高中物理动量守恒研究动量定理安全气囊素材鲁科选修.docx
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高中物理动量守恒研究动量定理安全气囊素材鲁科选修
安全气囊
安全气囊,设置在车内前方(正副驾驶位),侧方(车内前排和后排)和车顶三个方向。
装有安全气囊系统的容器外部都印有SupplementalInflatableRestraintSystem,简称SRS)的字样,直译成中文为“辅助可充气约束系统”。
安全气囊由三部分组成;首先是气囊自身,它由薄薄的尼龙纤维制成,折叠在方向盘或仪表盘中;然后是告知气囊充气的传感器,传感器可检测到相当于以16-24公里/小时的速度撞击墙壁的冲撞力;最后是充气系统,安全气囊实际上由与固体火箭助推器类似的系统进行充气,叠氮化钠(NaN3)和硝酸钾(KNO3)迅速发生反应,生成大量的热氮气,此气体将为气囊充气,气囊在膨胀时将冲出方向盘或仪表盘。
安全气囊
安全气囊是安全气囊系统一个辅助保护设备,它是用带橡胶衬里的特种织物尼龙制成,工作时用无害的氮气填充。
在发生碰撞时,安全气囊充气大约需要0.03秒。
非常快的充气速度对确保当乘客的身体被安全带束缚不动而头部仍然向前行进时,安全气囊能及时到位。
在头部碰到安全气囊时,安全气囊通过气囊表面的气孔开始排气。
气体的排出有一定的速率,确保让人的身体部位缓慢地减速。
由于安全气囊弹开充气的速度可高达320公里/小时,碰撞时如果人的乘坐姿势不正确,将给人带来严重的伤害。
高考理综物理模拟试卷
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题
1.如图所示,一颗人造卫星原来在椭圆轨道1上绕地球运动,近地点Q到地心O的距离为a远地点P到地心O的距离为b,在P点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动,已知地球半径
为R,地球表面重力加速度为g。
则
A.卫星在轨道1上运动经过Q点时,速率为
B.卫星在轨道1上运动经过P点时,速率大于
C.卫星在轨道2上运动经过P点时,速率大于
D.卫星在轨道2上运动经过P点时,加速度大小为
2.以下有关近代物理的内容叙述正确的是
A.放射性元素在发生
衰变时2个中子和2个质子结合为一个
粒子,设中子、质子和
粒子的质量分别为
,则
B.在关于物质波的表达式
和
中,能量
和动量
是描述物质的波动性的重要物理量,波长
和频率
是描述物质的粒子性的典型物理量
C.在原子核发生衰变后,新核往往处于不稳定的高能级状态,会自发地向低能级跃迁
D.重核的裂变过程质量增大,轻核的聚变过程有质量亏损
3.如图所示是两个理想单摆的振动图象,纵轴表示摆球偏离平衡位置的位移,以向右为正方向。
下列说法中正确的是___________(填入正确选项前的字母。
选对1个给2分,选对2个给4分,选对3个给5分,每选错一个扣3分,得分为0分)
A.同一摆球在运动过程中前后两次经过轨迹上的同一点,加速度是相同的
B.甲、乙两个摆的频率之比为1︰2
C.甲、乙两个摆的摆长之比为1︰2;
D.从t=0时起,乙第一次到达右方最大位移处时,甲位于平衡位置,速度方向向左
E.t=2s时,甲摆的重力势能最小,乙摆的动能为零;
4.如图所示为一种获得高能粒子的装置----环形加速器,环形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,质量为m、电荷量为+q的粒子在环中做半径为R的圆周运动,A、B为两块中心开有小孔的极板,原来电势都为零,每当粒子飞经A板时,A板电势升高为+U,B板电势仍保持为零,粒子在两极板间的电场中加速,每当粒子离开电场区域时,A板电势又降为零,粒子在电场一次次加速下动能不断增大,而在环形区域内绕半径不变(设极板间距远小于R),粒子重力不计,下列关于环形加速器的说法中正确的是
A.加速器对带正电粒子顺时针加速,对待负电粒子加速需要升高B板电势
B.电势U越高,粒子最终的速度就越大
C.环形区域内的磁感应强度大小
与加速次数n之间的关系为
D.粒子每次绕行一圈所需的时间
与加速次数n之间的关系为
5.液晶显示器是一种采取液晶为材料的显示器,由于机身薄,省电,辐射低等优点深受用户的青睐,下列关于液晶说法正确的是
A.液晶都是人工合成的,天然的液晶并不存在
B.液晶既有液体的流动性,又由光学的各项同性
C.当某些液晶中渗入少量多色性染料后,在不同的电场强度下,它对不同颜色的光的吸收强度不一样,这样就能显示各种颜色
D.液晶的结构与液体的结构相同
6.用传感器测量一物体的重力时,发现在赤道测得的读数与其在北极的读数相差大约3‰.如图所示,如果认为地球是一个质量分布均匀的标准球体,下列说法正确的是()
A.在北极处物体的向心力为万有引力的3‰
B.在北极处物体的重力为万有引力的3‰
C.在赤道处物体的向心力为万有引力的3‰
D.在赤道处物体的重力为万有引力的3‰
二、多项选择题
7.图甲为一直角三角形劈,倾角∠abc=37°,ab长为2L,p为ab的中点,小物块从a点由静止释放沿ab滑到b时速度恰好为零,小物块与ap、pb两段斜面之间的动摩擦因数分别为μ1和μ2。
现将劈顺时针旋转90°(如图乙所示),小物块从b由静止释放,已知sin37°=0.6,c0s37°=0.8,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,则下列说法正确的是
A.图甲中小物块通过ap、pb段克服摩擦力所做的功之比为l:
l
B.μ1+μ2=1.5
C.图乙中小物块可能静止在b处
D.图乙中小物块滑到a处时的速度大小为
8.如图所示,双星系统由质量不相等的两颗恒星组成,质量分别是M、m(M>m),他们围绕共同的圆心O做匀速圆周运动。
从地球A看过去,双星运动的平面与AO垂直,AO距离恒为L。
观测发现质量较大的恒星M做圆周运动的周期为T,运动范围的最大张角为△θ(单位是弧度)。
已知引力常量为G,△θ很小,可认为sin△θ=tan△θ=△θ,忽略其他星体对双星系统的作用力。
则()
A.恒星m的角速度大小为
B.恒星m的轨道半径大小为
C.恒星m的线速度大小为
D.两颗恒星的质量m和M满足关系式
9.在下列关于近代物理知识的说法中,正确的是()
A.玻尔理论可以成功解释氢原子的光谱现象
B.氢原子的核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,原子的能量增大
C.γ射线为原子的核外电子电离后形成的电子流
D.元素的半衰期随温度的升高或压强的增大而变小
10.两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示,c时两负电荷连线的中点,d点在正电荷的正上方,c、d到正电荷的距离相等,则()
A.a点的电场强度比b点的大
B.a点的电势比b点的高
C.c点的电场强度比d点的大
D.c点的电势比d点的低
三、实验题
11.某同学用图甲所示的装置验证动量守恒定律。
图中AB为斜槽,BC为水平槽。
(1)下列说法正确的是_______。
A.该实验要求入射小球的质量应大于被碰小球的质量
B.该实验要求入射小球和被碰小球必须是金属材质
C.该实验通过测量入射小球从斜槽上由静止释放的高度h得到小球碰撞前的速度
D.该实验通过测量小球做平抛运动的竖直位移间接得到小球碰撞前后的速度
(2)实验时先使入射小球从斜槽上某一固定位置S多次由静止释放,落到位于水平地面的记录纸上并留下痕迹,从而确定P点的位置;再把被碰小球放在水平槽末端,让入射小球仍从位置S多次由静止释放,跟被碰小球碰撞后,两球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹,从而确定M、N点的位置。
实验中,确定P点位置时多次落点的痕迹如图乙所示,刻度尺的零刻线与O点对齐,则OP=_______cm。
(3)该实验若要验证两小球碰撞前后的动量是否守恒,需要分别测量记录纸上M点距O点的距离LOM、P点距O点的距离LOP、N点距O点的距离LON。
除此之外,还需要测量的物理量是____________,需要验证的关系式为_____________(其中涉及需要测量的物理量请用自己设定的字母表示)。
(4)该实验巧妙运用了平抛运动的规律。
请以平抛运动为例,分析论证当物体所受的合力与初速度方向不在一条直线上时,物体必做曲线运动_______。
12.如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离d=40cm。
电源电动势E=24V,内电阻r=1Ω,电阻R=15Ω。
闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4m/s竖直向上射入板间。
若小球带电量为q=1×10-2C,质量为m=2×10-2kg,不考虑空气阻力。
那么,滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,小球恰能到达A板?
此时,电源的输出功率是多大?
(取g=10m/s2)
四、解答题
13.如图,在xOy平面第一象限有一匀强电场,电场方向平行y轴向下.在第四象限内存在一有界匀强磁场,左边界为y轴,右边界为
的直线.磁场方向垂直纸面向外.一质量为m、带电量为q的正粒子从y轴上P点以初速度v0垂直y轴射入匀强电场,在电场力作用下从x轴上Q点以与x轴正方向45°角进入匀强磁场.已知OQ=l,不计粒子重力.求:
(1)P与O点的距离;
(2)要使粒子能再进入电场,磁感应强度B的范围;
(3)要使粒子能第二次进入磁场,磁感应强度B的范围.
14.如图所示,在匀强电场中有abc三点,ab相距4cm,bc相距10cm,将一个带电荷量为2×10-8C的电荷从a点移到b点时,电场力做功为4×10-6J.将此电荷从b点移到c点时电场力做功为多少?
,a、c间电势差为多少?
【参考答案】
一、单项选择题
题号
1
2
3
4
5
6
答案
D
C
A
C
C
C
二、多项选择题
7.BD
8.BCD
9.AB
10.ACD
三、实验题
11.A39.80入射小球的质量m1和被碰小球的质量m2
见解析
12.8Ω;23W
四、解答题
13.
(1)(0,
)
(2)
(3)
14.
450V
高考理综物理模拟试卷
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题
1.如图所示,两个宽度均为L的匀强磁场垂直于光滑水平桌面,方向相反,磁感应强度大小相等.高为L上底和下底长度分别为L和2L的等腰梯形金属框水平放置,现使其匀速向右穿过磁场区域,速度垂直梯形底边,从图示位置开始x=0,以逆时针方向为电流的正方向,下列四幅图中能够反映线框中电流Ⅰ随金属框向右移动距离x关系的是()
A.
B.
C.
D.
2.如图所示,有两根长均为L,质量均为m的细导体棒a,b,其中a被水平放置在倾角为45°的光滑绝缘斜面上,b被水平固定在斜面的右侧,且。
a、b在同一水平面上保持相互平行。
当两棒通以大小均为I的电流时,a'恰好在斜面上保持静止,重力加速度为g,下列关于b棒在a处产生的磁场的说法中,正确的是()
A.方向一定竖直向下B.方向一定竖直向上
C.大小一定为
D.大小一定为
3.关于速度、速度的变化量、加速度的关系,下列说法中正确的是()
A.物体的加速度增大时,速度一定增大
B.物体的速度变化越大,加速度越大
C.物体的速度变化越快,加速度越大
D.物体的加速度不变,速度也不变
4.如图所示,倾角为θ的斜面体c置于水平地面上,小物块b置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接,连接b的一段细绳与斜面平行。
在a中的沙子缓慢流出的过程中,a、b、c都处于静止状态,下列说法错误的是()
A.b对c的摩擦力可能始终增加B.滑轮对绳的作用力方向始终不变
C.地面对c的支撑力始终变小D.c对地面的摩擦力方向始终向右
5.关于回旋加速器中电场和磁场的作用的叙述,正确的是
A.电场和磁场都对带电粒子起加速作用
B.电场和磁场是交替地对带电粒子做功的
C.只有电场力对带电粒子起加速作用
D.同一带电粒子最终获得的最大动能只与交流电压的大小有关
6.第26届国际计量大会通过“修订国际单位制”决议,正式更新包括国际标准质量单位“千克”在内的4项基本单位。
“千克”由量子力学中普朗克常数为基准进行了重新定义。
请用你学过的知识判断下列质量表达式(其中a、b为无单位常数,f为频率,h为普朗克常数,g为重力加速度,u为速度)可能正确的是()
A.
B.
C.
D.
二、多项选择题
7.如图所示,一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再由状态B变化到状态C,最后由状态C变化到状态A。
气体完成这个循环,内能的变化△U=____,对外做功W=____,气体从外界吸收的热量Q=____。
(用图中已知量表示)
8.如图所示,2019个质量均为m的小球通过完全相同的轻质弹簧(在弹性限度内)相连,在水平拉力F的作用下,一起沿光滑水平面以加速度a向右做匀加速运动,设1和2之间弹簧的弹力为F1—2,2和3间弹簧的弹力为F2—3,2018和2019间弹簧的弹力为F2018—2019,则下列结论正确的是
A.F1—2:
F2—3:
……F2018—2019=1:
2:
3:
……2018
B.从左到右每根弹簧长度之化为1:
2:
3:
……2018
C.如果突然撤去拉力F,撤去F瞬间,第2019个小球的加速度为F/m,N其余每个球的加速度依然为a
D.如果1和2两个球间的弹簧从第1个球处脱落,那么脱落瞬间第1个小球的加速度为0,第2个小球的加速度为2a,其余小球加速度依然为a.
9.如图所示,电源的电动势E=2V,内阻r=2Ω,两个定值电阻阻值均为8Ω,平行板电容器的电容C=3×10-6F,则()
A.开关断开稳定时两极板间的电压4/3V
B.开关断开稳定时电容器的带电荷量4×10-6C
C.开关接通稳定时两极板间的电压生4/3V
D.开关接通稳定时电容器的带电量4×10-6C
10.下列说法中正确的是
A.一定质量的理想气体体积增大时,其内能一定减少
B.气体的温度降低,某个气体分子热运动的动能可能增加
C.气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的
D.从单一热源吸收热量并全部用来对外做功是不可能实现的
E.在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算,会使分子直径计算结果偏大
三、实验题
11.如图所示,厚度不计的薄板A长L=5.0m,质量M=3.0kg,放在水平桌面上.在A上距其左端s=2.4m处放一物体B(大小不计),其质量m=2.0kg,已知A、B间的动摩擦因数μ1=0.1,A与桌面间的动摩擦因数μ2=0.2,原来系统静止.(设桌面足够长,g=10m/s2)求:
(1)要把薄板从物体下面抽出,所加的水平外力至少是多少?
(2)若加的水平力F=18.0N,则该力至少作用多长时间才能把薄板抽出?
12.如图所示,传送带与水平面的夹角θ=30°,正以恒定的速度v=2.5m/s顺时针转动,现在其底端A轻放一货物(可视为质点),货物与传送带间的动摩擦因数μ=
,经过t=2s,传送带突然被卡住而立即停止转动,由于惯性,货物继续沿传送带向上运动,并刚好到达传送带顶端B.求传送带底端A与顶端B的距离.(g取10m/s2)
四、解答题
13.跳伞运动员做低空跳伞表演,他在离地面224m高处,由静止开始在竖直方向做自由落体运动。
一段时间后,立即打开降落伞,以12.5m/s2的加速度匀减速下降,为了运动员的安全,要求运动员落地速度最大不得超过5m/s。
(g取10m/s2)
(1)求运动员展开伞时,离地面高度至少为多少?
着地时相当于从多高处自由落下?
(2)求运动员在空中的最短时间是多少?
14.空间中存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,一带电量为+q、质量为m的粒子,在P点以某一初速开始运动,初速方向在图中纸面内如图中P点箭头所示。
该粒子运动到图中Q点时速度方向与P点时速度方向垂直,如图中Q点箭头所示。
已知P、Q间的距离为L。
若保持粒子在P点时的速度不变,而将匀强磁场换成匀强电场,电场方向与纸面平行且与粒子在P点时速度方向垂直,在此电场作用下粒子也由P点运动到Q点。
不计重力。
求:
(1)电场强度的大小。
(2)两种情况中粒子由P运动到Q点所经历的时间之比。
【参考答案】
一、单项选择题
题号
1
2
3
4
5
6
答案
C
C
C
C
C
B
二、多项选择题
7.
8.AD
9.CD
10.BCE
三、实验题
11.
(1)15.0N
(2)2.0s
12.4m
四、解答题
13.
(1)99m;1.25m;
(2)8.6s
14.
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