沖刺2024年高考物理真題重組卷01

沖刺2024年高考※※真題重組卷（（）真題重組卷01（考試時間：90分鐘試卷滿分：100分）一、選擇題Ⅰ（本題共13小題，每小題3分，共39分。每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，不選、多選、錯選均不得分）1．（2023?福建）“祝融號”火星車沿如圖所示路線行駛，在此過程中揭秘了火星烏托邦平原淺表分層結(jié)構(gòu)，該研究成果被列為“2022年度中國科學(xué)十大進(jìn)展”之首?！白Ｈ谔枴睆闹扅c(diǎn)O處出發(fā)，經(jīng)過61天到達(dá)M處，行駛路程為585米；又經(jīng)過23天，到達(dá)N處，行駛路程為304米。已知O、M間和M、N間的直線距離分別約為463米和234米，則火星車（）A．從O處行駛到N處的路程為697米 B．從O處行駛到N處的位移大小為889米 C．從O處行駛到M處的平均速率約為20米/天 D．從M處行駛到N處的平均速度大小約為10米/天【解答】解：A、路程為運(yùn)動軌跡的長度，從O處行駛到N處的路程為s＝585m+304m＝889m，故A錯誤；B、位移大小為始末位置的直線距離，O、M、N近似三者在一條直線上，則位移大小為x＝463m+234m＝697m，故B錯誤；C、從O處行駛到M處的平均速率為v=st=88961+23米D、從M處行駛到N處的平均速度v=xMNt=23423米/天≈故選：D。2．（2023?浙江）如圖所示，水平面上固定兩排平行的半圓柱體，重為G的光滑圓柱體靜置其上，a、b為相切點(diǎn)，∠aOb＝90°，半徑Ob與重力的夾角為37°。已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，則圓柱體受到的支持力Fa、Fb大小為（）A．Fa＝0.6G，F(xiàn)b＝0.4G B．Fa＝0.4G，F(xiàn)b＝0.6G C．Fa＝0.8G，F(xiàn)b＝0.6G D．Fa＝0.6G，F(xiàn)b＝0.8G【解答】解：對圓柱體受力分析，如圖：由幾何關(guān)系得：Fa＝Gsin37°＝0.6GFb＝Gcos37°＝0.8G故ABC錯誤，D正確。故選：D。3．（2023?乙卷）一同學(xué)將排球自O(shè)點(diǎn)墊起，排球豎直向上運(yùn)動，隨后下落回到O點(diǎn)。設(shè)排球在運(yùn)動過程中所受空氣阻力大小和速度大小成正比，則該排球（）A．上升時間等于下落時間 B．被墊起后瞬間的速度最大 C．達(dá)到最高點(diǎn)時加速度為零 D．下落過程中做勻加速運(yùn)動【解答】解：A、排球上升過程，對排球受力分析，排球受到重力和向下的阻力，設(shè)阻力大小為F阻，則F阻＝kv由牛頓第二定律得：mg+F阻＝ma1解得：a1＝g+排球下落過程，對排球受力分析，排球受到重力和向上的阻力，由牛頓第二定律得：mg﹣F阻＝ma2解得：a2＝g-則上升過程的加速度大于下落過程的加速度，上升時間小于下落時間，故A錯誤；B、排球運(yùn)動過程中，阻力一直與運(yùn)動方向相反，一直做負(fù)功，排球的機(jī)械能一直減小，則排球回到出發(fā)點(diǎn)時，速度小于被墊起后瞬間的速度。排球上升過程做減速運(yùn)動，下落過程做加速運(yùn)動，則被墊起后瞬間的速度最大，故B正確；C、達(dá)到最高點(diǎn)時，排球所受阻力為零，排球只受重力，加速度為重力加速度g，故C錯誤；D、由A得，下落過程的加速度為a2＝g-下落過程，v增大，加速度減小，排球做加速度減小的加速運(yùn)動，故D錯誤。故選：B。4．（2023?浙江）在足球運(yùn)動中，足球入網(wǎng)如圖所示，則（）A．踢香蕉球時足球可視為質(zhì)點(diǎn) B．足球在飛行和觸網(wǎng)時慣性不變 C．足球在飛行時受到腳的作用力和重力 D．觸網(wǎng)時足球?qū)W(wǎng)的力大于網(wǎng)對足球的力【解答】解：A、踢香蕉球時，香蕉球產(chǎn)生的原因主要是旋轉(zhuǎn)，因旋轉(zhuǎn)，所以足球的大小和形狀不能忽略，即需要考慮足球的大小和形狀，足球不能看作質(zhì)點(diǎn)，故A錯誤；B、足球的慣性僅與足球的質(zhì)量有關(guān)，與運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)，即在飛行和觸網(wǎng)時足球的慣性不變，故B正確；C、足球在飛行時不受腳的作用力，僅受重力和空氣阻力，故C錯誤；D、觸網(wǎng)時足球?qū)W(wǎng)的力和網(wǎng)對足球的力是一對作用力與反作用力，大小相等方向相反，故D錯誤。故選：B。5．（2023?乙卷）2022年10月，全球眾多天文設(shè)施觀測到迄今最亮伽馬射線暴，其中我國的“慧眼”衛(wèi)星、“極目”空間望遠(yuǎn)鏡等裝置在該事件觀測中作出重要貢獻(xiàn)。由觀測結(jié)果推斷，該伽馬射線暴在1分鐘內(nèi)釋放的能量量級為1048J。假設(shè)釋放的能量來自于物質(zhì)質(zhì)量的減少，則每秒鐘平均減少的質(zhì)量量級為（光速為3×108m/s）（）A．1019kg B．1024kg C．1029kg D．1034kg【解答】解：根據(jù)ΔE＝Δmc2，可得每分鐘平均減少的質(zhì)量量級為Δm=ΔEc2=11min＝60s則每秒鐘平均減少的質(zhì)量量級為Δm′=Δm60=10故ABD錯誤，C正確。故選：C。6．（2023?湖北）在正點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場中有M、N兩點(diǎn)，其電勢分別為φM、φN，電場強(qiáng)度大小分別為EM、EN。下列說法正確的是（）A．若φM＞φN，則M點(diǎn)到電荷Q的距離比N點(diǎn)的遠(yuǎn) B．若EM＜EN，則M點(diǎn)到電荷Q的距離比N點(diǎn)的近 C．若把帶負(fù)電的試探電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場力做正功，則φM＜φN D．若把帶正電的試探電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場力做負(fù)功，則EM＞EN【解答】解：正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中，電場線的方向背離正電荷指向無窮遠(yuǎn)，如圖所示：A、若φM＞φN，根據(jù)沿電場線方向電勢降低可知，M點(diǎn)到點(diǎn)電荷Q的距離比N點(diǎn)的近，故A錯誤；B、若EM＜EN，根據(jù)E=kQr2，可知M點(diǎn)到點(diǎn)電荷Q的距離比NC、若把帶負(fù)電的試探電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場力做正功，則帶負(fù)電的試探電荷的電勢能減小，所處位置的電勢升高，故有：φM＜φN，故C正確；D、若把帶正電的試探電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場力做負(fù)功，說明帶正電的試探電荷靠近Q運(yùn)動，則N點(diǎn)距離點(diǎn)電荷Q近，有：EM＜EN，故D錯誤。故選：C。7．（2023?山東）某節(jié)能儲能輸電網(wǎng)絡(luò)如圖所示，發(fā)電機(jī)的輸出電壓U1＝250V，輸出功率500kW。降壓變壓器的匝數(shù)比n3：n4＝50：1，輸電線總電阻R＝62.5Ω，其余線路電阻不計，用戶端電壓U4＝220V，功率88kW，所有變壓器均為理想變壓器。下列說法正確的是（）A．發(fā)電機(jī)的輸出電流為368A B．輸電線上損失的功率為4.8kW C．輸送給儲能站的功率為408kW D．升壓變壓器的匝數(shù)比n1：n2＝1：44【解答】解：A、發(fā)電機(jī)的輸出電壓U1＝250V，輸出功率P1＝500kW＝5.0×105W，根據(jù)P1＝U1I1可得發(fā)電機(jī)的輸出電流為：I1＝2000A，故A錯誤；B、用戶端電壓U4＝220V，功率P2＝88kW＝8.8×104W，根據(jù)P2＝U4I4可得降壓變壓器線圈中的電流為：I4＝400A根據(jù)I3：I4＝n4：n3可得降壓變壓器原線圈中的電流為：I3＝8A輸電線上損失的功率為：ΔP=I32R＝82×62.5W＝4000W＝4.0kWC、輸送給儲能站的功率為：P儲存＝P1﹣P2﹣ΔP＝500kW﹣88kW﹣4.0kW＝408kW，故C正確；D、升壓變壓器副線圈兩端電壓為U2，根據(jù)功率計算公式可得：P2+ΔP＝U2I3，解得：U2＝11500V升壓變壓器的匝數(shù)比n1：n2＝U1：U2＝250：11500＝1：46，故D錯誤。故選：C。8．（2023?乙卷）一學(xué)生小組在探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象時，進(jìn)行了如下比較實(shí)驗。用圖（a）所示的纏繞方式，將漆包線分別繞在幾何尺寸相同的有機(jī)玻璃管和金屬鋁管上，漆包線的兩端與電流傳感器接通。兩管皆豎直放置，將一很小的強(qiáng)磁體分別從管的上端由靜止釋放，在管內(nèi)下落至管的下端。實(shí)驗中電流傳感器測得的兩管上流過漆包線的電流I隨時間t的變化分別如圖（b）和圖（c）所示，分析可知（）A．圖（c）是用玻璃管獲得的圖像 B．在鋁管中下落，小磁體做勻變速運(yùn)動 C．在玻璃管中下落，小磁體受到的電磁阻力始終保持不變 D．用鋁管時測得的電流第一個峰到最后一個峰的時間間隔比用玻璃管時的短【解答】解：AB、強(qiáng)磁體在鋁管中下落時，鋁管的磁通量變化，鋁管中產(chǎn)生渦流，渦流對強(qiáng)磁體有向上的作用力，由圖（b）可知感應(yīng)電流的峰值保持不變，說明線圈磁通量的變化快慢不變，可得靜止釋放強(qiáng)磁體后，其在重力作用下先加速，很快達(dá)到平衡狀態(tài)，穿過線圈時做勻速直線運(yùn)動；強(qiáng)磁體在玻璃管中下落時，玻璃管是絕緣體，不會產(chǎn)生渦流，強(qiáng)磁體一直做加速運(yùn)動。由圖像得，圖（c）中電流的峰值一直在增大，說明強(qiáng)磁體的速度在增大，故圖（c）是用玻璃管獲得的圖像，故B錯誤，A正確；C、強(qiáng)磁體在玻璃管下落，由圖像（c）得，電流的峰值一直在增大，導(dǎo)線所受安培力增大，強(qiáng)磁體受到的電磁阻力增大，故C錯誤；D、強(qiáng)磁體在鋁管中運(yùn)動時產(chǎn)生的電流峰值比在玻璃管中運(yùn)動時產(chǎn)生的電流峰值小，即在鋁管中運(yùn)動時的速度更小，用鋁管時測得的電流第一個峰到最后一個峰的時間間隔比用玻璃管時的長，故D錯誤。故選：A。9．（2022?浙江）某節(jié)水噴灌系統(tǒng)如圖所示，水以v0＝15m/s的速度水平噴出，每秒噴出水的質(zhì)量為2.0kg。噴出的水是從井下抽取的，噴口離水面的高度保持H＝3.75m不變。水泵由電動機(jī)帶動，電動機(jī)正常工作時，輸入電壓為220V，輸入電流為2.0A。不計電動機(jī)的摩擦損耗，電動機(jī)的輸出功率等于水泵所需要的輸入功率。已知水泵的抽水效率（水泵的輸出功率與輸入功率之比）為75%，忽略水在管道中運(yùn)動的機(jī)械能損失，則（）A．每秒水泵對水做功為75J B．每秒水泵對水做功為225J C．水泵輸入功率為440W D．電動機(jī)線圈的電阻為10Ω【解答】解：AB、水泵的輸出功率P出=解得P出＝300W，即做功為300J，故AB錯誤；C、由水泵的抽水效率關(guān)系75%P入＝P出解得P入＝400W，故C錯誤；D、P內(nèi)＝P總﹣P入＝UI﹣P入又P內(nèi)＝I2R解得R＝10Ω，故D正確。故選：D。10．（2023?浙江）某興趣小組設(shè)計的測量大電流的裝置如圖所示，通有電流I的螺繞環(huán)在霍爾元件處產(chǎn)生的磁場B＝k1I，通有待測電流I'的直導(dǎo)線ab垂直穿過螺繞環(huán)中心，在霍爾元件處產(chǎn)生的磁場B'＝k2I'。調(diào)節(jié)電阻R，當(dāng)電流表示數(shù)為I0時，元件輸出霍爾電壓UH為零，則待測電流I'的方向和大小分別為（）A．a(chǎn)→b，k2C．b→a，k【解答】解：根據(jù)安培定則，螺線管在霍爾元件處的磁場方向豎直向下，要使元件輸出霍爾電壓UH為零，直導(dǎo)線ab在霍爾元件處的磁場方向豎直向上，根據(jù)安培定則，待測電流方向由b→a，元件輸出霍爾電壓UH為零，則霍爾元件處合場強(qiáng)為0，即k1I0＝k2I'，I'=k1k2I故選：D。11．（2023?廣東）如圖（a）所示，太陽系外的一顆行星P繞恒星Q做勻速圓周運(yùn)動。由于P的遮擋，探測器探測到Q的亮度隨時間做如圖（b）所示的周期性變化，該周期與P的公轉(zhuǎn)周期相同。已知Q的質(zhì)量為M，引力常量為G。關(guān)于P的公轉(zhuǎn)，下列說法正確的是（）A．周期為2t1﹣t0 B．半徑為3GM(C．角速度的大小為πtD．加速度的大小為3【解答】解：AC、根據(jù)圖（b）可知，Q的亮度變化的周期為：T＝t1﹣t0則角速度的大小為：ω=故AC錯誤；B、行星P受到的萬有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律可得：GMm解得：r=故B正確；D、行星P的加速度的大小為：a=故D錯誤；故選：B。12．（2022?浙江）風(fēng)力發(fā)電已成為我國實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要途徑之一。如圖所示，風(fēng)力發(fā)電機(jī)是一種將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。某風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)速為9m/s時，輸出電功率為405kW，風(fēng)速在5～10m/s范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)化效率可視為不變。該風(fēng)機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)一周掃過的面積為A，空氣密度為ρ，風(fēng)場風(fēng)速為v，并保持風(fēng)正面吹向葉片。下列說法正確的是（）A．該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出電功率與風(fēng)速成正比 B．單位時間流過面積A的流動空氣動能12ρAv2C．若每天平均有1.0×108kW的風(fēng)能資源，則每天發(fā)電量為2.4×109kW?h D．若風(fēng)場每年有5000h風(fēng)速在6～10m/s范圍內(nèi)，則該發(fā)電機(jī)年發(fā)電量至少為6.0×105kW?h【解答】解：AB、葉片旋轉(zhuǎn)所形成的圓面積為A單位時間內(nèi)流過該圓面積的空氣柱體積為V＝S?vt＝Av×1＝Av空氣柱的質(zhì)量為m＝ρ?V＝ρAv空氣柱的動能為Ek=12ρAv?v2=1設(shè)轉(zhuǎn)化效率為η，轉(zhuǎn)化成的電能為E＝η?Ek=12ηρp1=Et=12ηρC、由B選項可知η=設(shè)每天發(fā)電時間為t每天發(fā)電量約為W＝η?pt＝η×1.0×108kW×24h＝2.4η×109kW?h＜2.4×109kW?h，故C錯誤。D、由題意可知某風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)速為9m/s時，輸出電功率為405kW由p1=Et=ppp1＝120kW若風(fēng)場每年有5000h風(fēng)速在6～10m/s的風(fēng)能資源，則該發(fā)電機(jī)年發(fā)電量至少為E＝p1?t＝120kW×5000h＝6.0×105kW?h，故D正確；故選：D。13．（2023?湖北）如圖所示，楔形玻璃的橫截面POQ的頂角為30°，OP邊上的點(diǎn)光源S到頂點(diǎn)O的距離為d，垂直于OP邊的光線SN在OQ邊的折射角為45°。不考慮多次反射，OQ邊上有光射出部分的長度為（）A．12d B．22d C．d【解答】解：設(shè)光線在OQ界面點(diǎn)的入射角為α，折射角為β，幾何關(guān)系可知α＝30°由于光路可逆，根據(jù)折射定律可得n=光線射出OQ面的臨界條件為發(fā)生全反射，光路圖如圖所示光線在AB兩點(diǎn)發(fā)生全反射，有公式sinC=在AB兩個位置臨界角為45°，AB之間有光線射出，由幾何關(guān)系可知AB＝2AC＝2CS由于∠QOP＝30°，所以2CS＝OS＝d故AB＝d故ABD錯誤，C正確。故選：C。二、選擇題Ⅱ（本題共2小題，每小題3分，共6分。每小題列出的四個備選項中至少有一個是符合題目要求的。全部選對的得3分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分）14．（2023?浙江）有一種新型光電效應(yīng)量子材料，其逸出功為W0。當(dāng)紫外光照射該材料時，只產(chǎn)生動能和動量單一的相干光電子束。用該電子束照射間距為d的雙縫，在與縫相距為L的觀測屏上形成干涉條紋，測得條紋間距為Δx。已知電子質(zhì)量m，普朗克常量為h，光速為c，則（）A．電子的動量pe=hLB．電子的動能Ek=hC．光子的能量E=WD．光子的動量p=【解答】解：A、電子的動量公式為：pe根據(jù)雙縫干涉實(shí)驗的條紋間距公式可得：Δx=λL聯(lián)立解得：pe=hLdΔx，故B、根據(jù)動能和動量的關(guān)系可得：Ek=pC、根據(jù)光電效應(yīng)方程可得：E=h聯(lián)立解得：E=W0+D、光子的能量為：E0＝W0+Ek同時，光子的動量p＝mc光子的能量E0＝mc2p=E聯(lián)立解得：p=W0c故選：AD。15．（2023?山東）如圖所示，沿水平方向做簡諧振動的質(zhì)點(diǎn)，依次通過相距L的A、B兩點(diǎn)。已知質(zhì)點(diǎn)在A點(diǎn)的位移大小為振幅的一半，B點(diǎn)位移大小是A點(diǎn)的3倍，質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過A點(diǎn)時開始計時，t時刻第二次經(jīng)過B點(diǎn)，該振動的振幅和周期可能是（）A．2L3-1，3t B．2L3C．2L3+1，125t D．【解答】解：AB．當(dāng)AB兩點(diǎn)在平衡位置的同側(cè)時有1232A＝Asinφ可得φa=π6；φb=π3因此可知第二次經(jīng)過B點(diǎn)時φb=故2解得T＝4t此時位移關(guān)系為32A-12解得A=故A錯誤，B正確；CD．當(dāng)AB兩點(diǎn)在平衡位置兩側(cè)時有-132A＝Asinφ解得φa=-π6或者φa=-5π6（由圖中運(yùn)動方向舍去），φ當(dāng)?shù)诙谓?jīng)過B點(diǎn)時φb=2π3，則解得T=12此時位移關(guān)系為32解得A=故C正確，D錯誤；故選：BC。三、非選擇題（本題共5小題，共55分）16.實(shí)驗題（Ⅰ、Ⅱ共14分）Ⅰ、（2023?福建）某小組用圖（a）所示的實(shí)驗裝置探究斜面傾角是否對動摩擦因數(shù)產(chǎn)生影響。所用器材有：絨布木板、滑塊、擋光片、米尺、游標(biāo)卡尺、光電門、傾角調(diào)節(jié)儀等。實(shí)驗過程如下：（1）將絨布平鋪并固定在木板上，然后將光電門A、B固定在木板上。用米尺測量A、B間距離L；（2）用游標(biāo)卡尺測量擋光片寬度d，示數(shù)如圖（b）所示。該擋光片寬度d＝5.25mm。（3）調(diào)節(jié)并記錄木板與水平面的夾角θ，讓裝有擋光片的滑塊從木板頂端下滑。記錄擋光片依次經(jīng)過光電門A和B的擋光時間ΔtA和ΔtB，求得擋光片經(jīng)過光電門時滑塊的速度大小vA和vB，某次測得ΔtA＝5.25×10﹣3s，則vA＝1.00m/s（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。（4）推導(dǎo)滑塊與絨布間動摩擦因數(shù)μ的表達(dá)式，可得μ＝tanθ-vB2-vA22gLcosθ（用L、vA、（5）改變θ進(jìn)行多次實(shí)驗，獲得與θ對應(yīng)的μ，并在坐標(biāo)紙上作出μ﹣θ關(guān)系圖像，如圖（c）所示；（6）根據(jù)上述實(shí)驗，在誤差允許范圍內(nèi)，可以得到的結(jié)論為斜面的傾角對動摩擦因數(shù)沒有影響。【解答】解：（2）該擋光片寬度d＝5mm+5×0.05mm＝5.25mm（3）擋光片經(jīng)過光電門A的速度vA（4）擋光片依次經(jīng)過光電門A和B，由動能定理可得12解得μ=tanθ-（6）由圖（c）可知，在誤差允許范圍內(nèi)，斜面的傾角對動摩擦因數(shù)沒有影響。Ⅱ、（2023?湖北）某實(shí)驗小組為測量干電池的電動勢和內(nèi)阻，設(shè)計了如圖（a）所示電路，所用器材如下：電壓表（量程0～3V，內(nèi)阻很大）；電流表（量程0～0.6A）；電阻箱（阻值0～999.9Ω）；干電池一節(jié)、開關(guān)一個和導(dǎo)線若干。（1）根據(jù)圖（a），完成圖（b）中的實(shí)物圖連線。（2）調(diào)節(jié)電阻箱到最大阻值，閉合開關(guān)。逐次改變電阻箱的電阻，記錄其阻值R、相應(yīng)的電流表示數(shù)I和電壓表示數(shù)U。根據(jù)記錄數(shù)據(jù)作出的U﹣I圖像如圖（c）所示，則干電池的電動勢為1.58V（保留3位有效數(shù)字）、內(nèi)阻為0.64Ω（保留2位有效數(shù)字）。（3）該小組根據(jù)記錄數(shù)據(jù)進(jìn)一步探究，作出1I-R圖像如圖（d）所示。利用圖（d）中圖像的縱軸截距，結(jié)合（2）問得到的電動勢與內(nèi)阻，還可以求出電流表內(nèi)阻為2.5Ω（保留（4）由于電壓表內(nèi)阻不是無窮大，本實(shí)驗干電池內(nèi)阻的測量值偏?。ㄌ睢捌蟆被颉捌　保！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖，如圖所示（2）由電路結(jié)合閉合電路歐姆定律可得U＝E﹣Ir由圖可得E＝1.58V內(nèi)阻為r=1.58-1.370.33Ω＝（3）根據(jù)E＝I（R+RA+r）結(jié)合圖像整理可得1I=1由圖像可得RA代入數(shù)據(jù)整理解得RA＝2.5Ω（4）由于電壓表內(nèi)阻不是無窮大的，所以實(shí)驗測得的是電壓表的內(nèi)阻和電源內(nèi)阻的并聯(lián)值，電阻越并越小，即實(shí)驗中測得的電池內(nèi)阻偏小。17．（2023?湖南）汽車剎車助力裝置能有效為駕駛員踩剎車省力。如圖，剎車助力裝置可簡化為助力氣室和抽氣氣室等部分構(gòu)成，連桿AB與助力活塞固定為一體，駕駛員踩剎車時，在連桿AB上施加水平力推動液壓泵實(shí)現(xiàn)剎車，助力氣室與抽氣氣室用細(xì)管連接，通過抽氣降低助力氣室壓強(qiáng)，利用大氣壓與助力氣室的壓強(qiáng)差實(shí)現(xiàn)剎車助力。每次抽氣時，K1打開，K2閉合，抽氣活塞在外力作用下從抽氣氣室最下端向上運(yùn)動，助力氣室中的氣體充滿抽氣氣室，達(dá)到兩氣室壓強(qiáng)相等；然后，K1閉合，K2打開，抽氣活塞向下運(yùn)動，抽氣氣室中的全部氣體從K2排出，完成一次抽氣過程。已知助力氣室容積為V0，初始壓強(qiáng)等于外部大氣壓強(qiáng)p0，助力活塞橫截面積為S，抽氣氣室的容積為V1，假設(shè)抽氣過程中，助力活塞保持不動，氣體可視為理想氣體，溫度保持不變。（1）求第1次抽氣之后助力氣室內(nèi)的壓強(qiáng)p1；（2）第n次抽氣后，求該剎車助力裝置為駕駛員省力的大小ΔF?！窘獯稹拷猓唬?）選擇助力氣室內(nèi)的氣體為研究對象，根據(jù)題意可知其初始狀態(tài)的壓強(qiáng)為p0，體積為V0，第一次抽氣后，氣體的體積為：V＝V0+V1因為變化前后氣體的溫度保持不變，根據(jù)玻意耳定律可得：p0V0＝p1V解得：p1=（2）第二次抽氣，同理可得：p1V0＝p2V解得：p根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知，當(dāng)n次抽氣后助力氣室內(nèi)的氣體壓強(qiáng)為：pn該剎車助力裝置為駕駛員省力的大小為：ΔF＝（p0﹣pn）S＝[1-(V0答：（1）第1次抽氣之后助力氣室內(nèi)的壓強(qiáng)為p0V（2）第n次抽氣后，該剎車助力裝置為駕駛員省力的大小為[1-(V0V18．（2023?江蘇）如圖所示，滑雪道AB由坡道和水平道組成，且平滑連接，坡道傾角均為45°。平臺BC與緩沖坡CD相連，若滑雪者從P點(diǎn)由靜止開始下滑，恰好到達(dá)B點(diǎn)?；┱攥F(xiàn)從A點(diǎn)由靜止開始下滑，從B點(diǎn)飛出。已知A、P間的距離為d，滑雪者與滑道間的動摩擦因數(shù)均為μ，重力加速度為g，不計空氣阻力。（1）求滑雪者運(yùn)動到P點(diǎn)的時間t；（2）求滑雪者從B點(diǎn)飛出的速度大小v；（3）若滑雪者能著陸在緩沖坡CD上，求平臺BC的最大長度L?！窘獯稹拷猓海?）滑雪者由A到P做勻加速直線運(yùn)動，設(shè)此過程的加速度大小為a，滑雪者的質(zhì)量為m，由牛頓第二定律得：mgsin45°﹣μmgcos45°＝ma由位移—時間關(guān)系公式可得：d=12聯(lián)立解得：t=（2）設(shè)滑雪者從P到B的過程，所受重力與滑動摩擦力做功分別為WG、Wf，對滑雪者從P點(diǎn)由靜止開始下滑，恰好到達(dá)B點(diǎn)的過程，由動能定理得：WG+Wf＝0﹣0對滑雪者從A點(diǎn)靜止下滑到B點(diǎn)的過程，由動能定理得：mgdsin45°﹣μmgdcos45°+WG+Wf=12mv2聯(lián)立解得：v=（3）滑雪者在B點(diǎn)以速度大小為v，方向與水平方向夾角為45°的速度做斜拋運(yùn)動，在B點(diǎn)豎直向上的分速度為vy＝vsin45°，水平分速度為vx＝vcos45°設(shè)從B點(diǎn)運(yùn)動到最高點(diǎn)的時間t1，由豎直方向做豎直上拋運(yùn)動得：t1=設(shè)從B點(diǎn)運(yùn)動到與B點(diǎn)等高點(diǎn)的水平位移的大小為x，由豎直上拋運(yùn)動的對稱性可知此過程的時間為2t1，由水平方向做勻速直線運(yùn)動得：x＝vx?2t1聯(lián)立解得：x=若滑雪者能著陸在緩沖坡CD上，平臺BC的長度不能大于x，故平臺BC的最大長度L＝x=答：（1）滑雪者運(yùn)動到P點(diǎn)的時間t為22d（2）滑雪者從B點(diǎn)飛出的速度大小v為2gd(1-μ)（3）若滑雪者能著陸在緩沖坡CD上，平臺BC的最大長度L為2d(1-μ)19．（2023?北京）2022年，我國階段性建成并成功運(yùn)行了“電磁撬”，創(chuàng)造了大質(zhì)量電磁推進(jìn)技術(shù)的世界最高速度紀(jì)錄。一種兩級導(dǎo)軌式電磁推進(jìn)的原理如圖所示。兩平行長直金屬導(dǎo)軌固定在水平面，導(dǎo)軌間垂直安放金屬棒。金屬棒可沿導(dǎo)軌無摩擦滑行，且始終與導(dǎo)軌接觸良好。電流從一導(dǎo)軌流入，經(jīng)過金屬棒，再從另一導(dǎo)軌流回，圖中電源未畫出。導(dǎo)軌電流在兩導(dǎo)軌間產(chǎn)生的磁場可視為勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B與電流i的關(guān)系式為B＝ki（k為常量）。金屬棒被該磁場力推動。當(dāng)金屬棒由第一級區(qū)域進(jìn)入第二級區(qū)域時，回路中的電流由I變?yōu)?I。已知兩導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)間距為L，每一級區(qū)域中金屬棒被推進(jìn)的距離均為s，金屬棒的質(zhì)量為m。求：（1）金屬棒經(jīng)過第一級區(qū)域時受到安培力的大小F；（2）金屬棒經(jīng)過第一、二級區(qū)域的加速度大小之比a1：a2；（3）金屬棒從靜止開始經(jīng)過兩級區(qū)域推進(jìn)后的速度大小v?！窘獯稹拷猓海?）第一級區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1＝kI金屬棒在第一級區(qū)域受到的安培力大小：F1＝ILB1＝IL×kI＝kI2L（2）第二級區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B2＝2kI金屬棒在第二級區(qū)域受到的安培力大小F1＝2ILB2＝2IL×2kI＝4kI2L對金屬棒，由牛頓第二定律得：F1＝ma1，F(xiàn)2＝ma2解得：a1：a2＝1：4（3）對金屬棒，金屬棒從靜止開始經(jīng)過兩級區(qū)域過程，由動能定理得：F1s+F2s=1解得：v＝I10答：（1）金屬棒經(jīng)過第一級區(qū)域時受到安培力的大小是kI2L；（2）金屬棒經(jīng)過第一、二級區(qū)域的加速度大小之比a1：a2是1：4；（3）金屬棒從靜止開始經(jīng)過兩級區(qū)域推進(jìn)后的速度大小是I10kLsm20．（2023