河北省衡水市新高考物理基础100解答题狂练含解析.pdf

word文档可编辑】河北省衡水市新高考物理基础100解答题狂练精选高考物理解答题100题含答案有解析1.如图，是游乐场的一项娱乐设备.一环形座舱装在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由落下，落到一定位置时，制动系统启动，到地面时刚好停下.已知座舱开始下落的高度为H=75m,当落到离地面h=30m的位置时开始制动，座舱均匀减速.在一次娱乐中，某同学把质量m=6kg的书包放在自己的腿上.g 取 10m/s2,不计座舱与柱子间的摩擦力及空气阻力.EB(1)当座舱落到离地面hl=60m和 h2=20m的位置时，求书包对该同学腿部的压力各是多大；(2)若环形座舱的质量M=4xl03kg,求制动过程中机器输出的平均功率.2.如图所示，水平地面上有一辆小车在水平向右的拉力作用下，以 v0=6m/s的速度向右做匀速直线运动,小车内底面光滑，紧靠左端面处有一小物体，小车的质量是小物体质量的2 倍，小车所受路面的摩擦阻力2大小等于小车对水平面压力的0.3倍。某时刻撤去水平拉力，经 5 s 小物体与小车的右端面相撞，小物体与小车碰撞时间极短且碰撞后不再分离，已知重力加速度g=10m/s2。求：(1)小物体与小车碰撞后速度的大小；撤去拉力后，小车向右运动的总路程。F3.微棱镜增亮膜能有效提升LCD(液晶显示屏)亮度。如图甲所示为其工作原理截面图，从面光源发出的光线通过棱镜膜后，部分会定向出射到LCD上，部分会经过全反射返回到光源进行再利用。如图乙所示,等腰直角AA8C为一微棱镜的横截面，ZA=90,AB=AC=4a,紧贴BC边上的P 点放一点光源，B P=-B C 已知微棱镜材料的折射率n=sin370=06,只研究从P 点发出照射到AB边上的光线。(1)某一光线从AB边出射时，方向恰好垂直于BC边，求该光线在微棱镜内的入射角的正弦值；(2)某一部分光线可以依次在AB、AC两界面均发生全反射，再返回到BC边，求该部分光线在AB边上的照射区域长度。LCD4.某同学设计了一个轨道，竖直放置，让小球在轨道中运动接力，如图所示。倾斜直轨道AB与圆弧轨道 BPC在 B 点相切，AC竖直，C 是圆的最高点，另一圆弧轨道DQ的圆心为O,其右侧虚边界与AC相切，F 是圆的最低点。已知AB长为1,与水平方向的夹角a =37。，OD与竖直方向的夹角也是 ,圆轨道DQF的半径也为I,质量为m 的小球a 从 A 点由静止开始在外力作用下沿轨道加速运动，一段时间后撤去外力，小球运动到C 点后水平抛出，从 D 点无碰撞进人圆弧轨道DQF内侧继续运动，到 F 点与另一静止的小球b 发生弹性碰撞，小球b 从 F 点水平抛出并刚好落在A 点。不计空气阻力和轨道的摩擦，已知重力加速度为g,sin 0)的带电小球从P 点以大小为5 =4 而、与竖直方向成0=30。斜向下抛出。g 为重力加速度，经过ab上 C 点(图中未画出)时速度水平。(1)求电场强度大小;(2)小球经过ab下方Q 点(图中未画出)时获得最大速度，Q 到 ab 的 距 离 为 求 磁 场 的 磁 感 应 强 度大小。15.如图所示为一种质谱仪的工作原理图，圆心角为90。的扇形区域OPQ中存在着磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场，所有带电粒子经加速电压u 加速后从小孔C 射出，由磁场边界OP上 N点垂直OP进入磁场区域，然后均从边界OQ射出，O N=l,不计粒子重力。(1)若由静止开始加速的某种粒子X 从边界OQ射出时速度方向与OQ垂直，其轨迹如图中实线所示，求该粒子的比荷幺；若由静止开始加速的另一种粒子Y,其比荷是X 粒子比荷的!，求该粒子在磁场区域中运动的时间t。16.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如 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 o 求：(DA被敲击后获得的初速度大小vA；在左边缘再次对齐的前、后，B 运动加速度的大小an、aB;17.如图(a),水平地面上固定一倾角为37。的斜面，一宽为l=0.43m 的有界匀强磁场垂直于斜面向上，磁场边界与斜面底边平行。在斜面上由静止释放一正方形金属线框a b ed,线框沿斜面下滑时，ab、cd边始终与磁场边界保持平行。以地面为零势能面，从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中，线框的机械能 E 与位移s 之间的关系如图(b)所示，图中、均为直线段。已知线框的质量为m=0.1k g,电阻为R=0.06ft,(sin37=0.6,cos37=0.8,重力加速度 g 取 lOm/s?)求:(1)线框与斜面间的动摩擦因数因(2)ab边刚进入磁场时，线框的速度v“(3)线框刚进入磁场到恰好完全进入磁场所用的时间t；(4)线框穿越磁场的过程中，线框中产生的最大电功率Pm；(a)(b)1 8.某军队在军事演习时，要检验战斗机对移动物体发射炮弹的命中率情况，已知某一战斗机在h=500m的高空以v,=1080km/h的速度水平匀速飞行，地面上两辆相距为270m的遥控车均以V2=108km/h的速度匀速直线前进，现战斗机先发射一个炮弹，恰击中后面那辆遥控车，已知炮弹离开飞机时相对飞机的初速度为零，无人机和两遥控车在同一竖直面上，无人机、炮弹和遥控车均视为质点，不计空气阻力，重力加速度取10m/s2-投弹时，飞机与后面遥控车的水平距离为多大？(2)若随后第二发炮弹要击中前一辆车，则两发炮弹发射的时间间隔为多少？(3)若飞机开启特定飞行模式后，水平速度被锁定，只允许调整高度。现若要在第一发炮弹打出t】=2s后立即发射第二枚炮弹，要求在该模式下击中另一日标，则该无人机是要升高还是降低高度，高度要改变多少?19.(6 分)PQ为一接收屏，一半径为R=0.1m半球形透明物的直径MN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：该透明物的折射率为多大？(2)由以上叙述求L 应为多长？20.(6 分)力是改变物体运动状态的原因，力能产生加速度。力在空间上的积累使物体动能发生变化;力在时间上的积累使物体动量发生变化。如图所示，质量为m 的物块，在水平合外力F 的作用下做匀变速直线运动，速度由%变化到U时，经历的时间为3发生的位移为X。请根据牛顿第二定律和相关规律，推导动能定理；请根据牛顿第二定律和相关规律，推导动量定理。a21.（6 分）如图所示，一束半径为R 的半球形玻璃体放置在水平桌面|上，圆心为O,一 束 半 径 为 无 R2的单色光柱正对球面竖直射向半球体，光柱的圆心与半球体圆心在一条直线上。已知玻璃的折射率为后,真空中的光速为c,忽略水平面上光的反射，求：光在玻璃体中传播的最长时间；）玻璃体水平面上光斑的面积。22.（8 分）2019年 1 月 3 日，嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面，并通过“鹊桥”中继卫星传回了世界上第一张近距离拍摄月球背面的图片。此次任务实现了人类探测器首次在月球背面软着陆、首次在月球背面通过中继卫星与地球通讯，因而开启了人类探索月球的新篇章。图1（1）为了尽可能减小着陆过程中月球对飞船的冲击力，探测器在距月面非常近的距离h 处才关闭发动机,此时速度相对月球表面竖直向下，大小为v,然后仅在月球重力作用下竖直下落，接触月面时通过其上的“四条腿”缓冲，平稳地停在月面，缓冲时间为3如 图 1 所示。已知月球表面附近的力加速度为g，探测器质量为a o，求：探测器与月面接触前瞬间相对月球表面的速度V，的大小。月球对探测器的平均冲击力F 的大小。（2）探测器在月球背面着陆的难度要比在月球正面着陆大很多，其主要的原因在于：由于月球的遮挡,着陆前探测器将无法和地球之间实现通讯。2018年 5 月，我国发射了一颗名为“鹊桥”的中继卫星，在地球和月球背面的探测器之间搭了一个“桥”，从而有效地解决了通讯的问题。为了实现通讯和节约能量，“鹊桥”的理想位置就是固绕“地一月”系统的一个拉格朗日点运动，如图2 所示。所谓“地一月”系统的拉格朗日点是指空间中的某个点，在该点放置一个质量很小的天体，该天体仅在地球和月球的万有引力作用下保持与地球和月球敏相对位置不变。设地球质量为M,月球质量为m,地球中心和月球中心间的距离为L,月球绕地心运动，图 2 中所示的拉格朗日点到月球球心的距离为r。推导并写出r 与 M、m 和 L 之间的关系式。地球和太阳组成的“日一地”系统同样存在拉格朗日点，图 3 为“日一地”系统示意图，请在图中太阳和地球所在直线上用符号“*”标记出几个可能拉格朗日点的大概位置。太阳O地球图323.（8 分）如图所示，4 和 4 是间距为的两条平行的虚线，4 上方和右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 30。角方向以速度%射出，偏转后经过右上的。点。已知电子的质量为加，带电荷量为e,不计电子重力。求:*X X X X X X XA 2 L J4.-X.-K.JC-_x_XXX X X X X Xx BX X X X X X X XXX X M X X*X电子第一、二次经过乙上的两点间的距离;电子从A 点运动到。点所用的总时间。24.（10分）如图，粗细均匀的弯曲玻璃管A、B 两端开口，管内有一段水银柱，中管内水银面与管口 A之间气体柱长为IA=40 cm,右管内气体柱长为IB=39 cm.先将开口 B 封闭，再将左管竖直插入水银槽中,设被封闭的气体为理想气体，整个过程温度不变，若稳定后进入左管的水银面比水银槽水银面低4 cm,已知大气压强Po=76 cm H g,求：F U4A 端上方气柱长度；稳定后右管内的气体压强.25.（10分）如图所示，边长为4a的正三角形区域内存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小为B,一个质量为m、电荷量为q（q0）的带电粒子（重力不计）从 A B 边的中心O 进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与A B 边的夹角为6（）。（1）若粒子的速度为V,加一匀强电场后可使粒子进入磁场后做直线运动，求电场场强的大小和方向;（2）若粒子能从B C 边的中点P 离开磁场，求粒子的入射速度大小以及在磁场中运动的时间。Mm26.（12分）我们已经学过了关于两个质点之间万有引力的大小是：F=G-.但是，在某些特殊情况r下，非质点之间的万有引力计算及其应用的问题，我们可以利用下面两个已经被严格证明是正确的结论,而获得快速有效地解决:a.若质点m 放置在质量分布均匀的大球壳M（球壳的厚度也均匀）的空腔之内，那 么 m 和 M 之间的万有引力总是为零.Mmb.若质点m 放置在质量分布均匀的大球体M 之 外（吟r）,那么它们之间的万有引力为：F=G式中的r 为质点m 到球心之间的距离；r为大球体的半径.假设地球可视为一个质量分布均匀且密度为p 的球体，通过地球的南北两极之间能够打通一个如图所示的真空小洞.若地球的半径为R,万有引力常数为G,把一个质量为m 的小球从北极的洞口由静止状态释放后，小球能够在洞内运动.(1)求：小球运动到距地心为0.5R处的加速度大小a；(2)证明：小球在洞内做简谐运动；(3)求：小球在运动过程中的最大速度Vm.27.(12分)应用如图所示的装置研究带电粒子在电场、磁场中的运动情况。相邻的区域I、II均为边长为力的正方形。区域I 内可以添加方向竖直向下的匀强电场；区域I I 内可以添加方向垂直纸面向里的匀强磁场。区域H 的边缘处有可探测带电粒子的屏。一束带电粒子沿两区域中间轴线以速度为水平射入区域 L 粒子束中含有多种粒子，其电荷量由小到大的范围为+彳+%,质量由小到大的范围为小。粒子在电场中只受电场力，在磁场中只受洛伦兹力。(1)若只在区域II 内添加磁场，且能够在屏上探测到所有粒子，则磁感应强度为多大；(2)若只在区域I 内添加电场，且能够在屏上探测到所有粒子，则电场强度为多大；(3)当两个区域分别添加上述(2)中的电场及磁场，电荷量为名、质量为铀的粒子能够在屏上探测到。求解粒子在屏上显现的位置，试列出各求解方程式。(不对方程式求解)L Z 屏28.如图，ABO是一半径为R 的I 圆形玻璃砖的横截面，O 是圆心，AB弧形面镀银。现位于AO轴线上的点光源S 发出一束光线射向玻璃砖的OB边，入射角i=60。，O S=y,已知玻璃的折射率为石，光在空气中传播的速度为c,每条边只考虑一次反射。求：(i)光线射入玻璃砖时的折射角；(i i)光线从S 传播到离开玻璃砖所用的时间。B29.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BC与车上表面相切于B 点，B 端右边x0=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/s2o 求：小车的运动时间t；小车的长度Lo30.一列简谐横波在均匀介质中沿x 轴正方向传播，t=0时刻的波动图象如图甲所示，其中处于x=12m处的质点c 的振动图象如图乙所示。求：质点a 的运动状态传到质点d 所用的时间；从 t=0时刻开始，5.5s内质点b 运动的路程和t=5.5s时质点b 的位移。乙31.在光滑绝缘的水平面上，存在平行于水平面向右的匀强电场，电场强度为E,水平面上放置两个静止、且均可看作质点的小球A 和 B,两小球质量均为m,A 球带电荷量为+Q,B 球不带电，A、B 连线与电场线平行，开始时两球相距L,在电场力作用下，A 球与B 球发生对心弹性碰撞.设碰撞过程中，A、B两球间无电量转移.(1)第一次碰撞结束瞬间A、B 两球的速度各为多大？从开始到即将发生第二次碰撞这段过程中电场力做了多少功？(3)从开始到即将发生第二次碰撞这段过程中，若要求A 在运动过程中对桌面始终无压力且刚好不离开水平桌面(v=0时刻除外)，可以在水平面内加一与电场正交的磁场.请写出磁场B 与时间t 的函数关系.32.如图所示为直角三棱镜的截面图，一条光线平行于BC边入射，经棱镜折射后从AC边射出.已知NA=0=60,求：棱镜材料的折射率n；光在棱镜中的传播速度v（真空中光速为c）.33.如图所示，在竖直圆柱形绝热气缸内，可移动的绝热活塞二、二密封了质量相同的二、二两部分同种气体，且处于平衡状态。已知活塞二、二的横截面积之比二二：二二=2:八 密封气体的长度之比二二：二二=1:3活塞厚度、质量和摩擦均不计。求二、二两部分气体的热力学温度二二：二 二 的比值若对二部分气体缓慢加热，同时在活塞二上逐渐增加细砂使活塞二的位置不变，当二部分气体的温度为:二二时，活塞二、二间的距离二二与二二之比为 二 八 求此时二部分气体的绝对温度二二与二二的比值。34.一定质量的理想气体，状 态 从 A-BTC 的变化过程可用如图所示的p-V图线描述，气体在状态A时温度为TA=300K,试求：气体在状态B时的温度TB和状 态C时的温度Tc;（2）若气 体 在B-C过程中气体内能减少了 20 0 J,则 在B-C过程吸收或放出的热量是多少？35.如图所示，在空间直角坐标系中，I、n象 限（含x、y轴）有磁感应强度为4=r r,方向垂直于纸面向外的匀强磁场和电场强度为E=1 0 N/C,方向竖直向上的匀强电场；川、IV象 限（不含X轴）有磁感应强度为R=T,方向沿/轴负方向的匀强磁场，光滑上圆弧轨道圆心0 ,半径为R=2 m,圆环14 4底端位于坐标轴原点。质 量 为 町=l k g,带电/=+lC 的小球”从 0,处水平向右飞出，经过一段时间，正好运动到0 点。质 量 为 竹=2 k g,带电=+L 8C 小球的N 穿在光滑圆弧轨道上从与圆心等高处静止释放，与“同时运动到。点并发生完全非弹性碰撞，碰后生成小球P(碰撞过程无电荷损失)。小球M、N、尸均可视为质点，不计小球间的库仑力，取 g=10m/s2,求：小球M 在 0 处的初速度为多大；(2)碰撞完成后瞬间，小球P 的速度；(3)分析P 球在后续运动过程中，第一次回到.v轴时的坐标。3 6.如图所示，顶角。=4 5 的金属导轨MON固定在水平面内，导轨处在方向竖直、磁感应强度为B 的匀强磁场中.一根与ON垂直的导体棒在水平外力作用下以恒定速度”沿导轨MON向右滑动，导体棒的质量为m,导轨与导体棒单位长度的电阻均为匚导体棒与导轨接触点为a 和 b,导体棒在滑动过程中始终(1)t 时刻流过导体棒的电流强度I 和电流方向.(2)导体棒作匀速直线运动时水平外力F 的表达式.(3)导体棒在0-f 时间内产生的焦耳热Q.37.2019年 5 月 1 2 日，在世界接力赛女子4X200米比赛中，中国队夺得亚军。如图所示，OB为接力赛跑道，AB为 长 L=20m的接力区，两名运动员的交接棒动作没有在20m的接力区内完成定为犯规。假设训练中甲、乙两运动员经短距离加速后都能达到并保持llm/s的速度跑完全程，乙运动员从起跑后到接棒前的运动是匀加速运动，加速度大小为2.5m/s2,乙运动员在接力区前端听到口令时起跑，在甲、乙两运动员相遇时完成交接棒(1)第一次训练，甲运动员以v=Hm/s的速度跑到接力区前端A 处左侧s0=17m的位置向乙运动员发出起跑口令，求甲、乙两运动员交接棒处离接力区前端A 处的距离第二次调练，甲运动员在接力区前端A 处左测25m的位置以v=Um/s的速度跑向接力区，乙运动员恰好在速度达到与甲运动员相同时被甲运动员追上，则甲运动员在接力区前端A 处多远时对乙运动员发出起跑口令以及棒经过接力区的时间，并判断这次训练是否犯规38.如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度L=0.4m,一端连接R=1Q的电阻.导线所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=1T.导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计.在平行于导轨的拉力F 作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速 度 v=5m/s.求：(1)感应电动势E 和感应电流I；(2)拉力F 的大小；(3)若 将 MN换为电阻r=l。的导体棒，其他条件不变，求导体棒两端的电压U.39.粗糙绝缘的水平地面上有一质量为m 的小滑块处于静止状态、其带电量为q(q0)。某时刻，在整个空间加一水平方向的匀强电场，场 强 大 小 为 石=丝。经时间t 后撤去电场，滑块继续滑行一段距离后停q下来。已知滑块与地面间的动摩擦因数为4 =0.5,重力加速度为g,求滑块滑行的总距离L。40.一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，t=0时刻波形如图所示，图线上质点M 的位移为振幅的Y Z 倍,2经过时间加=0.1 s,质点M 第一次到达正的最大位移处。求：该简谐横波的传播速度；从计时后的0.5s内，质 点 M 通过的路程。41.如图所示，上端封闭、下端开口的玻璃管竖直放置，管长55cm,其中有一段长为6cm 的水银柱，将长为20cm的空气柱A 封闭在管的上部，空气柱B 和大气连通现用一小活塞将管口封住，并将活塞缓慢往上压，当水银柱上升4cm时停止上压已知外界大气压恒为76cm H g,上压过程气体温度保持不变，A、B 均为理想气体，求:(1)气体A、B 末状态的压强;(2)试分析此过程中B 气体是吸热还是放热？5T2f42.如图所示，开口向上的汽缸C 静置于水平桌面上，用一横截面积S=50cm2的轻质活塞封闭了一定质量的理想气体，一轻绳一-端系在活塞上，另一端跨过两个定滑轮连着一劲度系数k=1400N/m的竖直轻弹簧 A,A 下端系有一质量m=14kg的物块B。开始时，缸内气体的温度1=27。活塞到缸底的距离Li=120cm,弹簧恰好处于原长状态。已知外界大气压强恒为p=1.0 xl()5pa,取重力加速度g=10m/s2,不计一切摩擦。现使缸内气体缓慢冷却，求:当 B 刚要离开桌面时汽缸内封闭气体的温度(2)气体的温度冷却到-93C时离桌面的高度HIQI43.如图，某同学想把剖面MON为等腰三角形的玻璃砖加工成“玻璃钻石”送给妈妈.已知顶角NMON=1 0,该玻璃折射率n=l.现有一光线垂直MN边入射.(i)为了使该光线在OM边和ON边都能发生全反射，求。的取值范围.(i i)若 0=41。，试通过计算说明该光线第一次返回MN边能否射出.44.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、b,活塞下方充有氮气，活塞a 上方充有氧气；当大气压为P。，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I,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乙时，求氧气的压强.45.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=500K,活塞a 距气缸连接处L,=2 0 c m,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“o u l.O x l P a 不变，已知圆柱气缸足够长，活塞和杆重力可忽略，求：(1)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。46.如图所示，水平传送带AB与直角平台的上表面水平平滑对接，平台的上表面光滑，平台高%=0.7m,在平台右侧d=l m 处有一高度为h2=0.5 m 的竖直薄挡板。长度L=12 m 的传送带以v0=10 m/s的速度顺时针转动，现将质量m=I kg的小滑块(可视为质点)由静止放到传送带上，已知滑块与传送带间的动摩擦因数p=0.2,重力加速度g 取 10 m/s2o 求：(1)若要滑块落在挡板右侧，求滑块由静止放在传送带上的位置范围；(2)将滑块放在传送带中点处并沿水平方向给滑块一初速度，使滑块落在挡板右侧，求此初速度满足的条件。47.如图所示，半径为=0.8m 的:光滑圆弧轨道，与半径为4 =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=(M 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ni2=0.05 kg的物块静止于B 处,质量为nu=0.15kg的物块从光滑圆弧轨道项部的A 处由静止释放，物块E 下滑至B 处和m?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|=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=10m/s2。求：物块m i滑到圆弧轨道底端B 处未与物块m2碰撞前瞬间受到的支持力大小；物 块 mi和 m2碰撞过程中损失的机械能；(3)木板在地面上滑行的距离。48.如图所示，在真空室内的P 点，能沿平行纸面向各个方向不断发射电荷量为+q、质量为m 的粒子(不计重力)，粒子的速率都相同。ab为 P 点附近的一条水平直线，P 到直线ab 的距离PC=L,Q 为直线ab上一点，它与P 点相距P Q=L，当直线a b 以上区域只存在垂直纸面向里、磁感应强度为8 的匀强磁2场时，水平向左射出的粒子恰到达Q 点；当 a b 以上区域只存在沿PC方向的匀强电场时，其中水平向左射出的粒子也恰好到达Q 点。已知或1137。=0.6,cos37=0.8,求：粒子的发射速率；仅有电场时PQ两点间的电势差；仅有磁场时，能到达直线ab 的粒子所用最长时间和最短时间。La Q C b4 9.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=B0+kx。t=0时刻，棒 M N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=O 时刻，电阻R 消耗的电功率P。；(2)运动过程中水平拉力F 随时间t 变化关系式；(3)时间内通过电阻R 的电荷量q。x x xX 入X X一 F XX XX X X XX 又50.如图所示，在平面直角坐标系xOy的第二、第三象限内有一垂直纸面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场区域 ABC,A 点坐标为(0,3a),C 点坐标为(0,-3a),B 点坐标为(一2氐，-3 a).在直角坐标 系 xOy的第一象限内，加上方向沿y 轴正方向、场强大小为E=Bv。的匀强电场，在 x=3a处垂直于x 轴放置一平面荧光屏，其与x 轴的交点为Q.粒子束以相同的速度V。由 O、C 间的各位置垂直y 轴射入，已知从y 轴上y=-2 a 的点射入磁场的粒子在磁场中的轨迹恰好经过O 点.忽略粒子间的相互作用，不计粒子的重力.(1)求粒子的比荷；(2)求粒子束射入电场的纵坐标范围；(3)从什么位置射入磁场的粒子打到荧光屏上距Q 点最远？求出最远距离.51.如图所示，在竖直圆柱形绝热汽缸内，可移动的绝热活塞a、b 密封了质量相同的A、B 两部分同种气体，且处于平衡状态。已知活塞的横截面积之比Sa：Sb=2:1,密封气体的长度之比hA：h=l：3,活塞厚度、质量和摩擦均不计。求 A、B 两部分气体的热力学温度TA：TB的比值；若对B 部分气体缓慢加热，同时在活塞a 上逐渐增加细砂使活塞b 的位置不变，当 B 部分气体的温度为时，活塞a、b 间的距离ha与%之比为k：1,求此时A 部分气体的绝对温度T A与TA的比值。T a6 A“b儿 B_LP52.如图所示，直角边AC长度为d 的直角棱镜ABC置于桌面上，D 为斜边B C 的中点，桌面上的S 点发射一条光线经D 点折射后，垂直于AB边 射 出.已 知 S C=C D,光线通过棱镜的时间/=母，c 为真2c空中光速，不考虑反射光线.求:棱镜的折射率n；(ii)入射光线与界面BC间的夹角.53.如图甲所示为足够长、倾斜放置的平行光滑导轨，处在垂直斜面向上的匀强磁场中，导轨上端接有一定值电阻，导轨平面的倾角为37。，金属棒垂直导轨放置，用一平行于斜面向上的拉力F 拉着金属棒由静止向上运动，金属棒的质量为0.2 k g,其速度大小随加速度大小的变化关系如图乙所示.金属棒和导轨的电阻不计，sin 370=0.6,cos 37=0.8,求：(1)拉力F 做功的最大功率(2)回路中的最大电功率54.如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系，y 轴沿竖直方向。在 x=L到 x=2L之间存在竖直向上的匀强电场和垂直坐标平面向里的匀强磁场，一个比荷为k 的带电微粒从坐标原点以一定初速度沿+x方向抛出，进入电场和磁场后恰好在竖直平面内做匀速圆周运动，离开电场和磁场后，带电微粒恰好沿+x方向通过x轴上x=3 L的位置，已知匀强磁场的磁感应强度为B,重力加速度为g。求:电场强度的大小；带电微粒的初速度；(3)带电微粒做圆周运动的圆心的纵坐标。5 5 .如图所示，用 一 块 长L 0 m的木板在墙和桌面间架设斜面，桌子高=0.8 m,长4=1.5 m。斜面与水平桌面间的倾角6 =53。一个质量为=0.3 k g的小滑块3放在桌面最右端，现将质量为，%=0.2k g的小滑块A从斜面顶端由静止释放，滑块与斜面间的动摩擦因数4=0.5,滑块与水平桌面间的动摩擦因数2=；，忽略滑块在斜面与桌面交接处的能量损失，滑块A与滑块B发生正碰，碰后滑块A最终停在离桌面右端2.4c m处。滑块与木板及桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A、B均可视为质点，重力加速度 g =1 0m/s 2,s i n 53 =0.8.c o s 53 0=0.6 求：(1)与B相碰前瞬间小滑块A的速度大小；(2)小滑块B的落地点距桌面最右端的水平距离。56 .如图所示，在竖直面内有一个光滑弧形轨道，其末端水平，且与处于同一竖直面内光滑圆形轨道的最低端相切，并平滑连接.A,B两滑块(可视为质点)用轻细绳拴接在一起，在它们中间夹住一个被压缩的微小轻质弹簧.两滑块从弧形轨道上的某一高度P点处由静止滑下，当两滑块刚滑入圆形轨道最低点时拴接两滑块的绳突然断开，弹簧迅速将两滑块弹开，其中前面的滑块A沿圆形轨道运动恰能通过圆形轨道的最高点，后面的滑块B恰能返回P点.己知圆形轨道的半径H=0.72m,滑块A的质量/%=0.4k g,滑块B的质量加/,=0.1 k g,重力加速度g取1 0m/s,空气阻力可忽略不计.求:(1)滑块A 运动到圆形轨道最高点时速度的大小；(2)两滑块开始下滑时距圆形轨道底端的高度h；(3)弹簧在将两滑块弹开的过程中释放的弹性势能.57.如图所示，可视为质点的质量为m=1.2kg的小滑块静止在水平轨道上的A 点，在水平向右的恒定拉力 F=4N的作用下，从 A 点开始做匀加速直线运动，当其滑行到A B的中点时撤去拉力，滑块继续运动到B 点后进入半径为R=1.3m且内壁光滑的竖直固定圆轨道，在圆轨道上运行一周后从B 处的出口(未画出，且入口和出口稍稍错开)出来后向C 点滑动，C 点的右边是一个“陷阱”，D 点是平台边缘上的点，C、D两点的高度差为h=L 2m,水平距离为x=L6m。已知滑块运动到圆轨道的最高点时对轨道的压力大小刚好为滑块重力的3 倍，水平轨道BC 的长度为b=2.1m,小滑块与水平轨道AB、BC间的动摩擦因数均为A=1.5,重力加速度g=llm/s2。求水平轨道A B 的长度1|；(2)试通过计算判断小滑块能否到达“陷阱”右侧的D 点；(3)若 在 AB段水平拉力F 作用的范围可变，要达到小滑块在运动过程中，既不脱离竖直圆轨道，又不落入C、D 间的“陷阱”的目的，试求水平拉力F 作用的距离范围。58.如图光滑水平导轨A B的左端有一压缩的弹簧，弹簧左端固定，右端前放一个质量为m=lkg的物块(可视为质点)，物块与弹簧不粘连，B 点与水平传送带的左端刚好平齐接触，传送带的长度B C 的长为L=6m,沿逆时针方向以恒定速度v=lm/s匀速转动.CD为光滑的水平轨道，C 点与传送带的右端刚好平齐接触，DE是竖直放置的半径为R=0.4m的光滑半圆轨道，DE与 CD相切于D 点.已知物块与传送带间的动摩擦因数p=0.1,取 g=10m/s.E(D 若释放弹簧，物块离开弹簧，滑上传送带刚好能到达C 点，求弹簧储存的弹性势能与；(1)若释放弹簧，物块离开弹簧，滑上传送带能够通过C 点，并经过圆弧轨道D E,从其最高点E 飞出，最终落在CD上距D 点的距离为x=l.lm 处(CD长大于1.1 m),求物块通过E 点时受到的压力大小；(3)满 足(1)条件时，求物块通过传送带的过程中产生的热能.59.如图所示，在 OWxVa的区域I 内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，在 x a 的区域H 内有垂直于纸面向外的匀强磁场，它们的磁感应强度均为Bo,磁场边界与x 轴交于P 点。一质量为m,电荷量为q(q0)的粒子沿x 轴从原点O 水平射入磁场。当粒子射入速度不大于时，粒子在磁场中运动的时间都相等，不计重力：(1)求速度V。的大小；(2)若粒子射入速度的大小为2 v 0,求粒子两次经过边界到P 点距离的比值；(结果可带根号)(3)若调节区域II磁场的磁感应强度大小为九B。，使粒子以速度nvo(n l)从 O 点沿x 轴射入时，粒子均从O 点射出磁场，求 n 与人满足的关系。nXxx60.人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着玩手机。若手机的质量为150g,从离人脸约20cm的高度无初速度掉落，砸到人脸后手机未反弹，人脸受到手机的冲击时间约为0.1 s,重力加速度g=10m/s2,试求手机对人脸的平均冲力大小。61.如图所示，在倾角为37的斜面上有质量均为加=1kg的物块4 B,两物块用平行于斜面的细线连接,细线伸直。若由静止释放两物块，两物块沿斜面下滑的加速度大小为2m/s2；若用水平向左的恒力F 作用在物块A 上，两物块可沿斜面向上匀速运动，已知两物块与斜面间的动摩擦因数相同，重力加速度g=10m/s2,sin 370=0.6,cos37=0.8,求:(1)物块与斜面间的动摩擦因数；(2)作用在物块A 上的水平恒力F的大小。62.如图所示，A 0 8 为折射率=右的扇形玻璃砖截面，一束单色光照射到AO 面上的。点，在。点折射后的光线平行于。8。已知。点是A O 的中点，。点是8。延长线上一点，4 0 0 =60。求入射光在。点的入射角；通过计算判断光射到A B弧能否从A B弧射出。63.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=10 m 处正好匀减速至V2=4 m/s,匀速通过中心线后，再匀加速至V 1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V1正常行驶，设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为Im/s?。求：收费站中心线d-行 驶 方 向 口 舄 矗 ETC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？6 4.如图所示，电阻不计的光滑金属导轨由弯轨AB,FG和直窄轨BC,G H 以及直宽轨DE、IJ组合而成，AB、FG段均为竖直的!圆弧，半径相等，分别在B,G 两点与窄轨BC、GH相切，窄轨和宽轨均处于同一水平面内，BC、GH等长且与DE,IJ均相互平行，CD,H I等长，共线，且均与BC垂直。窄轨和宽轨之间均有竖直向上的磁感强度为B 的匀强磁场，窄轨间距为工，宽轨间距为L。由同种材料制2成的相同金属直棒a,b 始终与导轨垂直且接触良好，两棒的长度均为L,质量均为m,电阻均为R。初始时b 棒静止于导轨BC段某位置，a 棒由距水平面高h 处自由释放。已知b 棒刚到达C 位置时的速度为(1)a 棒刚进入水平轨道时，b 棒加速度ab的大小；(2)b 棒在BC段运动过程中，a 棒产生的焦耳热Qa；(3)若 a 棒到达宽轨前已做匀速运动，其速度为a 棒刚到达B 位置时的i，则 b 棒从刚滑上宽轨到第一次达到匀速的过程中产生的焦耳热Qh65.如图所示，M N和 M，N，为两竖直放置的平行光滑长直金属导轨，两导轨间的距离为L。在导轨的下部有垂直于导轨所在平面、方向向里的匀强磁场，磁感应强度为B。在导轨的MM，端连接电容为C、击穿电压为Ub、正对面积为S、极板间可认为是真空、极板间距为d 的平行板电容器。在 t=0 时无初速度地释放金属棒e f,金属棒e f的长度为L、质量为m、电阻可忽略不计.假设导轨足够长，磁场区域足够大，金属棒ef与导轨垂直并接触良好，导轨和各接触处的电阻不计，电路的电感、空气的阻力可忽略，已知重力加速度为g求电容器两端的电压达到击穿电压所用的时间；(2)金属棒ef下落的过程中，速度逐渐变大，感应电动势逐渐变大，电容器极板上的电荷量逐渐增加，两极板间存储的电场能也逐渐增加。单位体积内所包含的电场能称为电场的能量密度。已知两极板间为真空时平行板电容器的电容大小可表示为C=。试证明平行板电容器两极板间的空间内的电场能量密度(0a与电场强度E 的平方成正比，并求出比例系数