浙江省宁波市五校2012届高三适应性考试试题理综(3)

24．（20分）节水喷灌系统已经在我国很多地区使用。某节水喷灌系统如图所示，喷口距离地面的高度h 1.8m，能沿水平方向旋转，水可沿水平方向喷出，喷水的最大速率v0 15m/s，每秒喷出水的质量m0 4.0kg。所用的水是从井下抽

取的，井中水面离地面的高度H 1.95m，并一直保持不变。水泵

由电动机带动，电动机电枢线圈电阻r 5.0 。电动机正常工作时，

电动机的输入电压U 220V，输入电流I 4.0A。不计电动机的

摩擦损耗，电动机的输出功率等于水泵所需要的最大输入功率。水泵

的输出功率与输入功率之比称为水泵的抽水效率。

（计算时 可取3，球体表面积公式s 4 r） 2（1）求这个喷灌系统所能喷灌的最大面积s；

（2）假设系统总是以最大喷水速度工作，求水泵的抽水效率 ；

（3）假设系统总是以最大喷水速度工作，在某地区需要用蓄电池将太阳能电池产生的电能存储起来供该系统使用，根据以下数据求所需太阳能电池板的最小面积smin。

已知：太阳光传播到达地面的过程中大约有30％的能量损耗，太阳辐射的总功率P0 4 1026W，太阳到地球的距离R 1.5 1011m，太阳能电池的能量转化效率约为15％，蓄电池释放电能的效率约为90％。

25．（22分）如图所示的平行板器件中，

存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁

场的磁感应强度B1 = 0.40 T，方向垂直纸面

向里，电场强度E = 2.0×105 V/m，PQ为板间中线．紧靠平行板右侧边缘xOy坐标系

的第一象限内，有垂直纸面的矩形匀强磁场区域，磁感应强度B2 = 0.25 T。一束带电

量q = 8.0×10-19 C，质量m = 8.0×10-26 kg的正离子从P点射入平行板间，不计重力，沿中线PQ做直线运动，穿出平行板后从y轴上坐标为（0，0.2m）的Q点垂直y轴射向矩形磁场区，离子通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角为60°。则：

（1）离子运动的速度为多大？

（2）试讨论矩形区域内的匀强磁场方向垂直纸面向里和垂直纸面向外两种情况下，矩形

磁场区域的最面积分别为多少？并求出其在磁场中运动的时间。

理综物理部分答案：

14.D 15.B 16.B 17.C 18.BD 19.AD 20.BC

21.(10分)（1）①小车经过两光电门的时间是否相等（3分）

2两光电门间的距离 （3分） ○

（2）0.600（2分） 0.610（2分）

22.（10分，每空2分） a.A ; b. C;

c.小于； d. B； e.将选择开关旋转到交流电压500档

23.（16分）（1）分析滑块受力，由牛顿第二定律得：

得：a1＝gsin ＝6m/s2…

通过图像可知滑块在斜面上运动时间为：t1＝1s…

1 由运动学公式得：L＝21t12＝3m错误！未找到引用源。…（4分）

（2）滑块对斜面的压力为：N1′＝mgcos …

木板对传感器的压力为：F1＝N1′sin … 由图像可知：F1＝12N… 解得：m＝2.5kg…（6分） （3）滑块滑到B点的速度为：v1＝a1t1＝6m/s

由图像可知：f1＝5N，t2＝2s…

a2＝f/m＝2m/s2 错误！未找到引用源。

1 s＝v1 t2－2a2t22＝8m 错误！未找到引用源。…(6分)

24.（２０分）解：（1）（6分）水从喷口喷出后做平抛运动

1下落高度：h gt2 （2分） 2

最大水平位移：x v0t 9m （2分）

喷灌面积：s x2 243m2 （2分）

（2）（6分）电动机的输入功率：PW （1分） 电 UI 880

电动机的热功率：P热 I2r 80W （1分）

水泵的输入功率等于电动机的输出功率：P入 PW （1分） 电 P热 800

12mv0 mg(H h)W水泵的输出功率：P出 （1分） tt

m m0t 可求得 PW （1分） 出 600

水泵效率： P出 100％ 75％ （1分） P入