2.25---- 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

25②(供選用《選修3-l》物理課教材的學(xué)生做)
如圖所示,空間分布著方向平行于紙面且與場區(qū)邊界垂直的有界勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度為E,場區(qū)寬度為L.在緊靠電場的右側(cè)空間分布著方向垂直于紙面的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B,兩磁場的方向相反、分界面與電場邊界平行,且右邊磁場范圍足夠大.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從A點(diǎn)由靜止釋放后,在電場和磁場存在的空間進(jìn)行周期性的運(yùn)動.已知電場的右邊界到兩磁場分界面間的距離是帶電粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑的
3
2
倍,粒子重力不計(jì).求:
(1)粒子經(jīng)電場加速后,進(jìn)入磁場的速度大;
(2)粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑;
(3)粒子從A點(diǎn)出發(fā)到第一次返回A點(diǎn)的時(shí)間.

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(25分)如圖所示,兩個(gè)金屬輪A1、A2,可繞通過各自中心并與輪面垂直的固定的光滑金屬軸O1和O2轉(zhuǎn)動,O1和O2相互平行,水平放置.每個(gè)金屬輪由四根金屬輻條和金屬環(huán)組成,A1輪的輻條長為a1、電阻為R1,A2輪的輻條長為a2、電阻為R2,連接輻條的金屬環(huán)的寬度與電阻都可以忽略.半徑為a0的絕緣圓盤D與A1同軸且固連在一起.一輕細(xì)繩的一端固定在D邊緣上的某點(diǎn),繩在D上繞足夠匝數(shù)后,懸掛一質(zhì)量為m的重物P.當(dāng)P下落時(shí),通過細(xì)繩帶動D和A1繞O1軸轉(zhuǎn)動.轉(zhuǎn)動過程中,A1、A2保持接觸,無相對滑動;兩輪與各自細(xì)軸之間保持良好的電接觸;兩細(xì)軸通過導(dǎo)線與一阻值為R的電阻相連.除R和A1、A2兩輪中輻條的電阻外,所有金屬的電阻都不計(jì).整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向與轉(zhuǎn)軸平行.現(xiàn)將P釋放,試求P勻速下落時(shí)的速度.

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(25分)圖示為一固定不動的絕緣的圓筒形容器的橫截面,其半徑為R,圓筒的軸線在O處.圓筒內(nèi)有勻強(qiáng)磁場,磁場方向與圓筒的軸線平行,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.筒壁的H處開有小孔,整個(gè)裝置處在真空中.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子P以某一初速度沿筒的半徑方向從小孔射入圓筒,經(jīng)與筒壁碰撞后又從小孔射出圓筒.設(shè):筒壁是光滑的,P與筒壁碰撞是彈性的,P與筒壁碰撞時(shí)其電荷量是不變的.若要使P與筒壁碰撞的次數(shù)最少,問:

1.P的速率應(yīng)為多少?

2.P從進(jìn)入圓筒到射出圓筒經(jīng)歷的時(shí)間為多少?

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(25分)圖中正方形ABCD是水平放置的固定梁的橫截面,AB是水平的,截面的邊長都是l.一根長為2l的柔軟的輕細(xì)繩,一端固定在A點(diǎn),另一端系一質(zhì)量為m的小球,初始時(shí),手持小球,將繩拉直,繞過B點(diǎn)使小球處于C點(diǎn).現(xiàn)給小球一豎直向下的初速度v0,使小球與CB邊無接觸地向下運(yùn)動,當(dāng),分別取下列兩值時(shí),小球?qū)⒋虻搅荷系暮翁帲?/p>

1.

2.

設(shè)繩的伸長量可不計(jì)而且繩是非彈性的.

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(25分)從赤道上的C點(diǎn)發(fā)射洲際導(dǎo)彈,使之精確地?fù)糁斜睒O點(diǎn)N,要求發(fā)射所用的能量最少.假定地球是一質(zhì)量均勻分布的半徑為R的球體,R=6400km.已知質(zhì)量為m的物體在地球引力作用下作橢圓運(yùn)動時(shí),其能量E與橢圓半長軸a的關(guān)系為式中M為地球質(zhì)量,G為引力常量.

  

1.假定地球沒有自轉(zhuǎn),求最小發(fā)射速度的大小和方向(用速度方向與從地心O到發(fā)射點(diǎn)C的連線之間的夾角表示).

2.若考慮地球的自轉(zhuǎn),則最小發(fā)射速度的大小為多少?

3.試導(dǎo)出。

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一、(20分)填空題.本大題共5小題,每小題4分。答案寫在題中橫線上的空白處或指定位置,不要求寫出演算過程。

1.主序星,核能或原子能       2.  3.315×10-19,3             3.  ;10J   

4.  ;            5.    α=arctan, 9×10-3J。

二、(40分)選擇題。

單項(xiàng)選擇題

6

7

8

9

10

A

C

B

D

C

多項(xiàng)選擇題

11

12

13

14

BD

ACD

ACD

BC

 

三、(30分)實(shí)驗(yàn)題

15. (5分)CD

16. (5分) (1)分子是球形;分子間無空隙(此空填“把油膜看成單分子層”也可以)

(2)  

17.(4分)C 

18.(1)如圖所示(2分)

 (2)2.5~2.7V之間均給分(1分)0.9~1.1

Ω之間均給分(1分)

(3)2.5~2.8A之間均給分(2分)

(4)1.55~1.75W之間均給分(2分)

19.(8分)擋光時(shí)間   極短時(shí)間內(nèi)的平均速度近 

似等于瞬時(shí)速度(或:極短位移內(nèi)的平均速

近似等于瞬時(shí)速度) (2分)

2.80 m2/s2;1.31m/s;

。(n=1,2,3……30)

四、(60分)計(jì)算題

20.(10分)解:

杯子內(nèi)氣體做等溫變化,由玻意耳定律得:

         

解得: Pa

因?yàn)闅怏wA的壓強(qiáng)加上水柱的壓強(qiáng)  Pa=P0 

  所以,水不會流出來。

21. (12分)解:

(1)v1=60km/h,s1=20;v2=120km/h,s2=80m

由動能定理知:-kmgs=0-,v2=2kgs  ①

    由圖像數(shù)據(jù)知:,因此v-s圖像是一條拋物線   ②

(2)利用動能定理:  ③

在圖像上取一點(diǎn):v­1=60km/h,剎車時(shí)位移是s1=20m  ④

  所以v02-452=602  

得v0=75km/h

22.(12分)解:不正確。把路端電壓與電源電動勢混為一談,認(rèn)為路端電壓是恒定的,不隨外電路改變而改變。

分析解答:內(nèi)電阻不可忽略,

因?yàn)?img src="http://pic.1010jiajiao.com/pic4/docfiles/down/test/down/8f17c31e2a05f5855cd292153ab49fee.zip/76475/上海市奉賢區(qū)2009年高考模擬考試(二)-----物理.files/image106.gif" >,r一定,當(dāng)R

越大,U也越大,所以與ε不同,U不是恒定的。

設(shè)電源電動勢為s,內(nèi)電阻r,

以當(dāng)B連入時(shí),用電器兩端的電壓將小于10V,它消耗的實(shí)際功率將小

于50W,有可能小于2.0W,,、

但需要滿足

可解得

,

述條件時(shí),B的實(shí)際功率小于2.0W。

23. (12分)(1)解:(1分)

方向平行于斜面向上(1分)

(2)1~4s內(nèi)向下勻加速,,

 (1分)

4~7s內(nèi)向下勻減速至速度為0,

(1分)

7~8s內(nèi)向上勻加速,8~9s向上勻減速至速度為0,完成一個(gè)周期,

(1分)

一個(gè)周期內(nèi)向下位移

S=240,得(1分)

由過程分析知,5個(gè)周期未能達(dá)到,第6個(gè)周期終點(diǎn)時(shí)刻之前,就已經(jīng)到達(dá)。

下面我們計(jì)算第6個(gè)周期開始到達(dá)底端所用的時(shí)間

第6個(gè)周期由總位移米,加速階段,

位移S1=,剩下位移,加力后它減速過程即可完成:(1分)

,

,

 

    (舍)(1分)

  =40+3+1.6s=44.6s(1分)

(3)  到達(dá)底端時(shí)速度為

    

(3分)

24.(14分)解:

(1)設(shè)AB邊剛進(jìn)入上面磁場時(shí)速度為0,線    

則mgh= m02                (1分)

AB剛進(jìn)入磁場時(shí)有, =mg      

所以(2分)

(2)當(dāng)GH、CD進(jìn)入磁場時(shí),當(dāng)某時(shí)刻金屬框上的熱功率為P,設(shè)此時(shí)框的速度為1

E1=B(2l1   (1分)

線框的熱功率為

,

得出1=  (2分)

(3),當(dāng)AB邊出下面磁場的前一段時(shí)間內(nèi),線框在做勻速運(yùn)動,此時(shí)AB和EF同時(shí)在切割,設(shè)此勻速運(yùn)動的速度為2

E2=B(4l2   (1分)

 =mg      (1分) 

2=  

在AB邊穿越兩個(gè)磁場過程中,根據(jù)能量守恒定律得:

    mg(4h)-Q= m22     (1分)

金屬框損失的機(jī)械能△E=Q= mgh  (1分)

(4)圖略

 

 


同步練習(xí)冊答案