精品解析:上海市延安中学2026-2027学年高三上学期10月质量调研物理试卷(等级考)
2026-10-24
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内容正文:
上海市延安中学2026学年第一学期十月质量调研
高三年级物理试卷(等级)
考生注意:
1.试卷满分100分,考试时间60分钟。
2.本试卷标注“多选”的试题,每小题应选两个及以上的选项,但不可全选;未特别标注的选择类试题,每小题只能选一个选项。
3.本试卷标注“计算”“简答”“论证”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。
4.除特殊说明外,本卷所用重力加速度大小g均取。
组成物质的分子
物质是由分子组成的,人类无法直接观察分子的运动,通过分析各种宏观现象来获得分子运动和相互作用的信息。
1. (多选)某气体的摩尔质量为M,摩尔体积为,密度为,分子质量为m,则该气体单位体积分子数为(阿伏伽德罗常数为)( )
A. B. C. D.
2. (多选)航天员在空间站用小水球进行了一场类似于乒乓球的比赛,使用普通球拍击球时,水球被粘在球拍上,在球拍上包上毛巾后再击球,水球不仅没有被吸收,反而弹开了,则( )
A. 水滴呈球形是由于水的表面张力
B. 水球被粘在球拍上是因为球拍表面对水是浸润的
C. 毛巾表面布满了疏水的微绒毛,对水是不浸润的
D. 水球弹开的原因是“毛巾球拍”对水球的力大于水球对“毛巾球拍”的力
3. 两个分子间的作用力随分子间距离的变化如图所示,当分子间距从变为的过程中( )
A. 分子势能一直减小 B. 分子势能先减小后增大
C. 分子势能一直增大 D. 分子势能先增大后减小
4. 某双层玻璃保温杯夹层中有少量空气,温度为27℃时,压强为。当夹层中空气的温度升高了10℃,则此时夹层中空气的压强为________Pa。如图是温度升高前后空气分子速率分布规律示意图,则温度升高后相应的曲线是________(选填“①”或“②”)。
弓箭
弓箭是一种远射兵器。弓由弹性的弓臂和有韧性的弓弦构成,箭包括箭头、箭杆和箭羽。弓箭的穿透力来自弓在弯曲时所储存的能量。就像拉开并固定弹簧时一样,这些能量会储存成弓的弹性势能,放开后这些势能就转变成运动时的动能。忽略空气阻力,加速度g取。
5. (多选)若士兵将箭竖直向上射出,在箭由静止开始加速到刚好与弓弦分离的过程中( )
A. 箭的速度不断增大 B. 箭的速度先增大后减小
C. 箭的加速度一直大于g D. 箭获得的最大动能小于弓弦储存的弹性势能
6. (计算)若士兵在同一位置先后以不同的初速度水平射出a、b两支箭,箭射入远处的墙壁时,a与竖直方向的夹角为,b与竖直方向的夹角为,两者在墙上的射入点相距为,则士兵与墙的水平距离是多少?
7. 某同学为了研究箭在空中的运动轨迹,在箭上绑上自制信号发射装置,在水平射出后并使用实验室的“魔板”进行记录,
(1)上图为一次实验记录中的一部分,图中背景小方格的边长表示实际长度8 mm,从图像上分析,魔板记录时间间隔为________s,箭做平抛运动的水平初速度大小为________m/s;箭到B点时,已经在空中飞行了________s。
(2)某次实验中该学生将箭略向上发出,做斜上抛运动。则( )
A.箭机械能先减小后增大
B.箭的重力势能将先减小后增大
C.箭经过相同的时间间隔,获得的冲量与平抛时相同
D.箭在飞行过程中动量守恒
8. 一只质量为0.1 kg的短箭,以水平速度40 m/s,射中一只静止于光滑水平面上、质量0.4 kg的苹果。短箭插入苹果的时间为0.01 s,并未击穿。则苹果对短箭的平均作用力大小为________N,短箭射入的深度为________m。
“天和”遨游、“嫦娥”奔月、“祝融”探火、“羲和”逐日,中国探索太空的成就斐然。“神舟飞船”与天和核心舱对接的飞行轨道简化示意图如图。“神舟飞船”先以速率v在半径为r1的圆轨道1上绕地球运行,在Q点通过变轨操作后,沿圆轨道Ⅱ运行,然后择机在P点处与核心舱进行精准对接,最后与核心舱一起在半径为r3的圆轨道Ш上绕地运行。忽略其它天体对“神舟飞船”和核心舱的影响,回答下列问题。
9. 中国空间站绕地球运行轨道近似可以看作匀速圆周运动,在天宫空间站运行的过程中,下列那个物理量保持不变( )
A. 速度 B. 角速度 C. 加速度 D. 合外力
10. (1)设想航天员在核心舱里利用下列装置进行高中物理实验,你认为可行的有哪些( )
A.研究牛顿第三定律 B.研究平抛运动的规律
C.研究向心力的实验 D.验证机械能守恒定律
(2)上述“验证机械能守恒定律”的实验在地面上进行时,若实验中测得每个挡光片所在的高度h及其相应的挡光时间Δt,若实验测量准确无误,摆锤质量为m,挡片的宽度为d,摆锤机械能为E,重力加速度为g,则h与Δt满足的关系式为___________,并画出大致的图像______。
11. “神舟飞船”在轨道I上绕地运行的线速度应_____地球的第一宇宙速度(选填∶A.大于;B.小于;C.等于);“神舟飞船”由轨道I的Q点变轨进入轨道Ⅱ时,需要______(选择∶A.加速;B.减速)∶“神舟飞船”沿椭圆轨道Ⅱ绕地运行时,从Q点运动到P点的加速度在_____ (选填∶“A.增大”或“B.减小”)。
12. 一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动,其线速度大小为v假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力,物体静止时,弹簧测力计的示数为N,已知引力常量G,则这颗行星的质量为( )
A. B. C. D.
氢原子光谱
如图为氢原子的能级图。(普朗克常量,元电荷)
13. 氢原子从一个轨道跃迁到另一轨道时向外辐射电磁波,电子绕核运动的动能________,电子与氢原子核间的电势能________。(选填“A.增大”、“B.减小”或“C.不变”)
14. 一群处于能级上的氢原子,跃迁到基态最多能发出________种不同频率的光,其中最小频率为________Hz(保留2位有效数字)。
15. 一群处于激发态的氢原子自发跃迁,辐射出的光子中仅有一种能使某金属发生光电效应,且光电子的最大初动能为0.2 eV,则该金属的逸出功________eV。
原子核和核能
天然放射现象的发现开启了人类对原子核的认识。
16. (多选)物理学家通过对实验的深入观察和研究,获得正确的科学认知,推动物理学的发展,下列说法符合事实的是( )
A. 赫兹通过一系列实验证实了麦克斯韦关于光的电磁理论
B. 查德威克用粒子轰击获得反冲核,发现了中子
C. 贝克勒尔发现的天然放射性现象,说明原子核有复杂结构
D. 卢瑟福通过对阴极射线的研究,提出了原子核式结构模型
17. 如图,放射源发出未知射线,移开强磁场后计数器测得的数值保持不变,再将薄铝片移开,计数器的测得的数值大幅上升,则未知射线中包含____________。
18. 磷30具有放射性,其衰变方程为________。的半衰期是2.5 min,经过10 min后还剩________g。
19. (计算)在磁感应强度为B的匀强磁场中,一个静止的放射性原子核发生了一次衰变。放射出粒子()在与磁场垂直的平面内做圆周运动,其轨道半径为R。以m、q分别表示粒子的质量和电荷量。
(1)粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流,求圆周运动的周期和环形电流大小。
(2)设该衰变过程释放的核能都转化为粒子和新核的动能,新核的质量为M,求衰变过程的质量亏损。
西电东输
我国已经掌握世界上最先进的高压输电技术,并在西电东输工程上效果显著。
20. 下列示意图中的变压器能给电灯供电,且副线圈中电流比原线圈大的是哪一种( )
A. B. C. D.
21. 如图(a)所示,交流发电机的矩形线圈在匀强磁场中顺时针匀速转动,穿过该线圈的磁通量随时间t变化的规律如图(b)所示。已知线圈匝数为匝。
(1)图(a)中流经负载上电流方向为( )
A.a→b B.b→a
(2)由图(b)可知,线圈中的感应电流改变方向的时刻为( )
A.0.01 s B.0.015 s
(3)产生电动势最大值为_________V。(结果保留3位有效数字)
(4)若发电机的最大电动势为,负载为最大阻值为的滑动变阻器,线圈总内阻为,且,则流经负载的电流有效值的最小值为_____________,发电机的最大输出功率为__________。
22. (计算)在图(c)中发电机输出功率为,输出电压为,每一根输电线阻值为。若输电时输电线上损失的电功率恰好为2%,并向用户输送220 V的电压,则所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比分别为多少?
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上海市延安中学2026学年第一学期十月质量调研
高三年级物理试卷(等级)
考生注意:
1.试卷满分100分,考试时间60分钟。
2.本试卷标注“多选”的试题,每小题应选两个及以上的选项,但不可全选;未特别标注的选择类试题,每小题只能选一个选项。
3.本试卷标注“计算”“简答”“论证”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。
4.除特殊说明外,本卷所用重力加速度大小g均取。
组成物质的分子
物质是由分子组成的,人类无法直接观察分子的运动,通过分析各种宏观现象来获得分子运动和相互作用的信息。
1. (多选)某气体的摩尔质量为M,摩尔体积为,密度为,分子质量为m,则该气体单位体积分子数为(阿伏伽德罗常数为)( )
A. B. C. D.
2. (多选)航天员在空间站用小水球进行了一场类似于乒乓球的比赛,使用普通球拍击球时,水球被粘在球拍上,在球拍上包上毛巾后再击球,水球不仅没有被吸收,反而弹开了,则( )
A. 水滴呈球形是由于水的表面张力
B. 水球被粘在球拍上是因为球拍表面对水是浸润的
C. 毛巾表面布满了疏水的微绒毛,对水是不浸润的
D. 水球弹开的原因是“毛巾球拍”对水球的力大于水球对“毛巾球拍”的力
3. 两个分子间的作用力随分子间距离的变化如图所示,当分子间距从变为的过程中( )
A. 分子势能一直减小 B. 分子势能先减小后增大
C. 分子势能一直增大 D. 分子势能先增大后减小
4. 某双层玻璃保温杯夹层中有少量空气,温度为27℃时,压强为。当夹层中空气的温度升高了10℃,则此时夹层中空气的压强为________Pa。如图是温度升高前后空气分子速率分布规律示意图,则温度升高后相应的曲线是________(选填“①”或“②”)。
【答案】1. ABC 2. ABC 3. B
4. ①. ##3100 ②. ②
【解析】
【1题详解】
A.气体的摩尔体积 是 1 mol 气体的体积,1 mol 气体中含有 个分子,则单位体积分子数 ,A正确;
B.摩尔质量 与分子质量 之比即为 1 mol 气体的分子数,即
故 ,B正确;
C.气体的摩尔体积
故 ,C正确;
D.气体的密度 与分子质量 之比 已经等于单位体积的分子数, 比它大了 倍,D错误。
故选ABC。
【2题详解】
A.液体表面张力使液面有收缩到最小面积的趋势,空间站处于完全失重状态,水球在表面张力作用下收缩成球形,A正确;
B.普通球拍表面对水是浸润的,水能附着在球拍表面,故用普通球拍击球时水球被粘在球拍上,B正确;
C.毛巾表面布满了疏水的微绒毛,对水不浸润,水不能附着在毛巾表面,C正确;
D.“毛巾球拍”对水球的力与水球对“毛巾球拍”的力是一对作用力与反作用力,二者大小总相等;水球弹开是因为毛巾对水不浸润、水球与毛巾之间不能形成附着力,球拍的弹力使水球被弹回,D错误。
故选ABC。
【3题详解】
分子间距离与 的关系决定分子力的方向:
时分子力表现为引力, 时表现为斥力, 时分子力为零、分子势能最小。
由图可知 ,分子间距从 减小到 的过程中,分子力表现为引力,引力做正功,分子势能减小;从 继续减小到 的过程中,分子力表现为斥力,斥力做负功,分子势能增大,故分子势能先减小后增大。
故选B。
【4题详解】
[1] 夹层中空气的体积不变,做等容变化。初态温度
压强
末态温度
由查理定律
得
[2] 温度是分子平均动能的标志,温度升高,分子的平均速率增大,速率分布曲线的峰值向速率较大的方向移动,同时峰值降低、曲线变得更平缓;由图可知曲线②的峰值在曲线①的右侧且峰值更低,故温度升高后对应的曲线是②。
弓箭
弓箭是一种远射兵器。弓由弹性的弓臂和有韧性的弓弦构成,箭包括箭头、箭杆和箭羽。弓箭的穿透力来自弓在弯曲时所储存的能量。就像拉开并固定弹簧时一样,这些能量会储存成弓的弹性势能,放开后这些势能就转变成运动时的动能。忽略空气阻力,加速度g取。
5. (多选)若士兵将箭竖直向上射出,在箭由静止开始加速到刚好与弓弦分离的过程中( )
A. 箭的速度不断增大 B. 箭的速度先增大后减小
C. 箭的加速度一直大于g D. 箭获得的最大动能小于弓弦储存的弹性势能
6. (计算)若士兵在同一位置先后以不同的初速度水平射出a、b两支箭,箭射入远处的墙壁时,a与竖直方向的夹角为,b与竖直方向的夹角为,两者在墙上的射入点相距为,则士兵与墙的水平距离是多少?
7. 某同学为了研究箭在空中的运动轨迹,在箭上绑上自制信号发射装置,在水平射出后并使用实验室的“魔板”进行记录,
(1)上图为一次实验记录中的一部分,图中背景小方格的边长表示实际长度8 mm,从图像上分析,魔板记录时间间隔为________s,箭做平抛运动的水平初速度大小为________m/s;箭到B点时,已经在空中飞行了________s。
(2)某次实验中该学生将箭略向上发出,做斜上抛运动。则( )
A.箭机械能先减小后增大
B.箭的重力势能将先减小后增大
C.箭经过相同的时间间隔,获得的冲量与平抛时相同
D.箭在飞行过程中动量守恒
8. 一只质量为0.1 kg的短箭,以水平速度40 m/s,射中一只静止于光滑水平面上、质量0.4 kg的苹果。短箭插入苹果的时间为0.01 s,并未击穿。则苹果对短箭的平均作用力大小为________N,短箭射入的深度为________m。
【答案】5. BD 6. (或约2.73m)
7. ①. 0.04 ②. 0.80 ③. 0.08 ④. C
8. ①. 320 ②. 0.20
【解析】
【5题详解】
ABC.箭竖直向上射出,从静止开始加速到刚好与弓弦分离的过程中受力:向上弓弦弹力F,向下重力mg,F随弓弦形变量减小而减小。合力
加速度
一开始,a向上,速度增大;当时,速度最大;之后,加速度向下,速度减小,直到箭离开弓弦。所依箭的速度先增大后减小,箭的加速度不是一直大于g,故B正确,AC错误;
D.弓的弹性势能一部分转化为箭动能,一部分转化为箭的重力势能,所以箭获得的最大动能小于弓弦储存的弹性势能,故D正确。
故选BD。
【6题详解】
设士兵与墙水平距离为x,水平抛出,水平方向,竖直方向
速度偏角是速度和竖直方向夹角,对a箭夹角,,又
联立得
竖直下落高度
对b箭夹角,,
得
竖直下落高度
由题意,
联立求得(或约2.73m)
【7题详解】
[1]已知:方格边长,。观察轨迹A、B、C水平方向相邻两点间隔都是4格;竖直方向A到B竖直3格,B到C竖直5格,
竖直方向匀变速推论有
求得
[2]水平位移
水平初速度大小为
[3]B点竖直分速度等于AC段竖直平均速度
结合
求得
(2)[4]A.箭运动过程中,只有重力做功,机械能守恒,故A错误;
B.箭斜上抛先升高后下落,重力势能先增后减,故B错误;
C.箭经过相同的时间间隔,根据,知重力不变,相等时间重力冲量相同,故C正确;
D.箭在飞行过程中合外力不为0,动量不守恒,故D错误。
故选C。
【8题详解】
已知:,,,作用时间,水平面光滑。
短箭插入苹果的过程中,二者动量守恒,设共速为,有
求得
[1]对苹果用动量定理
求得
[2]系统能量守恒,损失动能转化为内能,有
代入数据求得
“天和”遨游、“嫦娥”奔月、“祝融”探火、“羲和”逐日,中国探索太空的成就斐然。“神舟飞船”与天和核心舱对接的飞行轨道简化示意图如图。“神舟飞船”先以速率v在半径为r1的圆轨道1上绕地球运行,在Q点通过变轨操作后,沿圆轨道Ⅱ运行,然后择机在P点处与核心舱进行精准对接,最后与核心舱一起在半径为r3的圆轨道Ш上绕地运行。忽略其它天体对“神舟飞船”和核心舱的影响,回答下列问题。
9. 中国空间站绕地球运行轨道近似可以看作匀速圆周运动,在天宫空间站运行的过程中,下列那个物理量保持不变( )
A. 速度 B. 角速度 C. 加速度 D. 合外力
10. (1)设想航天员在核心舱里利用下列装置进行高中物理实验,你认为可行的有哪些( )
A.研究牛顿第三定律 B.研究平抛运动的规律
C.研究向心力的实验 D.验证机械能守恒定律
(2)上述“验证机械能守恒定律”的实验在地面上进行时,若实验中测得每个挡光片所在的高度h及其相应的挡光时间Δt,若实验测量准确无误,摆锤质量为m,挡片的宽度为d,摆锤机械能为E,重力加速度为g,则h与Δt满足的关系式为___________,并画出大致的图像______。
11. “神舟飞船”在轨道I上绕地运行的线速度应_____地球的第一宇宙速度(选填∶A.大于;B.小于;C.等于);“神舟飞船”由轨道I的Q点变轨进入轨道Ⅱ时,需要______(选择∶A.加速;B.减速)∶“神舟飞船”沿椭圆轨道Ⅱ绕地运行时,从Q点运动到P点的加速度在_____ (选填∶“A.增大”或“B.减小”)。
12. 一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动,其线速度大小为v假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力,物体静止时,弹簧测力计的示数为N,已知引力常量G,则这颗行星的质量为( )
A. B. C. D.
【答案】9. B 10. ①. A ②. ③.
11. ①. B ②. A ③. B
12. B
【解析】
【详解】1.匀速圆周运动中,速度、加速度、合外力的大小不变,方向时刻改变,角速度始终不变,故选B。
2.(1)[1]空间站里面的物体处于完全失重状态,凡是与重力相关的实验都不能正常进行,研究平抛运动的规律、研究向心力的实验、验证机械能守恒定律都与重力有关,而研究牛顿第三定律与重力无关,A正确,BCD错误。
故选A。
(2)[2][3]由械能守恒可知 ,变形可得 ,可见图像为一条倾斜的直线
3.[1]第一宇宙速度是近地圆轨道的环绕速度,根据万有引力提供向心力 可得,,轨道Ⅰ的轨道半径大于地球半径(近地轨道半径),则轨道Ⅰ上运行的线速度小于第一宇宙速度,故选B;
[2]“神舟飞船”由轨道Ⅰ变轨进入轨道Ⅱ(椭圆轨道)时需做离心运动,离心运动需要加速以获得更大速度,使万有引力不足以提供向心力从而进入椭圆轨道,故选A;
[3]根据牛顿第二定律,飞船加速度由万有引力提供,即 ,可得a=,从Q点运动到P点时,飞船到地心的距离增大,所以加速度减小,故选B。
4.因在行星表面质量为m的物体静止时,弹簧测力计的示数为N,则可知行星表面的重力加速度 ,又 对卫星∶ 联立解得∶ 。
故选B。
氢原子光谱
如图为氢原子的能级图。(普朗克常量,元电荷)
13. 氢原子从一个轨道跃迁到另一轨道时向外辐射电磁波,电子绕核运动的动能________,电子与氢原子核间的电势能________。(选填“A.增大”、“B.减小”或“C.不变”)
14. 一群处于能级上的氢原子,跃迁到基态最多能发出________种不同频率的光,其中最小频率为________Hz(保留2位有效数字)。
15. 一群处于激发态的氢原子自发跃迁,辐射出的光子中仅有一种能使某金属发生光电效应,且光电子的最大初动能为0.2 eV,则该金属的逸出功________eV。
【答案】13. ①. A ②. B
14. ①. 6 ②.
15.
【解析】
【13题详解】
氢原子向外辐射电磁波,说明原子由高能级向低能级跃迁,电子轨道半径减小。电子绕核做匀速圆周运动,库仑力提供向心力:
电子动能,轨道半径减小,电子动能增大,故选A;
原子总能量
跃迁辐射光子,氢原子总能量减小,而动能增大,因此电子和原子核组成系统的电势能减小,故选B。
【14题详解】
一群氢原子从第n能级自发跃迁,辐射光子的光谱线种类为组合数:
代入,
光子能量,频率最小对应两能级间的能量差最小。
由,
【15题详解】
一群激发态氢原子自发跃迁,共辐射10种不同频率的光子,光子能量各不相同。仅有一种光子能使金属光电效应,说明只有能量最大的光子能量大于逸出功,其余所有光子能量均小于逸出功。依题意得,只有向跃迁,才会发生光电效应。
该光子能量:
根据光电效应方程:
校验: ,满足仅有 1 种光子可以产生光电效应。
原子核和核能
天然放射现象的发现开启了人类对原子核的认识。
16. (多选)物理学家通过对实验的深入观察和研究,获得正确的科学认知,推动物理学的发展,下列说法符合事实的是( )
A. 赫兹通过一系列实验证实了麦克斯韦关于光的电磁理论
B. 查德威克用粒子轰击获得反冲核,发现了中子
C. 贝克勒尔发现的天然放射性现象,说明原子核有复杂结构
D. 卢瑟福通过对阴极射线的研究,提出了原子核式结构模型
17. 如图,放射源发出未知射线,移开强磁场后计数器测得的数值保持不变,再将薄铝片移开,计数器的测得的数值大幅上升,则未知射线中包含____________。
18. 磷30具有放射性,其衰变方程为________。的半衰期是2.5 min,经过10 min后还剩________g。
19. (计算)在磁感应强度为B的匀强磁场中,一个静止的放射性原子核发生了一次衰变。放射出粒子()在与磁场垂直的平面内做圆周运动,其轨道半径为R。以m、q分别表示粒子的质量和电荷量。
(1)粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流,求圆周运动的周期和环形电流大小。
(2)设该衰变过程释放的核能都转化为粒子和新核的动能,新核的质量为M,求衰变过程的质量亏损。
【答案】16. AC 17. 射线和射线
18. ①. ## ②.
19. (1),;(2)
【解析】
【16题详解】
A.赫兹用实验证实了电磁波的存在,验证了麦克斯韦的电磁理论,A正确;
B.查德威克用粒子轰击铍核、获得反冲核并发现了中子;用粒子轰击得到的是卢瑟福发现质子的核反应,由电荷数守恒可知该反应放出的应是质子而不是中子,B错误;
C.贝克勒尔发现的天然放射性现象说明原子核内部还有复杂结构,C正确;
D.卢瑟福提出原子核式结构模型依据的是粒子散射实验,对阴极射线的研究使汤姆孙发现了电子,D错误。
故选AC。
【17题详解】
移开强磁场后计数器的数值不变,说明到达计数器的射线没有因磁场而改变路径,即射向计数器的射线不带电;
移开薄铝片后数值大幅上升,说明薄铝片挡住了原本能到达计数器的射线;
射线带电,会被强磁场偏转,且贯穿本领很小、能被薄铝片挡住;
射线虽带电,但若存在,它不仅能穿过薄铝片,移开磁场后也会到达计数器使数值变化,与题述不符;
射线不带电、不受磁场影响,且贯穿本领很大,能穿过薄铝片;故未知射线中包含射线和射线。
【18题详解】
[1]设放出的粒子为,由质量数守恒和电荷数守恒得、
即放出的是正电子,故衰变方程为
[2]是半衰期的倍,即经历了个半衰期,
由,代入得
【19题详解】
(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由
得
圆周运动的周期
代入得
环形电流
代入得
(2)衰变过程动量守恒,粒子与新核的动量大小相等,即
其中
粒子的动能
新核的动能
释放的核能全部转化为动能,即
由质能关系
得
代入得
西电东输
我国已经掌握世界上最先进的高压输电技术,并在西电东输工程上效果显著。
20. 下列示意图中的变压器能给电灯供电,且副线圈中电流比原线圈大的是哪一种( )
A. B. C. D.
21. 如图(a)所示,交流发电机的矩形线圈在匀强磁场中顺时针匀速转动,穿过该线圈的磁通量随时间t变化的规律如图(b)所示。已知线圈匝数为匝。
(1)图(a)中流经负载上电流方向为( )
A.a→b B.b→a
(2)由图(b)可知,线圈中的感应电流改变方向的时刻为( )
A.0.01 s B.0.015 s
(3)产生电动势最大值为_________V。(结果保留3位有效数字)
(4)若发电机的最大电动势为,负载为最大阻值为的滑动变阻器,线圈总内阻为,且,则流经负载的电流有效值的最小值为_____________,发电机的最大输出功率为__________。
22. (计算)在图(c)中发电机输出功率为,输出电压为,每一根输电线阻值为。若输电时输电线上损失的电功率恰好为2%,并向用户输送220 V的电压,则所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比分别为多少?
【答案】20. B 21. ①. A ②. B ③. 126 ④. ⑤.
22. ;
【解析】
【20题详解】
根据变压器电流关系,,则,且原线圈必须接交流电。
故选B。
【21题详解】
(1)[1]线圈顺时针转动,图示位置磁通量向右减小,由楞次定律,线圈感应磁场向右;右手定则,线圈外侧电流向下,所以外部负载电流。
故选A。
(2)[2]图像中磁通量最大时刻(图像峰值、谷值),感应电动势为0,电流换向;磁通量为0时电动势最大,电流方向不变。由图(b)知周期,则换向时刻为,。
故选B。
(3)[3]电动势最大值
根据图(b)提供的数据,可得
(4)[4]电动势有效值
闭合电路
越大,电流越小;题目滑动变阻器最大阻值,所以负载最大取,流经负载的电流有效值的最小值为
[5]求发电机最大输出功率即求电源输出的最大功率,当外阻等于内阻时输出功率最大;本题,外电阻达不到,外电阻越大输出功率越大,所以时输出功率最大为
【22题详解】
已知,,单根输电线电阻,两根输电线,总输电线电阻
线路损耗功率
用户端电压,升压变压器原线圈电流
由,求得输电电流
升压变压器匝数比
升压副线圈电压
输电线上电压损失
降压变压器原线圈电压
降压变压器副线圈电流,用户得到功率
得
降压变压器匝数比
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