精品解析:2026届云南省大理白族自治州高三上学期第二次复习统一检测物理试题
2026-02-01
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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-二模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 云南省 |
| 地区(市) | 大理白族自治州 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.53 MB |
| 发布时间 | 2026-02-01 |
| 更新时间 | 2026-02-01 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-02-01 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56279755.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
大理州2026届高中毕业生第二次复习统一检测
物理
考生注意:
1.答卷前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号及科目,在规定的位置贴好条形码。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一个选项符合题目要求,每小题4分;第8-10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 从2026年起,我国停止生产水银体温计。关于水银体温计,下列说法正确的是( )
A. 水银液柱最上端呈凸面,这是因为水银不浸润玻璃
B 水银吸热温度升高后,所有水银分子热运动速率都会加快
C. 玻璃泡中的液体内部的水银分子间距离较近,彼此间只存在斥力
D. 体温计测温时只能自发从高温物体吸热不能自发对高温物体放热,这体现了热力学第一定律
2. 放射性同位素锗衰变会产生和X,关于此反应下列说法正确的是( )
A. 锗Ge的核子靠库仑力结合在一起
B. X是电子
C. X来自原子核外
D. 的比结合能小于的比结合能
3. “空间电场防病促生”技术是通过直流电源在悬挂电极和地面之间产生空间电场,它能加速植物体内带正电的钾、钙离子等向根部聚集,促进植物快速生长。图中实线为该空间电场线的示意图。下列说法正确的是( )
A. 悬挂电极应接电源负极
B. 图中所示的A、B两点场强相同
C. 钾、钙离子向根部聚集过程中电势能减小
D. 钾、钙离子向根部聚集过程中所经过的位置电势逐渐增大
4. 我国的三相共箱气体绝缘输电技术达到国际领先水平,该技术将三根线缆集成于同一管道内,充分压缩了输电线路的空间尺寸。管道内三根绝缘超高压输电线缆平行且间距相等,截面如图所示,A、B、C圆心连线构成正三角形,其中A、B圆心连线水平,D是AB中点,O是正三角形中点。不考虑地磁场影响。某时刻A、B中电流方向垂直于纸面向外,大小为I;C中电流方向垂直于纸面向里,大小为2I。则该时刻( )
A. A、C导线相互吸引
B. O处的磁感应强度方向水平向左
C. D点处的磁感应强度比O点处的磁感应强度强
D. C所受安培力方向垂直A、B圆心连线向下
5. 在地球和星球A表面分别进行单摆实验,作出如图所示的单摆周期的平方与摆长之间的关系图像。已知地球和星球A可视为质量均匀分布的球体,地球的半径是星球A半径的4倍,忽略地球、星球A的自转。下列物理量中,星球A与地球相等的是( )
A. 表面的重力加速度 B. 第一宇宙速度
C. 密度 D. 质量
6. 如图所示,空间中存在着正交的匀强磁场和匀强电场,已知电场强度大小为,方向竖直向下;磁感应强度大小为,方向垂直纸面。一电子由点以一定初速度水平向右飞入其中,运动轨迹如图所示,其中、和分别为轨迹在一个周期内的最高点和最低点,不计电子的重力。下列说法正确的是( )
A. 磁感应强度方向垂直纸面向外
B. 电子的初速度大于
C. 电子经过点的速率大于在点的速率
D. 将电子的初速度调整至合适值可以使其做匀加速直线运动
7. 如图是一个楔形结构的示意图,质量分别为,的两个楔形块、叠放在一起,斜面与水平底面间夹角为。两个光滑竖直面将楔形块夹在竖直方向,两个水平面将楔形块夹在水平方向。不施加外力时,恰好能静止在地面上;当在上施加水平外力时,只能竖直上下移动,只能水平左右移动,不计A、B间的摩擦力,和地面间的动摩擦因数,滑动摩擦力等于最大静摩擦力,重力加速度取。下列说法正确的是( )
A. 不施加时,只减小质量,、仍能静止
B. 不施加时,只增大的质量,、仍能静止
C.
D. 施加后,的速度与的速度满足
8. 某风力发电机的原理可简化为如图的装置,发电机的线圈固定,磁体在叶片驱动下绕线圈对称轴转动,磁体间的磁场为匀强磁场,磁感应强度的大小为,线圈的匝数为、面积为,不计线圈电阻,磁体转动的角速度为。发电机产生的交变电流经过升压变压器后向远处输电,再经降压变压器把电压有效值降为输送给用户。下列说法正确的是( )
A. 若在升压变压器原线圈端接入交流电压表,其示数是
B. 用户端交流电的频率与两个变压器的匝数比有关
C. 将击穿电压为的电容器接入用户端,该电容器会被击穿
D. 输送功率一定时,若只将升压变压器副线圈匝数变为之前的倍,其他条件不变,输电线电阻损耗的功率会变为之前的倍
9. 利用横波探头可在金属中发射并接收超声横波,该横波在金属中传播时如遇到气孔或裂纹等缺陷会发生反射,通过反射波的情况可判断材料内部缺陷。如图为沿轴正方向发射的简谐超声横波图像,波的频率,时刻波恰好传到质点。下列说法正确的是( )
A. 该超声横波遇到直径约的气孔不能发生明显衍射现象
B. 时质点第一次处于波峰
C. 时质点运动到横坐标处
D. 内质点的路程为
10. 如图甲,竖直挡板固定在光滑水平面上,质量为M的光滑半圆形弯槽静止在水平面上并紧靠挡板,质量为m的小球从半圆形弯槽左端静止释放,小球速度的水平分量和弯槽的速度与时间的关系如图乙所示,S1和S2分别表示图中阴影面积。下列说法正确的是( )
A. B. S1 = R C. m > M D. S2 < 2S1
二、实验题
11. 实验小组利用图中器材在圆形桌面验证平行四边形定则。桌面固定白纸,边缘安装三个不计摩擦的定滑轮,其中滑轮的位置固定,、可沿桌边缘移动,实验中保证三段细线分别平行于对应的定滑轮绳槽。三根细线系在同一点,在每根细线下分别挂上一定数量的钩码(钩码规格相同),并使结点(不与桌面接触)静止,则
(1)实验中必要的一个步骤是____(填写正确答案标号)
A. 测出当地重力加速度以计算拉力大小
B. 测量出三根细线长度
C. 标记平衡时结点位置与记录三根细线的方向
(2)若在已经平衡的基础上,保持滑轮和位置不变,仅在滑轮下增挂一个钩码,为了使系统重新平衡,从俯视角度来看,需要把滑轮____(选填“顺时针”或“逆时针”)移动一定角度。
(3)实验中,若桌面不水平,____(填“会”或“不会”)影响实验的结论。
12. 某实验小组设计了如图甲所示的实验电路,来测量电源的电动势和内阻。
实验器材有:
待测电源;
阻值为的定值电阻;
理想电流表;
总阻值为且阻值均匀的半圆形滑线变阻器(带有可指示滑片转过角度(弧度制)的刻度盘);开关、导线若干。
请回答下列问题:
(1)合上开关前,变阻器的触头应置于___________(填“”或“”)端。
(2)在实验中转动滑片,改变角度,记录不同角度对应的电流表示数,利用测得的实验数据作出图像如图乙所示。若该图像的斜率为,纵截距为,则电源的电动势为___________,内阻___________。
(3)不考虑偶然误差,该实验中电动势的测量值___________真实值。(填“大于”或“等于”或“小于”)
三、解答题(要求写出必要的方程或文字说明,仅写最后答案不给分)
13. 如图所示,救生员坐在游泳池旁边凳子上,其眼睛到地面的高度为,到池边的水平距离L为,池深H为,池底有一盲区。设池水的折射率为。当池中注水深度h为时,池底盲区的宽度是多少?(取,)
14. 福建舰电磁弹射装置示意图如图所示。光滑水平平行导轨处于竖直向上匀强磁场中。导体棒EF垂直于导轨放置并与导轨接触良好,其上连接质量为M的滑块,将单刀双掷开关与接线柱1接触,对电容器充电完毕后再将单刀双掷开关与接线柱2接触,导体棒在安培力作用下牵引滑块向右运动。已知电源电动势为E,电容器电容为C,平行导轨间距为L,磁场磁感应强度大小为B,导体棒的质量为m、长为L、电阻为R,忽略滑块和导体棒运动过程中所受的阻力,其它部分阻值不计。求:
(1)导体棒获得的最大加速度大小;
(2)导体棒获得的最大速度大小。
15. 如图所示,绝缘水平地面上固定一半径为R=0.3m的光滑半圆弧绝缘轨道,轨道竖直与水平地面相切于B点,水平面上A、B两点间距离L=0.3m,整个区域存在竖直向上、电场强度大小为E的匀强电场。一电荷量为q=+1.0×10-9C、质量m=1.0kg的小球,从A点以水平向右的初速度v0=3m/s运动。小球与水平地面间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)电场强度时,小球刚进入半圆弧轨道时对轨道的压力大小;
(2)要使得小球能运动至C点(不考虑与轨道多次碰撞),电场强度E应满足什么条件。
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大理州2026届高中毕业生第二次复习统一检测
物理
考生注意:
1.答卷前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号及科目,在规定的位置贴好条形码。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一个选项符合题目要求,每小题4分;第8-10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 从2026年起,我国停止生产水银体温计。关于水银体温计,下列说法正确的是( )
A. 水银液柱最上端呈凸面,这是因为水银不浸润玻璃
B. 水银吸热温度升高后,所有水银分子热运动速率都会加快
C. 玻璃泡中的液体内部的水银分子间距离较近,彼此间只存在斥力
D 体温计测温时只能自发从高温物体吸热不能自发对高温物体放热,这体现了热力学第一定律
【答案】A
【解析】
【详解】A.水银液柱最上端呈凸面,这是因为水银不浸润玻璃,A正确;
B.水银吸热温度升高后,水银分子热运动平均速率会加快,并非所有水银分子热运动速率都会加快,B错误;
C.分子间同时存在斥力和引力,C错误;
D.只能自发从高温物体吸热不能自发对高温物体放热,这体现了热力学第二定律,D错误。
故选A。
2. 放射性同位素锗衰变会产生和X,关于此反应下列说法正确的是( )
A. 锗Ge的核子靠库仑力结合在一起
B. X是电子
C. X来自原子核外
D. 的比结合能小于的比结合能
【答案】D
【解析】
【详解】A.锗Ge的核子靠强核力结合在一起,故A错误;
B.根据衰变方程 ,质量数不变,原子序数由32减至31,表明此为衰变,X为正电子。故B错误;
C.β衰变中发射的电子或正电子源于核内中子或质子的转变,并非来自核外电子,故C错误;
D.衰变后产物更稳定,比结合能更大,故的比结合能小于的,故D正确。
故选D。
3. “空间电场防病促生”技术是通过直流电源在悬挂电极和地面之间产生空间电场,它能加速植物体内带正电的钾、钙离子等向根部聚集,促进植物快速生长。图中实线为该空间电场线的示意图。下列说法正确的是( )
A. 悬挂电极应接电源负极
B. 图中所示的A、B两点场强相同
C. 钾、钙离子向根部聚集过程中电势能减小
D. 钾、钙离子向根部聚集过程中所经过的位置电势逐渐增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.植物体内带正电的钾、钙离子等向根部聚集,可知钾、钙离子等受到的电场力向下,故悬挂电极应接电源正极,故A错误;
B.根据对称性可知,A、B两点的电场强度大小相等,但电场强度的方向不同,故B错误;
CD.钾、钙离子向根部聚集过程中,受到的电场力做正功,电势能减小,电势减小,故C正确,D错误。
故选C。
4. 我国的三相共箱气体绝缘输电技术达到国际领先水平,该技术将三根线缆集成于同一管道内,充分压缩了输电线路的空间尺寸。管道内三根绝缘超高压输电线缆平行且间距相等,截面如图所示,A、B、C圆心连线构成正三角形,其中A、B圆心连线水平,D是AB中点,O是正三角形中点。不考虑地磁场影响。某时刻A、B中电流方向垂直于纸面向外,大小为I;C中电流方向垂直于纸面向里,大小为2I。则该时刻( )
A. A、C导线相互吸引
B. O处的磁感应强度方向水平向左
C. D点处的磁感应强度比O点处的磁感应强度强
D. C所受安培力方向垂直A、B圆心连线向下
【答案】D
【解析】
【详解】A.反向电流互相排斥,故A错误;
B.由右手螺旋定则和磁感应强度的矢量合成,O、D两处磁感应强度水平向右,B错误;
C.用同B原理,A、B中的电流在D处产生的磁场等大,反向,C中的电流在D处产生的磁场方向水平向右,比图中小,故比图中的合磁感应强度小,故C错误;
D.AB导线在C处产生的合磁感应强度水平向右,由左手定则知安培力垂直AB连线向下,或因A、B与C都是反向电流,都是排斥力,合力方向应垂直AB连线向下,D正确。
故选D。
【点睛】
5. 在地球和星球A表面分别进行单摆实验,作出如图所示单摆周期的平方与摆长之间的关系图像。已知地球和星球A可视为质量均匀分布的球体,地球的半径是星球A半径的4倍,忽略地球、星球A的自转。下列物理量中,星球A与地球相等的是( )
A. 表面的重力加速度 B. 第一宇宙速度
C. 密度 D. 质量
【答案】C
【解析】
【详解】A.由单摆周期公式变形得
图像斜率,星球A表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的,A错误;
B.第一宇宙速度,可知星球A的第一宇宙速度是地球的第一宇宙速度的,B错误;
CD.根据万有引力等于重力
得天体质量
密度
星球A与地球密度相等,星球A的质量是地球的质量的,D错误,C正确。
故选C。
6. 如图所示,空间中存在着正交的匀强磁场和匀强电场,已知电场强度大小为,方向竖直向下;磁感应强度大小为,方向垂直纸面。一电子由点以一定初速度水平向右飞入其中,运动轨迹如图所示,其中、和分别为轨迹在一个周期内的最高点和最低点,不计电子的重力。下列说法正确的是( )
A. 磁感应强度方向垂直纸面向外
B. 电子的初速度大于
C. 电子经过点的速率大于在点的速率
D. 将电子的初速度调整至合适值可以使其做匀加速直线运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.电子受电场力向上,但开始的轨迹向下弯曲,说明洛伦兹力向下,据左手定则得磁感应强度垂直向里,故A错误;
B.电子从运动到,合外力指向轨迹凹侧,则有
解得,故B正确;
C.由点至点的运动过程中,电场力做负功,洛伦兹力不做功,电子的速度逐渐减小,故C错误;
D.电子不可能做匀加速直线运动,因为速度变化洛伦兹力必然变化,合力不可能恒定,即电子不可能做匀加速直线运动,故D错误。
故选B。
7. 如图是一个楔形结构示意图,质量分别为,的两个楔形块、叠放在一起,斜面与水平底面间夹角为。两个光滑竖直面将楔形块夹在竖直方向,两个水平面将楔形块夹在水平方向。不施加外力时,恰好能静止在地面上;当在上施加水平外力时,只能竖直上下移动,只能水平左右移动,不计A、B间的摩擦力,和地面间的动摩擦因数,滑动摩擦力等于最大静摩擦力,重力加速度取。下列说法正确的是( )
A. 不施加时,只减小的质量,、仍能静止
B. 不施加时,只增大的质量,、仍能静止
C.
D. 施加后,的速度与的速度满足
【答案】D
【解析】
【详解】C.不施加外力时,恰好能静止在地面上,受力情况如图甲所示
对进行分析,水平方向上有
对A、B构成的整体进行分析,竖直方向上有
对进行分析,竖直方向上有
解得,,故C错误;
AB.结合上述,A对B的弹力N在水平方向分力为
与地面之间最大静摩擦为
由于不施加外力时,恰好能静止在地面上,则有
可知,若只减小的质量,或只增大的质量,A对B的弹力N在水平方向分力均将大于与地面之间最大静摩擦,表明与地面之间都会出现滑动,故AB错误;
D.向左运动时,二者的速度关系如图乙所示
则有
可得,故D正确。
故选D。
8. 某风力发电机的原理可简化为如图的装置,发电机的线圈固定,磁体在叶片驱动下绕线圈对称轴转动,磁体间的磁场为匀强磁场,磁感应强度的大小为,线圈的匝数为、面积为,不计线圈电阻,磁体转动的角速度为。发电机产生的交变电流经过升压变压器后向远处输电,再经降压变压器把电压有效值降为输送给用户。下列说法正确的是( )
A. 若在升压变压器原线圈端接入交流电压表,其示数是
B. 用户端交流电的频率与两个变压器的匝数比有关
C. 将击穿电压为的电容器接入用户端,该电容器会被击穿
D. 输送功率一定时,若只将升压变压器副线圈匝数变为之前的倍,其他条件不变,输电线电阻损耗的功率会变为之前的倍
【答案】AC
【解析】
【详解】A.交流电压表显示的是有效值,而升压变压器原线圈电压有效值是,故A正确;
B.变压器只改变电压,不改变交流电的频率和周期,故B错误;
C.用户端峰值电压为,超过了电容器的击穿电压,会将电容器击穿,故C正确;
D.输送功率一定时,若输电电压变为之前的倍,输电线电流变为之前的,由可得电阻损耗的功率会变为之前的,故D错误。
故选A C。
9. 利用横波探头可在金属中发射并接收超声横波,该横波在金属中传播时如遇到气孔或裂纹等缺陷会发生反射,通过反射波的情况可判断材料内部缺陷。如图为沿轴正方向发射的简谐超声横波图像,波的频率,时刻波恰好传到质点。下列说法正确的是( )
A. 该超声横波遇到直径约的气孔不能发生明显衍射现象
B. 时质点第一次处于波峰
C. 时质点运动到横坐标处
D. 内质点的路程为
【答案】AD
【解析】
【详解】该超声波的周期为
A.由波形图知该超声波波长为,小于气孔尺寸,故不能发生明显衍射,故A正确;
B.由传播方向和波形图可知振动方向向上,经后第一次处于波谷,故B错误;
C.质点不会随波传播,故C错误;
D.经周期后路程应是,故D正确。
故选AD。
10. 如图甲,竖直挡板固定在光滑水平面上,质量为M的光滑半圆形弯槽静止在水平面上并紧靠挡板,质量为m的小球从半圆形弯槽左端静止释放,小球速度的水平分量和弯槽的速度与时间的关系如图乙所示,S1和S2分别表示图中阴影面积。下列说法正确的是( )
A. B. S1 = R C. m > M D. S2 < 2S1
【答案】BD
【解析】
【详解】A.小球第一次滑下至最低点过程,由机械能守恒定律则有
解得,故A错误;
B.根据图像围成面积等于水平位移,可得,故B正确;
C.小球通过弯槽最低点后,系统水平动量守恒,则有
整理可得
结合图像可知,故小于,故C错误;
D.小球第一次到达弯槽最低点时,其具有最大速度,而在至时间内,即小球从弯槽右侧共速点到左侧共速点,共速点的高度均低于弯槽左右两端,而S2为t1至内两者的相对位移,则有,故D正确。
故选BD。
二、实验题
11. 实验小组利用图中器材在圆形桌面验证平行四边形定则。桌面固定白纸,边缘安装三个不计摩擦的定滑轮,其中滑轮的位置固定,、可沿桌边缘移动,实验中保证三段细线分别平行于对应的定滑轮绳槽。三根细线系在同一点,在每根细线下分别挂上一定数量的钩码(钩码规格相同),并使结点(不与桌面接触)静止,则
(1)实验中必要的一个步骤是____(填写正确答案标号)
A. 测出当地重力加速度以计算拉力大小
B. 测量出三根细线的长度
C. 标记平衡时结点的位置与记录三根细线的方向
(2)若在已经平衡的基础上,保持滑轮和位置不变,仅在滑轮下增挂一个钩码,为了使系统重新平衡,从俯视角度来看,需要把滑轮____(选填“顺时针”或“逆时针”)移动一定角度。
(3)实验中,若桌面不水平,____(填“会”或“不会”)影响实验的结论。
【答案】(1)C (2)顺时针
(3)不会
【解析】
【小问1详解】
为了验证力的平行四边形定则,必要的步骤是标记结点O的位置,并记录力的大小和方向,即记录三根绳子的方向和三根绳子所挂钩码数量,根据
即可将三根绳子拉力的大小转化为钩码的总质量,因此无需测量当地的重力加速度和三根绳子的长度。
故选C。
【小问2详解】
设P1位置绳子的拉力为,P2位置绳子的拉力为,P3位置绳子的拉力为,根据平行四边形定则可知,、的合力与平衡,若仅将位置下的钩码增加,即增大,根据力的合成定则可知,、的合力将顺时针旋转,为使节点O平衡,则应将滑轮顺时针旋转。
【小问3详解】
实验中只需保证点O平衡即可,桌面是否水平对实验无影响。
12. 某实验小组设计了如图甲所示的实验电路,来测量电源的电动势和内阻。
实验器材有:
待测电源;
阻值为的定值电阻;
理想电流表;
总阻值为且阻值均匀的半圆形滑线变阻器(带有可指示滑片转过角度(弧度制)的刻度盘);开关、导线若干。
请回答下列问题:
(1)合上开关前,变阻器的触头应置于___________(填“”或“”)端。
(2)在实验中转动滑片,改变角度,记录不同角度对应的电流表示数,利用测得的实验数据作出图像如图乙所示。若该图像的斜率为,纵截距为,则电源的电动势为___________,内阻___________。
(3)不考虑偶然误差,该实验中电动势的测量值___________真实值。(填“大于”或“等于”或“小于”)
【答案】(1)B (2) ①. ②.
(3)等于
【解析】
【小问1详解】
为了实验安全,在开关闭合前需要使电路中的总电阻最大,所以变阻器触头P要放在B端。
【小问2详解】
[1][2]对于半圆形滑线变阻器,当角度为时,接入电路中的电阻大小为
根据闭合电路欧姆定律,可写出
可变形为
根据图像可知斜率,截距
所以电动势
内阻为
【小问3详解】
由于是理想电流表,实验中不存在电流表分压误差,所以测量的电动势大小等于真实值。
三、解答题(要求写出必要的方程或文字说明,仅写最后答案不给分)
13. 如图所示,救生员坐在游泳池旁边凳子上,其眼睛到地面的高度为,到池边的水平距离L为,池深H为,池底有一盲区。设池水的折射率为。当池中注水深度h为时,池底盲区的宽度是多少?(取,)
【答案】1.4m
【解析】
【详解】当池中注水深度h为,光路图如图所示
根据几何关系知
即
根据折射定律可求得
即
根据几何关系可知盲区宽度为
14. 福建舰电磁弹射装置示意图如图所示。光滑水平平行导轨处于竖直向上匀强磁场中。导体棒EF垂直于导轨放置并与导轨接触良好,其上连接质量为M的滑块,将单刀双掷开关与接线柱1接触,对电容器充电完毕后再将单刀双掷开关与接线柱2接触,导体棒在安培力作用下牵引滑块向右运动。已知电源电动势为E,电容器电容为C,平行导轨间距为L,磁场磁感应强度大小为B,导体棒的质量为m、长为L、电阻为R,忽略滑块和导体棒运动过程中所受的阻力,其它部分阻值不计。求:
(1)导体棒获得的最大加速度大小;
(2)导体棒获得的最大速度大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
开关接1时电容器充电,充满时的电荷量为
开关接2时,电容器向外放电,0时刻时电路中的瞬时电流为
导体棒EF受到的安培力大小为
所以解得的最大加速度为
【小问2详解】
当导体棒与滑块有最大速度时,导体棒切割磁感线产生的感应电动势与电容器两板间的电压是相等的,设此时的电压为,有
对电容器来说,有
从开关接2到导体棒有最大速度的过程中,对导体棒和滑块列动量定理,有
公式中的
联立以上公式,可解得
15. 如图所示,绝缘水平地面上固定一半径为R=0.3m的光滑半圆弧绝缘轨道,轨道竖直与水平地面相切于B点,水平面上A、B两点间距离L=0.3m,整个区域存在竖直向上、电场强度大小为E的匀强电场。一电荷量为q=+1.0×10-9C、质量m=1.0kg的小球,从A点以水平向右的初速度v0=3m/s运动。小球与水平地面间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)电场强度时,小球刚进入半圆弧轨道时对轨道的压力大小;
(2)要使得小球能运动至C点(不考虑与轨道多次碰撞),电场强度E应满足什么条件。
【答案】(1)30N (2)或
【解析】
【小问1详解】
小球从A运动至B,根据动能定理可得
B点,根据牛顿第二定律可得
由牛顿第三定律得
解得
【小问2详解】
①当时,假设电场强度为E1时小球恰能运动至C点,从A到C,由动能定理可得
在C点,有
解得
电场强度E应该满足的条件为;
②当时,小球将脱离水平轨道做类平抛运动,则,,
解得
综上所述,电场强度E应该满足的条件为或。
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