2026届辽宁省大连市高考物理模拟试卷(三)
2026-02-10
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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 | 1.61 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/56422753.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2026届辽宁省大连市高考模拟试卷(三)
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.图示为国产新型战斗机大仰角加速向上爬升过程的飞行轨迹,轨迹为曲线。下列说法正确的是
A.研究战斗机姿态调整时可以把战斗机看成质点 B.战斗机的路程等于位移大小
C.飞行员处于超重状态 D.战斗机所受合力沿轨迹的切线方向
2.学校体育器材室有一圆弧形篮球架,如图所示,若某同学将同一篮球分别放在a、b、c、d位置,挡板均竖直,不计摩擦,下列说法正确的是( )
A.在a位置时篮球对圆弧篮球架的压力最大
B.在b位置时篮球对圆弧篮球架的压力最大
C.在c位置时篮球对挡板的压力最大
D.在d位置时篮球对挡板的压力最大
3.下列四幅图所涉及的光学现象与相应的描述,正确的是
A.图(a):光在内窥镜光纤中传播,这是光的折射现象
B.图(b):阳光下的肥皂膜呈彩色条纹,这是光的衍射现象
C.图(c):光通过狭缝后,光屏上产生了光的干涉图样
D.图(d):光的偏振现象,表明光是一种横波
4.中国企业打破国外技术垄断,自主研发的船用涡轮增压器被应用于大型远洋船舶,其中奥托循环起到关键作用。如图所示,奥托循环a→b→c→d→a由两个绝热和两个等容过程组成。关于该循环,下列说法正确的是
A.整个过程中温度最高的是状态b
B.在d→a过程中,所有气体分子的热运动速率减小
C.在b→c过程中,气体放出热量
D.整个过程气体吸收热量
5.如图甲所示,一轻质弹簧上端固定,下端悬挂一个体积很小的磁铁,在小磁铁正下方桌面上放置一个闭合的铜制线圈。将小磁铁向下拉到某一位置后释放,小磁铁将做阻尼振动,其位移x随时间t变化的图像如图乙所示,取竖直向上为正向。曲线上A、B两点连线与横轴平行,不计空气阻力,下列说法正确的是
A.B时刻线圈中有逆时针(从上往下看)方向的电流
B.A时刻线圈对桌面的压力大于线圈的重力
C.小磁铁在A时刻的动能等于B时刻的动能
D.磁铁和弹簧组成的系统运动过程中机械能守恒
6.如图所示为射线测厚装置示意图,它的放射源为铯-137,已知铯-137的衰变方程为13755Cs→137xBa+-10e,半衰期约为30年,下列说法正确的是
A.60年后13755Cs全部衰变完
B.金属板厚度越薄探测器接收到的辐射强度越小
C.137xBa原子核的比结合能比13755Cs原子核的大
D.该反应为β衰变,β射线即为核外电子的逸出
7.如图甲所示,物块从固定斜面底端以一定初速度冲上斜面,斜面与水平面之间的夹角为37°。取斜面底端所在平面为零势能面,物块动能Ek随位移x变化的关系如图乙所示。取,,重力加速度g=10 m/s2。下列说法正确的是
A.物块与斜面之间的动摩擦因数为0.5
B.物块沿斜面向上运动的时间为s
C.上滑过程中,物块动能等于重力势能时,物块的动能为24 J
D.下滑过程中,物块动能等于重力势能时,物块距斜面底端的距离为1.6 m
8.2025年11月25日神舟二十二号飞船成功发射,中国载人航天工程首次圆满完成应急发射任务。飞船入轨后,先后精确悬停于沿空间站前向端口轴线200 m与19 m的“停泊点”,与空间站保持相对静止。最终按照预定程序与空间站进行自主快速交会对接,形成的组合体在原轨道绕地球做匀速圆周运动。下列说法正确的是
A.飞船在200 m“停泊点”时的角速度小于在19 m“停泊点”时的角速度
B.飞船在200 m“停泊点”时的速度大小等于在19 m “停泊点”时的速度大小
C.对接后,组合体的动能大于原空间站的动能
D.对接后,组合体的动能等于原空间站的动能
9.如图所示是磁吸基座无线充电器,当送电线圈通入(V)的交流电源后,手机上的受电线圈产生感应电流。手机即进入“无线超充模式”。若手机“超充模式”下的充电电压为20V,充电电流为5A,充电基座送电线圈接有理想电流表,受电线圈接有电阻R=0.4Ω,线圈电阻不计且充电过程中不计一切能量损失,则
A.送电线圈与受电线圈的匝数比为10:1
B.电流表的示数为50 A
C.超充模式下,该充电器送电线圈的输入功率为110W
D.若此手机的电池容量为5000mAh,则超充模式下的充电时间为75分钟
10.如图所示是新一代航母阻拦系统采用电磁阻拦技术的原理图。图中飞机着舰钩住金属棒关闭动力系统后,与金属棒以共同初速度v0在磁场中运动,导轨间宽度为d,飞机质量为M,金属棒质量为m,MP、CD间电阻和金属棒接入电阻均为R,不计其它电阻。飞机阻拦索由绝缘材料做成且不计质量。在整个阻拦过程中飞机和金属棒组成的整体除安培力以外受到其它的阻力大小恒为f。轨道间有竖直方向的匀强磁场,磁感应强度为B。下列说法正确的是
A.金属棒刚进入磁场时,棒中电流方向是由b到a
B.金属棒刚进入磁场时,受到的安培力
C.若金属棒的速度减为零时滑过的距离为x,则整个阻拦过程中流过MP的电荷量为
D.若金属棒的速度减为零时滑过的距离为x,则整个阻拦过程中金属棒滑行的时间为
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(6分)某同学利用如图所示装置测量小球在空中下落过程所受阻力大小及小球的直径(假设小球下落过程中阻力不变)。
实验步骤如下:
(i)用电磁铁吸住一个小铁球,将吸住小铁球的电磁铁、光电门A及B固定在铁架台的竖直立柱上,调整它们的位置使小铁球、光电门A及B在同一竖直线上;
(ii)切断电磁铁电源,小铁球开始下落,测出小铁球通过光电门A的时间Δt,并测出小铁球由光电门A运动到光电门B的时间t、光电门A与B中心之间的距离h;
(iii)保持光电门A的位置不变,改变光电门B的位置,多次重复实验步骤(ii),记录多组实验数据t及h。
根据以上实验步骤,回答以下问题:
(1)根据上述实验数据做出图线,若该图线的斜率为k,纵轴截距为b。则小铁球经过光电门A时的瞬时速度为 ;下落的加速度大小 (用题中所给物理量的字母k或b表示)。
(2)小铁球的直径约为 (用题中所给物理量的字母b、表示)。
(3)若当地重力加速度为g,小铁球受到的空气阻力与小铁球的重力之比为 (用题中所给物理量的字母k、g表示)。
12.(8分)金属热电阻和热敏电阻是传感器中常见的感知温度的敏感元件,在学习完传感器后,某兴趣小组用金属热电阻制作简易的测温装置。
(1)为了测量金属热电阻Rt的阻值随温度变化的关系,该小组设计了如图甲所示的电路,则在闭合电路开关前应该把滑动变阻器滑到 (填“a”或“b”)端。
他们的实验步骤如下:
①先将单刀双掷开关S掷向1,调节金属热电阻的温度t1,记下电流表的相应示数I1;
②然后将单刀双掷开关S掷向2,调节电阻箱R使电流表的读数为 ,记下电阻箱相应的示数R2;
③逐步升高温度的数值,每一温度下重复步骤①②;
④根据实验测得的数据,作出了金属热电阻Rt的阻值随温度t变化的图像如图乙所示。
(2)某同学用上述金属热电阻连接成如图丙所示电路,制作一简易的测温仪,其中电源电动势E=24 V,内阻r=10 Ω,理想电压表V2满偏电压为15 V,定值电阻R0=500 Ω。
①为了使金属热电阻在0 ℃时电压表满偏,电阻箱R应该调成 Ω。
②仅改变环境温度,当理想电压表V2示数为10 V时,温度为 ℃。
③该测温仪器使用较长时间后,电源电动势减小,内阻变大,导致测量结果 (填“大于”、“小于”或“等于”) 真实值。
13.(10分)竖直放置的轻弹簧下端固定在地上,上端与质量为m的钢板连接,钢板处于静止状态。一个质量也为m的物块从钢板正上方h处的P点自由落下,打在钢板上并与钢板一起向下运动后到达最低点Q。求:
(1)物块与钢板碰后瞬间的速度;
(2)从P到Q的过程中,弹簧弹性势能的增加量。
14.(12分)如图所示,真空中足够长的铝板M和金属板N平行竖直放置,N板中心有一小孔P。N板右侧有一相切于P点的半径为R的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,磁场上方有一水平放置的荧光屏。已知铝的逸出功为W0,普朗克常量为h,电子的电量为e,质量为m。用某单色光照射铝板,当M、N间电压为U0时,刚好没有电子能从P孔飞出。保持M、N间电压大小为U0,若仅将M、N间电场改为反向,从P点垂直N板射入磁场且动能最大的电子,经过磁场后刚好可以垂直打到荧光屏上。不计电子间的相互作用。求:
(1)入射光的频率;
(2)匀强磁场的磁感应强度;
(3)电子能够打到荧光屏上的位置距N板的最远距离。
15.(18分)如图是一种自动卸货装置的简化图,质量为m1=1 kg的货箱内装有质量为m2=5 kg的货物,将其从半径为R=40 m的光滑圆弧轨道AB上的A点由静止释放,AB与以v=8 m/s的速率顺时针转动的水平传送带相切于B点,AB两点的竖直高度为h=0.2 m,传送带与水平光滑直轨道CD平滑连接,紧挨D点有一与CD等高的小车停在光滑的水平轨道上,车的质量为m3=2 kg,货箱和货物滑上车经一段时间后与车右端挡板发生碰撞,碰后与车速度相同但不粘连,一起向右运动至水平轨道右端,压缩固定弹簧至最短时将车锁定,货物与货箱始终相对静止。卸下货物后解除锁定,弹簧将车及货箱一起弹回,车与水平轨道左侧台阶碰撞后立即停止,货箱滑出车后恰好能回到A点。BC间距离L1=8m,货箱与传送带间的动摩擦因数μ1=0.5,与车间的动摩擦因数μ2=0.2,货箱和货物均可视为质点,重力加速度g取10 m/s2。求:
(1)货箱和货物下滑经过圆弧轨道上B点时对轨道的压力大小FN;
(2)货箱和货物一起由A运动到C过程中所用的时间t;(结果保留三位有效数字)
(3)车的长度L2。
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2026届辽宁省大连市高考模拟试卷(三)
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.图示为国产新型战斗机大仰角加速向上爬升过程的飞行轨迹,轨迹为曲线。下列说法正确的是
A.研究战斗机姿态调整时可以把战斗机看成质点 B.战斗机的路程等于位移大小
C.飞行员处于超重状态 D.战斗机所受合力沿轨迹的切线方向
【答案】C
【详解】A.研究战斗机姿态调整时,战斗机自身的大小不能忽略,所以不能把战斗机看成质点,A错误;
B.战斗机的轨迹为曲线,其位移小于路程,B错误;
C.战斗机以大仰角加速向上爬升的过程中,有竖直向上的加速度,所以飞行员处于超重状态,C正确;
D.战斗机所受合力指向轨迹的凹面,D错误。
2.学校体育器材室有一圆弧形篮球架,如图所示,若某同学将同一篮球分别放在a、b、c、d位置,挡板均竖直,不计摩擦,下列说法正确的是( )
A.在a位置时篮球对圆弧篮球架的压力最大
B.在b位置时篮球对圆弧篮球架的压力最大
C.在c位置时篮球对挡板的压力最大
D.在d位置时篮球对挡板的压力最大
【答案】A
【详解】篮球受到重力、挡板的支持力和斜面的支持力,篮球受力分析如图所示
由平衡条件可知挡板对篮球的支持力大小为F=mgtanθ,圆弧篮球架对篮球的弹力大小为,其中θ为弧面的倾角,θ越大,tanθ越大,挡板对篮球的支持力越大,所以在a位置时挡板对篮球的支持力最大,根据牛顿第三定律可知,篮球对挡板的压力最大;θ越大,cosθ越小,圆弧篮球架对篮球的弹力越大,所以在a位置时圆弧篮球架对篮球的弹力最大,根据牛顿第三定律可知,在a位置时篮球对圆弧篮球架的压力最大。
3.下列四幅图所涉及的光学现象与相应的描述,正确的是
A.图(a):光在内窥镜光纤中传播,这是光的折射现象
B.图(b):阳光下的肥皂膜呈彩色条纹,这是光的衍射现象
C.图(c):光通过狭缝后,光屏上产生了光的干涉图样
D.图(d):光的偏振现象,表明光是一种横波
【答案】D
【详解】A.图中内窥镜的光导纤维,可以把光传送到人体内部进行照明,是利用光的全反射,A错误;
B.图中阳光下观察肥皂膜,看到了彩色条纹,是肥皂膜两表面反射光形成的干涉图样,B错误;
C.图中条纹宽度不一样,是单色平行光线通过狭缝得到的衍射图样,C错误;
D.图中前后两块偏振片位置不同透光强度不同,光的偏振现象说明光是一种横波,D正确。
4.中国企业打破国外技术垄断,自主研发的船用涡轮增压器被应用于大型远洋船舶,其中奥托循环起到关键作用。如图所示,奥托循环a→b→c→d→a由两个绝热和两个等容过程组成。关于该循环,下列说法正确的是
A.整个过程中温度最高的是状态b
B.在d→a过程中,所有气体分子的热运动速率减小
C.在b→c过程中,气体放出热量
D.整个过程气体吸收热量
【答案】D
【详解】A.根据理想气体状态方程有,变形得pV=CT,根据图示可知,状态c的温度比状态b的温度高,状态d的温度比状态a的温度高,c→d为绝热过程,则有Q=0。气体体积增大,气体对外界做功,根据热力学第一定律可知,气体内能减小,温度降低,即状态c的温度比状态d的温度高,可知,整个过程中温度最高的是状态c,A错误;
B.d→a过程中,体积一定,则有W=0。压强减小,根据查理定律可知,气体温度降低,气体分子运动的平均速率减小,并不是所有气体分子的热运动速率减小,B错误;
C.b→c过程中,体积一定,则有W=0。压强增大,根据查理定律可知,气体温度升高,气体内能增大,根据热力学第一定律可知,气体吸收热量,C错误;
D.p—V图像与横轴所围几何图形的面积表示气体做功,a→b过程,外界对气体做功,c→d过程,气体对外界做功,整个过程气体对外界做功,由于内能一定,根据热力学第一定律可知,整个过程气体吸收热量,D正确。
5.如图甲所示,一轻质弹簧上端固定,下端悬挂一个体积很小的磁铁,在小磁铁正下方桌面上放置一个闭合的铜制线圈。将小磁铁向下拉到某一位置后释放,小磁铁将做阻尼振动,其位移x随时间t变化的图像如图乙所示,取竖直向上为正向。曲线上A、B两点连线与横轴平行,不计空气阻力,下列说法正确的是
A.B时刻线圈中有逆时针(从上往下看)方向的电流
B.A时刻线圈对桌面的压力大于线圈的重力
C.小磁铁在A时刻的动能等于B时刻的动能
D.磁铁和弹簧组成的系统运动过程中机械能守恒
【答案】B
【详解】A.B时刻小磁铁在平衡位置上方向下运动,且靠近平衡位置,穿过线圈的磁感应强度方向向上,磁通量向上的增大,由楞次定律可知线圈中有顺时针(从上往下看)方向的电流,A错误;
B.A时刻,小磁铁在平衡位置上方向下运动,且靠近平衡位置,穿过线圈的磁感应强度方向向上,磁通量向上的增大,由楞次定律可知受到线圈施加的向上的阻力,线圈中所受安培力向下,故A时刻线圈对桌面的压力大于线圈的重力,B正确;
C.小磁铁做阻尼振动,A时刻和B时刻小磁铁相对平衡位置相同,小磁铁在A时刻的动能大于B时刻的动能,C错误;
D.磁铁和弹簧组成的系统运动过程中机械能在减小,D错误。
6.如图所示为射线测厚装置示意图,它的放射源为铯-137,已知铯-137的衰变方程为13755Cs→137xBa+-10e,半衰期约为30年,下列说法正确的是
A.60年后13755Cs全部衰变完
B.金属板厚度越薄探测器接收到的辐射强度越小
C.137xBa原子核的比结合能比13755Cs原子核的大
D.该反应为β衰变,β射线即为核外电子的逸出
【答案】C
【详解】A.经过两个半衰期后,铯剩余原来的四分之一,A错误;
B.金属板厚度越薄探测器接收到的辐射强度越大,B错误;
C.由于生成物比反应物稳定,所以137xBa原子核的比结合能比13755Cs原子核的大,C正确;
D.β衰变的实质是原子核内部的一个中子放出一个电子变为一个质子,D错误。
7.如图甲所示,物块从固定斜面底端以一定初速度冲上斜面,斜面与水平面之间的夹角为37°。取斜面底端所在平面为零势能面,物块动能Ek随位移x变化的关系如图乙所示。取,,重力加速度g=10 m/s2。下列说法正确的是
A.物块与斜面之间的动摩擦因数为0.5
B.物块沿斜面向上运动的时间为s
C.上滑过程中,物块动能等于重力势能时,物块的动能为24 J
D.下滑过程中,物块动能等于重力势能时,物块距斜面底端的距离为1.6 m
【答案】D
【详解】A.物块向上运动过程中,由动能定理得
物块向下运动过程中,由动能定理得
由题图乙知:,,,解得,,A错误;
B.物块向上运动的过程中,由牛顿第二定律得
由匀变速直线运动的规律得,解得,B正确;
C.上滑过程中,设物块动能等于重力势能时,物块运动的位移大小为x1
由动能定理得,,解得,C错误;
D.下滑过程中,物块动能等于重力势能时,设物块距斜面底端的距离为x2,由动能定理:,,解得,D正确。
8.2025年11月25日神舟二十二号飞船成功发射,中国载人航天工程首次圆满完成应急发射任务。飞船入轨后,先后精确悬停于沿空间站前向端口轴线200 m与19 m的“停泊点”,与空间站保持相对静止。最终按照预定程序与空间站进行自主快速交会对接,形成的组合体在原轨道绕地球做匀速圆周运动。下列说法正确的是
A.飞船在200 m“停泊点”时的角速度小于在19 m“停泊点”时的角速度
B.飞船在200 m“停泊点”时的速度大小等于在19 m “停泊点”时的速度大小
C.对接后,组合体的动能大于原空间站的动能
D.对接后,组合体的动能等于原空间站的动能
【答案】BC
【详解】AB.飞船入轨后,先后精确悬停于不同位置时都与空间站保持相对静止,故其与空间站的角速度相等,速度大小相等,A错误,B正确;
CD.对接后,质量增大,则动能增大,故对接后,组合体的动能大于原空间站的动能,C正确,D错误。
9.如图所示是磁吸基座无线充电器,当送电线圈通入(V)的交流电源后,手机上的受电线圈产生感应电流。手机即进入“无线超充模式”。若手机“超充模式”下的充电电压为20V,充电电流为5A,充电基座送电线圈接有理想电流表,受电线圈接有电阻R=0.4Ω,线圈电阻不计且充电过程中不计一切能量损失,则
A.送电线圈与受电线圈的匝数比为10:1
B.电流表的示数为50 A
C.超充模式下,该充电器送电线圈的输入功率为110W
D.若此手机的电池容量为5000mAh,则超充模式下的充电时间为75分钟
【答案】AC
【详解】A.根据原、副线圈的电压与匝数的关系可得,解得,A正确;
B.由匝数比可知原线圈电流应为,B错误;
C.充电器送电线圈的输入功率,C正确;
D.由容量单位可知,手机充电时间为电池容量与充电电流的比值,即,D错误。
10.如图所示是新一代航母阻拦系统采用电磁阻拦技术的原理图。图中飞机着舰钩住金属棒关闭动力系统后,与金属棒以共同初速度v0在磁场中运动,导轨间宽度为d,飞机质量为M,金属棒质量为m,MP、CD间电阻和金属棒接入电阻均为R,不计其它电阻。飞机阻拦索由绝缘材料做成且不计质量。在整个阻拦过程中飞机和金属棒组成的整体除安培力以外受到其它的阻力大小恒为f。轨道间有竖直方向的匀强磁场,磁感应强度为B。下列说法正确的是
A.金属棒刚进入磁场时,棒中电流方向是由b到a
B.金属棒刚进入磁场时,受到的安培力
C.若金属棒的速度减为零时滑过的距离为x,则整个阻拦过程中流过MP的电荷量为
D.若金属棒的速度减为零时滑过的距离为x,则整个阻拦过程中金属棒滑行的时间为
【答案】AC
【详解】A.金属棒刚进入磁场时,根据右手定则,棒中电流由b到a,A正确;
B.飞机和金属棒刚进入磁场时,此时电动势为E=Bdv0,由闭合电路欧姆定律得,安培力为,联立解得,B错误;
C.由、、,有,C正确;
D.设此过程中,通过回路的平均电流为,金属棒的平均电动势为,时间为t,由动量定理得
由闭合电路欧姆定律得平均电流,根据法拉第电磁感应定律
联立解得,D错误。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(6分)某同学利用如图所示装置测量小球在空中下落过程所受阻力大小及小球的直径(假设小球下落过程中阻力不变)。
实验步骤如下:
(i)用电磁铁吸住一个小铁球,将吸住小铁球的电磁铁、光电门A及B固定在铁架台的竖直立柱上,调整它们的位置使小铁球、光电门A及B在同一竖直线上;
(ii)切断电磁铁电源,小铁球开始下落,测出小铁球通过光电门A的时间Δt,并测出小铁球由光电门A运动到光电门B的时间t、光电门A与B中心之间的距离h;
(iii)保持光电门A的位置不变,改变光电门B的位置,多次重复实验步骤(ii),记录多组实验数据t及h。
根据以上实验步骤,回答以下问题:
(1)根据上述实验数据做出图线,若该图线的斜率为k,纵轴截距为b。则小铁球经过光电门A时的瞬时速度为 ;下落的加速度大小 (用题中所给物理量的字母k或b表示)。
(2)小铁球的直径约为 (用题中所给物理量的字母b、表示)。
(3)若当地重力加速度为g,小铁球受到的空气阻力与小铁球的重力之比为 (用题中所给物理量的字母k、g表示)。
【答案】b;2k;bΔt;1-
【详解】(1)[1][2]设小球经过光电门A的速度为,根据运动学公式,整理可得,即图线的纵轴截距,斜率,可得
(2)[3]小铁球的直径约为
(3)[4]对小铁球根据牛顿第二定律可得,整理可得。
12.(8分)金属热电阻和热敏电阻是传感器中常见的感知温度的敏感元件,在学习完传感器后,某兴趣小组用金属热电阻制作简易的测温装置。
(1)为了测量金属热电阻Rt的阻值随温度变化的关系,该小组设计了如图甲所示的电路,则在闭合电路开关前应该把滑动变阻器滑到 (填“a”或“b”)端。
他们的实验步骤如下:
①先将单刀双掷开关S掷向1,调节金属热电阻的温度t1,记下电流表的相应示数I1;
②然后将单刀双掷开关S掷向2,调节电阻箱R使电流表的读数为 ,记下电阻箱相应的示数R2;
③逐步升高温度的数值,每一温度下重复步骤①②;
④根据实验测得的数据,作出了金属热电阻Rt的阻值随温度t变化的图像如图乙所示。
(2)某同学用上述金属热电阻连接成如图丙所示电路,制作一简易的测温仪,其中电源电动势E=24 V,内阻r=10 Ω,理想电压表V2满偏电压为15 V,定值电阻R0=500 Ω。
①为了使金属热电阻在0 ℃时电压表满偏,电阻箱R应该调成 Ω。
②仅改变环境温度,当理想电压表V2示数为10 V时,温度为 ℃。
③该测温仪器使用较长时间后,电源电动势减小,内阻变大,导致测量结果 (填“大于”、“小于”或“等于”) 真实值。
【答案】a;I1;190;1000;大于
【详解】(1)[1]为了保护电路,闭合电路开关前应该把滑动变阻器滑到接入电路最大阻值处,即a端;②[2]实验中使用等效法测电阻,然后将单刀双掷开关S掷向2,调节电阻箱R使电流表的读数为I1,记下电阻箱相应的示数R2,此时电阻箱示数等于热敏电阻的阻值;
(2)①[3]热敏电阻在0 ℃时电阻为Rt=100 Ω,电路中的电流
则电阻箱的阻值
②[4]电压表读数,解得,结合图乙可得,解得t=1000 ℃
③[5]该测温计使用较长时间后,电源电动势减小,内阻变大,根据,可知U2偏小,则Rt值偏大,则温度偏高,即导致测量结果大于真实值。
13.(10分)竖直放置的轻弹簧下端固定在地上,上端与质量为m的钢板连接,钢板处于静止状态。一个质量也为m的物块从钢板正上方h处的P点自由落下,打在钢板上并与钢板一起向下运动后到达最低点Q。求:
(1)物块与钢板碰后瞬间的速度;
(2)从P到Q的过程中,弹簧弹性势能的增加量。
【答案】(1) (2)
【详解】(1)物块自由下落,由机械能守恒定律可得
则物块与钢板碰撞前的速度为
物块与钢板碰撞过程,因为碰撞时间极短,内力远大于外力,钢板与物块的动量守恒,以向下为正方向。设v1为两者碰撞后的共同速度,则有,可得;
(2)碰后两者一起向下运动至最低点Q,由功能关系,可得。
14.(12分)如图所示,真空中足够长的铝板M和金属板N平行竖直放置,N板中心有一小孔P。N板右侧有一相切于P点的半径为R的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,磁场上方有一水平放置的荧光屏。已知铝的逸出功为W0,普朗克常量为h,电子的电量为e,质量为m。用某单色光照射铝板,当M、N间电压为U0时,刚好没有电子能从P孔飞出。保持M、N间电压大小为U0,若仅将M、N间电场改为反向,从P点垂直N板射入磁场且动能最大的电子,经过磁场后刚好可以垂直打到荧光屏上。不计电子间的相互作用。求:
(1)入射光的频率;
(2)匀强磁场的磁感应强度;
(3)电子能够打到荧光屏上的位置距N板的最远距离。
【答案】(1) (2) (3)
【详解】(1)根据光电效应方程有
根据动能定理有,可得入射光频率
(2)电场反向后,根据动能定理得
洛伦兹力提供向心力,则有,根据几何关系有,解得
(3)进入磁场中动能最大的电子速度大小相同,由圆形磁场磁扩散的特点可知,都可以垂直打到荧光屏上从M板射出的电子中,方向平行M板向下且初动能最大的电子,经过电场偏转后若恰能从P点射出,其进入磁场时的速度也最大,且与N板间夹角最小,经磁场偏转后能垂直打到荧光屏上,该电子打到荧光屏上的位置距N板距离最远,如图所示
设电子从M板射出的最大初速度大小为v0,由已知条件有
设电子从P孔射出的最大速率为v2,根据动能定理有,可得。
设粒子进入磁场时速度与N板间的最小夹角为θ,则有,可得。
则打到荧光屏上粒子到N板的最远距离,解得。
15.(18分)如图是一种自动卸货装置的简化图,质量为m1=1 kg的货箱内装有质量为m2=5 kg的货物,将其从半径为R=40 m的光滑圆弧轨道AB上的A点由静止释放,AB与以v=8 m/s的速率顺时针转动的水平传送带相切于B点,AB两点的竖直高度为h=0.2 m,传送带与水平光滑直轨道CD平滑连接,紧挨D点有一与CD等高的小车停在光滑的水平轨道上,车的质量为m3=2 kg,货箱和货物滑上车经一段时间后与车右端挡板发生碰撞,碰后与车速度相同但不粘连,一起向右运动至水平轨道右端,压缩固定弹簧至最短时将车锁定,货物与货箱始终相对静止。卸下货物后解除锁定,弹簧将车及货箱一起弹回,车与水平轨道左侧台阶碰撞后立即停止,货箱滑出车后恰好能回到A点。BC间距离L1=8m,货箱与传送带间的动摩擦因数μ1=0.5,与车间的动摩擦因数μ2=0.2,货箱和货物均可视为质点,重力加速度g取10 m/s2。求:
(1)货箱和货物下滑经过圆弧轨道上B点时对轨道的压力大小FN;
(2)货箱和货物一起由A运动到C过程中所用的时间t;(结果保留三位有效数字)
(3)车的长度L2。
【答案】(1)60.6 N (2)4.59 s (3)3 m
【详解】(1)对货物及货箱(以后简称系统M)在由A到B过程中有
系统M在B点有
由牛顿第三定律知:物体在B点对圆轨道的压力大小FN=F'N,得FN=60.6 N。
(2)系统M由A到B过程中降落的高度与半径之比为,即
则此过程可视为简谐运动,且有,则系统由A到B的时间为,得t1=3.14 s
系统M在传送带上加速过程有μ1(m1+m2)g=(m1+m2)a,
若系统M与传送带能够共速,则有v=vB+at2,解得t2=1.2 s
系统M在此加速过程中的位移为,解得
故系统M与传送带共速后将做匀速直线运动,由L1-x1=vt3,得t3=0.25 s
则系统M由A到C所用的时间为:t=t1+t2+t3=4.59 s
(3)在系统M冲上小车到与之达到共速过程中由动量守恒定律有
系统M和小车的动能先转化为弹簧的弹性势能,然后弹簧又将弹性势能完全转化为小车和货箱系统的动能,则由能量守恒定律得,小车与台阶碰后对货箱由能量守恒定律有,联立解得。
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