精品解析:江苏省沭阳高级中学2024-2025学年高三下学期期初调研测试物理试题
2025-03-19
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-模拟预测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 宿迁市 |
| 地区(区县) | 沭阳县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.59 MB |
| 发布时间 | 2025-03-19 |
| 更新时间 | 2025-05-13 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-03-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51113244.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
高三年级期初调研测试
物理试卷
一、单项选择题:本大题共 11 题,每题 4 分,共 44分。在给出的四个选项中, 只有一个选项是最符合题意的。
1. 恒星内部发生多种“氦燃烧”核反应,其中一种核反应方程为,不稳定,其半衰期为T,则下列说法正确的是( )
A. 的衰变需要外部作用激发才能发生
B. 经过2T,剩下的粒子占开始时的
C.
D. 该核反应类型为人工转变
【答案】C
【解析】
【详解】A.原子核的衰变是由于其不稳定导致的自发过程,不需要外部作用激发也可以发生,故A错误;
B.经过2T,剩下的粒子占开始时的,故B错误;
C.根据核反应方程和质量数守恒可知A=8,故C正确;
D.该核反应类型为恒星内部的核聚变反应,不属于人工转变,故D错误。
故选C。
2. 图为一沿x轴正向传播的简谐横波时刻的波形图,P0~P9是波上一系列质点,相邻两点平衡位置间距离为a。已知波的周期为T,振幅为A,则( )
A. 时,质点P0向y轴负方向运动
B. 时,质点P4的速度最大
C. 时,质点P3和P5的相位相同
D. 时间内质点P2通过的路程为2A
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,在时刻波刚好传播到质点,因波沿x轴正方向传播,根据“上下坡”法,可知此时质点沿y轴正方向运动,因所有质点的起振方向相同,所以在t=0时刻质点P0沿y轴正方向运动,故A错误;
B.在时刻质点P4位于正最大位移处,速度为零,故B错误;
C.根据“上下坡”法,可知在时刻质点P3沿y轴负方向运动,质点P5沿y轴正方向运动,故两个质点的相位不相同,故C错误;
D.由图可知,在时刻质点P2前面,波传播了半个波长,刚好到质点,即质点P2振动了半个周期,所以时间内质点P2通过的路程为2A,故D正确。
故选D。
3. 图1为磁电式电流表的结构图,其由磁体和放在磁体两级之间的线圈构成,线圈缠绕在铝框上。极靴和中间圆柱形软铁间成辐向磁场(磁场总沿半径方向),如图2所示。当线圈中有恒定电流时,安培力带动线圈偏转,在螺旋弹簧的共同作用下最终稳定。下列说法正确的是( )
A. 穿过线圈的磁通量始终为0
B. 线圈转动过程中受到的安培力方向不变
C. 用塑料框代替铝框,更容易使指针迅速稳定在示数位置上
D. 增加线圈匝数,可增加测量的灵敏度
【答案】D
【解析】
【详解】A.辐向磁场分布如图所示,由图可知线圈的磁通量不是始终为0,故A错误;
B.由左手定则可知,线圈转动过程中受到的安培力方向改变,故B错误;
C.常用铝框做骨架,把线圈缠绕的铝框上,当线圈在磁场中转动时,导致铝框的磁通量变化,从而产生感应电流,出现安培阻力,使其很快停止摆动,而塑料做骨架达不到此作用,故C错误;
D.增加线圈匝数,相同电流的情况下,线圈受到的安培力更大,偏转角度更大,灵敏度更高,故D正确。
故选D。
4. 一根一端粗、一端细的木材,当用水平恒力拉较粗的一端在光滑的水平面上运动时,其中点所在截面受到的总弹力大小为T1;若换成用同样大小的水平恒力推木材较粗的一端运动时,木材中点所在截面受到的总弹力大小为T2。则下列说法正确的是( )
A. T2>T1
B. T2<T1
C. T2=T1
D. T1、T2的大小关系与质量的分布有关
【答案】C
【解析】
【详解】设木材质量为m,当用水平恒力F拉较粗的一端在光滑的水平面上运动时,把木材看成一个整体,根据牛顿第二定律有
取木材后半段(以中心为界)为研究对象,设后半段质量为,后半段的加速度与整体相同,则中心处的弹力为
若换成用同样大小的水平恒力推木材较粗的一端在光滑的水平面上运动时,把木材看成一个整体,根据牛顿第二定律有
取木材前半段(以中心为界)为研究对象,则前半段质量也为,前半段的加速度与整体相同,则中心处的弹力为
联立可得T2=T1
故选C。
5. 某实验小组用如图甲所示向心力演示器探究向心力大小与半径的关系,将两个质量相等的钢球分别放在B和C位置,下列说法正确的是( )
A. 实验中应用了等效替代法
B. 变速塔轮应按图乙中第一层方式连接
C. 变速塔轮应按图乙中第二层方式连接
D. 变速塔轮应按图乙中第三层方式连接
【答案】B
【解析】
【详解】A.本实验采用了控制变量法,故A错误;
BCD.由题知,将两个质量相等的钢球分别放在B和C位置,是在探究向心力大小与半径的关系,需控制小球质量、角速度相同,运动半径不同,应将传动皮带调至第一层塔轮,则塔轮的线速度大小相同和塔轮的半径相同,所以小球运动的角速度相同,故B正确,CD错误。
故选B。
6. 2024年9月25日,我国火箭军向南太平洋预定水域试射东风型导弹。如图所示,导弹发射和飞行过程简化为从A点发射出,只在引力作用下沿ACB椭圆轨道飞行,最终击中地面目标B,C为轨道的远地点且距地面高度为H。已知地球半径为R,质量为M,引力常量为G。下列结论正确的是( )
A. 导弹从A到C机械能逐渐减小
B. 导弹在A点的速度小于在C点的速度
C. 导弹在A点的加速度
D. 导弹在C点的速度
【答案】D
【解析】
【详解】A.导弹从A到C只受引力作用,机械能守恒,故A错误;
B.导弹从A到C重力势能增大,动能减小,即导弹在A点的速度大于在C点的速度,故B错误;
C.导弹在A点的加速度
故C错误;
D.导弹从C到B沿椭圆轨道运动,说明所受万有引力大于所需向心力,即
所以有
故D正确。
故选D。
7. 如图甲所示,用强度不变的单色光照射阴极K,改变滑动变阻器的滑片位置,得到流过电流表的电流I与电压表两端电压U的关系图像如图乙所示。当电压表示数分别为U0、3U0时,到达阳极A的光电子最大动能的比值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意可知,光电子从金属表面逸出后的最大初动能为
根据动能定理可得当电压表示数分别为、时,到达阳极A的光电子的最大动能分别为,
联立可得
故选B。
8. 如图所示为双缝干涉实验装置的截面图,单色光源S到双缝、的距离相等,O是、连线中垂线与光屏的交点。介质为空气时,O点出现亮条纹。若将中垂线上方充满折射率为的介质,下方仍为折射率n=1的空气,则原本在O点处的亮条纹将会( )
A. 向上移动 B. 向下移动 C. 保持不变 D. 无法判断
【答案】A
【解析】
【详解】开始时两狭缝到O点的距离相等,即两狭缝到O点的距离是波长的倍数相等;
由于
光在的介质中传播时,频率不变,波速减小,故波长变短。则光屏上到狭缝S1和S2的距离等于波长倍数相等的位置上移,因此中央亮纹向上移动。
故选A。
9. 一均匀透明圆柱体横截面如图所示,一束平行单色光从空气垂直平面AB方向射入柱体,关于这束光初次在柱体内到达圆弧形界面ACB时,下列说法正确的是( )
A. 从区域II入射的光线一定不会发生全反射
B. 从区域II入射的光线一定会发生全反射
C. 从区域I、III入射的光线一定不会发生全反射
D. 从区域I、III入射的光线一定会发生全反射
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由几何关系可知从区域II入射的光线,入射光线越远离圆心,离开圆柱体时入射角越大,若入射角大于等于全反射临界角光线可以发生全反射,若离开圆柱体时入射角一直小于全反射临界角,则一直不发生全反射,故从区域II入射的光线可能会发生全反射,A、B错误;
CD.由几何关系可知,由区域I、III入射的光线刚进入圆柱体时的折射角和离开圆柱体时的入射角相等,根据光路可逆可知,从区域I、III入射的光线一定不会发生全反射,C正确,D错误。
故选C。
10. 电荷量分别为Q1和Q2的两个点电荷产生的电场的等势线如图中曲线所示(图中数字的单位是伏特),则( )
A. ,
B. ,
C. ,
D. ,
【答案】C
【解析】
【详解】根据两点电荷周围的电势分布可知带正电,带负电,即,
对图中电势为0的等势线分析,若该等势线刚好在、连线的中点上,则有;而图中的该等势线离较远,离较近,说明的电荷量大于的电荷量,即 。
故选C。
11. 质量为m的小球A套在光滑的圆环上在水平面内做初速度大小为v0的圆周运动,运动过程中受到与速度方向相反大小与速度成正比的阻 力作用(即,k为正的常量)。小球的速度大小和转过的圆心角α的关系图像正确的可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据动量定理
其中
整理得
结合图像可知,故选A。
二、非选择题:共 5 题,共 56分。 其中 13-16题请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 材料的电阻随压力的变化而变化的现象称为“压阻效应”,利用这种效应可以测量压力大小。某同学计划利用压敏电阻测量物体的质量,他先测量压敏电阻处于不同压力F时的电阻值RF。利用以下器材设计一个可以测量处于压力中的该压敏电阻阻值的电路,要求误差较小。
A.压敏电阻RF,无压力时阻值R0 = 600Ω
B.滑动变阻器R1,最大阻值约为20Ω
C.滑动变阻器R2,最大阻值约为200Ω
D.灵敏电流计G,量程0~2.5mA,内阻为30Ω
E.电压表V,量程0~3V,内阻约为3kΩ
F.直流电源E,电动势为3V,内阻很小
G.开关S,导线若干
(1)实验电路如图1所示,滑动变阻器应选用______(选填“R1”或“R2”);
(2)实验中发现灵敏电流计量程不够,若要将其改装为量程30mA的电流表,需要____(选填“串联”或“并联”)一个电阻R',R'=______Ω(结果保留两位有效数字);
(3)多次改变压力F,在室温下测出对应电阻值RF,可得到如图2所示压敏电阻的图线,其中RF表示压力为F时压敏电阻的阻值,R0表示无压力时压敏电阻的阻值;
(4)若利用图3所示电路测量静置于压敏电阻上物体的质量,需要将电压表表盘刻度值改为对应的物体质量。若质量m1 > m2,则m1应标在电压值______(选填“较大”或“较小”)的刻度上。该同学认为表示物体质量的示数刻度均匀,你是否同意他的观点?并说明理由。______
【答案】 ①. R1 ②. 并联 ③. 2.7 ④. 较小 ⑤. 不同意,见解析
【解析】
【详解】(1)[1]实验电路的控制电路采用滑动变阻器分压式接法,为了确保测量数据的连续性强一些,滑动变阻器需要接入总阻值小一些的,即滑动变阻器选择R1。
(2)[2][3]根据并联分流原理可知,将其改装为量程30 mA的电流表,需要并联一个电阻R',且有
(4)[4]根据图像可知,压力越大,压敏电阻的阻值越小,则当质量m1 > m2时,质量m1大一些,对应压敏电阻接入阻值小一些,图3中干路电流大一些,电源内阻与定值电阻R共同承担的电压大一些,则压敏电阻承担的电压小一些,即电压表示数小一些,可知,m1应标在电压值较小的刻度上;
[5]根据图2可知,压力与压敏电阻的电阻值RF的倒数成线性关系,则压力与压敏电阻的电阻值RF并没有成线性关系,即物体质量m与压敏电阻的电阻值RF不是线性关系,图3电路中电压表示数
可知,即物体质量m与电压U不线性关系,因此物体质量示数随刻度不是均匀变化。
13. 如图所示,有一高为0.30m的内壁光滑的汽缸开口向上放置,其上端设有挡板,使厚度不计的绝热活塞不能离开汽缸,活塞的质量为4.0kg,横截面积为8.0cm2。汽缸内封闭着一定质量的理想气体,开始时活塞距汽缸底部的高度为0.20m。现对汽缸加热,活塞缓慢上升,一段时间后停止加热,当封闭气体的温度达到600K时,压强变为2.0×105Pa。已知大气压强为1.0×105Pa,求:
(1)气体原来的温度;
(2)若气体在整个过程中吸收的热量为48J,求气体内能的增加量。
【答案】(1)300k
(2)
【解析】
【小问1详解】
活塞未到达上端挡板时,气体压强为p1,根据平衡条件有
代入数据解得
此时气体压强,因此活塞已经压到挡板上
对气体,根据理想状态方程有
又h=0.2m,H=0.3m,T2=600k
代入解得T1=300k
【小问2详解】
活塞缓慢上升过程,气体对外做功为
故气体内能的增加量为
14. 某实验小组设计了如图(a)的简易电梯模型。周长为L、电阻为R的圆形线圈套在圆柱形磁极上,圆心与磁极中轴线重合,磁极周围存在聚集状的水平磁场,俯视如图(b)。当磁场以速度v0竖直向上匀速运动时,线圈稳定时向上以速度v匀速运动。线圈所在处的磁感应强度大小始终为B,线圈始终保持水平且不与磁极接触,重力加速度取g。求线圈向上匀速运动过程中:
(1)线圈中电流大小;
(2)线圈克服重力做功的功率。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
感应电动势为
根据闭合电路欧姆定律有
解得
【小问2详解】
对线圈,根据平衡条件有
线圈所受重力的功率大小
解得
15. 如图所示,质量为m的相同小环A、B用不可伸长的、长为L的轻绳连接,分别套在固定的水平细杆OM和竖直细杆ON上,两杆通过一小段圆弧杆平滑相连,ON杆足够长。用水平外力F拉环A,使A、B环处于静止,此时轻绳与竖直方向夹角θ=60°(如图中虚线位置)。然后将两个小环移到图中实线的水平位置(B环处于ON杆的最上端),且轻绳恰好伸直,由静止释放两个小环,A环通过小圆弧时速度大小保持不变,重力加速度为g,不计一切摩擦。求:
(1)水平外力F的大小;
(2)B环下落过程中轻绳的拉力对环A做的功;
(3)碰撞的恢复系数的定义为,其中v10和v20分别是碰撞前两物体的速度,v1和v2分别是碰撞后物体的速度。若A、B两环碰撞的恢复系数e=0.5,求两环发生第一次碰撞过程损失的机械能。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
对B环受力分析,如图所示
根据平衡条件有
对AB整体受力分析,根据平衡条件有
【小问2详解】
对AB组成的系统,在B环下落过程中,根据能量守恒有
又
联立解得
对A,在此过程中,根据动能定理有
【小问3详解】
设B下落L后A、B的速度分为别为、,根据关联速度分解可得
根据系统能量守恒有
解得
此后,A相对B向下做匀速运动,两环相遇时间为
第一次碰撞前 ,
AB碰撞过程,根据动量守恒有
又
解得,
则有
因此两环第一次碰撞损失的机械能为
16. 如图1所示,圆心为O、半径为R的圆形有界磁场。磁感应强度B在一个周期T内的变化规律如图2所示(周期T满足T=2t0+ Δt,T、t0、Δt均未知,B0大小可调),0~t0时间磁场方向垂直纸面向里。边界a点处有一电子枪,电子经电压加速后,于t=0时刻沿直径ab进入磁场。电子的初速度、重力不计,比荷为k。
(1)若已知加速电压为U0,电子进入磁场后运动t0时间速度偏转90°打到边界上。求对应磁感应强度B0的大小;
(2)保持(1)中B0、t0不变,当Δt=2t0时,调节加速电压,电子进入磁场后恰能击中磁场边界上的b点,求加速电压U与U0的关系;
(3)若T已知,调节加速电压为U1,电子进入磁场后经过一个周期T恰能回到发射点,且运动过程中恰好不打到磁场边界,求加速电压U1。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设电子进磁场时速度大小为,电子在电场中,根据动能定理有
又因为
联立解得
由于电子运动时间速度偏转打到边界上,可知电子轨道半径r与磁场圆半径R相等,即
又因为电子在磁场中
联立以上解得
【小问2详解】
为使电子能击中磁场边界上的点,且当时,电子需运动个整周期才能回到虚线,故
因电子在磁场中
电子在电场中,根据动能定理有
又因为
联立解得
【小问3详解】
经过一个周期后恰能回到发射点,作出运动轨迹,如图所示
由图可知ΔABC为等边三角形,故
且运动过程中恰好不打到磁场上边界,根据几何关系有
且
又因为,
联立解得
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高三年级期初调研测试
物理试卷
一、单项选择题:本大题共 11 题,每题 4 分,共 44分。在给出的四个选项中, 只有一个选项是最符合题意的。
1. 恒星内部发生多种“氦燃烧”核反应,其中一种核反应方程为,不稳定,其半衰期为T,则下列说法正确的是( )
A. 的衰变需要外部作用激发才能发生
B. 经过2T,剩下的粒子占开始时的
C.
D. 该核反应类型为人工转变
2. 图为一沿x轴正向传播的简谐横波时刻的波形图,P0~P9是波上一系列质点,相邻两点平衡位置间距离为a。已知波的周期为T,振幅为A,则( )
A. 时,质点P0向y轴负方向运动
B. 时,质点P4的速度最大
C. 时,质点P3和P5的相位相同
D. 时间内质点P2通过的路程为2A
3. 图1为磁电式电流表的结构图,其由磁体和放在磁体两级之间的线圈构成,线圈缠绕在铝框上。极靴和中间圆柱形软铁间成辐向磁场(磁场总沿半径方向),如图2所示。当线圈中有恒定电流时,安培力带动线圈偏转,在螺旋弹簧的共同作用下最终稳定。下列说法正确的是( )
A. 穿过线圈的磁通量始终为0
B. 线圈转动过程中受到安培力方向不变
C. 用塑料框代替铝框,更容易使指针迅速稳定在示数位置上
D. 增加线圈匝数,可增加测量的灵敏度
4. 一根一端粗、一端细木材,当用水平恒力拉较粗的一端在光滑的水平面上运动时,其中点所在截面受到的总弹力大小为T1;若换成用同样大小的水平恒力推木材较粗的一端运动时,木材中点所在截面受到的总弹力大小为T2。则下列说法正确的是( )
A. T2>T1
B. T2<T1
C. T2=T1
D. T1、T2的大小关系与质量的分布有关
5. 某实验小组用如图甲所示的向心力演示器探究向心力大小与半径的关系,将两个质量相等的钢球分别放在B和C位置,下列说法正确的是( )
A. 实验中应用了等效替代法
B. 变速塔轮应按图乙中第一层方式连接
C. 变速塔轮应按图乙中第二层方式连接
D. 变速塔轮应按图乙中第三层方式连接
6. 2024年9月25日,我国火箭军向南太平洋预定水域试射东风型导弹。如图所示,导弹发射和飞行过程简化为从A点发射出,只在引力作用下沿ACB椭圆轨道飞行,最终击中地面目标B,C为轨道的远地点且距地面高度为H。已知地球半径为R,质量为M,引力常量为G。下列结论正确的是( )
A 导弹从A到C机械能逐渐减小
B. 导弹在A点的速度小于在C点的速度
C. 导弹在A点的加速度
D. 导弹在C点速度
7. 如图甲所示,用强度不变的单色光照射阴极K,改变滑动变阻器的滑片位置,得到流过电流表的电流I与电压表两端电压U的关系图像如图乙所示。当电压表示数分别为U0、3U0时,到达阳极A的光电子最大动能的比值为( )
A. B. C. D.
8. 如图所示为双缝干涉实验装置的截面图,单色光源S到双缝、的距离相等,O是、连线中垂线与光屏的交点。介质为空气时,O点出现亮条纹。若将中垂线上方充满折射率为的介质,下方仍为折射率n=1的空气,则原本在O点处的亮条纹将会( )
A. 向上移动 B. 向下移动 C. 保持不变 D. 无法判断
9. 一均匀的透明圆柱体横截面如图所示,一束平行单色光从空气垂直平面AB方向射入柱体,关于这束光初次在柱体内到达圆弧形界面ACB时,下列说法正确的是( )
A. 从区域II入射光线一定不会发生全反射
B. 从区域II入射的光线一定会发生全反射
C. 从区域I、III入射的光线一定不会发生全反射
D. 从区域I、III入射的光线一定会发生全反射
10. 电荷量分别为Q1和Q2的两个点电荷产生的电场的等势线如图中曲线所示(图中数字的单位是伏特),则( )
A. ,
B. ,
C. ,
D. ,
11. 质量为m的小球A套在光滑的圆环上在水平面内做初速度大小为v0的圆周运动,运动过程中受到与速度方向相反大小与速度成正比的阻 力作用(即,k为正的常量)。小球的速度大小和转过的圆心角α的关系图像正确的可能是( )
A. B.
C. D.
二、非选择题:共 5 题,共 56分。 其中 13-16题请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 材料的电阻随压力的变化而变化的现象称为“压阻效应”,利用这种效应可以测量压力大小。某同学计划利用压敏电阻测量物体的质量,他先测量压敏电阻处于不同压力F时的电阻值RF。利用以下器材设计一个可以测量处于压力中的该压敏电阻阻值的电路,要求误差较小。
A.压敏电阻RF,无压力时阻值R0 = 600Ω
B.滑动变阻器R1,最大阻值约为20Ω
C.滑动变阻器R2,最大阻值约为200Ω
D.灵敏电流计G,量程0~2.5mA,内阻为30Ω
E.电压表V,量程0~3V,内阻约为3kΩ
F.直流电源E,电动势为3V,内阻很小
G.开关S,导线若干
(1)实验电路如图1所示,滑动变阻器应选用______(选填“R1”或“R2”);
(2)实验中发现灵敏电流计量程不够,若要将其改装为量程30mA的电流表,需要____(选填“串联”或“并联”)一个电阻R',R'=______Ω(结果保留两位有效数字);
(3)多次改变压力F,在室温下测出对应电阻值RF,可得到如图2所示压敏电阻的图线,其中RF表示压力为F时压敏电阻的阻值,R0表示无压力时压敏电阻的阻值;
(4)若利用图3所示电路测量静置于压敏电阻上物体的质量,需要将电压表表盘刻度值改为对应的物体质量。若质量m1 > m2,则m1应标在电压值______(选填“较大”或“较小”)的刻度上。该同学认为表示物体质量的示数刻度均匀,你是否同意他的观点?并说明理由。______
13. 如图所示,有一高为0.30m的内壁光滑的汽缸开口向上放置,其上端设有挡板,使厚度不计的绝热活塞不能离开汽缸,活塞的质量为4.0kg,横截面积为8.0cm2。汽缸内封闭着一定质量的理想气体,开始时活塞距汽缸底部的高度为0.20m。现对汽缸加热,活塞缓慢上升,一段时间后停止加热,当封闭气体的温度达到600K时,压强变为2.0×105Pa。已知大气压强为1.0×105Pa,求:
(1)气体原来的温度;
(2)若气体在整个过程中吸收的热量为48J,求气体内能的增加量。
14. 某实验小组设计了如图(a)的简易电梯模型。周长为L、电阻为R的圆形线圈套在圆柱形磁极上,圆心与磁极中轴线重合,磁极周围存在聚集状的水平磁场,俯视如图(b)。当磁场以速度v0竖直向上匀速运动时,线圈稳定时向上以速度v匀速运动。线圈所在处的磁感应强度大小始终为B,线圈始终保持水平且不与磁极接触,重力加速度取g。求线圈向上匀速运动过程中:
(1)线圈中电流大小;
(2)线圈克服重力做功的功率。
15. 如图所示,质量为m的相同小环A、B用不可伸长的、长为L的轻绳连接,分别套在固定的水平细杆OM和竖直细杆ON上,两杆通过一小段圆弧杆平滑相连,ON杆足够长。用水平外力F拉环A,使A、B环处于静止,此时轻绳与竖直方向夹角θ=60°(如图中虚线位置)。然后将两个小环移到图中实线的水平位置(B环处于ON杆的最上端),且轻绳恰好伸直,由静止释放两个小环,A环通过小圆弧时速度大小保持不变,重力加速度为g,不计一切摩擦。求:
(1)水平外力F的大小;
(2)B环下落过程中轻绳的拉力对环A做的功;
(3)碰撞的恢复系数的定义为,其中v10和v20分别是碰撞前两物体的速度,v1和v2分别是碰撞后物体的速度。若A、B两环碰撞的恢复系数e=0.5,求两环发生第一次碰撞过程损失的机械能。
16. 如图1所示,圆心为O、半径为R的圆形有界磁场。磁感应强度B在一个周期T内的变化规律如图2所示(周期T满足T=2t0+ Δt,T、t0、Δt均未知,B0大小可调),0~t0时间磁场方向垂直纸面向里。边界a点处有一电子枪,电子经电压加速后,于t=0时刻沿直径ab进入磁场。电子的初速度、重力不计,比荷为k。
(1)若已知加速电压为U0,电子进入磁场后运动t0时间速度偏转90°打到边界上。求对应磁感应强度B0的大小;
(2)保持(1)中B0、t0不变,当Δt=2t0时,调节加速电压,电子进入磁场后恰能击中磁场边界上的b点,求加速电压U与U0的关系;
(3)若T已知,调节加速电压为U1,电子进入磁场后经过一个周期T恰能回到发射点,且运动过程中恰好不打到磁场边界,求加速电压U1。
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