高考物理数学物理法模拟试题.docx

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1、最新高考物理数学物理法模拟试题一、数学物理法1.[选修模块3-5]如图所示,玻璃砖的折射率n2,一细光束从玻璃砖左端以入射3角i射入,光线进入玻璃砖后在上表面恰好发生全反射.求光速在玻璃砖中传播的速度v及入射角i.(已知光在真空中传播速度8).c=3.0×10m/s,计算结果可用三角函数表示【答案】v33108m/s;sini323【解析】【分析】【详解】c,v33108m/s根据nv2全反射条件sinC1,解得C=600,r=300,nsini3根据n,sinisinr32.如图所示,电流表A视为理想电表,已知定值电阻R0=

2、4Ω,滑动变阻器R阻值范围为0~10Ω,电源的电动势E=6V.闭合开关S,当R=3Ω时,电流表的读数I=0.5A。(1)求电源的内阻。(2)当滑动变阻器R为多大时,电源的总功率最大?最大值Pm是多少?【答案】(1)5Ω;(2)当滑动变阻器R为0时,电源的总功率最大,最大值Pm是4W。【解析】【分析】【详解】(1)电源的电动势E=6V.闭合开关S,当R=3Ω时,电流表的读数I=0.5A,根据闭合电路欧姆定律可知:IER0Rr得:r=5Ω(2)电源的总功率P=IE得:PE2R0Rr当R=0Ω,P最大,最大值为Pm,则有:Pm4

3、W3.我校物理兴趣小组同学决定举行遥控赛车比赛,比赛路径如图所示。可视为质点的赛车从起点A出发,沿水平直线轨道运动L后,由B点进入半径为R的光滑竖直半圆轨道,并通过半圆轨道的最高点C,才算完成比赛。B是半圆轨道的最低点,水平直线轨道和半圆轨道相切于B点。已知赛车质量m=0.5kg,通电后以额定功率P=2W工作,进入竖直圆轨道前受到的阻力恒为Ff=0.4N,随后在运动中受到的阻力均可不计,L=10.00m,R=0.32m,(g取10m/s2)。求:(1)要使赛车完成比赛,赛车在半圆轨道的C点速度至少多大?(2)要使赛车完成比赛,

4、赛车在半圆轨道B点对轨道的压力至少多大?(3)要使赛车完成比赛,电动机至少工作多长时间?(4)若电动机工作时间为t0=5s,当R为多少时赛车既能完成比赛且飞出的水平距离又最大,水平距离最大是多少?【答案】(1)45m/s(2)30N(3)2s(4)0.3m;1.2m5【解析】【分析】【详解】(1)当赛车恰好过C点时,赛车在C点有:2mgmvCR解得:vCgR45m/s5(2)对赛车从B到C由机械能守恒定律得:1mvB21mvC2mg2R22赛车在B处由牛顿第二定律得:FNmgmvB2R解得:vB=4m/s,F=30N由牛顿第三

5、定律可知,赛车在B点对轨道的压力至少为F′=F=30N(3)对赛车从A到B由动能定理得:PtFfL1mvB202解得:t=4s(4)对赛车从A到C由动能定理得:Pt0FfLmg2R1mv022赛车飞出C后有:2R1gt2,xv0t2解得:x16R23R5所以当R=0.3m时x最大xmax=1.2m4.如图所示,已知电源电动势E=5V,内阻r=2Ω,定值电阻R1=0.5Ω,滑动变阻器R2的阻值范围为0~10Ω。求:(1)当滑动变阻器R2接入电路的阻值为多大时,电阻R1消耗的功率最大,最大功率是多少。(2)当滑动变阻器接入电路的阻

6、值为多大时,滑动变阻器消耗的功率最大,最大功率是多少。(3)当滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,电源的输出功率最大,最大功率是多少。【答案】(1)2W。(2)2.5W。(3)3.125W。【解析】【分析】【详解】E2(1)1121R,可见当滑动变阻器接入电路的定值电阻R消耗的电功率为P=IR=21R1R2r阻值为0时,R1消耗的功率最大,最大功率为:E2P1m=2R1=2WR1r(2)将定值电阻R1看做电源内阻的一部分,则电源的等效内阻:r'=R1+r=2.5Ω故当滑动变阻器接入电路的阻值R2=r'=2.5时Ω滑动变阻器消耗的

7、功率最大,最大功率为:E2P2m==2.5W4r(3)由电源的输出功率与外电阻的关系可知,当R1+R2'=r,即:R2'=r-R1=(2-0.5)Ω=1.5Ω电源有最大输出功率,最大输出功率为:P出m=E2=3.125W4r5.如图所示,R为电阻箱,V为理想电压表,当电阻箱读数为R12Ω时,电压表读数为U14V;当电阻箱读数为为R25Ω时,电压表读数为U25V。(1)求电源的电动势E和内阻r。(2)当电阻箱R读数为多少时,电源的输出功率最大?最大值Pm为多少?(注意写出推导过程)【答案】(1)E=6V,r=1Ω(2)R=1Ω时

8、最大输出功率为9W.【解析】【分析】【详解】(1)根据EUUr可得:R4E4r25E5r5解得E=6Vr=1Ω(2)电源输出功率P(E)2RE2RrRr22rR因为Rr2=r2一定,则当R=r2,即R=r时R+r2最小,此时P最大,即当外电阻电阻RRR等于电源内阻时,输出功率

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