精品解析:2026届重庆市渝西中学高三下学期模拟预测物理试题
2026-05-22
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内容正文:
重庆市2026届高考模拟调研卷(七)
物理试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名,准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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.试卷由圈"整理排版。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:共7题,每题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. 通过编程可以对无人机的飞行轨迹进行控制。某无人机由静止开始竖直向上飞行,其飞行高度y随时间t变化的关系如图所示,其中M、N、P为图线上的三点,MN为直线段,P点的切线与t轴平行。则下列说法正确的是( )
A. OM段:无人机处于失重状态
B. MN段:无人机的机械能守恒
C. NP段:无人机所受合力竖直向上
D. OP全程:无人机所受合力做功为零
【答案】D
【解析】
【详解】A.段图像斜率逐渐增大,说明速度逐渐增大,无人机向上加速,加速度竖直向上,无人机处于超重状态,A错误;
B.段是直线,斜率不变,说明无人机匀速向上运动,动能不变,重力势能随高度升高而增加,因此总机械能增加,不守恒,B错误;
C.段图像斜率逐渐减小,说明向上运动的速度逐渐减小,无人机向上减速,加速度竖直向下,因此合力竖直向下,C错误;
D.全程,无人机初速度为0(由静止开始运动),点切线与轴平行,末速度也为0,动能变化量
根据动能定理,合力做功等于动能变化量,因此全程合力做功为零,D正确。
故选D 。
2. “云爆弹”也称为空气炸弹,可在消防行动中用来迅速消耗火场氧气从而达到灭火的效果。某次超小型模拟实验中,一定质量的气体燃料(可视为理想气体)爆炸,忽略爆炸前后气体分子数的变化,爆炸后气体温度、体积、压强都迅速变大。则下列说法正确的是( )
A. 该过程中气体对外做功
B. 爆炸后气体内能减少
C. 爆炸后每个气体分子的速率都将变大
D. 爆炸过程中,气体将从外界吸热
【答案】A
【解析】
【详解】A.爆炸过程气体体积迅速变大,气体膨胀对外界做功,故A正确;
B.理想气体内能仅由温度决定,爆炸后气体温度升高,内能增大,故B错误;
C.温度是分子平均动能的统计规律,温度升高仅说明分子平均速率变大,不代表每个气体分子速率都变大,故C错误;
D.爆炸过程进行极快,气体与外界来不及发生热交换,不会从外界吸热,内能增加来源于燃料的化学能,故D错误。
故选A。
3. 如图是某次光电效应实验中,从某金属表面逸出的光电子的最大初动能Ek与入射光频率的关系图像,其中、、Ek1均为已知量。则该金属的逸出功为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由爱因斯坦光电效应方程
又
联立解得,
故选A。
4. 中国计划在2030年前实现首次载人登月。已知月球的自转周期约为27d,月球和地球均可视为均质圆球,月球半径约为地球半径的0.27倍,月球上极地与赤道的重力加速度大小之差为,地球上极地与赤道的重力加速度大小之差为。据此可以推算出,约为( )
A. B. C. 3.7×10⁻⁴ D.
【答案】C
【解析】
【详解】星球极地的重力等于万有引力,赤道处万有引力的一部分用于提供自转的向心力,因此极地与赤道的重力加速度差等于赤道处自转的向心加速度,公式为
其中为星球半径,为星球自转周期。
因此两者的比值为
代入已知条件 ,月球自转周期 ,地球自转周期
可得
故选C。
5. 如图所示,某范围足够大的匀强磁场中,有两个用相同规格导线制成的单匝圆形闭合线圈a、b,线圈a、b的半径之比为1:2,两线圈所在平面均与磁场方向垂直。当该磁场的磁感应强度变化一段时间后,线圈a中产生的热量为1J,则该段时间内,线圈b中产生的热量为( )
A. 0.5J B. 1J C. 4J D. 8J
【答案】D
【解析】
【详解】根据法拉第电磁感应定律
可得
导线电阻率、横截面积均相同,线圈电阻为
可得
根据焦耳定律,线圈产生的热量
可得
由题意知,因此
故选 D。
6. 如图1所示,水平平行正对的两金属板M、N间加有如图2所示的电压。0~t0时间段内,一质量为m的带电油滴(可视为质点)静止在两板正中间P处。t=2.5t0时刻,该油滴恰好能到达某金属板。不计空气阻力,重力加速度为g,油滴的质量与电荷量保持不变,则M、N两板的间距为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】油滴静止,重力与电场力平衡
油滴从两板正中间开始运动,总位移为时到达金属板,分两段分析。阶段:板间电压为,电场力,方向向上
合力
加速度,运动时间,位移
末速度
阶段:板间电压为,电场力反向向下,大小仍为,合力
加速度(向下)
运动时间,取向上为正方向,位移
总位移等于,即
整理得
故选C。
【点睛】
7. 某“抬杆游戏”挑战的简化模型如图所示。两个质量分别为5m、4m的小球a、b用一根轻直杆连接,小球b静置于水平桌面上,挑战者用涂抹油的手指将小球a由水平位置缓慢抬至竖直位置,整个过程中小球b未与桌面发生滑动。不考虑手指与球间的摩擦,手指对小球a的作用力F始终垂直于杆,取最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则小球b与桌面间的动摩擦因数至少为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设杆与水平桌面夹角为,对小球a、b分别受力分析,如图所示
转动过程中,小球a、b均处于平衡状态,对小球a有
对小球b,水平方向平衡得
竖直方向平衡得
又因为
可得
小球b不滑动条件为
即
代入化简可得
令
由基本不等式可得
可得
即的最大值为,故动摩擦因数至少为。
故选B。
二、多项选择题:共3题,每题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示,a、b、c、d是正方形的四个顶点,O是正方形的中心,e、f分别是Od、Oc的中点。在a、c两点分别固定有一个电荷量为Q的正点电荷,则下列说法正确的是( )
A. 场强大小
B. 场强大小
C. 电势
D. 电势
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.点电荷在周围产生的电场强度大小公式为
中心点O处两点电荷产生的电场强度刚好等大反向,合场强为0,而e点处场强不为0,所以,故A错误,B正确;
CD.根据电场强度的叠加原理可知在Oc之间电场强度方向从c指向O,沿着电场线的方向电势降低,所以,故C错误,D正确。
故选BD。
9. 在某均匀介质中,将一波源置于xOy平面直角坐标系的坐标原点O处,t=0时刻开始,使该波源沿y轴方向做一个周期的简谐运动便立即停止,该波源的振动图像如图1所示。t=5s时刻的波形图如图2所示,则下列说法正确的是( )
A. 该波源的起振方向为y轴负方向
B. 该波的波速为6m/s
C. 质点P的平衡位置的坐标为(16m,0)
D. 0~5s时间段内,质点P经过的路程为30cm
【答案】BC
【解析】
【详解】A.之后位移向轴正方向增大,因此波源起振方向为轴正方向,故A错误;
B.从振动图像得波的周期;波源在时到达波峰,该波峰在时传播到图2中的点,传播时间
因此波速,故B正确;
C.波长,时波动方程为
已知点,代入得
位于波谷()和平衡位置()之间,因此
解得,即质点平衡位置坐标为,故C正确;
D.波传到的时间
振动总时间
从平衡位置起振,方向向上,前路程为,剩余从平衡位置向下走到,又走了,总路程为,故D错误。
故选BC。
10. 如图所示,光滑平行的金属导轨MN、PQ间距为L,质量为m、电阻为R的直金属棒a和质量为2m、电阻为2R的直金属棒b静置在导轨上且相互紧靠,两棒长度均为L。整个导轨位于水平面内,并处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。t=0时刻对a施加一水平向左的恒力F,时刻电路中的电流恰好达到稳定。导轨足够长,导轨电阻及空气阻力不计,两金属棒始终与导轨垂直并接触良好,则( )
A. 时刻,金属棒a所受安培力大小为
B. 时刻,金属棒a、b的速度差为
C. 时刻,金属棒b的速度大小为
D. 时刻撤去力F后,金属棒a、b组成的系统动量和机械能均守恒
【答案】AC
【解析】
【详解】A.电流稳定时,两棒速度差恒定,感应电动势和感应电流均恒定,安培力恒定,两棒加速度相同,对、整体,合外力为,由牛顿第二定律有
解得共同加速度
对金属棒受力分析,受到向左的恒力,向右的安培力,由牛顿第二定律
联立解得,故A正确;
B.感应电动势
总电阻
感应电流
则安培力
结合
解得金属棒a、b的速度差,故B错误;
C.在时间内,对、整体,由动量定理有
又
代入得
解得,故 C正确;
D.撤去后,、系统合外力为零,动量守恒,但回路中有感应电流,安培力做功产生焦耳热,机械能不断转化为内能,因此机械能不守恒,故D错误。
故选AC。
三、非选择题:共5题,共57分。
11. 某同学用如图1所示的装置探究“加速度与力、质量的关系”。保持物块质量M不变,只改变重物的质量m,测量物块的加速度a与对应的轻绳拉力F。
(1)实验时,___________(选填“需要”或“不需要”)满足。
(2)第一次实验时,该同学根据纸带和力传感器测出的数据,作出了如图2所示的a-F图像。该图像不过坐标原点的原因可能是:___________(回答一条即可)
(3)该同学在第一次实验的基础上做了修改,并进行了第二次实验,使得a-F图像过坐标原点。如图3是第二次实验中打出的一条纸带,从比较清晰的A点开始,每5个计时点取一个计数点,依次记为B、C、D、E,相邻两个计数点的间距已在图中标出。已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz,则物块运动的加速度大小为___________m/s²。(结果保留三位有效数字)
【答案】(1)不需要 (2)过度平衡摩擦力
(3)1.36
【解析】
【小问1详解】
实验时,因有力传感器测量物块的拉力,则不需要满足。
【小问2详解】
由图可知,当外力F=0时物块已经有了加速度,可知原因是木板一端抬的过高,过度平衡摩擦力。
【小问3详解】
每5个计时点取一个计数点,可知相邻两个计数点间的时间间隔T=0.1s,则加速度为
12. 某学习小组用两种方法来测量一根长度为L且粗细均匀的电阻丝的电阻率。
(1)实验前,用螺旋测微器测量该电阻丝的直径,结果如图1所示,则该电阻丝的直径d=___________mm。
(2)方法一:用多用电表粗略测量该电阻丝的电阻值。选择“×1”挡位,进行欧姆调零,正确操作并读数,此时刻度盘上的指针位置如图2所示,则该电阻丝的电阻值R=___________Ω,该电阻丝的电阻率ρ=___________(用R、L、d表示)。
(3)方法二:如图3所示,将该电阻丝自然拉直且两端a、b固定,用带有金属夹A、B的导线接入如图4所示的电路中(对应为 )。实验时,先将金属夹A、B均置于a端,闭合开关S,调节滑动变阻器R的滑片,使电流表示数为I0,并记录相应的电压表示数。然后保持金属夹A的位置不动,将金属夹B从a端向b端移动到不同位置,调节滑动变阻器R的滑片,使电流表示数始终为I0,多次记录电流表示数为I0时电阻丝接入电路的长度及相应的电压表示数U,并绘制出U-l图像如图5所示。据此可知,该电阻丝的电阻率ρ=________(用d、I0、U0、U1、l1表示)。
【答案】(1)0.895
(2) ①. 13.0 ②.
(3)
【解析】
【小问1详解】
由图1可得,该电阻丝的直径
【小问2详解】
[1]欧姆表选择×1挡位,由图2可得电阻
[2]电阻丝横截面积
根据电阻定律
解得电阻率
【小问3详解】
保持电流恒为,设电路中除接入电阻丝外其余部分的总电阻为,由欧姆定律得
代入
整理可得
因此图像的斜率为
解得电阻率
13. 如图是某小组设计的翻斗式小车(翻斗简化为L形的PON,其中PO⊥ON),小车在A点装载货物a(货物为均质球形)后,先加速启动至最大速度v,然后以速度v匀速直线行驶一段距离,最后减速运动至B点卸货。该过程中,加速和减速阶段可视为加速度大小相等的匀变速直线运动,且PO与竖直方向的夹角恒为θ=37°。已知距离AB=s,重力加速度为g,不计空气阻力及货物与翻斗间的摩擦,
(1)要保证货物不离开翻斗,求小车匀变速运动的加速度的最大值。
(2)小车以(1)中的最大加速度运动时,求小车将货物a从A点运送到B点的过程中,匀速运动的时间与总时间的比值。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
当货物恰好不离开翻斗时,翻斗其中一个臂对货物的支持力恰好为0,仅受重力和另一个臂的支持力,加速度沿水平方向。
对货物受力分析,设加速度大小为,货物质量为m,PO与竖直方向夹角
竖直方向受力平衡
水平方向,根据牛顿第二定律
解得最大加速度
【小问2详解】
设加速时间为,匀速时间为,减速时间为,总时间为。
加速过程与减速过程中的加速度大小相等,因此
加速过程与减速过程中的位移大小相等
总位移
解得
总时间
比值
14. 如图是一个折射率为n的均匀介质球,O为球心,半径为R,球外为空气(折射率为1),球内有一个单色点光源S。已知光在空气中的传播速度为c,只考虑首次从S直接射向球面的光线。
(1)若S在球心处,求光从S射出后在球内传播的时间。
(2)要使整个球面都有光射出,求S到O点的最大距离。
(3)若S到O点的距离为球内介质对该单色光的折射率n=2,求球面上有光射出的面积。(球冠是球面被一个平面所截后剩下的曲面,如图2所示,球冠的面积公式为S球冠=2RH)
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】
【小问1详解】
光在介质中的传播速度满足,得
S在球心时,所有光线在球内传播距离均为,所以传播时间
【小问2详解】
设点光源S到O的距离为,光线在球面发生全反射的临界角满足
对任意射向球面的光线,如图所示
在中由正弦定理
得入射角满足,最大值为,因此入射角最大值满足
要整个球面都有光射出,需所有入射角小于临界角,即
代入得
即
【小问3详解】
已知,得,则临界角
刚好发生全反射时
代入得
解得
得临界夹角,。如图所示
即,,则图中之间和之间的球冠有光线射出。
由几何关系可得球冠的高,球冠的高
球面上有光射出的面积
【点睛】
15. 如图所示,等边△CDE的边长为a,F、G、H是其各边的中点。调整空间中的磁场分布,利用质量均为m、电荷量均为+q的带电粒子,按如下过程进行了三次实验:
第一次,△FGH内充满磁感应强度大小为B、垂直纸面向外的匀强磁场,其他区域无磁场。一个带电粒子以某一速度从C点沿CG方向发射并进入磁场,一段时间后沿∠CED的角平分线方向从E点离开。
第二次,△CFH和△HGE内充满完全相同的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小未知、方向垂直纸面向外,其他区域无磁场。一个带电粒子以与第一次实验中相同的速度从C点沿CG方向进入磁场,一段时间后仍沿∠CED的角平分线方向从E点离开。
第三次,四边形FDGH内(不含边界)充满磁感应强度大小为2B、垂直纸面向外的匀强磁场,其他区域无磁场。大量带电粒子从C点以不同的速度平行于平面CDE发射,所有进入磁场的粒子最终都从E点离开。
不考虑粒子间的碰撞及相互作用,粒子重力不计。求:
(1)第一次实验时,粒子的速度大小;
(2)第二次实验时,粒子从C点运动到E点所用的时间;
(3)第三次实验时,能进入磁场的粒子从C点发射时速度方向与CE边的夹角θ和发射速度大小v之间需满足的关系式。
【答案】(1)
(2)
(3),其中
【解析】
【小问1详解】
如图
根据
可得
由几何关系可知
可得
【小问2详解】
如图
设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R2,磁感应强度为B',由几何关系可知
解得
根据且
解得
粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为
粒子在两个磁场中运动的总时间
粒子在两磁场中间的无磁场区域做匀速直线运动,则其位移大小为
该过程运动的时间为
粒子从C点运动到E点的时间
【小问3详解】
设粒子沿CN方向进入磁场的速度大小为v,此时速度与CE方向成θ角,粒子做匀速圆周运动的半径为R3,如图
根据对称性和几何关系可知
化简可知
即
解得
又由
联立解得其中
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重庆市2026届高考模拟调研卷(七)
物理试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名,准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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.试卷由圈"整理排版。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:共7题,每题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. 通过编程可以对无人机的飞行轨迹进行控制。某无人机由静止开始竖直向上飞行,其飞行高度y随时间t变化的关系如图所示,其中M、N、P为图线上的三点,MN为直线段,P点的切线与t轴平行。则下列说法正确的是( )
A. OM段:无人机处于失重状态
B. MN段:无人机的机械能守恒
C. NP段:无人机所受合力竖直向上
D. OP全程:无人机所受合力做功为零
2. “云爆弹”也称为空气炸弹,可在消防行动中用来迅速消耗火场氧气从而达到灭火的效果。某次超小型模拟实验中,一定质量的气体燃料(可视为理想气体)爆炸,忽略爆炸前后气体分子数的变化,爆炸后气体温度、体积、压强都迅速变大。则下列说法正确的是( )
A. 该过程中气体对外做功
B. 爆炸后气体内能减少
C. 爆炸后每个气体分子的速率都将变大
D. 爆炸过程中,气体将从外界吸热
3. 如图是某次光电效应实验中,从某金属表面逸出的光电子的最大初动能Ek与入射光频率的关系图像,其中、、Ek1均为已知量。则该金属的逸出功为( )
A. B. C. D.
4. 中国计划在2030年前实现首次载人登月。已知月球的自转周期约为27d,月球和地球均可视为均质圆球,月球半径约为地球半径的0.27倍,月球上极地与赤道的重力加速度大小之差为,地球上极地与赤道的重力加速度大小之差为。据此可以推算出,约为( )
A. B. C. 3.7×10⁻⁴ D.
5. 如图所示,某范围足够大的匀强磁场中,有两个用相同规格导线制成的单匝圆形闭合线圈a、b,线圈a、b的半径之比为1:2,两线圈所在平面均与磁场方向垂直。当该磁场的磁感应强度变化一段时间后,线圈a中产生的热量为1J,则该段时间内,线圈b中产生的热量为( )
A. 0.5J B. 1J C. 4J D. 8J
6. 如图1所示,水平平行正对的两金属板M、N间加有如图2所示的电压。0~t0时间段内,一质量为m的带电油滴(可视为质点)静止在两板正中间P处。t=2.5t0时刻,该油滴恰好能到达某金属板。不计空气阻力,重力加速度为g,油滴的质量与电荷量保持不变,则M、N两板的间距为( )
A. B. C. D.
7. 某“抬杆游戏”挑战的简化模型如图所示。两个质量分别为5m、4m的小球a、b用一根轻直杆连接,小球b静置于水平桌面上,挑战者用涂抹油的手指将小球a由水平位置缓慢抬至竖直位置,整个过程中小球b未与桌面发生滑动。不考虑手指与球间的摩擦,手指对小球a的作用力F始终垂直于杆,取最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则小球b与桌面间的动摩擦因数至少为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:共3题,每题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示,a、b、c、d是正方形的四个顶点,O是正方形的中心,e、f分别是Od、Oc的中点。在a、c两点分别固定有一个电荷量为Q的正点电荷,则下列说法正确的是( )
A. 场强大小
B. 场强大小
C. 电势
D. 电势
9. 在某均匀介质中,将一波源置于xOy平面直角坐标系的坐标原点O处,t=0时刻开始,使该波源沿y轴方向做一个周期的简谐运动便立即停止,该波源的振动图像如图1所示。t=5s时刻的波形图如图2所示,则下列说法正确的是( )
A. 该波源的起振方向为y轴负方向
B. 该波的波速为6m/s
C. 质点P的平衡位置的坐标为(16m,0)
D. 0~5s时间段内,质点P经过的路程为30cm
10. 如图所示,光滑平行的金属导轨MN、PQ间距为L,质量为m、电阻为R的直金属棒a和质量为2m、电阻为2R的直金属棒b静置在导轨上且相互紧靠,两棒长度均为L。整个导轨位于水平面内,并处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。t=0时刻对a施加一水平向左的恒力F,时刻电路中的电流恰好达到稳定。导轨足够长,导轨电阻及空气阻力不计,两金属棒始终与导轨垂直并接触良好,则( )
A. 时刻,金属棒a所受安培力大小为
B. 时刻,金属棒a、b的速度差为
C. 时刻,金属棒b的速度大小为
D. 时刻撤去力F后,金属棒a、b组成的系统动量和机械能均守恒
三、非选择题:共5题,共57分。
11. 某同学用如图1所示的装置探究“加速度与力、质量的关系”。保持物块质量M不变,只改变重物的质量m,测量物块的加速度a与对应的轻绳拉力F。
(1)实验时,___________(选填“需要”或“不需要”)满足。
(2)第一次实验时,该同学根据纸带和力传感器测出的数据,作出了如图2所示的a-F图像。该图像不过坐标原点的原因可能是:___________(回答一条即可)
(3)该同学在第一次实验的基础上做了修改,并进行了第二次实验,使得a-F图像过坐标原点。如图3是第二次实验中打出的一条纸带,从比较清晰的A点开始,每5个计时点取一个计数点,依次记为B、C、D、E,相邻两个计数点的间距已在图中标出。已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz,则物块运动的加速度大小为___________m/s²。(结果保留三位有效数字)
12. 某学习小组用两种方法来测量一根长度为L且粗细均匀的电阻丝的电阻率。
(1)实验前,用螺旋测微器测量该电阻丝的直径,结果如图1所示,则该电阻丝的直径d=___________mm。
(2)方法一:用多用电表粗略测量该电阻丝的电阻值。选择“×1”挡位,进行欧姆调零,正确操作并读数,此时刻度盘上的指针位置如图2所示,则该电阻丝的电阻值R=___________Ω,该电阻丝的电阻率ρ=___________(用R、L、d表示)。
(3)方法二:如图3所示,将该电阻丝自然拉直且两端a、b固定,用带有金属夹A、B的导线接入如图4所示的电路中(对应为 )。实验时,先将金属夹A、B均置于a端,闭合开关S,调节滑动变阻器R的滑片,使电流表示数为I0,并记录相应的电压表示数。然后保持金属夹A的位置不动,将金属夹B从a端向b端移动到不同位置,调节滑动变阻器R的滑片,使电流表示数始终为I0,多次记录电流表示数为I0时电阻丝接入电路的长度及相应的电压表示数U,并绘制出U-l图像如图5所示。据此可知,该电阻丝的电阻率ρ=________(用d、I0、U0、U1、l1表示)。
13. 如图是某小组设计的翻斗式小车(翻斗简化为L形的PON,其中PO⊥ON),小车在A点装载货物a(货物为均质球形)后,先加速启动至最大速度v,然后以速度v匀速直线行驶一段距离,最后减速运动至B点卸货。该过程中,加速和减速阶段可视为加速度大小相等的匀变速直线运动,且PO与竖直方向的夹角恒为θ=37°。已知距离AB=s,重力加速度为g,不计空气阻力及货物与翻斗间的摩擦,
(1)要保证货物不离开翻斗,求小车匀变速运动的加速度的最大值。
(2)小车以(1)中的最大加速度运动时,求小车将货物a从A点运送到B点的过程中,匀速运动的时间与总时间的比值。
14. 如图是一个折射率为n的均匀介质球,O为球心,半径为R,球外为空气(折射率为1),球内有一个单色点光源S。已知光在空气中的传播速度为c,只考虑首次从S直接射向球面的光线。
(1)若S在球心处,求光从S射出后在球内传播的时间。
(2)要使整个球面都有光射出,求S到O点的最大距离。
(3)若S到O点的距离为球内介质对该单色光的折射率n=2,求球面上有光射出的面积。(球冠是球面被一个平面所截后剩下的曲面,如图2所示,球冠的面积公式为S球冠=2RH)
15. 如图所示,等边△CDE的边长为a,F、G、H是其各边的中点。调整空间中的磁场分布,利用质量均为m、电荷量均为+q的带电粒子,按如下过程进行了三次实验:
第一次,△FGH内充满磁感应强度大小为B、垂直纸面向外的匀强磁场,其他区域无磁场。一个带电粒子以某一速度从C点沿CG方向发射并进入磁场,一段时间后沿∠CED的角平分线方向从E点离开。
第二次,△CFH和△HGE内充满完全相同的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小未知、方向垂直纸面向外,其他区域无磁场。一个带电粒子以与第一次实验中相同的速度从C点沿CG方向进入磁场,一段时间后仍沿∠CED的角平分线方向从E点离开。
第三次,四边形FDGH内(不含边界)充满磁感应强度大小为2B、垂直纸面向外的匀强磁场,其他区域无磁场。大量带电粒子从C点以不同的速度平行于平面CDE发射,所有进入磁场的粒子最终都从E点离开。
不考虑粒子间的碰撞及相互作用,粒子重力不计。求:
(1)第一次实验时,粒子的速度大小;
(2)第二次实验时,粒子从C点运动到E点所用的时间;
(3)第三次实验时,能进入磁场的粒子从C点发射时速度方向与CE边的夹角θ和发射速度大小v之间需满足的关系式。
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