（高中物理）物理精練（11）

1、物理精練111 (10分)一個(gè)有一定厚度的圓盤(pán)，可以繞通過(guò)中心垂直于盤(pán)面的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤(pán)加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，角速度的增加量與對(duì)應(yīng)時(shí)間t的比值定義為角加速度即我們用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、米尺、游標(biāo)卡尺、紙帶、復(fù)寫(xiě)紙來(lái)完成下述實(shí)驗(yàn)：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電的頻率為50hz，a、b、c、d為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出甲020678cm主尺乙abcde(單位：cm)f丙第10題圖如圖甲所示，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌面上，將紙帶的一端穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，然后固定在圓盤(pán)的側(cè)面，當(dāng)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，紙帶可以卷在圓盤(pán)側(cè)面上；接通電源，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開(kāi)始打點(diǎn)，啟動(dòng)控制裝置使圓盤(pán)勻加速轉(zhuǎn)動(dòng)；經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，停止轉(zhuǎn)動(dòng)和打點(diǎn)，取下紙帶

2、，進(jìn)行測(cè)量1用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)得圓盤(pán)的直徑如圖乙所示，圓盤(pán)的直徑為cm；2由圖丙可知，打下計(jì)數(shù)點(diǎn)d時(shí)，圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為rad/s；3紙帶運(yùn)動(dòng)的加速度大小為m/s2，圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角加速度大小為rad/s2；4如果實(shí)驗(yàn)時(shí)交流電的頻率實(shí)際為49 hz，那么測(cè)出的角加速度值將選填“偏大、“偏小或“不變2(10分)發(fā)光二極管在生產(chǎn)和生活中得到了廣泛應(yīng)用圖甲是一種發(fā)光二極管的實(shí)物圖，正常使用時(shí)，帶“號(hào)的一端接高電勢(shì)，帶“號(hào)的一端接低電勢(shì)某同學(xué)想描繪它的伏安特性曲線，實(shí)驗(yàn)測(cè)得它兩端電壓u和通過(guò)它電流i的數(shù)據(jù)如下表所示：u/v0i/ma01實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下：a電壓表(量程0-3v，內(nèi)阻約10k)b電壓

3、表(量程0-15v，內(nèi)阻約25 k)c電流表(量程0-50ma，內(nèi)阻約50)d電流表(量程0，內(nèi)阻約1)e滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0-10，允許最大電流3a)f電源(電動(dòng)勢(shì)6v，內(nèi)阻不計(jì))g開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線該同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)，電壓表選用的是，電流表選用的是填選項(xiàng)字母2請(qǐng)?jiān)趫D乙中以筆劃線代替導(dǎo)線，按實(shí)驗(yàn)要求將實(shí)物圖中的連線補(bǔ)充完整圖甲圖乙o40302010u/vi/ma圖丙 第11題圖3根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖丙所示的坐標(biāo)紙中畫(huà)出該發(fā)光二極管的i-u圖線4假設(shè)此發(fā)光二極管的最正確工作電流為10ma，現(xiàn)將此發(fā)光二極管與電動(dòng)勢(shì)為3v、內(nèi)阻不計(jì)的電池組相連，還需串聯(lián)一個(gè)阻值r=的電阻，才能使它工作在最正確狀態(tài) (結(jié)果保存

4、三位有效數(shù)字) 3a(選修模塊3-3)(12分)(1)以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是oabcdvt第12a題圖a 擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)的劇烈程度都與溫度有關(guān)，所以擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)也叫做熱運(yùn)動(dòng)b 一定質(zhì)量的理想氣體，溫度升高，壓強(qiáng)一定增加c葉面上的露珠成球形是由于液體外表張力的作用d物質(zhì)是晶體還是非晶體是絕對(duì)的(2)封閉在氣缸內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)a變到狀態(tài)d，其體積v與熱力學(xué)溫度t的關(guān)系如下列圖，該氣體的摩爾質(zhì)量為m，狀態(tài)a的體積為v0，溫度為t0，o、a、d三點(diǎn)在同一直線上，阿伏伽德羅常數(shù)為na在上述過(guò)程中，氣體對(duì)外做功為5j，內(nèi)能增加9j，那么氣體選填“吸收或“放出熱量j.在狀態(tài)d，該氣體的密

5、度為，體積為2v0，那么狀態(tài)d的溫度為多少?該氣體的分子數(shù)為多少?4b(選修模塊3-5)(12分)(1)以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是_.a湯姆孫通過(guò)對(duì)陰極射線的研究發(fā)現(xiàn)了電子，從而揭示了原子核是有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的b在單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，假設(shè)只讓一個(gè)光子通過(guò)單縫，那么該光子不可能落在暗條紋處c黑體輻射的強(qiáng)度與波長(zhǎng)的關(guān)系是：隨著溫度的升高，各種波長(zhǎng)的輻射都增加，輻射強(qiáng)度極大值的光向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)d用質(zhì)子流工作的顯微鏡比用相同速度的電子流工作的顯微鏡分辨率低(2)裂變生成鋇和氪，、和中子的質(zhì)量分別是mu、mba、mkr、mn，那么此鈾裂變反響的方程為；該反響中一個(gè)裂變時(shí)放出的能量為光速為c(3)在某次冰壺比賽中

6、，運(yùn)發(fā)動(dòng)將一冰壺甲以4m/s的速度推出，與正前方另一靜止的相同質(zhì)量的冰壺乙發(fā)生對(duì)心正碰，碰撞后冰壺乙以3m/s的速度向前滑行，方向與冰壺甲運(yùn)動(dòng)方向相同，求碰后瞬間冰壺甲的速度5(14 分)單板滑雪u型池如下列圖，由兩個(gè)完全相同的1/4圓弧滑道ab、cd和水平滑道bc構(gòu)成，圓弧滑道的半徑r=4m，b、c分別為圓弧滑道的最低點(diǎn)，b、c間的距離s=，假設(shè)某次比賽中運(yùn)發(fā)動(dòng)經(jīng)過(guò)水平滑道b點(diǎn)時(shí)水平向右的速度v0=16m/s，運(yùn)發(fā)動(dòng)從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)所用的時(shí)間t，從d點(diǎn)躍起時(shí)的速度vd=8 m/s設(shè)運(yùn)發(fā)動(dòng)連同滑板的質(zhì)量m=50kg，忽略空氣阻力的影響，圓弧上a、d兩點(diǎn)的切線沿豎直方向，重力加速度g取10m/s

7、2求： (1) 運(yùn)發(fā)動(dòng)在b點(diǎn)對(duì)圓弧軌道的壓力2運(yùn)發(fā)動(dòng)從d點(diǎn)躍起后在空中完成運(yùn)動(dòng)的時(shí)間3運(yùn)發(fā)動(dòng)從c點(diǎn)到d點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中克服摩擦阻力所做的功dcv0abr第13題圖6(15 分)如圖a所示，垂直于紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，mn是磁場(chǎng)的上邊界，磁場(chǎng)寬度足夠大，磁感應(yīng)強(qiáng)度b0=1×10-4t現(xiàn)有一比荷為=2×1011c/kg的正離子以某一速度從p點(diǎn)水平向右射入磁場(chǎng)，p點(diǎn)到邊界mn的垂直距離d=20cm，不計(jì)離子的重力，試求：1假設(shè)離子以速度v1=3×106m/s水平射入磁場(chǎng)，求該離子從mn邊界射出時(shí)的位置到p點(diǎn)的水平距離s；2假設(shè)要使離子不從mn邊界射出磁場(chǎng)，求離子從p點(diǎn)水

8、平射入的最大速度vm；3假設(shè)離子射入的速度滿足第2問(wèn)的條件，離子從p點(diǎn)射入時(shí)，再在該磁場(chǎng)區(qū)域加一個(gè)如圖b所示的變化磁場(chǎng)正方向與b0方向相同，不考慮磁場(chǎng)變化所產(chǎn)生的電場(chǎng)，求該離子從p點(diǎn)射入到第一次回到p點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間t圖bob/(10-4t)5123456第14題圖圖avmnpb015(16 分)如下列圖，兩根間距為l的金屬導(dǎo)軌mn和pq，電阻不計(jì)，左端彎曲局部光滑，水平局部導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為，水平導(dǎo)軌左端有寬度為d、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，右端有另一磁場(chǎng)，其寬度也為d，但方向豎直向下，兩磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度大小均為b0，相隔的距離也為d.有兩根質(zhì)量為m、電阻均為r的金屬棒a和b與導(dǎo)軌垂直

9、放置，b棒置于磁場(chǎng)中點(diǎn)c、d處現(xiàn)將a棒從彎曲導(dǎo)軌上某一高處由靜止釋放并沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)下去1當(dāng)a棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，假設(shè)要使b棒在導(dǎo)軌上保持靜止，那么a棒剛釋放時(shí)的高度應(yīng)小于某一值h0，求h0的大??；2假設(shè)將a棒從彎曲導(dǎo)軌上高度為hh<h0處由靜止釋放，a棒恰好能運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)的左邊界處停止，求a棒克服安培力所做的功；3假設(shè)將a棒仍從彎曲導(dǎo)軌上高度為hh<h0處由靜止釋放，為使a棒通過(guò)磁場(chǎng)時(shí)恰好無(wú)感應(yīng)電流，可讓磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間而變化，將a棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)刻記為t0，此時(shí)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為b0，試求出在a棒通過(guò)磁場(chǎng)的這段時(shí)間里，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的關(guān)系式第15題圖參考答案1 (10

10、分，每空2分)10cm；212.97 rad/s；39-m/s2，19. rad/s2；4偏小2(10分)(1) a (2分) c(2分)(2)如左以下列圖所示 (2分) 3如右以下列圖所示(2分) 4110在100120之間均算對(duì)(2分)o40302010u/vi/ma3 a(1) c(4分)(2) 吸收(2分)14(2分)解：由題意可知，a、d兩狀態(tài)的壓強(qiáng)相等，那么(1分)，解得td=2t0 (1分)氣體的摩爾數(shù)n=(1分)分子個(gè)數(shù)為n=nna(1分)4 b(1) c(4分) (2) (2分)(mumbamkr2mn)c2(2分) (3) 解：以甲初速度的方向?yàn)檎较?，那么m甲v1=m乙v

11、乙+m甲v2(2分)解得： v2=1m/s(1分)方向與甲的初速度方向相同(1分)5 (14 分) 解析：1由n-mg=知， (2分)n=3700n (1分 )由牛頓第三定律知，壓力為3700n (分)2運(yùn)發(fā)動(dòng)從d點(diǎn)躍起后在空中做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)發(fā)動(dòng)上升的時(shí)間為t1， vd=gt1(2分)運(yùn)發(fā)動(dòng)在空中完成動(dòng)作的時(shí)間 =1.6s (1分)(3運(yùn)發(fā)動(dòng)從b點(diǎn)到c點(diǎn)，做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程的平均速度(2分)解得運(yùn)發(fā)動(dòng)到達(dá)c點(diǎn)時(shí)的速度 =14m/s (1分)運(yùn)發(fā)動(dòng)從c點(diǎn)到d點(diǎn)的過(guò)程中，克服摩擦力和重力做功，根據(jù)動(dòng)能定理(2分)代入數(shù)值解得 wf=1300j (2分)6 (15分) 解析：1離子在磁

12、場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，由洛倫茲力提供向心力可得：如解1解1vmnpb0r1r1b0qv1=(2分) r1=(1分)s2=r12-d-r12(1分)代入數(shù)據(jù)解得：s=m(1分)2離子剛好不從邊界射出時(shí)的最大半徑為r2=如解1中相切圓(1分)b0qvm=(2分)代入數(shù)據(jù)解得：r2=2×106m/s(1分)3離子在原磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期s(1分)離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)第一次遇到外加磁場(chǎng)前的過(guò)程中軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角(1分)施加附加磁場(chǎng)后，離子在磁場(chǎng)中做的圓周運(yùn)動(dòng)半徑將變小，周期t2為s(1分)即離子剛好能運(yùn)動(dòng)一個(gè)完整的圓周，接下來(lái)在b0磁場(chǎng)中繼續(xù)偏轉(zhuǎn)對(duì)照外加磁場(chǎng)的規(guī)律可知，每隔s離子在周期性外加磁場(chǎng)時(shí)，離子可做5次完整的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如解2最后還經(jīng)過(guò)p點(diǎn)離子從p點(diǎn)射入磁場(chǎng)到第一次回到p點(diǎn)的總時(shí)間t為解2vmnpb0t=t1+5t2 (2分)解得t =s(1分)6(16分) 解析：(1)因?yàn)閍棒進(jìn)入磁場(chǎng)后做減速運(yùn)動(dòng)，所以只要?jiǎng)傔M(jìn)入時(shí)b棒不動(dòng)，b就可以靜止不動(dòng)對(duì)a棒：由機(jī)械能守恒：mgh0mv (2分)對(duì)回路：b0lv0，i (2分)對(duì)b棒：b0ilmg (1分)聯(lián)立解得：h0 (1分)2由全過(guò)程能量守恒與轉(zhuǎn)化規(guī)律：mghmg2dw克a (