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1、第 1 页 共 8 页 1 非选择题定时训练 4非选择题定时训练 4 (限时：60 分钟) 三、实验题 13(2019云南昆明市 5 月模拟)某同学利用“插针法”测量一长方体玻璃砖的折射率，部 分实验步骤如下： 将一张方格纸固定在木板上，玻璃砖放在方格纸上，如图 1 所示，在纸上画出玻璃砖的两 条边a和a； 在玻璃砖的一侧插上两个大头针P1、P2，然后眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，插 上第三个大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，再插上第四个大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2 的像 请根据该同学的做法按下列要求作答： (1)在图中作出完整光路图和所需的辅助线，并求出该玻璃砖的折射率为
2、_； (2)已知玻璃砖的厚度为d，光在真空中的传播速度为c，则本次实验中光通过玻璃砖所用的 时间为_(不考虑反射) 图 1 答案 (1)光路如图所示 10 2 第 2 页 共 8 页 2 (2) 5 2 d 4c 解析 (1)光路如图所示， 设P1P2与a的交点为O1，P3P4与a的交点为O2， 过O1作a的垂线， 交a于B点，过P1作a的平行线，与过O1的垂线交于A点； 在P1O1A中，设P1O1A1，则 sin1 AP1 P1O1 2 2 在O1O2B中，设O2O1B2，则 sin2 BO2 O1O2 5 5 由折射定律得，n. sin1 sin2 10 2 (2)光在玻璃砖中的速度v c
3、 c n 10 5 光在玻璃砖中通过的路程sO1O2 O1O2d d cos2 5 2 光通过玻璃砖所用时间t . s v 5 2 d 4c 14(2019河北省中原名校联盟下学期联考)实验台上备有下列器材： 第 3 页 共 8 页 3 A电流表(量程 500A，内阻约为 300)； B电流表(量程 100A.内阻约为 1k)； C电压表(量程 15V，内阻约 100k)； D电压表(量程 6V，内阻约 6k)； E直流电源(15V，允许最大电流 1A)； F滑动变阻器(最大阻值 100，额定功率 1kW) G电键和导线若干 某同学用供选器材设计了测一个阻值约 30k 电阻的实验， 电路如图
4、2 所示(电路还没有完全 接好) (1)实验中所用的电流表应选_，电压表应选_(填器材前的字母) (2)请用笔画线代替导线将尚未连接好的电压表连入下图的电路中 图 2 (3)开关闭合前，滑动变阻器触头P应置于_(填“a”或“b”)处 (4)正确连接电路后， 无论如何调节滑动变阻器的滑片， 电压表和电流表示数均不能取到较小 值，其原因可能是导线_(填图中导线代号)没有连接好 答案 (1)A C (2) (3)b (4) 第 4 页 共 8 页 4 解析 (1)待测电阻Rx的阻值约为 30k，直流电源电动势为 15V，经粗略计算电路中的最大 电流约为Imax 500A，所以电流表选择 A； 由于电
5、压表 D 的量程不足，所以电压表选择 C. E R (2)在题图所示电路中， 电流表内阻为 300， 电压表内阻为 100k， 由串、 并联电路规律得， 电流表的分压作用小于电压表的分流作用，故电流表应采用内接的方法，实物连线如图所示 ： (3)实验前，分压电路的电压应该是 0，故滑动变阻器的滑动触头P应置于b端 (4)实验中无论如何调节滑动变阻器的滑片， 电压表和电流表示数均不能取到较小值， 是由于 滑动变阻器接成限流式，因此是导线没有连接好 四、计算题 15.(2019云南昆明市 5 月模拟)2018 年 10 月 23 日，港珠澳大桥开通，这是建筑史上里程 最长、投资最多、施工难度最大的
6、跨海大桥如图 3 所示的水平路段由一段半径为 48m 的圆 弧形弯道和直道组成 现有一总质量为 2.0103kg、 额定功率为 90kW 的测试汽车通过该路段， 汽车可视为质点，取重力加速度g10m/s2. 图 3 (1)若汽车通过弯道时做匀速圆周运动， 路面对轮胎的径向最大静摩擦力是车重的 1.2 倍， 求 该汽车安全通过此弯道的最大速度； (2)若汽车在t0 时刻由静止开始沿直道做加速度大小为 3m/s2的匀加速运动，在该路段行 驶时受到的阻力为车重的 0.15 倍，求该汽车匀加速运动的时间及 3s 末的瞬时功率 答案 (1)24m/s (2)s 81kW 10 3 第 5 页 共 8 页
7、 5 解析 (1)径向最大静摩擦力提供向心力，汽车以vm运动Ff 径向mv m2 r 据题意Ff 径向1.2mg 代入数据解得：vm24m/s (2)汽车在匀加速运动过程中：FFfma 当功率达到额定功率时，P额Fv1，v1at1 代入数据解得：t1s， 10 3 t3st1，故 03s 内汽车一直在做匀加速运动，有：vat，PFv 则 3s 末发动机功率为：P81kW 16(2019河南省顶级名校第四次联测)如图 4 所示，竖直平面xOy，其x轴水平，在整个 平面内存在沿x轴正方向的匀强电场E，在第三象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应 强度大小为B0.2T现有一比荷为 25C/kg 的带
8、电微粒，从第三象限内某点以速度v0向 q m 坐标原点O做直线运动，v0与x轴之间的夹角为45，取重力加速度g10 m/s2.求： 图 4 (1)微粒的电性及速度v0的大小； (2)带电微粒在第一象限内运动时所到达的最高点的坐标 答案 (1)正电 2m/s (2)(0.6m,0.2m)2 解析 (1)带电微粒在第三象限内做直线运动，受到重力、电场力和洛伦兹力三个力的作用， 并且合力为零，即微粒做匀速直线运动，所以微粒受到的洛伦兹力垂直于速度方向斜向左上 方，由左手定则可判断微粒带正电； 对带电微粒受力分析，如图所示，根据平衡条件可得：Bqv0mg2 第 6 页 共 8 页 6 解得：v02m/
9、s；2 (2)带电微粒进入第一象限后做曲线运动，设最高点为M，从O到M所用的时间为t，则将微 粒从O到M的运动分解为沿x轴方向上的匀加速直线运动和沿y轴方向上的匀减速直线运动 y轴方向上：0v0sin45gt yt v0sin45 2 x轴方向上：qEmgtan45max xv0cos45taxt2 1 2 解得x0.6m，y0.2m. 即带电微粒在第一象限内运动时所达到的最高点的坐标为(0.6m,0.2m) 17.(2019广西钦州市4月综测)如图5， 为某碰撞模拟实验简图 在水平地面上固定倾角为 的足够长的光滑斜面， 中间带孔的槽固定在斜面上 一轻直杆平行于斜面， 一端与轻弹簧相连， 另一
10、端穿在槽中，直杆与槽间的最大静摩擦力为Ff2mgsin.现将直杆用销钉固定一质 量为m的滑块从距离弹簧上端L处由静止释放，其下滑过程中的最大速度vm.已3gLsin 知弹簧的劲度系数k，弹簧的弹性势能与其形变量的平方成正比滑动摩擦力可认 mgsin L 为等于最大静摩擦力，弹簧始终在弹性限度内且不会碰到槽当地重力加速度为g. 图 5 (1)求滑块下滑速度为vm时弹簧的弹性势能Ep； (2)若取下销钉，使滑块仍从原位置由静止释放，求直杆下滑的最大距离s； 并分析说明滑块 此后是否能与弹簧分离， 若能， 请求出滑块与弹簧分离时的速度大小v； 若不能， 请说明理由 第 7 页 共 8 页 7 (3)
11、若取下销钉，使滑块从距离弹簧上端 2L处由静止释放，请分析说明滑块此后是否能与弹 簧分离，若能，请求出滑块与弹簧分离时的速度大小v；若不能，请说明理由 答案 (1)mgLsin (2)滑块不能与弹簧分离 1 2 (3)仍然不能分离，理由见解析 解析 (1)设滑块达到最大速度vm时弹簧形变量为x，则有：mgsinkx 解得xL 此过程系统机械能守恒，有mg(Lx)sinmvEp 1 2 m2 代入相关数据可得EpmgLsin； 1 2 (2)当弹力大小等于Ff时直杆开始滑动，设此时弹簧形变量为x，则有 2mgsinkx 可得x2L 依题意有Ep4Ep 设此时滑块速度为v1，则根据机械能守恒定律有：mg(Lx)sinmvEp 1 2 12 之后滑块与直杆将一起做匀减速运动，直至速度减为零根据动能定理有： mgssinFfs0mv 1 2 12 联立以上各式可得sL 此后直杆保持静止假设滑块能与弹簧分离，即滑块还需向上运动 2L的距离根据机械能守 恒定律有：Ep2mgLsinmv2 1 2 联立可得v0 可见，此后滑块将继续下滑，来回做往复运动 综上，滑块此后不能与弹簧分离 (3)若滑块从距离弹簧 2L处由静止释放，根据(2)中的分析可知，直杆下滑的距离将增加， 第 8 页 共 8 页 8 但Ep保持不变，因而滑块仍然不能与弹簧分离