高考物理研讨题Word文件下载.docx
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x轴的下方区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感强度
B2=2.5T,还有一个电场线位于坐标平面的匀强电场,方向如图
所示。
今有一个质量m=1.0X10-5kg,点量Q1=+2.0X10-6C的带
电小球,从y轴上的p点以初速v0=40m/s斜射入第二象限,经
过圆形有界磁场时偏转了600角,恰与x轴上静止于Q点的另
一个质量仍为m的带电小球2相碰,小球2的带电量Q2=-6X10-6C,两球相碰后粘合在一起,问:
(1)在第Ⅱ象限内圆形磁场区的最小半径多大?
(2)欲使碰后小球沿直线运动,x轴下方匀强电场的场强E2的大小应为多少?
5、如图所示为足够长的光滑斜面导轨MM/和NN/,斜面的倾角=300,导轨相距为d,上端M和N用导线相连,并处于垂直斜面向上的均匀磁
场中,磁场的磁感强度的大小随时间t的变化规律为
B1=kt,其中k为常数。
质量为m的金属棒ab垂直导轨放
在M、N附近,从静止开始下滑,通过的路程L时,速度
恰好达到最大,此时磁场的磁感强度的大小为B1。
设金
属棒的电阻为R,导轨和导线的电阻不计,
(1)金属棒达到的最大速度vm.
(2)金属棒从静止
开始下滑L的过程中所产生的热量。
6、用电阻为R,长度为3L的均匀导线,围成一个单匝的
等边三角形闭合线框abc,如图所示,线框平面与纸面平行,
以恒定速度v向右平动进入一个边界为MN的匀强磁场,
磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向里。
线框在运动中当ab边进磁场开始计时:
①画出线框中感应电动势ε随时间t变化的图象。
②在线框进入磁场的全过程中,通过导线截面积的总电量。
7、如图所示,在x轴上方为垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,在x轴下方为方向与y轴方向相反的电场强度为E的匀强电场。
已知沿
x轴方向跟坐标原点O相距为L处,有一垂直于x轴和光屏
MN。
现有一质量为m、带电量为q的负电荷,从坐标原点
沿y轴正方向射入磁场,如果要使电荷垂直打在光屏MN上,
那么电荷从坐标原点射入时的速度应该多大?
电荷从射入磁
场到垂直打在光屏上需要多少时间?
(电荷重力不计)
8、设有一根海底电缆连接A、B两地,电缆每千米的阻值
为1.9欧姆,电流由A地经电缆流向B地,循BA之
间的海水流回A,这段电路的总电阻为2000欧姆。
今电缆P处绝缘损坏,如图所示,测得电路的总电阻
由上述变为900欧姆。
为了确定P点的位置,可在B
处将电缆切断造成断路,再测电路的电阻,就这次测量的阻值为1000欧姆,求AP段电缆的长度是多少?
(已知方程:
x2-1.8x+0.7=0的根有两个:
x1=1.23,x2=0.57)
9、如图所示,一块半导体样品板放在垂直于板面的均匀磁场
中,当有恒定电流垂直于磁场方向通过样品板时,在板的两个
侧面1和2之间会产生一个恒定的电势差U1-U2,若磁感应
强度为B,样品板的厚度为d在,每个载流子带电量的绝对
值为e,试证明:
样品板的单位体积内参加导电的载流子数
为:
n=
10、一带电液滴在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中运动.已知电场强度大小为E,方向竖直向下,磁感应强度大小为B,方向如图所示.若此液滴在垂
直于磁感应强度的平面内,作半径为R的圆周运动(设液滴质量
为m,空气浮力和阻力忽略不计).问:
(1)液滴受哪几个力作用.
(2)液滴的速度大小如何.绕行方向如何.
(3)倘若液滴运行到轨道最低点A时,分裂成两个大小相同
的液滴,其中一个液滴分裂后仍在原平面内作半径为R1=3R的
圆周运动,绕行方向不变,且此圆周最低点也是A,问另一个
液滴将如何运动.
11、
用折射率为
的透明物质,做成内、外半径分别为a、b的空心球,b远大于a内表面上涂上完全吸收光的物质。
问
(1)当一束平行光射向此球时被吸收掉的光束的横截
面积为多大?
(注意:
被吸收掉的光束的横截面积,指的是
原来光束的横截面积。
不考虑透明物质的吸收和外表面的
反射。
)图中所示是经过球心截面图。
(2)如果外半径b趋于a时,第
(1)问中的答案还能成立吗?
为什么?
12.如图所示,球1和球2的质量分别为m1和m2,放置在光滑水平地面上,球1以一定的水平初速v10向右运动,球2则静止。
两球右侧有一竖直弹性墙。
假定两球之间、球与墙之间的所有碰撞均为完全弹性碰撞。
为
使两球能发生、而且只能发生两次碰撞,试问两球的质量之比
m1/m2应满足什么条件?
13.如图所示,长为L、电阻r=0.3欧、质量m=0.1千克的金属棒CD垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上,两导轨间距也是L,
棒与导轨接触良好,导轨电阻不计,导轨左端接有R=0.5欧
的电阻,量程为0——3.0安的电流表串接在一条导轨上,
量程为0——1.0伏的电压表接在电阻R的两端,垂直导轨
平面的匀强磁场向下穿过平面。
现以向右恒定外力F使金
属棒右移。
当金属棒以V=2米/秒的速度在导轨平面上匀速滑动时,观察到电路中的一个电表正好满偏,而另一个电表未满偏。
问:
(1)此满偏的电表是什么表?
说明理由。
(2)拉动金属棒的外力F多大?
(3)此时撤去外力F,金属棒将逐渐慢下来,最终停止在导轨上。
求从撤去外力到金属棒停止运动的过程中通过电阻R的电量。
14.半径为R的玻璃半圆柱体,横截面如图所示,圆心为O。
两条平行单色红光沿截面射向圆柱面,方向与底面垂直。
光线1的入射点A为圆柱的顶点,
光线2的入射点B,∠AOB=600。
已知该玻璃对红光的折射率n=
。
(1)求两条光线经柱面和底面折射后的交点与O的距离d。
(2)若射入的是单色蓝光,则距离d将比上面求得的结果大还是小?
15.目前的航天飞机的飞行轨道都是近地轨道,一般在地球上空
300—700km飞行,绕地球飞行一周的时间为90min左右.这样,
航天飞机里的宇航员在24h内可以见到日落日出的次数应为
A.0.38B.1C.2.7D.16
16.家用电饭煲中电热部分,在电路中串联有一个元件是PTC元件,它是一个热敏电阻器,其电阻率随温度的关系如图所示,由于这种特性,它具有温控功能,使电饭堡自动地处于煮饭和保温状态.对于PTC元件在电饭煲中的作用,以下说法中正确的是[]
A.A.
通电后其功率先增大,后减小B.通电后其功率先减小,后增大
C.当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在Tl不变
D.当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在T1一T2的某一值不变
17.现代家庭电器化程度越来越高,用电安全是——个十分突出的问题.
(1)下表提供了一组部分人的人体电阻平均值数据.
测量项目
完全干燥时
出汗或潮湿时
电阻
电流(加220V)
电流(加220V:
手与手之间
200kn
5kO
手与脚之间
300kO
8kO
手与塑料鞋底之间
800kO
101CO
①从表中可看出干燥时电阻大约是潮湿时电阻的倍.
②在空格中填入,对人体加220伏电压后的电流值.
③若对人的安全电流是25n1A以下,
上述哪几项是十分险的.
(2)洗衣机的外壳是金属的(有许多地方没有油漆),
图1—20表示插头没有接地线,外壳与相线(俗称火线)
接触漏电,手触及外壳.试在图中画出电流经过的
路线(假设此时M为正,N为负).
图1—21表示插头中有接地线,接在洗衣机外壳,此时发生漏电,试在此图中画出电流经过的路线。
(3)电路上有规格为10A的熔丝(俗称保险丝),
如图1--22用电器只的功率是1500W,这时
通过熔丝实际电流是多少?
一个潮湿的人,
手脚触电,为什么熔丝不会断(即熔丝不能救人命).
(4)图l—23是一种触电保安器,变压器A
处用相线和零线双股平行绕制成线圈,
然后接到用电器.月处有一个输出线圈.
一旦线圈中有电流,经放大后便能推动继电器./切断电源.
试说明①为什么多开灯不会使保安器切断电源。
②为什么有人“手一地”触电保安器会切断电源
③该保安器能不能为双手“相线一零线”触电保安?
[综合点]本题首先是物理知识内部电流、电路、电磁感应等各部分的综合.它还涉及人身用电安全的问题,有较重要的现实意义.解答本题在一定程度能考查解答者所学知识联系实际问题的能力.
(1)①40—80倍②干燥时电流分别为1mA,0.7m1A,
28mA,潮湿时电流分别为:
44mA,27..5mA;
22mA,
③潮湿时各种情况均有危险.
(2)电流路径如图l—24所示.
(3)通过熔丝的实际电流是6..8A
人的手脚触电时,通过人体电流是0.0275A
熔丝点电流为6.828A,小于1DA,故熔丝不会断去
(4)⑦变压器A线圈因双股并绕,正向电流与反向电流
产生的磁性相互抵消,多开灯、少开灯都如此.所以线圈
B中无感应电流,保安器的控制开关J不工作,不会自动
切断电源.
⑦当人“手一地”触电时,相线中电流有一部分直接通过人体?
流人大地,不从A线圈中回流,保安器铁芯中有磁通量变化,B线圈有电流输出,保安器开关J工作,自动切断电源.
③“相线一零线”触电时,与多打开几盏电灯情况相似,A线圈中正、反向电流总是相等,不引起磁通量变化,保安器不能自动切断电源,不起保安作用.
18..在天文学上,太阳的半径、体积、质量密度都是常用的物理量,利用小孔成像原理和万有引力定律相结合,可以简洁地估算出太阳的密度.假设地球上某处对太阳的张角为8(如图l—28所示),地球绕太阳公转的周期为了,
太阳的密度为ρ,半径为R,质量为M,该处距太阳
中心的距离为r,由于R与r间存在着三角关系,地
球上该处物体绕太阳公转由万有引力提供向心力,
因此,在θ已知的情况下,可方便地估算出太阳的密度.
19.取一个长L为800cm的圆筒,在其一端封上厚纸,中间扎直径为1nxn的圆孔,另一端封上一张画有同心圆的薄白纸,相邻同心
圆的半径相差0.5nun,当作测量尺度.把小
孔对着太阳,筒壁与光线平行,另一端的薄
白纸上可以看到一个圆光斑,这就是太阳的
实像,光斑的半径为r0=3.7mm。
为了使观察效果明显,可在圆筒的观测端蒙上遮光布,形成暗室.利用小孔成像原理和万有引力定律,估算太阳的密度(G=6.67×
1011N·
m3/kg).
20.1994年,科学家曾在“阿特兰蒂斯”号航天飞机上进行过一项利用金属缆绳发电的试验.在航天飞机正常飞行时,从机上对准地心发射出一根长20km的金属缆绳,缆绳的总阻值为肋800Ω.设航天飞机的飞行高度为300km,速度为7.7×
103m/s,地球半径为6400Km地磁场水平分强度为3.5×
10—5T.根据缀计要求该金属缆绳中能产生3A电流,然而该项试验由于缆绳断裂只取得部分成功.试估算
(1)缆绳能提供的电压
(2)若按设计要求,航天飞机绕地球飞行一周可获得的电能为多大?
21.用电阻为R,长度为3L的均匀导线,围成一个单匝的等边三角形闭合线框abc,如图所示,线框平面与纸面平行,以恒定速度v向右平动进入一个边界为MN的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向里。
22.如图所示,在x轴上方为垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,在x轴下方为方向与y轴方向相反的电场强度为E的匀强电场。
已知沿x轴方向跟坐标原点O相距为L处,有一垂直于x轴和光屏MN。
现有一质量为m、带电量为q的负电荷,从坐标原点沿y轴正方向射入磁场,如果要使电荷垂直打在光屏MN上,那么电荷从坐标原点射入时的速度应该多大?
电荷从射入磁场到垂直打在光屏上需要多少时间?
23.如图所示,在X轴上方有匀强电场,场强大小为E,方向竖直向下。
在X轴下方有匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里。
在X轴有一点P,PO=L。
现有一质量为m,带电量为(+q)的粒子(重力不计),在坐标的第一象限里,从静止开始释放后能通过P点的X、Y坐标应满足什么条件。
24.
(1)用折射率为?
2的透明物质,做成内,外半径分别为a,b的空心球,b远大于a,内表面上涂上取胜完全吸收光的物质.问当一束平行光射向此球时被吸收掉的光束的横截面积为多大?
被吸收掉的光束的横截面积,指的是原来光束的横截面积.不考虑透明物质的吸收和外表面的反射.)图中所示是经过球心截面图.
(2)如果外半径b趋于a时,第
(1)问中的答案学还能成立吗?
25.一带电液滴在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中运动.已知电场强度大小为E,方向竖直向下,磁感应强度大小为B,方向如图所示.若此液滴在垂直于磁感应强度的平面内,作半径为R的圆周运动(设液滴质量为m,空气浮力和阻力忽略不计).问:
(3)倘若液滴运行到轨道最低点A时,分裂成两个大小相同的液滴,其中一个液滴分裂后仍在原平面内作半径为R1=3R的圆周运动,绕行方向不变,且此圆周最低点也是A,问另一个液滴将如何运动.
26、如图所示,A、B、C三物体质量均为m,置于光滑水平台上。
B、C间夹有已完全不能压紧再压素缩的弹簧,两物体用细线
相连,使弹簧不能伸展。
物块A以初速度
V0沿B、C的细绳因受摇动而突然断开,
弹簧伸展,从而使C于A、B分离。
脱离弹簧后C的速度为V0.
(1)求弹簧所铣放的势能ΔE;
(2)若更换B、C间的弹簧,当物块A以初速度V相B运动,物块C在脱离弹簧后的速度为2V0,则弹簧所细放的势能ΔE是多少?
(3)若情况
(2)中的弹簧于情况
(1)的弹簧相同,为使物块C在脱离弹簧后的速度仍为2v0,zeA的初速度V应为多大?
(1995年上海高考卷最后一道题)
27、如图所示,长L=1m的木版静止于光滑水平面上,其左、右两端各有一个小滑块A、B(视为质点),质量分别为m1=2Kg、m2=4kg.滑块与木板间的
动摩擦系数=0。
4。
今使分别以初速度相向动,直到达板之
左端,要求均不掉下来,且初动能之和最小,则之值各为多少?
(设木板只作平动)
28.在光滑的水平面上停放着一辆质量为的小车,质量为的物体与劲度系数为的一轻弹簧固定相连,弹簧的一端与小车左端固定连接,将弹簧
压缩后用细线将拴住,止在小车上的点,如图所示,与
间的动摩擦系数为,点为弹簧的原长位置,将细线烧断
后,开始运动。
(1)当m位于O点左侧还是右侧且
距O点多远时,M的速度最大?
并简要说明速度为最大的理
由.
(2)若M的最大速度为v1,则此时弹簧放的弹性势能为多少?
(3)判断m与M的最终运动状态是静止、匀速运动还是相对往复运动?
29.半径相等的两个小球甲和乙,在光滑水平面上沿同一直线向向运动。
若甲球的
质量M1大于乙球的质量M2,碰撞前两球的动能相等,
则碰后两球的运动状态之一是,甲球的速度为零而
乙球的速度不为零。
试经推证后确定出现这种情况
时M1/M2的取值范围。
30.在光滑的水平面上,有A、B、C、D…….N个大小相同的弹性小球静止地排成一条直线,如图所示,A球质量为2M,B、C、D……..
各球质量都为M,现A球以初速V0沿各球的连心
线冲向B球,假设各球间的碰撞均属完全弹性碰撞
(即无机械能的损失),试求各球间不再发生碰撞时,各球的速率。
31.B球静止于光滑水平面上,质量为M1的A球以速度V1向B球运动,并与B球发生弹性正碰,求B球质量等于多少,才能使碰后B球的1、速度最大?
2、动量最大?
3、动能最大?
32.如图2-3-78所示,两个完全相同的薄壁气缸,其中完全相同的活塞用细线通过光滑的定滑轮相连,气缸质量为M,活塞质量为m,
活塞离底距离均为L,气缸对地面的压力
等于MG/2,此时大气压强为P,活塞受到大
气压力等于4MG,现在将铁沙缓慢地加在左边
气缸的活塞上,求铁沙的质量为何值时,右边
气缸将离开地面,设气缸内气体温度不变,气体质量可忽略。
33.如图2-3-79所示,一端封闭的粗细均匀的细玻璃管弯成L形,置于大气中,大气压强相当于H厘米汞柱产生的压强,细管的总长度为L,竖直部分的长度为
L1,已知LH,在保证不使管内空气泄出的条件下,将水银从竖直管的
管口缓缓注入管中,直到水银面与管口相齐,设气柱温度不变,
试讨论:
1、欲使注入管中的水银质量最大,L1应满足什么条件?
2、若在保持水银面与管口相齐的条件下,使注入管内的水银质量质量
为最大质量的一半,则L1应为多大?
34.如图3-2-8所示用金属细杆连接成一个X-Y坐标,并固定在绝缘水平面上,用相同金属细杆连接成边长A=0.100M的正方形线框ABCD,
线框在水平向右的外力作用下,以速度V=0.235M/S向
右平移,平移过程中与金属坐标始终接触良好,摩擦
不计,空间的匀强磁场的磁感应强度B=1.00。