2024学年高三上学期12月联考物理试卷(解析版).pdf

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示(3)[5]根据上述图像可知,温度越高,R的阻值越小,通过电路的电流越大,两个档位中的温度最大值分T别对应40℃和100℃,对应阻值分别为1kΩ和200Ω,测量烧水壶内的水温选择最大温度100℃,热敏电阻R的阻值较小,回路电流较大,应选择大量程的电流表,则应该将开关S打到c位置。,质量m=60g、底部横截面积为S=10cm2的圆柱形容器倒置在水中,容器壁厚度不计,当温度为t=27°C时,容器露在水面上的部分长L=6cm。已知大气压强恒为p=×105Pa,重力加速010度为g=10m/s2,水的密度为=×103kg/m3,热力学温度与摄氏温度间的关系为T=t+273K,容器外部的水面高度保持不变。(1)温度为t=27°C时,求容器内外液面的高度差?h;0(2)若温度缓慢上升至77°C,求温度上升前后容器露出水面部分的高度变化?H。【答案】(1);(2)【解析】【详解】(1)对容器受力分析,有第13页/共18页:..mg+pS=pS0解得=×105Pa又p=p+ρg?h0解得?=h6cm=(2)容器内封闭气体做等压变化,由盖—吕萨克定律可得VV1=2TT12其中=VS(L+?h)11T=(27+273)K=300K1=VS(L+?h)22T=(77+273)K=350K2解得L=?H=L?L21解得?H=,月饼可以通过排盘器整齐地摆盘,再进入烘焙设备。将排盘过程简化为如图乙所示的模型,开始时排盘器静止在盘子上方,排盘器上表面距离盘子的高度h=,排盘器右端与盘子右端相距x=,月饼向右运动,当月饼与排盘器右端相距x=1m时,月饼的速度v=2m/s,排120盘器立刻以a=2m/s2的加速度向左做匀加速运动。已知月饼与排盘器间的动摩擦因数μ=,重力加速度为g=10m/s2,求:(1)从排盘器运动开始计时,经过多长时间月饼将离开排盘器?(2)月饼落入盘子时距离盘子右端的距离x。第14页/共18页:..【答案】(1)t=;(2)x=【解析】【详解】(1)月饼向右做匀减速运动,由牛顿第二定律得μmg=ma'解得=a'μ=g2m/s2经过t时间的位移为1x=vt?a't2饼02排盘器向左做加速运动,经过t时间的位移为1x=at2器2位移满足关系x=x+x2饼器联立解得x==(2)月饼离开排盘器的速度v=v?a't10解得v=1m/s1做平抛运动,水平方向有x=vt'31竖直方向有第15页/共18页:..1h=gt′22月饼落入盘子时距离盘子右端的距离x=x+x?x1器3解得x=,将一个可视为质点、质量m=、电荷量q=,小19球恰好从A点沿切线方向进入圆心角为90°、半径R=m的一段固定的光滑绝缘圆弧轨道,圆弧上A、20C、D三点所对应半径和竖直线的夹角如图所示。圆弧轨道所在的区域II存在水平向左的匀强电场,小球经过C点(β=45°)时对轨道的压力最大。最后小球从D点(γ=30°)滑出轨道进入磁感应强度大小πB=T、方向竖直向上的匀强磁场区域III,小球落在区域III内水平面上的E点(图中未画出)。=,D点与区域III内水平面的高度差为h=,重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力,求:(1)小球水平抛出时的初速度v;0(2)小球从D点滑出时的速度大小;(3)若将区域III的磁感应强度增大为原来的两倍,带电小球将落在区域III水平面上的F点,求E、F两点之间的距离(结果保留三位有效数字)。【答案】(1)5m/s;(2)9m/s;(3)【解析】【详解】(1)小球水平抛出后做平抛运动,恰好可以沿切线方向进入圆弧轨道,则在A点有vtanα=Ayv0小球在竖直方向做自由落体运动,则有v2=2gHAy解得第16页/共18页:..=v=2gH53m/s,v=5m/sAy0(2)小球沿着区域II内的圆弧轨道滑行,受到轨道支持力、重力和电场力,当小球受到重力和电场力合力方向与支持力方向相反时,小球对轨道的压力最大,则有Eqmgtanβ=,=E=10N/Cmgq小球在A点时的速度v=v=010m/sAcosα小球从A点到D点,只有重力和电场力做功,由动能定理有11mgR(cosγ?cosα)?EqR(sinα+sinγ)=mv2?mv22D2A解得v=9m/sD(3)小球斜抛进入区域III,竖直方向受到重力作用,在竖直方向做初速度不为0的竖直上抛运动,竖直方向速度=vv==vv=?h=vt?gt2Dy2解得小球在竖直方向的运动时间t=,则有mv2qvB==Dxm1qBπ周期为第17页/共18页:..2πm=T=,小球落地时,在水平面内刚好旋转四分之一个周期,同理,=r=Dxm,=T==2t2作出俯视图如图所示根据俯视图的几何关系,=r=≈