高三物理专题复习课件(2):力学电学综合题.ppt
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1、综合题分析二综合题分析二1利用标有利用标有“6V,3W”的灯泡的灯泡L1、“6V,6W”的灯的灯泡泡L2与理想电压表和理想电流表连接成如图甲所示的实与理想电压表和理想电流表连接成如图甲所示的实验电路,其中电源电动势为验电路,其中电源电动势为E9 V,图乙是通过灯泡的,图乙是通过灯泡的电流随两端电压变化的曲线。当其中一个灯泡正常发光电流随两端电压变化的曲线。当其中一个灯泡正常发光时,电路输出功率为时,电路输出功率为_W,电源内阻为,电源内阻为_。P0.5 20.5 64WL1EUIrr(EU)/I(98)/0.52 2在一个金属圆筒内有三个灯泡在一个金属圆筒内有三个灯泡A、B、C与一个电与一个电
2、源连接成如图电路,金属筒作为导体,电阻不计,电源源连接成如图电路,金属筒作为导体,电阻不计,电源电动势为电动势为8V,内阻,内阻0.5,要使每个灯泡的功率都是,要使每个灯泡的功率都是8W,求,求A、B、C三灯的电阻。三灯的电阻。电压方程电压方程:高高低低中中中中中中80.5I24/II14AI212ARC10.5 RA1RB12 RC21/18 RA2RB22/9 高高中中低低ABC电流关系电流关系:RARB4RC3如图所示,质量分别为如图所示,质量分别为M、m、m的物体的物体A、B、C通过跨过足够高的光滑滑轮的轻绳相连,通过跨过足够高的光滑滑轮的轻绳相连,A恰在地面,恰在地面,B、C间距离与
3、间距离与C离地的高度均为离地的高度均为h,且,且mM2m。现。现静止起释放它们,求:静止起释放它们,求:(1)物体)物体A运动的最大速度,运动的最大速度,2mghMgh(M2m)v2/2v22(2mM)gh/(M2m)3(2)物体)物体A能上升的最大高度。能上升的最大高度。mgxMgx0(Mm)v2/2v22(2mM)gh/(M2m)x(Mm)v2/2(Mm)g(Mm)(2mM)h/(Mm)(M2m)当当xh 即即M 2m时时当当M 2m时有时有:mghMgh(Mm)v2/2(Mm)v2/2Hmv2/2g2hxHmxh4如图如图AB和和CD是两根特制的、完全相同的电阻丝,竖直地是两根特制的、完
4、全相同的电阻丝,竖直地固定在地面上,上端用电阻不计的导线相接,两电阻丝间距为固定在地面上,上端用电阻不计的导线相接,两电阻丝间距为L,有一根质量为,有一根质量为m、电阻不计的金属棒,跨在、电阻不计的金属棒,跨在AC两点间处于两点间处于x轴轴原点,与电阻丝接触良好且无摩擦,空间有垂直纸面向里的匀强原点,与电阻丝接触良好且无摩擦,空间有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为磁场,磁感应强度为B,放开金属棒,它将加速下滑,放开金属棒,它将加速下滑.(1)试证,)试证,若棒开始下落后做匀加速运动,则必须满足的条件是每条电阻丝若棒开始下落后做匀加速运动,则必须满足的条件是每条电阻丝的电阻值应跟位移的电阻值
5、应跟位移x的平方根成正比,即的平方根成正比,即Rk x(k为一常数)。为一常数)。ABCDmgB2L2v/2Rma v 2ax Rk x R v4(2)若棒做匀加速运动)若棒做匀加速运动,B1T,L1m,m1/5kg,k1/2 m1/2,求棒的加速度,求棒的加速度a,棒下落,棒下落1 m位移过程中流过的电量、棒落下位移过程中流过的电量、棒落下1 m位移过程中电阻位移过程中电阻上电流所做的功。上电流所做的功。ABCDmgB2L2v/2Rma 2 5 4ax/2 xa/5a5m/s2q/RqItIBLv/2R 10/2t 2x/a 2/5 2C 5AmgBILma I(mgma)/BL ABCDm
6、gB2L2v/2Rma 2 5 4ax/2 xa/5a5m/s2q/RqItIBLv/2R 10/2t 2x/a 2/5 2CWI2RtmgxWmv2/2 Wmgxmv2/2 mgxmax 2 5 5 5 J 5AWFAx(mgma)x4棒落下棒落下1 m位移过程中电阻上电流所做的功。位移过程中电阻上电流所做的功。5一根两端开口、粗细均匀的长直玻璃管横截面积为一根两端开口、粗细均匀的长直玻璃管横截面积为S2103 m2,竖直插入水面足够宽广的水中。管中有一个质量为,竖直插入水面足够宽广的水中。管中有一个质量为m0.4 kg的密闭活塞,封闭一段长度为的密闭活塞,封闭一段长度为L066 cm的气体
7、,气体的气体,气体温度温度T0=300 K,如图所示。开始时,活塞处于静止状态,不计活,如图所示。开始时,活塞处于静止状态,不计活塞与管壁间的摩擦。外界大气压强塞与管壁间的摩擦。外界大气压强p01.0105 Pa,水的密度,水的密度1.0103 kg/m3,g=10 m/s2。试问:。试问:(1)开始时封闭气体的压强多大?)开始时封闭气体的压强多大?p1Sp0Smgp1p0mg/S 1.01054/21031.02105 Pa(2)现保持管内封闭气体温度不变,用竖直向上的)现保持管内封闭气体温度不变,用竖直向上的力力F缓慢地拉动活塞。当活塞上升到某一位置时停止移缓慢地拉动活塞。当活塞上升到某一
8、位置时停止移动,此时动,此时F6.0 N,则这时管内外水面高度差为多少?,则这时管内外水面高度差为多少?管内气柱长度多大?管内气柱长度多大?Fp2S p0Smg 对活塞对活塞:p2p0(mgF)/S1.010511030.99105 Pa对水柱对水柱:p2p0 ghh(p0p2)/g 0.1mp1L1p2L2 L268cmF5(3)再将活塞固定住,改变管内气体的温度,使)再将活塞固定住,改变管内气体的温度,使管内外水面相平,此时气体的温度是多少?管内外水面相平,此时气体的温度是多少?p2L2/T2p0L3/T3 T3p0L3T2/p2L21 105 78 300/0.99 105 68347.
9、6K6一根粗细均匀的细长玻璃管如图放一根粗细均匀的细长玻璃管如图放置,上端开口,下端封闭,玻璃管中的各置,上端开口,下端封闭,玻璃管中的各段汞柱和空气柱的长度分别为:段汞柱和空气柱的长度分别为:d5 cm,L110 cm,h145 cm,L210 cm,h250 cm。大气压相当于。大气压相当于75cm汞柱产生的压强,汞柱产生的压强,现保持温度不变,使玻璃管在竖直平面内现保持温度不变,使玻璃管在竖直平面内绕过其中点的水平轴缓慢转动一周,求:绕过其中点的水平轴缓慢转动一周,求:(1)从开始位置转过)从开始位置转过180 时,被封闭时,被封闭的空气柱长度的空气柱长度L2;(7545)1050 L2
10、水银柱总高度只能是水银柱总高度只能是75cm 5025真真空空L224cm下段水银柱长下段水银柱长30cm6(2)从开始位置转过)从开始位置转过360 时,被封闭的空气柱长度时,被封闭的空气柱长度L2。(7545)10(7530)L2L2 11.4cm5011.43091.4cm115cm此解答合理此解答合理7如图所示,在光滑绝缘的水平面上,用长为如图所示,在光滑绝缘的水平面上,用长为2L的绝缘轻杆的绝缘轻杆连接两个质量均为连接两个质量均为m的带电小球的带电小球A和和B,A球的电荷量为球的电荷量为2q,B球球的电荷量为的电荷量为3q,组成一静止的带电系统。虚线,组成一静止的带电系统。虚线MP为
11、为AB两球连两球连线的垂直平分线,虚线线的垂直平分线,虚线NQ与与MP平行且相距平行且相距3L,开始时,开始时MP恰过杆恰过杆的中点。视小球为质点,不计轻杆的质量,现在在虚线的中点。视小球为质点,不计轻杆的质量,现在在虚线MP、NQ间加上水平向右的匀强电场间加上水平向右的匀强电场E,求:,求:(1)B球刚进入电场时带电系统的速度大小;球刚进入电场时带电系统的速度大小;2qEL2mv12/2v1 2qEL/m7(2)B球的最大位移以及从开始到最大位移处球的最大位移以及从开始到最大位移处时时B球电势能的变化量;球电势能的变化量;2qE 2L3qELqEL0 x2qE 2L3qE(xL)0 x7L/
12、3 W3qE(xL)4qELa12qE/2m加加速速减减速速减减速速qE/ma2qE/2ma33qE/2mt1 2L/a1 2Lm/qE2qEL3qEL2mv22/22mv12/2v1 2qEL/mv2 qEL/mt2(v2v1)/a22(21)Lm/qEt3 2s3/a32 Lm/qE/3T2(t1t2 t3)7(3)带电系统运动的周期。)带电系统运动的周期。8如图,截面积为如图,截面积为100cm2的活塞,放置在竖直的圆形气缸的活塞,放置在竖直的圆形气缸内,封闭着一定质量的理想气体,气缸活塞重为内,封闭着一定质量的理想气体,气缸活塞重为30N,活塞与气,活塞与气缸壁间无摩擦,气缸底部有一根
13、细管与一个缸壁间无摩擦,气缸底部有一根细管与一个U形管的一端相通,形管的一端相通,U形管的另一端封闭,管的底部有水银,管的封闭端有一段长为形管的另一端封闭,管的底部有水银,管的封闭端有一段长为9.1cm的空气柱,设气缸外大气压强保持的空气柱,设气缸外大气压强保持p0为为1.01 105Pa,当整,当整个装置的温度是个装置的温度是0 C时,气缸的容积为时,气缸的容积为350 L,U形管内两侧水银形管内两侧水银面相平,若在活塞上加一重物,整个装置温度升高到面相平,若在活塞上加一重物,整个装置温度升高到27 C时,时,管内水银面高度差为管内水银面高度差为1.2cm,求:(,求:(1)活塞上所加重物的
14、重力,)活塞上所加重物的重力,(2)加压升温后,缸内气体的体积。)加压升温后,缸内气体的体积。左边:左边:p p0G/S1.04 105Pap 9.1/273p左左 8.5/300p右右p左左 gh右边:右边:p 350/273p右右V/300p右右pG/S设向左移动:设向左移动:左边:左边:p p0G/S1.04 105Pap 9.1/273p左左 8.5/300p左左1.224 105Pap右右p左左 gh右边:右边:p 350/273p右右V/300p右右pG/Sp右右1.24 105PaV322.6LG(p右右p)S 200N 设向左移动:设向左移动:左边:左边:p p0G/S1.04
15、 105Pap 9.1/273p左左 9.7/300p左左1.07 105Pap右右p左左 gh右边:右边:p 350/273p右右V/300p右右pG/Sp右右1.054 105PaV379LG(p右右p)S 14 N 设向右移动:设向右移动:9.如图(如图(a)所示,水平放置的两根金属导轨,间距)所示,水平放置的两根金属导轨,间距L0.3m,导轨左端连接,导轨左端连接R0.6 的电阻,区域的电阻,区域abcd内存在垂直于导轨平内存在垂直于导轨平面面B0.6T的匀强磁场,磁场区域宽的匀强磁场,磁场区域宽D0.2m,细金属棒,细金属棒A1和和A2用用长为长为2D的轻质绝缘杆连接,放置在导轨平面
16、上,并与导轨垂直。的轻质绝缘杆连接,放置在导轨平面上,并与导轨垂直。每根金属棒在导轨间的电阻为每根金属棒在导轨间的电阻为r0.3,导轨电阻不计,使金属棒,导轨电阻不计,使金属棒以恒定速度以恒定速度v1.0m/s沿导轨向右穿越磁场。计算从金属棒沿导轨向右穿越磁场。计算从金属棒A1进入进入磁场到磁场到A2离开磁场的时间内,不同时间段通过电阻离开磁场的时间内,不同时间段通过电阻R的电流强度,的电流强度,并在图(并在图(b)中画出。)中画出。EBLvI总总E/(R并并r)0.18V0.36AIR0.12A9.如图(如图(a)所示,水平放置的两根金属导轨,间距)所示,水平放置的两根金属导轨,间距L0.3
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