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1、word文档可编辑】上海市杨浦区新高考物理100解答题专项训练精选高考物理解答题100题含答案有解析1.如图所示，一足够长木板在水平粗糙面上向右运动。某时刻速度为V0=2m/s,此时一质量与木板相等的小滑块(可视为质点)以vi=4m/s的速度从右侧滑上木板，经 过 1s两者速度恰好相同，速度大小为V 2=lm/s,方向向左。重力加速度g=10m/s2,试求：二，q(1)木板与滑块间的动摩擦因数闪(2)木板与地面间的动摩擦因数P2(3)从滑块滑上木板，到最终两者静止的过程中，滑块相对木板的位移大小。2.如图所示，间距为L、光滑的足够长的金属导轨(金属导轨的电阻不计)所在斜面倾角为a,两根同材料、
2、长度均为L、横截面均为圆形的金属棒CD,PQ放在斜面导轨上，已知CD棒的质量为m、电阻为R,PQ棒的圆截面的半径是CD棒圆截面的2 倍.磁感应强度为B 的匀强磁场垂直于导轨所在平面向上，两根劲度系数均为k、相同的弹簧一端固定在导轨的下端，另一端连着金属棒C D.开始时金属棒CD静止,现用一恒力平行于导轨所在平面向上拉金属棒P Q,使金属棒PQ 由静止开始运动，当金属棒PQ达到稳定时，弹簧的形变量与开始时相同.已知金属棒PQ开始运动到稳定的过程中通过CD棒的电荷量为q,此过程可以认为CD棒缓慢地移动，已知题设物理量符合幽=sin a 的关系式，求此过程中(要求结果均用mg、k、ct来表示)：(1
3、)CD棒移动的距离；(2)PQ棒移动的距离；(3)恒力所做的功.3.如图甲所示，倾角为。的粗糙斜面固定在水平面上，r=0 时刻一质量为m 的物体在恒定的拉力F 作用下从斜面底端向上滑动，6 时刻撤去拉力F,物体继续滑动一段时间后速度减为零，此过程物体的速度一时间图像如图乙所示。已知m、。、乙、t2,片及重力加速度g,求:(1)物体与斜面间的动摩擦因数(2)拉力F 的大小。0甲乙4.如图所示，两气缸AB粗细均匀，等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通；A 的直径为B的 2 倍，A 上端封闭，B 上端与大气连通；两气缸除A 顶部导热外，其余部分均绝热.两气缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、
4、b,活塞下方充有氮气，活塞a 上方充有氧气；当大气压为P o,外界和气缸内气体温度均为7 c 且平衡时，活塞a 离气缸顶的距离是气缸高度的二，活塞b 在气缸的正中央.现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b 恰好升至顶部时，求氮气的温度；继续缓慢加热，使活塞a 上升，当活塞a 上升的距离是气缸高度的！时，求氧气的压强.5.如图所示，水平地面上某竖直平面内有一固定的内壁光滑的直角三角形管道A B C,直角边A B竖直向下，直角边BC水平朝右，C 端开口。取 3 个小球，t=0时刻三个球1,2 静止释放，3 斜向抛出。1 号球在拐角处可使速度大小不变方向变为向右。三者在C 端相遇但不碰撞，继续运动到达地
5、面。三个小球从释放到落到地面所经历的时间分别为Ti,T2,T3 o已知直角边BC距地面的高度和AB边长相同。求：三角形C 处的角度。为多少；6.如图甲所示，Si、S2为两波源，产生的连续机械波可沿两波源的连线传播，传播速度v=100m/s,M 为两波源连线上的质点，M 离 Si较近。()时刻两波源同时开始振动，得到质点M 的振动图象如图乙所示，求：两波源Si、S2间的距离；(2)在图中画出t=6s时两波源Si、S2间的波形图，并简要说明作图理由。ycm“s r S i&甲 乙7.如图所示，质量为m=lk g 的物块放在倾角为6=37。的斜面底端A 点，在沿斜面向上、大小为20N的恒力6 的作用
6、下，从静止开始沿斜面向上运动，运动到B 点时撤去拉力F”当物块运动到C 点时速度恰为零，物块向上加速的时间与减速的时间均为2s。物块运动到C 点后，再对物块施加一平行于斜面的拉力 F 2,使物块从C 点运动到A 点的时间与从A 点运动到C 点的时间相等。已知斜面足够长，重力加速度g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8,求：(1)物块与斜面间的动摩擦因数；(2)拉力F2的大小和方向。8.如图所示，质量为m、电荷量为q 的带电粒子，以初速度v 沿垂直磁场方向射入磁感应强度为B 的匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动，不计带电粒子所受重力：(1)求粒子做匀速圆周运动的半径R 和周期T；
7、(2)为使该粒子做匀速直线运动，还需要同时存在一个与磁场方向垂直的匀强电场，求电场强度E 的大小。XXXXXXXXXXXX9.我国不少省市ETC联网已经启动运行，ETC是电子不停车收费系统的简称，汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示。假设汽车以vi=12m/s朝收费站沿直线行驶，如果过ETC通道，需要在距收费站中心线前d=10m 处正好匀减速至V 2=4m/s,匀速通过中心线后，再匀加速至vi正常行驶；如果过人工收费通道，需要恰好在中心线处匀减速至零，经 过 t=20s缴费成功后，再启动汽车匀加速至vi正常行驶，设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为1 m/s2。求：收费站中心线
8、行驶方向(=匀速行驶区ETC通道行驶方向=人工收费通道(1)汽车过ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小？(2)汽车通过人工收费通道，应在离收费站中心线多远处开始减速？(3)汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间是多少？1 0.如图所示，开口向上、竖直放置的内壁光滑气缸的侧壁是绝热的，底部导热，内有两个质量均为m的密闭活塞，活 塞A导热，活 塞B绝热，将缸内理想气体分成I、n 两部分.初状态整个装置静止不动处于平衡状态，I、II两部分气体的长度均为10,温度为To.设外界大气压强为P0保持不变，活塞横截面积为S,且 2m g=p0S,环境温度保持不变.在活塞A 上逐渐添
9、加铁砂，当铁砂质量等于2m 时，两活塞在某位置重新处于平衡状态，求活塞B 下降的高度；现只对II气体缓慢加热，使活塞A 回到初始位置，求此时II气体的温度.11.PQ为一接收屏，一半径为R=04m半球形透明物的直径M N恰好与接收屏垂直，如图所示，一细光束由透明物的右侧平行于接收屏射向透明物的球心。现让细光束以球心为圆心顺时针转过30。时，经观测接收屏上出现两个亮点，且两亮点之间的距离用L 表示；细光束转过的角度为45。时，接收屏上刚好出现一个亮点。求：(1)该透明物的折射率为多大？(2)由以上叙述求L 应为多长？12.如图，半径为a 的内圆A 是电子发射器，其金属圆周表圆各处可沿纸面内的任意
10、方向发射速率为v的电子；外圆C 为与A 同心的金属网，半 径 为 百 a.不考虑静电感应及电子的重力和电子间的相互作用,已知电子质量为m,电量为e.为使从C 射出的电子速率达到3v,C、A 间应加多大的电压U；(2)C、A 间不加电压，而加垂直于纸面向里的匀强磁场.若沿A 径向射出的电子恰好不从C 射出，求该电子第一次回到A 时，在磁场中运动的时间t；为使所有电子都不从C 射出，所加磁场磁感应强度B 应多大.13.如图所示，光滑水平地面上有一上表面粗糙且水平、质量为mc=l k g 的小车C。小车C 与一固定在地面上的光滑圆弧底端等高且平滑相接。将质量为%=2k g的滑块B 置于小车。的最左端
11、。现有一质量为=3kg的滑块A 从距离小车的水平面高度为h=1.25m处的光滑轨道由静止下滑。滑块A 与 B 碰撞后立即粘在一起运动，最终没有滑落小车。整个过程中滑块A 和 3 都可以视为质点。滑块A 和 8 与小车 C 之间的动摩擦因数均为4 =0.2,取 g=10m/s2,求：滑块A 和 8 粘在一起后和小车。相对运动过程中各自加速度的大小？若从4 B 碰撞时开始计时，则 0 3 s时间内，滑 块 与 小 车 C 因摩擦产生的热量。为多少？14.近几年家用煤气管道爆炸的事件频繁发生，某中学实验小组的同学进行了如下的探究：该实验小组的同学取一密闭的容积为10L的钢化容器，该容器的导热性能良好
12、，开始该容器与外界大气相通，已知外界大气压强为la tm,然后将压强恒为5atm的氢气缓慢地充入容器，当容器内混合气的压强达到L5atm时会自动发生爆炸。假设整个过程中容器的体积不变。求：(1)有多少升压强为5atm的氢气充入容器时容器将自动爆炸？(2)假设爆炸时钢化容器内的气体不会向外泄露，经测量可知容器内气体的温度由27突然上升到2727瞬间的压强应为多大？15.如图所示，质量为1kg的长木板A 放在光滑的水平面上，质量为0.5kg的物块B 放在长木板上表面的右端，现对长木板施加大小为6 N 的水平恒力F,使长木板A 和物块B 一起由静止开始向左做加速运动,物块B 相对于长木板A 恰好不滑
13、动，重力加速度为g=10 m/s2,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：(1)物 块 B 与长木板A 间的动摩擦因数；(2)若 F 作用2s时，立即将F 水平反向，大小增大为原来的2 倍，结果当物块B 的速度为零时，刚好从木板的左端滑离，求长木板的长度。16.如图所示，喷雾器内有13L药液，上部封闭有latm 的空气2 L.关闭喷雾阀门，用打气筒活塞每次可以打进latm、200cm3的空气，(设外界环境温度一定，忽略打气和喷药过程温度的变化，空气可看作理想)求：要使喷雾器内气体压强增大到2.4atm,打气筒应打气的次数n；若压强达到2.4atm时停止打气，并开始向外喷药，那么当喷雾器内药液上方
14、空气的压强降为latm 时，桶内剩下的药液的体积。加水口空气 打：筒二 药液二日活塞也 三 叁 再 向 阀17.如图，在水平固定放置的汽缸内，用不漏气的轻质活塞封闭有一定量的理想气体，开有小孔的薄隔板将气体分为A、B 两部分.活塞的横截面积为S,与汽缸壁之间无摩擦.初始时A、B 两部分体积相同，温度为T,大气压强为pi.(2)将气体温度加热至2 T,然后在活塞上施加一向左的水平恒力F=5 p ,推动活塞，直至最终达到平衡,推动活塞过程中温度始终维持2T不变，求最终气体压强pl18.形轻杆两边互相垂直、长度均为1,可绕过O 点的水平轴在竖直平面内自由转动，两端各固定2一个金属小球A、B,其中A
15、球质量为m,带负电，电量为q,B 球的质量为m,B 球开始不带电，整个装置处于竖直向下的匀强电场中，电场强度。现将“L”形杆从OB位于水平位置由静止释放：(1)当“L”形杆转动的角速度达到最大时，OB杆转过的角度为多少？(2)若使小球B 也带上负电，仍将“L”形杆从OB位于水平位置由静止释放，OB杆顺时针转过的最大角度为 90。，则小球B 带的电量为多少？转动过程系统电势能的最大增加值为多少？Ot.B19.(6 分)为研究工厂中天车的工作原理，某研究小组设计了如下模型：如图所示，质量m c=3kg的小车静止在光滑水平轨道的左端，可视为质点的A、B 两个弹性摆球质量nu=mB=l k g,摆线长
16、L=0.8m,分别挂在轨道的左端和小车上.静止时两摆线均在竖直位置，此时两摆球接触而不互相挤压，且球心处于同一水平线上.在同一竖直面内将A 球拉起到摆线水平伸直后，由静止释放，在最低点处与B 球相碰，重力加速度大小g 取 lO m/sl求：A R(1)A 球摆到最低点与B 球碰前的速度大小vo；(1)相碰后B 球能上升的最大高度hm；(3)B 球第一次摆回到最低点时对绳子拉力的大小.20.(6 分)如图所示，匀强磁场中有一矩形闭合金属线框a b ed,线框平面与磁场垂直.已知磁场的磁感应强度为B o,线框匝数为n、面积为S、总电阻为R。现将线框绕cd边转动，经过At时间转过90。求线框在上述过
17、程中(1)感应电动势平均值E；(2)感应电流平均值I；通过导线横截面的电荷量qX XqX X X Xb X XX XX a xc又一又乂 乂 乂 X XDCX XX XdX X X XX X X X21.(6 分)：Li(锂核)是不稳定的，它会分裂成一个a 粒子和一个质子，同时释放一个丫光子(1)写出核反应方程；(2)一个静止的：L i分裂时释放出质子的动量大小为Pi,a 粒子的动量大小为P2,丫光子与a 粒子运动方向相同，普朗克常量为h。求 y 光子的波长晨22.(8 分)如图所示，半径R=L 0m 的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B 和圆心O 的连线与水平方向间的夹角0=37
18、。，另一端点C 为轨道的最低点.C 点右侧的光滑水平面上紧挨C 点静止放置一木板，木板质量M=1 k g,上表面与C 点等高.质量为m=l k g的物块(可视为质点)从空中A 点以vo=l.lm/s的速度水平抛出，恰好从轨道的B 端沿切线方向进入轨道.取g=1 0 m/s l求：(1)物块经过B 点时的速度VB.(1)物块经过C 点时对木板的压力大小.(3)若木板足够长，物块在木板上相对滑动过程中产生的热量Q.23.(8 分)如图所示为水平放置玻璃砖横截面，上表面为半径为R 的半圆，AOB为其直径，ABCD为正方形。M 点为CD 中点。一束单色光从底面上距C 点兮处的N 点垂直于底边入射，恰好
19、在上表面发生全反射。求：(1)玻璃砖的折射率；(2)现使光束从M 点入射，且改变入射光的方向，使光线射入玻璃砖后恰好不从上表面射出，则入射角为多少度。24.(10分)如图所示，上端开口的竖直汽缸由大、小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞，两活塞用一根长度为L 的刚性轻质细杆连接，两活塞间充有氧气，小活塞下方充有氮气，大、小活塞的质量分别为2m、m,横截面积分别为2S、S,氮气和汽缸外大气的压强均为p o,大活塞与大圆筒底部相距工。2现通过电阻丝缓慢加热氮气，使小活塞缓慢上升至上表面与大圆筒底部平齐位置。已知大活塞导热性能良好，汽缸及小活塞绝热，两活塞与汽缸壁之间的摩擦不计，重力加速度为g。
20、求：初始状态下氧气的压强；小活塞与大圆筒底部平齐时，氧气的压强。25.(10分)某透明介质的截面图如图所示，直角三角形的直角边BC与半圆形直径重合，NACB=30。,半圆形的半径为R,一束光线从E 点射入介质，其延长线过半圆形的圆心O,且 E、O 两点距离为R,已知光在真空的传播速度为C,介 质 折 射 率 为 求:(1)光线在E 点的折射角并画出光路图；光线进入介质到射到圆弧的距离和时间。A R *c26.(12分)如图所示的xOy平面直角坐标系内，在 xW百 a 的区域内，存在着垂直于xOy平面向外、磁感应强度为B 的匀强磁场，位于坐标原点O 的粒子源在xOy平面内沿各个方向发射速率相同的
21、同种带正电的粒子.已知沿y 轴正方向发射的粒子经时间S恰好从磁场的右边界P(6 a,a)射出磁场.不计粒子的重力与相互作用力，求：(1)粒子的比荷；(2)磁场右边界有粒子射出区域的长度。27.(12分)如图所示，一圆柱形绝热气缸开口向上竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m、横截面积为s,与容器底部相距h。现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q 时停止加热，活塞上升了 2h并稳定，此时气体的热力学温度为T i.已知大气压强为P o,重力加速度为g,活塞与气缸间无摩擦且不漏气。求：加热过程中气体的内能增加量；停止对气体加热后，在活塞上缓缓。添加砂粒，当添加砂粒的质量为
22、mo时，活塞恰好下降了 h。求此时气体的温度。2 8.半 径 R=0.5()m的光滑圆环固定在竖直平面内，轻质弹簧的一端固定在环的最高点A 处，另一端系一个质量m=0.20 kg的小球，小球套在圆环上，已知弹簧的原长为Lo=0.50 m,劲度系数k=4.8 N/m,将小球从如图所示的位置由静止开始释放，小球将沿圆环滑动并通过最低点C,在 C 点时弹簧的弹性势能EPC=0.6 J,g 取 lOm/s2.求：(1)小球经过C 点时的速度Vc的大小;(2)小球经过C 点时对环的作用力的大小和方向.2 9.如图甲所示，水平台面AB与水平地面间的高度差/?=0.45m,一质量加2=0.1kg的小钢球静止
23、在台面右角B 处。一小钢块在水平向右的推力F 作用下从A 点由静止开始做向右直线运动，力 F 的大小随时间变化的规律如图乙所示，当r=1.5s时立即撤去力F,此时钢块恰好与钢球发生弹性正碰，碰后钢块和钢球水平飞离台面，分别落到地面上的C 点和D 点。已知B、D 两点间的水平距离是B、C 两点间的水平距4离的3 倍，钢块与台面间的动摩擦因数=百，取 g=10m/s2。求：钢块的质量mi；(2)B、C 两点间的水平距离xi。3 0.如图，两根相距l=0.4m的平行金属导轨OC、0(，水平放置。两根导轨右端O、O,连接着与水平面垂直的光滑平行导轨OD、O，D，两根与导轨垂直的金属杆M、N被放置在导轨
24、上，并且始终与导轨保持保持良好电接触。M、N 的质量均为m=0.2kg,电阻均为R=0.4C,N杆与水平导轨间的动摩擦因数为-0.1。整个空间存在水平向左的匀强磁场，磁感应强度为B=0.5T。现 给 N 杆一水平向左的初速度vo=3m/s,同时给M 杆一竖直方向的拉力F,使 M 杆由静止开始向下做加速度为aM=2m/s2的匀加速运动。导轨电阻不计，(g 取 lOm/s?)。求：(l)t=ls时，N 杆上通过的电流强度大小；(2)求 M 杆下滑过程中，外力F 与时间t 的函数关系；(规定竖直向上为正方向)已 知 N 杆停止运动时，M 仍在竖直轨道上，求 M 杆运动的位移；(4)在 N 杆在水平面
25、上运动直到停止的过程中，已知外力F 做功为-求系统产生的总热量。C31.在光滑的水平面上，有一质量为M=4kg的光滑凹槽和一块质量为m=2kg的木板B D,木板左端固定一质量不计的挡板，挡板上拴有一根轻质弹簧，右端B点放一个质量mo=2kg的小滑块a,凹槽底端和木25板高度相同并粘在一起，木板总长度L=-m,凹槽半径为R=lm,C为BD中点，BC段粗糙，动摩擦12因数为ji，CD段光滑。在凹槽右端A处将一个质量mo=2kg的小滑块b由静止释放，小滑块b与a发生完全非弹性碰撞，碰撞时间极短，在 与b发生碰撞之前滑块a锁定在木板BD上，碰后ab相对于木板向左滑动，发生碰撞时凹槽和木板粘性立刻消失并
26、将a解除锁定，最后ab恰好能够停在木板右端B点，滑块a、b均可视为质点(g取lOm/s?)。求小物块b碰撞前的瞬时速度大小vi；(2)求小滑块与平板车的粗糙面之间的动摩擦因数；求弹簧的最大弹性势能Ei.32.如图所示，ABCD为固定在竖直平面内的轨道，AB段平直倾斜且粗糙，BC段是光滑圆弧，对应的圆心角8=53。，半径为r,CD段水平粗糙，各段轨道均平滑连接，在D点右侧固定了一个!圆弧挡板M N,圆弧半径为R,圆弧的圆心也在D点。倾斜轨道所在区域有场强大小为5=等、方向垂直于斜轨向下的匀强电场。一个质量为m、电荷量为q的带正电小物块(视为质点)在倾斜轨道上的A点由静止释放，最终从D点水平抛出并
27、击中挡板。已知A,B之间距离为2r,斜轨与小物块之的动摩擦因数为=,4设小物块的电荷量保持不变，重力加速度为g,s加53=0.8,cos53=0.6。求：(1)小物块运动至圆轨道的C点时对轨道的压力大小；(2)改变AB之间的距离和场强E的大小，使小物块每次都能从D点以不同的速度水平抛出并击中挡板的不同位置，求击中挡板时小物块动能的最小值。33.如图所示，有一玻璃做成的工件，上半部分是半径为R的半球体，球心为。下半部分是半径为/?,高 =的圆柱体。圆柱体底面是一层发光面。发光面向上竖直发出平行于中心轴OO的光线，有些光线能够从上半部的球面射出(不考虑半球的内表面反射后的光线)。已知从球面射出的光
28、线对应的入射3光线间的最大距离为L=-R。(取sin37=0.6,cos37=0.8)2(1)求该玻璃工件的折射率；(2)求从发射面发出的光线中入射角都为37的入射光线经球面折射后交于中心轴O O,的交点离发光面中心 O的距离。34.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 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：(DA被敲击后
29、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aij、aB;35.如图，封有一定质量理想气体的圆柱形气缸竖直放置，气缸的高度H=30cm,缸体内底面积S=200cm2,缸体质量M=10kg.弹簧下端固定在水平桌面上，上端连接活塞，当缸内量气体温度To=28OK时，缸内气体高h=20cm。现缓慢加热气体，使活塞最终恰好静止在缸口(未漏气)，此过程中缸内气体吸收热量为Q=450Jo已知大气压恒为po=lxlO5P a,重力加速度g=10m/s2,不计活塞质量、厚度及活塞与缸壁的摩擦,且气缸底部及活塞表面始终保持水平。求：(i)活塞最终静止在缸口时，缸内气体的温度；(i
30、i)加热过程中，缸内气体内能的增加量。36.如图所示，带等量异种电荷的两平行金属板竖直放置（M 板带正电，N 板带负电），板间距为d=80cm,板长为L,板间电压为U=100V。两极板上边缘连线的中点处有一用水平轻质绝缘细线拴接的完全相同的小球A 和 B 组成的装置Q,在外力作用下Q 处于静止状态，该装置中两球之间有一处于压缩状态的绝缘轻质小弹簧（球与弹簧不拴接），左边A 球带正电，电荷量为q=4xl0-5c,右边B 球不带电，两球质量均为 m=1.0 xl0-3k g,某时刻装置Q 中细线突然断裂，A、B 两球立即同时获得大小相等、方向相反的速度（弹簧恢复原长）。若 A、B 之间弹簧被压缩时
31、所具有的弹性能为1.0X10-3J,小球A、B 均可视为质点，Q 装置中弹簧的长度不计，小球带电不影响板间匀强电场，不计空气阻力，取 g=10m/s2。求：（1）为使小球不与金属板相碰，金属板长度L 应满足什么条件？（2）当小球B 飞离电场恰好不与金属板相碰时，小球A 飞离电场时的动能是多大？（3）从两小球弹开进入电场开始，到两小球间水平距离为30cm时，小球A 的电势能增加了多少？37.2020年 1 月 1 日起，TPMS（胎压监测系统）强制安装法规将开始执行。汽车行驶时，TPMS显示某一轮胎内的气体温度为27 C,压强为250 kPa,己知该轮胎的容积为30L。阿伏加德罗常数为NA=6.
32、0X 1023mol1,标准状态下Imol任何气体的体积为22.4L,latm=100kPa求该轮胎内气体的分子数。（结果保留一位有效数字）38.如图所示，一质量为m,长度为L 的导体棒AC静止于两条相互平行的水平导轨上且与两导轨垂直。通过导体棒A C 的电流为L 匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向与导轨平面成。角斜向下且垂直于导体棒A C,求：（1）导体棒AC受到的安培力；（2）导体棒AC受到的摩擦力。B39.如图所示，用两个质量均为m、横截面积均为S 的密闭活塞将开口向下竖直悬挂的导热气缸内的理想气体分成I、II两部分，当在活塞A 下方悬挂重物后，整个装置处于静止状态，此 时 I、II两部
33、分气体的高度均为Io。已知环境温度、大气压强po均保持不变，且满足5mg=poS,不计一切摩擦。当取走物体后,7两活塞重新恢复平衡，活 塞 A 上升的高度为工/0,求悬挂重物的质量。40.如图甲所示，一对平行金属板C、D 相距为d,O、Oi为两板上正对的小孔，紧贴D 板右侧。存在上下范围足够大、宽度为三的有界匀强磁场区，磁场方向垂直纸面向里，MN、GH是磁场的左、右边界。现有质量为m、电荷量为+q的粒子从O 孔进入C、D 板间，粒子初速度和重力均不计。(D C、D 板间加恒定电压U,C 板为正极板，求板间匀强电场的场强大小E 和粒子从O 运动到。的时间 t；(2)C、D 板间加如图乙所示的电压
34、，Uo为已知量，周期T 是未知量。t=0时刻带电粒子从O 孔进入，为保证粒子到达O1孔具有最大速度，求周期T 应满足的条件和粒子到达O,孔的最大速度Vm；yrm(3)磁场的磁感应强度B 随时间，的变化关系如图丙所示，Bo为已知量，周期TO=F。f=0时，粒子洛从 6 孔沿OO1延长线O|O2方向射入磁场，始终不能穿出右边界G H,求粒子进入磁场时的速度v,应满足的条件。4 1.如图，在 xOy平面坐标系的第I 象限内有沿x 轴负方向的匀强电场，它的场强大小为E=4xlO5V/m,第 II象限有垂直平面向里的匀强磁场一个带正电粒子以速度大小vo=2xlO7m/s从上A 点沿y 轴正方向射人电场，
35、并从C 点进入磁场.已知A 点坐标为(0.2m,0),该粒子的比荷包=2.5xl09c/kg,不计粒子的重m力.BxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxXXXXXXXXX XxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxAA 求 C 点的坐标;(2)求粒子刚进入磁场时的速度；(3)若要使粒子不能进入第III象限，求磁感应强度B 的大小.4 2.如图所示，上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置，截面积为40cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A 封闭在汽缸内.在汽缸内距缸底60cm处设有a、b
36、 两限制装置，使活塞只能向上滑动.开始时活塞搁在a、b 上，缸内气体的压强为po(po=LOxl()5pa为大气压强)，温度为300K.现缓慢加热汽缸内气体，当温度为330K时，活塞恰好离开a、b；当温度为360K时，活塞上升了 4cm.g取 lO m*求：活塞的质量；物体A 的体积.4 3.如图甲所示，粒子源靠近水平极板M、N 的 M 板，N 板下方有一对长为L,间距为d=L5L的竖直极板 P、Q,再下方区域存在着垂直于纸面的匀强磁场，磁场上边界的部分放有感光胶片.水平极板M、N中间开有小孔，两小孔的连线为竖直极板P、Q 的中线，与磁场上边界的交点为6水平极板M、N 之间的电压为Uo；竖直极
37、板P、Q 之间的电压UPQ随时间t 变化的图象如图乙所示；磁场的磁感强度B=J_必 必.粒 子 源 连 续 释 放 初 速 不 计、质量为m、带电量为+q的粒子，这些粒子经加速电场获得速度进入竖直极板P、Q 之间的电场后再进入磁场区域，都会打到感光胶片上.已知粒子在偏转电场中运动的时间远小于电场变化的周期，粒子重力不计.求：粒 子 源0M磁场上边界xOx血场下逝界甲(1)带电粒子进入偏转电场时的动能EK;(2)磁场上、下边界区域的最小宽度x；(3)带电粒子打到磁场上边界感光胶片的落点范围.4 4.如图所示，X轴、y 轴和直线将x=L平面划分成多个区域。其中I 区域内存在竖直向下的电场，II区域
38、存在垂直于纸面向里的匀强磁场，i n 区域存在垂直于纸面向外的匀强磁场，n、i n 区域的磁感应强度大小相同。质量为m、电量为q 的粒子从P 点(-L,y)以垂直于电场方向、大小为V。的速度出发，先后 经。点(0,0)、M 点(L,0)到达N 点(L,-L),N 点位于磁场分界线处。已知粒子到达O 点时7T速度方向偏转了“不计粒子的重力，回答下面问题。求带电粒子在电场运动过程中电场力的冲量；(2)若粒子从P 点出发依次通过。点、M 点并于M 点第一次射出磁场分界线后到达N 点，则粒子运动的时间为多少？(3)粒子到达N 点时在磁场中运动的路程为多少？:m:皿“.*if xi,nrX X X：,X
39、 X x W ,x=L4 5.如图所示，打开水龙头，流出涓涓细流。将乒乓球靠近竖直的水流时，水流会被吸引，顺着乒乓球表面流动。这个现象称为康达效应(Coanda Effect)。某次实验，水流从A 点开始顺着乒乓球表面流动，并在乒乓球的最低点8 与之分离，最后落在水平地面上的。点(未画出)。已知水流出水龙头的初速度为5,8 点到。点的水平射程为x,8 点距地面的高度为，乒乓球的半径为R,。为乒乓球的球心，AO 与竖直方向的夹角(9=6 0，不计一切阻力，若水与球接触瞬间速率不变，重力加速度为g。若质量为Am(?0)的水受到乒乓球的“吸附力”为 尸，求 的最大值;Am(2)求水龙头下端到A 的高
40、度差H ou水龙头46.如图所示，在 xOy坐标平面的第一象限内有沿y 轴正方向的匀强电场，在第四象限内有垂直于纸面向外的匀强磁场。有一质量为m,电荷量为q,带负电的粒子(重力不计)从坐标原点O 射入磁场，其入射方向与y 轴负方向成45。角。当粒子第一次进入电场到达P 点时速度大小为v。，方向与x 轴正方向相同，(1)粒子从O 点射入磁场时速度v 的大小；(2)磁感应强度B 的大小；(3)粒子从O 点运动到P 点所用的时间。47.如图所示，在竖直向下的恒定匀强磁场B=2T中有一光滑绝缘的四分之一圆轨道，一质量m=3kg的金属导体MN长度为L=0.5m,垂直于轨道横截面水平放置，在导体中通入电流
41、I,使导体在安培力的作用下以恒定的速率v=lm/s从 A 点运动到C 点，g=10m/s2求：(1)电流方向；当金属导体所在位置的轨道半径与竖直方向的夹角为0=30时，求电流的大小;(3)当金属导体所在位置的轨道半径与竖直方向的夹角为0=60时，求安培力的瞬时功率Po48.如图，平板小车静止在光滑水平地面上，其右端固定一半圆形光滑轨道B C与车上表面相切于B 点，B 端右边xo=2m处有一与小车等高的台阶。一质量m=2.0kg可视为质点的物块以某一初速度滑上小车最左 端 A 处，当物块运动到小车最右端B 处时，小车与台阶相碰后立即静止，此后物块恰能沿圆弧轨道运动到最高点C.已知小车与轨道的总质
42、量M=1.0kg,轨道半径R=0.5m,物块与小车间的动摩擦因数=0.2,g 取 10m/s2 求：小车的运动时间t；小车的长度L。49.如图所示，一长为L=11m 的水平传送带，以%=4 m/s的速率逆时针转动。把一质量为机=1kg的物块A 以速度大小推上传送带的右端，同时把另一质量为=2 k g 的物块B 以速度大小u=8m/s推上传送带的左端。已知两个物块相撞后以相同的速度在传送带上运动，两个物块与传送带间的动摩擦因数均为=0.2,重力加速度g=1 0 m/s2,物块可视为质点且碰撞时间极短。求：经多长时间两个物块相撞；相撞后两个物块再经多长时间相对传送带静止；物 块 B 与传送带因摩擦
43、产生的热量。即 i 即50.直流电动机的工作原理可以简化为如图所示的情景，匀强磁场方向竖直向下，磁感应强度大小为B；平行金属轨道MN、P Q,相距为L,固定在水平面内；电阻为R 的金属导体棒a b 与平行轨道垂放置，且与轨道接触良好；M P间接有直流电源。闭合开关S,金属导体棒向右运动，通过轻绳竖直提升质量为m的物体，重力加速度为g。忽略一切阻力、导轨的电阻和直流电源的内阻。求物体匀速上升时，通过导体棒a b 的电流大小；(2)导体棒a b 水平向右运动的过程中，同时会产生感应电动势，这个感应电动势总要削弱电源电动势的作用，我们称之为反电动势。设导体棒a b 向上匀速提升重物的功率为P 出，电
44、流克服反电动势做功的功率为P 反，请证明：P 衅P 反；(解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明)(3)若通过电源连续调节M P间的电压U,物体匀速上升的速度v 也将连续变化，直流电动机所具有这种良好的“电压无极变速”调速性能在许多行业中广泛应用。请写出物体匀速上升的速度v 与电压U 的函数关系式。5 1.如图所示，水平放置的轻质弹簧原长为2L,一端与质量肛=2kg的物块P 接触但不连接，另一端固定在A 点,光滑水平轨道AB长度为5L.长度为=2.5m 的水平传送带分别与B 端和水平光滑轨道CD平滑连接，物 块 P 与传送带之间的动摩擦因数 =。2,传送带始终以v=
45、2 m/s 的速率顺时针匀速转动.质量为加2=6kg小车放在光滑水平轨道上，位 于 CD右侧，小车左端与CD段平滑连接，小车的水平面长度4=0.5 0 1,右侧是一段半径R=0.5m 的四分之一光滑圆弧，物块P 与小车水平上表面的动摩擦因数H=0 1.用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度L,然后放开，P 开始沿轨道运动，冲上传送带后开始做减速运动，到达传送带右端时速度恰好与传送带速度大小相等.重力加速度大小g=10m/s?求：(1)弹簧压缩至长度L 时储存的弹性势能当，(2)物 块 P 在小车圆弧上上升的最大高度H(3)要使物块P 既可以冲上圆弧又不会从小车上掉下来，小车水平面长度的取值范围5
46、2.如图BC是位于竖直平面内的一段光滑的圆弧轨道，圆弧轨道的半径为r=3 m,圆心角。=53。，圆心O 的正下方C 与光滑的水平面相连接，圆弧轨道的末端C 处安装了一个压力传感器.水平面上静止放置一个质量M=lk g的木板，木板的长度l=lm,木板的上表面的最右端放置一个静止的小滑块P i,小滑块P i的质量m i未知，小滑块Pi与木板之间的动摩擦因数口=0.1.另有一个质量mi=lk g 的小滑块P i,从圆弧轨道左上方的某个位置A 处以某一水平的初速度抛出，恰好能够沿切线无碰撞地从B 点进入圆弧轨道,滑到C 处时压力传感器的示数为 N,之后滑到水平面上并与木板发生弹性碰撞且碰撞时间极短.(
47、不计空气阻力，重力加速度g=10m/s cos53=0.6).求：(1)求小滑块Pi经过C 处时的速度大小；(1)求位置A 与 C 点之间的水平距离和竖直距离分别是多少？(3)假设小滑块Pi与木板间摩擦产生的热量为Q,请定量地讨论热量Q 与小滑块P.的质量mi之间的关系.5 3.如图所示，间距为h的平行金属导轨由光滑的倾斜部分和足够长的水平部分平滑连接而成，右端接有阻值为R的电阻c,矩形区域M N P Q中有宽为L、磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场，边界MN到倾斜导轨底端的距离为s i。在倾斜导轨同一高度h处放置两根细金属棒a和b,由静止先后释放a、b,a离开磁场时b恰好进入磁场，a
48、在离开磁场后继续运动的距离为S 2后停止。a、b质量均为m,电阻均为R,与水平导轨间的动摩擦因数均为H，与导轨始终垂直且接触良好。导轨电阻不计，重力加速度为g o求:(1)a棒运动过程中两端的最大电压；(2)整个运动过程中b棒所产生的电热；(3)整个运动过程中通过b棒的电荷量。5 4 .某型号的舰载飞机在航空母舰的跑道上加速时，其最大加速度为5?/$2,所需的起飞速度为5 0w/s,为了使飞机在开始滑行时就有一定的初速度，航空母舰装有弹射装置，弹射系统使它具有3 0m/s的初速度,求：(1)舰载飞机若要安全起飞，跑道至少为多长？(2)若航空母舰匀速前进，在没有弹射装置的情况下，要保证飞机安全起
49、飞，航空母舰前进的速度至少为多大？5 5 .如图所示，水平轨道A B和C D分别与水平传送带左侧和右侧理想连接，竖直光滑圆形轨道与C D相切于点E,一轻质弹簧原长，=3 m,将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为加=1 k g的小物块P由静止释放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为/=现将该弹簧水平放置，一端固定在A点,另一端与小物块P接触但不连接。弹簧原长小于光滑轨道A B的长度，轨道靠近B处放置一质量为M=2 k g的小物块Q。传送带长L =2 5 m,沿顺时针方向以速率u =6 m/s匀速转动，轨道C E长为x =4m.物块与传送及轨道C E之间的动摩擦因数均为4 =0.2。现用小物块
50、P将弹簧压缩至长度为/=1.2 m,然后释放，P与Q弹性碰撞后立即拿走物块P,Q恰好可以到达与光滑圆形轨道圆心等高的F点，取 g=10m/s2。(1)求 P 与 Q 碰撞后Q 的速度;(2)求光滑圆形轨道的半径R。56.如图所示，MN、PQ是间距为L 的平行光滑金属导轨，导轨电阻不计，置于磁感强度为B、方向垂R直导轨所在平面向里的匀强磁场中，P、M 间接有一阻值为R 的电阻。一根与导轨接触良好，阻值为一的2金属导体棒ab垂直导轨放置，ab 的质量为m。ab在与其垂直的水平恒力下作用下，在导线在上以速度v做匀速运动，速度v 与恒力方向相同；导线MN始终与导线框形成闭合电路，已知磁场的磁感应强度大