高三物理寒假作业六.docx
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高三物理寒假作业六.docx
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高三物理寒假作业六
高三寒假作业六(请勿转发)
申明:
答案在题目旁边
D1、一个带电量为-q,质量为m的小球,从光滑绝缘的斜面轨道的A点由静止下滑,小球恰能通过半径为R的竖直圆形轨道的最高点B而做圆周运动.现在竖直方向上加如图所示的匀强电场,若仍从A点由静止释放该小球,则( )
A.小球能过B点,且小球在B点时的动能最大
B.小球不可能过B点
C.小球能过B点,且在B点与轨道之间压力不为0
D.小球在运动过程中,机械能一定不守恒
D2.如图所示,为两个有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B,方向分别垂直纸面向里和向外,磁场宽度均为L,距磁场区域的左侧L处,有一边长为L的正方形导体线框,总电阻为R,且线框平面与磁场方向垂直,现用外力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域,以初始位置为计时起点,规定:
电流沿逆时针方向时的电动势E为正,磁感线垂直纸面向里时磁通量Φ的方向为正,外力F向右为正。
则以下关于线框中的磁通量Φ、感应电动势E、外力F和电功率P随时间变化的图象正确的是
D3在固定于地面的斜面上垂直安放了一个挡板,截面为
圆的柱状物体甲放在斜面上,半径与甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡板之间,乙没有与斜面接触而处于静止状态,如图所示。
现在从球心处对甲施加一平行于斜面向下的力F,使甲沿斜面方向缓慢的移动,直至甲与挡板接触为止。
设乙对挡板的压力为F1,甲对斜面的压力为F2,在此过程中
A.F1缓慢增大,F2缓慢增大 B.F1缓慢增大,F2缓慢减小
C.F1缓慢减小,F2缓慢增大 D.F1缓慢减小,F2保持不变
解析:
对整体,受力如图(a)所示,垂直斜面方向只受两个力:
甲、乙重力在垂直于斜面方向的分量和斜面支持力
,且
,即
保持不变,由牛顿第三定律可知,甲对斜面的压力为F2也保持不变,D正确。
本题考查共点力的平衡的动态分析,涉及整体法和隔离法的应用,三力平衡原理等物理方法,选项的设置只需判断F2保持不变就能确定答案,对
,可用图(b)、(c)来分析判断,当甲缓慢下移时,
与竖直方向的夹角减小,
减小。
难度较大。
BD
4.如图所示,实线为方向未知的三条电场线,虚线分别为等势线1、2、3,,已知MN=NQ,a、b两带电量相等的粒子从等势线2以相同的初速度飞出。
仅在电场力作用下,两粒子的运动轨迹如图所示,则()
A.
一定带正电,b一定带负电
B.
加速度减小,b加速度增大
C.MN电势差|UMN|等于NQ两点电势差|UNQ|
D.
粒子到达等势线3的动能变化量比b粒子到达等势线1的动能变化量小
5A
ABC6.如图(a)所示,用一水平外力F拉着一个静止在倾角为θ的光滑斜面上的物体,逐渐增大F,物体做变加速运动,其加速度a随外力F变化的图象如图(b)所示,若重力加速度g取10m/s2。
根据图(b)中所提供的信息可以计算出
A.物体的质量
B.斜面的倾角
C.物体能静止在斜面上所施加的最小外力
D.加速度为6m/s2时物体的速度
AB7.静电计是在验电器的基础上制成的,用其指针的张角大小来定性显示其金属球与外壳之间的电势差大小。
如图所示,A、B是平行板电容器的两个金属板,G为静电计。
开始时开关S闭合,静电计指针张开一定角度,为了使指针张开角度增大些,下列采取的措施可行的是
A.断开开关S后,将A、B分开些
B.断开开关S后,将A、B两极板分开些
C.保持开关S闭合,将A、B两极板靠近些
D.保持开关S闭合,将变阻器滑动触头向右移动
8CD
BCD9
.如图所示,长为L的轻杆A一端固定一个质量为m的小球B,另一端固定在水平转轴O上,轻杆绕转轴O在竖直平面内匀速转动,角速度为ω.在轻杆与水平方向夹角α从0°增加到90°的过程中,下列说法正确的是
A.小球B受到轻杆A作用力的方向一定沿着轻杆A
B.小球B受到的合力的方向一定沿着轻杆A
C.小球B受到轻杆A的作用力逐渐减小
D.小球B受到轻杆A的作用力对小球B做正功
10(9分)某同学设计了一个测定圆周运动角速度的实验。
他采用如图1所示的装置,利用喷漆桶能够向外喷射速度一定的油漆雾滴(喷射速度v0可选择不同值且为已知),一个直径为D=40cm的纸带环,安放在一个可以按照一定转速转动的固定转台上,纸带环上刻有一条狭缝A,在狭缝A的正对面画一条标志线。
雾滴所受的空气阻力极小,可忽略。
在转台开始转动达到稳定转速时,向侧面同样开有狭缝B的纸盒中喷射油漆雾滴,当狭缝A转至与狭缝B正对平行时,雾滴便通过狭缝A在纸带的内侧面留下痕迹。
改变喷射速度重复实验,在纸带上留下一系列的痕迹a、b、c、d。
将纸带从转台上取下来,展开平放,如图2所示。
已知
,请你帮该同学完成下列任务:
(1)设喷射到纸带上的油漆雾滴痕迹到标志线的距离为S,则从图2可知,在abcd四个点中速度最大的雾滴到标志线的距离S1= cm。
(2)如果雾滴喷射速度为v0,则转台转动的角速度为ω=(用字母表示)
(3)如果以纵坐标表示雾滴速度v0、横坐标表示雾滴距标志线距离的倒数1/S,画出v0-1/S图线如图,则可知转台转动的角速度为ω=s-1
(1)S1=0.70cm;
(2)
(3)ω=1.25πs-1(每空3分)
11如图所示,用伏安法测电源电动势和内阻的实验中,在电路中接一阻值为2Ω的电阻R0,通过改变滑动变阻器,得到几组电表的实验数据:
U(V)
1.2
1.0
0.8
0.6
I(A)
0.10
0.17
0.23
0.30
(1)R0的作用是;(1分)
(2)用作图法在坐标系内作出U-I图线;(2分)
(3)利用图线,测得电动势E=V,(2分)内阻r=Ω。
(2分)
(1)保护电阻(1分)
(2)(2分)
(3)1.5V(2分)3.0Ω(2分)
12
(1)下列说法中正确的是___▲_____
A.光的偏振现象证明了光波是纵波
B.在发射无线电波时,需要进行调谐和解调
C.在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹,这是光的干涉现象
D.考虑相对论效应,一条沿自身长度方向运动的杆其长度总比杆静止时的长度长
(2)如图所示为一列简谐横波t=0时刻的波动图象,已知波沿x轴正方向传播,波速大小为0.4m/s。
则在图示时刻质点a、b所受的回复力大小之比为_____▲___,此时刻起,质点c的振动方程是:
__▲__cm。
(3)如图所示的装置可以测量棱镜的折射率,ABC表示待测直角棱镜的横截面,棱镜的顶角为
,紧贴直角边AC是一块平面镜,一光线SO射到棱镜的AB面上,适当调整SO的方向,当SO与AB成
角时,从AB面射出的光线与SO重合,在这种情况下仅需则棱镜的折射率n=_______▲________。
(1)C(4分)
(2)2:
1(2分)y=15cos10πt(2分)(3)
(4分)
13如图所示,以O为原点建立直角坐标系Oxy,绝缘光滑水平面沿着x
轴,y轴在竖直方向。
在水平面上方存在与x轴平行的匀强电场。
一个质量m=2.0×10-3kg、电量q=2.0×10-6C的带正电的物体(可作为质点),从O点开始以一定的初速度沿着x轴正方向做直线运动,其位移随时间的变化规律为x=6.0t-10t2,式中x的单位为m,t的单位为s。
不计空气阻力,取g=10m/s2。
(1)求匀强电场的场强大小和方向;
(2)求带电物体在0.5s内经过的路程;
(3)若在第0.6s末突然将匀强电场的方向变为沿
y轴正方向,场强大小保持不变。
求在0~0.8s
内带电物体电势能的变化量。
(1)(6分)加速度大小 a=20m/s2 (1分)
根据牛顿第二定律 Eq=ma (2分)
解得场强 E=2.0×104N/C (2分)
方向沿x轴负方向 (1分)
(2)(6分)物体在O点的初速度 v0=6.0m/s (1分)
减速时间 t1=
=0.3s (1分)
0.3s内经过的路程 x1=
=0.9m (1分)
后0.2s物体做匀加速直线运动,经过的路程
x2=
=0.4m (1分)
0.5s内物体经过的路程 s=x1+x2=1.3m (2分)
(3)(6分)第0.6s末带电物体回到坐标原点O (1分)
之后的0.2s物体以初速度v0做类平抛运动
在y方向根据牛顿第二定律
Eqmg=ma′ (1分)
(1分)
解得物体在y方向经过的距离y0=0.2m (1分)
电场力做功 W=Eqy0=8.0×10-3J (1分)
所以电势能减少8.0×10-3J (1分)
(或电势能的变化量为 ∆EP=8.0×10-3J)
14如图所示,挡板P固定在足够高的水平光滑桌面上,小物块A和B大小可忽略,它们分别带有+QA和+QB的电荷量,质量分别为mA和mB。
两物块由绝缘的轻弹簧相连,一不可伸长的轻绳跨过滑轮,一端与B连接,另一端连接一轻质小钩。
整个装置处于场强大小为E、方向水平向左的匀强电场中。
A、B开始时静止,已知弹簧的劲度系数为k,不计一切摩擦及A、B间的库仑力,A、B所带电荷量保持不变,B不会碰到滑轮。
重力加速度为g。
(1)若在小钩上挂一质量为M的物块C并由静止释放,可使物块A恰好能离开挡板P,求物块C下落的最大距离;
(2)若C的质量改为2M,则当A刚离开挡板P时,B的速度多大?
∙解:
(1)A、B开始静止时,对B:
QBE=kx1
A恰能离开挡板,对A:
QAE=kx2
物块C下落的最大距离等于弹簧长度的改变长量,
LC=x1+x2=(QA+QB)E/k
(2)上一过程C减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能,及B增加的电势能,所以这两部分能量总值E′=MgLC
C质量改为2M时,则当A刚离开挡板P时,弹簧的弹性势能与B增加的电势能之和还是E,B、C速度相等。
根据能量守恒:
2MgLC=E’+(2M+m)v2/2
V=[2Mg(QA+QB)E/k(2M+m)]1/2
15.(15分)在
空间有沿x轴沿正方向的匀强电场,在
cm内有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度
,P点坐标(-16cm,32cm),带正电的粒子(重力不计,比荷
)从P点由静止释放.
(1)若粒子恰能从右侧飞出匀强磁场,求粒子在磁场中运动的时间.
(2)若粒子能通过x轴上的C点(
cm,图中未画),通过C点时速度方向与x轴正方向成37°,则匀强电场的场强为多大?
(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(3)若粒子能通过Q(-12cm,-18cm)点,则粒子到达Q点时的速度为多大?
15.(15分)
(1)粒子在磁场中做圆周运动的周期
(1分)
此情形粒子在磁场中运动时间
(1分)
解得
(1分)
(2)设电场强度为E2,粒子在磁场中做圆周运动的半径为r2,则
由几何关系有
(1分)
由功能关系有
(1分)
由牛顿定律有
(1分)
代入数据解得E2=5.6×104V/m(2分)
(3)设电场强度为E3,粒子在磁场中做圆周运动的半径为r3、速度为v3,粒子到达Q点的速度大小为v′,则
(1分)
(1分)
(1分)
(1分)
(1分)
解得
m/s(n=3、4、5…………)(2分)
16(10分)如图(甲)所示,一对平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道相距l=1m,两轨道之间用R=3Ω的电阻连接,一质量m=0.5kg、电阻r=1Ω的导体杆与两轨道垂直,静止放在轨道上,轨道的电阻可忽略不计。
整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向上,现用水平拉力沿轨道方向拉导体杆,拉力F与导体杆运动的位移s间的关系如图(乙)所示,当拉力达到最大时,导体杆开始做匀速运动,当位移s=2.5m时撤去拉力,导体杆又滑行了一段距离s'后停下,在滑行s'的过程中电阻R上产生的焦耳热为12J。
求:
(1)拉力F作用过程中,通过电阻R上电量q;
(2)导体杆运动过程中的最大速度vm;
(3)拉力F作用过程中,电阻R上产生的焦耳热。
16.解:
(1)撤去F后金属棒滑行过程中动能转化为电能
(1分)
(1分)
(1分)
(2)
-(3分)
(3)
(2分)
由图像可得:
(2分)
(1分)
(1分)
(2分)
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- 物理 寒假 作业