2026届辽宁省大连市高考物理模拟试卷(二)
2026-02-10
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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 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 辽宁省 |
| 地区(市) | 大连市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.83 MB |
| 发布时间 | 2026-02-10 |
| 更新时间 | 2026-02-10 |
| 作者 | 彩虹物理 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-02-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56419961.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2026届辽宁省大连市高考模拟试卷(二)
高三物理
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试题卷上无效。
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题只有一项符合题目要求,每个小题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,有错选或不答的得0分。
1.某电梯从3楼出发降至1楼,短暂停留后返回3楼。设速度方向向下为正,电梯加速、减速过程均可视为匀变速直线运动。下列图像能正确描述电梯运动规律的是
A B C D
【答案】B
【详解】AB.v—t图像的斜率表示加速度,可知A选项表示电梯先做匀速直线运动再静止再反向匀速,不符合题意,A错误,B正确;
CD.x—t图像的斜率表示速度,可知C选项表示电梯先保持静止,D选项表示电梯先做匀速直线运动再静止再反向匀速,均不符合题意,CD错误。
2.溜索已经成为某些景点常见的娱乐项目,如图甲所示,若溜索简化为如图乙所示模型,将倾斜的索道看作直轨道,滑轮质量不可忽略,下滑过程游客始终位于滑轮正下方,不计滑轮下方连接游客的绳子质量,不计空气阻力,下列说法正确的是
A.绳子的拉力小于游客的重力 B.滑轮受到3个力作用
C.索道对滑轮可能无摩擦力作用 D.游客做匀速直线运动
【答案】D
【详解】游客始终处在滑轮的正下方,即两者有相同的速度,若整体有加速度,根据滑轮的运动可知,其加速度一定沿索道方向,即合外力方向一定沿索道方向,但根据游客的受力,其合力方向不可能沿索道方向,故整体只能做匀速直线运动,而滑轮受到重力、绳子的拉力、索道的弹力和摩擦力共4个力的作用,绳子的拉力等于游客的重力。
3.某款风铃由不同长度的金属管组成,当微风吹过时,金属管会振动发出清脆悦耳的声音。关于此现象,下列说法正确的是
A.金属管的振动频率等于风力频率
B.风力频率越高,金属管振动幅度越大
C.各金属管固有频率相同,振动周期相等
D.金属管做受迫振动时,无回复力作用
【答案】A
【详解】A.物体做受迫振动时,其振动频率始终等于驱动力的频率,故金属管做受迫振动的振动频率等于风力频率,A正确;
B.金属管振动幅度大小主要取决于风力频率与金属管固有频率是否接近。只有当风力频率接近金属管固有频率时,才会发生共振,振动幅度才会显著增大,并非风力频率越高,振动幅度就越大,B错误;
C.不同长度的金属管,由于结构参数不同,其固有频率也不同。振动周期和频率互为倒数,各管的振动周期并不相等,C错误;
D.只要是机械振动就一定存在回复力,金属管振动时,其自身的弹性以及重力等因素会形成促使其回到平衡位置的力,即回复力,D错误。
4.如图所示,一定质量的理想气体从状态A开始,经历两个状态变化过程,先后到达状态B和C。以下图像可能正确的是
A B C D
【答案】D
【详解】由p−V图可知,A到B是等压过程,在p−T或p−t图中也为平行于横轴的图线,B到C是等容过程,在p−T图中为过原点的一条倾斜直线,在p−t图中为过−273.15℃的一条倾斜直线,又pAVA=pCVC,知TA=TC。
5.科学家发现3颗半径分别为R1、R2、R3(R1<R2<R3)的系外行星,其密度相同且质量分布均匀。它们表面的重力加速度分别为g1、g2、g3,忽略行星自转的影响,则符合它们表面重力加速度g与其半径R之间关系的图像是
A B C D
【答案】A
【详解】在星球表面,物体受到的万有引力等于其重力,则有
结合密度的公式,,联立可得。结合题意可知,星球的密度相同,故gR。
6.一个乒乓球如何把一瓶500ml的水给提起来?一根细绳穿过一根塑料管,绳的下端拴上一瓶水,绳的上端粘上一个质量为2.7 g的乒乓球。用手轻晃竖直的塑料管,乒乓球开始在上方水平面内做圆周运动。不考虑摩擦阻力,当乒乓球转动的半径为0.19 m且水瓶开始升高时,乒乓球每秒转过的圈数约为
A.52 B.36 C.16 D.6
【答案】C
【详解】水瓶受力平衡时Mg=T,由于乒乓球近似在水平面内做圆周运动,故,解得ω=100 rad/s,n=16 r/s。
7.两个等量异种点电荷P、Q的部分等电势差等势面如图所示,选取无限远处电势为零,e为元电荷,据此可知
A.点电荷Q可能为正电荷
B.Ufh=-10 V
C.将带电荷量为e的负试探电荷从A点移动到B点,电场力做功-10 eV
D.电荷量为2e的负试探电荷在B点的电势能为10 eV
【答案】B
【详解】A.根据图中标出的部分等势面电势,可知点电荷P为正电荷,Q为负点电荷,A错误;
B.由两个等量异种点电荷电场的对称性可知,等势面f的电势为-20 V,等势面g的电势为-15 V,等势面h的电势为-10 V,等势面i的电势为-5 V,则有Ufh=-20 V-(-10 V)=-10 V,B正确;
C.A、B两点的电势差为U=-5 V-5 V=-10 V,将带电荷量为e的负试探电荷q从A点移动到B点,电场力做功为W=-eU=-10 eV,C错误;
D.电荷量为2e的负试探电荷在B点的电势能为Ep=-2e×5 V=-10 eV,D错误。
8.如图所示为电磁波谱,该电磁波谱中从左到右波长越来越短,电焊工在焊接作业时会产生很高的温度,同时向外辐射出大量的电磁波,已知向外辐射的电磁波的频率为ν=1.0×1016 Hz,普朗克常量h=6.6×
10-34 J·s,光在真空中的速度为c=3.0×108 m/s。下列说法正确的是
A.该电磁波属于紫外线 B.该电磁波的波长比X射线短
C.该电磁波能量子的能量为6.6×10-18 J D.该电磁波能量子的能量为6.6×10-17 J
【答案】AC
【详解】A.由公式c=λν可知该电磁波的波长为,该电磁波属于紫外线,A正确;
B.由电磁波谱可知该电磁波的波长比X射线的波长长,B错误;
CD.由公式ε=hν可知该电磁波能量子的能量为ε=hν=6.6×10-34×1.0×1016 J=6.6×10-18 J,C正确,D错误。
9.处在匀强磁场中的氢气气泡室,常用于检测高能粒子的径迹。当某一电子从a处进入气泡室后,其运动的轨迹如图所示。已知电子在运动过程中比荷不变,则
A.匀强磁场的方向垂直纸面向外 B.电子的动能越来越大
C.电子的周期越来越小 D.电子的向心加速度越来越小
【答案】AD
【详解】A.依据左手定则,匀强磁场的方向垂直纸面向外,A正确;
B.电子所受洛伦兹力提供向心力,由,得,可知随着半径的减小,运动速度越来越小,动能越来越小,B错误;
C.根据,可知电子运动的周期不变,C错误;
D.由,可知向心加速度越来越小,D正确。
10.如图甲,固定在光滑绝缘水平面上的单匝正方形导体框abcd,置于虚线AB左侧始终竖直向下的磁场B1中,bc边与虚线AB重合,虚线AB右侧为B2=0.2 T的匀强磁场。导体框的质量m=1 kg,电阻R=0.5 Ω、边长L=1 m,磁感应强度B1随时间t的变化图像如图乙所示。在t=1 s时,导体框解除固定,给导体框一个向右的初速度v0=0.1 m/s,下列说法正确的是
A.t=0.5 s时流过ad边的电流方向由d到a
B.t=0.5 s时流过ad边的电流大小为0.2 A
C.导体框的bc边刚越过虚线AB时受到的安培力的大小为0.024N
D.当线框速度减为0.02 m/s时ad边移动的距离为m
【答案】ABD
【详解】A.由图乙可知,0~1 s内,左侧的磁通量减少,根据楞次定律可知,t=0.5 s时流过ad边的电流方向由d到a,A正确;
B.根据法拉第电磁感应定律可知,t=0.5 s时导体框的感应电动势为E=S=×12 V=0.1 V
感应电流大小为I==0.2 A,B正确;
C.导体框的bc边刚越过虚线AB时,感应电动势为E1=B'1Lv0+B2Lv0=0.03 V,受到的安培力的大小为N,C错误;
D.根据动量定理有,根据电流的定义式有,解得x=m,D正确。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(6分)为预防“倒春寒”对种子萌发的影响,科技小组为学校的育种温室设计了如图甲所示的温控电路。整个温控电路位于温室内,且当温室内温度低于20 ℃时启用。其控制电路的电源电压恒定,R0为变阻器,热敏电阻R的阻值随温度变化的关系如图乙所示,电磁铁线圈电阻忽略不计。工作电路有高温和低温两个挡位,低温挡位可使温室内降温比较平缓,R1、R2均为加热电阻。已知通过电磁铁线圈的电流大于或等于25 mA时,衔铁被吸下,与触点A分开,接通触点B。通过电磁铁线圈的电流小于或等于20 mA时,衔铁被弹回,与触点B分开,接通触点A。
(1)调好R0的阻值,闭合开关S1、S2,控制电路中电磁铁利用电流 工作的;R1的温度升高电磁铁磁性强弱如何变化? 。
(2)将控制电路中R0阻值调为480 Ω,可使温室内达到允许的最高温度30 ℃,达到时衔铁刚好被吸下,求控制电路的电源电压;
(3)工作电路要求:高温挡功率需在800~1200 W之间,低温挡功率需在100~200 W之间。已知实验室只有阻值大小为20 Ω、50 Ω、200 Ω、300 Ω的加热电阻各一个,不考虑温度对加热电阻阻值的影响,则R2应选用哪一个加热电阻(写出必要的计算过程)。
【答案】(1)磁效应 磁性减弱 (2)20 V (3)300 Ω,过程见解析。
【详解】(1)[1]电磁铁是利用电流的磁效应工作的。
[2]分析可知R1的温度升高时,衔铁与A点接触,此时通过电磁铁线圈的电流小于或等于20 mA时,与衔铁与B点接触相比,通过电磁铁线圈的电流减小,即R1的温度升高电磁铁磁性减弱。
(2)温室内达到允许的最高温度30 ℃时,图乙可知热敏电阻R=320 Ω,此时衔铁刚好被吸下,可知此时电流I=25 mA,则控制电路的电源电压
(3)根据题意可知,当温度升高,热敏电阻阻值降低,电流变大,当电流达到25 mA时,衔铁被吸下,所以R2为低温挡, 反之R1为高温挡,由低温挡的功率要求可知,故R2的阻值范围在242 Ω到484 Ω之间,故选300 Ω的加热电阻。
12.(8分)一物理老师设计了一款如图(a)所示的研究向心力大小的实验装置,其简化示意图如图(b),装置固定在水平桌面,在可调速的电机上固定一个半圆形有机玻璃凹槽(表面光滑,可忽略摩擦的影响),凹槽在电机的带动下能沿轴转动,旁边竖直固定一标尺,其上是可调高度的激光笔,实验步骤如下:
(1)将钢球放入凹槽底部,上下移动激光笔对准凹槽圆心,此时激光笔所在位置读数记为h0。
(2)接通电源,开启电机调速开关,钢球往凹槽外侧运动;当钢球到达某一高度后随凹槽做稳定的匀速圆周运动,上下移动激光笔,当红色激光对准钢球球心位置时,记录此时激光笔所在位置读数为h1(h1>h0),记h=h1-h0。
(3)利用光电传感器探测钢球运动的周期T,当钢球第1次被光电传感器接收到信号时数字计时器开始计时,并记录为1次,达到n次时计时器停止计时,记录总时间t,则钢球运动的周期T= (用题给的符号表示)。
(4)若适当调大电机转速,钢球运动的周期T将 (填“变大”、“不变”或“变小”);则激光笔应 (填“上移”、“不动”或“下移”)。
(5)改变电机转速,重复实验,得到多组T和h的数据,记录到表格中,并绘制 (填“h—T2”或“h—”)图像,根据图像的斜率k还能进一步求出当地重力加速度g= (用题给的符号表示)。
【答案】,变小,上移,h—T2,4π2k
【详解】(3)[1]光电传感器连续2次接收到信号的时间间隔是一个周期,钢球运动的周期
(4)[2][3]由,若适当调大电机转速,钢球运动的周期T将变小;则激光笔应上移。
(5)[4]钢球做匀速圆周运动时重力与支持力的合力提供向心力,如图
则,解得。为了能直观地研究实验规律,图像应为线性关系的图像,则应该作h—T2图像。
[5]根据图像的斜率k求出当地重力加速度g=4π2k。
13.(12分)2024年4月30日17时46分,神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱在离地面约6000 m的高空打开主伞(降落伞),在主伞的作用下返回舱速度从80 m/s降至10 m/s,此过程飞船高度下降了385 m,此后可视为匀速下降。当返回舱在距离地面一定高度时启动反推发动机,速度减至0时恰落到地面上。设主伞所受的空气阻力为f=kv,其中k为定值,v为速率,其余阻力不计。已知返回舱(含航天员)总质量为3000 kg,主伞的质量忽略不计,忽略返回舱质量的变化,重力加速度g取10 m/s2,设全过程为竖直方向的运动。
(1)在主伞打开后的瞬间,求返回舱的加速度a大小;
(2)返回舱在距地面一定高度时启动反推发动机(反推力近似为恒力,空气阻力忽略不计),经1 s返回舱落地,求启动反推发动机时返回舱距离地面的高度H;
(3)最后减速阶段返回舱座椅对质量m=60 kg的航天员的作用力F大小。
【答案】(1)70 m/s2 (2)5 m (3)1.2×103 N
【详解】(1)由牛顿第二定律可知m0g-f1=m0a,由题意有f1=kv1,kv2=m0g,联立可得a=-70 m/s2,返回舱的加速度大小为70 m/s2。
(2)根据运动学规律可得,启动反推发动机时返回舱距离地面的高度。
(3)当返回舱在距离地面一定高度时启动反推发动机,速度减至0时恰落到地面上,根据运动学公式可得-2a2H=0-v22,解得加速度大小为a2=10 m/s2。
对航天员,根据牛顿第二定律可得F-mg=ma2,解得座椅对航天员的作用力F=1.2×103 N。
14.(12分)游乐场的水上乐园有一个“滑梯冲浪”项目。如图,游客从高h=3.5 m的弧形滑梯顶端由静止滑下,滑梯底部水平连接一个水池,水池中并排静止漂浮着两块质量均为M=100 kg、长度均为L=11 m的浮板A和B(紧靠但不粘连)。质量m=50 kg的游客(可视为质点)从滑梯上滑下后,以水平速度v0=8 m/s滑上浮板A,并以水平速度v1=4 m/s滑离浮板A,已知游客与两浮板间的动摩擦因数相同,浮板与水面间阻力可忽略不计,重力加速度g取10 m/s2。求:
(1)游客在弧形滑梯上克服阻力所做的功;
(2)游客与浮板间的动摩擦因数;
(3)游客是否会滑离浮板B,请说明理由。
【答案】(1)150J (2)0.2 (3)游客没有滑离浮板,见解析
【详解】(1)游客从滑梯顶端滑下,根据动能定理有,解得。
(2)游客从滑上浮板A到离开浮板A,根据动量守恒和能量守恒有,,解得μ=0.2。
(3)设游客最终没有滑出浮板,且最终游客和浮板B的共同速度为v2,设游客在浮板B上滑行的距离为x,根据动量守恒和能量守恒有 ,,解得x=1.5 m<L,所以假设成立,游客没有滑离浮板B。
15.(16分)如图所示,质量为m、电荷量为q的带正电的粒子源源不断均匀地从粒子源的小孔P“飘”出(初速度为零),经水平放置极板M、N间电压为U0的加速电场加速后竖直向下进入辐向电场(电场强度方向指向圆心O),仅在辐向电场作用下沿着半径为R的四分之一圆弧虚线(等势线)运动,粒子从辐向电场射出后,沿水平放置的平行金属板A、B间的中线射入其间的电场中。粒子通过两板的时间为2t0,加在A、B两板间的电压如图乙所示,偏移量最大的粒子恰从两极板右边缘射出。粒子从A、B板间射出后,进入一个竖直向下的足够大的匀强电场中,该电场的电场强度大小为,电场的左边界CD与A、B板垂直,该电场有一个足够大的水平放置的荧光屏,荧光屏到B板的距离为A、B板间距离的一半,荧光屏的左端刚好在电场左边界CD上,不计粒子重力和它们之间相互作用力。
(1)求辐向电场中虚线上各点的电场强度大小;
(2)求A、B板间的距离;
(3)荧光屏上能接收到粒子的长度为多少;要使荧光屏上只接收到一半的粒子,应将荧光屏向右平移的距离为多少?
【答案】(1) (2) (3),
【详解】(1)设粒子经加速电场加速后的速度大小为v0,根据动能定理,解得。
设辐向电场虚线上的电场强度大小为E1,根据牛顿第二定律,解得。
(2)由于每个粒子穿过A、B板所用的时间为2t0,因此所有粒子射出A、B板间电场时速度方向均平行于A、B板且速度大小均为v0。从t=nt0(n=1,2,3,)时刻射入的粒子在A、B板间的平行电场方向的位移最大。
设A、B两板间的距离为d,则A、B两板间电场强度大小,则粒子在A、B两板间运动的加速度大小,根据题意,解得。
(3)所有粒子进入CD右侧的电场中做类平抛运动,从B板右端附近射出的粒子在该电场中运动时,有,,,解得。
从A板右端附近射出的粒子在该电场中运动时,有,,解得。因此荧光屏上能接收到粒子的长度
从A、B两板中线射入的粒子射出CD右侧电场后,,,解得。
因此要使荧光屏上只接收一半的粒子,则荧光屏应向右平移的距离为。
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2026届辽宁省大连市高考模拟试卷(二)
高三物理
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试题卷上无效。
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题只有一项符合题目要求,每个小题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,有错选或不答的得0分。
1.某电梯从3楼出发降至1楼,短暂停留后返回3楼。设速度方向向下为正,电梯加速、减速过程均可视为匀变速直线运动。下列图像能正确描述电梯运动规律的是
A B C D
2.溜索已经成为某些景点常见的娱乐项目,如图甲所示,若溜索简化为如图乙所示模型,将倾斜的索道看作直轨道,滑轮质量不可忽略,下滑过程游客始终位于滑轮正下方,不计滑轮下方连接游客的绳子质量,不计空气阻力,下列说法正确的是
A.绳子的拉力小于游客的重力 B.滑轮受到3个力作用
C.索道对滑轮可能无摩擦力作用 D.游客做匀速直线运动
3.某款风铃由不同长度的金属管组成,当微风吹过时,金属管会振动发出清脆悦耳的声音。关于此现象,下列说法正确的是
A.金属管的振动频率等于风力频率
B.风力频率越高,金属管振动幅度越大
C.各金属管固有频率相同,振动周期相等
D.金属管做受迫振动时,无回复力作用
4.如图所示,一定质量的理想气体从状态A开始,经历两个状态变化过程,先后到达状态B和C。以下图像可能正确的是
A B C D
5.科学家发现3颗半径分别为R1、R2、R3(R1<R2<R3)的系外行星,其密度相同且质量分布均匀。它们表面的重力加速度分别为g1、g2、g3,忽略行星自转的影响,则符合它们表面重力加速度g与其半径R之间关系的图像是
A B C D
6.一个乒乓球如何把一瓶500ml的水给提起来?一根细绳穿过一根塑料管,绳的下端拴上一瓶水,绳的上端粘上一个质量为2.7 g的乒乓球。用手轻晃竖直的塑料管,乒乓球开始在上方水平面内做圆周运动。不考虑摩擦阻力,当乒乓球转动的半径为0.19 m且水瓶开始升高时,乒乓球每秒转过的圈数约为
A.52 B.36 C.16 D.6
7.两个等量异种点电荷P、Q的部分等电势差等势面如图所示,选取无限远处电势为零,e为元电荷,据此可知
A.点电荷Q可能为正电荷
B.Ufh=-10 V
C.将带电荷量为e的负试探电荷从A点移动到B点,电场力做功-10 eV
D.电荷量为2e的负试探电荷在B点的电势能为10 eV
8.如图所示为电磁波谱,该电磁波谱中从左到右波长越来越短,电焊工在焊接作业时会产生很高的温度,同时向外辐射出大量的电磁波,已知向外辐射的电磁波的频率为ν=1.0×1016 Hz,普朗克常量h=6.6×
10-34 J·s,光在真空中的速度为c=3.0×108 m/s。下列说法正确的是
A.该电磁波属于紫外线 B.该电磁波的波长比X射线短
C.该电磁波能量子的能量为6.6×10-18 J D.该电磁波能量子的能量为6.6×10-17 J
9.处在匀强磁场中的氢气气泡室,常用于检测高能粒子的径迹。当某一电子从a处进入气泡室后,其运动的轨迹如图所示。已知电子在运动过程中比荷不变,则
A.匀强磁场的方向垂直纸面向外 B.电子的动能越来越大
C.电子的周期越来越小 D.电子的向心加速度越来越小
10.如图甲,固定在光滑绝缘水平面上的单匝正方形导体框abcd,置于虚线AB左侧始终竖直向下的磁场B1中,bc边与虚线AB重合,虚线AB右侧为B2=0.2 T的匀强磁场。导体框的质量m=1 kg,电阻R=0.5 Ω、边长L=1 m,磁感应强度B1随时间t的变化图像如图乙所示。在t=1 s时,导体框解除固定,给导体框一个向右的初速度v0=0.1 m/s,下列说法正确的是
A.t=0.5 s时流过ad边的电流方向由d到a
B.t=0.5 s时流过ad边的电流大小为0.2 A
C.导体框的bc边刚越过虚线AB时受到的安培力的大小为0.024N
D.当线框速度减为0.02 m/s时ad边移动的距离为m
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(6分)为预防“倒春寒”对种子萌发的影响,科技小组为学校的育种温室设计了如图甲所示的温控电路。整个温控电路位于温室内,且当温室内温度低于20 ℃时启用。其控制电路的电源电压恒定,R0为变阻器,热敏电阻R的阻值随温度变化的关系如图乙所示,电磁铁线圈电阻忽略不计。工作电路有高温和低温两个挡位,低温挡位可使温室内降温比较平缓,R1、R2均为加热电阻。已知通过电磁铁线圈的电流大于或等于25 mA时,衔铁被吸下,与触点A分开,接通触点B。通过电磁铁线圈的电流小于或等于20 mA时,衔铁被弹回,与触点B分开,接通触点A。
(1)调好R0的阻值,闭合开关S1、S2,控制电路中电磁铁利用电流 工作的;R1的温度升高电磁铁磁性强弱如何变化? 。
(2)将控制电路中R0阻值调为480 Ω,可使温室内达到允许的最高温度30 ℃,达到时衔铁刚好被吸下,求控制电路的电源电压;
(3)工作电路要求:高温挡功率需在800~1200 W之间,低温挡功率需在100~200 W之间。已知实验室只有阻值大小为20 Ω、50 Ω、200 Ω、300 Ω的加热电阻各一个,不考虑温度对加热电阻阻值的影响,则R2应选用哪一个加热电阻(写出必要的计算过程)。
12.(8分)一物理老师设计了一款如图(a)所示的研究向心力大小的实验装置,其简化示意图如图(b),装置固定在水平桌面,在可调速的电机上固定一个半圆形有机玻璃凹槽(表面光滑,可忽略摩擦的影响),凹槽在电机的带动下能沿轴转动,旁边竖直固定一标尺,其上是可调高度的激光笔,实验步骤如下:
(1)将钢球放入凹槽底部,上下移动激光笔对准凹槽圆心,此时激光笔所在位置读数记为h0。
(2)接通电源,开启电机调速开关,钢球往凹槽外侧运动;当钢球到达某一高度后随凹槽做稳定的匀速圆周运动,上下移动激光笔,当红色激光对准钢球球心位置时,记录此时激光笔所在位置读数为h1(h1>h0),记h=h1-h0。
(3)利用光电传感器探测钢球运动的周期T,当钢球第1次被光电传感器接收到信号时数字计时器开始计时,并记录为1次,达到n次时计时器停止计时,记录总时间t,则钢球运动的周期T= (用题给的符号表示)。
(4)若适当调大电机转速,钢球运动的周期T将 (填“变大”、“不变”或“变小”);则激光笔应 (填“上移”、“不动”或“下移”)。
(5)改变电机转速,重复实验,得到多组T和h的数据,记录到表格中,并绘制 (填“h—T2”或“h—”)图像,根据图像的斜率k还能进一步求出当地重力加速度g= (用题给的符号表示)。
13.(12分)2024年4月30日17时46分,神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱在离地面约6000 m的高空打开主伞(降落伞),在主伞的作用下返回舱速度从80 m/s降至10 m/s,此过程飞船高度下降了385 m,此后可视为匀速下降。当返回舱在距离地面一定高度时启动反推发动机,速度减至0时恰落到地面上。设主伞所受的空气阻力为f=kv,其中k为定值,v为速率,其余阻力不计。已知返回舱(含航天员)总质量为3000 kg,主伞的质量忽略不计,忽略返回舱质量的变化,重力加速度g取10 m/s2,设全过程为竖直方向的运动。
(1)在主伞打开后的瞬间,求返回舱的加速度a大小;
(2)返回舱在距地面一定高度时启动反推发动机(反推力近似为恒力,空气阻力忽略不计),经1 s返回舱落地,求启动反推发动机时返回舱距离地面的高度H;
(3)最后减速阶段返回舱座椅对质量m=60 kg的航天员的作用力F大小。
14.(12分)游乐场的水上乐园有一个“滑梯冲浪”项目。如图,游客从高h=3.5 m的弧形滑梯顶端由静止滑下,滑梯底部水平连接一个水池,水池中并排静止漂浮着两块质量均为M=100 kg、长度均为L=11 m的浮板A和B(紧靠但不粘连)。质量m=50 kg的游客(可视为质点)从滑梯上滑下后,以水平速度v0=8 m/s滑上浮板A,并以水平速度v1=4 m/s滑离浮板A,已知游客与两浮板间的动摩擦因数相同,浮板与水面间阻力可忽略不计,重力加速度g取10 m/s2。求:
(1)游客在弧形滑梯上克服阻力所做的功;
(2)游客与浮板间的动摩擦因数;
(3)游客是否会滑离浮板B,请说明理由。
15.(16分)如图所示,质量为m、电荷量为q的带正电的粒子源源不断均匀地从粒子源的小孔P“飘”出(初速度为零),经水平放置极板M、N间电压为U0的加速电场加速后竖直向下进入辐向电场(电场强度方向指向圆心O),仅在辐向电场作用下沿着半径为R的四分之一圆弧虚线(等势线)运动,粒子从辐向电场射出后,沿水平放置的平行金属板A、B间的中线射入其间的电场中。粒子通过两板的时间为2t0,加在A、B两板间的电压如图乙所示,偏移量最大的粒子恰从两极板右边缘射出。粒子从A、B板间射出后,进入一个竖直向下的足够大的匀强电场中,该电场的电场强度大小为,电场的左边界CD与A、B板垂直,该电场有一个足够大的水平放置的荧光屏,荧光屏到B板的距离为A、B板间距离的一半,荧光屏的左端刚好在电场左边界CD上,不计粒子重力和它们之间相互作用力。
(1)求辐向电场中虚线上各点的电场强度大小;
(2)求A、B板间的距离;
(3)荧光屏上能接收到粒子的长度为多少;要使荧光屏上只接收到一半的粒子,应将荧光屏向右平移的距离为多少?
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