内容正文:
2026届河北石家庄高考物理自编模拟卷
本试卷满分100分,考试用时75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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。
4.本试卷主要考试内容:高考全部内容。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 铽的同位素Tb-161因半衰期为6.9天且衰变时发射β射线,适合制备放射性药物。关于衰变,下列说法正确的是( )。
A. 经过13.8天,铽的同位素衰变后剩余
B. β射线是高能电磁波
C. 通过高温高压可改变的半衰期
D. 10个原子经过6.9天有5个发生衰变
2.. 无动力帆船在水上航行时,风对船帆的作用力是其主要的动力来源。如图所示,当帆船逆风时,船员通过调整船帆的位置使帆船沿“之”字形路线“顶风逆行”,这一操作显得颇为神奇。若风以一定角度吹向帆面时会对帆面产生一个垂直于帆面的作用力,则下列船帆位置可以实现“顶风逆行”的是( )
A. B.
C. D.
3.汽车轮胎压力表的示数为轮胎内部气体压强与外部大气压强的差值。一汽车在平原地区行驶时,压力表示数为2.6p0(p0是1个标准大气压),轮胎内部气体温度为315 K,外部大气压强为p0。该汽车在某高原地区行驶时,压力表示数为2.5p0,轮胎内部气体温度为280 K。轮胎内部气体视为理想气体,轮胎内体积不变且不漏气,则该高原地区的大气压强为( )
A.0.6p0 B.0.7p0 C.0.8p0 D.0.9p0
4. 图是某城市广场喷泉喷出水柱的场景。从远处看,喷泉喷出的水柱超过了30层楼的高度;靠近看,喷管的直径约为10 cm,重力加速度g取10 m/s2,水的密度ρ=1.0×103 kg/m3。据此可估计用于给喷管喷水的电动机输出功率至少有( )
A.3.2×104 W B.5.8×104 W
C.3.0×105 W D.4.6×105 W
5.. 如图所示,嫦娥六号探月卫星在登月过程中,通过近月制动后进入“停泊轨道”运行一段时间,“停泊轨道”是一条近月点处离月球表面约200km、远月点处离月球表面约2200km椭圆轨道。假设卫星只在月球引力的作用下在该轨道上运行,下列说法正确的是( )
A. 卫星在近月点的速度小于在远月点的速度
B. 卫星在近月点的加速度小于在远月点的加速度
C. 卫星从近月点到远月点的过程中机械能不断增加
D. 卫星在该轨道的运行周期与卫星在离月球表面约1200km处圆轨道的运行周期相等
6. 某电场的等势面a、b、c、d如图中实线所示,虚线是一带电粒子仅在此电场作用下的运动轨迹,A、B、C、D为轨迹上的四个点,下列说法正确的是( )。
A. 粒子在A点的速度小于在C点的速度
B. B点的电场强度比C点的电场强度小
C. 若粒子的电荷量为,则粒子在C点的电势能为
D. 若粒子的电荷量为,则粒子在C点的动能比在D点的动能大
7. 如图甲所示,在水平向右的匀强磁场中,匝数为100匝的矩形线圈绕与线圈平面共面的竖直轴匀速转动。从线圈转到某一位置开始计时,线圈中的瞬时感应电动势随时间变化的关系如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A. 时,穿过线圈的磁通量为零
B. 时,线圈平面与磁场方向夹角为
C. 线圈转动一圈的过程中,穿过线圈磁通量的最大值为
D. 瞬时感应电动势随时间的变化关系为
二、多项选择题:(本题共3小题,每小题6分,18分。在小题给出的四个选项中,有多项符合要求,每小题全部选对得4分,选对但不全的得2分,有错选或者不选的得0分)
8.如图甲所示,沿波的传播方向自左向右选取、、、、、六个质点,相邻两质点之间的距离均为,各质点均静止在各自的平衡位置。时刻振源开始做简谐运动,其振动图像如图乙所示竖直向上为振动位移的正方向,形成的简谐横波以的速度水平向右传播,则下列说法正确的是( )
A. 时刻,波传播到质点,质点开始振动的方向竖直向上
B. 内,质点运动的路程为
C. 内,质点的加速度逐渐减小
D. 时刻,质点第二次处于波谷位置
9.如图所示,宽度为与宽度为的左、右两部分导轨衔接良好固定在水平面上,整个空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为,长度分别为和的导体棒甲和乙按如图的方式置于导轨上,已知两导体棒的质量均为、两导体棒单位长度的电阻均为,现给导体棒甲以水平向右的初速度假设导轨的电阻忽略不计、导体棒与导轨之间的摩擦可忽略不计,且右部分导轨足够长,甲棒不会运动到右部分导轨上。则下列说法正确的是( )
A. 当甲开始运动瞬间,比较两棒的加速度的大小,有
B. 当导体棒甲、乙都做匀速运动时的速度大小满足
C. 两导体棒从开始运动到刚做匀速运动的过程中,回路通过的电荷量为
D. 两导体棒从开始运动到刚好匀速运动的过程中其发生的位移分别是和,则
10. 如图所示,滑块A和B(均可看作质点)放在静止于水平地面上的木板C的中点,A、B、C的质量分别为、、。A、B与木板C间的动摩擦因数均为,地面光滑。某时刻使滑块A、B以大小均为、方向分别向左和向右的初速度滑动,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小,则下列说法正确的是( )
A. 若木板C足够长,则最终木板C相对地面向右运动,速度大小为1.2m/s
B. 若木板C足够长,则滑块A比滑块B先与木板C达到相对静止
C. 要使两滑块不滑离木板C,木板C的最小长度为
D. 若木板C足够长,则滑块A相对于木板C向左滑行的最大距离为
二、非选择题:(本大题共5小题,共54分)
11.(6分)为了探究物体受到空气阻力的大小与瞬时速率的关系,某同学采用如图甲所示的实验装置进行实验,分体式传感器可以测得小车的速度大小,在小车上安装薄片可以增大小车受到的空气阻力。主要实验步骤如下:
(1)将木板的一侧垫高,平衡好小车与木板之间的摩擦力后,轻推小车,小车运动的v—t图像应为下图中的 ;
A. B.
C. D.
(2)将薄片平面垂直小车的运动方向安装在小车上,沿木板推动小车一段距离,然后撤去推力,撤去推力后小车运动的v—t图像如图乙所示。则撤去推力后,小车的加速度逐渐___________(选填“变大”或“变小”);
(3)由分析可得,小车运动的速度越大,受到的空气阻力___________(选填“越大”或“越小”)。
12. 某同学要绘制标有“6V 0.5A”小灯泡的伏安特性曲线,器材如下:
A.电源E(电动势,内阻不计)
B.电流表A1(量程,内阻约为)
C.电流表(量程,内阻约为)
D.电压表(量程,内阻为)
E.滑动变阻器
F.滑动变阻器
G.电阻箱
(1)为绘制完整图像,把电压表V量程扩大为,将电阻箱和电压表_____(选填“串联”或“并联”),调到_____。
(2)画出实验电路图(图中标上所选器材符号)。
(3)绘制小灯泡的伏安特性曲线如下图(a)所示,现将此小灯泡接入图(b)电路中(各已知量均已标记在图中),则小灯泡实际功率约为_____(保留三位有效数字)。
13.如图甲,某地大型灯光秀在空中展示了一幅飞舞的凤凰,它颜色丰富,动感十足,视角冲击力强,凤凰多彩颜色的形成原因可以用图乙所示的模型说明:柱状光学器件横截面如图,右侧是以为圆心,半径为的四分之一圆弧,左边是等腰直角三角形。一细束由、两种光按一定比例组合的复色光,垂直面入射,器件对、光的折射率分别为和,保持入射光的入射方向不变,入射点从点向点移动,不考虑有折射时的反射和第次反射以后的光。
计算分析面有哪种光射出,并求射出光折射角的正弦值
求面上有光射出的圆弧长度。
14. 如图所示,顺时针转动的水平传送带与右端水平面等高,质量为的物体A以从左端水平滑上传送带,离开传送带后与水平面上静止的物体发生弹性正碰,碰后将物体立即移走。水平面和曲面光滑且曲面足够高,与传送带间的动摩擦因数、,重力加速度。求:
(1)当传送带的速度时,到达传送带右端时的速度大小;
(2)当传送带的速度时,与碰后,沿曲面上升的最大高度,的质量;
(3)已知碰后上升的最大高度与传送带的速度平方关系如图所示,求与的值。
15. 如图所示的直角坐标系xOy中,在x<0的区域内存在着方向与x轴正向和y轴负向夹角均为θ=45°的匀强电场,在x>0的区域内存在着垂直于坐标平面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从坐标为(L,L)的P点由静止释放,以大小为v0的速度从O点第1次经过y轴,在磁场中运动一段时间后从坐标为(0,2L)的Q点第2次经过y轴。不计粒子重力,不计场的边缘效应,求
(1)电场强度大小与磁感应强度大小的比值;
(2)粒子第3次经过y轴时沿y轴方向分速度的大小;
(3)粒子第n次经过y轴时的y轴坐标。
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2026届河北石家庄高考物理自编模拟卷
本试卷满分100分,考试用时75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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。
4.本试卷主要考试内容:高考全部内容。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 铽的同位素Tb-161因半衰期为6.9天且衰变时发射β射线,适合制备放射性药物。关于衰变,下列说法正确的是( )。
A. 经过13.8天,铽的同位素衰变后剩余
B. β射线是高能电磁波
C. 通过高温高压可改变的半衰期
D. 10个原子经过6.9天有5个发生衰变
【答案】A
【解析】铽的同位素Tb-161因半衰期为6.9天,则根据衰变公式可得经过13.8天10g铽的同位素Tb-161衰变后剩余的质量为,故A正确;
β射线是高速电子流,不是电磁波,故B错误;
半衰期是放射性同位素的固有属性,由原子核内部结构决定,不受外界条件(如温度、压力)的影响,所以通过高温高压不会改变Tb-161的半衰期,故C错误;
半衰期是统计规律,适用于大量原子,对少量原子,衰变具有随机性,实际衰变数量不一定恰好减少一半,故D错误。
2.. 无动力帆船在水上航行时,风对船帆的作用力是其主要的动力来源。如图所示,当帆船逆风时,船员通过调整船帆的位置使帆船沿“之”字形路线“顶风逆行”,这一操作显得颇为神奇。若风以一定角度吹向帆面时会对帆面产生一个垂直于帆面的作用力,则下列船帆位置可以实现“顶风逆行”的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】风会对帆面造成一个垂直于帆面的作用力,将作用力分解为沿着船体的分力和垂直于船体的分力,为实现“顶风逆行”, 沿着船体的分力必须与航向方向相同,如图所示
故选C。
3.汽车轮胎压力表的示数为轮胎内部气体压强与外部大气压强的差值。一汽车在平原地区行驶时,压力表示数为2.6p0(p0是1个标准大气压),轮胎内部气体温度为315 K,外部大气压强为p0。该汽车在某高原地区行驶时,压力表示数为2.5p0,轮胎内部气体温度为280 K。轮胎内部气体视为理想气体,轮胎内体积不变且不漏气,则该高原地区的大气压强为( )
A.0.6p0 B.0.7p0 C.0.8p0 D.0.9p0
答案 B
解析 根据题意可知:在平原地区时,轮胎内部气体压强为p1=3.6p0,温度T1=315 K
设在高原地区轮胎内部气体压强为p2,温度T2=280 K
轮胎做等容变化,根据=
解得p2=3.2p0
该高原地区的大气压强为p=3.2p0-2.5p0=0.7p0,故选B。
4. 图是某城市广场喷泉喷出水柱的场景。从远处看,喷泉喷出的水柱超过了30层楼的高度;靠近看,喷管的直径约为10 cm,重力加速度g取10 m/s2,水的密度ρ=1.0×103 kg/m3。据此可估计用于给喷管喷水的电动机输出功率至少有( )
A.3.2×104 W B.5.8×104 W
C.3.0×105 W D.4.6×105 W
答案 C
解析 喷管直径约为10 cm,则半径r=5 cm=0.05 m,根据实际情况,每层楼高约为h=3 m,所以喷水的高度h=30×3 m=90 m,则根据竖直上抛运动,水离开管口的速度为v== m/s=30 m/s,设给喷管喷水的电动机输出功率为P,在接近管口很短一段时间Δt内水柱的质量为Δm=ρSvΔt=ρπr2vΔt,根据动能定理得PΔt=Δmv2,联立以上解得P≈3.0×105 W,故选C。
5.. 如图所示,嫦娥六号探月卫星在登月过程中,通过近月制动后进入“停泊轨道”运行一段时间,“停泊轨道”是一条近月点处离月球表面约200km、远月点处离月球表面约2200km椭圆轨道。假设卫星只在月球引力的作用下在该轨道上运行,下列说法正确的是( )
A. 卫星在近月点的速度小于在远月点的速度
B. 卫星在近月点的加速度小于在远月点的加速度
C. 卫星从近月点到远月点的过程中机械能不断增加
D. 卫星在该轨道的运行周期与卫星在离月球表面约1200km处圆轨道的运行周期相等
【答案】D
【解析】卫星从近月点向远月点运动时,需要克服万有引力做功,卫星的动能减小,因此卫星在近月点的速度大于远月点的速度,故A错误;
万有引力提供卫星圆周运动的向心力,则有,解得
由于卫星在近月点的距离小于远月点的距离,因此卫星在近月点的加速度大于在远月点的加速度,故B错误;
卫星从近月点向远月点运动的过程中,只有万有引力做功,卫星的机械能守恒,故C错误;
设月球的半径为R,卫星在该轨道运行时,其轨道半长轴为
结合题意可知,卫星在离月球表面约1200km处圆周运动时的轨道半径为
根据开普勒第三定律可知,卫星在该轨道的运行周期与卫星在离月球表面约1200km处圆轨道的运行周期相等,故D正确。
6. 某电场的等势面a、b、c、d如图中实线所示,虚线是一带电粒子仅在此电场作用下的运动轨迹,A、B、C、D为轨迹上的四个点,下列说法正确的是( )。
A. 粒子在A点的速度小于在C点的速度
B. B点的电场强度比C点的电场强度小
C. 若粒子的电荷量为,则粒子在C点的电势能为
D. 若粒子的电荷量为,则粒子在C点的动能比在D点的动能大
【答案】B
【解析】.根据带电粒子运动轨迹的弯曲方向可知,粒子受到的电场力指向轨迹的凹侧,电场线由高电势指向低电势,所以电场线方向与粒子受力方向相同,因此该粒子带正电。粒子从A点运动到C点,电场力做负功,根据动能定理,粒子的动能减小,速度减小,即粒子在A点的速度大于在C点的速度,故A错误;
等势面越密集的地方,电场线也越密集,电场强度越大。从图中可以看出,B点附近的等势面比C点附近的等势面稀疏,则B点的电场强度小于C点的电场强度,故B正确; 由图可知,C点的电势为,则粒子在C点的电势能为,故C错误;
根据动能定理可得
则粒子在C点的动能比在D点的动能小0.01J,故D错误。
7. 如图甲所示,在水平向右的匀强磁场中,匝数为100匝的矩形线圈绕与线圈平面共面的竖直轴匀速转动。从线圈转到某一位置开始计时,线圈中的瞬时感应电动势随时间变化的关系如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A. 时,穿过线圈的磁通量为零
B. 时,线圈平面与磁场方向夹角为
C. 线圈转动一圈的过程中,穿过线圈磁通量的最大值为
D. 瞬时感应电动势随时间的变化关系为
【答案】B
【解析】时,线圈位于中性面,磁通量最大,故A错误;
设瞬时感应电动势
由图乙可知感应电动势变化周期
因此
由图乙可知感应电动势最大值
当时,有
推导得,因此
取,因此瞬时感应电动势随时间的变化关系为
后,由图乙可知感应电动势将达到最大值,因此为线圈与中性面的夹角,因此线圈平面与磁场方向夹角为,故B正确,D错误;
线圈转动一圈的过程中,穿过线圈磁通量的最大值为,故C错误。
二、多项选择题:(本题共3小题,每小题6分,18分。在小题给出的四个选项中,有多项符合要求,每小题全部选对得4分,选对但不全的得2分,有错选或者不选的得0分)
8.如图甲所示,沿波的传播方向自左向右选取、、、、、六个质点,相邻两质点之间的距离均为,各质点均静止在各自的平衡位置。时刻振源开始做简谐运动,其振动图像如图乙所示竖直向上为振动位移的正方向,形成的简谐横波以的速度水平向右传播,则下列说法正确的是( )
A. 时刻,波传播到质点,质点开始振动的方向竖直向上
B. 内,质点运动的路程为
C. 内,质点的加速度逐渐减小
D. 时刻,质点第二次处于波谷位置
【答案】
【解析】.根据乙图可知,周期是,在时,波传播的距离是,点距离刚好是,说明时波传到点,波源开始起振的方向竖直向上,所以波传播到质点时,质点开始振动的方向也竖直向上,故A正确;
根据乙图可知,周期是,波传到质点的时间是,波源开始起振的方向竖直向上,所以波传播到质点时,质点开始振动的方向也竖直向上,再经过,质点的振动路程是,故B错误;
波从传到点的时间为,则在时,质点已经振动了,则在这段时间内质点正由波谷向平衡位置运动,加速度在减小,故C正确;
波从传到点的时间为,时质点振动了,是,故第二次处于波谷位置,故D正确。
9.如图所示,宽度为与宽度为的左、右两部分导轨衔接良好固定在水平面上,整个空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为,长度分别为和的导体棒甲和乙按如图的方式置于导轨上,已知两导体棒的质量均为、两导体棒单位长度的电阻均为,现给导体棒甲以水平向右的初速度假设导轨的电阻忽略不计、导体棒与导轨之间的摩擦可忽略不计,且右部分导轨足够长,甲棒不会运动到右部分导轨上。则下列说法正确的是( )
A. 当甲开始运动瞬间,比较两棒的加速度的大小,有
B. 当导体棒甲、乙都做匀速运动时的速度大小满足
C. 两导体棒从开始运动到刚做匀速运动的过程中,回路通过的电荷量为
D. 两导体棒从开始运动到刚好匀速运动的过程中其发生的位移分别是和,则
【答案】
【解析】甲刚开始运动时,总电阻为:,总电流为:,则甲棒受到的安培力大小为:,乙棒受到的安培力大小为:,所以甲、乙两棒的加速度大小分别为:,,则有:,故A错误。当两棒都做匀速直线运动时,回路中磁通量不变,产生的感应电动势相等,有:,则,故B正确。
依动量定理,对甲:,对乙:,又,得:,由,回路通过的电荷量为:,解得:,故C错误;
根据,,整理得:,联立以上几式可得:,故D正确。
10. 如图所示,滑块A和B(均可看作质点)放在静止于水平地面上的木板C的中点,A、B、C的质量分别为、、。A、B与木板C间的动摩擦因数均为,地面光滑。某时刻使滑块A、B以大小均为、方向分别向左和向右的初速度滑动,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小,则下列说法正确的是( )
A. 若木板C足够长,则最终木板C相对地面向右运动,速度大小为1.2m/s
B. 若木板C足够长,则滑块A比滑块B先与木板C达到相对静止
C. 要使两滑块不滑离木板C,木板C的最小长度为
D. 若木板C足够长,则滑块A相对于木板C向左滑行的最大距离为
【答案】AD
【解析】.以A、B、C组成的系统为研究对象,取向右为正方向,若木板C足够长,则最终A、B、C将以共同速度运动,根据动量守恒定律,有,解得v=1.2m/s。由于,则最终木板C相对地面向右运动,速度大小为1.2m/s,故A错误;
分别以A、B为研究对象,设A、B的加速度大小分别为、,根据牛顿第二定律,有,,解得,。
根据匀变速直线运动速度与时间的关系,A与C达到相对静止时运动的时间为
以C为研究对象,在C与A、B均未达到相对静止前,设C加速度大小为,根据牛顿第二定律,可得,解得
设B与C经过时间达到相对静止,根据匀变速直线运动速度与时间的关系,有,
解得。因为,所以滑块B比滑块A先与木板C达到相对静止,故B错误;
B与C达到相对静止时,根据匀变速直线运动位移与时间的关系,B的位移为
C的位移为,C的速度大小为,B相对于C的位移为。A与C达到相对静止时,A相对于木板C向左滑行到最大距离,根据匀变速直线运动位移与时间的关系,A的位移为
从B与C达到相对静止到A、B、C达到共速,经过的时间为
以木板B、C整体为研究对象,设整体的加速度大小为,根据牛顿第二定律,有
解得
根据匀变速直线运动位移与时间的关系,C的位移为
则滑块A相对于木板C向左滑行的最大距离为
要使两滑块不滑离木板C,木板C的最小长度为,C错误,D正确。
二、非选择题:(本大题共5小题,共54分)
11.(6分)为了探究物体受到空气阻力的大小与瞬时速率的关系,某同学采用如图甲所示的实验装置进行实验,分体式传感器可以测得小车的速度大小,在小车上安装薄片可以增大小车受到的空气阻力。主要实验步骤如下:
(1)将木板的一侧垫高,平衡好小车与木板之间的摩擦力后,轻推小车,小车运动的v—t图像应为下图中的 ;
A. B. C. D.
(2)将薄片平面垂直小车的运动方向安装在小车上,沿木板推动小车一段距离,然后撤去推力,撤去推力后小车运动的v—t图像如图乙所示。则撤去推力后,小车的加速度逐渐___________(选填“变大”或“变小”);
(3)由分析可得,小车运动的速度越大,受到的空气阻力___________(选填“越大”或“越小”)。
【答案】(1)B (2)变小
(3)越大
【解析】(1)平衡摩擦力时,应将长木板得一端垫高,轻推小车,使小车在不受外力作用的情况下做匀速直线运动,即小车的图像是一条平行时间轴的直线。故选B。
(2)由于图像中,图像切线的斜率为物体的加速度,结合图乙可知,撤去推力后,小车的加速度逐渐变小。
(3)对小车受力分析,根据牛顿第二定律可得
结合图乙可知,小车的速度越小,小车的加速度越小,受到空气的阻力越小,因此小车的速度越大,受到空气的阻力越大。
12. 某同学要绘制标有“6V 0.5A”小灯泡的伏安特性曲线,器材如下:
A.电源E(电动势,内阻不计)
B.电流表A1(量程,内阻约为)
C.电流表(量程,内阻约为)
D.电压表(量程,内阻为)
E.滑动变阻器
F.滑动变阻器
G.电阻箱
(1)为绘制完整图像,把电压表V量程扩大为,将电阻箱和电压表_____(选填“串联”或“并联”),调到_____。
(2)画出实验电路图(图中标上所选器材符号)。
(3)绘制小灯泡的伏安特性曲线如下图(a)所示,现将此小灯泡接入图(b)电路中(各已知量均已标记在图中),则小灯泡实际功率约为_____(保留三位有效数字)。
【答案】(1) ①. 串联 ②. 3000
(2) (3)1.60(1.56-1.64)
【解析】(1)改装电压表,应串联电阻。串联电阻前后满足满偏电流不变,即
解得
(2)由于电压表电阻已知,电压表分流可以被精确计算,故选用电流表外接法;
小灯泡额定电压等于电源电动势,需要在实验过程中给小灯泡调整电压达到6V,故选用滑动变阻器分压接法;
如图:
(3)将电源(E=6V,r=2Ω)与电阻(R=3Ω)视作等效电源,将该等效电源(E=6V,r=5Ω)的伏安特性曲线绘制到小灯泡的伏安特性曲线图像中,如下图:
两曲线交点坐标约为3.8V,0.42A
则小灯泡此时实际功率约为
13.如图甲,某地大型灯光秀在空中展示了一幅飞舞的凤凰,它颜色丰富,动感十足,视角冲击力强,凤凰多彩颜色的形成原因可以用图乙所示的模型说明:柱状光学器件横截面如图,右侧是以为圆心,半径为的四分之一圆弧,左边是等腰直角三角形。一细束由、两种光按一定比例组合的复色光,垂直面入射,器件对、光的折射率分别为和,保持入射光的入射方向不变,入射点从点向点移动,不考虑有折射时的反射和第次反射以后的光。
计算分析面有哪种光射出,并求射出光折射角的正弦值
求面上有光射出的圆弧长度。
15.【解析】由题意可得,入射光射到面入射角为,
从器件射出,临界角满足,
解得光临界角,光临界角,
由于,从面上,光能射出,光发生全反射,
对光根据折射定律,有,解得;
作出光路图,如图所示:
,
可得从的中点点入射的光进入器件后过点反射后,射到圆弧的中点,设从面反射光射到圆弧上某点,入射角为时,光将发生全反射,根据对称性可知面上有光射出的圆弧圆心角为,
圆弧长度为。
14. 如图所示,顺时针转动的水平传送带与右端水平面等高,质量为的物体A以从左端水平滑上传送带,离开传送带后与水平面上静止的物体发生弹性正碰,碰后将物体立即移走。水平面和曲面光滑且曲面足够高,与传送带间的动摩擦因数、,重力加速度。求:
(1)当传送带的速度时,到达传送带右端时的速度大小;
(2)当传送带的速度时,与碰后,沿曲面上升的最大高度,的质量;
(3)已知碰后上升的最大高度与传送带的速度平方关系如图所示,求与的值。
【答案】(1)4m/s
(2)3kg (3),0.7m
【解析】
(1)假设物块A在传送带上一直减速,则由运动学公式
①
解得
可知,假设成立。
(2)A与B相碰时满足:
②
③
由以上得④
同时由机械能守恒得: ⑤
由④⑤可得:
(3)由图像分析可知,当传送带速度大小为时,物块A在传送带上一直加速,则:
⑥
得
再结合④⑤得
15. 如图所示的直角坐标系xOy中,在x<0的区域内存在着方向与x轴正向和y轴负向夹角均为θ=45°的匀强电场,在x>0的区域内存在着垂直于坐标平面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从坐标为(L,L)的P点由静止释放,以大小为v0的速度从O点第1次经过y轴,在磁场中运动一段时间后从坐标为(0,2L)的Q点第2次经过y轴。不计粒子重力,不计场的边缘效应,求
(1)电场强度大小与磁感应强度大小的比值;
(2)粒子第3次经过y轴时沿y轴方向分速度的大小;
(3)粒子第n次经过y轴时的y轴坐标。
【答案】(1)
(2)
(3)见解析
【解析】(1)粒子从P点到O点做匀加速直线运动,有
有牛顿第二定律得
解得
粒子在xoy平面内做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力可得
由几何关系可得
解得
则电场强度大小与磁感应强度大小的比值
(2)粒子经过Q点的速度大小为v0,方向与x轴负方向夹角为45°,之后做类平抛运动,沿x轴和y轴分解速度得,
沿x轴和y轴分解加速度得,
设再经过时间第3次经过y轴,由对称可得
则
解得:
(3)设进入磁场时的速度方向与x轴正方向夹角为θ
由对称可知粒子每次经过y轴时x轴方向速度不变,则有每次经过y轴时
粒子在磁场中运动的半径
则偏转弦长,弦长不变
若n为奇数,则
化简得y坐标为:
若n为偶数,则
化简得y坐标为:
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