广东省湛江市2026年普通高考测试(二)物理试卷(扫描版,含解析)

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广东省湛江市2026年普通高考测试(二)物理试卷(扫描版,含解析)

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绝密★启用前
3.如图,发电站向工厂远距离输电,发电站将U=5.5kV的交变电流通过升压变压器变为U,=
湛江市2026年普通高考测试(二)
550kV的交变电流进行输送,经过总电阻为r的输电线路远距离输送到变电站一,变电站一将输
入电压U,降为U=10kV后输入给工厂用电.图中变压器均视为理想变压器,下列说法正确的是
物理试卷
升压变压器将
发由站
5.5kV电压升高
到550kV
试卷共8页,15小题,满分100分。考试用时75分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写
在答题卡上。将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。
变电站
降压变压器将电压降为10k
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;
工了
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上。
A.U3大小为550kV
B.输电线路损失功率为
02-U)2
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相
应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上
要求作答的答案无效。
C输电线路电流为
D.降压变压器原、副线圈匝数比为55:1
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,请将答题卡交回
4.“寒夜灯柱”是在极冷天气下,由于大气中的冰晶(视为竖直的圆柱体)对光的折射、反射造成的一
种冰晕现象.其部分光路如图所示,一束复色光从右侧界面折射进入冰晶,分成两束单色光x、y,
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题列出的四个选项中,只有一项符合题
再经左侧界面反射,又从右侧界面折射出来进入人眼.下列说法正确的是
目要求)
“灯柱
1.我国在钍基熔盐堆能源系统(TMSR)研究已获重要突破,钍基熔盐核反应堆的核反应方程式主要
包括两个核反应,其中一个是:U+。n→'Ba+Kr+3X,经分析X可能是中子或质子.下列说法正
确的是
A.核反应中的物质X为质子
B.y=89
C.该反应为a衰变
D.该反应为B衰变
2.海浪向沙滩移动的情境图如图所示,同一列水波从位置M到位置N大致的波形变化示意图显示:
A.在冰晶中,单色光x的速度比单色光y大
B.在冰晶中,单色光x的波长比单色光y长
波长由2L变为L.已知水波的波速由介质水和水深共同决定,则从M到N,水波的
C.从冰晶右侧出射后,单色光x、y将平行进入人眼
波长2L
海浪靠岸大致波形
D.从冰品右侧出射后,单色光x、y将会相交于人眼处
一波浪能的移动
5.阿登型近地小行星2015XF261的半径为地球半径的八万分之一,其绕太阳转动的方向与地球绕
波浪转化
太阳转动方向相同,可认为该小行星与地球绕太阳运动的轨道平面共面且都近似视为圆轨道,轨
道半径为地球轨道半径的1.1倍,该小行星的密度为地球密度的一半,地球表面重力加速度大小
取10m/s2.下列说法正确的是
A.小行星表面的重力加速度大小为6.25×105m/s2
A.频率变为原来的2倍
B.周期变为原来的2倍
B.小行星绕太阳运动的周期小于1.1年
C被速变为原来的时
C.小行星绕太阳运动的向心加速度大小为地球的1.1倍
D.振幅一定不变
D.小行星每经过1.1年与地球相距最近
物理第1页(共8页)
物理第2页(共8页)湛江市2026年普通高考测试(二)
物理参考答案
1.【答案】B
【解析】由电荷数守恒92=56+36,可知X的电荷数为0,A项错误;根据质量数守恒233+1=142+y+3,可得
y=89,B项正确:该核反应为核裂变反应,C、D项错误。
2.【答案】C
【解析】波向沙滩移动过程,频率、周期保持不变,振幅可能会变,波长入=T变为一半的原因是波速变为原来的
分,c项正确
3.【答案】B
【解析1由,=,+U,A项错误:输电线路损失的功率为P=,又,=U,+Ua,B项正确:输电线上的电流等于
CC项错误:降压变压器原,副线圈匝数比m,:4=心,:U,≠55:,D项错误
4.【答案】C
【解析】从图中可以看出x光的折射角较小,入射角相同,故x光的折射率较大,由=。,可知x光在冰晶中的传
播速度较小,折射率大、频率大,波长短,A、B项错误;光路图如图所示,根据光路可逆,可知xy两束光将平行出
射进人人眼,C项正确,D项错误。
5.【答案】A
【解析】由G
3
r=mg,地球表面g三G,又MP3R所以g3oR,行星表面重方加速度为名4
4
R
2"800001
解得g,=6.25×105m/s2,A项正确;根据开普勒第三定律,
17=1年,了=年,8项错误:60
ma,可知地球、小行星向心加速度分别为a=G
2a1=G
Ma
1.,解得a,=0.826a,C项错误;若每经1时间相
距最近,由(于受加=2解得1=7.51年,D项储误。
6.【答案】D
【解析】由右手螺旋定则可知,元件处在竖直向下的磁场中,元件中电子定向移动的方向沿着b方向,由左手定
则可知电子受指向cd侧的洛伦兹力,故电子将集中到cd侧,c点接电压表负极,A项错误;只要电流I存在,电子
U
便受到洛伦兹力,电压表示数不为零,B项错误;设c距离为山,电压稳定时,q:=gB,可知磁感应强度B越大,
电压U越大,而1。均匀变大,B将变大,电压也逐渐变大,D项正确
物理第1页(共4页)
7.【答案】D
【解析】小球从到b运动的过程,平行钢板方向动量守恒,圆管应向右运动,设小球到达b点时速度大小为v,由
于平行钢板方向初动量为零,则圆管向右的速度也应为,由能量守恒,)m+】,解得三?
A,C项错误;从a到c,小球的速度方向将反向,大小不变,故圆管对小球的冲量为2mo,B项错误;小球到达d点
时速度大小也应该为”,方向向右,圆管速度大小为”,方向向左,D项正确。
8.【答案】ACD
【解析】收带轮和出带轮的转动方向均与传动轮相反,A项正确,B项错误;三轮边缘线速度大小相等,C项正确;
传动轮、出带轮每齿弧长相等:×2.4mm=。0×R,解得R=24mm=2.4cm,D项正确
9.【答案】BD
【解析】球向下运动时,阻力向上,故考虑空气阻力的情况下加速度小于g,球向上运动时,阻力向下,故考虑空气
阻力的情况下加速度大于g,A项错误;-t图中,第一段虚线的斜率小于实线,第二段虚线斜率的绝对值大于实
线,且图像与t轴围成的面积大致相等,B项正确;小球下落距离应从0到最大值hm,再从h.到0,不存在大于h
的情况,C项错误;若不考虑阻力,机械能不变,若考虑阻力,小球下落过程和反弹过程机械能均减小,且图像的
斜率大小均等于阻力大小,D项正确。
10.【答案】AD
【解析】该电荷一直做加速直线运动,电场力做正功,电势能一直减小,在x。处的电势能大于在3x。处的电势
能,A项正确:从x。到2x。处,该电荷做加速度减小的加速直线运动,B项错误:E-x图线与x轴所围的面积表
示两点间的电势差大小,2x0处的电势为零,2x,、3x,两处的电势差U=P2。P。=0.5Eox,所以3x0处的电势
为-0.5Exo,C项错误;由U=Ed,E-x图线与x轴所围的面积表示两点间的电势差大小,由图可知,O、xo两处
的电势差Uo1=Eoxo,0、2xo两处的电势差U2=1.5Eoxo,0、3xo两处的电势差Uo=2Eoxo,根据动能定理有E.=
qU,所以该电荷在x。、2x。和3x。处的动能之比为2:3:4,D项正确。
1【答案】(1)①、-(宁产号(2分)②15.3(1分)③可以比较稳定地控制摆球在同-竖直面内摆动答案
合理即可,1分)(2)时间相等(1分)①右(1分)②Mg(2分)
【解析】(1)①如图,摆长为0点到球心的距离,由勾股定理可得图中虚线长度为、-(之),故摆长为
-(,
29
②摆球直径为d=15mm+3×0.1mm=15.3mm;
③该双线摆的一个优点:可以比较稳定地控制摆球在同一竖直面内摆动,答案合理均可。
(2)若通过两光电门时间相等,则小车匀速下滑。
①若通过光电门1的时间长,说明小车加速下滑,倾角过大,垫片需要向右端移动:
②由于钩码挂上时,小车受力平衡,则钩码取下后,小车受到的合力大小应等于钩码的重力大小,为Mg。
物理第2页(共4页)(共45张PPT)
湛江市2026年普通高考测试(二)
物理
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题列出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 我国在钍基熔盐堆能源系统(TMSR)研究已获重要突破,钍基熔盐核反应堆的核反应方程式主要包括两个核反应,其中一个是:
n++3X,经分析X可能是中子或质子.下列说法正确的是
A. 核反应中的物质X为质子 B. y=89
C. 该反应为α衰变 D. 该反应为β衰变
【解析】由电荷数守恒92=56+36,可知X的电荷数为0,A项错误;
根据质量数守恒233+1=142+y+3,可得y=89,B项正确;该核反应
为核裂变反应,C、D项错误。
【答案】B
2. 海浪向沙滩移动的情境图如图所示,同一列水波从位置M到位置N
大致的波形变化示意图显示:波长由2L变为L. 已知水波的波速由介
质水和水深共同决定,则从M到N,水波的
A. 频率变为原来的2倍 B. 周期变为原来的2倍
C. 波速变为原来的 D. 振幅一定不变
【答案】C
【解析】波向沙滩移动过程,频率、周期保持不变,振幅可能会变,
波长λ=vT变为一半的原因是波速变为原来的,C项正确。
3. 如图,发电站向工厂远距离输电,发电站将U1=5.5 kV的交变电流通过升压变压器变为U2=550 kV的交变电流进行输送,经过总电阻为r的输电线路远距离输送到变电站一,变电站一将输入电压U3降为U4=10 kV后输入给工厂用电.图中变压器均视为理想变压器,下列说法正确的是
A. U3大小为550 kV
B. 输电线路损失功率为
C. 输电线路电流为
D. 降压变压器原、副线圈匝数比为55:1
【答案】B
【解析】由U2=U3+U损,A项错误;输电线路损失的功率为P=,
又U2=U3+U损,B项正确;输电线上的电流等于,C项错误;降压
变压器原、副线圈匝数比n3:n4=U3:U4≠55:1,D项错误。
4. “寒夜灯柱”是在极冷天气下,由于大气中的冰晶(视为竖直的圆柱体)对光的折射、反射造成的一种冰晕现象.其部分光路如图所示,一束复色光从右侧界面折射进入冰晶,分成两束单色光x、y,再经左侧界面反射,又从右侧界面折射出来进入人眼.下列说法正确的是
A. 在冰晶中,单色光x的速度比单色光y大
B. 在冰晶中,单色光x的波长比单色光y长
C. 从冰晶右侧出射后,单色光x、y将平行进入人眼
D. 从冰晶右侧出射后,单色光x、y将会相交于人眼处
【答案】C
【解析】从图中可以看出x光的折射角较小,入射
角相同,故x光的折射率较大,由v=,可知x光在
冰晶中的传播速度较小,折射率大、频率大,波
长短,A、B项错误;光路图如图所示,根据光路
可逆,可知x、y两束光将平行出射进入人眼,C项
正确,D项错误。
5. 阿登型近地小行星2015XF261的半径为地球半径的八万分之一,其
绕太阳转动的方向与地球绕太阳转动方向相同,可认为该小行星与地
球绕太阳运动的轨道平面共面且都近似视为圆轨道,轨道半径为地球
轨道半径的1.1倍,该小行星的密度为地球密度的一半,地球表面重
力加速度大小取10 m/s2.下列说法正确的是
A. 小行星表面的重力加速度大小为6.25×10-5 m/s2
B. 小行星绕太阳运动的周期小于1.1年
C. 小行星绕太阳运动的向心加速度大小为地球的1.1倍
D. 小行星每经过1.1年与地球相距最近
【解析】由G=mg,地球表面g=G,又M=ρπR3,所以g=GρπR,行星表面重力加速度为g1=Gπ,解得g1=6.25×10-5 m/s2,A项正确;根据开普勒第三定律,=,T=1年,T1=年,B项错误;G=ma,可知地球、小行星向心加速度分别为a=G、a1=G,解得a1≈0.826a,C项错误;若每经t时间相距最近,由(-)t=2π,解得t=7.51年,D项错误。
【答案】A
6. 用霍尔元件探测螺线管中电流变化的装置示意图如图所示.螺线管
与通电装置连接,其电流I0方向如图所示,在螺线管正下方装有一块
正方形霍尔元件,a、b、c、d为上表面的四个顶点,元件中定向移动
的电子形成沿着ab方向的电流I,螺线管的轴线垂直于元件的上表
面.用电压表连接b、c两点,即可探测螺线管中电流的变化情况.下
列说法正确的是
A. 电压表的正接线柱连接c点
B. 若电流I不变,则电压表示数为零
C. 若电流I0均匀变大,则电压表示数保持不变
D. 若电流I0均匀变大,则电压表示数逐渐变大
【答案】D
【解析】由右手螺旋定则可知,元件处在竖直向下的磁场中,元件中
电子定向移动的方向沿着ba方向,由左手定则可知电子受指向cd侧的
洛伦兹力,故电子将集中到cd侧,c点接电压表负极,A项错误;只
要电流I存在,电子便受到洛伦兹力,电压表示数不为零,B项错误;
设bc距离为d,电压稳定时,q=qvB,可知磁感应强度B越大,电压U
越大,而I0均匀变大,B将变大,电压也逐渐变大,D项正确。
7. 如图(俯视图),水平面上固定着两块平行且内壁光滑的钢板A、B,质量为m的光滑圆管abcd静止在水平面上,恰好夹在两钢板间,直径ac平行钢板、直径bd垂直钢板,圆管可以左右自由滑动,圆管中有一质量为m的光滑小球(球直径略小于管径),小球静止在圆管的最右端a处.某时刻小球获得一垂直指向钢板A的初速度v0,下列说法正确的是
A. 小球从a端运动到b端的过程,圆管对小球的冲量为0
B. 小球从a端运动到c端的过程,圆管对小球的冲量为0
C. 小球到达b端时,小球和圆管的速度大小均为
D. 小球到d端时,小球和圆管的速度大小均为v0
【答案】D
【解析】小球从a到b运动的过程,平行钢板方向动量守恒,圆管应向
右运动,设小球到达b点时速度大小为v,由于平行钢板方向初动量为
零,则圆管向右的速度也应为v,由能量守恒,m=mv2+mv2,
解得v=v0,A、C项错误;从a到c,小球的速度方向将反向,大小不
变,故圆管对小球的冲量为2mv0,B项错误;小球到达d点时速度大
小也应该为v,方向向右,圆管速度大小为v,方向向左,D项正确。
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题列出
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. 某型号的涂改带内部结构示意图如图所示,其中传动轮分别与收带
轮和出带轮连接,出带轮有90齿,传动轮9齿、半径为2.4 mm,M、
N分别是出带轮、收带轮边缘上的两个点,涂改带工作时,三个齿轮
均逐个咬合转动,下列说法正确的是
A. 工作时,收带轮与出带轮转动方向相同
B. 工作时,收带轮与传动轮转动方向相同
C. M、N两点线速度大小相等
D. 出带轮的半径大小为2.4 cm
【答案】ACD
【解析】收带轮和出带轮的转动方向均与传动轮相反,A项正确,B
项错误;三轮边缘线速度大小相等,C项正确;传动轮、出带轮每齿
弧长相等:×2.4 mm=×R,解得R=24 mm=2.4 cm,D项正确。
9. 如图,t=0时刻,在距离水平地面高H处,将一弹性球以初速度v0竖
直向下抛出,球与地面碰撞没有机械能损失,碰后反弹返回抛出点,
整个过程球受到的阻力恒定.运动过程中,球的加速度、速度、重力
势能、机械能分别设为a、v、Ep、E,球下落过程与抛出点距离设为
h,在下列选项a-t图、v-t图、Ep-h图和E-h图中,实线表示忽略
空气阻力的情况,虚线表示考虑了空气阻力的情况,以向下为正方
向、地面为零势能面.球从抛出到返回抛出点的过程中,可能正确的
图像有
A   B   C   D  
【解析】球向下运动时,阻力向上,故考虑空气阻力的情况下加速度
小于g,球向上运动时,阻力向下,故考虑空气阻力的情况下加速度
大于g,A项错误;v-t图中,第一段虚线的斜率小于实线,第二段虚
线斜率的绝对值大于实线,且图像与t轴围成的面积大致相等,B项正
确;小球下落距离应从0到最大值hm,再从hm到0,不存在大于hm的
情况,C项错误;若不考虑阻力,机械能不变,若考虑阻力,小球下
落过程和反弹过程机械能均减小,且图像的斜率大小均等于阻力大
小,D项正确。
【答案】BD
10. 真空中的某静电场x轴上各点的电场强度E与坐标x的关系图像如图
所示,x轴正方向为电场强度正方向.一正电荷仅在电场力作用下从
原点O由静止释放,沿x轴正方向运动,依次经过x0、2x0和3x0处,2x0
处的电势为零,图上物理量均已知.下列说法正确的是
A. 该电荷在x0处的电势能大于在3x0处的电势能
B. 从x0到2x0处,该电荷做匀加速直线运动
C. 3x0处的电势为0.5E0x0
D. 该电荷在x0、2x0和3x0处的动能之比为2:3:4
【解析】该电荷一直做加速直线运动,电场力做正功,电势能一
直减小,在x0处的电势能大于在3x0处的电势能,A项正确;从x0
到2x0处,该电荷做加速度减小的加速直线运动,B项错误;E-x
图线与x轴所围的面积表示两点间的电势差大小,2x0处的电势为
零,2x0、3x0两处的电势差U23=φ2x0-φ3x0=0.5E0x0,所以3x0处
的电势为-0.5E0x0,C项错误;由U=Ed,E-x图线与x轴所围的
面积表示两点间的电势差大小,由图可知,O、x0两处的电势差
UO1=E0x0,O、2x0两处的电势差UO2=1.5E0x0,O、3x0两处的电势
差UO3=2E0x0,根据动能定理有Ek=qU,所以该电荷在x0、2x0和
3x0处的动能之比为2:3:4,D项正确。
【答案】AD
三、非选择题(本题共5小题,共54分.考生根据要求作答)
11. (8分)请按要求完成下列实验内容.
(1)如图甲,将一个小钢球通过两根长均为s的不可伸长的细线悬挂
在A、B两点,A、B两点连线水平且距离为x,摆球直径为d.摆球在
垂直纸面内的竖直面内小角度摆动,则:
①该单摆的摆长L=         (用s、x、d表示);
②用游标卡尺测量d如图乙,则d=     mm;
③写出该双线摆的一个优点:   .
甲   乙
(2)为了探究小车质量一定时,加速度a与其受到的合外力F的关
系,设计了如图丙所示的装置:在桌面上放一块固定有定滑轮的木
板,细绳的一端固定在小车上,另一端绕过定滑轮悬挂钩码,连接小
车的细绳始终平行于木板,反复调节木板下方垫片的位置,直到轻推
小车,小车通过光电门1、2的     ,此时小车受力平衡.
①若通过光电门1的时间t1大于通过光电门2的时间t2,则应将垫片
向     (选填“左”或“右”)移动恰当的距离;
②若钩码质量为M,重力加速度大小为g,调节垫片的位置使得小车
在木板上下滑时受力平衡.现将小车置于图示位置,取下钩码让小车下滑,则小车下滑过程中受到的合外力大小为     .

11. 【答案】(1)①+(2分) ②15.3(1分) 
③可以比较稳定地控制摆球在同一竖直面内摆动(答案合理即可,1
分) (2)时间相等(1分) ①右(1分) ②Mg(2分)
【解析】(1)①如图,摆长为O点到球心的距离,由勾股定理可得
图中虚线长度为,故摆长为+;
②摆球直径为d=15 mm+3×0.1 mm=15.3 mm;
③该双线摆的一个优点:可以比较稳定地控制摆球在同一竖直面内摆
动,答案合理均可。
(2)若通过两光电门时间相等,则小车匀速下滑。
①若通过光电门1的时间长,说明小车加速下滑,倾角过大,垫片需
要向右端移动;
②由于钩码挂上时,小车受力平衡,则钩码取下后,小车受到的合力
大小应等于钩码的重力大小,为Mg。
12. (8分)测量竖直运动货物加速度的装置原理图如图所示.电路图
中的器材有:电源E(E=6 V,r=0.2 Ω)、数字电压表(视为理想电
压表)、定值电阻R1(R1=2.8 Ω)、滑动变阻器R(最大阻值为3 Ω,
长度为0.4 m).测量加速度的原理:滑动变阻器R的滑片一端固定在
竖直固定的轻弹簧上端,弹簧上端固定一质量为m0=1 kg的托盘、下
端固定在竖直运动的升降装置底座上,弹簧劲度系数k=100 N/m,升
降装置静止且托盘上不放货物时,滑片静止于变阻器上端.请回答下
列问题.
(2)升降装置静止,将质量为m=1 kg的货物P放在托盘上,P静止
时,电压表的示数为     V,货物P置于托盘上后,升降装置沿
直线匀速向上运动.
①若升降装置向上运动过程中,电压表示数突然变小,则此时升降装
置的加速度向     (选填“上”或“下”);
②若升降装置向上运动过程中,电压表示数增加了0.3 V,则升降装
置的加速度变化量的大小为     m/s2.
(1)升降装置静止且托盘不放货物时,电压表的示数为     V.
12. 【答案】(1)0(或零,2分) (2)0.75(2分) ①下(2
分) ②2(2分)
【解析】(1)当托盘没有放货物时,滑片处于变阻器R上端,电压
表被短路,示数为0。
(2)当P放在托盘上静止时,弹簧向下移动Δx==0.1 m,变阻
器R两端总的电压为U=E=3 V,此时电压表示数为
ΔU=U=0.75 V。
①若电压表示数突然变小,则此时升降装置的加速度向下;
②若电压增加0.3 V,说明滑片下移0.04 m,弹力增加4 N,故加速度
变化量为2 m/s2。
13. (9分)如图,太空舱的体积为V1=21 m3,气闸舱的体积为V2=7 m3.初始时两个舱门均紧闭,气闸舱内空气压强为p2=0.2×105 Pa.宇航员从太空舱出舱,首先要经过气闸舱.先打开门A,空气从太空舱流向气闸舱稳定后压强为p=0.8×105 Pa;然后闭合门A,对气闸舱进行抽气,当气闸舱内气体压强为p3=0.6×105 Pa时不再抽气.整个过程中太空舱和气闸舱温度相同且均保持不变,所有气体均视为理想气体,宇航员的体积忽略不计,求:
(1)门A打开前,太空舱内气体的压强p1;
(2)门A闭合后,从气闸舱抽出的气体质量
占气闸舱气体总质量的比例k.
13. 解:(1)设打开门A稳定后,太空舱、气闸舱内的气体体积在压
强为p=0.8×105 Pa情况下体积分别为V3、V4
由玻意耳定律,p1V1=pV3、p2V2=pV4(2分)
又V3+V4=V1+V2(1分)
解得p1=1×105 Pa(1分)
(2)设抽出气体压强为p3时体积为ΔV,由玻意耳定律
pV2=p3(V2+ΔV)(2分)
又k=(2分)
解得k=(1分)
14. (13分)设计小组研制的电磁弹射系统模型如图所示,主要由间
距为d的水平平行金属导轨、电源和搭载模型飞机的动子组成,动子
主要由导体棒和安置飞机的压缩弹簧(绝缘)装置组成.导轨所在平
面存在垂直导轨平面向下的匀强磁场(未画出),磁感应强度大小为
B. 当开关接“1”时,电路中电流恒定为I,动子在安培力作用下带
动飞机向右加速,加速距离L到达虚线MN时,开关从“1”断开后与
“2”接通,接通后动子减速滑行至速度大小衰减为MN处的90%时,
动子上弹簧装置被触发将飞机弹开,飞机脱离动子,动子继续滑行距
离s后停在导轨上.已知动子(含弹簧装置)质量为m、飞机质量为
3m,弹簧装置被触发到飞机脱离动子过程,动子克服安培力做功大
小为W,飞机脱离动子时速度大小是动子速度大小的3倍,导体棒接
入电路的电阻阻值为R,忽略导轨的电阻和摩擦阻力,求:
(1)到达MN时,飞机的速度大小v0;
(2)飞机脱离后,动子滑行过程中通过回路的电荷量q;
(3)飞机被弹开过程中,弹簧装置释放的弹性势能Ep.
14. 解:(1)由动能定理,BIdL=(m+3m)-0(2分)
解得v0=(1分)
(2)解法一:设飞机脱离后,动子滑行至静止平均速度为
由=Bd(1分)
平均电流=(1分)
电荷量q=Δt(1分)
又s=Δt(1分)
解得q=(1分)
解法二:由=(1分)
ΔΦ=Bds(1分)
平均电流=(1分)
电荷量q=t(1分)
解得q=(1分)
(3)设飞机脱离时,动子的速度大小为v
由动量定理,-BdΔt=0-mv(1分)
可得v=(1分)
由能量守恒,Ep=W+mv2+ 3m(3v)2- 4m(0.9v0)2(2分)
解得Ep=-0.81BIdL+W(1分)
15. (16分)为控制不同工件落入轨道的角度,设计了如图甲所
示的装置,CD是固定水平平台OAK右端的竖直虚线,CD左侧所
在空间存在水平向右的匀强电场,CD右侧不存在电场.长为
x0=0.2 m的OA段光滑,长为2x0的AK段涂有特殊粗糙材料.倾角
为θ的斜面KN连接平台和水平面NQ. 在Q处有一足够高的固定竖
直挡板,且NQ=0.6 m.弹性物块G和工件T质量分别为m和km(k
为常数且0<k<3),物块G所带电荷量为q(q>0),工件T不带
电.初始时,工件T静止在K点,物块G在O点由静止开始被电场
加速,并沿着OA运动,物块G和平台间的动摩擦因数μ随它与O点
距离x变化的图像如图乙.
物块G到达K点时与工件T发生弹性碰撞,碰后工件T做平抛运动.K距离斜面底端DN高度为H=1.8 m、tan θ=1.5,工件T第一次与轨道KNQ或挡板碰撞时速度方向与水平方向夹角设为β,左侧电场的电场强度大小为E=,重力加速度g大小取10 m/s2,物块G和工件T均视为质点,求:
甲   乙
(1)与工件T碰前,物块G速度最大时的位置与O点间的距离d;
(2)工件T被碰后的速度大小v2;
(3)tan β.
15. 解:(1)由乙图得,μ=2x-0.4(1分)
当qE=μmg时,G速度最大(1分)
即qE=(2d-0.4)mg(1分)
解得d=0.5 m(1分)
(2)从O到K克服摩擦力做功Wf=(2x0)(1分)
由动能定理,qE(3x0)-Wf=m-0(1分)
解得v0=2 m/s
由动量守恒,mv0=mv1+kmv2(1分)
由能量守恒,m=m+km(1分)
解得v2=(1分)
(3)若平抛后T恰好落在N点,则
竖直方向,H=gt2(1分)
水平方向,=v2t(1分)
解得k=1(1分)
若T刚好落在Q点,则+NQ=v2t
解得k=(1分)
竖直速度vy=gt
(i)0<k<,T打在挡板上,有+NQ=v2t
tan β==(1分)
(ii)≤k≤1,T落在水平面上
则tan β=,得tan β=(1+k)(1分)
(iii)1<k<3,T落在斜面上
tan β=2tan θ=3(1分)
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