2020年高考物理考前冲刺 考前天天练 四（含答案解析）.doc

2020年高考物理考前冲刺 考前天天练 四如图所示，质量为m的物体，放在一固定斜面上，当斜面倾角为30时恰能沿斜面匀速下滑对物体施加一大小为F的水平向右恒力，物体可沿斜面匀速向上滑行设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当斜面倾角增大并超过某一临界角0时，不论水平恒力F多大，都不能使物体沿斜面向上滑行，求：(1)物体与斜面间的动摩擦因数(2)这一临界角0的大小如图所示,内壁光滑的弯曲钢管固定在天花板上,一根结实的细绳穿过钢管,两端分别拴着小球A和B。小球A和B的质量之比mAmB=12。当小球A在水平面内做匀速圆周运动时,小球A到管口的绳长为l,此时小球B恰好处于平衡状态。管子的内径粗细不计,重力加速度为g。试求:(1)拴着小球A的细绳与竖直方向的夹角;(2)小球A转动的周期。如图所示,粗糙斜面的倾角=37,半径r=0.5 m的圆形区域内存在着垂直于斜面向下的匀强磁场。一个匝数n=10的刚性正方形线框abcd通过松弛的柔软导线与一个额定功率P=1.25 W的小灯泡L相连,圆形磁场的一条直径恰好过线框bc边。已知线框质量m=2 kg,总电阻R0=1.25 ,边长l2r,与斜面间的动摩擦因数=0.5。从t=0时起,磁场的磁感应强度按B=2-2t(T)的规律变化。开始时线框静止在斜面上,在线框运动前,灯泡始终正常发光。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8。求:(1)线框不动时,回路中的感应电动势E;(2)小灯泡正常发光时的电阻R;(3)线框保持不动的时间内,小灯泡产生的热量Q。如图所示，在坐标原点O处有一波源S，它沿y轴做频率为50 Hz，振幅为2 cm 的简谐振动，形成的波可沿x轴正、负方向传播，波速为20 cm/s，开始振动时，S恰好通过O点沿y轴正方向运动(1)当S完成第一次全振动时，画出此时的波形图(2)如图，波传到坐标为x1=2.7 cm的M点时，还要经过多长时间才能传到N点？波传到N点时，M点在什么位置？为了验证动量守恒定律(探究碰撞中的不变量)，某同学选取了两个材质相同，体积不等的立方体滑块A和B，按下述步骤进行实验：步骤1：在A、B的相撞面分别装上尼龙拉扣，以便二者相撞以后能够立刻结为整体；步骤2：安装好实验装置如图，铝质轨道槽的左端是倾斜槽，右端是长直水平槽，倾斜槽和水平槽由一小段弧连接，轨道槽被固定在水平桌面上，在轨道槽的侧面与轨道等高且适当远处装一台数码频闪照相机；步骤3：让滑块B静置于水平槽的某处，滑块A从斜槽某处由静止释放，同时开始频闪拍摄，直到A、B停止运动，得到一幅多次曝光的数码照片；步骤4：多次重复步骤3，得到多幅照片，挑出其中最理想的一幅，打印出来，将刻度尺紧靠照片放置，如图所示(1)由图分析可知，滑块A与滑块B碰撞发生的位置_在P5、P6之间在P6处在P6、P7之间(2)为了探究碰撞中动量是否守恒，需要直接测量或读取的物理量是_A、B两个滑块的质量m1和m2滑块A释放时距桌面的高度频闪照相的周期照片尺寸和实际尺寸的比例照片上测得的x45、x56和x67、x78照片上测得的x34、x45、x56和x67、x78、x89滑块与桌面间的动摩擦因数写出验证动量守恒的表达式_(3)请你写出一条有利于提高实验准确度或改进实验原理的建议：_.答案解析解：(1)对物体受力分析，由平衡条件得：mgsin 30mgcos 30=0解得：=tan 30=(2)设斜面倾角为时，受力情况如图所示：由平衡条件得：Fcos =mgsin FfFN=mgcos Fsin Ff=FN解得：F=当cos sin =0，即cot =时，F，即“不论水平恒力F多大，都不能使物体沿斜面向上滑行”，此时，临界角0=60.解：(1)设细绳的拉力为F,小球B处于平衡状态有F=mBg,在竖直方向上,小球A处于平衡状态,有Fcos=mAg,解得cos=mAmB=12,所以拴着小球A的细绳与竖直方向的夹角=60。(2)对于小球A,细绳拉力的水平分量提供圆周运动的向心力,有Fsin=mAv2r,由r=lsin解得小球A的线速度为v=32gl,又T=2rv,则小球A转动的周期T=2lg。解：(1)由法拉第电磁感应定律有E=nt=nBt12r2=102120.52V=2.5V。(2)小灯泡正常发光,有P=I2R由闭合电路欧姆定律有E=I(R0+R)即P=ER0+R2R代入数据解得R=1.25。(3)当线框恰好要运动时,设磁场的磁感应强度大小为B,对线框bc边在磁场中的部分受力分析。安培力F安=nBI2r=nBER0+R2r由共点力的平衡条件有mgsin=F安+Ff=2nBrER0+R+mgcos解得线框刚要运动时,磁场的磁感应强度大小B=0.4T得线框在斜面上可保持静止的时间t=45s小灯泡产生的热量Q=Pt=1.2545J3.14J。解：(1)波形图象如图(2)当波到达M点时，波也已经传到x=2.7 cm的位置还要再经过t=0.01 s才能传到N点当波传播到N点时，M点已经振动了半个周期，故M点正在平衡位置且正在向y轴负向运动答案为：(1)；(2)，m1(x452x56x34)=(m1m2)(2x67x78x89)；(3)将轨道的一端垫起少许，平衡摩擦力，使得滑块碰撞前后都做匀速运动(其他合理答案也可)解析：(1)由题图可得x12=3.00 cm，x23=2.80 cm，x34=2.60 cm，x45=2.40 cm，x56=2.20 cm，x67=1.60 cm，x78=1.40 cm，x89=1.20 cm.根据匀变速直线运动的特点可知A、B相撞的位置在P6处(2)为了探究A、B相撞前后动量是否守恒，就要得到碰撞前后的动量，所以要测量A、B两个滑块的质量m1、m2和碰撞前后的速度设照相机拍摄时间间隔为T，则P4处的速度为v4=，P5处的速度为v5=，因为v5=，所以A、B碰撞前在