宁夏回族自治区银川市部分中学2021-2022学年高二下学期期末考试物理试题(Word版含答案)

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名称 宁夏回族自治区银川市部分中学2021-2022学年高二下学期期末考试物理试题(Word版含答案)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-07-12 08:24:45

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绝密★启用前
银川市部分中学2021-2022学年高二下学期期末考试
物 理 试 题
注意事项:
1.本试卷共27小题,满分110分。考试时间为100分钟。
2.答案写在答题卡上的指定位置。考试结束后,交回答题卡。
选择题(共22题,66分。每小题3分,1--18题为单选题,19--22为不定项选择题,漏选得2分,有错误选项不得分)
1.如图所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间Δt。测得遮光条的宽度为Δx,用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度。为使更接近瞬时速度,正确的措施是(  )
A.换用宽度更窄的遮光条
B.提高测量遮光条宽度的精确度
C.使滑块的释放点更靠近光电门
D.增大气垫导轨与水平面的夹角
2.有研究发现,轿车的加速度的变化情况将影响乘客的舒适度。若引入一个新的物理量(急动度)来表示加速度变化的快慢,该物理量的单位是(  )
A.m/s B.m/s2 C.m/s3 D.m2/s
3.一个质点做变速直线运动,以v1=10 m/s的平均速度完成前半程,以v2=30 m/s的平均速度完成剩下后半程位移,则全过程的平均速度为(  )
A.10 m/s B.15 m/s C.20 m/s D.30 m/s
4.一辆公共汽车进站后开始刹车,做匀减速直线运动。开始刹车后的第1 s内和第2 s内位移大小依次为11 m和9 m,则刹车后8 s内的位移是(  )
A.20 m     B.26 m C.30 m D.36 m
5.一辆汽车在平直公路上做刹车实验,0时刻起运动过程的位移与速度的关系式为x=(10-0.1 v2) m,下列分析正确的是(  )
A.上述过程的加速度大小为10 m/s2 B.刹车过程持续的时间为5 s
C.0时刻的初速度为10 m/s D.刹车过程的位移为5 m
6.如图所示,为位于水平面上的小车,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ,在斜杆下端固定有质量为m的小球,重力加速度为g。现使小车以v=10 m/s向右做匀速直线运动。下列说法正确的是(  )
A.杆对小球的弹力一定竖直向上
B.杆对小球的弹力一定沿杆向上
C.杆对小球的弹力大于mg
D.杆对小球的弹力小于mg
7.如图所示,水平直杆OP右端固定于竖直墙上的O点,长为L=2 m的轻绳一端固定于直杆P点,另一端固定于墙上O点正下方的Q点,OP长为d=1.2 m,重为8 N的钩码用质量不计的光滑挂钩挂在轻绳上且处于静止状态,则轻绳的弹力大小为(  )
A.10 N B.8 N
C.6 N D.5 N
8.如图所示为剪式千斤顶的截面图。四根等长的支持臂用光滑铰链连接,转动手柄,通过水平螺纹轴减小MN间的距离,以抬高重物。保持重物不变,MP和PN夹角为120°时N点受到螺纹轴的作用力为F1;MP和PN夹角为60°时N点受到螺纹轴的作用力为F2。不计支持臂和螺纹轴的重力,则F1与F2大小之比为(  )
A.1∶1 B.1∶3
C.∶1 D.3∶1
9.甲、乙两车在同一条直道上行驶,它们运动的位移x随时间t变化的关系图象如图所示。已知乙车做匀变速直线运动,其图线与t轴相切于10 s处。则下列说法正确的是(  )
A.甲车的初速度为零
B.乙车的初位置在x0=80 m处
C.乙车的加速度大小为1.5m/s2
D.5 s时两车相遇,此时甲车速度较大
10.一辆汽车以20 m/s的速度在平直的公路上行驶,当驾驶员发现前方有险情时,立即进行急刹车,刹车后的速度v随刹车位移x的变化关系如图所示,设汽车刹车后做匀减速直线运动,则当汽车刹车后的速度减小为12 m/s时,刹车的距离x1为(  )
A.12 m B.12.8 m
C.14 m D.14.8 m
11.如图所示,一质量为M的楔形木块放在水平桌面上,它的顶角为90°,两底角为α和β,a、b为两个位于斜面上质量均为m的小木块,已知所有接触面都是光滑的,重力加速度为g。现发现a、b沿斜面下滑,而楔形木块静止不动。这时楔形木块对水平桌面的压力等于(  )
A.Mg+mg B.Mg+2mg
C.Mg+mg(sin α+sin β) D.Mg+mg(cos α+cos β)
12.一点光源以113W的功率向周围所有方向均匀地辐射波长约为6 × 10 - 7m的光,在离点光源距离为R为 3 × 102m 处每秒垂直通过每平方米的光子数为n个。普朗克常量为h = 6.63 × 10 - 34Js。n约为( )
A. 7 × 1014个 B. 5 × 1014个 C. 3 × 1014个 D.1× 1014个
13.如图所示,小球用细绳系住,绳的另一端固定于O点。现用水平力F缓慢推动斜面体,小球(可看成质点)在斜面上无摩擦地滑动,细绳始终处于直线状态,在小球到达顶端前。此过程中斜面对小球的支持力FN以及绳对小球的拉力FT的变化情况是(  )
A.FN保持不变,FT不断增大
B.FN不断增大,FT不断减小
C.FN保持不变,FT先增大后减小
D.FN不断增大,FT先减小后增大
14.如图所示,两段等长细线串接着两个质量相等的小球a、b,悬挂于O点。现在两个小球上分别加上水平方向的外力,其中作用在b球上的力大小为F,作用在a球上的力大小为2F,则此装置平衡时的位置可能是下图中的哪幅图 (  )
15.质量为m的物体放置在水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数μ=,现用拉力F(与水平方向的夹角为θ)拉动物体沿地面匀速前进,下列说法正确的是(   )
A.θ=0°即拉力F水平时,拉力最小 B.θ=45°时,拉力F最小
C.拉力F的最小值为mg D.拉力F的最小值为mg
16.打印机是现代办公不可或缺的设备,正常情况下,进纸系统能做到“每次只进一张纸”,进纸系统的结构如图所示。设图中刚好有10张相同的纸,每张纸的质量均为m,搓纸轮按图示方向转动时带动最上面的第1张纸匀速向右运动,搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为μ1,纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为μ2,工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为F。重力加速度为g,打印机正常工作时,下列说法正确的是(  )
A.第1张纸受到搓纸轮的摩擦力方向向左
B.第2张与第3张纸之间的摩擦力大小为2μ2mg
C.第10张纸与摩擦片之间的摩擦力大小为μ2(mg+F)
D.要做到“每次只进一张纸”,应要求μ1<μ2
17.甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其图像如图所示。已知两车在t=3s时并排行驶,则( )
A.在t=1s时,甲车在乙车后
B.在t=0时,甲车在乙车前8m
C.两车另一次并排行驶的时刻是t=2s
D.甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m
18.如图所示,一光滑的轻滑轮用细绳悬挂于点,另一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块。外力向右上方拉,整个系统处于静止状态。若方向不变,大小在一定范围内变化,物块仍始终保持静止,则下列说法错误的是( )
A.绳的张力的大小和方向都不变
B.物块所受到的支持力也在一定范围内变化
C.连接和的绳的张力在一定范围内变化
D.物块与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化
19.如图所示,用光滑的粗铁丝做成一直角三角形,BC边水平,AC边竖直,∠B=β,∠A=α,AB及AC两边上分别套有细线系着的铜环M、N,当它们静止时,细线与AB所成的角为γ,与AC所成的角为θ(细线长度小于BC),则(  )
γ=β B.θ=
C.θ>-α D.β<γ<
20.如图甲所示,用瓦片做屋顶是我国建筑的特色之一。铺设瓦片时,屋顶结构可简化为图乙所示,建筑工人将瓦片轻放在两根相互平行的檩条正中间,若瓦片能静止在檩条上。已知檩条间距离为d,以下说法正确的是(  )
A.瓦片总共受到5个力的作用
B.减小檩条间的距离d时,瓦片与檩条间的弹力增大
C.减小檩条间的距离d时,瓦片可能会下滑
D.增大檩条间的距离d时,瓦片与檩条间的摩擦力增大
21.液体在器壁附近的液面会发生弯曲,如图所示,对此有下列几种解释,正确的是( )
A.表面层I内分子的分布比液体内部疏
B.表面层II内分子的分布比液体内部疏
C.液体在器壁I内的高度变高
D.液体在器壁II内的高度变高
22.如图所示,乙球静止于地面上,甲球位于乙球正上方h处,现从地面上竖直上抛乙球,初速度v0=10 m/s,同时让甲球自由下落,不计空气阻力。(取g=10 m/s2,甲、乙两球可看作质点)下列说法正确的是(  )
A.无论h为何值,甲、乙两球一定能在空中相遇
B.当h=10 m时,乙球恰好在最高点与甲球相遇
C.当h=15 m时,乙球能在下落过程中与甲球相遇
D.当h<10 m时,乙球能在上升过程中与甲球相遇
二.填空题(共2小题,共13分,)
23.(5分)某同学利用如图甲所示装置研究匀变速直线运动规律。某次实验通过电磁打点计时器打出纸带的一部分如图乙所示,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,每两个相邻计数点间有4个计时点没有画出,打点计时器所接交流电源频率为50 Hz。分别测出A点到B、C、D、E点之间的距离为x1、x2、x3、x4,以A点作为计时起点,算出小车位移与对应运动时间的比值,并作出 —t图象如图丙所示。
(1)实验中下列措施必要的是________(填正确答案标号)。
A.打点计时器接220 V交流电源 B.平衡小车与长木板间的摩擦力
C.细线必须与长木板平行 D.小车的质量远大于钩码的质量
(2)由图丙求出小车加速度a=________ m/s2,打A点时小车的速度vA=________ m/s。(结果均保留两位有效数字)
24.(8分)某实验小组要测定一节蓄电池的电动势及内阻,要求测量结果尽量准确,实验器材如下:
电流表A1(量程200μA,内阻为800Ω);
电流表A2(量程300mA,内阻约为0.3Ω);
定值电阻R1(阻值为4Ω);
定值电阻R2(阻值为9200Ω)
滑动变阻器R(最大阻值50Ω);
待测蓄电池一节(电动势约为2V);
开关S一个,导线若干。
(1)实验小组连接的实物电路如图甲所示,图中虚线框内的电表应选______(选填“A1”或“A2”),图中虚线框内的定值电阻应选______(选填“R1”或“R2”);
(2)电流表A1示数用I1表示,电流表A2示数用I2表示,该小组多次改变滑动变阻器触头位置,得到了多组I1、I2数据,并作出I1-(I1+I2)图像,如图乙所示。根据图像可知,被测蓄电池的电动势为______V,内阻为______Ω。(结果均保留两位有效数字)
(3)从实验设计原理来看,该蓄电池电动势的测量值______(选填“大于”、“小于”或“等于”)真实值,内阻的测量值______(选填“大于”、“小于”或“等于”)真实值。
三.计算题(共3题,共31分)
25.(9分)假设收费站的前、后都是平直大道,大假期间过站的车速要求不超过v=21.6 km/h,事先小汽车未减速的车速为v0=108 km/h,制动后小汽车的加速度的大小为a1=4 m/s2。试问:
(1)大假期间,驾驶员应在距收费站至少多远处开始制动?
(2)假设车过站后驾驶员立即使车以a2=6 m/s2的加速度加速至原来的速度,则从减速开始至最终恢复到原来速度的过程中,汽车运动的时间至少是多少?
26.(13分)如图所示,两个半圆柱A、B和一个光滑圆柱C紧靠着静置于水平地面上,C刚好与地面接触,三者半径均为R。.C的质量为m,A、B的质量都为m/2,A、B与地面的动摩擦因数相同。.现用水平向左的力推A,使A缓慢移动而抬高C,直至A的左边缘和B的右边缘刚好接触,整个过程中B始终静止不动,且B所受摩擦力的最大值恰好等于B与地面间的最大静摩擦力,重力加速度为g.。求:
(1)C被抬高的过程中,A给C的弹力的最小值;
(2)A、B与地面间的动摩擦因数;
25.(9分)2021年11月8日,王亚平身穿我国自主研发的舱外航天服“走出”太空舱,成为我国第一位在太空“漫步”的女性。舱外航天服是密封一定气体的装置,用来提供适合人体生存的气压.王亚平先在节点舱(宇航员出舱前的气闸舱)穿上舱外航天服,航天服密闭气体的体积约为,压强,温度。她穿好航天服后,需要把节点舱的气压不断降低,以便打开舱门。
(1)若节点舱气压降低到能打开舱门时,密闭航天服内气体体积膨胀到,温度变为,这时航天服内气体压强为多少?
(2)为便于舱外活动,宇航员出舱前需要把航天服内的一部分气体缓慢放出,使气压降到.假设释放气体过程中温度不变,体积变为,那么航天服需要放出的气体与原来气体的质量比为多少?
绝密★启用前
银川市部分中学2021-2022学年高二下学期期末考试
物 理 试 题 答 案
注意事项:
1.本试卷共27小题,满分110分。考试时间为100分钟。
2.答案写在答题卡上的指定位置。考试结束后,交回答题卡。
选择题(共22题,66分。每小题3分,1--18题为单选题,19--22为不定项选择题,漏选得2分,有错误选项不得分)
1.如图所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间Δt。测得遮光条的宽度为Δx,用近似代替滑块通过光电门时的瞬时速度。为使更接近瞬时速度,正确的措施是( A )
A.换用宽度更窄的遮光条
B.提高测量遮光条宽度的精确度
C.使滑块的释放点更靠近光电门
D.增大气垫导轨与水平面的夹角
2.有研究发现,轿车的加速度的变化情况将影响乘客的舒适度。若引入一个新的物理量(急动度)来表示加速度变化的快慢,该物理量的单位是( C )
A.m/s B.m/s2 C.m/s3 D.m2/s
3.一个质点做变速直线运动,以v1=10 m/s的平均速度完成前半程,以v2=30 m/s的平均速度完成剩下后半程位移,则全过程的平均速度为( B )
A.10 m/s B.15 m/s C.20 m/s D.30 m/s
4.一辆公共汽车进站后开始刹车,做匀减速直线运动.开始刹车后的第1 s内和第2 s内位移大小依次为11 m和9 m,则刹车后8 s内的位移是( D )
A.20 m    B.26 m C.30 m D.36 m
5.一辆汽车在平直公路上做刹车实验,0时刻起运动过程的位移与速度的关系式为x=(10-0.1 v2) m,下列分析正确的是( C )
A.上述过程的加速度大小为10 m/s2 B.刹车过程持续的时间为5 s
C.0时刻的初速度为10 m/s D.刹车过程的位移为5 m
6.如图所示为位于水平面上的小车,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ,在斜杆下端固定有质量为m的小球,重力加速度为g。现使小车以v=10 m/s向右做匀速直线运动,下列说法正确的是( A )
A.杆对小球的弹力一定竖直向上
B.杆对小球的弹力一定沿杆向上
C.杆对小球的弹力大于mg
D.杆对小球的弹力小于mg
7.如图所示,水平直杆OP右端固定于竖直墙上的O点,长为L=2 m的轻绳一端固定于直杆P点,另一端固定于墙上O点正下方的Q点,OP长为d=1.2 m,重为8 N的钩码用质量不计的光滑挂钩挂在轻绳上且处于静止状态,则轻绳的弹力大小为( D )
A.10 N B.8 N C.6 N D.5 N
8.如图所示为剪式千斤顶的截面图。四根等长的支持臂用光滑铰链连接,转动手柄,通过水平螺纹轴减小MN间的距离,以抬高重物。保持重物不变,MP和PN夹角为120°时N点受到螺纹轴的作用力为F1;MP和PN夹角为60°时N点受到螺纹轴的作用力为F2。不计支持臂和螺纹轴的重力,则F1与F2大小之比为( D )
A.1∶1 B.1∶3
C.∶1 D.3∶1
9.甲、乙两车在同一条直道上行驶,它们运动的位移x随时间t变化的关系图象如图所示。已知乙车做匀变速直线运动,其图线与t轴相切于10 s处。则下列说法正确的是( B )
A.甲车的初速度为零
B.乙车的初位置在x0=80 m处
C.乙车的加速度大小为1.5m/s2
D.5 s时两车相遇,此时甲车速度较大
10.一辆汽车以20 m/s的速度在平直的公路上行驶,当驾驶员发现前方有险情时,立即进行急刹车,刹车后的速度v随刹车位移x的变化关系如图所示,设汽车刹车后做匀减速直线运动,则当汽车刹车后的速度减小为12 m/s时,刹车的距离x1为( B )
A.12 m B.12.8 m C.14 m D.14.8 m
11.如图所示,一质量为M的楔形木块放在水平桌面上,它的顶角为90°,两底角为α和β;a、b为两个位于斜面上质量均为m的小木块,已知所有接触面都是光滑的,重力加速度为g.现发现a、b沿斜面下滑,而楔形木块静止不动,这时楔形木块对水平桌面的压力等于( A )
A.Mg+mg
B.Mg+2mg
C.Mg+mg(sin α+sin β)
D.Mg+mg(cos α+cos β)
12.一点光源以113W的功率向周围所有方向均匀地辐射波长约为6 × 10 - 7m的光,在离点光源距离为R为 3 × 102m 处每秒垂直通过每平方米的光子数为n个。普朗克常量为h = 6.63 × 10 - 34Js。n约为( C )
A. 7 × 1014 个 B. 5 × 1014 个 C. 3 × 1014 个 D.1× 1014 个
13.如图所示,小球用细绳系住,绳的另一端固定于O点。现用水平力F缓慢推动斜面体,小球(可看成质点)在斜面上无摩擦地滑动,细绳始终处于直线状态,在小球到达顶端前。此过程中斜面对小球的支持力FN以及绳对小球的拉力FT的变化情况是( B )
A.FN保持不变,FT不断增大
B.FN不断增大,FT不断减小
C.FN保持不变,FT先增大后减小
D.FN不断增大,FT先减小后增大
14.如图所示,两段等长细线串接着两个质量相等的小球a、b,悬挂于O点。现在两个小球上分别加上水平方向的外力,其中作用在b球上的力大小为F,作用在a球上的力大小为2F,则此装置平衡时的位置可能是下图中的哪幅图 ( C )
15.质量为m的物体放置在水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数μ=,现用拉力F(与水平方向的夹角为θ)拉动物体沿地面匀速前进,下列说法正确的是( C )
A.θ=0°即拉力F水平时,拉力最小
B.θ=45°时,拉力F最小
C.拉力F的最小值为mg
D.拉力F的最小值为mg
16.打印机是现代办公不可或缺的设备,正常情况下,进纸系统能做到“每次只进一张纸”,进纸系统的结构如图所示。设图中刚好有10张相同的纸,每张纸的质量均为m,搓纸轮按图示方向转动时带动最上面的第1张纸匀速向右运动,搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为μ1,纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为μ2,工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为F。重力加速度为g,打印机正常工作时,下列说法正确的是( C )
A.第1张纸受到搓纸轮的摩擦力方向向左
B.第2张与第3张纸之间的摩擦力大小为2μ2mg
C.第10张纸与摩擦片之间的摩擦力大小为μ2(mg+F)
D.要做到“每次只进一张纸”,应要求μ1<μ2
17.甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其图像如图所示。已知两车在时并排行驶,则( D )
A.在t=1s时,甲车在乙车后
B.在t=0时,甲车在乙车前8m
C.两车另一次并排行驶的时刻是t=2s
D.甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m
18.如图所示,一光滑的轻滑轮用细绳悬挂于点;另一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块。外力向右上方拉,整个系统处于静止状态。若方向不变,大小在一定范围内变化,物块仍始终保持静止,则下列说法错误的是( C )
A.绳的张力的大小和方向都不变
B.物块所受到的支持力也在一定范围内变化
C.连接和的绳的张力在一定范围内变化
D.物块与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化
19.如图所示,用光滑的粗铁丝做成一直角三角形,BC边水平,AC边竖直,∠B=β,∠A=α,AB及AC两边上分别套有细线系着的铜环M、N,当它们静止时,细线与AB所成的角为γ,与AC所成的角为θ(细线长度小于BC),则( CD )
γ=β B.θ=
C.θ>-α D.β<γ<
20.如图甲所示,用瓦片做屋顶是我国建筑的特色之一。铺设瓦片时,屋顶结构可简化为图乙所示,建筑工人将瓦片轻放在两根相互平行的檩条正中间,若瓦片能静止在檩条上。已知檩条间距离为d,以下说法正确的是( AC )
A.瓦片总共受到5个力的作用
B.减小檩条间的距离d时,瓦片与檩条间的弹力增大
C.减小檩条间的距离d时,瓦片可能会下滑
D.增大檩条间的距离d时,瓦片与檩条间的摩擦力增大
21.液体在器壁附近的液面会发生弯曲,如图所示,对比有下列几种解释,正确的是(ABC)
A.表面层I内分子的分布比液体内部疏
B.表面层II内分子的分布比液体内部疏
C.液体在器壁I内的高度变高
D.液体在器壁II内的高度变高
22.如图所示,乙球静止于地面上,甲球位于乙球正上方h处,现从地面上竖直上抛乙球,初速度v0=10 m/s,同时让甲球自由下落,不计空气阻力.(取g=10 m/s2,甲、乙两球可看作质点)下列说法正确的是( BCD )
A.无论h为何值,甲、乙两球一定能在空中相遇
B.当h=10 m时,乙球恰好在最高点与甲球相遇
C.当h=15 m时,乙球能在下落过程中与甲球相遇
D.当h<10 m时,乙球能在上升过程中与甲球相遇
填空题(共13分)
23.(5分)某同学利用如图甲所示装置研究匀变速直线运动规律。某次实验通过电磁打点计时器打出纸带的一部分如图乙所示,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,每两个相邻计数点间有4个计时点没有画出,打点计时器所接交流电源频率为50 Hz。分别测出A点到B、C、D、E点之间的距离为x1、x2、x3、x4,以A点作为计时起点,算出小车位移与对应运动时间的比值,并作出 t图象如图丙所示。
(1)实验中下列措施必要的是________(填正确答案标号)。
A.打点计时器接220 V交流电源 B.平衡小车与长木板间的摩擦力
C.细线必须与长木板平行 D.小车的质量远大于钩码的质量
(2)由图丙求出小车加速度a=________ m/s2,打A点时小车的速度vA=________ m/s。(结果均保留两位有效数字)
【答案】 (1)C (2)5.0 0.40
24.(8分)某实验小组要测定一节蓄电池的电动势及内阻,要求测量结果尽量准确,实验器材如下:
电流表A1(量程200μA,内阻为800Ω);
电流表A2(量程300mA,内阻约为0.3Ω);
定值电阻R1(阻值为4Ω);
定值电阻R2(阻值为9200Ω)
滑动变阻器R(最大阻值50Ω);
待测蓄电池一节(电动势约为2V);
开关S一个,导线若干。
(1)实验小组连接的实物电路如图甲所示,图中虚线框内的电表应选______(选填“A1”或“A2”),图中虚线框内的定值电阻应选______(选填“R1”或“R2”);
(2)电流表A1示数用I1表示,电流表A2示数用I2表示,该小组多次改变滑动变阻器触头位置,得到了多组I1、I2数据,并作出I1-(I1+I2)图像,如图乙所示。根据图像可知,被测蓄电池的电动势为______V,内阻为______Ω。(结果均保留两位有效数字)
(3)从实验设计原理来看,该蓄电池电动势的测量值______(选填“大于”、“小于”或“等于”)真实值,内阻的测量值______(选填“大于”、“小于”或“等于”)真实值。
【答案】 A2 R2 1.9 1.0 等于 等于
【解析】
(1)[1][2] 图中虚线框内的电表应选A2,因为虚线框在干路上,选择量程大的电流表。蓄电池的电动势为2V,改装后电压表量程为2V。所以串联电阻
故选R2。
(2)[3][4]根据
整理得
所以

解得

(3)[5][6]因为考虑到电表内阻,所以没有误差。电动势的测量值等于真实值,内阻测量值等于真实值。
计算题(共3题,共31分)
25.(9分)假设收费站的前、后都是平直大道,大假期间过站的车速要求不超过v=21.6 km/h,事先小汽车未减速的车速为v0=108 km/h,制动后小汽车的加速度的大小为a1=4 m/s2。试问:
(1)大假期间,驾驶员应在距收费站至少多远处开始制动?
(2)假设车过站后驾驶员立即使车以a2=6 m/s2的加速度加速至原来的速度,则从减速开始至最终恢复到原来速度的过程中,汽车运动的时间至少是多少?
【模型建构】 画草图(运动过程)
【答案】 (1)108 m (2)10 s (3)4 s
【解析】(1)v=21.6 km/h=6 m/s,v0=108 km/h=30 m/s,小汽车进入收费站前做匀减速直线运动,设在距收费站至少为
x1处开始制动,则有
v2-v=-2a1x1
解得x1=108 m。
(2)小汽车通过收费站经历匀减速和匀加速两个阶段,设前、后两段的位移分别为x1和x2,时间分别为t1和t2。
减速阶段,有v=v0-a1t1
解得t1==6 s
加速阶段,有
v0=v+a2t
解得t2==4 s
则汽车运动的时间至少为t=t1+t2=10 s。
26.(13分)拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图)。设拖把头的质量为m,拖杆质量可以忽略;拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ,重力加速度为g,某同学用该拖把在水平地板上拖地时,沿拖杆方向推拖把,拖杆与竖直方向的夹角为θ。
(1)若拖把头在地板上匀速移动,求推拖把的力的大小。
(2)设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ。已知存在一临界角θ0,若θ≤θ0,则不管沿拖杆方向的推力多大,都不可能使拖把从静止开始运动。求这一临界角的正切tanθ0。
【答案】.
【解析】注意本题的三个重要隐含条件:
(1)物体处于平衡态;
(2)物体所受的摩擦力达到最大静摩擦力;
(3)外力F趋于无穷大;
根据拖把头的运动状态可知其受力平衡;结合右图正交分解可得:
由题意可知:使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力等于拖把与地板间的最大静摩擦力(即物体的滑动摩擦力),设为Ffm,则依题意有: 即
25.(9分)2021年11月8日,王亚平身穿我国自主研发的舱外航天服“走出”太空舱,成为我国第一位在太空“漫步”的女性。舱外航天服是密封一定气体的装置,用来提供适合人体生存的气压.王亚平先在节点舱(宇航员出舱前的气闸舱)穿上舱外航天服,航天服密闭气体的体积约为,压强,温度。她穿好航天服后,需要把节点舱的气压不断降低,以便打开舱门。
(1)若节点舱气压降低到能打开舱门时,密闭航天服内气体体积膨胀到,温度变为,这时航天服内气体压强为多少?
(2)为便于舱外活动,宇航员出舱前需要把航天服内的一部分气体缓慢放出,使气压降到.假设释放气体过程中温度不变,体积变为,那么航天服需要放出的气体与原来气体的质量比为多少?
【答案】(1);(2)
【解析】
(1)由题意可知密闭航天服内气体初、末状态温度分别为T1=300K、T2=270K,根据理想气体状态方程有
解得
(2)设航天服需要放出的气体在压强为p3状态下的体积为ΔV,根据玻意耳定律有
解得
则放出的气体与原来气体的质量比为
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