内容正文:
华理曙光2026学年10月高三年级阶段评估 物理试题
(满分100分,60分钟完成。答案一律写在答题纸上。)
注意事项:
1.本试卷标注“多选”的试题,每小题应选两个及以上选项,但不可全选(正确但少选得一半分,选错不得分);未特别标注的选择题,每小题只能选一个选项。
2.本试卷标注“计算”的试题,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。
3.除特殊说明外,本卷所用重力加速度g大小均取
一、游乐场
1. 如图所示,游乐场中,从高处A到水面B处有两条长度相同的光滑轨道。甲、乙两个质量相等的小孩沿不同轨道同时从A处自由滑向B处,下列说法正确的有( )
A. 到达B点时,甲、乙重力的功率相等 B. 到达B点时,甲、乙的动量相等
C. 甲、乙在同一时刻总能到达同一高度 D. 甲比乙先到达B点
2. 如图所示为某同学对着竖直墙面练习投篮,在同一高度的A、B两点先后将球斜向上投出,篮球均能垂直打在竖直墙上的同一点P点,不计空气阻力。关于篮球投出后在空中的运动,下列说法正确的是( )
A. A点投出在空中的运动时间长 B. B点投出在空中运动的时间长
C. B点投出打到P点的速度大 D. A、B两点投出打到P点的速度大小无法比较
3. 如图甲所示,某同学参加蹦极运动,并利用手机的加速度传感器研究竖直方向加速度随时间变化的图像,如图乙所示,忽略空气阻力,拴在人身上的长绳是弹性绳,则图乙中速度最大的时刻大约是_________时刻,处于最低点的时刻大约是_________时刻。(用图中字母回答)
4. 游乐场中有一种振动发电装置的示意图如图甲所示,半径、匝数匝的线圈套在永久磁铁槽中,磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布,其右视图如图乙所示。线圈所在位置的磁感应强度大小均为,线圈的电阻。,它的引出线接有电阻的灯泡L。外力推动线圈框架的P端,使线圈的速度v随时间t变化的规律如图丙所示(正弦线)。已知v取向右为正。则:
(1)线圈运动过程中产生的最大感应电动势的大小。_________V;
(2)线圈运动一个周期内,线圈中产生的热量_________J。
二、离开地面
从古至今,人类从未停止过对摆脱引力束缚、离地而起的追求。这背后是对未知的好奇、对自由的向往,以及对自身潜能的不断挑战。
5. 如图,运动员在水平地面上先快速下蹲,然后立即蹬腿起跳,此过程中,人受到的地面支持力F随时间变化的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
6. 如图,某人设计了甲、乙两组装置,想要分别利用这两组装置将自己拉离地面。若人的重力为,两组装置的重力均为,不计绳子和滑轮重力( )
A. 利用甲不能将自己拉离地面 B. 利用甲将自己拉离地面的最小拉力
C. 利用乙不能将自己拉离地面 D. 利用乙将自己拉离地面的最小拉力
7. 在《流浪地球2》电影中出现了太空电梯的科幻设想。人类可以乘坐电梯从固定在地面的基座出发,到达空间站。
(1)在电梯缓慢上升过程中( )
A.电梯对人的支持力逐渐减小 B.电梯绕地球运行的线速度逐渐减小
C.电梯绕地球运行的角速度逐渐减小 D.电梯绕地球运行的向心加速度逐渐减小
(2)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
(3)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P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x轴负方向传播 B.该波的波速为
C.时间内,质点P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
8. 热气球通过加热气球内气体使气球离开地面。热气球加热前,气球内气体温度为27℃,其分子热运动的速率分布曲线Ⅰ如图所示。
(1)下列符合气球加热后,气体分子热运动的速率分布曲线Ⅱ的是( )
A. B.
C. D.
(2)气球质量为0.2 kg,气球体积,大气密度,要使气球离开地面,至少要将气球内气体加热到_________℃。
三、钍基熔盐堆
钍基熔盐堆是以钍作为核燃料、以液态氟化物熔盐作为冷却剂的一种核能系统,是中国自主研发、设计和建设的第四代先进核能系统,如图为核电站结构示意图。
9. 反应堆中控制棒的作用是( )
A. 吸收中子 B. 使中子减速 C. 吸收热量 D. 屏蔽辐射
10. 如图为转化为并裂变的过程示意图。下列说法正确的是( )。
A. 比多一个质子
B. 转化为的过程是衰变
C. 转化为的过程中释放一个原子核外的电子
D. 的平均结合能小于的平均结合能
11. Th转化为Pa过程中放出大量带电粒子。
(1)如图1,在水平面内有一长度为L的匀强磁场区域,使钍放出的带电粒子垂直进入磁场。当带电粒子从磁场左侧离开磁场时,其在垂直初速度方向的最大位移为_________;
(2)如图2,在水平面内有一长度为L的匀强电场区域,使钍放出的带电粒子垂直进入电场。带电粒子离开电场时的动能最小的粒子在电场方向的位移大小为_________。
12. 某电场中一条电场线上的两点M、N,若在M点释放一个初速度为零的电子,电子仅在电场力作用下,沿电场线由M点运动到N点。
(1)电子电势能随位移变化的关系如图所示,则下列说法正确的是( )。
A.该电场的电场强度 B.电子运动的轨迹可能为曲线
C.M、N点电势 D.电子运动过程中机械能守恒
(2)已知电子带电量为,一个电子从N点运动到M点,克服电场力做功,则电子的电势能增加_________eV,若规定N点的电势为零,则M点的电势为_________V。
四、家庭电路
家庭电路是现代生活中不可或缺的基础设施,其中接有各式各样的电器。
13. 一人在家中检修电路时不小心触碰了电线,设板凳绝缘性能良好,下列四种情况会发生触电事故的是( )
A. B. C. D.
14. 家用测温仪中有金属热电阻,其阻值随温度t变化的图像如图1所示。测温仪电路如图2所示,其中电源电动势,内阻,理想电压表量程为15 V,定值电阻,根据两端电压和金属热电阻温度间的函数关系,将电压表的表盘改制成测温仪表盘。
(1)测温仪的表盘刻度( )
A.左密右疏 B.左疏右密 C.均匀
(2)若测温仪能测的最低温度为0℃,电阻箱R应该调成_________;电压表示数为12 V时,金属热电阻温度为_________℃。
(3)该测温仪器使用较长时间后,电源电动势减小,内阻变大,导致测量结果( )
A.大于真实值 B.小于真实值 C.等于真实值
15. 发光二极管(LED),是一种常用的发光器件。
(1)如图,双缝的中垂线与光屏交于O点,使波长为640 nm的两束相干红光垂直照射双缝,OP间光强分布如图所示;现用波长400 nm的两束相干蓝光垂直照射双缝,OP间有_________条暗条纹。
(2)如图,LED的发光帽是由一个半径为R的半球体与一个半径为R的圆柱体组成,其材料的折射率为,点光源位于圆柱体内轴线上的P点。光线到达半球体表面时恰好能全部射出,OP间的距离为_________。
16. 一实验小组准备探究电动汽车上某种元件Q的伏安特性曲线,他们设计了如图1所示的电路图。
(1)在电路图中闭合开关,电流表、电压表均有示数,但无论怎样移动变阻器滑动片,总不能使电压表的示数调为零。原因可能是图中的( )处接触不良。
A.a B.b C.c D.d E.e F.f
(2)将两个元件Q串联接在电动势,内阻的电源上,则元件Q此时的电功率是_________W(保留两位有效数字)
五、福建舰
福建舰是中国第一艘电磁弹射型航空母舰,可以起降歼-35、空警-600等舰载机。
17. 飞机相对空气运动时,会受到垂直于机翼向上的升力。升力的大小与空气密度、机翼面积、飞机相对空气的速度有关,关系式为,其中为升力系数,是一个无单位的常数。歼-35发动机推力方向水平,以最大起飞质量起飞时,最短起飞距离为200m,忽略一切阻力。
(1)速度的指数的数值为_________;
(2)当歼-35以质量起飞时,最短起飞距离为_________m。
18. 福建舰配备了先进的电磁弹射系统,其原理可简化为如图所示的装置。两根固定于水平面内足够长的光滑平行金属导轨,间距,导轨区域内存在磁感应强度为的匀强磁场。金属棒质量为,电阻为,金属棒水平垂直放在两条直导轨上和两导轨保持良好接触。弹射时,飞机与金属棒锁定,开关掷向1,与一恒流源接通,恒流源输出电流恒为,飞机达到起飞速度后立即与金属棒解锁。同时,飞机起飞瞬间将开关立即掷向2,与电容为的电容器接通。一段时间后开关掷向3,与阻值为的电阻接通,直到金属棒停止。忽略导轨的电阻,忽略所有摩擦以及其他电阻。求:
(1)起飞过程中,恒流源输出的最大功率为_________;
(2)(计算)电容器上储存的最大电荷量为_________;
(3)(计算)电阻上产生的最少焦耳热为_________。
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华理曙光2026学年10月高三年级阶段评估 物理试题
(满分100分,60分钟完成。答案一律写在答题纸上。)
注意事项:
1.本试卷标注“多选”的试题,每小题应选两个及以上选项,但不可全选(正确但少选得一半分,选错不得分);未特别标注的选择题,每小题只能选一个选项。
2.本试卷标注“计算”的试题,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。
3.除特殊说明外,本卷所用重力加速度g大小均取
一、游乐场
1. 如图所示,游乐场中,从高处A到水面B处有两条长度相同的光滑轨道。甲、乙两个质量相等的小孩沿不同轨道同时从A处自由滑向B处,下列说法正确的有( )
A. 到达B点时,甲、乙重力的功率相等 B. 到达B点时,甲、乙的动量相等
C. 甲、乙在同一时刻总能到达同一高度 D. 甲比乙先到达B点
2. 如图所示为某同学对着竖直墙面练习投篮,在同一高度的A、B两点先后将球斜向上投出,篮球均能垂直打在竖直墙上的同一点P点,不计空气阻力。关于篮球投出后在空中的运动,下列说法正确的是( )
A. A点投出在空中的运动时间长 B. B点投出在空中运动的时间长
C. B点投出打到P点的速度大 D. A、B两点投出打到P点的速度大小无法比较
3. 如图甲所示,某同学参加蹦极运动,并利用手机的加速度传感器研究竖直方向加速度随时间变化的图像,如图乙所示,忽略空气阻力,拴在人身上的长绳是弹性绳,则图乙中速度最大的时刻大约是_________时刻,处于最低点的时刻大约是_________时刻。(用图中字母回答)
4. 游乐场中有一种振动发电装置的示意图如图甲所示,半径、匝数匝的线圈套在永久磁铁槽中,磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布,其右视图如图乙所示。线圈所在位置的磁感应强度大小均为,线圈的电阻。,它的引出线接有电阻的灯泡L。外力推动线圈框架的P端,使线圈的速度v随时间t变化的规律如图丙所示(正弦线)。已知v取向右为正。则:
(1)线圈运动过程中产生的最大感应电动势的大小。_________V;
(2)线圈运动一个周期内,线圈中产生的热量_________J。
【答案】1. D 2. C
3. ①. E ②. F
4. ①. 40 ②. 8
【解析】
【1题详解】
A.两条轨道从A到B的竖直高度相等,所以甲、乙重力做功相等,到达末端时速度大小相等,但速度与竖直方向夹角不同,竖直方向分速度不同,由可知,甲、乙重力的功率不相等,故A错误;
B.到达B点时,甲、乙的速度大小相等方向不同,动量不相等,故B错误;
C.由图可知初始一段时间内甲的切向加速度先大于乙的切向加速度,所以甲的速度先大于乙的速度,相同时间内甲通过的路程大于乙通过的路程,结合图可知初始一段时间内甲先到达某一高度,故C错误;
D.由图可知甲的切向加速度先大于乙的切向加速度,后小于乙的切向加速度,甲乙全程通过的路程相等,由动能定理可知到达轨道底端B时甲乙速度大小相等。作出甲乙速率随时间变化图如下
可知甲先到达B点,故D正确。
故选D。
【2题详解】
AB.篮球在空中的运动时间由竖直方向的高度差决定,根据,可知A点、B点投出的篮球在空中的运动时间相等,故A、B错误;
CD.由逆向思维可知,从P点出来的篮球做平抛运动,根据可知,水平位移越大初速度越大,则B点投出打到P点的速度大,故C正确,D错误。
故选C。
【3题详解】
[1][2]该同学竖直方向先向下加速后向下减速,加速度先向下后向上。所以加速结束时就是速度最大时,对应图中E点,到达最低点,向上加速度最大,对应F点。
【4题详解】
[1]导线切割磁感线产生的电动势,一匝线圈的有效切割长度,当切割速度最大时,感应电动势最大,线圈运动产生的最大感应电动势
[2]由线圈运动的图像知产生正弦交流电感应电动势的有效值
由闭合电路欧姆定律得回路中电流有效值
一个周期内线圈中产生的热量
二、离开地面
从古至今,人类从未停止过对摆脱引力束缚、离地而起的追求。这背后是对未知的好奇、对自由的向往,以及对自身潜能的不断挑战。
5. 如图,运动员在水平地面上先快速下蹲,然后立即蹬腿起跳,此过程中,人受到的地面支持力F随时间变化的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
6. 如图,某人设计了甲、乙两组装置,想要分别利用这两组装置将自己拉离地面。若人的重力为,两组装置的重力均为,不计绳子和滑轮重力( )
A. 利用甲不能将自己拉离地面 B. 利用甲将自己拉离地面的最小拉力
C. 利用乙不能将自己拉离地面 D. 利用乙将自己拉离地面的最小拉力
7. 在《流浪地球2》电影中出现了太空电梯的科幻设想。人类可以乘坐电梯从固定在地面的基座出发,到达空间站。
(1)在电梯缓慢上升过程中( )
A.电梯对人的支持力逐渐减小 B.电梯绕地球运行的线速度逐渐减小
C.电梯绕地球运行的角速度逐渐减小 D.电梯绕地球运行的向心加速度逐渐减小
(2)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
(3)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P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x轴负方向传播 B.该波的波速为
C.时间内,质点P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
8. 热气球通过加热气球内气体使气球离开地面。热气球加热前,气球内气体温度为27℃,其分子热运动的速率分布曲线Ⅰ如图所示。
(1)下列符合气球加热后,气体分子热运动的速率分布曲线Ⅱ的是( )
A. B.
C. D.
(2)气球质量为0.2 kg,气球体积,大气密度,要使气球离开地面,至少要将气球内气体加热到_________℃。
【答案】5. A 6. AD
7. ①. A ②. D ③. C
8. ①. A ②. 87
【解析】
【5题详解】
运动员下蹲过程,先加速向下后减速向下,加速度先向下后向上;蹬地起跳过程,先加速向上后减速向上,加速度先向上后向下。根据牛顿第二定律,下蹲加速时支持力小于重力,下蹲减速及起跳加速时支持力大于重力,离开地面后支持力为零。对应图像应先小于,后大于,最后等于零。
故选A。
【6题详解】
AB.设人对绳的拉力大小为,对于甲装置,整体受到的向下力为,左侧绳子对装备向上的拉力大小为。因一定小于,故利用甲不能将自己拉离地面,故A正确,B错误;
CD.对于乙装置,将人和装备看作整体,假设人刚好离开地面,此时受到两段绳子向上的拉力,根据平衡条件有
解得
故C错误,D正确。
故选AD。
【7题详解】
[1]A.电梯缓慢上升过程中,角速度不变,轨道半径增大,向心加速度增大,同时所在高度的重力加速度减小,根据牛顿第二定律有
可知支持力逐渐减小,故A正确;
B.由线速度公式可知,线速度逐渐增大,故B错误;
C.电梯随地球自转,角速度不变,故C错误;
D.由向心加速度可知,向心加速度逐渐增大,故D错误。
故选A。
[2]在飞机机翼前缘处装置配重杆,目的是改变机翼的固有频率,防止机翼在飞行中发生共振。
故选D。
[3]A.由图乙可知,时刻质点处于平衡位置并向上振动;结合图甲,根据同侧法可知波沿轴正方向传播,故A错误;
B.由图甲可知波长,图乙可知周期,则波速
代入数据解得,故B错误;
C.内,质点振动时间,通过的路程
代入数据解得,故C正确;
D.波速由介质决定,与波源频率无关,故D错误。
故选C。
【8题详解】
[1]温度升高,气体分子平均动能增大,速率分布曲线的峰值向速率大的一侧移动,且曲线变得平缓。
故选A。
[2]气球离地时,受到的浮力等于总重力,根据平衡条件有
解得球内气体密度
代入数据解得
加热前后气体压强不变,根据理想气体状态方程有
代入数据解得
对应摄氏温度
代入数据解得
三、钍基熔盐堆
钍基熔盐堆是以钍作为核燃料、以液态氟化物熔盐作为冷却剂的一种核能系统,是中国自主研发、设计和建设的第四代先进核能系统,如图为核电站结构示意图。
9. 反应堆中控制棒的作用是( )
A. 吸收中子 B. 使中子减速 C. 吸收热量 D. 屏蔽辐射
10. 如图为转化为并裂变的过程示意图。下列说法正确的是( )。
A. 比多一个质子
B. 转化为的过程是衰变
C. 转化为的过程中释放一个原子核外的电子
D. 的平均结合能小于的平均结合能
11. Th转化为Pa过程中放出大量带电粒子。
(1)如图1,在水平面内有一长度为L的匀强磁场区域,使钍放出的带电粒子垂直进入磁场。当带电粒子从磁场左侧离开磁场时,其在垂直初速度方向的最大位移为_________;
(2)如图2,在水平面内有一长度为L的匀强电场区域,使钍放出的带电粒子垂直进入电场。带电粒子离开电场时的动能最小的粒子在电场方向的位移大小为_________。
12. 某电场中一条电场线上的两点M、N,若在M点释放一个初速度为零的电子,电子仅在电场力作用下,沿电场线由M点运动到N点。
(1)电子电势能随位移变化的关系如图所示,则下列说法正确的是( )。
A.该电场的电场强度 B.电子运动的轨迹可能为曲线
C.M、N点电势 D.电子运动过程中机械能守恒
(2)已知电子带电量为,一个电子从N点运动到M点,克服电场力做功,则电子的电势能增加_________eV,若规定N点的电势为零,则M点的电势为_________V。
【答案】9. A 10. D
11. ①. 2L ②.
12. ①. AC ②. ③.
【解析】
【9题详解】
反应堆中控制棒通常是由硼和镉等易于吸收中子的材料制成的,作用是吸收中子,以此控制核反应的速率。
故选A。
【10题详解】
A.的质子数为90,的质子数为91,故比少一个质子,故A错误:
B.由示意图知转化为的过程先有
然后有
后一过程中子变质子同时释放了一个电子,是β衰变,不能直接认为转化为的过程是β衰变,故B错误;
C.转化为的过程中释放的电子是由原子核内一个中子转化为一个质子和一个电子而产生的,不是原子核外的电子,故C错误;
D.衰变后生成的原子核比衰变前的原子核更加稳定,平均结合能更大,的平均结合能小于的平均结合能,故D正确。
故选D。
【11题详解】
[1]钍放出的带电粒子为电子,带负电,带电粒子的轨迹恰好与磁场的右边界相切时,带电粒子从磁场左侧离开磁场对应垂直初速度方向的位移最大,此时,运动轨迹如图所示
带电粒子在垂直初速度方向的最大位移
[2]电子垂直进入匀强电场后做类平抛运动,水平方向有
竖直方向有
由牛顿第二定律得
解得
根据动能定理得
联立得
根据均值不等式可知,当且仅当时,动能最小,此时
将代入y的表达式,得
【12题详解】
[1]A.图像斜率的绝对值表示电场力的大小,电子电荷量为定值,斜率的绝对值逐渐减小,说明电场强度逐渐减小,即,故A正确;
B.结合曲线运动的条件,电子仅在电场力作用下沿电场线运动,说明电场线是直线,电子运动的轨迹是直线,故B错误;
C.由电势能表达式,结合知,故C正确;
D.有电场力做功,机械能不守恒,故D错误。
故选AC。
[2]电子克服电场力做的功与电势能增加量相等,电势能增加量为
[3]电子克服电场力做功,说明电场力做负功,根据
代入数据可得
解得
四、家庭电路
家庭电路是现代生活中不可或缺的基础设施,其中接有各式各样的电器。
13. 一人在家中检修电路时不小心触碰了电线,设板凳绝缘性能良好,下列四种情况会发生触电事故的是( )
A. B. C. D.
14. 家用测温仪中有金属热电阻,其阻值随温度t变化的图像如图1所示。测温仪电路如图2所示,其中电源电动势,内阻,理想电压表量程为15 V,定值电阻,根据两端电压和金属热电阻温度间的函数关系,将电压表的表盘改制成测温仪表盘。
(1)测温仪的表盘刻度( )
A.左密右疏 B.左疏右密 C.均匀
(2)若测温仪能测的最低温度为0℃,电阻箱R应该调成_________;电压表示数为12 V时,金属热电阻温度为_________℃。
(3)该测温仪器使用较长时间后,电源电动势减小,内阻变大,导致测量结果( )
A.大于真实值 B.小于真实值 C.等于真实值
15. 发光二极管(LED),是一种常用的发光器件。
(1)如图,双缝的中垂线与光屏交于O点,使波长为640 nm的两束相干红光垂直照射双缝,OP间光强分布如图所示;现用波长400 nm的两束相干蓝光垂直照射双缝,OP间有_________条暗条纹。
(2)如图,LED的发光帽是由一个半径为R的半球体与一个半径为R的圆柱体组成,其材料的折射率为,点光源位于圆柱体内轴线上的P点。光线到达半球体表面时恰好能全部射出,OP间的距离为_________。
16. 一实验小组准备探究电动汽车上某种元件Q的伏安特性曲线,他们设计了如图1所示的电路图。
(1)在电路图中闭合开关,电流表、电压表均有示数,但无论怎样移动变阻器滑动片,总不能使电压表的示数调为零。原因可能是图中的( )处接触不良。
A.a B.b C.c D.d E.e F.f
(2)将两个元件Q串联接在电动势,内阻的电源上,则元件Q此时的电功率是_________W(保留两位有效数字)
【答案】13. ACD
14. ①. A ②. 190 ③. 500 ④. A
15. ①. 4 ②. R
16. ①. F ②. 0.21
【解析】
【13题详解】
AC.人站在大地上单手或双手触摸火线,则在火线与大地之间会形成电流,会有电流流过人体,会发生触电事故,故A正确;,C正确;
B.人站在板凳上单手触摸火线,板凳与大地绝缘,没有电流流过人体,不会发生触电事故B错误;
D.人站在板凳上两只手分别触摸火线和零线,则在火线与零线之间会形成电流,会有电流流过人体,会发生触电事故,故D正确。
故选ACD。
【14题详解】
[1] 由题图1可得,电阻和温度之间的关系为
则根据闭合电路的欧姆定律,理想电压表的示数①
分析可得,和之间不是线性关系,温度越高,减小得越慢,即最右侧对应温度最小,最左侧对应温度最大,故测温仪的表盘刻度是左密右疏,故选A。
[2]根据题意,当最低温度为时,,结合①式有
解得
[3]当时,结合①式有
解得
[4]结合①式分析,有
分析可得,当电源电动势减小,内阻增大时,同一温度对应的减小,则表示温度越高,导致测量结果偏大,故选A。
【15题详解】
[1] 设波长为640 nm和400 nm时,相邻两条亮条纹(或暗条纹)之间的距离分别为和,则,根据,可知
代入得
即
因O处始终为亮条纹,则OP间有4条暗条纹。
[2] 由全反射条件可得,临界角C满足
解得
根据图可知,射向半球体和圆柱体交界处的光线恰好不发生全反射,即入射角等于,根据几何关系可知,
【16题详解】
[1] 闭合开关S后,电流表、电压表均有示数,但无论怎样移动变阻器滑片,总不能使电压表的示数调为零,则说明电路没有达到分压的效果,故图中f处没有连接好。故选F。
[2]元件Q的电流为I,电压为U,则由闭合电路欧姆定律,得
作图如下
分析可得这两条曲线的交点为、,同时满足了电路结构和元件的要求,元件的实际功率为
五、福建舰
福建舰是中国第一艘电磁弹射型航空母舰,可以起降歼-35、空警-600等舰载机。
17. 飞机相对空气运动时,会受到垂直于机翼向上的升力。升力的大小与空气密度、机翼面积、飞机相对空气的速度有关,关系式为,其中为升力系数,是一个无单位的常数。歼-35发动机推力方向水平,以最大起飞质量起飞时,最短起飞距离为200m,忽略一切阻力。
(1)速度的指数的数值为_________;
(2)当歼-35以质量起飞时,最短起飞距离为_________m。
18. 福建舰配备了先进的电磁弹射系统,其原理可简化为如图所示的装置。两根固定于水平面内足够长的光滑平行金属导轨,间距,导轨区域内存在磁感应强度为的匀强磁场。金属棒质量为,电阻为,金属棒水平垂直放在两条直导轨上和两导轨保持良好接触。弹射时,飞机与金属棒锁定,开关掷向1,与一恒流源接通,恒流源输出电流恒为,飞机达到起飞速度后立即与金属棒解锁。同时,飞机起飞瞬间将开关立即掷向2,与电容为的电容器接通。一段时间后开关掷向3,与阻值为的电阻接通,直到金属棒停止。忽略导轨的电阻,忽略所有摩擦以及其他电阻。求:
(1)起飞过程中,恒流源输出的最大功率为_________;
(2)(计算)电容器上储存的最大电荷量为_________;
(3)(计算)电阻上产生的最少焦耳热为_________。
【答案】17. ①. 2 ②. 128
18. ①. ②. ③.
【解析】
【17题详解】
[1]这个式子等号左边单位是N(即),等号右边的单位也必须是N(即),则
解得
[2]设最短起飞距离为L,推力大小为F,则,,
联立解得
故
故当歼-35以质量起飞时,最短起飞距离为
【18题详解】
[1]根据能量守恒可知,恒流源输出的功率等于安培力对金属棒做功的功率和金属棒的发热功率之和,故起飞过程中,恒流源输出的最大功率
[2]将开关立即掷向2后,金属棒减速运动,当电容器两极板间的电压等于金属棒产生的感应电动势时,通过金属棒的电流为零,金属棒的速度达到最小,此后金属棒匀速运动,设金属棒匀速运动的速度为v,根据动量定理得
两边分别求和得
又,
代入解得
电容器上储存的最大电荷量
[3]若开关掷向3之前,金属棒的速度最小,则金属棒的动能最小,开关掷向3之后直到金属棒停止运动的过程,金属棒减少的动能完全转化为电阻和金属棒的焦耳热,这种情况电阻产生的焦耳热最少,设金属棒产生的焦耳热为,根据能量守恒有
因通过电阻和金属棒的电流相等,
联立解得
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