(共28张PPT)
二轮综合提能突破小练
考前回归限时练(二)
一、单项选择题
1.(2024·大湾区二模)2023年亚运会在杭州顺利举行,广东中山15岁小将陈烨夺得我国在滑板男子碗池项目的首枚金牌,实现历史性突破.假如某次训练中陈烨以同一姿态沿轨道下滑了一段距离,这过程中重力对他做功为800 J,他克服阻力做功为200 J,不计其他作用力的功,则陈烨在此过程中 ( )
A.动能可能不变 B.动能增加了600 J
C.重力势能减少了600 J D.机械能增加了200 J
B
2.(2025·茂名一中月考)在生产和科学实验的许多领域,常常需要通过控制电极的形状和电势来调整控制电场.两平行金属极板K、G正对放置,在极板G中央挖一圆孔,两极板间加电压,K极电势较高,等势面分布如图所示,空间存在E、F两点.从K极中心处发射有一定宽度的平行于中心轴(x轴)的电子束,不考虑电子的重力及电子间的相互作用力.下列说法中正确的是 ( )
A.E点电场强度比F点电场强度大
B.电子通过圆孔前后的一段时间内加速度不变
C.沿着中心轴运动的电子,电场力对其不做功
D.沿着中心轴运动的电子一直做匀变速直线运动
A
【解析】K极板电势较高,越向右的等势面电势越低,电场线与等势面垂直,从高等势面指向低等势面,孔右侧的电场线与等势面垂直且远离中心轴向右发散,电场强度减小,则电子受电场力减小,加速度减小,A正确,B错误;沿着中心轴运动的电子,K板中心与F点间的电势差U恒定,由W=-eU可知,电场力对其做功,C错误;由于加速度变化,则电子不做匀变速直线运动,D错误.
3.(2025·珠海实验等五校模拟)如图所示为三棱镜
色散实验示意图.下列说法中正确的是 ( )
A.三棱镜对a光的折射率大于对b光的折射率
B.a光的频率大于b光的频率
C.真空中a光的波长大于b光的波长
D.改变入射方向,a光比b光更容易在三棱镜内发生全反射
C
4.(2024·江门一模)如图甲所示,列车车头底部安装强磁铁,线圈及电流测量仪埋设在轨道地面(测量仪未画出),P、Q为接测量仪器的端口,磁铁的匀强磁场垂直地面向下、宽度与线圈宽度相同,俯视图如图乙所示.当列车经过线圈上方时,测量仪记录线圈的电流为0.12 A.磁铁的磁感应强度为0.005 T,线圈的匝数为5、长为0.2 m、电阻为0.5 Ω,则在列车经过线圈的过程中,下列说法中正确的是 ( )
A.线圈的磁通量一直增加
B.线圈的电流方向先顺时针,后逆时针
C.线圈的安培力大小为1.2×10-4 N
D.列车运行的速率为12 m/s
D
甲
乙
C
C
A
BCD
ACD
三、非选择题
10.(2025·广州真光中学一测)在“用单摆测重力加速度”实验中:
(1) 当单摆摆动稳定后,用秒表测量时间t,秒表的
示数如图所示,则t=__________s.
(2) 用游标卡尺测量摆球直径.摆球直径d=____ cm.
(3) 若摆线长为L,摆球直径为D,从0数起,摆球n
次经过最低点所用时间为t,写出重力加速度的表达式g=_________________.
337.5
1.85
11.(2025·广州二模)如图甲所示为一个简易温控装置示意图,图乙为热敏电阻Rt阻值随温度t变化的Rt-t图像.电源电动势E=9 V(内阻不计);继电器线圈电阻为150 Ω,当继电器线圈中电流大于或等于20 mA时,继电器衔铁向下吸合;指示灯L1、L2和加热丝R的供电电源为220 V交流电;通过调节电阻箱R0(0~999.9 Ω)的阻值,可调整温控箱的设定温度,实现温控箱内处于设定温度的恒温状态.
甲 乙
(1) 图甲中已正确连接了部分电路,请完成剩余的实物图连线.
答案:图见解析
【解析】(1) 根据电路图连接实物图,如图所示.
(2) 闭合开关S1、S2,若温控箱内温度高于设定温度时,则______(填“L1”或“L2”)发光.
(3) 若温控箱的设定温度为40℃,则电阻箱R0的值应为_______Ω.
(4) 要调高温控箱内设定温度,则电阻箱R0的值应适当________(填“增大”或“减小”).
L1
265
增大
(1) 该行星表面的重力加速度大小.
答案:(1) 4 m/s2
(2) 刚打开降落伞瞬间探测器加速度大小.
答案:(2) 6 m/s2
【解析】(2) 打开降落伞后当速度大小为40 m/s时,匀速阶段有 kv2=mg′
刚打开降落伞时瞬间速度大小为100 m/s
由牛顿第二定律有 kv1-mg′=ma
得 a=6 m/s2
(3) 反推发动机启动时探测器距离地面高度.
答案: (3) 450 m
13. (2025·佛山一中等四校联考)如图所示,在圆心为O、半径为a的圆形区域充满磁感应强度大小为B的均匀磁场,方向垂直于纸面向里.圆内固定放置一绝缘材料制成的边长为L=1.5a 的刚性等边三角形框架ΔDEF,其中心与圆心O重合.ΔDEF的内切圆的圆心也为O,内切圆内没有磁场(利用高磁导率的铁磁材料做成屏蔽罩将虚圆内磁场屏蔽).电荷
量均为+q、质量均为m的粒子从图中的P处飘入 MN间电压为U(U可以调节)的加速电场,粒子的初速度几乎为零,这些粒子经过加速后通过DE边中点狭缝S进入磁场,方向垂直于DE 边向下.若这些粒子与三角形框架发生碰撞时没有能量损失,并要求每一次碰撞时速度方向垂直于被碰的边,不计粒子的重力.求:
考前回归限时练(二)
一、单项选择题
1.(2024·大湾区二模)2023年亚运会在杭州顺利举行,广东中山15岁小将陈烨夺得我国在滑板男子碗池项目的首枚金牌,实现历史性突破.假如某次训练中陈烨以同一姿态沿轨道下滑了一段距离,这过程中重力对他做功为800 J,他克服阻力做功为200 J,不计其他作用力的功,则陈烨在此过程中( )
A.动能可能不变
B.动能增加了600 J
C.重力势能减少了600 J
D.机械能增加了200 J
2.(2025·茂名一中月考)在生产和科学实验的许多领域,常常需要通过控制电极的形状和电势来调整控制电场.两平行金属极板K、G正对放置,在极板G中央挖一圆孔,两极板间加电压,K极电势较高,等势面分布如图所示,空间存在E、F两点.从K极中心处发射有一定宽度的平行于中心轴(x轴)的电子束,不考虑电子的重力及电子间的相互作用力.下列说法中正确的是( )
A.E点电场强度比F点电场强度大
B.电子通过圆孔前后的一段时间内加速度不变
C.沿着中心轴运动的电子,电场力对其不做功
D.沿着中心轴运动的电子一直做匀变速直线运动
3.(2025·珠海实验等五校模拟)如图所示为三棱镜色散实验示意图.下列说法中正确的是( )
A.三棱镜对a光的折射率大于对b光的折射率
B.a光的频率大于b光的频率
C.真空中a光的波长大于b光的波长
D.改变入射方向,a光比b光更容易在三棱镜内发生全反射
4.(2024·江门一模)如图甲所示,列车车头底部安装强磁铁,线圈及电流测量仪埋设在轨道地面(测量仪未画出),P、Q为接测量仪器的端口,磁铁的匀强磁场垂直地面向下、宽度与线圈宽度相同,俯视图如图乙所示.当列车经过线圈上方时,测量仪记录线圈的电流为0.12 A.磁铁的磁感应强度为0.005 T,线圈的匝数为5、长为0.2 m、电阻为0.5 Ω,则在列车经过线圈的过程中,下列说法中正确的是( )
甲
乙
A.线圈的磁通量一直增加
B.线圈的电流方向先顺时针,后逆时针
C.线圈的安培力大小为1.2×10-4 N
D.列车运行的速率为12 m/s
5.(2025·深圳一模)2024年巴黎奥运会,中国运动员刘洋成功卫冕男子吊环项目.训练中的悬停情景如图所示,若悬绳长均为L=2.5 m,两悬绳的悬点间距d=0.5 m,手臂伸长后两环间距D=1.50 m,运动员质量m=60 kg,忽略悬绳和吊环质量,不计吊环直径,取g=10 m/s2.此时左侧悬绳上的张力大小为( )
A.300 N B.600 N
C.125 N D.250 N
6.(2025·揭阳测试二)如图所示,为了将地面上长L的钢管竖直放置,横梁上的电机水平向左移动,同时启动电机内的牵引绳回收装置,使钢管在绳的作用下,绕定点O逆时针转动,且绳始终沿竖直方向,若绳端M点相对于电机的速度恒为v,则钢管与水平方向的夹角从30°增大到60°的过程中( )
A.电机移动的速度一直大于v
B.电机移动的速度一直小于v
C.钢管的角速度一直大于
D.钢管的角速度一直小于
7.(2025·珠海第一次摸底)某化工厂的排污管末端安装如图所示的电磁流量计.流量计处于方向竖直向下的匀强磁场中,其测量管由绝缘材料制成,长为L、直径为D,左右两端开口,在前后两个内侧面a、c固定有金属板作为电极.当污水(含有大量的正、负离子)充满管口从左向右流经该测量管时,稳定后a、c两端的电压为U,显示仪器显示污水流量为Q(单位时间内排出的污水体积),下列说法中正确的是( )
A.匀强磁场的磁感应强度B=
B.a侧电势比c侧电势低
C.污水中离子浓度越高,显示仪器的示数越大
D.污水流量Q与U成正比,与L、D无关
二、多项选择题
8.(2025·广州河区一模)如图所示,两位同学同时在等高处抛出手中的篮球A、B,A以速度v1斜向上抛出,B以速度v2竖直向上抛出,当A到达最高点时恰与B相遇.不计空气阻力,A、B质量相等且均可视为质点,重力加速度大小为g,下列说法中正确的是( )
A.相遇时A的速度一定为零
B.相遇时B的速度一定为零
C.A从抛出到最高点的时间为
D.从抛出到相遇,A、B动量的变化量相同
9. (2025·惠州第三次调研)在夏天高温天气下,一辆家用轿车的胎压监测系统(TPMS)显示一条轮胎的胎压为3.20 atm(1 atm是指1个标准大气压)、温度为 47 ℃.由于胎压过高会影响行车安全,故快速放出了适量气体,此时监测系统显示胎压为2.40 atm、温度为27 ℃,设轮胎内部体积始终保持不变,胎内气体可视为理想气体,则下列说法中正确的是 ( )
A.放气过程中气体对外做功
B.放气后,轮胎内部气体分子平均动能减小
C.此过程中放出的气体质量是原有气体质量的
D.放气后瞬间,轮胎内每个气体分子的速率都会变小
三、非选择题
10.(2025·广州真光中学一测)在“用单摆测重力加速度”实验中:
(1) 当单摆摆动稳定后,用秒表测量时间t,秒表的示数如图所示,则t=__ __s.
(2) 用游标卡尺测量摆球直径.摆球直径d=__ _ cm.
(3) 若摆线长为L,摆球直径为D,从0数起,摆球n次经过最低点所用时间为t,写出重力加速度的表达式g=____.
11.(2025·广州二模)如图甲所示为一个简易温控装置示意图,图乙为热敏电阻Rt阻值随温度t变化的Rt-t图像.电源电动势E=9 V(内阻不计);继电器线圈电阻为150 Ω,当继电器线圈中电流大于或等于20 mA时,继电器衔铁向下吸合;指示灯L1、L2和加热丝R的供电电源为220 V交流电;通过调节电阻箱R0(0~999.9 Ω)的阻值,可调整温控箱的设定温度,实现温控箱内处于设定温度的恒温状态.
甲
乙
(1) 图甲中已正确连接了部分电路,请完成剩余的实物图连线.
(2) 闭合开关S1、S2,若温控箱内温度高于设定温度时,则__ __(填“L1”或“L2”)发光.
(3) 若温控箱的设定温度为40℃,则电阻箱R0的值应为__ __Ω.
(4) 要调高温控箱内设定温度,则电阻箱R0的值应适当__ __(填“增大”或“减小”).
12.(2025·汕头一模)在登陆某行星的过程中,探测器在接近行星表面时打开降落伞,速度大小从 v1=100 m/s降至 v2=40 m/s后开始匀速下落.此时启动“背罩分离”,探测器与降落伞断开连接,5 s后推力为8 000 N的反推发动机启动,速度减至0时恰落到地面上.设降落伞所受的空气阻力为f=kv,其中k为定值,v为速率,其余阻力不计,设全过程为竖直方向的运动.已知探测器质量为1 000 kg,降落伞和背罩质量忽略不计,该行星的质量和半径分别为地球的 和 ,地球表面重力加速度大小取g=10 m/s2.求:
(1) 该行星表面的重力加速度大小.
(2) 刚打开降落伞瞬间探测器加速度大小.
(3) 反推发动机启动时探测器距离地面高度.
13. (2025·佛山一中等四校联考)如图所示,在圆心为O、半径为a的圆形区域充满磁感应强度大小为B的均匀磁场,方向垂直于纸面向里.圆内固定放置一绝缘材料制成的边长为L=1.5a 的刚性等边三角形框架ΔDEF,其中心与圆心O重合.ΔDEF的内切圆的圆心也为O,内切圆内没有磁场(利用高磁导率的铁磁材料做成屏蔽罩将虚圆内磁场屏蔽).电荷量均为+q、质量均为m的粒子从图中的P处飘入 MN间电压为U(U可以调节)的加速电场,粒子的初速度几乎为零,这些粒子经过加速后通过DE边中点狭缝S进入磁场,方向垂直于DE 边向下.若这些粒子与三角形框架发生碰撞时没有能量损失,并要求每一次碰撞时速度方向垂直于被碰的边,不计粒子的重力.求:
(1) 若加速电压 U=U0,粒子从S点进入磁场时的速度大小v0.
(2) U的大小取哪些数值时可使S点发出的粒子最终又回到S点.
(3) 这些粒子中回到 S点所用的最短时间.
21世纪教育网(www.21cnjy.com)考前回归限时练(二)
一、单项选择题
1.(2024·大湾区二模)2023年亚运会在杭州顺利举行,广东中山15岁小将陈烨夺得我国在滑板男子碗池项目的首枚金牌,实现历史性突破.假如某次训练中陈烨以同一姿态沿轨道下滑了一段距离,这过程中重力对他做功为800 J,他克服阻力做功为200 J,不计其他作用力的功,则陈烨在此过程中( B )
A.动能可能不变
B.动能增加了600 J
C.重力势能减少了600 J
D.机械能增加了200 J
【解析】设克服摩擦力做功为Wf,由动能定理可得WG-Wf=ΔEk,可得动能增加了ΔEk=600 J,故A错误,B正确;重力做正功,重力势能减少,减少的重力势能等于重力做的功,即ΔEp=,故重力势能减少了800 J,故C错误;除了重力、弹力以外的其他外力做的功等于机械能的变化量,即ΔE=W其他,解得ΔE==-200 J,故机械能减少了200 J,故D错误.
2.(2025·茂名一中月考)在生产和科学实验的许多领域,常常需要通过控制电极的形状和电势来调整控制电场.两平行金属极板K、G正对放置,在极板G中央挖一圆孔,两极板间加电压,K极电势较高,等势面分布如图所示,空间存在E、F两点.从K极中心处发射有一定宽度的平行于中心轴(x轴)的电子束,不考虑电子的重力及电子间的相互作用力.下列说法中正确的是( A )
A.E点电场强度比F点电场强度大
B.电子通过圆孔前后的一段时间内加速度不变
C.沿着中心轴运动的电子,电场力对其不做功
D.沿着中心轴运动的电子一直做匀变速直线运动
【解析】K极板电势较高,越向右的等势面电势越低,电场线与等势面垂直,从高等势面指向低等势面,孔右侧的电场线与等势面垂直且远离中心轴向右发散,电场强度减小,则电子受电场力减小,加速度减小,A正确,B错误;沿着中心轴运动的电子,K板中心与F点间的电势差U恒定,由W=-eU可知,电场力对其做功,C错误;由于加速度变化,则电子不做匀变速直线运动,D错误.
3.(2025·珠海实验等五校模拟)如图所示为三棱镜色散实验示意图.下列说法中正确的是( C )
A.三棱镜对a光的折射率大于对b光的折射率
B.a光的频率大于b光的频率
C.真空中a光的波长大于b光的波长
D.改变入射方向,a光比b光更容易在三棱镜内发生全反射
【解析】由题图可知,复色光射入三棱镜后,a光的偏折程度小于b光的偏折程度,则三棱镜对a光的折射率小于对b光的折射率,a光的频率小于b光的频率;根据λ=可知,真空中a光的波长大于b光的波长,A、B错误,C正确;根据全反射临界角公式sin C=,由于三棱镜对a光的折射率小于对b光的折射率,可知b光发生全反射的临界角较小,且b光在右侧射出空气的入射角较大,所以改变入射方向,b光比a光更容易在三棱镜内发生全反射,D错误.
4.(2024·江门一模)如图甲所示,列车车头底部安装强磁铁,线圈及电流测量仪埋设在轨道地面(测量仪未画出),P、Q为接测量仪器的端口,磁铁的匀强磁场垂直地面向下、宽度与线圈宽度相同,俯视图如图乙所示.当列车经过线圈上方时,测量仪记录线圈的电流为0.12 A.磁铁的磁感应强度为0.005 T,线圈的匝数为5、长为0.2 m、电阻为0.5 Ω,则在列车经过线圈的过程中,下列说法中正确的是( D )
甲
乙
A.线圈的磁通量一直增加
B.线圈的电流方向先顺时针,后逆时针
C.线圈的安培力大小为1.2×10-4 N
D.列车运行的速率为12 m/s
【解析】在列车经过线圈的上方时,由于列车上的磁场的方向向下,所以线圈内的磁通量方向向下,先增大,后减小,根据楞次定律可知,线圈中的感应电流的方向先为逆时针,后为顺时针方向,故A、B错误;线圈的安培力大小为F=nBIl=6×10-4 N,故C错误;导线切割磁感线的电动势为E=nBlv,根据闭合电路欧姆定律可得I=,联立解得v=12 m/s,故D正确.
5.(2025·深圳一模)2024年巴黎奥运会,中国运动员刘洋成功卫冕男子吊环项目.训练中的悬停情景如图所示,若悬绳长均为L=2.5 m,两悬绳的悬点间距d=0.5 m,手臂伸长后两环间距D=1.50 m,运动员质量m=60 kg,忽略悬绳和吊环质量,不计吊环直径,取g=10 m/s2.此时左侧悬绳上的张力大小为( C )
A.300 N B.600 N
C.125 N D.250 N
【解析】由于刘洋处于静止状态,两条绳子对他的拉力的合力等于他的重力mg,则有2Tcos θ=mg,根据几何关系有sin θ=,可得每条绳子上的拉力大小为T=125 N,故选C.
6.(2025·揭阳测试二)如图所示,为了将地面上长L的钢管竖直放置,横梁上的电机水平向左移动,同时启动电机内的牵引绳回收装置,使钢管在绳的作用下,绕定点O逆时针转动,且绳始终沿竖直方向,若绳端M点相对于电机的速度恒为v,则钢管与水平方向的夹角从30°增大到60°的过程中( C )
A.电机移动的速度一直大于v
B.电机移动的速度一直小于v
C.钢管的角速度一直大于
D.钢管的角速度一直小于
【解析】由三角函数知识可得tan θ=,故电机水平移动速度为v水平=v tan θ,由题意知θ在30°到60°之间,<tan θ<,联立可得 v,C正确,D错误.
7.(2025·珠海第一次摸底)某化工厂的排污管末端安装如图所示的电磁流量计.流量计处于方向竖直向下的匀强磁场中,其测量管由绝缘材料制成,长为L、直径为D,左右两端开口,在前后两个内侧面a、c固定有金属板作为电极.当污水(含有大量的正、负离子)充满管口从左向右流经该测量管时,稳定后a、c两端的电压为U,显示仪器显示污水流量为Q(单位时间内排出的污水体积),下列说法中正确的是( A )
A.匀强磁场的磁感应强度B=
B.a侧电势比c侧电势低
C.污水中离子浓度越高,显示仪器的示数越大
D.污水流量Q与U成正比,与L、D无关
【解析】 流量Q=Sv=π2v,又因为电场力等于洛伦兹力,达到平衡时,电势差稳定,即qvB=qE,E=,解得U=BDv,U的大小与粒子浓度无关,所以流量Q=,解得B=,A正确,C、D错误;磁场方向竖直向下,由左手定则,污水中的正离子聚集到a端,负离子聚集到c端,a侧电势比c侧电势高,B错误.
二、多项选择题
8.(2025·广州河区一模)如图所示,两位同学同时在等高处抛出手中的篮球A、B,A以速度v1斜向上抛出,B以速度v2竖直向上抛出,当A到达最高点时恰与B相遇.不计空气阻力,A、B质量相等且均可视为质点,重力加速度大小为g,下列说法中正确的是( BCD )
A.相遇时A的速度一定为零
B.相遇时B的速度一定为零
C.A从抛出到最高点的时间为
D.从抛出到相遇,A、B动量的变化量相同
【解析】A分解为竖直方向的匀减速直线运动与水平方向的匀速直线运动,相遇时A达到最高点,则其竖直方向的速度为0,水平方向速度不变,合速度不为0,A错误;在竖直方向的分速度为vy,则相遇时vyt-gt2=vBt-gt2,解得vB=vy,B达到最高点,速度也为0,B正确;A与B到达最高点的时间相等,为t=,C正确;两者受到的外力为重力,时间相同,则冲量相同,动量的变化量相同,D正确.
9. (2025·惠州第三次调研)在夏天高温天气下,一辆家用轿车的胎压监测系统(TPMS)显示一条轮胎的胎压为3.20 atm(1 atm是指1个标准大气压)、温度为 47 ℃.由于胎压过高会影响行车安全,故快速放出了适量气体,此时监测系统显示胎压为2.40 atm、温度为27 ℃,设轮胎内部体积始终保持不变,胎内气体可视为理想气体,则下列说法中正确的是 ( ABC )
A.放气过程中气体对外做功
B.放气后,轮胎内部气体分子平均动能减小
C.此过程中放出的气体质量是原有气体质量的
D.放气后瞬间,轮胎内每个气体分子的速率都会变小
【解析】快速放气时,气体与外界无热交换的情况下对外界做了功,则气体的内能减小,温度降低,则轮胎内部气体分子平均动能减小,A、B正确;已知 p1=3.20 atm,T1=320 K,p2=2.40 atm, T2=300 K, 则快速放出适量气体的过程,根据 =, 解得 V2=1.25V1, 则此过程中放出的气体质量是原有气体质量的 =,C 正确;温度降低,轮胎内气体分子的平均速率减小,但不是每个气体分子的速度都变小,D错误.
三、非选择题
10.(2025·广州真光中学一测)在“用单摆测重力加速度”实验中:
(1) 当单摆摆动稳定后,用秒表测量时间t,秒表的示数如图所示,则t=__337.5__s.
(2) 用游标卡尺测量摆球直径.摆球直径d=__1.85__ cm.
(3) 若摆线长为L,摆球直径为D,从0数起,摆球n次经过最低点所用时间为t,写出重力加速度的表达式g=____.
【解析】(1) 由图可知,秒表的读数为t=5.5 min+7.5 s=337.5 s.
(2) 由图可知,游标卡尺的读数为d=18 mm+0.5 mm=18.5 mm=1.85 cm.
(3) 由题意可知,单摆的周期为T==,单摆的摆长为l=L+,根据单摆周期公式
T=2π,解得g=.
11.(2025·广州二模)如图甲所示为一个简易温控装置示意图,图乙为热敏电阻Rt阻值随温度t变化的Rt-t图像.电源电动势E=9 V(内阻不计);继电器线圈电阻为150 Ω,当继电器线圈中电流大于或等于20 mA时,继电器衔铁向下吸合;指示灯L1、L2和加热丝R的供电电源为220 V交流电;通过调节电阻箱R0(0~999.9 Ω)的阻值,可调整温控箱的设定温度,实现温控箱内处于设定温度的恒温状态.
甲
乙
(1) 图甲中已正确连接了部分电路,请完成剩余的实物图连线.
答案:图见解析
(2) 闭合开关S1、S2,若温控箱内温度高于设定温度时,则__L1__(填“L1”或“L2”)发光.
(3) 若温控箱的设定温度为40℃,则电阻箱R0的值应为__265__Ω.
(4) 要调高温控箱内设定温度,则电阻箱R0的值应适当__增大__(填“增大”或“减小”).
【解析】(1) 根据电路图连接实物图,如图所示.
(2) 闭合开关S1、S2,若温控箱内温度高于设定温度时,则电阻减小,电流增大,继电器衔铁向下吸合,L1发光.
(3)若温控箱的设定温度为40 ℃,由题图(b)可知Rt=35 Ω,此时电流I=20 mA=0.02 A,根据欧姆定律有I=,解得R0=265 Ω.
(4) 要调高温控箱内设定温度,热敏电阻阻值相对应较小,为使继电器线圈中电流等于20 mA,电阻箱R0的值应该增大.
12.(2025·汕头一模)在登陆某行星的过程中,探测器在接近行星表面时打开降落伞,速度大小从 v1=100 m/s降至 v2=40 m/s后开始匀速下落.此时启动“背罩分离”,探测器与降落伞断开连接,5 s后推力为8 000 N的反推发动机启动,速度减至0时恰落到地面上.设降落伞所受的空气阻力为f=kv,其中k为定值,v为速率,其余阻力不计,设全过程为竖直方向的运动.已知探测器质量为1 000 kg,降落伞和背罩质量忽略不计,该行星的质量和半径分别为地球的 和 ,地球表面重力加速度大小取g=10 m/s2.求:
(1) 该行星表面的重力加速度大小.
(2) 刚打开降落伞瞬间探测器加速度大小.
(3) 反推发动机启动时探测器距离地面高度.
答案:(1) 4 m/s2 (2) 6 m/s2 (3) 450 m
【解析】(1) 在地球表面,根据万有引力等于重力有 G=mg
可得 g=
行星的质量和半径分别为地球的 和 .地球表面重力加速度大小g=10 m/s2,可得该行星表面的重力加速度大小
g′=2g=4 m/s2
(2) 打开降落伞后当速度大小为40 m/s时,匀速阶段有 kv2=mg′
刚打开降落伞时瞬间速度大小为100 m/s
由牛顿第二定律有 kv1-mg′=ma
得 a=6 m/s2
(3) 反推发动机启动时探测器速度大小为
v3=v2+g′t
探测器加速度大小为 F-mg′=ma1
减速到速度为0时=2a1h
得h=450 m
13. (2025·佛山一中等四校联考)如图所示,在圆心为O、半径为a的圆形区域充满磁感应强度大小为B的均匀磁场,方向垂直于纸面向里.圆内固定放置一绝缘材料制成的边长为L=1.5a 的刚性等边三角形框架ΔDEF,其中心与圆心O重合.ΔDEF的内切圆的圆心也为O,内切圆内没有磁场(利用高磁导率的铁磁材料做成屏蔽罩将虚圆内磁场屏蔽).电荷量均为+q、质量均为m的粒子从图中的P处飘入 MN间电压为U(U可以调节)的加速电场,粒子的初速度几乎为零,这些粒子经过加速后通过DE边中点狭缝S进入磁场,方向垂直于DE 边向下.若这些粒子与三角形框架发生碰撞时没有能量损失,并要求每一次碰撞时速度方向垂直于被碰的边,不计粒子的重力.求:
(1) 若加速电压 U=U0,粒子从S点进入磁场时的速度大小v0.
(2) U的大小取哪些数值时可使S点发出的粒子最终又回到S点.
(3) 这些粒子中回到 S点所用的最短时间.
答案:(1) (2) (n=4,5,6,…) (3)
【解析】(1) 粒子在电场中加速,根据动能定理 U0q=
解得 v0=
(2) 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,由 qv0B=
可得 r=
粒子在磁场中运动时,若想回到S点,且速度方向始终与框架垂直,E、F、D一定是圆心,如图所示
可得 =r(n取正整数)
解得r=
粒子不能离开磁场,最大运动半径不能超过
rmax=a-=a
整理可得n≥4
联立解得 U=(n=4,5,6,…)
(3) 粒子运动的周期 T=
当n=4时,运动时间最短,在每个边上运动6个半圆周,且每个角上运动 个圆周,因此总的运动时间t=3=
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