精品解析:上海市建平中学2025-2026学年高三上学期期中物理试题(B)
2026-03-05
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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 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | 上海市 |
| 地区(区县) | 浦东新区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.49 MB |
| 发布时间 | 2026-03-05 |
| 更新时间 | 2026-03-31 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56671057.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
上海市建平中学2025-2026学年高三上学期期中物理试题(B)
考生注意:
(1)本场考试时间60分钟,满分100分。
(2)本试卷标注“多选”的试题,每小题有2至3个正确选项,漏选给部分分,错选不给分;未特别标注的选择性试题,每小题只有1个正确选项。
(3)在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中,须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。
(4)本卷所用重力加速度g大小取。
生活中的振动和波
振动和波是生活中常见的运动,其应用广泛渗透于生产生活场景。
1. 在飞机的发展史中有一个阶段,飞机上天后不久,飞机的机翼很快就抖动起来,而且越抖越厉害,后来人们经过了艰苦的探索,利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法,解决了这一问题,在飞机机翼前装置配重杆的主要目的是( )
A. 加大飞机的惯性 B. 使机体更加平衡
C. 使机翼更加牢固 D. 改变机翼的固有频率
2. 渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列超声波在时的波动图像如图甲所示,图乙为质点的振动图像。观察甲、乙图像可知,下列说法中正确的是( )
A. 该波沿轴负方向传播 B. 该波的波速为
C. 时间内,质点运动的路程为2 m D. 若增大发射波频率,则该波波速会增加
摆钟是最早能够精确计时的一种工具,至今仍在很多地方使用。把摆钟的钟摆简化成一个单摆。如图为摆长为的单摆,摆球质量为,不计细线质量和空气阻力。请回答下列问题:
3. 若将摆球从最低点在竖直平面内向右缓慢拉开一个偏角,并从点静止释放,为左侧最高点。刚释放摆球的瞬间,摆球( )
A. 合力为零 B. 切向加速度为零
C. 向心加速度为零 D. 所受拉力为零
4. 接上题,摆球从运动到点的过程中,其动能随时间的变化关系图像为( )
A. B.
C. D.
5. 接上题,摆球从点开始释放第二次到点的时间为__________。
【答案】1. D 2. C 3. C 4. C
5.
【解析】
【1题详解】
飞机的机翼(翅膀)很快就抖动起来,是因为驱动力的频率接近机翼的固有频率发生共振,在飞机机翼前装置配重杆,是为了改变机翼的固有频率,使驱动力的频率远离固有频率,防止共振现象。
故选D。
【2题详解】
A.t=0时,P点向上振动,根据同侧法可知该波沿x轴正方向传播,故A错误;
B.该波的波速为,故B错误;
C.0~1s时间内,即∆t=105T,质点P运动的路程为s=4×105A=4×105×5×10-6m=2m,故C正确;
D.波速仅与介质有关,与频率无关,若增大发射波频率,则该波波速不变,故D错误;
故选C。
【3题详解】
AB.由题意可知,当摆球在A处时不是平衡状态,合力不为零,切向加速度为,不为零,AB错误;
C.因速度为0,根据向心力的表达式,可知向心加速度为0;故C正确;
D.摆球所受拉力,不为零,D错误。
故选C。
【4题详解】
图像的斜率表示动能变化的快慢,根据动能定理可知,动能变化的快慢等于重力做功的快慢,即等于重力的瞬时功率,为PG=mgvy
在A点速度为0,此时重力的瞬时功率为0;在最低点速度为水平方向,此时重力的瞬时功率还为0。所以从A点到最低点B,重力的瞬时功率先变大后变小,从最低点B到C点,重力的瞬时功率先变大后变小,则图像的倾斜程度先变大,后变小,再变大,再变小。
故选C。
【5题详解】
根据单摆的周期公式
可知摆球从释放开始第一次到达最低点B的时间为
由单摆的周期性可知,摆球从释放开始到达最低点B的时间为(n=1,2,3,…)
当时
齐心旋风跑
齐心旋风跑是建平中学校运动会的一项非常考验团队合作能力的团体项目,四名同学间隔均匀地手持长为1.5 m的轻杆,如图所示。四名同学需要绕过障碍圆筒,其过程可以看作以最右端D同学为圆心的匀速圆周运动(D同学与圆筒重合),每位同学都可看作质点,同学的鞋底与地面的动摩擦因数。
在某次绕过障碍圆筒的过程中,A同学的速度大小为,四位同学都没有对杆施加沿杆的作用力,完成下列题目:
6. C同学的速度大小为( )
A. B. C. D.
7. 质量为60 kg的C同学所受到来自地面的作用力约为__________N。(保留小数点后两位)
8. 四位同学若想要更快更稳地绕过障碍物,应该让质量较__________(选填字母:A.大;B.小)的同学站在D位置,同时该同学需要对杆施加一个沿__________(选填字母:A.径向向外;B.径向向内)的作用力。
9. 四位同学在绕过障碍物后,向20 m远的终点发起了冲刺,冲刺过程可以看作是以恒定功率加速最后匀速的直线运动过程。已知四位同学的总质量为250 kg,冲刺前一刻的速度为,四人的总功率为4 kW,所受的总阻力为500 N,则:
(1)冲刺过程的最大加速度为?
(2)冲刺过程的总耗时为?
(3)冲刺过线后,四位同学不约而同地放开了轻杆,此时轻杆的离地高度为0.87 m,轻杆的落地速度为?(保留两位有效数字)
【答案】6. A 7. 611.88N
8. ①. A ②. B
9. (1);(2);(3),斜向下与水平方向夹角的正切值约为0.52
【解析】
【6题详解】
A、B、C三位同学绕D做匀速圆周运动的角速度相同,由,,,可得,故选A。
【7题详解】
C同学所受到来自地面的支持力约为
C同学所受到来自地面的摩擦力提供向心力
又
解得
C同学所受到来自地面的作用力约为
【8题详解】
[1]四位同学若想要更快更稳地绕过障碍物,应该让质量较大的同学站在D位置,故选A;
[2]该同学需要对杆施加一个沿径向向内的作用力,故选B。
【9题详解】
(1)加速冲刺阶段
冲刺过程的最大加速度
(2)四人冲刺的最大速度为
四人的冲刺过程由动能定理可得
解得
(3)四位同学放开轻杆,轻杆做平抛运动,竖直方向
轻杆的落地速度大小
设落地速度方向与水平方向的夹角为,则
电容器
电容器是一种重要的电学元件,在电工、电子技术中应用广泛。全球电子元器件产品中有超过是电容器,几乎所有的电子设备中都能找到它的身影。
10. 如图所示,电容器上标有“”字样。下列说法正确是( )
A. 电容器两端电压为0时其电容为零 B. 电容器两端电压为80 V时才能存储电荷
C. 电容器两端电压为80 V时储存的电荷量为0.08C D. 电容器两端电压低于80 V时其电容小于
11. 如图所示,电源的电动势为3 V、内阻为,R1的电阻为,电容器的电容为,所有电压表和电流表均视为理想电表。在将滑动变阻器(最大阻值为)的滑片由上端缓慢地滑到下端的过程中,下列说法正确的是( )
A. 示数增大,示数减小 B. 消耗的电功率先增大后减小
C. 两端的最大电压为2.4 V D. 电容器极板上增加的电荷量为
12. 如图所示,一充电后与电源断开的平行板电容器的两极板水平放置,板长为,板间距离为,距板右端处有一竖直屏M。一电荷量为、质量为的带电小球以初速度沿中线射入两板间,最后垂直打在M上,已知重力加速度为,求
(1)两极板间电场强度大小为__________;
(2)整个过程中带电小球的重力势能增加__________。
13. 使用图甲所示电路观察电容器的充、放电过程。电路中的电流传感器(相当于电流表)与计算机相连,可以显示电路中电流随时间的变化关系。图甲中直流电源电动势,实验前电容器不带电。先使S与“1”端相连给电容器充电,充电结束后,使S与“2”端相连,直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的曲线如图乙所示。
(1)图乙中阴影部分的面积__________(选填“>”“<”或“=”);
(2)计算机测得,则该电容器的电容为__________F(保留两位有效数字);
(3)由甲、乙两图可判断阻值__________(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】10. C 11. CD
12. ①. ②.
13. ①. = ②. 0.15 ③. <
【解析】
【10题详解】
AD.电容表征电容器容纳电荷本领大小,与电压U和电量Q无关,给定的电容器电容C一定,故AD错误;
B.电容器在小于或等于80V的电压时均可以存储电荷,故B错误;
C.由Q=UC可知,电容器两端电压为80V时储存的电荷量为Q=UC=80×1000×10-6C=0.08C,故C正确;
故选C。
【11题详解】
A.滑片下移时,变阻器R2接入电阻变大,总电阻变大,总电流I减小。电压表V2读数U2=E-I(R1+r),因I减小,故U2变大。路端电压变大,即示数增大,故A错误;
B.将R1等效为电源内阻,则R等=R1+r=10Ω,则当滑片由上端缓慢地滑到下端的过程中,R2的阻值向等效电源内阻靠近,可知消耗的电功率逐渐增加,B错误;
C.当电阻R2阻值最小为零时,电路中电流最大,此时电阻R1两端的电压最大,则最大电压,C正确;
D.当变阻器R2滑动端在最上端时,电容器两板间电压为零,电容器带电量为零;当变阻器R2滑动端在最下端时,电容器两板间电压
电容器极板上增加的电荷量为,D正确。
故选CD。
【12题详解】
(1)据题分析可知,小球在平行金属板间轨迹应向上偏转,做类平抛运动,飞出电场后,小球的轨迹向下偏转,才能最后垂直打在M屏上,前后过程质点的运动轨迹有对称性,如图,
可见两次偏转的加速度大小相等,根据牛顿第二定律得qE-mg=mg
得到
(2)小球出离电场后可看做是逆向的平抛运动,初速度为v0,则,
解得
可知整个过程中带电小球的重力势能增加
【13题详解】
(1)[1]根据q=It可知i-t图像与坐标轴包围的面积表示电容器的带电量,所以图乙中阴影面积代表充放电中电容器上的总电量,所以两者相等。
(2)[2]由阴影面积代表电容器上的电量得Q=S1=1203mA∙s=1.203C
则电容器的电容
(3)[3]由图乙可知充电瞬间电流大于放电瞬间电流,且充电瞬间电源电压与放电瞬间电容器两极板电压相等,由欧姆定律可知
解得R1<R2
爆炸
随着我国国家综合实力的逐年提升,我国的武器装备在性能上也逐步走在世界领先的队列。“爆炸”是所有武器装备最重要的核心性能,也是体现武器威慑力的一个重要指标。
14. 1吨TNT炸药爆炸产生的能量约为4183兆焦耳,用国际单位基本单位表示为( )
A. J B. N⋅s C. D.
15. 一小型炸弹静止在光滑坚硬水平放置的铜板上,当它爆炸后,所有碎弹片沿圆锥面飞开,如图所示,下列说法正确的是( )
A. 在爆炸过程中,弹片的总动量守恒 B. 爆炸前后,弹片竖直方向上的动量守恒
C. 爆炸前后,弹片水平方向上的总动量守恒 D. 炸弹爆炸前后,它的总动量守恒
16. 烟花作为现代热武器的雏形,也是老百姓节日助兴的娱乐方式。一烟花被点燃后从地面起飞后在竖直方向上做匀减速直线运动,2 s后到达最高点并爆炸,已知爆炸点距地面的高度为29.4 m,爆竹爆炸前受到的空气阻力恒定,则烟花爆竹上升过程中阻力与重力大小比值为( )
A. 0.25 B. 0.5 C. 1 D. 1.25
17. 如图所示,水平桌面上固定着一个半径为的光滑环形轨道,在轨道内放入两个质量分别是和的小球(均可看作质点),两球间夹着少许炸药。开始时两球接触,点燃炸药爆炸后两球沿轨道反向运动一段时间后相遇。爆炸后,M和m的速度大小之比为__________;到它们相遇时,转过的角度是__________。
18. 炮兵连演习时,释放防空导弹,防空导弹是指从地面发射攻击空中目标的导弹。如图所示,某防空导弹斜射向天空作抛体运动,到最高点时突然爆炸成质量均为的弹头A和弹尾B两块,它们此时的速度仍沿水平方向。经监控发现弹尾B恰沿原轨迹返回。在导弹爆炸瞬间,正下面水平地面上有一记录员开始计时,在5 s末和6 s末先后记录到碎块撞击地面的响声。已知声音在空气中的传播速度为,忽略空气阻力。
(1)从爆炸后到落地,的水平位移大小之比;
(2)爆炸后两碎块落地点之间的水平距离;
(3)求爆炸过程释放的化学能(结果保留三位有效数字)。
【答案】14. D 15. C 16. B
17. ①. ②.
18. ,,
【解析】
【14题详解】
用国际单位基本单位表示
故选D;
【15题详解】
所有碎弹片组成的系统,在爆炸过程中,水平方向不受外力作用,故系统水平方向上总动量是守恒,但竖直方向上受铜板的弹力和重力作用,故弹片竖直方向上的动量不守恒,炸弹爆炸后,它的总动量增加,故选C。
【16题详解】
逆向思维
由牛顿第二定律
解得
故
故选B。
【17题详解】
[1]由动量守恒有
所以M和m速度大小之比为
[2]设经相遇,则有
转过的角度是
【18题详解】
取向右为正方向,设爆炸前导弹速度大小为,经监控发现弹尾B恰沿原轨迹返回,说明爆炸后弹尾B速度大小为,方向与爆炸前导弹速度方向相反向左
爆炸瞬间水平方向由动量守恒
解得
设瞬间位置的高度为
则有
弹头A的水平射程
弹尾B的水平射程
联立解得,
故的水平位移大小之比为
爆炸后两碎块落地点之间的水平距离
据能量守恒爆炸过程释放的化学能
电磁弹射
福建舰上的电磁弹射是现代航母最先进的弹射技术。某同学自己设计了一个如图所示的电磁弹射系统模型。该系统工作原理如图所示,用于推动模型飞机的动子(图中未画出)与线圈绝缘并固定,线圈带动动子,可以在水平导轨上无摩擦滑动。线圈位于导轨间的辐向磁场中,其所在处的磁感应强度大小均为。开关与1接通,恒流源(输出电流不变)与线圈连接,动子从静止开始推动飞机加速。
已知线圈匝数匝,每匝周长,模型飞机的质量,动子和线圈的总质量,线圈总阻值与定值电阻均为,忽略空气阻力,经,飞机达到起飞速度,则
19. 恒流源输出电流为__________A,模型飞机作__________(选填“匀速直线运动”、“匀变速直线运动”或“变加速直线运动”)。
20. 恒流源输出电压与时间的函数关系表达式为__________。
21. 接上文,飞机达到起飞速度时与动子脱离,此时开关掷向2,同时对动子施加一恒定回撤阻力,其经时间停下,不计飞机起飞对动子速度影响。
(1)请画出动子从开始运动到停下的图像;(标出主要坐标值)
(2)求通过定值电阻的电量。
(3)求飞机起飞后,动子继续向前运动的距离;
(4)求从开始运动到停下,线圈上发出的总热量;
【答案】19. ①. 10 ②. 匀变速直线运动
20.
21. (1);(2);(3)(4)
【解析】
19题详解】
[1] [2]由题意可知接通恒流源时安培力
动子和线圈在0~t1时间段内做匀变速直线运动,运动的加速度为
根据牛顿第二定律有
代入数据联立解得
【20题详解】
由,又
得
【21题详解】
(1)飞机与动子脱离前,做匀加速直线运动,脱离后,由牛顿第二定律得
又
得
动子做加速度减小的减速运动,经停下,故动子从开始运动到停下的图像如图所示
(2)飞机与动子脱离前,设通过定值电阻的电量为,则
飞机与动子脱离后,设通过定值电阻的电量为,对动子由动量定理得
又
得
通过定值电阻的电量
(3)飞机与动子脱离后,对动子由动量定理得
又,
得
解得
(4)内,线圈上产生的热量
,线圈和定值电阻上产生的热量分别为、,因为
,因此有
由能量守恒定律得
解得
从开始运动到停下,线圈上发出的总热量
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上海市建平中学2025-2026学年高三上学期期中物理试题(B)
考生注意:
(1)本场考试时间60分钟,满分100分。
(2)本试卷标注“多选”的试题,每小题有2至3个正确选项,漏选给部分分,错选不给分;未特别标注的选择性试题,每小题只有1个正确选项。
(3)在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中,须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。
(4)本卷所用重力加速度g大小取。
生活中的振动和波
振动和波是生活中常见的运动,其应用广泛渗透于生产生活场景。
1. 在飞机的发展史中有一个阶段,飞机上天后不久,飞机的机翼很快就抖动起来,而且越抖越厉害,后来人们经过了艰苦的探索,利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法,解决了这一问题,在飞机机翼前装置配重杆的主要目的是( )
A. 加大飞机的惯性 B. 使机体更加平衡
C. 使机翼更加牢固 D. 改变机翼的固有频率
2. 渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列超声波在时的波动图像如图甲所示,图乙为质点的振动图像。观察甲、乙图像可知,下列说法中正确的是( )
A. 该波沿轴负方向传播 B. 该波的波速为
C. 时间内,质点运动的路程为2 m D. 若增大发射波频率,则该波波速会增加
摆钟是最早能够精确计时的一种工具,至今仍在很多地方使用。把摆钟的钟摆简化成一个单摆。如图为摆长为的单摆,摆球质量为,不计细线质量和空气阻力。请回答下列问题:
3. 若将摆球从最低点在竖直平面内向右缓慢拉开一个偏角,并从点静止释放,为左侧最高点。刚释放摆球的瞬间,摆球( )
A. 合力为零 B. 切向加速度为零
C. 向心加速度为零 D. 所受拉力为零
4. 接上题,摆球从运动到点的过程中,其动能随时间的变化关系图像为( )
A. B.
C. D.
5. 接上题,摆球从点开始释放第二次到点时间为__________。
齐心旋风跑
齐心旋风跑是建平中学校运动会的一项非常考验团队合作能力的团体项目,四名同学间隔均匀地手持长为1.5 m的轻杆,如图所示。四名同学需要绕过障碍圆筒,其过程可以看作以最右端D同学为圆心的匀速圆周运动(D同学与圆筒重合),每位同学都可看作质点,同学的鞋底与地面的动摩擦因数。
在某次绕过障碍圆筒的过程中,A同学的速度大小为,四位同学都没有对杆施加沿杆的作用力,完成下列题目:
6. C同学的速度大小为( )
A. B. C. D.
7. 质量为60 kg的C同学所受到来自地面的作用力约为__________N。(保留小数点后两位)
8. 四位同学若想要更快更稳地绕过障碍物,应该让质量较__________(选填字母:A.大;B.小)的同学站在D位置,同时该同学需要对杆施加一个沿__________(选填字母:A.径向向外;B.径向向内)的作用力。
9. 四位同学在绕过障碍物后,向20 m远的终点发起了冲刺,冲刺过程可以看作是以恒定功率加速最后匀速的直线运动过程。已知四位同学的总质量为250 kg,冲刺前一刻的速度为,四人的总功率为4 kW,所受的总阻力为500 N,则:
(1)冲刺过程的最大加速度为?
(2)冲刺过程的总耗时为?
(3)冲刺过线后,四位同学不约而同地放开了轻杆,此时轻杆的离地高度为0.87 m,轻杆的落地速度为?(保留两位有效数字)
电容器
电容器是一种重要电学元件,在电工、电子技术中应用广泛。全球电子元器件产品中有超过是电容器,几乎所有的电子设备中都能找到它的身影。
10. 如图所示,电容器上标有“”字样。下列说法正确的是( )
A. 电容器两端电压为0时其电容为零 B. 电容器两端电压为80 V时才能存储电荷
C. 电容器两端电压为80 V时储存的电荷量为0.08C D. 电容器两端电压低于80 V时其电容小于
11. 如图所示,电源电动势为3 V、内阻为,R1的电阻为,电容器的电容为,所有电压表和电流表均视为理想电表。在将滑动变阻器(最大阻值为)的滑片由上端缓慢地滑到下端的过程中,下列说法正确的是( )
A. 示数增大,示数减小 B. 消耗的电功率先增大后减小
C. 两端的最大电压为2.4 V D. 电容器极板上增加的电荷量为
12. 如图所示,一充电后与电源断开的平行板电容器的两极板水平放置,板长为,板间距离为,距板右端处有一竖直屏M。一电荷量为、质量为的带电小球以初速度沿中线射入两板间,最后垂直打在M上,已知重力加速度为,求
(1)两极板间电场强度大小为__________;
(2)整个过程中带电小球重力势能增加__________。
13. 使用图甲所示电路观察电容器的充、放电过程。电路中的电流传感器(相当于电流表)与计算机相连,可以显示电路中电流随时间的变化关系。图甲中直流电源电动势,实验前电容器不带电。先使S与“1”端相连给电容器充电,充电结束后,使S与“2”端相连,直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的曲线如图乙所示。
(1)图乙中阴影部分的面积__________(选填“>”“<”或“=”);
(2)计算机测得,则该电容器的电容为__________F(保留两位有效数字);
(3)由甲、乙两图可判断阻值__________(选填“>”、“<”或“=”)。
爆炸
随着我国国家综合实力的逐年提升,我国的武器装备在性能上也逐步走在世界领先的队列。“爆炸”是所有武器装备最重要的核心性能,也是体现武器威慑力的一个重要指标。
14. 1吨TNT炸药爆炸产生的能量约为4183兆焦耳,用国际单位基本单位表示为( )
A. J B. N⋅s C. D.
15. 一小型炸弹静止在光滑坚硬水平放置的铜板上,当它爆炸后,所有碎弹片沿圆锥面飞开,如图所示,下列说法正确的是( )
A. 在爆炸过程中,弹片的总动量守恒 B. 爆炸前后,弹片竖直方向上的动量守恒
C. 爆炸前后,弹片水平方向上的总动量守恒 D. 炸弹爆炸前后,它的总动量守恒
16. 烟花作为现代热武器的雏形,也是老百姓节日助兴的娱乐方式。一烟花被点燃后从地面起飞后在竖直方向上做匀减速直线运动,2 s后到达最高点并爆炸,已知爆炸点距地面的高度为29.4 m,爆竹爆炸前受到的空气阻力恒定,则烟花爆竹上升过程中阻力与重力大小比值为( )
A. 0.25 B. 0.5 C. 1 D. 1.25
17. 如图所示,水平桌面上固定着一个半径为的光滑环形轨道,在轨道内放入两个质量分别是和的小球(均可看作质点),两球间夹着少许炸药。开始时两球接触,点燃炸药爆炸后两球沿轨道反向运动一段时间后相遇。爆炸后,M和m的速度大小之比为__________;到它们相遇时,转过的角度是__________。
18. 炮兵连演习时,释放防空导弹,防空导弹是指从地面发射攻击空中目标的导弹。如图所示,某防空导弹斜射向天空作抛体运动,到最高点时突然爆炸成质量均为的弹头A和弹尾B两块,它们此时的速度仍沿水平方向。经监控发现弹尾B恰沿原轨迹返回。在导弹爆炸瞬间,正下面水平地面上有一记录员开始计时,在5 s末和6 s末先后记录到碎块撞击地面的响声。已知声音在空气中的传播速度为,忽略空气阻力。
(1)从爆炸后到落地,水平位移大小之比;
(2)爆炸后两碎块落地点之间的水平距离;
(3)求爆炸过程释放的化学能(结果保留三位有效数字)。
电磁弹射
福建舰上的电磁弹射是现代航母最先进的弹射技术。某同学自己设计了一个如图所示的电磁弹射系统模型。该系统工作原理如图所示,用于推动模型飞机的动子(图中未画出)与线圈绝缘并固定,线圈带动动子,可以在水平导轨上无摩擦滑动。线圈位于导轨间的辐向磁场中,其所在处的磁感应强度大小均为。开关与1接通,恒流源(输出电流不变)与线圈连接,动子从静止开始推动飞机加速。
已知线圈匝数匝,每匝周长,模型飞机的质量,动子和线圈的总质量,线圈总阻值与定值电阻均为,忽略空气阻力,经,飞机达到起飞速度,则
19. 恒流源输出电流为__________A,模型飞机作__________(选填“匀速直线运动”、“匀变速直线运动”或“变加速直线运动”)。
20. 恒流源输出电压与时间的函数关系表达式为__________。
21. 接上文,飞机达到起飞速度时与动子脱离,此时开关掷向2,同时对动子施加一恒定回撤阻力,其经时间停下,不计飞机起飞对动子速度的影响。
(1)请画出动子从开始运动到停下的图像;(标出主要坐标值)
(2)求通过定值电阻的电量。
(3)求飞机起飞后,动子继续向前运动的距离;
(4)求从开始运动到停下,线圈上发出的总热量;
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