【文档说明】天域全国名校协作体2024届高三下学期3月联考试题(二模) 物理 PDF版含解析(可编辑).pdf,共(9)页,1.667 MB,由小赞的店铺上传
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命题单位:安师大附中审题单位:合肥一六八中学,青阳中学制卷单位:天域季风教育第1页(共6页)命题单位:安师大附中审题单位:合肥一六八中学,青阳中学制卷单位:天域季风教育第2页(共6页)姓名座位号(在此卷上答题无效)绝密
★启用前天域安徽大联考2024届高三第二次素质测试物理本试卷分选择题和非选择题两部分,选择题第1至第4页,非选择题第5至第6页。全卷满分100分,考试时间75分钟。考生注意事项:1.答题前,务必在试题卷、答题卡规定的地方填写自己的姓名、座位号,并认真核对答题卡上所粘贴的条形码中姓
名、座位号与本人姓名、座位号是否一致。2.答选择题时,每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。3.答非选择题时,必须使用0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卡上獉獉獉獉书写,要求字体工整、笔迹清晰。作图题可先用铅笔在答题
卡獉獉獉规定的位置绘出,确认后再用0.5毫米的黑色墨水签字笔描清楚。必须在题号所指示的答题区域作答,超出答题区域书写的答案无效獉獉獉獉獉獉獉獉獉獉獉獉獉,在獉试题卷獉獉獉、草稿纸上答题无效獉獉獉獉獉獉獉獉。4.考试结束,务
必将试题卷和答题卡一并上交。一、选择题(本题共10小题,共42分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,每题4分。第9~10题有多项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但答不全的给3分,有选错的得0分。)1.我国成功研制出世界首台分辨力最高紫外超分辨光刻装备,如图所示,该
装备已达到实用化水平。使用时所用光的频率越大,分辨率越高。下列有关光的说法正确的是A.大量光子才显示光的波动性,少量光子不具有波动性B.光电效应发生的条件是入射光的波长小于金属的极限波长C.用某频率一定单色光照射金属能使其发生光电效应
,产生的光电子的初动能都相同D.金属内部电子吸收光子的能量大于该金属的逸出功时就一定能成为光电子2.如图所示,两个振动频率均为0.5Hz的波源,分别位于狓=-0.2m和狓=1.2m处,产生的简谐横波相向传播,振幅均为犃=2cm,图示为两列波狋=0时刻波形图,狓=0.2m和狓
=0.8m的犘、犙两质点此刻刚好从平衡位置开始振动。则下列判断正确的是A.两列波的传播速度均为狏0=0.2cm/s,且波源起振方向均沿狔轴负方向B.狋=0时刻,狓=0处的质点处于平衡位置向狔轴正方向运动,狓=0.1m处的质点处于负的最大位移处,且向狔轴正方向运动
C.狋=4.5s时刻,狓=0.5m处的质点犕正好从平衡位置向狔轴正方向运动D.犕点开始振动后做最大位移始终为2cm、周期为2s的简谐运动3.“遥遥领先”伴随华为mate60系列手机发布迅速成为网络热词,华为手
机搭载的卫星通讯功能需要借助通信卫星实现,我国在赤道上空圆形轨道Ⅰ和Ⅲ上拥有多颗通讯卫星,已知在轨道Ⅰ中分布的三颗卫星恰好实现赤道上所有地区通信,轨道Ⅱ为椭圆转移轨道,轨道Ⅱ与轨道Ⅰ和Ⅲ分别相切于犪、犫两点,轨道Ⅲ为地球同步卫星轨道,地球半径为犚,自转周期为犜,同步
卫星轨道离地高度约6犚,以下说法正确的是A.某卫星在轨道Ⅰ上运行的周期为槡21449TB.某卫星在轨道Ⅱ上犪点运动到犫点所用时间为27槡14196TC.某卫星在Ⅱ、Ⅲ轨道经过犫点时向心加速度不同D.某卫
星从Ⅱ轨道的犫点变轨到Ⅲ轨道,必须向运动方向喷气4.如图所示,光滑圆环竖直固定,犪犮为水平直径,犫犱为竖直直径,一根轻绳犘端固定在竖直墙面上,轻绳跨过圆环后另一端犙与重物犅相连,轻质动滑轮挂在轻绳上,动滑轮下吊着重物犃
,犘犫犱所在平面与圆环所在平面垂直,犃、犅均处于静止状态,不计一切摩擦,下列说法正确的是A.若将竖直圆环向右平移,则犘犙绳中拉力变大B.若将竖直圆环向右平移,则犘犙绳对圆环拉力不变C.若将轻绳犙端悬系在竖直圆环上,则悬点从犪到犫移动的过程中绳中拉力保持不变D.若将轻绳犙端悬系在竖直圆环上
,则悬点从犪到犫移动的过程中绳中拉力一直增加{#{QQABQYQEggCgQBJAAAhCQw3KCAAQkAGCCCoOABAEIAAAiQNABCA=}#}命题单位:安师大附中审题单位:合肥一六八中学,青阳中学制卷单位:天域季风教育第3页(共6页)命题单位:安师大附中审题单位:合
肥一六八中学,青阳中学制卷单位:天域季风教育第4页(共6页)5.“西电东送”是我国实现经济跨区域可持续快速发展的重要保证,如图为模拟远距离高压输电示意图。已知升压变压器原、副线圈两端的电压分别为犝1和犝
2,降压变压器原、副线圈两端的电压分别为犝3和犝4。在输电线路的起始端接入两个互感器,两个互感器原、副线圈的匝数比分别为20∶1和1∶20,各互感器和电表均为理想状态,则下列说法错误的是A.电压互感器起降压作用,电流互感器起把强电流变为弱电流作用B.若电压表的示数为200V,电流表的示数为5A,
则线路输送电功率为100kWC.若保持发电机输出电压犝1和用户数不变,仅将滑片犙下移,则输电线损耗功率增大D.若发电机输出电压犝1一定,仅增加用户数,为维持用户电压犝4不变,可将滑片犘上移6.如图所示,真空中犃、犅两点固定电量均为+狇两个点电荷,犃、犅、犆、犇位于正四面体的四个顶点
上。已知静电力常数为犽,犃、犅间距为犾。下列说法正确的是A.犆、犇两点电场强度相同,场强大小均为槡3犽狇犾2B.犆犇连线上各点电势相等C.带正电的试探电荷由犕点沿犕犆移动到犆点,其所受电场力逐渐增大D.带负电的试探电荷由犅点沿犅犃移动到犕点,试探电荷的电势能一直增大
7.在如图所示的电路中,灯泡犃和犚1的阻值均为2Ω,灯泡犅和犚2的阻值均为4Ω,电源电动势犈=15V,内阻狉=5Ω,灯泡犃和犅的额定电压均为2.4V,犚3为定值电阻,闭合开关S,灯泡犃和犅恰好正常发光。若某时刻犚2突然发生断路,设犃、犅均不会被烧坏。则A.犃、犅灯泡均变亮B.灯泡犃和灯泡
犅的功率之和变大C.灯泡犃两端电压变化比灯泡犅两端电压变化大D.犚3消耗的电功率变小8.如图所示,质量均为犿的物块犃、犅放在光滑的水平面上,中间用轻弹簧相连,弹簧处于原长,一颗质量为犽犿(犽<1)的子弹以水平速度狏0射入木块犃并留
在木块中(时间极短),则下列说法正确的是A.子弹射入木块犃的过程中,子弹的动量变化量为犽犿狏0犽+1B.子弹射入木块犃的过程中,木块犃的动能增加量为犽犿狏202(犽+1)2C.在弹簧第一次被压缩到最短的过程
中,木块犅的动量大小最大值为犽犿狏0犽+2D.弹簧第一次压缩到最短的过程中,弹簧具有的最大弹性势能为犽2犿狏20(犽+1)(犽+2)9.如图所示,在狓轴及其上方存在垂直狓犗狔平面向外的匀强磁场,坐标原点犗处有一粒子源,可向狓轴和狓
轴上方的各个方向不断地发射速度大小均为狏=1×106m/s,质量为犿=1×10-15kg,带电量为狇=1×10-9C的同种带电正离子。在狓轴上距离原点1m处垂直于狓轴放置一个长度为1m,厚度不计且能接收带电粒子的薄金属板犘(粒子一旦打在金
属板犘上立即被接收)。现观察到沿狓轴负方向射出的粒子恰好打在薄金属板的上端。不计带电粒子的重力和粒子间相互作用力。取π=3,则被薄金属板接收的粒子运动的时间可能为A.1.1×10-6sB.1.4×10-6sC.2.5×10-6sD.4.6×10-6s1
0.如图所示,在以加速度犪=2m/s2匀加速上升的升降机中,大滑块犆质量为犕=2kg,两个小滑块犃和犅质量均为犿=1kg,滑块之间以及滑块与水平面之间的动摩擦因数μ=0.5,在大滑块上施加水平向右的恒力犉,使得三个滑块之间恰好保持相对静止,右边小滑块与大滑块始终未接触。忽略定滑轮的质量以及滑轮和
轻绳之间的摩擦,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度犵取10m/s2,以下说法正确的是A.三个滑块之间恰好相对静止时,所需外力犉的大小为38NB.三个滑块之间恰好相对静止时,轻绳中拉力大小为15NC.保持其他
条件不变,突然剪断细绳,剪断瞬间犃物体的加速度大小为2槡10m/s2D.保持其他条件不变,突然剪断细绳,剪断后犅物体做竖直上抛运动{#{QQABQYQEggCgQBJAAAhCQw3KCAAQkAGCCCoOABAEIA
AAiQNABCA=}#}命题单位:安师大附中审题单位:合肥一六八中学,青阳中学制卷单位:天域季风教育第5页(共6页)命题单位:安师大附中审题单位:合肥一六八中学,青阳中学制卷单位:天域季风教育第6页(共6页)(在此卷上答题
无效)二、实验题(本大题共2小题,共18分。)11.(8分)某同学通过如图1所示实验装置探究平抛运动的特点。图1图2(1)关于该实验,下列说法正确的是(填字母)。A.小球和斜槽之间有摩擦会增大实验误差B.每次必须等距离下降挡
板,记录小球的位置C.每次小球需从斜槽同一位置由静止释放D.在白纸上记录斜槽末端槽口的位置犗,作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点。(2)平抛轨迹的起始点坐标,可按下述方法处理:如图2所示,在轨迹上取犃、犅、犆三点,犃犅和
犅犆的水平间距相等且均为狓0,以犃点为坐标原点,沿水平和竖直方向建立平面直角坐标系,测得犃犅和犅犆的竖直间距分别是狔1和狔2,已知当地重力加速度为犵,则小球作平抛运动的初速度为,抛出点的横坐标为,抛出点的纵坐标为。(用狓0,狔1,狔2,犵表示)12.(10分)某物理学习兴趣小组做“测量电源的电动
势和内阻”实验,实验电路图如图1所示,其中,电流表的量程为0-0.6A,电压表的量程为0-3V;将单刀双掷开关分别与1和2闭合,改变犚的阻值大小,得到对应一系列电流表及电压表的数据,将数据点分别描绘在坐标纸上,连接后并进行延长
,与横轴及纵轴的交点如图3所示。(1)实验中某次电流表的读数如图2所示,则电流表的读数为A;(2)请在图3正确描绘出所测得的犝犐图像;(3)根据实验数据,电源的电动势为V,内阻为Ω,电流表的内阻为Ω(计算结
果均保留两位小数);此实验测得的电源内阻(填“偏大”“偏小”或“无误差”)。三、计算题(本大题共3小题,共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答
案中必须明确写出数值和单位。)13.(10分)冬季天气干燥易发火灾,为了保障群众生命安全,小李同学设计了一款家用救生装置,设计原理如图所示,绝热容器充气后,开口一端的轻质活塞距底部犾1,活塞密封良好且仅能向下移动
,初始时容器内气体压强为狆1,温度为犜1,容器底部有一阀门,当气体压强达到狆2(狆2>2狆1且未知)时阀门会自动放气。已知:容器内气体可视为理想气体,其内能与热力学温度的关系为犝=犽犜(犽为常数),重力加速度犵取10m/s2,不计一切
摩擦和容器质量。(1)若气体温度升高为2犜1,求容器内压强?(2)为了检验装置安全性,小李同学将质量为犿的重物固定在活塞上并从某一高度静止释放,当重物重心下降犺时,活塞距底部犾2且阀门将要放气,假设重物的机械能全部转换为容器内气体的内能,求
此时容器内气体的压强狆2?14.(14分)如图所示,半径犚=0.4m竖直放置的光滑半圆轨道与光滑水平轨道在犃点平滑连接,质量为犿=1kg的小物体犪(可视为质点)以初速度狏0从犆点出发,经犃点恰好运动到犅点,物体通过最高点犅后作平抛运动,恰
好落在犆点,重力加速度犵取10m/s2,试求:(1)物体的初速度狏0;(2)若物体以初速度狏0从犆点出发,在运动过程中,始终受到竖直平面内且与水平方向成45°角斜向左上方恒力的作用,此时物体恰好对水平轨道无压力,求物体运动过程
中离出发点犆的最大水平距离(计算结果用分数表示)。15.(16分)如图所示,足够长的两平行金属导轨倾斜固定放置,导轨平面倾角为θ=37°,导轨间距犔=1.0m,导轨底端接犚=2Ω的定值电阻,导轨电阻不计。导轨处在垂直导轨平面向上的匀强磁场中,磁场的磁感
应强度大小犅=1T,质量犿=0.5kg、接入电路电阻狉=2Ω的金属棒犪犫垂直置于导轨上。金属棒犪犫在大小为7.0N、方向始终沿轨道平面向上并垂直于金属棒的恒力犉作用下,从静止开始沿导轨向上滑行,已知金属棒犪犫与
导轨间的动摩擦因数μ=0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2。求:(1)金属棒从静止起向上运动的过程中,金属棒的最大加速度及拉力的最大功率分别为多少?(2)当金属棒刚匀速运动时改变拉力的大
小,使金属棒以1m/s2的加速度沿轨道向上做匀加速运动,经过一段时间,拉力的冲量达到32N·s时,该段匀加速运动时间内,通过金属棒横截面的电量为多少?(3)若当金属棒匀速运动时改变拉力的大小,使拉力犉的功率恒为75
W,此后经3s金属棒的加速度变为零,此过程电阻犚中产生的焦耳热为20J,则此过程金属棒沿导轨向上运动的距离为多少?{#{QQABQYQEggCgQBJAAAhCQw3KCAAQkAGCCCoOABAEIAAAiQNABCA=}
#}1天域安徽第二次测评物理试题参考答案题号12345678910答案BCABBDBCABDBC一、选择题(本题共10小题,共42分。其中1~8为单选题,每小题4分;9~10为多选题,每小题5分,全部选对得满分,部分选对得3分,有选错的得0分。
)1、【答案】B【详解】A.无论是少量光子还是大量光子,都同时具有粒子性和波动性,只是少量光子粒子性显著,大量光子波动性显著,选项A错误;B.光电效应的发生条件是入射光的频率大于金属的极限频率,由c可知,入射光的波长小于金属的极限波长,故B正确;C.在光电效应中,
由于电子脱离金属所做的功不同,产生的光电子的动能就有所不同,即产生的光电子的初动能有大有小,选项C错误;D.在光电效应中,金属逸出功是指金属表面电子逸出所需的最小能量,所以当金属内电子吸收光子的能量大于该金属的逸出功时,不一定能成为光电子,故D错误。故选B。2.【答案】C【详解】由
图像可知,两列波波长均为λ=0.4m,周期T==2s,所以波速均为v0=0.2m/s,由波的传播方向根据波形平移法可判断出质点的振动方向,两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播,则根据波形平移法可知质点P、Q均沿y轴负方向运动,故A错误;根据波形平移法可判断出t=0时刻,x=0.1m处的质
点处于负的最大位移处,瞬时速度为零,故B错误;两列波传到M的时间为34T,当t=1.5s时,两列波都恰好传到质点M,在t=4.5s时刻,t=1.5s+T,此时M已经振动一个半周期,结合叠加原则,可知t=4.5s时
M点处于平衡位置向y轴正方向运动,故C正确.依据叠加原则,M点开始振动后最大位移为4cm和-4cm,周期仍为2s的简谐运动,故D错误。3.【答案】A【详解】A.在轨道Ⅰ中分布的三颗卫星恰好实现赤道上所有地区通信,可知轨道Ⅰ
中卫星轨道半径为r1=2R,同步卫星轨道半径r2=7R,根据开普勒第三定律可知���2���12=7���2���3解得该卫星在I轨道上运行的周期为���1=21449���故A正确;B.在轨道Ⅱ上的周期为T′,由开普勒第三定律得���'=(
���1+���22)3���23���=(���1+���2)2���2���1+���22���2���由A到B时间为T的一半。故B错误;{#{QQABQYQEggCgQBJAAAhCQw3KCAAQkAGCCCoOABAEIAAAiQNABCA=}#}2C.在
空间同一点环绕卫星具有相同的加速度,故C错误D.卫星从Ⅱ轨道的b点变轨到Ⅲ轨道需要加速实现,所以喷气方向和运动方向相反。故D错误。故选A。4.【答案】B【详解】AB.A、B均处于静止状态,对B,根据平衡条件可得BTmg对A,设绳子间的夹角为,根据平衡条件可得A2cos2Tmg可知拉力
T和绳子间夹角均保持不变,故A错误,B正确;CD.若将轻绳Q端固定在竖直圆环上,则悬点a到b移动的过程中,悬点之间的水平距离变小,绳间夹角逐渐减小,绳中拉力逐渐减小。故CD错误。故选B。5.【答案】B【详解】A.电压互感器起降压作用,电流互感器起减小电流作用,A不符合
题意;B.电压互感器原线圈两端电压电流互感器原线圈中的电流对于理想变压器,线路输送电功率B符合题意;C.仅将滑片Q下移,相当于增加了升压变压器副线圈的匝数2n,根据理想变压器的规律2211nUUn升压变压器副线圈两端的电压
增大;降压变压器原线圈两端电压3U增大,副线圈两端电压4U增大,通过负载的电流44UIR又用户数不变,即负载总电阻R不变,则4I增大,降压变压器原线圈中的电流4343nIIn,匝数比不变,3I增大,根据23ΔPIr,则输电线上损耗功率增
大,C不符合题意;D.仅增加用户数,即负载总电阻R减小,若降压变压器副线圈两端电压4U不变,则通过副线圈的电流44UIR增大,降压变压器原线圈中的电流增大,输电线上的电压损失3ΔUIr增大;原线圈两端电压32ΔUUU减小,根据443
3nUUn可知,当3U减小时,减小3n可以使4U不变,所以要将降压变压器的滑片P上移,D不符合题意。故选B。6.答案:D【详解】C、D两点场强大小相同,但是方向不同,A错误C、D上各点到A、B两点的距离不同,根据qkr,B错误由M点沿MC
移动到C点,其所受电场力先增大后减小,C错误由B点沿BA移动到M点,电势一直降低,因为试探电荷是负电荷,试探电荷的电势能一直增大,故D正确。{#{QQABQYQEggCgQBJAAAhCQw3KCAAQkAGCCCoOABAEIAAAiQNABCA=}#}37.【答案】B【详
解】电阻R2断路,外电路电阻增大,外电路分得的电压增大,内电路分得的电压减小,干路中电流减小,R3所在电路电流增大,R1所在电路电流减小,所以灯泡A变暗,A错误。R2断开前,灯泡A的功率为2.88W,灯泡B的
功率为1.44W,R2断开后,灯泡A的功率为2W,灯泡B的功率为4W,灯泡A和灯泡B的功率之和变大,B正确。因为灯泡A和B电压之和增大,灯泡A两端电压减小,则灯泡B两端电压增大,并且灯泡B两端电压变化的值大于灯泡A两端电压变化的值,C错误。由于R3两端电压变大,故R
3消耗功率变大,D错误。故选择B.8.【答案】C【详解】子弹射入木块的一瞬间子弹与木块A组成的系统动量量守恒,即,求得,子弹动量的变化量,选项A错误;木块A的动能增加量为,选项B错误;当弹簧第一次压缩到最短
时木块B的动量大小最大,由,求得,木块B的动量大小最大值为,选项C正确;弹簧第一次压缩到最短的过程中,弹簧具有的最大弹性势能为,选项D错误。9.【答案】ABD【详解】由观察到沿x轴负方向射出的粒子恰好打在薄金属板的上端,可知粒子做圆周运动的半径为1m,结合mvrqB,可知磁感应强度为B=
1T,打在P左侧下端的粒子在磁场中偏转的角度是60°,此时运动时间最短,如图1所示,可得:被薄金属板接收的粒子在磁场运动的最短时间(被P左侧接收到的粒子在磁场中运动的最短时间)06min060121103606mtTsqB被P左侧接收到
的粒子在磁场中运动最长时间粒子轨迹对应的圆心角为90°,此时粒子运动时间062090121.5103604mtTsqB被P右侧接收到的粒子在磁场中运动最短时间粒子轨迹对应的圆心角为270°,此时粒子运动时
间{#{QQABQYQEggCgQBJAAAhCQw3KCAAQkAGCCCoOABAEIAAAiQNABCA=}#}40630270324.5103604mtTsqB打在P右侧下端的粒子在磁场
中运动的时间最长,此时粒子轨迹对应的圆心角为300°,如图2所示,最长时间06max0300525103606mtTsqB,粒子能被P接收时,粒子在磁场中运动时间应满足,min2ttt,或3maxttt,故选ABD
。10.【答案】BC【详解】AB.要使得三个滑块之间相对静止,则有大滑块与两小滑块的总加速度相等,对三个滑块整体利用牛顿第二定律有���−������+2������+���=���+2���������对大滑块上的小滑块A,设绳上的张力为TF,由牛顿第二定律有������−��
�=���������其中���=������(���+���)对大滑块右边的小滑块,则有������=(���(���+���)2+(���������)2联立以上式子,代入数据求得:���=60���、FT=15N
,故A错误,B正确;C.剪断绳后,A相对于M发生相对滑动,���������+���=���������',有������'=6������2,故A物体此时加速度大小为210������2,故C正确;D.剪断细线后B做斜抛运动,故D错误.故选BC。二、实验题(本题共2
小题,共18分)11、(8分)【答案】(1)C(2分)(2)021gxyy(2分)012021()2()xyyxyy或02012132()xyxyyy或02121(3)2()xyyyy(2分)212121()8()yyyyy或22112221968()yyyyy
y或21221(3)8()yyyy(2分)12、(10分)【答案】(1)0.30(1分)(答0.3不得分)(2)(1分){#{QQABQYQEggCgQBJAAAhCQw3KCAAQkAGCCCoOABAEIAAA
iQNABCA=}#}5(3)2.98(2分)5.96(2分)1.49(2分)无误差(2分)【详解】根据闭合电路的欧姆定律,当单刀双掷开关接1时,,化简得,当单刀双掷开关接2时,,而,化简得,据此,可知,E=2.98V,,,,解得r=5.96Ω,RA=1.49
Ω,RV=1770.13Ω,电路考虑到了电压表的分流作用,所以测量无误差。三、解答题(本题共3小题,13题10分,14题14分,15题16分,共40分)13.(10分)【答案】(1)������'=���������(4分)(2)������=�������
�����(���������+���������)���������������(6分)【详解】(1)温度升高,容器气体做等容变化���1���1=���1'2���1……………………………………………………………………(2分)���1'=2���1……………………
………………………………………………(2分)(2)质量m的重物安全落地时重心下降h,根据能量守恒和理想气体内能与温度关系有:���������=������ℎ…………………………………………………………(2分)对于容器气体,根据
理想气体状态方程:���1���1���1=���2���2���1+������…………………………………………………………(2分)可得:���2=���1���1(������1+������ℎ)������2���1………………………………………………………(2分)14.(14分)【答案】
(1)������=������������(6分)(2)���=������������������m(8分)【详解】(1)设物体在B点的速度为������,由于物体恰好经过B点则:������=���������2���……………………………………………………………………
……(1分)故������=2������…………………………………………………………………………(1分)由B到C做平抛运动,竖直方向有2122Rgt…………………………………………………………………………(1分)水平方向有���������=���������……
…………………………………………………………………(1分)物体在从C点到B点过程中,根据动能定理:−2���������=12���������2−12������02…………………(1分)可得���0=25������,���������=0.8���;…………
……………………………………………(1分)(2)受力分析知物体所受合外力为���1=������,设物体脱离轨道时在半圆轨道D点,OD与竖直方向的夹角为���,物体在从C点到D点过程中,根据动能定理:{#{QQABQYQEggCgQBJAAAh
CQw3KCAAQkAGCCCoOABAEIAAAiQNABCA=}#}6−������(���������+���������������)=12���������2−12������02……………………………………………………(2分)在D点的受力由牛顿第二定律得�����������
�������=���������2���……………………………………………………………………(2分)之后物体做斜抛运动,物体水平方向的最大距离为:���3=(������������������)22���………………
…(2分)则物体距C的水平距离为���=���������+���������������+���3=134135m……………………………………………………(2分)15.(16分)【答案】(1)4m/s2、56W(4分)(2)10C(6分)
(3)35.2m(6分)【解析](1)F作用在金属棒上的一瞬间,金属棒的加速度最大,根据牛顿第二定律有F-mgsinθ-μmgcosθ=mam…………………………………………………………(1分)解得a
m=4m/s2…………………………………………………………………(1分)当金属棒匀速运动时,拉力F的功率最大,由力的平衡得F-mgsinθ-μmgcosθ-=0……………………………………………………………(1分)解得vm=8m
/s因此拉力的最大功率Pm=Fvm=56W………………………………………………………(1分)(2)当金属棒匀速运动时,改变拉力的大小,使金属棒做匀加速运动,此过程根据牛顿第二定律有F-mgsinθ-μmgc
osθ-=ma1…………………………(2分)得到F=7.5+0.25t则I=…………………………………………………………………………………(1分)解得t=4s…………………………………………………………………………………………(1分)此过程运动的初速度大小为v1=8m/
s金属棒向上运动的距离s=v1t+=40m………………………………………………………………(1分)通过金属棒截面的电量q==10C………………………………………………(1分)(3)若当金属棒匀速运动时
改变拉力的大小,使拉力F的功率恒为75W此后,金属棒做变加速运动,经过3s,金属棒加速度变为零,则P=Fv2………………………………………(1分)根据力的平衡F-mgsinθ-μmgcosθ-=0………………
………………………………………………(1分)解得v2=10m/s……………………………………………………………………………(1分)设此过程金属棒向上运动的距离为x,根据能量守恒有Pt-(mgsinθ+μmgcosθ)x-2Q=…………………………………………………(2分)解得x=35.2
m……………………………………………………………………………(1分){#{QQABQYQEggCgQBJAAAhCQw3KCAAQkAGCCCoOABAEIAAAiQNABCA=}#}