内容正文:
2026届高三5月模拟考试
物理
一、单项选择题:本题共7小题,每小题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. 柔软的耳机线中有很多粗细均匀的细铜丝。对这些细铜丝的加工要求非常高。工厂中利用如图所示的装置,用激光器照射细铜丝,对抽丝过程实施自动控制。下列说法正确的是( )
A. 这一技术利用了光的干涉现象
B. 这一技术利用了光的偏振现象
C. 若衍射现象更明显,则表明此时抽出的铜丝变细了
D. 光屏上形成的条纹是等间距的
2. 实现核能电池的小型化、安全可控化一直是人们的目标。现在有一种“氚电池”,它的体积比一元硬币还要小,有的心脏起搏器就是使用“氚电池”供电,使用寿命长达20年。已知氚核的衰变方程为,其中是质量可忽略不计的中性粒子,氚核的半衰期为12.5年。设反应前的质量为,反应后的质量为,的质量为,光在真空中的传播速度为c.下列说法正确的是( )
A. ,,原子核衰变时电荷数和质量数都守恒
B. 100个经过25年后一定还剩余25个
C. 发生的是衰变,射线的穿透能力最强
D. 该衰变过程释放的能量为
3. 无人机可用于解决山地运输难题。如图,无人机在空中悬停,下方通过轻绳悬吊着质量为60kg的钢管。连接钢管的两轻绳OA和OB长度相等、夹角为60°,钢管水平,取重力加速度大小,不计空气对钢管的作用力,则绳OB的拉力大小约为( )
A. 300N B. 350N C. 600N D. 1200N
4. 笔记本电脑盖上屏幕,屏幕盖板上磁铁和主板机壳上“霍尔传感器”配合,使屏幕进入休眠模式,其工作原理如图所示。当电脑盖上屏幕时,相当于屏幕边缘的磁极靠近霍尔元件,已知该霍尔元件载流子为电子,以下说法正确的是( )
A. 盖上盖板, a端带正电
B. 打开盖板, a端带正电
C. 盖上屏幕过程中,a、b间电势差逐渐增大
D. 盖上屏幕过程中,a、b间电势差不变
5. 光敏变色布被紫外线照射到的地方会变色留痕。如图所示,竖直放置的光敏变色布前面竖直悬挂一根弹簧,弹簧下端所系物块装有向光敏变色布垂直发射紫外线的激光笔。使物块上下振动的同时,以速率v水平向左匀速拉动光敏变色布,在所绘痕迹上建立坐标系,已知物块在内完成10次全振动。下列说法正确的是( )
A. 物块振动频率为
B. 振动过程中,物块机械能不守恒
C. 时,物块的速度和加速度都为零
D. 若,则拉动光敏变色布的速度
6. 质量为20kg的玩具汽车在水平地面上由静止开始沿直线运动了8m,其所受合外力大小与位移大小的关系如图所示,则玩具汽车( )
A. 所受合外力做的总功为25J
B. 运动到8m处的速度大小为6m/s
C. 在8m处所受合外力的瞬时功率为240W
D. 在0到8m的运动过程中所受合外力的冲量大小为
7. 图(a)所示的电路中,K与L间接一智能电源,用以控制电容器C两端的电压。如果随时间t的变化如图(b)所示,则下列描述电阻R两端电压随时间t变化的图像中,正确的是( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图甲所示为某电动汽车充电桩的铭牌,将该充电桩和理想变压器连接成图乙所示的电路,输入端a、b所接电压u随时间t的变化关系为,充电桩的能量损耗率为20%,下列说法正确的是( )
A. 交流电的频率为50Hz
B. 变压器原、副线圈的匝数比
C. 充电桩输出电压的最大瞬时值为220V
D. 若10台充电桩同时使用,变压器的输入功率约为70kW
9. 节气是中国古代订立的一种用来指导农事的补充历法,早在《淮南子》中就有记载。现行二十四节气划分是以地球和太阳的连线每扫过定为一个节气。如图为地球在公转轨道上位置对应北半球二十四个节气的示意图,则( )
A. 大寒时公转线速度比大暑时大 B. 从大寒到大暑的时间为半年
C. 大暑时角速度大于大寒的角速度 D. 大寒时受太阳的引力比大暑时大
10. 如图所示,水平地面(平面)下有一根平行于y轴且通有恒定电流I的长直导线。P、M和N为地面上的三点,P点位于导线正上方,平行于y轴,平行于x轴。一闭合的圆形金属线圈,圆心在P点,可沿不同方向以相同的速率做匀速直线运动,运动过程中线圈平面始终与地面平行。下列说法正确的有( )
A. N点与M点的磁感应强度大小相等,方向相同
B. 线圈沿PN方向运动时,穿过线圈的磁通量不变
C. 线圈从P点开始竖直向上运动时,线圈中无感应电流
D. 线圈从P到M过程的感应电动势与从P到N过程的感应电动势相等
三、非选择题:共54分,考生根据要求作答。
11. 某同学设计实验验证机械能守恒定律,装置如图甲所示。一质量为m、直径为d的小球连接在长为l的轻质细绳一端,细绳另一端固定在 点,调整光电门的中心位置与小球通过最低点时球心对齐。将细绳拉直,由静止释放小球,记录小球从不同高度释放通过光电门的挡光时间,小球运动中不接触弧面,重力加速度为g。
(1)用游标卡尺测量小球直径,如图乙所示,小球直径______mm。
(2)若测得光电门的中心与释放点的竖直距离为h,小球通过光电门的挡光时间为,则小球从释放点下落至光电门中心的过程,满足关系式______(用字母g、h、d、t表示),即可验证机械能守恒定律。
(3)经过多次重复实验,发现小球经过光电门时,动能增加量总是大于重力势能减小量,下列原因中可能的是______。
A. h的测量值偏大
B. 在最低点时光电门的中心在小球球心的上方
C. 小球下落过程中受到了空气阻力
12. 热敏电阻是传感器中经常使用的元件:
(1)某学习小组要探究一热敏电阻的阻值随温度变化的规律,可供选择的器材有:
待测热敏电阻(实验温度范围内,阻值约几百欧到几千欧);
电源E(电动势1.5V,内阻r约为0.5Ω);
电阻箱R(阻值范围0~9999.9Ω);
滑动变阻器(最大阻值20Ω);
滑动变阻器(最大阻值2000Ω);
微安表(量程,内阻为2500Ω);
开关两个,温控装置一套,导线若干。
同学们设计了如图甲所示的测量电路,主要实验步骤如下:
a.按图示连接电路;
b.闭合、,调节滑动变阻器滑片P的位置,使微安表指针满偏;
c.保持滑动变阻器滑片P的位置不变,断开,调节电阻箱,使微安表指针半偏;
d.记录此时的温度和电阻箱的阻值。
回答下列问题:
①为了更准确地测量热敏电阻的阻值,滑动变阻器应选用_________(填“”或“”)。
②某温度下微安表半偏时,电阻箱的读数为6500.0Ω,该温度下热敏电阻的测量值为_________Ω(结果保留到整数),该测量值_________(填“大于”或“小于”)真实值。
(2)在坐标纸中描绘热敏电阻的图像,如图乙所示。利用该热敏电阻、电动势(内阻不计)的电源、定值电阻R为3000Ω、控制开关和加热系统设计电路,以实现环境温度控制。要求将环境温度控制在20-28℃之间,且当1、2两端电压大于2V时,控制开关开启加热系统进行加热。下列A、B两种电路中,可以满足要求的是_________(填字母),1、2两端的电压小于_________V时,自动关闭加热系统(不考虑控制开关对电路的影响)。
13. 小明的电动滑板车采用一种创新的“空气动力巡航”技术。其核心是一个导热良好的高压储气罐和一个微型气动马达。使用前,他先在车库用电动气泵给储气罐充气,气泵每次工作,会将、压强为的环境空气打入储气罐中,不考虑由于做功引起的气体温度的变化。
(1)打气150次后,压强表显示储气罐内压强为,求打气前,储气罐内气体压强;
(2)在完成150次打气后,将滑板车拿到户外使用,当储气罐压强降至时,气动马达提供的动力开始不足,求放出的气体与刚完成打气时罐中的气体质量的比值。
14. 有一种打积木的游戏,装置如图所示,三块完全相同的长方体积木水平叠放在台位上,积木长为,积木B与C夹在固定的两光滑薄板间,一钢球用长为,且不可伸长的轻绳挂于O点,钢球质量与每块积木的质量相等。游戏时,每次都将钢球拉至左侧P点处、轻绳处于伸直状态且与方向水平,由静止释放,钢球运动到最低点时与积木A发生弹性碰撞,积木A与钢球碰撞后,沿高、长度与积木相同的水平台面滑出,假设积木在落地前一直保持水平。已知积木与积木间、积木与水平面间的动摩擦因数均为,不计小球与积木的碰撞时间及空气阻力,g取。求:
(1)钢球与积木A碰撞前的速度大小;
(2)积木A离开台面时的速度大小;
(3)积木A完全离开平台后至落地的水平位移大小。
15. 如图所示为某实验小组设计的离子控制装置示意图。在平面直角坐标系中,虚线上方和轴下方的区域存在着垂直纸面的匀强磁场,虚线和轴之间区域依次为加速电场、离子源和吸收板,其中加速电场分布在到之间,离子源位于坐标原点处,吸收板左、右两端分别位于和处。离子源可以产生初速度不计、比荷为的正离子,经电压为( 值大小可调)的电场(图中未画出)加速后,沿 轴负方向射入下方磁场。已知 轴左侧加速电场的电压为,当匀强磁场垂直纸面向里且时,正离子恰好打在吸收板的中点处。
(1)求磁感应强度 的大小;
(2)保持磁感应强度的大小不变,方向改为垂直纸面向外,若所有离子都能进入 轴左侧加速电场进行加速,求:
① 的取值范围;
② 值在①中范围变化时,吸收板上表面有离子打到的区域长度。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
2026届高三5月模拟考试
物理
一、单项选择题:本题共7小题,每小题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. 柔软的耳机线中有很多粗细均匀的细铜丝。对这些细铜丝的加工要求非常高。工厂中利用如图所示的装置,用激光器照射细铜丝,对抽丝过程实施自动控制。下列说法正确的是( )
A. 这一技术利用了光的干涉现象
B. 这一技术利用了光的偏振现象
C. 若衍射现象更明显,则表明此时抽出的铜丝变细了
D. 光屏上形成的条纹是等间距的
【答案】C
【解析】
【详解】AB.激光照射细铜丝,光绕过障碍物传播到光屏上形成明暗相间的条纹,这是光的衍射现象,不是干涉和偏振现象,故AB错误;
C.根据发生明显衍射现象的条件,当障碍物(细铜丝)的尺寸越小,衍射现象越明显,衍射条纹越宽。若光屏上的条纹变宽(衍射现象更明显),说明此时抽出的铜丝变细了,故C正确;
D.光屏上形成的是衍射条纹,其特点是中央亮纹最宽,两侧条纹逐渐变窄,条纹间距不等,故D错误。
故选C。
2. 实现核能电池的小型化、安全可控化一直是人们的目标。现在有一种“氚电池”,它的体积比一元硬币还要小,有的心脏起搏器就是使用“氚电池”供电,使用寿命长达20年。已知氚核的衰变方程为,其中是质量可忽略不计的中性粒子,氚核的半衰期为12.5年。设反应前的质量为,反应后的质量为,的质量为,光在真空中的传播速度为c.下列说法正确的是( )
A. ,,原子核衰变时电荷数和质量数都守恒
B. 100个经过25年后一定还剩余25个
C. 发生的是衰变,射线的穿透能力最强
D. 该衰变过程释放的能量为
【答案】A
【解析】
【详解】AC.根据原子核衰变时质量数与电荷数都守恒可得
,
解得
,
由此可知发生的衰变为衰变,其穿透能力不是最强,故A正确,C错误;
B.由于半衰期是一种统计规律,对少量的原子核不适用,故B错误;
D.根据可知,该衰变过程释放的能量为,故D错误。
故A正确。
3. 无人机可用于解决山地运输难题。如图,无人机在空中悬停,下方通过轻绳悬吊着质量为60kg的钢管。连接钢管的两轻绳OA和OB长度相等、夹角为60°,钢管水平,取重力加速度大小,不计空气对钢管的作用力,则绳OB的拉力大小约为( )
A. 300N B. 350N C. 600N D. 1200N
【答案】B
【解析】
【详解】钢管处于静止状态,受力平衡,其受到竖直向下的重力,以及两根轻绳和的拉力 (因两绳长度相等、夹角为,故拉力大小相等),两绳拉力的合力与重力等大反向,即合力大小为,方向竖直向上。由于两拉力大小相等(均为 ),夹角为,根据力的合成法则,合力大小为
由题意可知
联立代入数据解得。
故选B。
4. 笔记本电脑盖上屏幕,屏幕盖板上磁铁和主板机壳上“霍尔传感器”配合,使屏幕进入休眠模式,其工作原理如图所示。当电脑盖上屏幕时,相当于屏幕边缘的磁极靠近霍尔元件,已知该霍尔元件载流子为电子,以下说法正确的是( )
A. 盖上盖板, a端带正电
B. 打开盖板, a端带正电
C. 盖上屏幕过程中,a、b间电势差逐渐增大
D. 盖上屏幕过程中,a、b间电势差不变
【答案】C
【解析】
【详解】AB.无论盖上盖板还是打开盖板,霍尔元件磁场方向向下,电流方向向左,根据左手定则可得,载流子受力方指向a,因此a端带负电,AB错误;
CD.盖上屏幕过程中,磁感应强度变大,霍尔电压增大,a、b间电势差逐渐增大,C正确,D错误。
故选C。
5. 光敏变色布被紫外线照射到的地方会变色留痕。如图所示,竖直放置的光敏变色布前面竖直悬挂一根弹簧,弹簧下端所系物块装有向光敏变色布垂直发射紫外线的激光笔。使物块上下振动的同时,以速率v水平向左匀速拉动光敏变色布,在所绘痕迹上建立坐标系,已知物块在内完成10次全振动。下列说法正确的是( )
A. 物块振动频率为
B. 振动过程中,物块机械能不守恒
C. 时,物块的速度和加速度都为零
D. 若,则拉动光敏变色布的速度
【答案】B
【解析】
【详解】A.物块在内完成10次全振动,则周期为
物块振动频率为,故A错误;
B.振动过程,由于物块与弹簧组成的系统满足机械能守恒;由于存在弹簧弹力对物块做功,所以物体的机械能不守恒,故B正确;
C.时,由题图可知,物块处于最高点,则物块的速度为零,但加速度最大,不为零,故C错误;
D.若,由题图可知,拉动光敏变色布的速度,故D错误。
故选B。
6. 质量为20kg的玩具汽车在水平地面上由静止开始沿直线运动了8m,其所受合外力大小与位移大小的关系如图所示,则玩具汽车( )
A. 所受合外力做的总功为25J
B. 运动到8m处的速度大小为6m/s
C. 在8m处所受合外力的瞬时功率为240W
D. 在0到8m的运动过程中所受合外力的冲量大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A.图像中图线与坐标轴围成的面积表示合外力做的功。内做功
内做功
内做功
总功,故A错误;
B.根据动能定理
解得,故B错误;
C.在处,由图可知合外力,此时速度,瞬时功率,故C错误;
D.根据动量定理,合外力的冲量等于动量的变化量,即,故D正确。
故选D。
7. 图(a)所示的电路中,K与L间接一智能电源,用以控制电容器C两端的电压。如果随时间t的变化如图(b)所示,则下列描述电阻R两端电压随时间t变化的图像中,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据电容的定义式
可知在和内,电容器极板上的电压不变,所以极板上的电荷量也是不变的,回路中没有电流通过。在内,极板间电压逐渐增加,有
根据电流的定义式,有
所以电阻两端的电压为
同理可知,在内,电流大小为
所以
根据图像可知
对应的图像只有选项A符合要求。
故选A。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图甲所示为某电动汽车充电桩的铭牌,将该充电桩和理想变压器连接成图乙所示的电路,输入端a、b所接电压u随时间t的变化关系为,充电桩的能量损耗率为20%,下列说法正确的是( )
A. 交流电的频率为50Hz
B. 变压器原、副线圈的匝数比
C. 充电桩输出电压的最大瞬时值为220V
D. 若10台充电桩同时使用,变压器的输入功率约为70kW
【答案】AB
【解析】
【详解】A.交流电的周期为
则频率
故A正确;
B.根据理想变压器原、副线圈的电压与线圈匝数的关系可得,原、副线圈的匝数比
故B正确;
C.充电桩输出电压的最大瞬时值为
故C错误;
D.若10台充电桩同时使用,总输出功率约为
变压器的输出功率约为
因为是理想变压器,故输入功率约为87.5kW,故D错误。
故选AB。
9. 节气是中国古代订立的一种用来指导农事的补充历法,早在《淮南子》中就有记载。现行二十四节气划分是以地球和太阳的连线每扫过定为一个节气。如图为地球在公转轨道上位置对应北半球二十四个节气的示意图,则( )
A. 大寒时公转线速度比大暑时大 B. 从大寒到大暑的时间为半年
C. 大暑时角速度大于大寒的角速度 D. 大寒时受太阳的引力比大暑时大
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据开普勒第二定律,行星在近日点线速度更大,远日点线速度更小。大寒靠近近日点,大暑靠近远日点,因此大寒线速度 > 大暑线速度,故A正确;
B.二十四节气每两个节气间隔约 15°,大寒到大暑共 12 个节气,角度为。但地球公转速度不均匀(近日点快、远日点慢),实际时间略少于半年(约 182 天),并非严格半年,故B错误;
C.近日点角速度大,远日点角速度小。大暑在远日点附近,角速度小于大寒,故C错误;
D.根据万有引力定律,距离太阳越近,引力越大。大寒时地球离太阳更近,因此引力更大,故D正确;
故选AD 。
10. 如图所示,水平地面(平面)下有一根平行于y轴且通有恒定电流I的长直导线。P、M和N为地面上的三点,P点位于导线正上方,平行于y轴,平行于x轴。一闭合的圆形金属线圈,圆心在P点,可沿不同方向以相同的速率做匀速直线运动,运动过程中线圈平面始终与地面平行。下列说法正确的有( )
A. N点与M点的磁感应强度大小相等,方向相同
B. 线圈沿PN方向运动时,穿过线圈的磁通量不变
C. 线圈从P点开始竖直向上运动时,线圈中无感应电流
D. 线圈从P到M过程的感应电动势与从P到N过程的感应电动势相等
【答案】AC
【解析】
【详解】A.依题意,M、N两点连线与长直导线平行、两点与长直导线的距离相同,根据右手螺旋定则可知,通电长直导线在M、N两点产生的磁感应强度大小相等,方向相同,故A正确;
B.根据右手螺旋定则,线圈在P点时,磁感线穿进与穿出在线圈中对称,磁通量为零;在向N点平移过程中,磁感线穿进与穿出线圈不再对称,线圈的磁通量会发生变化,故B错误;
C.根据右手螺旋定则,线圈从P点竖直向上运动过程中,磁感线穿进与穿出线圈对称,线圈的磁通量始终为零,没有发生变化,线圈无感应电流,故C正确;
D.线圈从P点到M点与从P点到N点,线圈的磁通量变化量相同,依题意P点到M点所用时间较从P点到N点时间长,根据法拉第电磁感应定律,则两次的感应电动势不相等,故D错误。
故选AC。
三、非选择题:共54分,考生根据要求作答。
11. 某同学设计实验验证机械能守恒定律,装置如图甲所示。一质量为m、直径为d的小球连接在长为l的轻质细绳一端,细绳另一端固定在 点,调整光电门的中心位置与小球通过最低点时球心对齐。将细绳拉直,由静止释放小球,记录小球从不同高度释放通过光电门的挡光时间,小球运动中不接触弧面,重力加速度为g。
(1)用游标卡尺测量小球直径,如图乙所示,小球直径______mm。
(2)若测得光电门的中心与释放点的竖直距离为h,小球通过光电门的挡光时间为,则小球从释放点下落至光电门中心的过程,满足关系式______(用字母g、h、d、t表示),即可验证机械能守恒定律。
(3)经过多次重复实验,发现小球经过光电门时,动能增加量总是大于重力势能减小量,下列原因中可能的是______。
A. h的测量值偏大
B. 在最低点时光电门的中心在小球球心的上方
C. 小球下落过程中受到了空气阻力
【答案】(1)14.5
(2) (3)B
【解析】
【小问1详解】
由图乙,可知小球直径
【小问2详解】
小球经过光电门中心时的速度为
小球从释放点下落至此光电门中心时的动能增加量为
小球从释放点下落至此光电门中心时的重力势能减小量
若此过程小球的机械能守恒,则有
联立解得
【小问3详解】
A.若 的测量值偏大,则重力势能减小量偏大,动能增加量小于重力势能减小量,故A错误;
B.在最低点时光电门的中心在小球球心的上方,使得挡光宽度小于小球的直径,则速度测量值偏大,的测量偏大,则动能增加量总是大于重力势能减小量,故B正确;
C.小球下落过程中受到空气阻力的作用,使得减小的重力势能有一部分转化为内能,则动能增加量小于重力势能减小量,故C错误。
故选B。
12. 热敏电阻是传感器中经常使用的元件:
(1)某学习小组要探究一热敏电阻的阻值随温度变化的规律,可供选择的器材有:
待测热敏电阻(实验温度范围内,阻值约几百欧到几千欧);
电源E(电动势1.5V,内阻r约为0.5Ω);
电阻箱R(阻值范围0~9999.9Ω);
滑动变阻器(最大阻值20Ω);
滑动变阻器(最大阻值2000Ω);
微安表(量程,内阻为2500Ω);
开关两个,温控装置一套,导线若干。
同学们设计了如图甲所示的测量电路,主要实验步骤如下:
a.按图示连接电路;
b.闭合、,调节滑动变阻器滑片P的位置,使微安表指针满偏;
c.保持滑动变阻器滑片P的位置不变,断开,调节电阻箱,使微安表指针半偏;
d.记录此时的温度和电阻箱的阻值。
回答下列问题:
①为了更准确地测量热敏电阻的阻值,滑动变阻器应选用_________(填“”或“”)。
②某温度下微安表半偏时,电阻箱的读数为6500.0Ω,该温度下热敏电阻的测量值为_________Ω(结果保留到整数),该测量值_________(填“大于”或“小于”)真实值。
(2)在坐标纸中描绘热敏电阻的图像,如图乙所示。利用该热敏电阻、电动势(内阻不计)的电源、定值电阻R为3000Ω、控制开关和加热系统设计电路,以实现环境温度控制。要求将环境温度控制在20-28℃之间,且当1、2两端电压大于2V时,控制开关开启加热系统进行加热。下列A、B两种电路中,可以满足要求的是_________(填字母),1、2两端的电压小于_________V时,自动关闭加热系统(不考虑控制开关对电路的影响)。
【答案】(1) ①. ②. 4000 ③. 大于
(2) ①. B ②. 1.8
【解析】
【小问1详解】
①[1]用半偏法测量热敏电阻的阻值,尽可能让该电路的电压在闭合前、后保持不变,由于该支路与滑动变阻器左侧部分电阻并联,滑动变阻器的阻值越小,闭合前、后并联部分电阻变化越小,从而并联部分的电压值变化越小,故滑动变阻器应选。
②[2]微安表半偏时,该支路的总电阻为原来的2倍,则有
可得该温度下热敏电阻的测量值为
[3]当断开微安表半偏时,由于该支路的电阻增加,电压略有升高,根据欧姆定律可知,该支路的总电阻应比原来的2倍略大一些,也就是说电阻箱的阻值略大于热敏电阻与微安表的总电阻,而我们用电阻箱的阻值等于热敏电阻与微安表的总电阻来计算,因此热敏电阻的测量值比真实值偏大。
【小问2详解】
[1] A.电路A中定值电阻和热敏电阻并联,电压不变,故不能实现电路的控制,故A错误;
B.电路B中定值电阻和热敏电阻串联,温度越低,热敏电阻的阻值越大,热敏电阻分得电压越大,可以实现温度较低时,控制开关开启加热系统进行加热,故B正确;
故选B。
[2]时关闭加热系统,此时热敏电阻的阻值为,则此时1、2两点间的电压为
所以当1、2两端的电压小于1.8V时,自动关闭加热系统。
13. 小明的电动滑板车采用一种创新的“空气动力巡航”技术。其核心是一个导热良好的高压储气罐和一个微型气动马达。使用前,他先在车库用电动气泵给储气罐充气,气泵每次工作,会将、压强为的环境空气打入储气罐中,不考虑由于做功引起的气体温度的变化。
(1)打气150次后,压强表显示储气罐内压强为,求打气前,储气罐内气体压强;
(2)在完成150次打气后,将滑板车拿到户外使用,当储气罐压强降至时,气动马达提供的动力开始不足,求放出的气体与刚完成打气时罐中的气体质量的比值。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
假设打气前储气罐内气体压强是,由于温度保持不变,由玻意耳定律可得
解得
【小问2详解】
打气后拿到户外罐中气体在温度为,压强为时体积为,由理想气体状态方程可得
放出的气体与刚完成打气时的罐中的气体质量之比
代入数据得
14. 有一种打积木的游戏,装置如图所示,三块完全相同的长方体积木水平叠放在台位上,积木长为,积木B与C夹在固定的两光滑薄板间,一钢球用长为,且不可伸长的轻绳挂于O点,钢球质量与每块积木的质量相等。游戏时,每次都将钢球拉至左侧P点处、轻绳处于伸直状态且与方向水平,由静止释放,钢球运动到最低点时与积木A发生弹性碰撞,积木A与钢球碰撞后,沿高、长度与积木相同的水平台面滑出,假设积木在落地前一直保持水平。已知积木与积木间、积木与水平面间的动摩擦因数均为,不计小球与积木的碰撞时间及空气阻力,g取。求:
(1)钢球与积木A碰撞前的速度大小;
(2)积木A离开台面时的速度大小;
(3)积木A完全离开平台后至落地的水平位移大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据机械能守恒定律有
解得钢球与积木A碰撞前的速度大小
【小问2详解】
钢球与积木A发生弹性碰撞,碰撞后钢球与积木A速度大小分别为、,根据动量守恒定律和能量守恒定律有,
解得,
设积木离开台面时的速度为,根据动能定理有
代入数据解得
【小问3详解】
由平抛运动知识可得
解得
积木A完全离开平台后至落地的水平位移大小
15. 如图所示为某实验小组设计的离子控制装置示意图。在平面直角坐标系中,虚线上方和轴下方的区域存在着垂直纸面的匀强磁场,虚线和轴之间区域依次为加速电场、离子源和吸收板,其中加速电场分布在到之间,离子源位于坐标原点处,吸收板左、右两端分别位于和处。离子源可以产生初速度不计、比荷为的正离子,经电压为( 值大小可调)的电场(图中未画出)加速后,沿 轴负方向射入下方磁场。已知 轴左侧加速电场的电压为,当匀强磁场垂直纸面向里且时,正离子恰好打在吸收板的中点处。
(1)求磁感应强度的大小;
(2)保持磁感应强度的大小不变,方向改为垂直纸面向外,若所有离子都能进入 轴左侧加速电场进行加速,求:
① 的取值范围;
② 值在①中范围变化时,吸收板上表面有离子打到的区域长度。
【答案】(1)
(2)①;②
【解析】
【小问1详解】
设正离子的质量为 ,电荷量为,则比荷
根据几何关系可得正离子做圆周运动的半径
根据动能定理可得
解得
根据牛顿第二定律可得
解得
【小问2详解】
①根据动能定理可得
解得
根据牛顿第二定律可得
解得
离子恰好经过加速电场右边缘时,圆周运动半径,此时
离子恰好经过加速电场左边缘时,圆周运动半径,此时
则 的取值范围为
②设离子在轴上方磁场中运动速度大小为,圆周运动半径为,根据动能定理可得
根据牛顿第二定律可得
联立可得
离子恰好经过加速电场右边缘时,,则圆周运动半径
离子恰好经过加速电场左边缘时,,则圆周运动半径
则吸收板上表面有离子打到的区域长度为
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$