内容正文:
昆明市第一中学2026届高三2月复习诊断
物理
本试卷共2个大题,共6页。满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1、答题前,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姓名、准考证号、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2B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,用黑色碳素笔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. 2026年1月,中国EAST装置证实“托卡马克密度自由区”存在,为高密度运行提供新依据。“人造太阳”内部发生的一种核反应方程为,已知的比结合能为,的比结合能为,的比结合能为,光在真空中的传播速度为,半衰期为12.46年。下列说法正确的是( )
A. 核反应方程中X为
B. 的结合能为17.6MeV
C. 核反应中的质量亏损可表示为
D. 现有100个氚原子核,经过12.46年后剩下50个氚原子核
2. 下列有关光的说法正确的是( )
A. 验钞机发出的紫外线比电视机遥控器发出的红外线更容易绕过障碍物
B. 横波纵波均可以产生偏振现象
C. 雨后公路积水上面漂浮的油膜看起来是彩色的,是光的干涉现象
D. 将双缝干涉实验中的双缝间距调小,则干涉条纹间距变小
3. 某运动员在花样游泳比赛中有一场景:用手拍皮球,水波向四周散开。这个场景可以简化为如图所示,波源O起振方向向下,垂直于水平介质平面做简谐运动,所激发的横波在均匀介质中向四周传播。时,离O点10m的质点A开始振动;时,离O点20m的质点B开始振动,此时质点A第3次(刚开始振动时记为第0次)回到平衡位置。下列说法正确的是( )
A. 该波周期为
B. 该波传播速度为10m/s
C. 时,质点的振动方向向下
D. 、两质点的振动方向始终相反
4. 如图a所示是用电泳技术分离蛋白质的装置,溶液中有上下正对放置的平行金属板电极,溶液中甲、乙两个蛋白质颗粒与上下极板距离相等。甲的质量是乙的两倍,带电量与值的关系如图b所示。未接极板电源时,甲、乙颗粒均悬浮。现调节溶液,接通电源,不计粘滞阻力和甲、乙之间的作用力。对于两种蛋白质颗粒运动到极板的过程中,下列说法正确的是( )
A. 甲比乙先到达极板
B. 甲、乙运动到极板时动能相同
C. 甲、乙运动到极板时动量大小相同
D. 增大值,甲受到的电场力变大
5. 如图a所示,一个曲面是四分之一圆弧的滑块静止于水平地面上,圆弧最低点切线水平。有小球以水平向右的初速度从圆弧最低点冲上滑块。小球与滑块水平方向的速度大小分别为、,作出某段时间内图像如图b所示,不计一切摩擦。下列说法正确的是( )
A. 滑块与小球在相互作用的过程中系统动量守恒
B. 小球与滑块的质量比为
C. 当滑块的速度为时,小球运动到轨迹的最高点
D. 当滑块的速度为时,小球再次回到圆弧的最低点
6. 如图所示,四根等长的细杆用铰链连成一个四边形,O点通过铰链固定在墙上。现将B点推至与O点重合,使四根细杆都紧贴墙壁。从时开始拉着B点沿垂直于墙壁的方向由静止开始做匀加速直线运动,在时发现四根细杆恰好构成一个正方形。则此时图中OA杆的角速度是( )
A. B.
C. D.
7. 如图所示,直角三角形中,,其区域内存在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向外的匀强磁场,点处的粒子源向磁场区域内各个方向发射速度大小为的带正电的粒子,粒子的质量为、带电量为,不考虑粒子的重力和相互间的作用力,下列说法正确的是( )
A. 边上各处均有粒子射出
B. 边上有粒子射出的区域离点的最大距离为
C. 从边射出的粒子在磁场中运动的最短时间为
D. 垂直于边发射的粒子在磁场中运动的时间最长
8. 如图所示,地球绕太阳公转的轨道可以看成半径为的圆形轨道,甲、乙两颗小行星的椭圆运动轨道分别与地球的公转轨道相切于、两点,为甲的近日点,为乙的远日点。假设两颗小行星与地球的公转轨道都在同一平面内,小行星甲的远日点到太阳的距离为,小行星乙的近日点到太阳的距离为,万有引力常量为,则下列说法正确的是( )
A. 小行星甲在点的速率大于乙在点的速率
B. 小行星乙在点的加速度小于甲在点的加速度
C. 小行星甲与乙的运行周期之比
D. 相同时间内甲跟太阳连线扫过的面积与乙跟太阳连线扫过的面积相等
9. 如图所示,远距离输电过程中,发电机输出电压、功率的交流电,通过升压变压器升压后输送向远方,输电线的总电阻为。并在用户端用降压变压器把电压降为,输电线上损失的功率为,则下列说法正确的是( )
A. 输电线上通过的电流为
B. 升压变压器匝数比为
C. 降压变压器匝数比为
D. 用户端的总电流为
10. 如图所示,一边长为的正方形线圈置于光滑绝缘水平面上,线圈右侧存在竖直方向的匀强磁场Ⅰ和Ⅱ,两磁场的宽度均为,磁感应强度大小均为,方向如图所示。线圈的边与磁场边界平行。现给线圈一水平向右的初速度,当线圈全部进入磁场Ⅱ时速度刚好为零,下列说法正确的是( )
A. 整个过程中,线圈做的是加速度逐渐减小的减速运动
B. 线圈的边运动到Ⅰ、Ⅱ磁场交界处时的速度大小为
C. 线圈的边在磁场Ⅰ、Ⅱ运动的过程中线圈产生的焦耳热之比为
D. 若线圈的初速度增大为,则线圈的边刚好运动到磁场Ⅱ右边界时的速度大小为
二、非选择题:本题共5小题,共54分。其中13~15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 某同学做“插针法测量玻璃折射率”的实验,、是玻璃砖的边界,、、、是正确操作下插的大头针的位置,为入射点,如图甲所示。据此回答下列问题。
(1)该同学在插大头针的过程中______;
A. 需要挡住
B. 需要挡住跟的像
C. 需要挡住跟、的像
(2)如图乙所示,正确作出光路图后,实验小组以入射点为圆心,为半径作圆,圆与入射光线、折射光线分别交于、两点,再过、作法线的垂线,垂足分别为、点,测得,,则玻璃的折射率为______(结果保留3位有效数字);
(3)该同学在插针时不小心插得偏左了一点,则折射率的测量值______(填“偏大”“不变”或“偏小”)。
12. 实验小组探究某一新型导电材料制成的均匀长方体压敏电阻的阻值随压力变化的规律,电源的电动势为3.0V,内阻忽略不计。除图中的器材外,实验室还提供了如下器材可供选择:
电压表V(量程为0~15V,内阻约为20kΩ,其读数用表示)
电流表(量程为0~0.6A,内阻,其读数用表示)
电流表(量程为0~0.6A,内阻约为2Ω,其读数用表示)
(1)为较精确的进行测量,请在选好器材后完成图甲中虚线框内的部分电路;
(2)在电阻上施加压力,闭合开关S,记下电表读数,该电路测量电阻阻值的表达式为______(用题目中给出的字母表示)。改变压力,得到不同的值,记录数据并绘成图像如图乙所示;
(3)探究小组完成上述实验后,利用该规格的压敏电阻设计了一个自动控制开关电路,如图丙所示。图中为直流电源(电动势为3.0V,内阻可忽略),当图中的输出电压达到或超过2.0V时,便触发报警器(图中未画出)报警。若要求压力超过2N时开始报警时,则图中______(填“”或“”)应使用压敏电阻,另一固定电阻的阻值应为______(保留2位有效数字);如果要提高此装置的灵敏度(即在压力更小时就能触发报警),则可以采取的措施为____________________。
13. 如图所示,倾角为的平行导轨固定于水平地面上,虚线与分别为、在水平地面上的投影,导轨宽为,上端连接有电动势的直流电源,的电阻和开关。空间存在与、平行,磁感应强度大小为的匀强磁场,闭合开关后,将质量,电阻的导体杆垂直边轻放于导轨上,初始时刻由静止释放,导体杆与导轨间的滑动摩擦因数,不计导轨电阻和电源内阻,导体杆与导轨接触良好,重力加速度,,。
(1)初始时刻杆受到的摩擦力大小及方向;
(2)电源反接后瞬间,杆的加速度大小。
14. 如图所示为空间站内部的结构简图,核心舱内气体的压强为,气闸舱内为真空,宇航员需要出舱检修设备,先关闭闸门B,打开闸门A,由核心舱进入气闸舱后关闭闸门A。再通过抽气机抽取气闸舱内的气体,每次抽气都将抽出的气体排放在核心舱中。当气闸舱内的压强降到一定值后,打开外闸门B,宇航员出舱检修设备,同时剩余气体排到外太空的真空环境中。若气闸舱的容积为,核心舱的容积为,抽气机每次抽气的体积为,抽气机每次抽气结束时气体压强始终与气闸舱内气体压强相等。不考虑抽气过程中温度的变化,气体视为理想气体,忽略宇航员自身的体积。
(1)宇航员打开闸门A进入气闸舱时气体的压强;
(2)第一次抽气排放到核心舱后核心舱内气体的压强;
(3)次抽气后,气闸舱内的气体压强。
15. 如图所示,倾角为的足够长固定斜面上有一质量为、长的木板A,A的右侧固定一轻质挡板P,A的上表面光滑,下表面与斜面的动摩擦因数,在A的上方有沿斜面向下的匀强电场,场强大小。当A的速度为时,质量为、电荷量为的带正电滑块B,以速度沿斜面从左侧滑上A,已知B与P的碰撞为弹性碰撞且B始终未脱离A,滑块B可视为质点,重力加速度为,,。求:
(1)B与P碰撞前,B的速度大小;
(2)B与P第1次碰撞后,B离P的最远距离;
(3)从B与P第1次碰撞至第2次碰撞的过程中,B电势能的变化量。
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昆明市第一中学2026届高三2月复习诊断
物理
本试卷共2个大题,共6页。满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1、答题前,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姓名、准考证号、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2B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,用黑色碳素笔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. 2026年1月,中国EAST装置证实“托卡马克密度自由区”存在,为高密度运行提供新依据。“人造太阳”内部发生的一种核反应方程为,已知的比结合能为,的比结合能为,的比结合能为,光在真空中的传播速度为,半衰期为12.46年。下列说法正确的是( )
A. 核反应方程中X为
B. 的结合能为17.6MeV
C. 核反应中的质量亏损可表示为
D. 现有100个氚原子核,经过12.46年后剩下50个氚原子核
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据质量数守恒和电荷数守恒,反应前质量数总和为,电荷数总和为;反应后质量数为4、电荷数为2,因此X的质量数必须为1、电荷数必须为0,为中子,故 A错误。
B.17.6 MeV是核反应释放的能量,并非的结合能。结合能是指将原子核完全分解成自由核子所需的能量,与反应释放能量不同,故B错误。
C.核反应释放能量
因此质量亏损 ,故 C 正确。
D.半衰期是大量原子核衰变的统计规律,对少数的原子核不适用,D错误。
故选 C。
2. 下列有关光的说法正确的是( )
A. 验钞机发出的紫外线比电视机遥控器发出的红外线更容易绕过障碍物
B. 横波纵波均可以产生偏振现象
C. 雨后公路积水上面漂浮的油膜看起来是彩色的,是光的干涉现象
D. 将双缝干涉实验中的双缝间距调小,则干涉条纹间距变小
【答案】C
【解析】
【详解】A.波长越长的波,越容易绕过障碍物。紫外线波长短于红外线波长,因此红外线更容易绕过障碍物,A错误;
B.偏振现象是横波特有的性质,纵波不能产生偏振现象,B错误;
C.油膜上的彩色是由于光在油膜上下表面反射后发生干涉形成的,是光的干涉现象,C正确;
D.双缝干涉条纹间距公式为 ,其中为双缝间距。当减小时,增大,D错误。
3. 某运动员在花样游泳比赛中有一场景:用手拍皮球,水波向四周散开。这个场景可以简化为如图所示,波源O起振方向向下,垂直于水平介质平面做简谐运动,所激发的横波在均匀介质中向四周传播。时,离O点10m的质点A开始振动;时,离O点20m的质点B开始振动,此时质点A第3次(刚开始振动时记为第0次)回到平衡位置。下列说法正确的是( )
A. 该波周期为
B. 该波传播速度为10m/s
C. 时,质点的振动方向向下
D. 、两质点的振动方向始终相反
【答案】D
【解析】
【详解】A.当波传到B点时,A点第三次回到平衡位置,可知
可得,故A错误;
B.由题意可知波,由A点传到B点经历2s,则波速,故B错误;
C.波源O起振方向向下,时, A开始振动且方向与波源起振方向相同,时,质点A第3次(刚开始振动时记为第0次)回到平衡位置,根据简谐振动规律,可得此时质点A的振动方向向上,故C错误;
D.该列波的波长为
A、B之间的距离等于二分之三个波长即半波长的奇数倍,所以A、B两点振动方向始终相反,故D正确。
故选D。
4. 如图a所示是用电泳技术分离蛋白质的装置,溶液中有上下正对放置的平行金属板电极,溶液中甲、乙两个蛋白质颗粒与上下极板距离相等。甲的质量是乙的两倍,带电量与值的关系如图b所示。未接极板电源时,甲、乙颗粒均悬浮。现调节溶液,接通电源,不计粘滞阻力和甲、乙之间的作用力。对于两种蛋白质颗粒运动到极板的过程中,下列说法正确的是( )
A. 甲比乙先到达极板
B. 甲、乙运动到极板时动能相同
C. 甲、乙运动到极板时动量大小相同
D. 增大值,甲受到的电场力变大
【答案】B
【解析】
【详解】A.未接通极板电源时,甲乙颗粒均悬浮,重力等于浮力,调节溶液pH=3,从图中可知甲蛋白质颗粒带电量为-2q0,乙带电量为2q0,接通电源后电场强度一样,由牛顿第二定律可得,由于甲蛋白质颗粒质量是乙的两倍,故甲的加速度为乙的一半,二者到相应极板距离相同,则乙比甲先到达极板,故A错误;
BC.甲乙运动过程中电场力都做相同的正功,故甲乙颗粒到极板时动能相同,根据可知动量大小不相同,故B正确,C错误;
D.由图可知,增大pH值,甲带的电荷量先减小后增大,故电场力也是先减小后增大,故D错误。
故选B。
5. 如图a所示,一个曲面是四分之一圆弧的滑块静止于水平地面上,圆弧最低点切线水平。有小球以水平向右的初速度从圆弧最低点冲上滑块。小球与滑块水平方向的速度大小分别为、,作出某段时间内图像如图b所示,不计一切摩擦。下列说法正确的是( )
A. 滑块与小球在相互作用的过程中系统动量守恒
B. 小球与滑块的质量比为
C. 当滑块的速度为时,小球运动到轨迹的最高点
D. 当滑块的速度为时,小球再次回到圆弧的最低点
【答案】B
【解析】
【详解】A.小球滑块组成的系统水平方向不受外力,滑块与小球在相互作用的过程中,水平方向动量守恒,但竖直方向上动量不守恒,因此总的动量不守恒,A错误;
B.设小球的质量为,滑块的质量为,在水平方向上由动量守恒定律得,化简为,结合图(b)可得,即,故B正确;
C.小球运动到最高点时,竖直方向速度为零,在水平方向上与滑块具有相同的速度,在水平方向上由动量守恒定律得,求得,故C错误;
D.小球由最初冲上圆弧到再次回到圆弧最低点的过程中可以看成弹性碰撞,根据动量守恒,和机械能守恒可以求出,,故D错误。
故选B。
6. 如图所示,四根等长的细杆用铰链连成一个四边形,O点通过铰链固定在墙上。现将B点推至与O点重合,使四根细杆都紧贴墙壁。从时开始拉着B点沿垂直于墙壁的方向由静止开始做匀加速直线运动,在时发现四根细杆恰好构成一个正方形。则此时图中OA杆的角速度是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设四边形的边长为L,B点运动的加速度大小为a,则有
此时B点的速度大小为
对B点速度分解,如图所示
根据矢量关系可得
所以OA杆转动的角速度为
联立解得
故选B。
7. 如图所示,直角三角形中,,其区域内存在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向外的匀强磁场,点处的粒子源向磁场区域内各个方向发射速度大小为的带正电的粒子,粒子的质量为、带电量为,不考虑粒子的重力和相互间的作用力,下列说法正确的是( )
A. 边上各处均有粒子射出
B. 边上有粒子射出的区域离点的最大距离为
C. 从边射出的粒子在磁场中运动的最短时间为
D. 垂直于边发射的粒子在磁场中运动的时间最长
【答案】D
【解析】
【详解】A.粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力得
解得,如图甲所示
当粒子轨迹与ab边相切时,由ac边出射的粒子距离c点最远,但fa段无粒子射出,故A错误;
B.如图乙所示,粒子从c点沿cb方向射出时,粒子由边上点射出,由几何关系可知,此时圆心角为,cd与ab垂直,此时d点距离a点最远
则ab边上有粒子射出的区域离a点的最大距离为,故B错误;
C.由于cd与ab垂直,轨迹圆的弦长最短,对应的圆心角最小,所用时间最短,则最短时间为,故C错误;
D.如图甲所示,当粒子垂直于ab边发射时,粒子与ab边相切于e点,从边上点射出时,此时对应的轨迹最长,圆心角最大,所用时间最长,D正确。
故选D。
8. 如图所示,地球绕太阳公转的轨道可以看成半径为的圆形轨道,甲、乙两颗小行星的椭圆运动轨道分别与地球的公转轨道相切于、两点,为甲的近日点,为乙的远日点。假设两颗小行星与地球的公转轨道都在同一平面内,小行星甲的远日点到太阳的距离为,小行星乙的近日点到太阳的距离为,万有引力常量为,则下列说法正确的是( )
A. 小行星甲在点的速率大于乙在点的速率
B. 小行星乙在点的加速度小于甲在点的加速度
C. 小行星甲与乙的运行周期之比
D. 相同时间内甲跟太阳连线扫过的面积与乙跟太阳连线扫过的面积相等
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由卫星变轨知识可知,小行星甲在A点速率大于地球公转速率,小行星乙在B点速率小于地球公转速率,所以甲在A点的速率大于乙在B点的速率,A正确;
B.由万有引力提供向心力,可得,所以小行星甲、乙在A、B两点加速度大小相等,B错误;
C.由开普勒第三定律可知小行星甲与乙的运行周期之比为,C正确;
D.由开普勒第二定律可知,同一个小行星在相等时间内与太阳的连线扫过的面积相等,而甲、乙两个小行星的轨迹不同,因此相等时间内扫过的面积不等,D错误。
故选AC。
9. 如图所示,远距离输电过程中,发电机输出电压、功率的交流电,通过升压变压器升压后输送向远方,输电线的总电阻为。并在用户端用降压变压器把电压降为,输电线上损失的功率为,则下列说法正确的是( )
A. 输电线上通过的电流为
B. 升压变压器匝数比为
C. 降压变压器匝数比为
D. 用户端的总电流为
【答案】AB
【解析】
【详解】A.输电线损失功率,故A正确;
B.升压变压器输入功率,故升压变压器原副线圈匝数比,故B正确;
CD.用户端获得功率,故由,降压变压器原副线圈匝数比,故CD错误。
故选AB。
10. 如图所示,一边长为的正方形线圈置于光滑绝缘水平面上,线圈右侧存在竖直方向的匀强磁场Ⅰ和Ⅱ,两磁场的宽度均为,磁感应强度大小均为,方向如图所示。线圈的边与磁场边界平行。现给线圈一水平向右的初速度,当线圈全部进入磁场Ⅱ时速度刚好为零,下列说法正确的是( )
A. 整个过程中,线圈做的是加速度逐渐减小的减速运动
B. 线圈的边运动到Ⅰ、Ⅱ磁场交界处时的速度大小为
C. 线圈的边在磁场Ⅰ、Ⅱ运动的过程中线圈产生的焦耳热之比为
D. 若线圈的初速度增大为,则线圈的边刚好运动到磁场Ⅱ右边界时的速度大小为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.线圈进入磁场I时,满足
其中,,得
线圈在磁场I与II中运动时,满足
其中,,得
故当线圈由I进入II时,加速度突然变大,A错误;
B.设线圈cd边刚要进入磁场II时的速度为,线圈的cd边在磁场I运动的过程,由动量定理得
线圈的cd边在磁场II运动的过程,有
联立解得,B正确;
C.cd边在磁场I运动的过程中线圈产生的热量为
cd边在磁场II运动的过程中线圈产生的热量为
可得,故C正确;
D.由上述分析可知
线圈的ab边刚好运动到磁场II右边界时,对全程运用动量定理得,解得,故D正确。
故选BCD。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。其中13~15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 某同学做“插针法测量玻璃折射率”的实验,、是玻璃砖的边界,、、、是正确操作下插的大头针的位置,为入射点,如图甲所示。据此回答下列问题。
(1)该同学在插大头针的过程中______;
A. 需要挡住
B. 需要挡住跟的像
C. 需要挡住跟、的像
(2)如图乙所示,正确作出光路图后,实验小组以入射点为圆心,为半径作圆,圆与入射光线、折射光线分别交于、两点,再过、作法线的垂线,垂足分别为、点,测得,,则玻璃的折射率为______(结果保留3位有效数字);
(3)该同学在插针时不小心插得偏左了一点,则折射率的测量值______(填“偏大”“不变”或“偏小”)。
【答案】(1)C (2)1.57
(3)偏小。
【解析】
【小问1详解】
该同学在插大头针的过程中,P4需要挡住前面的所有大头针。
故选C。
【小问2详解】
由折射定律得
【小问3详解】
P4针插得偏左一点会导致出射光线在玻璃砖上的出射点右移,从而导致折射角的测量值偏大,根据可知,折射率的测量值偏小。
12. 实验小组探究某一新型导电材料制成的均匀长方体压敏电阻的阻值随压力变化的规律,电源的电动势为3.0V,内阻忽略不计。除图中的器材外,实验室还提供了如下器材可供选择:
电压表V(量程为0~15V,内阻约为20kΩ,其读数用表示)
电流表(量程为0~0.6A,内阻,其读数用表示)
电流表(量程为0~0.6A,内阻约为2Ω,其读数用表示)
(1)为较精确的进行测量,请在选好器材后完成图甲中虚线框内的部分电路;
(2)在电阻上施加压力,闭合开关S,记下电表读数,该电路测量电阻阻值的表达式为______(用题目中给出的字母表示)。改变压力,得到不同的值,记录数据并绘成图像如图乙所示;
(3)探究小组完成上述实验后,利用该规格的压敏电阻设计了一个自动控制开关电路,如图丙所示。图中为直流电源(电动势为3.0V,内阻可忽略),当图中的输出电压达到或超过2.0V时,便触发报警器(图中未画出)报警。若要求压力超过2N时开始报警时,则图中______(填“”或“”)应使用压敏电阻,另一固定电阻的阻值应为______(保留2位有效数字);如果要提高此装置的灵敏度(即在压力更小时就能触发报警),则可以采取的措施为____________________。
【答案】(1) (2)
(3) ①. R1 ②. 28 ③. 增大R2##增大电源电动势 E
【解析】
【小问1详解】
因电源的电动势为3.0V, 电压表V量程为0~15V,故电压表不宜使用,用安安法测电阻,把已知内阻的电流表与压敏电阻并联, 电流表接在干路中,电路图如下
【小问2详解】
根据串并联电路规律和欧姆定律可得,该电路测量电阻阻值的表达式为
【小问3详解】
[1]压力增大,压敏电阻减小,分压减小,故要求压力超过2N时,输出电压达到或超过2.0V时触发报警,那么输出端应与R2并联,故R1是压敏电阻
[2]根据闭合电路欧姆定律可得输出电压为
已知报警电压为,而F=2N时,
解得
[3]如果要提高此装置的灵敏度,即在压力更小时,R1的阻值更大,分压更大,使得 R2分到更小的电压就触发报警,那么应该增大R2或电源电动势E。
13. 如图所示,倾角为的平行导轨固定于水平地面上,虚线与分别为、在水平地面上的投影,导轨宽为,上端连接有电动势的直流电源,的电阻和开关。空间存在与、平行,磁感应强度大小为的匀强磁场,闭合开关后,将质量,电阻的导体杆垂直边轻放于导轨上,初始时刻由静止释放,导体杆与导轨间的滑动摩擦因数,不计导轨电阻和电源内阻,导体杆与导轨接触良好,重力加速度,,。
(1)初始时刻杆受到的摩擦力大小及方向;
(2)电源反接后瞬间,杆的加速度大小。
【答案】(1),沿导轨平面向上
(2)
【解析】
【小问1详解】
由于此时导体杆ab速度为零,所以杆中电流大小为
电流方向在杆中为a到b,安培力大小为=0.2N
由左手定则知安培力方向竖直向上,由于,可知导体杆ab将加速下滑,其所受摩擦力为滑动摩擦力,对导体杆ab受力分析经正交分解后,垂直导轨平面方向上由平衡条件可得
摩擦力
摩擦力方向沿导轨平面向上。
【小问2详解】
电源反接后瞬间,安培力方向竖直向下,大小不变,导轨平面对导体杆ab的支持力为
由牛顿第二定律
联立解得
14. 如图所示为空间站内部的结构简图,核心舱内气体的压强为,气闸舱内为真空,宇航员需要出舱检修设备,先关闭闸门B,打开闸门A,由核心舱进入气闸舱后关闭闸门A。再通过抽气机抽取气闸舱内的气体,每次抽气都将抽出的气体排放在核心舱中。当气闸舱内的压强降到一定值后,打开外闸门B,宇航员出舱检修设备,同时剩余气体排到外太空的真空环境中。若气闸舱的容积为,核心舱的容积为,抽气机每次抽气的体积为,抽气机每次抽气结束时气体压强始终与气闸舱内气体压强相等。不考虑抽气过程中温度的变化,气体视为理想气体,忽略宇航员自身的体积。
(1)宇航员打开闸门A进入气闸舱时气体的压强;
(2)第一次抽气排放到核心舱后核心舱内气体的压强;
(3)次抽气后,气闸舱内的气体压强。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
打开闸门前后对气体分析,由玻意耳定律可得
解得气闸舱内的气体压强
【小问2详解】
从气闸舱里第1次抽气后,气闸舱内气体压强变为,将抽气机和气闸舱内的气体作为整体研究,由玻意耳定律可得
将第1次将抽气机中气体排放到核心舱后,核心舱内气体压强为,由玻意耳定律可得
解得
【小问3详解】
对气闸舱内的气体,抽气机每次抽气的体积
第一次抽气则有
解得
第二次抽气则有
解得
同理n次抽气后,气闸舱内气体的压强
即
15. 如图所示,倾角为的足够长固定斜面上有一质量为、长的木板A,A的右侧固定一轻质挡板P,A的上表面光滑,下表面与斜面的动摩擦因数,在A的上方有沿斜面向下的匀强电场,场强大小。当A的速度为时,质量为、电荷量为的带正电滑块B,以速度沿斜面从左侧滑上A,已知B与P的碰撞为弹性碰撞且B始终未脱离A,滑块B可视为质点,重力加速度为,,。求:
(1)B与P碰撞前,B的速度大小;
(2)B与P第1次碰撞后,B离P的最远距离;
(3)从B与P第1次碰撞至第2次碰撞的过程中,B电势能的变化量。
【答案】(1)
(2)
(3)0.72J
【解析】
【小问1详解】
B滑上木板A后,对A板,下表面摩擦力恰好平衡其重力沿斜面分力,即
故A始终以 v0=1m/s 匀速下滑。A上表面光滑,B沿斜面方向仅受重力与电场力,由牛顿第二定律可得加速度为
方法一:设由开始到B与P碰撞的运动时间为t1,则有,
联立解得
方法二:B从静止相对A开始加速(初速同A),相对位移 L=0.45 m ,以A为参考系,由运动学规律可得
解得,
【小问2详解】
B与P第一次碰撞,系统动量守恒,则有
机械能守恒
解得m/s ,
碰撞后A、B共速时,BP间有最大间距。
方法一:设碰后再经过t2两者共速,对滑块B由运动学规律则有,
解得
方法二:以A为参考系,B相对A的初速度为,末速度
对滑块B由运动学公式则有
解得
【小问3详解】
方法一:设由第一次碰撞到第二次碰撞过程中经历的时间为t3,这段时间内B的位移与A的位移相同,则有,,
联立解得
B与P第一次碰撞至第二次碰撞过程中则有
方法二:B与P第一次碰撞结束至B、A共速,B沿斜面下滑的距离为
以A为参考系,B、A共速至B与P第二次碰撞则有
解得B对地速度
此过程B对地位移
B与P第一次碰撞至第二次碰撞过程中
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