精品解析:河北石家庄市第一中学2025-2026学年高二下学期期中物理试卷
2026-06-27
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2份
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26页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 河北省 |
| 地区(市) | 石家庄市 |
| 地区(区县) | 长安区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.83 MB |
| 发布时间 | 2026-06-27 |
| 更新时间 | 2026-08-01 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58522894.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
高二物理
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1、答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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、考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4、本试卷主要考试内容:高考全部内容。
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. 2026年4月19日,北京亦庄半程马拉松暨人形机器人半程马拉松开跑。比赛采用“人机共跑”模式,超百支人形机器人赛队与万名人类选手同场竞技。假设在平直跑道上的机器人与运动员从同一起跑线出发,机器人与运动员的速度-时间(v-t)图像如图所示,运动员的图像为过坐标原点的直线。由图可知,下列物理量中t2时刻机器人一定大于运动员的是( )
A. 加速度 B. 速度 C. 惯性 D. 到起跑线的距离
2. 河北吴桥被誉为“中国杂技之乡”,其传统节目“转碟”极具代表性。如图所示,杂技演员用杆顶住碟子中心,使碟子绕中心O点在水平面内匀速转动,A、B为碟子上的两质点,下列说法正确的是( )
A. 相同时间内,质点A运动的路程大于质点B运动的路程
B. 相同时间内,质点A转过的角度大于质点B转过的角度
C. 质点A的向心加速度小于质点B的向心加速度
D. 质点A的周期小于质点B的周期
3. 2025年10月,首颗“雄安造”卫星-“雄安一号”完成生产下线。假设“雄安一号”发射后绕地球做匀速圆周运动,“雄安一号”的轨道半径与地球同步卫星的轨道半径之比为1∶k。已知地球同步卫星的周期为T,则“雄安一号”的角速度为( )
A. B. C. D.
4. 某直角三角形玻璃砖ABC的轮廓如图所示,,。一束单色光垂直AB边射入,经BC边反射后从AC边射出玻璃砖,射出玻璃砖时光线与AC边的夹角为45°。玻璃砖对该单色光的折射率为( )
A. B. C. 2 D.
5. 如图所示,真空中等边三角形的顶点A、B、C上固定有电荷量分别为+q、-q、+q的点电荷,O点为等边三角形的中心,M、N、P分别为AB、BC、CA边的中点,则M、N、P、O四点中电场强度最小的是( )
A. O点 B. P点 C. N点 D. M点
6. 氢原子能级图如图甲所示,大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时发出的光子,照射在图乙电路中阴极K(由铝制成)上。已知铝的逸出功为4.2eV,当电压表示数为1.45V时,光电子到达A板的最大动能为( )
A. 12.75eV B. 8.55eV C. 7.10eV D. 10.00eV
7. 2026年1月19日,位于河北省宁晋县的国网邢台北500kV超高压变电站投入运行。某兴趣小组设计的模拟输电线路图如图所示,升压变压器的原、副线圈匝数比10∶209,M、N接在电压为200V的正弦交流电源上,输电线上电阻Ω。已知降压变压器的副线圈电压为220V,用户端的等效电阻0.5Ω,两变压器均可视为理想变压器,则降压变压器的原、副线圈匝数比为( )
A. 20∶1 B. 18∶1 C. 16∶1 D. 15∶1
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. 电场某一区域的电场线与x轴平行,x轴上各处电势φ变化的图像如图所示,间图线为直线。将带负电粒子(不计重力)从处由静止释放,下列说法正确的是( )
A. 粒子释放后先做匀加速直线运动后做匀减速直线运动
B. 粒子将在坐标原点到间往返运动
C. 粒子将会运动至处
D. 粒子在处的动能小于在处的动能
9. 波源O垂直于纸面做简谐运动,所激发的横波在均匀介质中沿纸面向四周传播。图甲为该横波在0时刻的俯视图,实线表示波峰,虚线表示波谷,相邻两个实线圆之间仅有1个虚线圆,质点A、B均处于平衡位置。介质中某质点的振动图像如图乙所示,取垂直纸面向外为正方向。下列说法正确的是( )
A. 该横波的传播速度大小为2m/s
B. 图乙可能是质点B的振动图像
C. 0.5s时质点A随横波传播至质点B所在位置
D. 0~1.25s内质点B运动的路程为20cm
10. 如图所示,平面直角坐标系的第一象限内存在着垂直于纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场。锫235(235Bk)静止于第一象限内坐标为的P点,某时刻锫235发生一次衰变后生成粒子X和Y,衰变后瞬间X的初速度方向沿y轴正方向,之后X的运动轨迹与x轴相切,Y的运动轨迹(未画出)与y轴相切。已知粒子X的质量为m、电荷量大小为,,不计粒子受到的重力及粒子间的作用力,衰变释放的能量全部转化为粒子的动能。下列说法正确的是( )
A. 粒子X是β粒子
B.
C. 粒子X、Y的动能之比为4∶231
D. 衰变释放的能量为
三、非选择题:共54分。
11.
(1)某同学利用如图甲所示的装置来探究加速度与力、质量的关系。安装好实验装置后,调节气垫导轨水平,每次都将滑块由导轨上的同一位置由静止释放。滑块释放时遮光条到光电门的距离为L,重力加速度大小为g。
①本实验主要用到的物理研究方法与下列实验相同的是________。
A.探究两个互成角度的力的合成规律
B.探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
C.用油膜法估测油酸分子的大小
②用游标卡尺测遮光条的宽度,测量结果如图乙所示,则遮光条的宽度d=________cm。
(2)实验时改变钩码质量,测得多组弹簧测力计读数F和滑块通过光电门时遮光条的遮光时间t,绘制出图像,则该同学正确绘制出的图像可能是 。
A. B. C. D.
(3)该同学还想利用该装置来验证机械能守恒定律,测得钩码和动滑轮的总质量为m,滑块(含遮光条)的质量为M,结合前面测量的L、d、t及已知的g,若________(用题目给定的物理量符号表示)在误差允许范围内成立,则说明钩码与滑块(含遮光条)构成的系统机械能守恒。
12. 某实验小组利用光敏电阻和电磁继电器等器材设计了如图甲所示的电路来实现光控照明。继电器与光敏电阻、电阻箱串联接在电源两端,当继电器的电流超过30mA时,衔铁被吸下,照明电路停止工作。电路中的光敏电阻的阻值与光的照度(照度可以反映光的强弱,光越强照度越大,照度单位为lx)关系如图乙所示。实验室提供的实验器材有电源(电动势为3V,内阻不计)、电源(电动势为6V,内阻不计)、电阻箱(可调节范围为0~999.9Ω)和电磁继电器(接入电路的阻值为30Ω)。
(1)为使该装置实现照度在0.2lx~1.2lx内均能对照明电路进行控制,继电器所在电路的电源应选用_______(填“”或“”)。
(2)若要求照度为1.0lx时衔铁被吸下,则电阻箱的阻值应调为_______Ω。
(3)为了节约用电,要求照度低于0.8lx时照明电路才工作,电阻箱的阻值应在第(2)问的基础上适当_______(填“增大”或“减小”)。
(4)测试时发现照明电路在实际照度高于设定照度就开始工作,造成这一现象的可能原因是
A. 电源有内阻
B. 继电器接入电路的实际电阻小于30Ω
C. 多次使用导致继电器中衔铁左端连接的弹簧劲度系数减小
13. 无人机在农业中有着广泛的应用。某架总质量m=20kg的农用无人机悬停在离水平地面高h=5m处,0时刻开始由静止沿水平方向做匀加速直线运动,s时无人机运动到距离初始位置m处,之后无人机开始水平匀速飞行并释放颗粒状肥料(不影响无人机的飞行)。不计肥料受到的空气阻力,取重力加速度大小。求:
(1)0~2s内无人机增加的机械能ΔE;
(2)肥料被释放后在空中运动的水平位移大小
14. 气压传动是以压缩空气为动力源,实现机械传动的方式,其结构简化图如图所示,传动装置由水平气缸、弯管与足够高的竖直气缸构成,竖直气缸上方、活塞1左侧均与大气相通。活塞1到水平气缸右端的距离为L,初始时刻处于静止状态,活塞2紧靠竖直气缸底端。现缓慢向右推动活塞1,活塞1到水平气缸右端的距离为时,活塞2对竖直气缸底部的压力恰好为0。将活塞1从初始位置缓慢推动至水平气缸右端的过程中,气缸内封闭的气体放出的热量为Q。已知大气压强为p0,活塞1、2的面积分别为3S、S。重力加速度大小为g,不计一切摩擦与弯管气体的体积及活塞1、2的厚度,各处气体的温度均保持不变。求:
(1)活塞2缓慢移动时气缸内封闭气体的压强p及活塞2的质量m;
(2)将活塞1从初始位置缓慢推动至水平气缸右端的过程中,活塞1对气缸内封闭气体做的功
15. 如图所示,竖直平面内的水平虚线1、2间有垂直于纸面向里的匀强磁场。凸形线框abcdefgh中abch为边长m的正方形,defg为边长m的正方形,线框的总电阻R=5Ω、总质量m=0.2kg。将线框从高处由静止释放,释放时ab边到虚线1的距离H=5m,线框ab边经过虚线1时加速度为0,线框穿过虚线1所用的时间为t(单位为s),线框ab边经过虚线2时加速度也为0。取重力加速度大小g=10,不计空气阻力,线框的ab边始终与虚线1平行。求:
(1)匀强磁场的磁感应强度大小B;
(2)线框的dc、hg边刚进磁场时的加速度大小
(3)线框的ef边刚进磁场时的速度大小v和线框穿过整个磁场区域产生的焦耳热Q(均用t表示)。
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高二物理
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1、答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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、考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4、本试卷主要考试内容:高考全部内容。
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. 2026年4月19日,北京亦庄半程马拉松暨人形机器人半程马拉松开跑。比赛采用“人机共跑”模式,超百支人形机器人赛队与万名人类选手同场竞技。假设在平直跑道上的机器人与运动员从同一起跑线出发,机器人与运动员的速度-时间(v-t)图像如图所示,运动员的图像为过坐标原点的直线。由图可知,下列物理量中t2时刻机器人一定大于运动员的是( )
A. 加速度 B. 速度 C. 惯性 D. 到起跑线的距离
【答案】A
【解析】
【详解】A.因v-t图像的斜率等于加速度,可知t2时刻机器人的加速度一定大于运动员的加速度,A正确;
B.由图像可知,t2时刻机器人的速度等于运动员的速度,B错误;
C.惯性由质量决定,因机器人的质量和人的质量关系不确定,则不能比较惯性关系,C错误;
D.图像与坐标轴围成的面积等于位移,可知t2时刻,机器人到起跑线的距离小于运动员到起跑线的距离,D错误。
故选A。
2. 河北吴桥被誉为“中国杂技之乡”,其传统节目“转碟”极具代表性。如图所示,杂技演员用杆顶住碟子中心,使碟子绕中心O点在水平面内匀速转动,A、B为碟子上的两质点,下列说法正确的是( )
A. 相同时间内,质点A运动的路程大于质点B运动的路程
B. 相同时间内,质点A转过的角度大于质点B转过的角度
C. 质点A的向心加速度小于质点B的向心加速度
D. 质点A的周期小于质点B的周期
【答案】C
【解析】
【详解】A.两质点同轴转动,则角速度相等,根据,因,可知相同时间内,质点A运动的路程小于质点B运动的路程,A错误;
B.根据,则相同时间内,质点A转过的角度等于质点B转过的角度,B错误;
C.根据,因,可知质点A的向心加速度小于质点B的向心加速度,C正确;
D.根据可知,质点A的周期等于质点B的周期,D错误。
故选C。
3. 2025年10月,首颗“雄安造”卫星-“雄安一号”完成生产下线。假设“雄安一号”发射后绕地球做匀速圆周运动,“雄安一号”的轨道半径与地球同步卫星的轨道半径之比为1∶k。已知地球同步卫星的周期为T,则“雄安一号”的角速度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】卫星绕地球做匀速圆周运动,满足开普勒第三定律,即绕同一中心天体的卫星,轨道半径三次方与周期平方的比值为定值。
设“雄安一号”轨道半径为、周期为,同步卫星轨道半径为、周期为,由题意得。
根据开普勒第三定律得
变形得
结合角速度与周期关系,得
故选C。
4. 某直角三角形玻璃砖ABC的轮廓如图所示,,。一束单色光垂直AB边射入,经BC边反射后从AC边射出玻璃砖,射出玻璃砖时光线与AC边的夹角为45°。玻璃砖对该单色光的折射率为( )
A. B. C. 2 D.
【答案】A
【解析】
【详解】光路图如图所示
单色光从玻璃砖射向空气时入射角为,折射角为,因此玻璃砖对该单色光的折射率
故选A。
5. 如图所示,真空中等边三角形的顶点A、B、C上固定有电荷量分别为+q、-q、+q的点电荷,O点为等边三角形的中心,M、N、P分别为AB、BC、CA边的中点,则M、N、P、O四点中电场强度最小的是( )
A. O点 B. P点 C. N点 D. M点
【答案】B
【解析】
【详解】设,则。
对于P点,A、C两点均为+q,且P是AC中点,它们在P点产生的电场强度大小相等、方向相反,相互抵消。仅剩B点的电荷在P点产生电场,方向指向B点,大小为
对于M点,A点和B点在M点产生的电场方向相同(都指向B),大小相加,合场强为
C点在M点产生的电场方向由C指向M,大小为
三者叠加后,合场强大小为
对于N点,同M点分析可得, 合场强大小为
对于O点,A、C两点在O点产生的电场强度大小相等,夹角为,根据矢量合成,它们的合场强大小等于单个电荷的场强,大小为,方向指向B点。
B点在O点产生的电场方向也指向 B 点,与 A、C 的合场强方向相同,大小为。
三者叠加后,合场强大小为
综上所述,P点场强最小,故选B。
6. 氢原子能级图如图甲所示,大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时发出的光子,照射在图乙电路中阴极K(由铝制成)上。已知铝的逸出功为4.2eV,当电压表示数为1.45V时,光电子到达A板的最大动能为( )
A. 12.75eV B. 8.55eV C. 7.10eV D. 10.00eV
【答案】D
【解析】
【详解】处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时发出的光子中以跃迁到n=1能级时光子的能量最大,最大值为
则逸出光电子的最大初动能为
因光电管加正向电压,则光电子到达A板的最大动能为
故选D。
7. 2026年1月19日,位于河北省宁晋县的国网邢台北500kV超高压变电站投入运行。某兴趣小组设计的模拟输电线路图如图所示,升压变压器的原、副线圈匝数比10∶209,M、N接在电压为200V的正弦交流电源上,输电线上电阻Ω。已知降压变压器的副线圈电压为220V,用户端的等效电阻0.5Ω,两变压器均可视为理想变压器,则降压变压器的原、副线圈匝数比为( )
A. 20∶1 B. 18∶1 C. 16∶1 D. 15∶1
【答案】B
【解析】
【详解】升压变压器的副线圈两端电压
降压变压器的原线圈两端电压
通过降压变压器副线圈的电流
通过输电线的电流
解得或(舍去)
故选B。
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. 电场某一区域的电场线与x轴平行,x轴上各处电势φ变化的图像如图所示,间图线为直线。将带负电粒子(不计重力)从处由静止释放,下列说法正确的是( )
A. 粒子释放后先做匀加速直线运动后做匀减速直线运动
B. 粒子将在坐标原点到间往返运动
C. 粒子将会运动至处
D. 粒子在处的动能小于在处的动能
【答案】BD
【解析】
【详解】A.因图像中直线斜率的大小表示场强,电势沿x轴正方向均匀减低,场强恒定,则加速度恒定,场强方向沿x轴正方向,带负电粒子受到的电场力沿x轴负方向,粒子从处由静止释放先沿x轴负方向先做匀加速直线运动到处;图像越来越陡,场强变大,加速度变大,场强方向沿x轴负方向,粒子受到的电场力沿x轴正方向,与运动方向相反,做变减速直线运动, 故粒子先做匀加速直线运动,后做变减速直线运动,故A错误;
BC.因,电势差为0,由动能定理
故粒子到处速度刚好减为零,即粒子将在坐标原点到间往返运动,故B正确,C错误;
D.由图像易知,
电势差为负,电场力对负电粒子做正功,故其动能增大,即粒子在处的动能小于在处的动能,故D正确。
故选BD。
9. 波源O垂直于纸面做简谐运动,所激发的横波在均匀介质中沿纸面向四周传播。图甲为该横波在0时刻的俯视图,实线表示波峰,虚线表示波谷,相邻两个实线圆之间仅有1个虚线圆,质点A、B均处于平衡位置。介质中某质点的振动图像如图乙所示,取垂直纸面向外为正方向。下列说法正确的是( )
A. 该横波的传播速度大小为2m/s
B. 图乙可能是质点B的振动图像
C. 0.5s时质点A随横波传播至质点B所在位置
D. 0~1.25s内质点B运动的路程为20cm
【答案】AD
【解析】
【详解】A. 从图乙振动图像可得波的周期,甲图中,相邻实线波峰之间仅有一个虚线波谷,A、B都在平衡位置,间距为,正好相差半个波长,可得波长
根据波速公式,故A正确;
B.波沿径向向外传播,用微平移法判断0时刻振动方向:B下一时刻向正方向(垂直纸面向外)运动,图乙中0时刻质点在平衡位置,且向正方向运动,所以图乙不是质点B的振动图像,故B错误;
C.波传播的是振动形式和能量,介质中的质点只在平衡位置附近振动,不会随波迁移,故C错误;
D. 由图乙得振幅,。B在0时刻在平衡位置,一个周期内质点运动路程为,剩余内,B从平衡位置运动到最大位移处,路程为
总路程为,故D正确。
故选AD 。
10. 如图所示,平面直角坐标系的第一象限内存在着垂直于纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场。锫235(235Bk)静止于第一象限内坐标为的P点,某时刻锫235发生一次衰变后生成粒子X和Y,衰变后瞬间X的初速度方向沿y轴正方向,之后X的运动轨迹与x轴相切,Y的运动轨迹(未画出)与y轴相切。已知粒子X的质量为m、电荷量大小为,,不计粒子受到的重力及粒子间的作用力,衰变释放的能量全部转化为粒子的动能。下列说法正确的是( )
A. 粒子X是β粒子
B.
C. 粒子X、Y的动能之比为4∶231
D. 衰变释放的能量为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.磁场方向垂直于纸面向外,X的初速度方向沿y轴正方向,由图可知X受到向右的洛伦兹力,根据左手定则,可知X带正电,为α粒子,A错误;
B.X速度沿正方向,洛伦兹力沿方向,圆心在水平线上,轨迹与轴相切,圆心到轴距离等于半径,可得
Y速度沿负方向,圆心也在水平线上,轨迹与轴相切,圆心到轴距离等于半径
可得
根据
可得
衰变过程中动量守恒
代入半径比公式
整理得 ,B正确;
C.动能 ,相同,故
Y质量
因此 ,C错误;
D.衰变释放的能量全部转化为动能,
由
得
因此 ,
总和 , D正确。
故选BD。
三、非选择题:共54分。
11.
(1)某同学利用如图甲所示的装置来探究加速度与力、质量的关系。安装好实验装置后,调节气垫导轨水平,每次都将滑块由导轨上的同一位置由静止释放。滑块释放时遮光条到光电门的距离为L,重力加速度大小为g。
①本实验主要用到的物理研究方法与下列实验相同的是________。
A.探究两个互成角度的力的合成规律
B.探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
C.用油膜法估测油酸分子的大小
②用游标卡尺测遮光条的宽度,测量结果如图乙所示,则遮光条的宽度d=________cm。
(2)实验时改变钩码质量,测得多组弹簧测力计读数F和滑块通过光电门时遮光条的遮光时间t,绘制出图像,则该同学正确绘制出的图像可能是 。
A. B. C. D.
(3)该同学还想利用该装置来验证机械能守恒定律,测得钩码和动滑轮的总质量为m,滑块(含遮光条)的质量为M,结合前面测量的L、d、t及已知的g,若________(用题目给定的物理量符号表示)在误差允许范围内成立,则说明钩码与滑块(含遮光条)构成的系统机械能守恒。
【答案】(1) ①. B ②. 0.27 (2)C
(3)
【解析】
【小问1详解】
[1]A.探究力的合成,用的是等效替代法,和本实验方法不同;
B.探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系,需要控制变量(如控制输入电压不变,研究电压与匝数的关系),和本实验方法相同;
C.用油膜法估测分子大小,采用的是理想模型法,和本实验方法不同。
要求选择实验方法相同的,故选B。
[2]图乙是10分度游标卡尺,分度值为, 主尺读数为,游标尺第7条刻度线与主尺对齐,游标尺读数为
总宽度
【小问2详解】
滑块到达光电门的速度,由运动学公式
可得
研究滑块,根据牛顿第二定律得
可知与成正比,且气垫导轨调水平后无阻力,图像过原点,为过原点的直线
故选C。
【小问3详解】
验证机械能守恒:系统重力势能的减少量等于动能的增加量
滑块移动距离,钩码下落,题目已给出势能减少量
滑块速度,由动滑轮特点,钩码速度为,系统动能增加量为
12. 某实验小组利用光敏电阻和电磁继电器等器材设计了如图甲所示的电路来实现光控照明。继电器与光敏电阻、电阻箱串联接在电源两端,当继电器的电流超过30mA时,衔铁被吸下,照明电路停止工作。电路中的光敏电阻的阻值与光的照度(照度可以反映光的强弱,光越强照度越大,照度单位为lx)关系如图乙所示。实验室提供的实验器材有电源(电动势为3V,内阻不计)、电源(电动势为6V,内阻不计)、电阻箱(可调节范围为0~999.9Ω)和电磁继电器(接入电路的阻值为30Ω)。
(1)为使该装置实现照度在0.2lx~1.2lx内均能对照明电路进行控制,继电器所在电路的电源应选用_______(填“”或“”)。
(2)若要求照度为1.0lx时衔铁被吸下,则电阻箱的阻值应调为_______Ω。
(3)为了节约用电,要求照度低于0.8lx时照明电路才工作,电阻箱的阻值应在第(2)问的基础上适当_______(填“增大”或“减小”)。
(4)测试时发现照明电路在实际照度高于设定照度就开始工作,造成这一现象的可能原因是
A. 电源有内阻
B. 继电器接入电路的实际电阻小于30Ω
C. 多次使用导致继电器中衔铁左端连接的弹簧劲度系数减小
【答案】(1)
(2)150 (3)减小 (4)A
【解析】
【小问1详解】
当照度最小为时,由图乙得光敏电阻阻值,继电器内阻
若要电流达到吸合电流
所需最小电动势为
因此电动势不足,选择
【小问2详解】
照度为时,由图乙得,衔铁吸下时电流为,电源
由闭合电路欧姆定律
解得
【小问3详解】
要求照度低于才工作,即照度等于时刚好电流达到,衔铁吸下停止工作。
照度越小越大,对应的比更大
根据,增大,因此电阻箱阻值需要减小。
【小问4详解】
A. 电源有内阻:总电阻增大,相同下电流更小,需要更小的(更高照度)才能达到吸合电流,符合现象,A正确;
B. 继电器实际电阻小于:总电阻更小,相同下电流更大,更低照度就会吸合停止,不符合,B错误;
C.弹簧劲度系数减小:吸合所需磁力更小,更小电流就能吸合,更低照度就会停止工作,不符合,C错误。
故选A。
【点睛】
13. 无人机在农业中有着广泛的应用。某架总质量m=20kg的农用无人机悬停在离水平地面高h=5m处,0时刻开始由静止沿水平方向做匀加速直线运动,s时无人机运动到距离初始位置m处,之后无人机开始水平匀速飞行并释放颗粒状肥料(不影响无人机的飞行)。不计肥料受到的空气阻力,取重力加速度大小。求:
(1)0~2s内无人机增加的机械能ΔE;
(2)肥料被释放后在空中运动的水平位移大小
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
设无人机运动到距离初始位置m处时速度为v,则有
解得
选择地面为零势能面,题意可知无人机初态机械能为
末态机械能为
因此0~2s内无人机增加的机械能
【小问2详解】
肥料被释放后做平抛运动,则有
联立解得
14. 气压传动是以压缩空气为动力源,实现机械传动的方式,其结构简化图如图所示,传动装置由水平气缸、弯管与足够高的竖直气缸构成,竖直气缸上方、活塞1左侧均与大气相通。活塞1到水平气缸右端的距离为L,初始时刻处于静止状态,活塞2紧靠竖直气缸底端。现缓慢向右推动活塞1,活塞1到水平气缸右端的距离为时,活塞2对竖直气缸底部的压力恰好为0。将活塞1从初始位置缓慢推动至水平气缸右端的过程中,气缸内封闭的气体放出的热量为Q。已知大气压强为p0,活塞1、2的面积分别为3S、S。重力加速度大小为g,不计一切摩擦与弯管气体的体积及活塞1、2的厚度,各处气体的温度均保持不变。求:
(1)活塞2缓慢移动时气缸内封闭气体的压强p及活塞2的质量m;
(2)将活塞1从初始位置缓慢推动至水平气缸右端的过程中,活塞1对气缸内封闭气体做的功
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
活塞1到水平气缸右端的距离为时,对水平气缸内的气体有
解得
对活塞2受力分析有
解得
【小问2详解】
活塞1被推至水平气缸右端时有
解得
气缸内气体的温度始终不变,则有
其中W=W1+W2,
解得
15. 如图所示,竖直平面内的水平虚线1、2间有垂直于纸面向里的匀强磁场。凸形线框abcdefgh中abch为边长m的正方形,defg为边长m的正方形,线框的总电阻R=5Ω、总质量m=0.2kg。将线框从高处由静止释放,释放时ab边到虚线1的距离H=5m,线框ab边经过虚线1时加速度为0,线框穿过虚线1所用的时间为t(单位为s),线框ab边经过虚线2时加速度也为0。取重力加速度大小g=10,不计空气阻力,线框的ab边始终与虚线1平行。求:
(1)匀强磁场的磁感应强度大小B;
(2)线框的dc、hg边刚进磁场时的加速度大小
(3)线框的ef边刚进磁场时的速度大小v和线框穿过整个磁场区域产生的焦耳热Q(均用t表示)。
【答案】(1)
(2)
(3),
【解析】
【小问1详解】
线框自由下落至边刚进入虚线1时,由运动学公式
可得
边刚进入磁场时加速度为0,重力与安培力平衡
其中安培力
解得
【小问2详解】
、刚进入磁场时,由磁通量变化得感应电动势
安培力,由牛顿第二定律
解得
【小问3详解】
对进入虚线1到进入虚线1(总时间)过程,根据动量定理
安培力冲量
解得
线框全部在磁场中运动时无感应电流,仅受重力,到达虚线2时加速度为0,速度仍为
由运动学公式(为虚线1、2间距)
解得
焦耳热仅产生于进入磁场和离开磁场两个过程,总焦耳热等于两个过程的焦耳热之和
由能量守恒得总焦耳热
代入
整理得
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