四川省名校新高考物理经典100解答题含解析.pdf

word文档可编辑】四川省名校新高考物理经典100解答题精选高考物理解答题100题含答案有解析1.如图所示，xOy坐标系中，在 y0的区域内分布有沿y 轴正方向的匀强电场，在 Oyyo的区域内分布有垂直于xOy平面向里的匀强磁场，一质量为m、电荷量为+q 的粒子以初速度vo由坐标(0,-y o)处mv2沿 x 轴正方向射入电场。已知电场强度大小E 粒子重力不计。求：2分o(1)粒子第一次到达x 轴速度的大小和方向；要使粒子不从y=yo边界射出磁场，求磁感应强度应满足的条件；(3)要使粒子从电场进入磁场时能通过点P(5Oyo,0)(图中未画出)，求磁感应强度的大小。V.P2.如图所示，水平面内足够长的光滑平行金属导轨相距为L,左端连接阻值为R 的电阻，导体棒MN垂直导轨放置，与导轨接触良好。整个装置处于方向竖直向下、范围足够大的非匀强磁场中，沿导轨建立x轴，磁场的磁感应强度满足关系B=Bo+kx。t=0时刻，棒 MN从 x=0处，在沿+x轴水平拉力作用下以速度 v 做匀速运动，导轨和导体棒电阻不计，求：(l)t=0 时刻，电阻R 消耗的电功率Po;(2)运动过程中水平拉力F 随时间t 变化关系式；(3)0h时间内通过电阻R 的电荷量q。X x x X_ _ _ _ _ M x *：03.如图所示，在磁感应强度为5=5 +综、方向竖直向下的磁场中有两个固定的半径分别为/和2/的水平放置的金属圆环形导线围成了如图回路，其总电阻为厂，开口很小，两开口端接有间距也为/的且足够长的两个固定平行导轨4 3、C D,导轨与水平面夹角为。，处于磁感应强度大小为灰、方向垂直于导轨向下的匀强磁场中。质量为加、电阻为广、长为/的金属棒，出与导轨良好接触。滑动变阻器R 的最大电阻为3，其他电阻不计，一切摩擦和空气阻力不计，重力加速度为g。求：电磁感应中产生的电动势；若 开 关 闭 合、(断开，求滑动变阻器的最大功率以；若开关K 断开，(闭合，棒 a b 由静止释放，棒能沿斜面下滑，求棒下滑过程中最大速度匕，以及某段时间N内通过棒某一横截面的最大电荷量qm 4.如图所示，光滑的斜面倾角0=3 0,斜面底端有一挡板P,斜面固定不动。长为2/质量为M 的两端开口的圆筒置于斜面上，下端在B 点处，P B=2/,圆筒的中点处有一质量为m 的活塞，M=m.活塞与圆筒壁紧密接触，它们之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等其值为了 =等，其中g 为重力加速度的大小。每当圆筒中的活塞运动到斜面上A、B 区间时总受到一个沿斜面向上、大小为F =m g的恒力作用，AB=/O现由静止开始从B 点处释放圆筒。(1)求活塞进入A、B 区间前后的加速度大小；(2)求圆筒第一次与挡板P 碰撞前的速度大小和经历的时间；(3)若圆筒第一次与挡板P 碰撞后以原速度大小弹回，活塞离开圆筒后粘在挡板上。那么从圆筒第一次与挡板碰撞到圆筒沿斜面上升到最高点所经历的时间为多少？5.如图所示为演示“过山车”原理的实验装置，该装置由两段倾斜直轨道与一圆轨道拼接组成，在圆轨道最低点处的两侧稍错开一段距离，并分别与左右两侧的直轨道平滑相连。某研学小组将这套装置固定在水平桌面上，然后在圆轨道最高点A 的内侧安装一个薄片式压力传感器(它不影响小球运动，在图中未画出)。将一个小球从左侧直轨道上的某处由静止释放，并测得释放处距离圆轨道最低点的竖直高度为h,记录小球通过最高点时对轨道(压力传感器)的压力大小为F。此后不断改变小球在左侧直轨道上释放位置，重复实验，经多次测量，得到了多组h和F,把这些数据标在F-h图中,并用一条直线拟合，结果如图所示。为了方便研究，研学小组把小球简化为质点，并忽略空气及轨道对小球运动的阻力，取重力加速度g=1 0 m/s2,请根据该研学小组的简化模型和如图所示的F-h图分析：(1)当释放高度h=0.2 0 m时，小球到达圆轨道最低点时的速度大小v；(2)圆轨道的半径R和小球的质量m；(3)若两段倾斜直轨道都足够长，为使小球在运动过程中始终不脱离圆轨道，释放高度h应满足什么条6.如图所示，两条足够长的光滑导电轨道倾斜放置，倾角8 =37。，轨道足够长，轨道间距离乙=0.6 m,轨道下端连接R =2。的电阻，轨道其他部分电阻不计，匀强磁场垂直于轨道平面向上，磁感应强度3=0.5 T,一质量为，=Ok g,电阻r=1。的导体棒a b在平行于轨道的恒定的拉力F作用下由静止开始向上运动，芭=8 m时速度达到最大，最大速度=1 0 m/s。这时撤去拉力F,导体棒继续运动到达最高点，全过程中流过电阻R的电荷量，/=I C,s i n 37 =0.6,A B(1)碰撞后A球的速度大小；(2)碰撞过程A对 B 平均作用力的大小.1 5 .如图所示，在 X。)，坐标系中，在 y 0),从 AB面射入玻璃砖。若要求不论。取多少，此光束从AB面进入后，到4达 BC界面上的部分都能在BC面上发生全反射,则该玻璃箱的折射率最小为多少？已知水的折射率为y 29.一轻弹簧左侧固定在水平台面上的A 点，自然状态右端位于O 点。用质量为4m 的物块将弹簧压缩到 B 点(不拴接)，释放后，物块恰好运动到O 点。现换质量为m 的同种材质物块重复上述过程，物块离开弹簧后将与平台边缘C 处静止的质量为km 的小球正碰,碰后小球做平抛运动经过t=0.4s击中平台右侧倾角为0=45。的固定斜面，且小球从C 到斜面平抛的位移最短。已知物块与水平台面间的动摩擦因数p=0.64,LBo=2LOc=0.5m,不计空气阻力，滑块和小球都视为质点，g 取 lOm/s?。求：物 块 m 与小球碰前瞬间速度的大小；(2)k的取值范围。3 0.如图所示，在 y0的空间中存在着垂直xOy平面向外的匀强磁场，在 y0的空间中存在着平行于xOy平面的匀强电场，场强方向与x 轴正方向成45。夹角斜向下。一质量为m,带电量为q 的带正电粒子，不计粒子的重力，该粒子从坐标原点以初速度vo进入磁场，方向与x 轴负方向成45。夹角斜向上，然后经过M点进入电场，并与y 轴负半轴相切于N 点。已知M 点坐标为(L,0)。求：(1)匀强磁场的磁感应强度；匀强电场的电场强度。31.一长木板在光滑水平地面上匀速运动，在 t=0时刻将一物块无初速轻放到木板上，此后长木板运动的速度-时间图象如图所示.已知长木板的质量M=2kg,物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上.取g=10m/s2,求：(2)这一过程中长木板和物块的内能增加了多少？32.如图所示，长度为l=2m的水平传送带左右两端与光滑的水平面等高，且平滑连接。传送带始终以2m/s的速率逆时针转动。传送带左端水平面上有一轻质弹簧，弹簧左端固定，右 端 与 质 量 为 物 块 B 相连，B 处于静止状态。传送带右端水平面与一光滑曲面平滑连接。现将质量nu、可视为质点的物块A 从曲面上距水平面h=L2m处由静止释放。已知物块”与传送带之间的动摩擦因数|i=0.2,mB=3mA,物块A 与 B发生的是弹性正撞。重力加速度g 取 10m/s2求物块A 与物块B 第一次碰撞前瞬间的速度大小；通过计算说明物块A 与物块B 第一次碰撞后能否回到右边曲面上；如果物块A、B 每次碰撞后，物 块 B 再回到最初静止的位置时都会立即被锁定，而当他们再次碰撞前瞬间锁定被解除，求出物块A 第 3 次碰撞后瞬间的速度大小。33.如图所示，矩 形 PQMN区域内有水平向左的匀强电场，电场强度大小为E,已知PQ长度为3L,PN长度为L,质量为m、电量大小为q 的带负电粒子以某一初速度从P 点平行PQ射入匀强电场，恰好从M点射出，不计粒子的重力，可能用到的三角函数值sin3(F=0.5,sin37=0.6,sin45=Y I。2(1)求粒子入射速度V。的大小；(2)若撤走矩形PQMN区域内的匀强电场，加上垂直纸面向里的匀强磁场。该粒子仍以相同的初速度从P点入射，也恰好从M 点射出磁场。求匀强磁场磁感应强度B 的大小和粒子在磁场中运动的时间to3 4.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，阻值为工的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小为 B,导线的长度恰好等于平行轨道的间距L,忽略摩擦阻力和导线框的电阻。求：(1)金属棒以速度v 匀速运动时产生的电动势E 的大小；金属棒以速度V匀速运动时金属棒ab两端电压Uab；(3)金属棒匀速运动时。水平恒力F 做功的功率Po35.如图所示，绝热容器中封闭一定质量的理想气体，现通过电热丝缓慢加热，当气体吸收热量Q 时，活塞恰好缓慢上移H,已知活塞横截面积为S,重量忽略不计，大气压强为p o,求封闭气体内能增加量。zzfci n n i l n 1_36.如图所示，虚线AB、BC、CD将平面直角坐标系四个象限又分成了多个区域。在第一、二象限有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，。在第三、四象限中，-2dyd区域有沿x 轴负方向的匀强电场；在 x一d 区域有沿x 轴正方向的匀强电场，电场强度大小相等；一dxd区域有沿y 轴正方向的匀强电场，电场强度是另外两个电场强度的2 倍。第二、四象限中，y一2d 区域内有垂直纸面向里的匀强磁场。一个质量为m,电荷量为q 的带电粒子，以速度vo由原点O 沿 y 轴正方向射入磁场。运动轨迹恰好经过B(d,-2d)、C(d,-2 d)两点，第一次回到 O 点后，进入竖直向上电场区域，不计粒子重力，求：电场区域内的电场强度大小E；y -2 d 区域内磁场的磁感应强度B2；由原点O 出发开始，到第2 次回到O 点所用时间。3 7.如图为一个简易的“高度计”示意图，在一竖直放置于水平地面上的密闭玻璃瓶中竖直插入一根较长透明细吸管，瓶内有一定量的蓝黑墨水和空气，由于内外压强差，吸管内水面将与瓶内有一定高度差h。通过查阅资料，地面附近高度每升高12m,大气压降低Im m Hg,设ImmHg相当于13.6mm高蓝黑墨水水柱产生的压强，不计管内水面升降引起的瓶内空气体积的变化。I.现将玻璃瓶放到离地1.2m高的平台上时，吸 管 内 水 面 将(填“上升”或“下降”)mm(温度保持不变)；I I.已知玻璃瓶放在地面上时，瓶附近温度为27,大气压为750mmHg,测得水面高度差为136mm。然后将玻璃瓶缓慢平移到某高处，稳定后发现水面升高了 136mm,同时测得瓶附近温度比地面高3 C,则此处距地面多高？T3 8.如图所示，半径均为R=1m的光滑圆弧轨道A 3与8 c在3点平滑连接，固定在竖直面内，A端与固定水平直杆平滑连接，两段圆弧所对的圆心角均为60。，一个质量为加=1kg的圆环套在直杆上，静止在P点，2 4间的距离为/=1 m,圆环与水平直杆间的动摩擦因数4 =0 5,现给圆环施加一个水平向右的恒定拉力尸，使圆环向右运动，圆环运动到3点时撤去拉力，结果圆环到达C点时与圆弧轨道间的作用力恰好为零，重力加速度g=10m/s2,求：(1)拉力厂的大小；(2)若不给圆环施加拉力，而是在P点给圆环一个初速度”,结果圆环从C点滑出后，下落R=1m高度时的位置离。2点距离也为R,初速度%应是多大。3 9.如图所示，扇形玻璃砖AOB的圆心角为1 5 0。，玻璃砖半径为R,一条单色光平行于。4,由OB的中点O入射，经折射后由圆弧面的E点射出玻璃砖，圆弧AE的长度与圆弧的的长度之比为2：3,已知真 空 中 光 速 为 求：该单色光在玻璃砖从。到E传播的时间。4 0.如图所示，电源电动势E =1()V,内阻/*=1。，闭合开关S后，标有“8 V、1 2 W”的灯泡恰能正常发光，电流表为理想电流表，求：(1)电流表的示数是多少安培；(2)电阻R等于多少欧姆；(3)电源的输出功率等于多少瓦特。-W-4 1 .如图所示，质 量 班=2 k g的木板长L =2.2 5 m,静止在水平地面上，与地面的动摩擦因数4=0.1,另一个质量与=1 k g的滑块，以初速度滑上木板.滑块与木板之间的动摩擦因数2 =。4,取g =1 0 m/s2(1)求滑块不滑下木板时应满足的条件；(2)若%=3 m/s,求木板与地面摩擦产生的热量Q。4 2 .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、n两部分气体的长度均为i o,温度为T o.设外界大气压强为p。保持不变，活塞横截面积为S,且2 m g=po S,环境温度保持不变.在活塞A 上逐渐添加铁砂，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H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.43.我校阳光体育活动跑操过程如图所示.环形跑道由矩形ABCD和两个半圆BEC、DFA组成.已知AB长 L,AD长 d.跑操时，学生均匀地排列在环形跑道上以相同的方式整齐地跑动.某人用遥控直升机下悬挂质量为m 的摄像机拍摄跑操情况.开始时遥控直升机悬停在C 点正上方.(1)小王在跑操前正好站在A 点，听到起跑命令后从静止开始沿AB方向做匀加速直线运动，到达AB中点时速度达到v,然后匀速率跑动.求小王跑完一圈所用的时间；(2)若遥控直升机从C 点正上方运动到D 点正上方经历的时间为t,直升飞机的运动视作水平方向的匀加速直线运动.在拍摄过程中悬挂摄影机的轻绳与竖直方向的夹角始终为0,假设空气对摄像机的作用力始终水平.试计算这段时间内空气对摄像机作用力的大小.44.如图所示，质 量 M=4kg的滑板B 静止放在光滑水平面上，其右端固定一根轻质弹簧，弹簧的自由端C 到滑板左端的距离L=0.5 m,这段滑板与木块A(可视为质点)之间的动摩擦因数n=0.2,而弹簧自由端 C 到弹簧固定端D 所对应的滑板上表面光滑.木块A 以速度vo=lOm/s由滑板B 左端开始沿滑板B 表面向右运动.已知木块A 的质量m=lkg,g 取 lOm/s?,.求：(1)弹簧被压缩到最短时木块A 的速度(2)木块A 压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能.45.甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x 轴正向和负向传播，波速度均为u=25cm/s.两列波在。=0 时的波形曲线如图所示，求：(1)/=()时，介质中偏离平衡位置位移为16c77?的所有质点的X坐标；(2)从。=0 开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为-16cm 的质点的时间.4 6 .如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪，用于对乘客的行李进行安全检查。其传送装置可简化为如图乙的模型，紧绷的传送带始终保持l m/s的恒定速率运行。乘客把行李无初速度地放在A处，设行李与传送带之间的动摩擦因数为2.1.A、B间的距离为4.5 m。若乘客把行李放到传送带A处的同时接受工作人员安检，2 s后从A处平行于传送带运动到B处取行李。乘客先由静止开始以2.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动，然后做加速度大小为2.5 m/s2的匀减速直线运动到B处时速度恰为2.求乘客与行李到达B处的时间差。(重力加速度g取1 2 m/s2)劭 Z4 7 .热等静压设备广泛用于材料加工，该设备工作时，先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中，然后炉腔升温，利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料进行加工处理，改变其性能，一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积匕=0.1 m)腔颅腔抽真空后，在室温下用压缩机将多瓶氨气压入到炉腔中，使得炉腔中气体在室温下的压强至少为化=3.9 x 1 0 7 p a,已知每瓶氨气的容积 匕=0.0 3 0?,使用前瓶中气体压强P 2=L 5 x l()7 pa,使用后瓶中剩余气体压强P 3 =3.0 x l()6 pa ；室温为2 7。(2,加压后的氧气可视为理想气体。(1)求至少要准备的氨气瓶数；(2)若将炉腔中气体在室温下的压强增大至P i =3.9 x l()7 P a后，用升高温度的方法继续使炉腔内压强增加到P 4 =L 3 x l()8 pa,求此时炉腔中气体的温度4 8.如图所示，在坐标系第一象限内I、I I区域有磁场，磁感应强度大小3 =L O T,方向垂直纸面向里，I区域有与磁场正交的匀强电场，电场强度大小E =1.0 x K)3 v/m，方向未知。现有一质量加=1 x 1 0-1 4k g、电荷量4 =1 x 1 0 1 的带负电的粒子以某一速度v沿与x轴正方向夹角为5 3。的方向从O点进入第一象限，在I区域内做直线运动，而后进入H区域，由右侧射出，一段时间后，粒子经过x轴上的D点(图中未画出)。已知A点坐标为(1 2 c m,0),C点坐标为(2 6 c m,0),s i n 5 3 =0.8,c o s 5 3 =0.6,不计粒子重力。求：(1)粒子速度的大小v；(2)粒子运动轨迹与x轴的交点D的坐标;(3)由 O 运动到D 点的时间。j/c mX XIX XX XIIX XX X：X X 0 A C x/cm49.如图所示，木板B 静止于光滑水平地面上，在其左端放一可视为质点的木块A,已知木块A 的质量M,、=2 k g,木 板 B 的质量M B=6kg,长 L=4m。某时刻，一块橡皮泥C 以速度vo=12m/s射向木块A,并与A 粘在一起，在 A 和 C 一起滑动的同时，立即给B 施加一个水平向右的拉力F,已知橡皮泥C 的质量 m x x xXXXX X X XxxxX X X XX X X XX XX X X X X58.如图所示，用透明材料做成一长方体形的光学器材，要求从上表面射入的光线能从右侧面射出，那么所选的材料的折射率应满足什么条件？59.光滑水平面上有一质量m 车=1.0kg的平板小车，车上静置A、B 两物块。物块由轻质弹簧无栓接相连(物块可看作质点)，质量分别为mA=1.0kg,mB=1.0kgo A 距车右端xi(xi1.5m),B 距车左端X 2=1.5m,两 物 块 与 小 车 上 表 面 的 动 摩 擦 因 数 均 为 车 离 地 面 的 高 度 h=0.8 m,如图所示。某时刻，将储有弹性势能Ep=4.0J的轻弹簧释放，使 A、B 瞬间分离，A、B 两物块在平板车上水平运动。重力加速 度 g 取 10m/s2,求：(1)弹簧释放瞬间后A、B 速度的大小；(2)B 物块从弹簧释放后至落到地面上所需时间；(3)若物块A 最终并未落地，则平板车的长度至少多长？滑块在平板车上运动的整个过程中系统产生的热量多少？6 0.如图所示的平行板之间，存在着相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度Bi=0.20T,方向垂直纸面向里，电场强度&=1.()x HP V/m,PQ为板间中线.紧靠平行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限内，有一边界线A O,与 y 轴的夹角NAOy=45。，边界线的上方有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度 与=0.2 5 T,边界线的下方有水平向右的匀强电场，电场强度E 2=5 Q x l()5 v/m,在 x 轴上固定一水平的荧光屏.一束带电荷量q=8.0 xl()T9c、质量/=8.0 x l(y26kg的正离子从p 点射入平行板间，沿中线 PQ做直线运动，穿出平行板后从y 轴上坐标为(0,0.4m)的 Q 点垂直y 轴射入磁场区，最后打到水平的荧光屏上的位置c.求：(1)离子在平行板间运动的速度大小.(2)离子打到荧光屏上的位置C 的坐标.(3)现只改变AOy区域内磁场的磁感应强度的大小，使离子都不能打到x 轴上，磁感应强度大小B2,应满足什么条件？y/m:：葭/4.X-二 :x/m61.如图所示，用同种材料制成的倾角。的斜面和水平轨道固定不动.小物块与轨道间动摩擦因数小从斜面上A 点静止开始下滑，不考虑在斜面和水平面交界处的能量损失.(1)若已知小物块至停止滑行的总路程为S,求小物块运动过程中的最大速度V m(2)若已知口=0.1.小物块在斜面上运动时间为I s,在水平面上接着运动0.2s后速度为v“这一过程平均速13率 一 m/s.求 Vt的值.(本小题中g=10m/s2)n62.如图所示，R 为变阻箱，电压表为理想电压表，电源电动势E=6 V,当变阻箱阻值为R=4Q 时，闭合电键后，电压表读数U=4 V,求：电路中的电流I 和电源内阻r；电源的输出功率P 和效率;试推导说明当R 为多大时，电源的输出功率最大。63.如图所示，在第一象限内，存在垂直于X。平面向外的匀强磁场I,第二象限内存在水平向右的匀强电场，第三、四象限内存在垂直于无0 y 平面向外、磁感应强度大小为综的匀强磁场R。一质量为m,电荷量为+4 的粒子，从 X轴上M 点以某一初速度垂直于X轴进入第四象限，在 平 面 内，以原点。为圆心做半径为&的圆周运动；随后进入电场运动至y 轴上的N点，沿与y 轴正方向成45。角离开电场；在磁场I 中运动一段时间后，再次垂直于X轴进入第四象限。不计粒子重力。求:(1)带电粒子从点进入第四象限时初速度的大小%;(2)电场强度的大小E；(3)磁 场 I 的磁感应强度的大小B1。64.如图所示，水平地面上有两个静止的物块A 和 B,A、B 的质量分别为mi=2kg,n i2=lk g,它们与地面间的动摩擦因数均为H=0.5。现对物块A 施加一大小I=4O NS水平向右的瞬时冲量，使物块A 获得一个初速度，t=ls 后与物块B 发生弹性碰撞，且碰撞时间很短，A、B 两物块均可视为质点，重力加速度 g=10m/s2o 求 A 与 B 碰撞前瞬间，A 的速度大小；(2)若物块B 的正前方20m处有一危险区域，请通过计算判断碰撞后A、B 是否会到达危验区域。危险区域65.如图所示，左端封闭右端开口、直径相同的U 形细玻璃管竖直放置，左管中封闭有长L=10cm 的空气柱，两管水银面相平，水银柱足够长，已知大气压强P o=75cm H g。现将下端阀门S 打开，缓慢流出部分水银，然后关闭阀门S,左管水银面下降的高度=2cm。(1)求右管水银面下降的高度；若再将右端封闭，同时对左管缓慢加热，并保持右管内气体的温度不变，使右管的水银面回到最初高度，求此时左管内气体的压强。66.如图所示，是重力为G 的匀质细直杆，其中A 端通过光滑较链固定于竖直墙壁上，B 端受一与细直杆夹角恒为6()的拉力作用，使杆子由水平位置缓慢沿逆时针方向转到竖直位置。求:当杆与墙壁的夹角为6 0 时，杆 A、8 端受到的作用力的大小；(2)当杆与墙壁的夹角为3 0 时，杆 A、B 端分别受到的作用力的大小。67.如图甲所示，真空中的电极被连续不断均匀地发出电子(设电子的初速度为零)，经加速电场加速，由小孔穿出，沿两个彼此绝缘且靠近的水平金属板A、B 间的中线射入偏转电场，A、B 两板距离为d、A、B 板长为L,A B 两板间加周期性变化的电场，U 如图乙所示，周期为T,加速电压为q =2 畛,eT-其中m 为电子质量、e 为电子电量，L为A、B 板长，T 为偏转电场的周期，不计电子的重力，不计电子间的相互作用力，且所有电子都能离开偏转电场，求：电子从加速电场G 飞出后的水平速度%大小？(2*=0 时刻射入偏转电场的电子离开偏转电场时距A、B 间中线的距离：在足够长的时间内从中线上方离开偏转电场的电子占离开偏转电场电子总数的百分比。68.如图所示，圆心为O、半径为r 的圆形区域内、外分别存在磁场方向垂直纸面向内和向外的匀强磁场,外部磁场的磁感应强度大小为Bo。P 是圆外一点，OP=2r。一质量为m、电荷量为q 的带正电粒子从P点在纸面内垂直于OP射出，第一次从A 点(图中未画出)沿圆的半径方向射入圆内后从Q 点(P、O、Q 三点共线)沿PQ方向射出圆形区域。不计粒子重力，sin37=0.6,cos37=0.8。求：(1)粒子在圆外部磁场和内部磁场做圆周运动的轨道半径；圆内磁场的磁感应强度大小；(3)粒子从第一次射入圆内到第二次射入圆内所经过的时间。69.某空间存在一竖直向下的匀强电场和圆形区域的匀强磁场，磁感应强度为B,方向垂直纸面向里，如图所示.一质量为m,带电量为+q的粒子，从 P 点以水平速度vo射入电场中，然后从M 点沿半径射入磁场，从 N 点射出磁场.已知，带电粒子从M 点射入磁场时，速度与竖直方向成30。角，弧 M N是圆周长 的 1/3,粒子重力不计.求：(1)电场强度E 的大小.(2)圆形磁场区域的半径R.(3)带电粒子从P 点到N 点，所经历的时间t.70.如图所示，M N是半径为R=0.8m的竖直四分之一光滑弧轨道。竖直固定在水平桌面上，轨道末端处于桌子边缘并与水平桌面相切于N 点。把一质量为m=lkg的小球B 静止放于N 点，另一个与B 完全相同的小球A 由 M 点静止释放，经过N 点时与B 球发生正碰，碰后粘在一起水平飞出，落在地面上的P 点，若桌面高度为h=L25m,取重力加速度g=10m/s2。不计空气阻力，小球可视为质点。求：与 B 球碰前瞬间，A 球的速度大小%:(2)A、B 两球碰后瞬间的共同速度大小V,；(3)P点与N 点之间的水平距离xo7 1.如图所示，在光滑水平面上A 点固定一个底端有小孔的竖直光滑圆弧轨道，圆轨道与水平面在A 点相切。小球甲用长为L 的轻绳悬挂于O 点，O 点位于水平面上B 点正上方L 处。现将小球甲拉至C 位置,绳与竖直方向夹角。=60。，由静止释放，运动到最低点B 时与另一静止的小球乙(可视为质点)发生完全弹性碰撞，碰后小球乙无碰撞地经过小孔进入圆弧轨道，当小球乙进入圆轨道后立即关闭小孔。已知小球乙的质量是甲质量的3 倍，重力加速度为g。(1)求甲、乙碰后瞬间小球乙的速度大小；(2)若小球乙恰好能在圆轨道做完整的圆周运动，求圆轨道的半径。72.如图所示，竖直固定的绝热气缸，上下由横截面不同的圆筒制成，气缸内壁光滑，导热薄活塞a、b用长为L=40cm的细杆连接，活塞内封闭一定质量理想气体，活塞移动过程中不漏气，a、b面积Sb=3Sa。初始时理想气体温度7；=500K,活塞a距气缸连接处乙=20cm,处于静止状态，已知活塞b下部气体与大气相通，大气压强保持为p=LOxl(尸Pa不变，已知圆柱气缸足够长，活塞和杆重力可忽略，求：初始时气体压强大小；气体温度缓慢降至T2=200K时，气体压强大小。73.一列简谐横波某时刻的波形如图所示，质点P正在向上运动，它所在的平衡位置为x=2m,质 点P的振动方程为y=0.2sin57rt(m),从该时刻开始计时，求：(i)该简谐横波在介质中的传播速率；(ii)经过0.5s时间，质点P的位移和路程；(iii)从图示位置开始计时，经多长时间质点P第三次到达波峰。74.如图所示，开口向下竖直放置的内部光滑气缸，气缸的截面积为S,其侧壁和底部均导热良好，内有两个质量均为m的导热活塞，将缸内理想分成I、II两部分，气缸下部与大气相通，外部大气压强始终为po.mg=0.2pnS,环 境 温 度 为平衡时I、II两部分气柱的长度均为1,现将气缸倒置为开口向上,求:(i)若环境温度不变，求平衡时I、II两部分气柱的长度之比;(i i)若环境温度缓慢升高，但 I、II两部分气柱的长度之和为21时，气体的温度T 为多少？75.如图所示，xOy坐标系在竖直平面内，第一象限内存在方向沿y 轴负方向的匀强电场，第二象限有一半径为R 的圆形匀强磁场区域，圆形磁场区域与x 轴相切于A 点，与 y 轴相切于C 点，磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向外。在 A 点放置一粒子发射源，能向x 轴上方180。角的范围发射一系列的带正电的粒子，粒子的质量为m、电荷量为q,速度大小为v=如，不计粒子的重力及粒子间的相互作用。m当粒子的发射速度方向与y 轴平行时，粒子经过x 轴时，坐 标 为(2R,0),则匀强电场的电场强度是多少？保持电场强度不变，当粒子的发射速度方向与x 轴负方向成60。角时，该带电粒子从发射到达到x 轴上所用的时间为多少?粒子到达的位置坐标是多少？(3)从粒子源发射出的带电粒子到达x 轴时，距离发射源的最远距离极限值应为多少？76.如图所示，竖直平面内的光滑形轨道的底端恰好与光滑水平面相切。质 量 M=3.0kg的小物块B 静止在水平面上。质 量 m=1.0kg的小物块A 从距离水平面高h=0.80m的 P 点沿轨道从静止开始下滑，经过弧形轨道的最低点Q 滑上水平面与B 相碰，碰后两个物体以共同速度运动。取重力加速度g=l()m/s2。求：(DA经过Q 点时速度的大小;(2)A与 B 碰后共同速度的大小v；碰撞过程中，A 与 B 组成的系统所损失的机械能AE。Q77.如图所示，半径为K=0.8m 的光滑圆弧轨道，与 半 径 为&=0.4m 的半圆光滑空心管轨道平滑连接并固定在竖直面内，粗糙水平地面上紧靠管口有一长度为L=2.5m、质量为M=0.1 k g的静止木板，木板上表面正好与管口底部相切，处在同一水平线上。质量为m 2=0.0 5 k g的物块静止于B处,质量为m i=0.1 5 k g的物块从光滑圆弧轨道项部的A处由静止释放，物块m i下滑至B处和m 2碰撞后合为一个整体。两物块一起从空心管底部C处滑上木板，两物块恰好没从木板左端滑下。物块与木板之间的动摩擦因素H=0.3,两物块均可视为质点，空心管粗细不计，重力加速度取g=1 0 m/s 2。求：物 块m i滑到圆弧轨道底端B处未与物块n u碰撞前瞬间受到的支持力大小；物 块m i和n u碰撞过程中损失的机械能；(3)木板在地面上滑行的距离。7 8 .一客车以v=2 0 m/s的速度行驶，突然发现同车道的正前方x o=6 O m处有一货车正以v=8 m/s的速度同向匀速前进，于是客车紧急刹车，若客车刹车时做匀减速运动的加速度大小a=2 m/s 2,贝I J：(1)客车刹车开始后1 5 s内滑行的距离是多少？(2)客车静止前最后2 s内滑行的距离是多少？(3)客车与货车间的最小距离为多少？7 9 .如图所示，一长为L =1 1 m的水平传送带，以%=4 m/s的速率逆时针转动。把一质量为根=1 k g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M=2 k g的物块B以速度大小u =8 m/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/s 2,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与传送带因摩擦产生的热量Q。即 即8 0 .如图所示，质量为M=6 k g的长木板放在光滑水平地面上，在长木板的最右端和距右端4加的P点处各放一物块3和A (均可视为质点)，物块A的质量为小=2 k g,物块3的质量为加2 =1 k g,长木板。点左侧足够长，长木板上表面P点右侧光滑，尸点左侧(包括P点)粗糙物块A与长木板间的动摩擦因数 =0.5,现用一水平向右的恒力产作用于长木板上，使长木板由静止开始运动，设物块A 与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2,求：当长木板由静止开始运动时，若要物块A 与长木板保持相对静止，拉力尸满足的条件；若拉力E=3 6 N,在物块4 8 相碰时撤去拉力尸，物块A 与 8 发生弹性碰撞，碰撞之后物块A 的速度匕和物块B的速度v2.81.如图，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，两活塞用刚性轻杆连接，两活塞间充有氧气，小活塞下方充有氮气.已知：大活塞的质量为2 m,横截面积为2 S,小活塞的质量为m,横截面积为S；两活塞间距为L；大活塞导热性能良好，汽缸及小活塞绝热；初始时氮气和汽缸外大气的压强均为小，大活塞与大圆筒底部相距与，两活塞与气缸壁之间的摩擦不计，重力加速度为g.现通过电阻丝缓慢加热氮气，求当小活塞缓慢上升至上表面与大圆筒底部平齐时，氮气的压强.82.图示装置可用来测定水的折射率.当圆柱形容器内未装水时，从 A 点沿AB方向能看到对边上的点E；当容器内装满水时，仍 沿 AB方向看去，恰好看到底面直径CD上的点D.测得容器直径CD=12cm,高BC=16cm,DE=7cm.已知光在真空中的传播速度为c=3.0 xl()8m/s,求：水的折射率n；光在水中的传播速度v.83.真空中有如图所示的周期性交变磁场，设磁感应强度B 垂直纸面向里为正方向，Bo=lT,U=7rxio-ss,k 为正整数。某直角坐标系原点O 处有一粒子源，在 t=0时刻沿x 轴正方向发射速度为v0=l伊m/s的正点电荷，比荷包=lxl()6c/kg,不计粒子重力。m 若 k=l,求粒子在磁场中运动的轨道半径和粒子第3 次(从 O 点出发记为第I 次)经 过 y 轴时的时刻;(2)若 k=2,求粒子在运动过程中与y 轴交点坐标的最大值和最小值；n若力=工乂10气，则 k 取何值时，粒子可做周期性循环运动回到出发点？并求出循环周期的最小值Tmm和相应的k 值。8 4.如图所示为一种研究高能粒子在不同位置对撞的装置。在关于y 轴对称间距为2d 的 MN、PQ边界之间存在两个有界匀强磁场，其 中 K(K 在 x 轴 上 方)下 方 I 区域磁场垂直纸面向外，JK 上方H区域磁场垂直纸面向里，其磁感应强度均为B.直线加速器1 与直线加速器2 关于O 点轴对称，其中心轴在位于x轴上，且末端刚好与MN、PQ 的边界对齐；质量为m、电荷量为e 的正、负电子通过直线加速器加速后同时以相同速率垂直MN、PQ边界进入磁场。为实现正、负电子在H区域的y 轴上实现对心碰撞(速度方向刚好相反)，根据入射速度的变化，可调节边界与x 轴之间的距离h,不计粒子间的相互作用，不计正、负电子的重力，求：M:X X X Xx x j?求：(1)物块最终停在斜面上的位置离A点的距离；物块在斜面上运动的时间。(结果可带根号)9 3 .如图所示，右和乙是间距为d的两条平行的虚线，右上方和L 2 下方有磁感应强度大小均为8、方向均垂直纸面向里的匀强磁场，一电子从A点在纸面内沿与4成 3 0。角方向以速度%射出，偏转后经过右上的C点。已知电子的质量为“，带电荷量为e,不计电子重力。求：XXX X X X X X*X X X X X X XX X X X X X X X(1)电子第一、二次经过右上的两点间的距离；(2)电子从A点运动到C点所用的总时间。9 4 .在如图所示的x o y 平面直角坐标系中，一足够长绝缘薄板正好和x 轴的正半轴重合，在“全部区域和y-的条形区域内均分布着方向垂直纸面向里的相同的匀强磁场，且)-a区域磁场上下边界平行。一带正电粒子，从 y 轴 上 的(0,a)点以速度v 沿与y轴负向成4 5。角出射。带电粒子与挡板碰撞前后，x 方向的分速度不变，y 方向的分速度反向、大小不变，且碰撞过程中无电荷量损失。已知粒子质量为 m,电荷量为q,磁感应强度的大小8 =四 竺，不计粒子的重力。4qa求粒子进入下方磁场后第一次打在绝缘板上的位置；(2)为保证粒子不从)一。的下边界射出，磁场下边界位置纵坐标y需要满足的条件；在满足的情况下，若在绝缘板上的合适位置开一小孔，粒子穿过后能再次回到出发点。写出在板上开这一小孔可能的位置坐标(不需要写出过程)；(4)在满足(3)的情况下，求粒子从(0,a)出射仅一次经过区域的磁场到再次返回出发点经历的时间。yX XX X X XX XX X X XXO-QXXXXXXXXXXXXXXXXXX9 5 .一滑雪者和雪橇的总质量为，=5 0 k g,沿足够长的斜坡向下滑动，斜坡倾角。=37，雪橇与斜坡之间的动摩擦因数为4 =0.2 5,滑雪者所受的空气阻力与速度大小的比值为常量k (未知)，某时刻滑雪者的速度大小为%=5 m/s ,加速度大小为a =2 m/s 2,取 g =1 0 m/$2,s i n 3 7 =0.6，c