高考理綜物理學科綜合練習題

　　21.(18分)

　　(1)(8分)利用圖9實驗裝置探究重錘下落過程中動能與重力勢能的轉化問題.

　　① 實驗操作步驟如下，請將步驟B補充完整：

　　A.按實驗要求安裝好實驗裝置;

　　B.使重錘靠近打點計時器，接著先________，后________，打點計時器在紙帶上打下一系列的點;新 課 標 第 一 網

　　C.圖10為一條符合實驗要求的紙帶，O點為打點計時器打下的第一點.分別測出若干連續點A、B、C與O點之間的距離h1、h2、h3.

　　② 已知打點計時器的打點周期為T，重錘質量為m，重力加速度為g，結合實驗中所測的h1、h2、h3，可得重錘下落到B點時的速度大小為______，紙帶從O點下落到B點的過程中，重錘增加的動能為______，減少的重力勢能為______.

　　③ 取打下O點時重錘的重力勢能為零，計算出該重錘下落不同高度h時所對應的動能Ek和重力勢能Ep，建立坐標系，橫軸表示h，縱軸表示Ek和Ep，根據以上數據在圖11中繪出圖線Ⅰ和圖線Ⅱ.已求得圖線Ⅰ斜率的絕對值k1=2.94 J/m，請計算圖線Ⅱ的斜率k2=________ J/m(保留3位有效數字).重錘和紙帶下落過程中所受平均阻力與重錘所受重力的比值為____________(用k1和k2表示).

　　(2)(10分)霍爾效應是電磁基本現象之一，近期我國科學家在該領域的實驗研究上取得了突破性進展。如圖丙所示，在一矩形半導體薄片的P、Q間通入電流I，同時外加與薄片垂直的磁場B，在M、N間出現電壓UH，這個現象稱為霍爾效應，UH稱為霍爾電壓，且滿足，式中d為薄片的厚度，k為霍爾系數。某同學通過實驗來測定該半導體薄片的霍爾系數。

　　I(10-3A)3.06.09.012.015.018.0

　　UH(10-3V)1.11.93.44.56.26.8

　　① 若該半導體材料是空穴(可視為帶正電粒子)導電，電流與磁場方向如圖丙所示，該同學用電壓表測量UH時，應將電壓表的+接線柱與_________(填M或N)端通過導線相連。

　　② 已知薄片厚度d=0.40mm，該同學保持磁感應強度B=0.10T不變，改變電流I的大小，測量相應的UH值，記錄數據如下表所示。根據表中數據在給定區域內(見答題卡)畫出UHI圖線，利用圖線求出該材料的霍爾系數為____________V(保留2位有效數字)。

　　③ 該同學查閱資料發現，使半導體薄片中的電流反向再次測量，取兩個方向測量的平均值，可以減小霍爾系數的測量誤差，為此該同學設計了如圖丁所示的測量電路，S1、S2均為單刀雙擲開關，虛線框內為半導體薄片(未畫出)。為使電流從Q端流入，P端流出，應將S1擲向_______(填a或b), S2擲向_______(填c或d)。為了保證測量安全，該同學改進了測量電路，將一合適的定值電阻串聯在電路中。在保持其它連接不變的情況下，該定值電阻應串聯在相鄰器件____________和__________(填器件代號)之間。

　　22.(16分)山谷中有三塊大石頭和一根不可伸長的青之青藤，其示意圖如下。圖中A、B、C、D均為石頭的邊緣點，O為青藤的固定點，h1=1.8m，h2=4.0m，x1=4.8m，x2=8.0m。開始時，質量分別為M=10kg和m=2kg的大小兩只滇金絲猴分別位于左邊和中間的石頭上，當大猴發現小猴將受到傷害時，迅速從左邊石頭A點起水平跳到中間石頭，大猴抱起小猴跑到C點，抓住青藤的下端蕩到右邊石頭的D點，此時速度恰好為零。運動過程中猴子均看成質點，空氣阻力不計，重力加速度g=10m/s2，求：

　　(1)大猴子水平跳離的速度最小值

　　(2)猴子抓住青藤蕩起時的速度大小

　　(3)蕩起時，青藤對猴子的拉力大小

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