺盤內(nèi),讓油膜在水面上盡可能散開,油酸薄膜的輪廓形狀和尺寸如圖所示,圖中正方形方格的邊長(zhǎng)為1cm,試求:①.油酸膜的面積是_________cm2.(保留三位有效數(shù)字)②.每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是_________m3③.實(shí)驗(yàn)測(cè)出油酸分子的直徑是___________m.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)④.實(shí)驗(yàn)中為什么要讓油膜盡可能散開______________________________.12.(12分)如圖,用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,即研究?jī)蓚€(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系.(1)實(shí)驗(yàn)中,直接測(cè)定小球碰撞前后的速度是不容易的.但是,可以通過僅測(cè)量______(填選項(xiàng)前的符號(hào)),間接地解決這個(gè)問題.A.小球開始釋放高度hB.小球拋出點(diǎn)距地面的高度HC.小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程(2)圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影.實(shí)驗(yàn)時(shí),先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放,找到其平均落地點(diǎn)的位置P,測(cè)量平拋射程.然后,把被碰小球靜置于軌道的水平部分,再將入射球從斜軌上S位置靜止釋放,與小球相碰,并多次重復(fù).接下來要完成的必要步驟是______(填選項(xiàng)前的符號(hào)).A.用天平測(cè)量?jī)蓚€(gè)小球的質(zhì)量m1、m2B.測(cè)量小球m1開始釋放高度hC.測(cè)量拋出點(diǎn)距地面的高度HD.分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、NE.測(cè)量平拋射程OM、ON(3)若入射小球質(zhì)量為m1,半徑為r1;被碰小球質(zhì)量為m2,半徑為r2,則m1______m2,r1______r2(填“>”,“<”或“=”)(4)若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒,其表達(dá)式可表示為______(用(2)中測(cè)量的量表示);若碰撞是彈性碰撞,那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為______(用(2)中測(cè)量的量表示).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明、方程式和演算步驟。13.(10分)如圖所示,在第一象限有一勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為E,方向與y軸平行;在x軸下方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向與紙面垂直。一質(zhì)量為m、電荷量為()的粒子以平行x軸的速度從y軸上的P點(diǎn)處射入電場(chǎng),在x軸上的Q點(diǎn)處進(jìn)入磁場(chǎng),并從坐標(biāo)原點(diǎn)O離開磁場(chǎng)。已知OP=L,OQ=2L。不計(jì)粒子重力。求:(1)粒子從P點(diǎn)入射的速度的大小;(2)粒子第一次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;(3)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。14.(16分)科技館有一套兒童喜愛的機(jī)械裝置,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下:傳動(dòng)帶AB部分水平,其長(zhǎng)度L=1.2m,傳送帶以3m/s的速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),大皮帶輪半徑r=0.4m,其下端C點(diǎn)與圓弧軌道DEF的D點(diǎn)在同一水平線上,E點(diǎn)為圓弧軌道的最低點(diǎn),圓弧EF對(duì)應(yīng)的圓心角且圓弧的半徑R=0.5m,F(xiàn)點(diǎn)和傾斜傳送帶GH的下端G點(diǎn)平滑連接,傾斜傳送帶GH長(zhǎng)為x=4.45m,其傾角.某同學(xué)將一質(zhì)量為0.5kg且可以視為質(zhì)點(diǎn)的物塊靜止放在水平傳送帶左端A處,物塊經(jīng)過B點(diǎn)后恰能無(wú)碰撞地從D點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道部分,當(dāng)經(jīng)過F點(diǎn)時(shí),圓弧給物塊的摩擦力f=14.5N,然后物塊滑上傾斜傳送帶GH.已知物塊與所有的接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為,重力加速度,,,,求:(1)物塊由A到B所經(jīng)歷的時(shí)間;(2)DE弧對(duì)應(yīng)的圓心角為多少;(3)若要物塊能被送到H端,傾斜傳動(dòng)帶順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)的速度應(yīng)滿足的條件及物塊從G到H端所用時(shí)間的取值范圍.15.(12分)某運(yùn)動(dòng)員做跳傘訓(xùn)練,他從懸停在空中的直升飛機(jī)上由靜止跳下,跳離飛機(jī)一段時(shí)間后打開降落傘做減速下落.他打開降落傘后的速度圖象如圖所示.已知人和降落傘的總質(zhì)量m=60kg,g取10m/s1.(1)不計(jì)人所受的阻力,求打開降落傘前運(yùn)動(dòng)員下落的高度?(1)打開傘后傘所受阻力Ff與速度v成正比,即Ff=kv,求打開傘瞬間運(yùn)動(dòng)員的加速度a的大小和方向?
2023學(xué)年模擬測(cè)試卷參考答案(含詳細(xì)解析)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【答案解析】
設(shè)此金屬的逸出功為W0,根據(jù)光電效應(yīng)方程得如下兩式:當(dāng)用波長(zhǎng)為λ的光照射時(shí):Ek1=h-W0
①當(dāng)用波長(zhǎng)為的光照射時(shí):Ek2=h-W0
②又Ek1:Ek2=1:2
③解①②③組成的方程組得:.故選A.【答案點(diǎn)睛】根據(jù)光電效應(yīng)方程,抓住逸出功不變,結(jié)合最大初動(dòng)能的比值求出金屬板的逸出功.2、C【答案解析】
由于反沖運(yùn)動(dòng)的作用,火箭燃料燃燒產(chǎn)生的氣體給火箭一個(gè)反作用力使火箭加速運(yùn)動(dòng),這個(gè)反作用力并不是空氣給的,故C正確,ABD錯(cuò)誤。3、D【答案解析】試題分析:水平方向上,系統(tǒng)不受外力,因此在水平方向動(dòng)量守恒.小球下落過程中,水平方向具有向右的分速度,因此為保證動(dòng)量守恒,小車要向左運(yùn)動(dòng).當(dāng)撞到橡皮泥,是完全非彈性碰撞,A球和小車大小相等方向相反的動(dòng)量恰好抵消掉,小車會(huì)靜止.故選D.4、C【答案解析】當(dāng)B輪與C輪組合時(shí),同緣傳動(dòng)邊緣點(diǎn)線速度相等,前齒輪的齒數(shù)與每秒轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)的乘積等于后齒輪齒數(shù)與每秒轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)的乘積,,解得,故,故AB錯(cuò)誤;同理當(dāng)A輪與D輪組合時(shí),.綜故C正確,D錯(cuò)誤.5、A【答案解析】
由題意知,碰撞后,兩球的動(dòng)量方向都與原來方向相同,A的動(dòng)量不可能沿原方向增大,故碰后它們動(dòng)量的變化分別為ΔpA<0,故BD錯(cuò)誤;根據(jù)碰撞過程動(dòng)量守恒,如果ΔpA=-3kg·m/s、ΔpB=3kg·m/s,所以碰后兩球的動(dòng)量分別為p′A=9kg·m/s、p′B=16kg·m/s,根據(jù)碰撞過程總動(dòng)能不增加,故A正確;根據(jù)碰撞過程動(dòng)量守恒定律,如果ΔpA=-24kg·m/s、ΔpB=24kg·m/s,所以碰后兩球的動(dòng)量分別為pA′=-12kg·m/s、pB′=37kg·m/s,可以看出,碰撞后A的動(dòng)能不變,而B的動(dòng)能增大,違反了能量守恒定律,故C錯(cuò)誤。故選A。6、C【答案解析】試題分析:取水平向右方向?yàn)檎较颍O(shè)碰撞后總動(dòng)量為P.則碰撞前,A、B的速度分別為:vA=5m/s、vB=-2m/s.根據(jù)動(dòng)量守恒定律得:P=mAvA+mBvB=2×5+4×(-2)=2(kg?m/s),P>0,說明碰撞后總動(dòng)量方向水平向右.則碰撞前總動(dòng)量方向也水平向右.故選C.考點(diǎn):動(dòng)量守恒定律二、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、AC【答案解析】
A.環(huán)由A到C,初速度和末速度均為0,環(huán)先加速后減速,加速度先減小后增大,選項(xiàng)A正確;BC.環(huán)由A到C,有mgLsinα=EpC+Q,環(huán)由C到A,有EpC-Q-mgLsinα=-mv2,解得Q=mv2,EpC=mgLsinα-mv2,選項(xiàng)C正確,B錯(cuò)誤;D.由功能關(guān)系可知,圓環(huán)由A下滑至B,有mgh′-W′f-W′彈=mvB2-0,圓環(huán)由B上滑至A,有-mgh′-W′f+W′彈=0-mvB′2,故可知,環(huán)經(jīng)過B時(shí),上滑的速度大于下滑的速度,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。8、AD【答案解析】A.
α粒子散射實(shí)驗(yàn)是盧瑟福建立原子核式結(jié)構(gòu)模型的重要依據(jù),故A正確;B.根據(jù)玻爾理論可知,結(jié)合,可知,氫原子輻射出一個(gè)光子后,核外電子的運(yùn)動(dòng)速度增大,即動(dòng)能增大,則氫原子的電勢(shì)能減小,故B錯(cuò)誤;C.在光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中,入射光的強(qiáng)度增大,頻率不變,光電子的最大初動(dòng)能不變,C錯(cuò)誤;D.
12g經(jīng)過15天后,發(fā)生了三次衰變,根據(jù),則還有1.5g未衰變,故D正確;故選AD..【名師點(diǎn)睛】α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出盧瑟福建立原子核式結(jié)構(gòu)模型;根據(jù)牛頓第二定律,由庫(kù)侖力提供向心力可知,輻射出一個(gè)光子后氫原子的電勢(shì)能與核外電子的運(yùn)動(dòng)速度的變化;光電子的最大初動(dòng)能;根據(jù)半衰期的定義,即可求解.9、AD【答案解析】A、比結(jié)合能小的原子核結(jié)合成或分解成比結(jié)合能大的原子核時(shí)有質(zhì)量虧損,釋放核能,故A正確;B、半衰期是大量放射性元素的原子衰變過程中的統(tǒng)計(jì)規(guī)律,對(duì)個(gè)別的粒子沒有意義,故B錯(cuò)誤;C、根據(jù)玻爾理論可知,氫原子輻射出一個(gè)光子后,電子從高軌道躍遷到低軌道,電子與原子核之間的距離變小,由庫(kù)侖力提供向心力可得,核外電子的運(yùn)動(dòng)速度增大,核外電子的動(dòng)能增大,故C錯(cuò)誤;D、設(shè)93237Np經(jīng)過一系列衰變后變成83209Bi,需要經(jīng)過x次α衰變和y次β衰變,根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒則有:93=2x-y+83,4x=237-209,所以解得:故選AD。10、BCD【答案解析】
小球滑上小車,又返回到離開小車的整個(gè)過程,取水平向右為正方向,根據(jù)系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒有:,再根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒有:,聯(lián)立解得:,如果,與方向相反,小球離開小車后向左做平拋運(yùn)動(dòng);如果,,小球離開小車后做自由落體運(yùn)動(dòng);如果,與方向相同,小球離開小車向右做平拋運(yùn)動(dòng),BCD正確.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,不要求寫出演算過程。11、BCAC1157.5×10-66.5×10-10這樣做的目的是為了讓油膜在水平面上形成單分子油膜【答案解析】
第一空.在“用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)中,我們的實(shí)驗(yàn)依據(jù)是:①油膜是呈單分子分布的;②把油酸分子看成球形;③分子之間沒有空隙,由此可知AD錯(cuò)誤,BC正確。第二空.計(jì)算油酸分子直徑的公式是d=V/S,V是純油酸的體積,S是油膜的面積.A.油酸未完全散開,S偏小,故得到的分子直徑d將偏大,故A正確;B.如果油酸溶液濃度低于實(shí)際值,則油酸的實(shí)際體積偏小,則直徑將偏小,故B錯(cuò)誤;C.計(jì)算油膜面積時(shí)舍去了所有不足一格的方格,S將偏小,故得到的分子直徑將偏大,故C正確;D.求每滴體積時(shí),lmL的溶液的滴數(shù)誤多記了10滴,由V0=V/n可知,純油酸的體積將偏小,則計(jì)算得到的分子直徑將偏小,故D錯(cuò)誤;第三空.由圖示可知,由于每格邊長(zhǎng)為1cm,則每一格就是1cm2,估算油膜面積以超過半格以一格計(jì)算,小于半格就舍去的原則,估算出115格.則油酸薄膜面積S=115cm2;第四空.一滴油溶液中含油的體積為V=1mL第五空.所以油酸分子直徑為d=V第六空.當(dāng)油酸溶液滴在水面后,讓油膜盡可能散開,目的是為了讓油膜在水平面上形成單分子油膜.12、CADE>=m1OP=m1OM+m2ONm1OP2=m1OM2+m2ON2【答案解析】(1)小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng),由于小球拋出點(diǎn)的高度相等,它們?cè)诳罩械倪\(yùn)動(dòng)時(shí)間相等,小球的水平位移與小球的初速度成正比,可以用小球的水平位移代替其初速度,即測(cè)量射程,C正確.(2)要驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律定律,即驗(yàn)證,小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng),它們拋出點(diǎn)的高度相等,在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等,上式兩邊同時(shí)乘以t得:,得:,因此實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量:兩球的質(zhì)量、小球的水平位移,為了測(cè)量位移,應(yīng)找出落點(diǎn),選ADE.(3)為了保證小球碰撞為對(duì)心正碰,且碰后不反彈,要求;(4)由(2)知,實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證:;如果碰撞過程機(jī)械能守恒,則,兩邊同時(shí)乘以得,則可得:.【答案點(diǎn)睛】(1)明確實(shí)驗(yàn)原理,知道實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方法;(2)由動(dòng)量守恒定律求出需要驗(yàn)證的表達(dá)式,根據(jù)表達(dá)式確定需要測(cè)量的量;(3)根據(jù)(2)的分析確定需要驗(yàn)證的關(guān)系式;同時(shí)根據(jù)功能關(guān)系及彈性碰撞的性質(zhì)明確彈性碰撞時(shí)對(duì)應(yīng)的性質(zhì).實(shí)驗(yàn)的一個(gè)重要的技巧是入射球和靶球從同一高度作平拋運(yùn)動(dòng)并且落到同一水平面上,故下落的時(shí)間相同,所以在實(shí)驗(yàn)的過程當(dāng)中把本來需要測(cè)量的速度改為測(cè)量平拋過程當(dāng)中水平方向發(fā)生的位移,可見掌握了實(shí)驗(yàn)原理才能順利解決此類題目.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明、方程式和演算步驟。13、(1)(2)(3)【答案解析】
(1)粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),
水平方向:2L=v0t豎直方向:解得:;
(2)粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),
水平方向:2L=v0t豎直方向:解得:,θ=30°即速度方向與x軸夾角30°,速度大?。毫W釉诖艌?chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由幾何關(guān)系可得:(3)由牛頓第二定律得:解得:14、(1)0.7s(2)(3),【答案解析】
(1)物體在水平傳送帶上,由牛頓第二定律得:所以:物體加速到3m/s的時(shí)間:在加速階段的位移:物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間:物塊由A到B所經(jīng)歷的時(shí)間:t=t1+t2=0.7s(2)若物體能在B點(diǎn)恰好離開傳送帶做平拋運(yùn)動(dòng),則滿足:所以:所以物體能夠在B點(diǎn)離開傳送帶做平拋運(yùn)動(dòng),平拋的時(shí)間:解得:到達(dá)D點(diǎn)時(shí)物體沿豎直方向的分速度:到達(dá)D點(diǎn)時(shí)物體的速度與水平方向之間的夾角:所以:α=530即DE弧對(duì)應(yīng)的圓心角α為530(3)當(dāng)經(jīng)過F點(diǎn)時(shí),圓弧給物塊的摩擦力f=14.5N,所以物體在F點(diǎn)受到的支持力:物體在F點(diǎn)時(shí),支持力與重力的分力提供向心力得:代入數(shù)據(jù)得:v3=5m/s物體在傾斜的傳動(dòng)帶上受到重力、支持力和滑動(dòng)摩擦力的作用,滑動(dòng)摩擦力:f′=μmgcos370=2N重力沿斜面向下的分力:Fx=mgsin370=3N>f′可知物體不可能相對(duì)于傳動(dòng)帶靜止,所以物體在傳送帶上將一直做減速運(yùn)動(dòng),物體恰好到達(dá)H點(diǎn)時(shí)速度為0.
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