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2023高考物理二轮复习实验题计算题专项练2含解析20230223284
2023高考物理二轮复习实验题计算题专项练2含解析20230223284
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实验题、计算题专项练(二)22.(5分)某实验小组利用如图1所示的装置探究加速度与力、质量的关系.实验中保持小车的质量M不变,改变砂和砂桶的质量以达到改变拉力的目的,并用砂和砂桶的总重力表示小车所受的拉力的大小.其中打点计时器所接交流电源的频率为50Hz.(1)若该小组的两位同学各自进行实验,分别得到了如图2所示的①②图线,则得到这两条图线的原因分别是:图线①说明_平衡摩擦力过度__,图线②说明_未平衡摩擦力(合理即可)__;(2)该小组同学正确进行操作,完成实验后得到如图3所示的一条纸带(图中为计数点),已知每两个计数点之间还有4个计时点没有画出,则小车的加速度为a=_0.75__m/s2.【解析】 (1)根据a=+,分析可知图线①是由于平衡摩擦力过度,图线②是由于未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足.(2)因为T=0.10s,根据Δx=aT2,小车的加速度为:a===0.75m/s2.23.(10分)一实验小组要测量某型号多用电表欧姆挡“×10”正常工作时的内阻RΩ和其内部电源的电动势E,该多用电表欧姆挡“×10”的内部电路如图1中虚线框所示.-6-\n(1)若电池内阻为r,表头内阻为Rg,变阻器有效阻值为RH,则RΩ的理论值为RΩ=_RH+Rg+r__.(2)已知该型号多用电表的电源采用2节干电池,实验小组设计了如图2的电路,则虚线框中X为仪器_B__,电压表应选用_C__(填仪器前的字母序号).A.滑动变阻器B.电阻箱C.量程3V的电压表D.量程15V的电压表(3)实验操作步骤如下:①调整“指针定位螺丝”,使指针指在表盘左侧零刻度处,再将挡位选择开关调至欧姆挡“×10”,短接红黑表笔,调节“欧姆调零旋钮”使指针指在表盘右侧零刻度处;②将图2电路与多用电表的表笔连接,黑表笔应连接_A__端(填“A”或“B”);③改变仪器X的阻值,读取多组电压表和仪器X的示数U和R.(4)实验小组对测量数据进行分析后,一部分同学发现与呈线性关系,另一部分同学发现U与呈线性关系,并各自作出了相应的图像如图3和图4所示.根据图3中所给数据,可得所测电动势E= ,内阻RΩ= ;根据图4中所给数据,可得所测电动势E=_b3__,内阻RΩ= .(用图中字母表示)-6-\n【解析】 (1)欧姆表的内阻应为表内所有元件电阻之和,即RΩ=RH+Rg+r;(2)滑动变阻器无法读出阻值,应选B(电阻箱),两节干电池的电动势最大为3.0V,所以应选C(量程3V的电压表);(3)黑表笔连接内部电源的正极,所以应接图2电路的A端;(4)由闭合电路欧姆定律得:E=U+IRΩ=U+RΩ,可变形为:=+·,所以:图3中,图线与纵轴的截距a1=,斜率=,即E=,RΩ=;又可以变形为:U=E-RΩ,所以图4中,图线与纵轴的截距b3=E,斜率-=-RΩ,即E=b3,RΩ=.24.(12分)如图所示,倾角为θ=37°的斜面与水平面平滑连接,质量为m的小物块A从斜面上离地高H=3m处滑下,与静止于斜面底端质量为2m的小物块B发生完全弹性碰撞(碰撞时间极短且为正碰).已知小物块A和B均可以看成质点,所有接触面的动摩擦因数均为μ=0.3,取g=10m/s2.求:(计算结果保留两位有效数字)(1)小物块A与小物块B碰撞后沿斜面上升的最大高度h;(2)小物块A与小物块B均停止运动后,两者之间的距离d.【答案】 (1)0.14m (2)2.4m【解析】 (1)设A与B碰撞前A的速度为v0,碰撞后A的速度为v1、B的速度为v2,则A沿斜面下滑的过程,由动能定理可得:mgH-fs=mv-0(1分)又f=μmgcosθ(1分)由几何关系可知:s=(1分)A、B发生完全弹性碰撞,动量守恒、能量守恒,可得:-6-\nmv0=mv1+2mv2(1分)mv=mv+(2m)v(1分)对碰撞后A返回斜面的过程,由动能定理有:-mgh-μmgcosθ·=0-mv(1分)联立解得:h=0.14m(1分)(2)A、B碰撞后,对B由动能定理得:-μ(2m)gsB=0-(2m)v(1分)对A由动能定理得:-2μmgcosθ·-μmgsA=0-mv(1分)由题可知:d=sB-sA(1分)解得:d=2.4m(2分)25.(20分)如图所示为真空中某竖直平面内的xOy坐标系.已知在x<0区域有匀强磁场B(方向如图所示,大小未知),在第一象限内有沿y轴负方向的匀强电场E1(大小未知),质量为m、电荷量为+q的粒子从点A(0,-l)垂直于y轴以速度v0射入第三象限,做匀速圆周运动从点C(0,l)垂直于y轴射入第一象限,在第一象限内做曲线运动并从点D穿过x轴进入第四象限,通过D点时的速度为v1(大小未知),v1的方向与x轴正方向成θ=45°角,不考虑粒子的重力,则:(1)请确定匀强磁场磁感应强度B的大小;(2)请确定匀强电场的电场强度E1的大小和D点的坐标(用l表示);(3)若粒子经过D点后立即进入一个场强为E2的矩形匀强电场,在该电场的作用下可以返回A点并沿固定路线做周期性运动,请确定该电场存在的最小区域及E2的大小和方向.【答案】 (1)B=(2)E1= D点坐标为(2l,0)-6-\n(3)见解析【解析】 (1)由题,粒子在二、三象限内做匀速圆周运动,可知其轨迹圆心为点O,半径为l,qBv0=m(1分)解得:B=(1分)(2)由题知,粒子在第一象限内做类平抛运动,竖直位移为l,水平位移即为D点横坐标xD,有:a=(1分)l=at2(1分)xD=v0t(1分)tanθ=(1分)v1y=at(1分)解得:xD=2l,E1=(1分)D点坐标为(2l,0)(1分)(3)若要使该粒子可以返回A点并沿固定路线做周期性运动,则应满足:v1的水平分量v1x需反向且大小为v0,v1的竖直分量v1y需减小为零.由题及(2)知:v1x=v0,v1y=v0(1分)由于E2为匀强电场,所以粒子在第四象限内做匀变速运动,设粒子在x方向的加速度大小为ax,位移为sx,在y方向的加速度大小为ay,位移为sy,则有:v1x-axt′=-v0(1分)v1y-ayt′=0(1分)sx=v1xt′-axt′2=0(1分)-6-\nsy=v1yt′-ayt′2=l(1分)设E2在x负方向的分量为E2x,y方向的分量为E2y,E2与x负方向的夹角为α,则有:qE2x=maxqE2y=may(1分)E2=(1分)tanα=(1分)解得:E2=,α=arctan(如图所示)(1分)设粒子达到电场最右端时与D点的水平距离为s′x,则s′x=t″,其中t″=∴s′x=(1分)匀强电场为矩形区域,四个顶点分别为(2l,0),,(2l,-l),.(1分)-6-
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高考 - 二轮专题
发布时间:2022-08-25 22:19:03
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文章作者:U-336598
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