× × m R B × × F安 v× × 1 × × × × × L × (1)求导体棒所达到的恒定速度v2;
(2)导体棒以恒定速度运动时,单位时间内克服阻力所做的功和电路中消耗的电功率各为多大?
?615. (12分) 如图所示,在竖直平面内有一场强为E?2.5?10N/C的匀强电场,在内、
3存在垂直圆环平面的匀强磁m和R2?1.0m的同心竖直圆环平面内,
3场,磁感强度B?1.0T,一正电粒子进入该区域后恰好做匀速圆周运动,重力加速度
外半径分别为R1?g?10m/s2.
⑴求电场E的方向和正电粒子的荷质比;
⑵求该粒子由圆心O点沿纸面发射,却不能穿越磁场外边界的最大速度;
⑶若以第(2)问中的最大速度从圆心O处沿纸面射出该正电粒子,求粒子再次经过圆心需要多长时间.
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四、选做题(共20分.请考生从给出的3道题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分)
17.[物理——选修3-4](10分)
(1)(4分)如图所示是一列简谐波在t=0时的波形图象,波速为v=10 m/s,此时波恰传到I点,下列说法中正确的是 .(选对一个给2分,选对两个给3分,选对3个给4分.每选错一个扣2分,最低得分为0分)
A.此列波的周期为T=0.4 s
B.质点B、F在振动过程中位移总是相等 C.质点I的起振方向沿y轴负方向
D.当t=5.1 s时,x=10 m的质点处于平衡位置处 E.质点A、C、E、G、I在振动过程中位移总是相同
(2)(6分)如图所示为扇形玻璃砖OPM,其中∠POM=90°,用一细光束(由甲、乙两种色光组成)垂直射到OP面上的A点,且OA=AP,光束进入玻璃砖后经圆面反射,反射光线由
OM面射出,若玻璃砖对甲单色光的折射率为3,对乙单色光的折射率为2,求甲、乙两
种色光从OM面射出后的折射光线间的夹角。
P A O
18.[物理——选修3-5](15分)
(1)(4分)原子物理——填空题:现用下列几种能量的光子照射一个处于基态的氢原子,A:10.25eV、B:12.09eV、C:12.45eV,则能被氢原子吸收的光子是_______ (填序号),氢原子吸收该光子后在向低能级跃迁时最多可能产生____ 种频率的光子。
M
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(2)(6分)如图质量为mB的平板车B上表面水平,开始时静止在光滑水平面`上,在平板车左端静止着一块质量为mA的物体A,一颗质量为m0的子弹以v0的水平初速度射入物体A,射穿A后速度变为v0,已知A、B之间的动摩擦因数不为零,且A与B最终达到相对静止.求: ①子弹射穿物体A的瞬间物体A的速度vA;
②平板车B和物体A的最终速度v共.(设车身足够长)
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参考答案与解析
1.D 解析:“杜鹃仙子”先做自由落体运动,后做加速度减小的变速运动,最后做匀速运动,选项A错误;当“杜鹃仙子”匀速运动时,有kv1?Mg,解得k?Mg,选项B错误;打v1开伞瞬间,kv0?Mg?Ma,解得a?v0?v1g,选项C错误;设每根绳拉力为T,以“杜v1Mgv0,选项D正确。
Nv1cos?鹃仙子”为研究对象有:NTcos??Mg?Ma,解得T?2.A 解析:设绳子与水平方向的夹角为θ,在竖直方向上由平衡条件有G?2Fsin?,所以 F=
G,因坐着比躺着竖直方向的夹角小一些,所以拉力也大,故选项A正确.选项B错,两2sin?种吊床对该人的作用力大小为人的重力,所以选项CD错。本题的答案选A。
3.D 解析:ab直线为零等势线,点电荷沿ab直线移动,电场力不做功,因而电势能不变,选项A、B错误。ab中点场强为零,故点电荷在沿ab匀速运动时,电场力先减小再增大,施加的外力也先减小再增大,选项C错误,选项D正确。
4.B 解析:作出两根导线在M、N两处产生的磁感应强度,并根据平行四边形定则求出合磁场MN两处磁感应强度相同,大小为B=2B0cosθ,选项A、C错误,选项B正确;两导线在线段MN上各点磁场方向均水平向右且不为零,选项D错误.
5.D解析:由楞次定律知,感应电流的“效果”总是阻碍引起感应电流的“原因”。由于齿靠近线圈时被磁化,使磁场增强,感应电流的磁场总要阻碍原磁场增强,由安培定则可知M中感应电流的方向为自左向右;齿离开线圈时磁场减弱,由楞次定律知,M中感应电流方向为自右向左。本题的答案为D。
6.BD解析:2s末甲的位移为10×2m=20m,乙的位移为10×2m/2=10m,所以2s末乙没有追上甲,故A错误,在前2s内甲的速度大于乙的速度,甲比乙运动快;在后2s内乙的速度大于甲的速度,乙比甲运动快.选项B正确;速度图象的斜率表示加速度,则A的加速度为零,B的加速度为5m/s.选项C错误;由图可知4s末,甲和乙的位移相等,又是从由同一地点沿同一方向做直线运动,说明乙追上了甲,选项D正确.
7.AB解析: 飞船在半径为R1的圆轨道加速,速度增大,万有引力不足以提供此时做圆周运动所需要的向心力,必然做离心运动,飞向更高的圆轨道R2,所以R1?R2,A错误;根据
2
GM4?2r3周期公式T?可知T1?T2,根据v?,可知v1?v2,且最大的环绕速度为
RGM7.9km/s,B正确,C、D错误.
2202E8.AD 解析:电动势的有效值为E= V=220 V,所以电流的有效值I==2.2 A,
R+r2
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所以灯泡两端的电压为U=IR=2.2×90 V=198 V,选项A正确;交流电的频率为f==50
THz,每个周期内电流方向改变2次,故每秒钟内电流方向改变100次,选项B错;灯泡实际消耗的功率为P灯=IR=2.2×90W=435.6W,故选项C错;发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为Q=Irt=2.2×10×1 J=48.4J,选项D对。本题的答案选AD. 9.AD解析:接通开关后热敏电阻的温度升高,电阻减小,总电阻减小,I总=2
22
2
U得I总增大,R总
电流表示数变大,选项A正确、B错误。R1中电流I1不变,R2支路的电流I2增大,UR2增大,又U=UR2+U热,则U热减小。本题答案为AD。
10.CD 解析:陨石坠入地球大气层成为流星,是陨石和空气摩擦生热的过程,是机械能转化为内能的过程.选项A错误;陨石下落时,重力势能转化为动能和内能.选项B错误;陨石坠入地球大气层成为流星,是陨石和空气摩擦生热的过程,是机械能转化为内能的过程.选项C正确.陨石落地时,对地面有一个向下的力,地面发生了位移,陨石对地面做了功.选项D正确.
11.(1) 等于 (2) D
解析:(1)小车不连接橡皮筋,在木板上恰能匀速下滑,说明小车所受的合外力就是橡皮筋的弹力,因而合外力对小车所做的功等于橡皮筋弹力所做的功.(2) 实验中没有必要测出橡皮筋做功的具体数值,只要测出后来各次橡皮筋做的功是第一次的多少倍即可,选项A错误;为了使以后各次实验中橡皮筋做的功是第一次实验时的整数倍,必须使每次实验中橡皮筋拉伸的长度保持一致,选项B错误;为减小误差,实验中应使木板倾斜以平衡摩擦力,选项C错误;实验中应先接通电源,然后再放开小车,选项D正确. 12.(1)0.6 A 3 V R1 (2)如解析图所示 (3)1.50 0.50
解析:由欧姆定律可知,电流表应选用0.6 A的量程,电压表应选用3 V的量程,滑动变阻器选择R1,连接实物电路如图.
在U-I图中作出U-I图如图所示,由图可知电池的电动势E=1.50 V,电阻R=0.50 Ω. 13.解析:(1)物块的加速度am??g?2m/s
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