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1、 甲、乙两个储气罐储存有同种气体(可视为理想气体).甲罐的容积为V,罐中气体的压强为p;乙罐的容积为2V,罐中气体的压强为 (i)两罐中气体的压强; (ii)甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比. 2、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α 衰变,放射出的α 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α 粒子的质量和电荷量,M 表示新核的质量,放射性原子核用 A.新核Y 和 α 粒子的半径之比 B.α 粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流,环形电流大小 C.新核的运动周期 D.衰变过程的质量亏损为 3、如图所示,在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨,导轨间距为 (1)导体棒与涂层间的动摩擦因数 (2)导体棒匀速运动的速度大小 (3)整个运动过程中,电阻产生的焦耳热
4、如图,一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。若保持F的大小不变,而方向与水平面成60°角,物块也恰好做匀速直线运动。学.科网物块与桌面间的动摩擦因数为( )
A. B. C. D. 5、如图,位于竖直水平面内的光滑轨道由四分之一圆弧ab和抛物线bc组成,圆弧半径Oa水平,b点为抛物线顶点。已知h=2m,,s=
(1)一小环套在轨道上从a点由静止滑下,当其在bc段轨道运动时,与轨道之间无相互作用力,求圆弧轨道的半径; (2)若环从b点由静止因微小扰动而开始滑下,求环到达c点时速度的水平分量的大小。 6、如图(a)所示,在光滑的水平面上有甲、乙两辆小车,质量为30 kg的小孩乘甲车以5 m/s的速度水平向右匀速运动,甲车的质量为15 kg,乙车静止于甲车滑行的前方,两车碰撞前后的位移随时间变化图象如图(b)所示.求:
(1)甲、乙两车碰撞后的速度大小; (2)乙车的质量; (3)为了避免甲、乙两车相撞,小孩至少以多大的水平速度从甲车跳到乙车上? 7、图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图,整个轨道在同一竖直平面内,表面粗糙的AB段轨道与四分之一光滑圆弧轨道BC在B点水平相切.点A距水面的高度为H,圆弧轨道BC的半径为R,圆心O恰在水面.一质量为m的游客(视为质点)可从轨道AB的任意位置滑下,不计空气阻力.
(1)若游客从A点由静止开始滑下,到B点时沿切线方向滑离轨道落在水面上的D点,OD=2R,求游客滑到B点时的速度vB大小及运动过程轨道摩擦力对其所做的功Wf; (2)若游客从AB段某处滑下,恰好停在B点,又因受到微小扰动,继续沿圆弧轨道滑到P点后滑离轨道,求P点离水面的高度h.(提示:在圆周运动过程中任一点,质点所受的向心力与其速率的关系为F向=m 8、 空间存在一方向竖直向下的匀强电场,O、P是电场中的两点。从O点沿水平方向以不同速度先后发射两个质量均为m的小球A、B。A不带电,B的电荷量为q(q>0)。A从O点发射时的速度大小为v0,到达P点所用时间为t;B从O点到达P点所用时间为 (1)电场强度的大小; (2)B运动到P点时的动能。 9、 如图所示,坐标系xOy的第一、第三象限内存在相同的匀强磁场,磁场方向垂直于xOy平面向里;第四象限内有沿y轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E.一带电量为+q、质量为m的粒子,自y轴上的P点沿x轴正方向射入第四象限,经x轴上的Q点进入第一象限,随即撤去电场,以后仅保留磁场.已知OP=d,OQ=2d,不计粒子重力.
(1)求粒子过Q点时速度的大小和方向. (2)若磁感应强度的大小为一确定值B0,粒子将以垂直y轴的方向进入第二象限,求B0. 10、一圆筒处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,磁场方向与筒的轴平行,筒的横截面如图所示.图中直径MN的两端分别开有小孔.筒绕其中心轴以角速度 A. B. C. D. 11、如图,两平行金属导轨位于同一水平面上,相距
(1)电阻R消耗的功率; (2)水平外力的大小。 12 、一简谐横波沿水平绳沿x轴负方向以v=20m/s的波速传播。已知t=0时的波形如图所示,绳上两质点M、N的平衡位置分别是xM=5m、xN=35m。从该时刻开始计时,求: (1)质点N第一次回到平衡位置的时间t; (2)平衡位置在x=20m的质点,其振动的位移随时间变化的表达式(用余弦函数表示); (3)经过多长时间,质点M、N振动的速度相同。
13、如图,一竖直放置的气缸上端开口,气缸壁内有卡口a和b,a、b间距为h,a距缸底的高度为H;活塞只能在a、b间移动,其下方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为m,面积为S,厚度可忽略;活塞和汽缸壁均绝热,不计他们之间的摩擦。开始时活塞处于静止状态,上、下方气体压强均为p0,温度均为T0。现用电热丝缓慢加热气缸中的气体,直至活塞刚好到达b处。求此时气缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功。重力加速度大小为g。
14、如图,一半径为R的玻璃半球,O点是半球的球心,虚线OO′表示光轴(过球心O与半球底面垂直的直线)。已知玻璃的折射率为1.5。现有一束平行光垂直入射到半球的底面上,有些光线能从球面射出(不考虑被半球的内表面反射后的光线)。求
(i)从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值; (ii)距光轴 15、完全由我国自行设计、建造的国产新型航空母舰已完成多次海试,并取得成功。航母上的舰载机采用滑跃式起飞,故甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分构成,如图1所示。为了便于研究舰载机的起飞过程,假设上翘甲板
(1)舰载机水平运动的过程中,飞行员受到的水平力所做功 (2)舰载机刚进入 16、如图所示,质量相等的物块A和B叠放在水平地面上,左边缘对齐.A与B、B与地面间的动摩擦因数均为μ。先敲击A,A立即获得水平向右的初速度,在B上滑动距离L后停下。接着敲击B,B立即获得水平向右的初速度,A、B都向右运动,左边缘再次对齐时恰好相对静止,此后两者一起运动至停下.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g.求: (1)A被敲击后获得的初速度大小vA; (2)在左边缘再次对齐的前、后,B运动加速度的大小aB、aB'; (3)B被敲击后获得的初速度大小vB.
17、平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的匀强磁场,第Ⅲ现象存在沿y轴负方向的匀强电场,如图所示。一带负电的粒子从电场中的Q点以速度v0沿x轴正方向开始运动,Q点到y轴的距离为到x轴距离的2倍。粒子从坐标原点O离开电场进入磁场,最终从x轴上的P点射出磁场,P点到y轴距离与Q点到y轴距离相等。不计粒子重力,问: (1)粒子到达O点时速度的大小和方向; (2)电场强度和磁感应强度的大小之比。
18、电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度,其原理可用来研制新武器和航天运载器。电磁轨道炮示意如图,图中直流电源电动势为E,电容器的电容为C。两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为l,电阻不计。炮弹可视为一质量为m、电阻为R的金属棒MN,垂直放在两导轨间处于静止状态,并与导轨良好接触。首先开关S接1,使电容器完全充电。然后将S接至2,导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场(图中未画出),MN开始向右加速运动。当MN上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时,回路中电流为零,MN达到最大速度,之后离开导轨。问:
(1)磁场的方向; (2)MN刚开始运动时加速度a的大小; (3)MN离开导轨后电容器上剩余的电荷量Q是多少。 19、一列简谐横波在t= (i)波速及波的传播方向; (ii)质点Q的平衡位置的x坐标。
20、农村常用来喷射农药的压缩喷雾器的结构如图所示.A的容积为7.5L,装入药液后,药液上方空气的压强为105Pa,体积为1.5L,关闭阀门K,用打气筒B每次打进105Pa的空气0.25L.则: (1)要使药液上方气体的压强为4×105Pa,打气筒活塞应打几次? (2)当A中有4×105Pa的空气后,打开阀门K可喷射药液,直到不能喷射时,A容器剩余多少体积的药液? ![]() 答案及详解 1.答案:(i) [解析] (i)假设乙罐中的气体被压缩到压强为p,其体积变为V1,由玻意耳定律有
现两罐气体压强均为p,总体积为(V+V1).设调配后两罐中气体的压强为p',由玻意耳定律有 p(V+V1)=p'(V+2V) ② 联立① ②式可得 p'= (ii)若调配后甲罐中的气体再被压缩到原来的压强p时,体积为V2,由玻意耳定律 p'V=pV2 ④ 设调配后甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比为k,由密度的定义有 k= 联立③④⑤式可得k= 点评:补充:气体的分压定律,和卡拉白龙方程,克拉伯龙方程式:PV =nRT(n=m/M) 2.答案:AD。 A由动量守恒定律,和粒子在磁场中的轨道半径
而
A正确; B.α 粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流,环形电流大小
B错误; C.新核的运动周期
C错误 D.由于
根据质能方程
整理得
D正确。 故选AD。点评:原子物理和动量守恒结合考察 3.【答案】:(1)导体棒与涂层间的动摩擦因数 (2)导体棒匀速运的速度大小 (3)整个运动过程中,电阻产生的焦耳热 【解析】:(1)在绝缘涂层上,导体棒做匀速直线运动,受力平衡,如图所示,则有:
(2)导体棒在光滑导轨上滑动时:感应电动势为: 联立得: (3)导体棒在滑上涂层滑动时摩擦生热为: 整个运动过程中,根据能量守恒定律得: 解得: 点评:安培力推导公式,能量守恒 4.答案:C 【解析】开始时力F水平拉动物体匀速运动,可得:F=μmg....(1); F的大小不变方向与水平面成60°角拉动物体时,仍然匀速直线运动 结合平衡关系,对物体受力分析, 如 图所示利用正交分解的方法可知:
水平方向:F.cos60=f.....(2) 竖直方向:F.sin60+FN=mg...(3) f=uFN.....(4) 联立可得:Fcos 60°=μ(mg-Fsin 60°) μ= 点评:受力分析、正交分解,正交分解的考察 5.【答案】(1) 【解析】(1)一小环套在bc段轨道运动时,与轨道之间无相互作用力,则说明下落到b点时的速度,使得小环套做平抛运动的轨迹与轨道bc重合,故有 从ab滑落过程中,根据动能定理可得 (2)下滑过程中,初速度为零,只有重力做功,根据动能定理可得 因为物体滑到c点时与竖直方向的夹角等于(1)问中做平抛运动过程中经过c点时速度与竖直方向的夹角相等,设为 根据运动的合成与分解可得 联立①②④⑤⑥可得 点评:平抛运动、运动的合成与分解、动能定理 6.答案.(1)1 m/s 3 m/s (2)90 kg (3)6.7 m/s (1)由图可知,碰撞后甲车的速度大小: v1= 乙车的速度大小:v2= (2)甲、乙两车碰撞过程中,三者组成的系统动量守恒, 以甲的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得: (m人+m甲)v0=(m人+m甲)v1+m乙v2,代入数据解得:m乙=90 kg; (3)设人跳向乙车的速度为v人,系统动量守恒, 以甲的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得: 人跳离甲车:(m人+m甲)v0=m人v人+m甲v3, 人跳至乙车:m人v人=(m人+m乙)v4, 为使二车避免相撞,应满足:v3≤v4, 取“=”时,人跳离甲车的速度最小, 代入数据解得:v人= 点评:动量守恒,相对运动关系与图像 7.【答案】 (1) 【解析】(1)游客从B点做平抛运动,有2R=vBt① R= 由①②式得vB= 从A到B,根据动能定理,有 mg(H-R)+Wf= 由③④式得Wf=-(mgH-2mgR)⑤ (2)设OP与OB间夹角为θ,游客在P点时的速度为vP,受到的支持力为N,从B到P由机械能守恒定律,有 mg(R-Rcos θ)= 过P点时,根据向心力公式,有mgcos θ-N=m N=0⑧ cos θ= 由⑥⑦⑧⑨式解得h= 点评:动能定理,曲线运动 8.【答案】(1) 【解析】:(1)设电场强度的大小为E,小球B运动的加速度为a。根据牛顿定律、运动学公式和题给条件,有 mg+qE=ma①
解得
(2)设B从O点发射时的速度为v1,到达P点时的动能为Ek,O、P两点的高度差为h,根据动能定理有
且有
联立③④⑤⑥式得
点评:电偏和能量关系 9.答案(1)v=2 【解析】(1)设粒子在电场中运动的时间为t0,加速度的大小为a,粒子的初速度为v0,过Q点时速度的大小为v,沿y轴方向分速度的大小为vy,速度与x轴正方向间的夹角为θ,由牛顿第二定律得 qE=ma ① 由运动学公式得 d= 2d=v0t0 ③ vy=at0 ④ v= tan θ= 联立①②③④⑤⑥式得 v=2 θ=45°. ⑧ (2)
设粒子做圆周运动的半径为R1,粒子在第一象限内的运动轨迹如图所示,O1为圆心,由几何关系可知△O1OQ为等腰直角三角形,得 R1=2 由牛顿第二定律得 qvB0=m 联立⑦⑨⑩式得 B0= 点评:带电粒子在纯电场中的运动、运动的独立性与等时性。带电粒子在分立场中的运动 10.【答案】A 【解析】如图所示,由几何关系可知粒子的运动轨迹圆心为 由粒子在磁场中的运动规律可知:
由①②得 由圆周运动与几何关系可知
即 则 又有 由③④⑤得 点评:带电粒子在磁场中运动的轨迹类问题,圆场区域 11.答案 【解析】:(1)导体切割磁感线运动产生的电动势为 根据欧姆定律,闭合回路中的感应电流为 电阻R消耗的功率为 (2)对导体棒受力分析,受到向左的安培力和向左的摩擦力,向右的外力,三力平衡,故有 点评:安培力推论, 电荷量推论, 安培力冲量推论:BqL=MV 12.【答案】(1)0.75s;(2) 【详解】 (1)机械波在均匀介质中匀速传播,波沿x轴负方向传播,平衡位置的振动状态距N点
解得 (2)由题知
该质点与原点的距离为
故该质点的振动表达式为
或 (3)当某质点位于平衡位置时,其两侧与它平衡位置间距相等的质点速度相同,平衡位置的振动状态传播到MN中点的距离
经过的时间
解得
点评:平移法,解决周期性问题 13.答案: 【解析】(i)开始时活塞位于a处,加热后,汽缸中的气体先经历等容过程,直至活塞开始运动。设此时汽缸中气体的温度为T1,压强为p1,根据查理定律有 根据力的平衡条件有 此后,汽缸中的气体经历等压过程,直至活塞刚好到达b处,设此时汽缸中气体的温度为T2;活塞位于a处和b处时气体的体积分别为V1和V2。根据盖—吕萨克定律有 式中V1=SH⑤ V2=S(H+h)⑥ 联立③④⑤⑥式解得 从开始加热到活塞到达b处的过程中,汽缸中的气体对外做的功为 点评:热力学第一定律,与气体状态方程 14.【答案】(i) 【解析】(i)如图,从底面上A处射入的光线,在球面上发生折射时的入射角为i,当i等于全反射临界角i0时,对应入射光线到光轴的距离最大,设最大距离为l。
设n是玻璃的折射率,由全反射临界角的定义有 由几何关系有 联立①②③式并利用题给条件,得
(ii)设与光轴距
设折射光线与光轴的交点为C,在△OBC中,由正弦定理有 由几何关系有
联立⑤⑥⑦⑧式及题给的条件得 点评:本题主要考查光的折射定律的应用,解题关键是根据题意画出光路图,根据几何知识确定入射角与折射角,然后列方程求解。 15.【答案】(1) 【解析】(1)舰载机由静止开始做匀加速直线运动,设其刚进入上翘甲板时的速度为v,则有
根据动能定理,有
联立①②式,代入数据,得
(2)设上翘甲板所对应的圆弧半径为
由牛顿第二定律,有
联立①④⑤式,代入数据,得
点评:运动学与中国科技进步与建设 16.【答案】(1) 【解析】(1)由牛顿运动定律知,A加速度的大小aA=μg 匀变速直线运动 2aAL=vA2 解得 (2)设A、B的质量均为m 对齐前,B所受合外力大小F=3μmg 由牛顿运动定律F=maB,得 aB=3μg 对齐后,A、B所受合外力大小F′=2μmg 由牛顿运动定律F′=2maB′,得aB′=μg (3)经过时间t,A、B达到共同速度v,位移分别为xA、xB,A加速度的大小等于aA 则v=aAt,v=vB–aBt
且xB–xA=L 解得 点评:相对运动基本公式组 17.【答案】(1) 【解析】(1)粒子在电场中由Q到O做类平抛运动,设O点速度v与+x方向夹角为α,Q点到x轴的距离为L,到y轴的距离为2L,粒子的加速度为a,运动时间为t,根据类平抛运动的规律,有: x方向: y方向: 粒子到达O点时沿y轴方向的分速度为: 又: 解得: 粒子到达O点时的速度大小为
(2)设电场强度为E,粒子电荷量为q,质量为m,粒子在电场中受到的电场力为F,粒子在电场中运动的加速度: 设磁感应强度大小为B,粒子做匀速圆周运动的半径为R,洛伦兹力提供向心力,有: 根据几何关系可知: 整理可得: 点评:本题难度不大,但需要设出的未知物理量较多,容易使学生感到混乱,要求学生认真规范作答,动手画图。 18.【答案】(1)磁场的方向垂直于导轨平面向下 (2) 【解析】(1)电容器充电后上板带正电,下板带负电,放电时通过MN的电流由M到N,欲使炮弹射出,安培力应沿导轨向右,根据左手定则可知磁场的方向垂直于导轨平面向下。 (2)电容器完全充电后,两极板间电压为E,根据欧姆定律,电容器刚放电时的电流: 炮弹受到的安培力: 根据牛顿第二定律: 解得加速度 (3)电容器放电前所带的电荷量 开关S接2后,MN开始向右加速运动,速度达到最大值vm时,MN上的感应电动势: 最终电容器所带电荷量 设在此过程中MN的平均电流为 由动量定理,有: 又: 整理的:最终电容器所带电荷量 点评:本题难度较大,尤其是最后一个小题,给学生无从下手的感觉:动量定理的应用是关键。 19.【答案】(1) 【解析】本题考查波动图象、振动图象、波动传播及其相关的知识点。 (1) 【解析】(1)由图a可以看出,改波的波长为 由图b可以看出周期T=2 s,故波速为 由图b可知,当 (2)设质点P、Q平衡位置的x坐标分别为 由图(b)知,在
由④⑤式得,质点Q的平衡位置的x坐标为
点评:波动学的相关考察 20.答案:(1)要使药液上方气体的压强为4×105Pa,打气筒活塞应打18次; (2)当A中有4×105Pa的空气后,打开阀门K可喷射药液,直到不能喷射时,A容器剩余多少体积的药液为1.5L. 解:(1)设打n次气,以容器A中与打入的气体为研究对象, 其状态参量为:p1=1×105Pa,V1=(1.5+0.25n)L,p2=4×105Pa,V2=1.5L, 由玻意耳定律得:p1V1=p2V2, 代入数据解得:n=18次; (2)当内外气压相等时,药液不再喷出,此时:p3=1×105Pa,V3=?, 由玻意耳定律得:p2V2=p3V3, 代入数据解得:V3=6L, 剩余药液的体积:△V=V3-V1=7.5-6=1.5L; 点评:气体定律与现实生活相联系是热点考察方向, 分析清楚气体状态变化过程、求出气体的状态参量、应用玻意耳定律即可正确解题 ▐来源:本文综合来源于高中物理、网络,如有侵权,请及时联系删除! ▐ 标签:高考物理 高中物理 试题专练 |
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