2024年广东省汕头市高考物理一模试卷(含详细答案解析)

这是一份2024年广东省汕头市高考物理一模试卷(含详细答案解析)，共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，简答题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1.汕头海湾隧道全长6680米，线路如图所示，其中AB、CD段可以看作直线路段，BC段可以看作曲线路段，下列说法正确的是( )
A. 计算通过BC段所用时间，由于汽车做曲线运动，不能将汽车看作质点
B. 计算汽车通过整段隧道所用时间，可以将汽车看作质点
C. 测量两辆汽车的超车时间，可以将汽车看作质点
D. 研究乘客所受推背感与汽车加速度关系，可以将乘客和汽车视为整体来研究
2.半导体掺杂对于半导体工业有着举足轻重的作用，其中一种技术是将掺杂源物质与硅晶体在高温(800到1250摄氏度)状态下接触，掺杂源物质的分子由于热运动渗透进硅晶体的表面，温度越高掺杂效果越显著，下列说法正确的是( )
A. 这种渗透过程是自发可逆的
B. 硅晶体具有光学上的各向同性
C. 这种渗透过程是分子的扩散现象
D. 温度越高掺杂效果越好是因为温度升高时，所有分子的热运动速率都增加
3.消毒碗柜的金属碗架可以将碗竖直放置于两条金属杆之间，如图所示。取某个碗的正视图如图所示，其中a、b分别为两光滑水平金属杆，下列说法正确的是( )
A. 若减小a、b间距，碗仍保持竖直静止，碗的合力减小
B. 若减小a、b间距，碗仍保持竖直静止，a杆受到的弹力不变
C. 若将质量相同、半径更大的碗竖直放置于a、b杆之间，碗受到杆的作用力变小
D. 若将质量相同、半径更大的碗竖直放置于a、b杆之间，碗受到杆的作用力不变
4.如图所示，“天问一号”探测飞船经变轨后进入近火星表面轨道做匀速圆周运动。已知万有引力常量G，以下哪些物理量能估算火星的第一宇宙速度( )
A. 火星的质量M和火星的半径R
B. “天问一号”在火星表面环绕的周期T
C. “天问一号”在火星表面环绕的轨道半径r
D. “天问一号”在火星表面环绕的向心加速度a
5.如图所示为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器。升压变压器原、副线圈匝数之比为n1：n2=1：10，其输入电压如图所示，输电功率为200kW，输电线总电阻为R线=8Ω，则下列说法正确的是( )
A. 降压变压器副线圈输出的交流电频率为100Hz
B. 升压变压器副线圈的电压有效值为5000V
C. 高压输电线上电流有效值为40A
D. 高压输电线上损失的电压为320 2V
6.某实验小组用电池、电动机等器材自制风力小车，如图所示，叶片匀速旋转时将空气以速度v向后排开，叶片旋转形成的圆面积为S，空气密度为ρ，下列说法正确的是( )
A. 风力小车的原理是将风能转化为小车的动能
B. t时间内叶片排开的空气质量为ρSv
C. 叶片匀速旋转时，空气对小车的推力为ρSv2
D. 叶片匀速旋转时，单位时间内空气流动的动能为12ρSv2
7.派特CT(PET−CT)是医学影像仪器。其中PET原理是将放射性同位素注入人体，同位素发生β+衰变：X→Y+10e，衰变放出正电子 10e和人体内的负电子相遇湮灭成一对光子，光子被探测器探测后经计算机处理，并与CT(X射线成像)进行图像融合，形成清晰的图像。下列说法正确的是( )
A. 放射性同位素在衰变过程质量数守恒B. 放射性同位素在衰变过程质子数守恒
C. 正负电子在湮灭过程电荷数不守恒D. 应选取半衰期较长的放射性同位素
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.下列四幅生活情景，关于光的理论，说法正确的是( )
A. 甲图，阳光照射下肥皂泡呈现彩色，是光的干涉现象
B. 乙图，海市蜃楼是光的反射现象
C. 丙图，茂密的树叶间有彩色的光环，是光的折射现象
D. 丁图，偏光太阳镜可以减少炫光，是光的偏振现象
9.2023年10月2日，杭州第十九届亚运会田径项目，中国运动员熊诗麒夺得女子跳远的第一枚亚运会金牌，跳远可拆分为助跑、起跳、腾空、落地这四个过程，如图所示，下列说法正确的是( )
A. 在腾空的最高点，运动员的速度为0
B. 在腾空上升阶段，运动员处于超重状态
C. 在起跳时，运动员对地面的压力大于重力
D. 在助跑过程中，地面给人脚静摩擦力作用，使运动员加速向前运动
10.2023年11月，中国原子能科学研究院“BNCT强流质子回旋加速器样机研制”顺利通过技术验收。如图所示，该回旋加速器接在高频交流电压U上，质子束最终获得Ek的能量，不考虑相对论效应，则下列说法正确的是( )
A. 质子获得的最终能量与高频电压U无关
B. 回旋加速器连接的高频交流电压不可以是正弦交流电
C. 图中加速器的磁场方向垂直于D形盒向下
D. 若用该回旋加速器加速α粒子，则应将高频交流电的频率适当调大
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.有一款称为“一抽到底”的纸巾盒改进装置，如图1所示，该装置由两块挡板和弹簧组成，弹簧连接两块挡板。该装置放在纸巾盒底部，可将整包纸巾顶起，以保持最上面的纸巾能够在纸巾盒取用口。科技实践小组的同学为了研究该装置中弹簧的特征，做了以下实验：
科技实践小组设计如图所示，测量出数据记录于下表格：
(1)依据测量数据画出m−Δl图像如图2所示，观察图像可发现，其中第______次数据误差较大，应该剔除；
(2)根据图像可得劲度系数k=______N/m(结果保留两位有效数字，g取10N/kg)；
(3)在使用过程中，盒子里的纸巾越来越少，弹簧的弹性势能______(选填“不变”、“逐渐变大”或“逐渐变小”)。
12.科技实践小组的同学们应用所学电路知识，对“一抽到底”的纸巾盒进行改装，使纸巾剩余量可视化。
同学们使用的器材有：电源(E=1.5V,内阻不计)、定值电阻(R0=6Ω)、多用电表、铅笔芯如图中AB所示、导线若干、电键开关。
(1)用多用电表测量整一根铅笔芯的电阻，选用“×10”倍率的电阻挡测量，发现多用电表指针的偏转角度很大，因此需选择______(选填“×1”或“×100”)倍率的电阻挡，并需______(填操作过程)后，再次进行测量，若多用电表的指针如图所示，测量结果为______Ω。
(2)将铅笔芯固定在纸巾盒侧边，截取一段导线固定在挡板C，并保证导线与铅笔芯接触良好且能自由移动，请完成图电路连接。
(3)不计多用电表内阻，多用电表应该把选择开关打在“mA挡”，量程为______(选填“2.5”、“25”或“250”)。
(4)将以上装置调试完毕并固定好，便可通过电表读数观察纸巾剩余厚度，设铅笔芯总电阻为R，总长度为L，不计多用电表内阻，则多用电表示数I与纸巾剩余厚度h的关系式为I=______(用题中物理量符号表达)。依次实验将剩余纸巾厚度和对应电表读数一一记录下来，并进行标识，从而完成“一抽到底”纸巾盒的可视化改装探究。
四、简答题：本大题共2小题，共26分。
13.如图甲，水袖舞是中国京剧的特技之一，因其身姿摇曳、技法神韵倍受人们喜欢。某次表演中演员甩出水袖的波浪可简化为简谐横波，图乙为该简谐横波在t=0时刻的波形图，图丙为图乙中P点的振动图像。袖子足够长且忽略传播时振幅的衰减。求：
(1)该水袖舞形成的简谐波波速大小v；
(2)经t=1.2s质点P运动的路程s。
14.如图所示，质量m=2kg的导体棒ab垂直放在相距为L=2m的足够长的平行光滑金属导轨上，导体棒在电路中电阻为R=0.5Ω，导轨平面与水平面的夹角θ=37∘，并处于磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。图的平行金属板长度为l=20cm，间距为d=6cm，带负电的粒子沿板方向以速度v0=1×104m/s进入金属板。不计粒子重力和粒子间的相互作用。(金属导轨电阻不计，sin37∘=0.6，cs37∘=0.8，g取10m/s2)
(1)开关S接1时，导轨与E=6V，内阻r=0.5Ω的电源连接。此时导体棒恰好静止在导轨上，求磁感应强度B的大小；
(2)开关S接2时，导轨与定值电阻R0=2Ω连接。静止释放导体棒，当导体棒运动状态稳定时，将平行金属板接到R0的两端，所有粒子恰好均能被金属板的下板收集，求粒子的比荷；
(3)在(2)中，若导体棒从静止释放至达到最大速度的过程中，电阻R0产生的热量Q=3J，求此过程中流过R的电荷量q。
五、计算题：本大题共1小题，共12分。
15.小澄同学通过网络查到汕头南站到汕尾站的线路距离为142km，所需时间为35.7分钟。她进而提出了以下模型：假设从汕头南站到汕尾站可近似视为直线，高铁在其间经历了匀加速、匀速和匀减速三个阶段，且匀加速和匀减速阶段的加速度大小相等。为进一步获取数据，小澄同学将质量为0.2kg的手机放在高铁的水平桌面上，利用手机软件测量高铁启动时的加速度-时间图像如图所示，忽略一开始的加速度测量误差，重力加速度g取10m/s2，求：
(1)高铁启动过程中，手机所受摩擦力的大小；
(2)按照该运动模型，根据计算判断高铁在汕头南站和汕尾站之间的最高时速能否达到350km/h？
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：AB.计算通过BC段所用时间和通过整段隧道所用时间时，汽车的长度对研究目的影响很小，可以忽略汽车的大小和形状，可以将汽车看作质点，故A错误，B正确；
C.测量两辆汽车的超车时间，汽车的长度对研究目的影响很大，不可以忽略汽车的大小和形状，不可以将汽车看作质点，故C错误；
D.研究乘客所受推背感与汽车加速度关系，若把乘客和汽车视为整体，无法单独对乘客所受推背感进行分析，故不能当作整体，故D错误。
故选：B。
当讨论的运动状态可以忽略汽车的大小和形状时，可以将汽车看作质点；若把乘客和汽车视为整体，无法单独对乘客所受推背感进行分析，故不能当作整体。
本题考查了质点和整体法，理解理想化物理模型的限定条件，掌握整体法和隔离法的区别是解决此类问题的关键。
2.【答案】C
【解析】解：AC、掺杂源物质的分子由于热运动渗透进硅晶体的表面，这种渗透过程是分子的扩散现象，该过程为自发过程，其逆过程不能自发进行，故A错误，C正确；
B、由于硅晶体的晶格结构，硅晶体具有光学上的各向异性，故B错误；
D、温度是分子热运动平均动能的标志，温度越高掺杂效果越好是因为温度升高时，分子的平均动能增大，则分子的平均速率增大，并不是所有分子的热运动速率都增加，故D错误。
故选：C。
渗透过程是分子的扩散现象，渗透过程不能自发可逆。晶体具有光学上的各向异性。温度是分子热运动平均动能的标志。结合这些知识分析。
解答本题时，要知道渗透过程是一种扩散现象，不能自发可逆。温度是分子热运动平均动能的标志，温度越高，分子热运动平均动能越大。
3.【答案】D
【解析】解：A、若减小a、b间距，碗仍保持竖直静止，力的大小方向均没有变化，碗的合力仍为零，合力不变，故A错误；
B、对碗受力分析如图，
设b点对碗的弹力F2与竖直方向的夹角为θ，则
F1=Gtanθ
F2=Gcsθ
若减小a、b间距，则θ减小，a杆受到的弹力F1减小，故B错误；
CD、杆对碗的作用力与碗的重力等大反向，则将质量相同、半径更大的碗竖直放置于a、b杆之间，则碗受到杆的作用力不变，总等于重力，故C错误，D正确。
故选：D。
A、对碗受力分析，判断间距减小对碗所受合力的应i想；
B、利用平衡条件，在竖直方向、水平方向对b点受力分析，进而判断间距减小对a受力的影响；
CD、杆对碗的作用力与碗的重力有关。
本题考查了对共点力平衡模型的理解，其中根据平衡条件受力分析，探究间距对力的影响为本题的解题逻辑。
4.【答案】A
【解析】解：A、若卫星贴近表面做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有：GMmR2=mv2R
可得，火星的第一宇宙速度为：v= GMR
知道火星的质量和火星的半径可以求出第一宇宙速度，故A正确；
B、对“天问一号”，根据万有引力提供向心力：GMmR2=m4π2T2R
可得，火星的质量为：M=4π2R3GT2
则第一宇宙速度为：v= GMR=2πRT，从上式可以看出，知道周期和半径可以求出第一宇宙速度，故B错误；
C、同理可得：GMmr2=mv2r，由A选项分析可知，第一宇宙速度为：v= GMR，仅知道轨道半径，无法求出第一宇宙速度，故C错误；
D、根据：GMmr2=ma，火星质量为：M=aR2G
则第一宇宙速度为：v= GMR= aR，若知道向心加速度和半径可以求出第一宇宙速度，故D错误。
故选：A。
“天问一号”绕火星表面做匀速圆周运动，由牛顿第二定律列式求第一宇宙速度；
结合题设条件和上两问选项结论，根据万有引力提供向心力列式分析。
该题主要是考查万有引力定律及其应用，解答本题的关键是能够根据万有引力提供向心力结合向心力公式进行分析。
5.【答案】D
【解析】解：A、由图乙知交流电周期T=0.02s，则降压变压器副线圈输出的交流电频率为f=1T=10.02Hz=50Hz，故A错误；
B、由图甲读出升压变压器原线圈的电压最大值为U1m=500V，则升压变压器原线圈的电压有效值为U1=U1m 2=500 2V=250 2V
根据n1n2=U1U2，可得升压变压器副线圈的电压有效值为U2=500 2V=2500 2V，故B错误；
C、根据P=U2I2得高压输电线上电流有效值为：I2=40 2A，故C错误；
D、高压输电线上损失的电压为ΔU=I2R线=40 2×8V=320 2V，故D正确。
故选：D。
由图乙读出交流电周期，再求交流电频率。由图甲读出升压变压器原线圈的电压最大值，由U=Um 2求出升压变压器原线圈的电压有效值，根据n1n2=U1U2计算升压变压器副线圈的电压有效值。根据公式P=UI计算高压输电线上电流有效值。由欧姆定律计算高压输电线上损失的电压。
解决本题的关键要知道：1、输送功率与输送电压、电流的关系；2、变压器原副线圈的电压比与匝数比的关系；3、升压变压器的输出功率、功率损失、降压变压器的输入功率关系。
6.【答案】C
【解析】解：A、风力小车的原理是消耗电能，先转化成风能，再推动小车运动，所以风力小车的原理是电能转化为小车的动能，故A错误；
B、t时间内叶片排开的空气质量为m=ρV=ρvtS，故B错误；
C、取空气速度v的方向为正方向，对于t时间内叶片排开的空气，由动量定理可得：Ft=mv−0
则叶片匀速旋转时，空气受到的推力为F=mvt=ρSvt⋅vt=ρSv2
根据牛顿第三定律可知空气对小车的推力为ρSv2，故C正确；
D、叶片匀速旋转时，单位时间内空气流动的动能为Ek=12m0v2=12ρSv⋅v2=12ρSv3，故D错误。
故选：C。
风力小车的原理是消耗电能，先转化成风能，再推动小车运动，由此分析能量转化情况。判断单位时间内冲击风车的气流的体积V=SL=Svt，再利用m=ρV求出叶片排开的空气质量。由动量定理计算出空气受到的推力，由牛顿第三定律得到空气对小车的推力，最后根据能量守恒定律列式求解单位时间内空气流动的动能。
解答本题时，要理解风力小车的工作原理，注意与风力发电的区别。要准确选择研究对象，利用动量定理求空气受到的推力。
7.【答案】A
【解析】解：AB.根据衰变的特点，放射性同位素在衰变过程中满足质量数守恒，核电荷数守恒，故A正确，B错误；
C.正负电子相遇而湮灭，电荷数过程中仍守恒，故C错误；
D.CT检查时间周期短，故应选取半衰期较短的放射性同位素，故D错误。
故选：A。
根据衰变和半衰期的特点，结合CT检查时间周期短分析求解。
本题考查了半衰期和衰变相关知识，理解各个物理量的含义，掌握半衰期的特点以及衰变方程的特点是解决此类问题的关键。
8.【答案】AD
【解析】解：A、甲图，肥皂泡在阳光下呈现彩色是肥皂膜内外反射的光线，相互叠加产生干涉形成的，故A正确；
B、乙图，是海市蜃楼是光的全反射现象，故B错误；
C、丙图，茂密的树叶间有彩色的光环，是光的衍射现象，故C错误；
D、丁图，偏光眼镜的镜片，是根据光线的偏振原理制造而成，它能有选择性地过滤来自某个方向的光线，通过过滤掉漫反射中的许多偏振光，减弱太阳光光线的强度，增强视觉中不同视觉物的反差，可以有效减弱或者消除非金属表面的反光，故D正确。
故选：AD。
根据各种光现象形成的原因，确定是哪种光现象。
本题是物理知识在现实生活中的具体应用，要理解常见光现象形成的原因，在平时学习中要注意多积累。
9.【答案】CD
【解析】解：A、在腾空的最高点，竖直方向速度为零，但水平方向仍有速度，所以运动员的速度不为零，故A错误；
B、在腾空上升阶段，人做减速运动，加速度向下，运动员处于失重状态，故B错误；
C、在起跳时，人向上加速，具有向上的加速度，所以运动员对地面的压力大于重力，故C正确；
D、在助跑过程中，地面给人脚静摩擦力使人产生向前的加速度，使运动员加速向前运动，故D正确。
故选：CD。
根据运动状态，分析物体超重还是失重状态及物体处于超重失重时的受力特点；
根据人在助跑过程中运动状态分析受力特点。
本题主要考查了牛顿第二定律的应用，解题关键是正确理解超重失重及不同运动状态下的受力情况。
10.【答案】AC
【解析】解：A、设D形盒的半径为R。带电粒子在D形盒中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律有qvB=mv2r
当r=R时，解得粒子获得的最大速度为vm=qBRm
根据动能的表达式可得质子获得的最终能量Ek=12mvm2=q2B2R22m，可知，质子获得的最终能量与高频电压U无关，故A正确；
BD、回旋加速器连接的高频交流电压可以是正弦交流电，只要保证质子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等即可，则高频交流电的频率为f=1T=qB2πm
若用该回旋加速器加速α粒子，粒子的比荷减小，则应将高频交流电的频率适当调小，故BD错误；
C、由图根据质子在磁场中的运动轨迹及左手定则可知，图中加速器的磁场方向垂直于D形盒向下，故C正确。
故选：AC。
带电粒子在D形盒中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律列式得到质子获得的最大速度表达式，从而得到质子获得的最终能量表达式，再分析质子获得的最终能量与高频电压U的关系。回旋加速器连接的高频交流电压可以是正弦交流电，只要满足质子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等这个条件。运用左手定则判断加速器的磁场方向。
解决本题的关键要理解回旋加速器电场和磁场的作用，知道最大动能与什么因素有关，以及知道粒子在磁场中运动的周期与电场的变化的周期相等。
11.【答案】四 20 逐渐变小
【解析】解：(1)由图可知，第4次的描点不在线上，出现明显偏差，故第4次数据误差较大，应该剔除；
(2)根据胡克定律：mg=kΔl
可得：m=kgΔl
由图像斜率可知：kg=(50−10)×10−3(3.0−1.0)×10−2=2
解得弹簧的劲度：k=20N/m
(3)在使用过程中，盒子里的纸巾越来越少，纸巾盒的重力减少，弹簧的形变量减少，故弹簧的弹性势能逐渐变小。
故答案为：(1)4；(2)20；(3)逐渐变小。
(1)根据胡克定律及各点的走向趋势，对偏离较远的点要舍去；
(2)由胡克定律写出m−Δl的表达式，结合图像的斜率求劲度；
(3)根据弹簧的形变小的变化进行判断。
本题考查胡克定律的实验问题，理解本实验原理，作出m−Δl图像要尽可能将实验的点画在一条直线上是前提。
12.【答案】×1欧姆调零 12250ELL(R+R0)−Rh
【解析】解：(1)多用表测电阻，欧姆表的指针偏转角度很大，说明读数很小，倍率较高，则需选择×1倍率的电阻挡，并需要重新欧姆调零后进行测量，测量结果为12Ω。
(2)将用电表选择开关调至合适的直流电流挡，红表笔接C，黑表笔接电源负极，如图所示：
(3)纸巾没有使用时，铅笔芯电阻视为零，则最大电流为I=ER0=0.25A=250mA
多用表直流挡的量程选择为250mA；
(4)根据欧姆定律I=ER0+L−hLR=ELL(R+R0)−Rh。
故答案为：(1)×1；欧姆调零；12；(2)见解析；(3)250；(4)ELL(R+R0)−Rh。
(1)多用表测电阻，欧姆表的指针偏转角度很大，说明读数很小，根据多用表测电阻的正确操作规则分析作答；
(2)电流从红表笔流入、黑表笔流出，使用多用表电流挡，应串联在电路中；
(3)根据闭合电路的欧姆定律估算电路中的电流，然后选择量程；
(4)根据闭合电路的欧姆定律求解电流的表达式。
本题考查了多用表的使用，考查了用多用表的电流挡测电流并用于抽纸余量的显示装置；要明确实验的目的，掌握闭合电路的欧姆定律。
13.【答案】解：(1)根据图乙可知波长为：λ=0.6m
根据图丙可知周期为：T=0.8s
则简谐波的波速为：v=λT
解得：v=0.75m/s
(2)经t=1.2s质点P振动的路程为
s=tT⋅4A
代入数据可得：s=1.2m
答：(1)该水袖舞形成的简谐波波速大小v为0.75m/s；
(2)经t=1.2s质点P运动的路程s为1.2m。
【解析】(1)由波动图像读出波长，由振动图像读出周期，从而求得波速；
(2)根据质点的振动时间与周期的关系计算质点运动的路程s。
本题考查识别、理解振动图像和波动图像的能力，根据波动图像读出波长，由振动图像读出周期，进一步计算波速，这是基本能力，要熟练掌握。
14.【答案】解：(1)开关S接1时，电源与导体棒构成通路，导体棒中的电流：I=ER+r
导体棒静止时受沿斜面向上的安培力，根据平衡条件得：BIL=mgsinθ
代入数据解得：B=1T
(2)开关S接2时，导轨与定值电阻R0=2Ω连接。静止释放导体棒，当导体棒运动状态稳定时
根据平衡条件有：mgsinθ=BI′L
两金属板间的电压：U=I′R0
若使得所有粒子恰好均能被金属板的下板收集，则靠近上板射出的粒子能打在下板边缘
由类平抛运动规律，竖直方向：d=12at2，a=Uqdm
水平方向：l=v0t
联立代入数据解得：qm=1.5×106C/kg
(3)导体棒从静止释放至达到最大速度时：I′=BLvmR0+R
代入数据解得：vm=7.5m/s
由能量关系：mgxsin⁡θ=12mvm2+Q总
根据焦耳定律，产生热量之比为电阻值比，所以有：Q总=R0+RR0=2+0.52×3J=3.75J
代入数据解得：x=5m
此过程中流过R0的电荷量：q=I−Δt=E−R+R0Δt=ΔΦR+R0=BLxR+R0=1×2×52.5C=4C
答：(1)磁感应强度B的大小为1T；
(2)粒子的比荷为1.5×106C/kg；
(3)此过程中流过R的电荷量q为4C。
【解析】(1)开关接1时，ab棒恰能静止，受力平衡，由平衡条件、闭合电路欧姆定律及安培力公式求磁感应强度的大小；
(2)金属棒稳定时，根据平衡条件、欧姆定律和电路中的关系求电阻R两端电压，再由类平抛规律求粒子的比荷；
(3)在上一问的基础上，求出金属棒稳定的速度和电路中的电流后，根据能量守恒定律、焦耳定律结合电荷量的经验公式求电荷量。
本题是导体在导轨上滑动的综合类型，从力和能量两个角度研究，关键要掌握法拉第电磁感应定律、欧姆定律、类平抛规律和安培力公式等基本规律，并能正确运用。
15.【答案】解：(1)高铁启动做匀加速运动的加速度为a=0.5m/s2，对手机根据牛顿第二定律
f=ma=0.2×0.5N=0.1N
(2)设最高速度为v，匀加速和匀减速的时间均为t1，匀速的时间为t2，则
2×v2t1+vt2=x
2t1+t2=t
v=at1
联立解得
v=255.6km/h
即最高时速不能达到350km/h。
答：(1)高铁启动过程中，手机所受摩擦力的大小为0.1N；
(2)不能。
【解析】(1)根据牛顿第二定律计算；
(2)根据位移关系和时间关系及速度-时间关系计算判断。
本题关键掌握牛顿运动定律与直线运动的结合问题解题方法。实验次数
1
2
3
4
5
砝码质量m/g
10
20
30
40
50
弹簧长度l/cm
4.51
4.03
3.48
3.27
2.46
弹簧形变量Δl/cm
0.99
1.47
2.02
2.23
3.04