2025届辽宁省沈阳市东北育才学校高三下学期模拟预测物理试题

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(1)3mg1+sinθ(2)k3g(3)C
12.
(1)1.410(2)c(3)大(4)4(5) kπR1R3D24
13.
（1）原线圈两端的电压有效值为：U1=22Um
根据理想变压器的工作原理可得副线圈两端的电压有效值为：U2=n2n1U1=220Um
变压器的输出功率为：P=U22R=Um2200R
（2）该容器内的气体发生等容变化，根据查理定律：pT=C'，可知容器内的气体压强达到加热前的2倍，则容器内的气体温度变为加热前的2倍，即末态温度为2T0，可得该容器内的气体吸收的热量为：Q＝CΔT＝C（2T0﹣T0）＝CT0
电热丝生热的功率等于变压器的输出功率P，由题意可得：Pt＝Q
联立解得：t=200CRT0Um2
14.
(1)竖直方向6L+6Lsin30°=12gt2,得到t=18Lg
水平方向123L=vAt,得到vA=26gl
根据角速度公式ω=vA6L=vBL,解得vB=136gl
(2)根据机械能守恒：MgL+Lsin30°-mg6L+6Lsin30°=12mvA2+12MvB2
得M=18m
(3)对A，F1+mg=mvA26L，则F1=3mg，向下，F1'=3mg，向上
对B，F2-Mg=MvB2L，解得F2=30mg，向上，F2'=30mg，向下
对轴O：F=F2'-F1'=27mg，向下
15.
（1）根据题意，小球在y＜0区域恰好做匀速圆周运动，小球重力与电场力抵消，即：qE＝ mg，代入数据解得：E＝10N/C
（2）小球在P点以初速度v0沿x轴正方向射出后，可以有两种情况通过D点。一是直接通过D点。二是先进入y＜0区域，小球又有两种方式通过D点，一是经过n次在y＜0区域做匀速圆周运动、斜向上进入y＞0区域运动，然后通过D点；二是经过n次在y＜0区域做匀速圆周运动、斜向上进入y＞0区域时，通过D点。
情况一：设小球经过时间 t通过D点，则在竖直方向上：L=12gt2，水平方向上：d0＝v0t
解得：t＝1s，v0＝5m/s
情况二：小球在P点以初速度v0射出，设第一次到达x轴上某点D1与O点的距离为d1，参照情况一，水平方向：d1 ＝ v0t
设小球进入y＜0区域时速度大小为v，方向与x轴的夹角为α，沿y轴方向的分速度大小为vy，做匀速圆周运动的半径为R，从x轴上D2点离开电磁场，设D1与D2点之间的距离为d2，如图1所示，则qvB=mv2R，vy＝vsinα＝gt，d2＝2Rsinα
解得：d2=2mgtqB，代入数据得：d2＝20cm
①小球经过n次在y＜0区域做匀速圆周运动、斜向上进入y＞0区域时，通过D点，如图2所示。由斜抛的对称性及几何关系有：d0＝d1+2nd1﹣nd2
联立解得：v0=20n+52n+1m/s(n=0，1，2，3，⋯⋯)
②小球经过n次在y＜0区域做匀速圆周运动、斜向上回到y＞0区域时通过D点，如图3所示。由斜抛的对称性及几何关系有：d0＝d1+2nd1﹣（n+1）d2
联立解得：v0=20n+52n-1m/s(n=1，2，3，⋯⋯)
（3）撤去电场，小球在y＜0区域运动过程中，只有重力做功，离x轴的最远时，小球的速度水平而且此时小球的速度最大。设小球在磁场中运动过程中竖直方向上速度为vy，此分速度使小球在磁场中受到水平向左的洛伦兹力，经过时间Δt，小球距x轴的距离最远，由运动学规律有：∑vyΔt＝ym，在水平方向，由动量定理有：∑qvyBΔt＝mvm
小球从P点运动到距x轴的最远距离的过程中，由动能定理：mg(L+y0)=12mvm2
代入数据解得：ym=(10+102)m，vm=(10+102)m/s
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