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    題目列表(包括答案和解析)
    

		
		
    

    


    
	
    				
    
									
    25②（供選用《選修3-l》物理課教材的學生做）
    如圖所示，空間分布著方向平行于紙面且與場區(qū)邊界垂直的有界勻強電場，電場強度為E，場區(qū)寬度為L．在緊靠電場的右側空間分布著方向垂直于紙面的兩個勻強磁場，磁感應強度均為B，兩磁場的方向相反、分界面與電場邊界平行，且右邊磁場范圍足夠大．一質量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從A點由靜止釋放后，在電場和磁場存在的空間進行周期性的運動．已知電場的右邊界到兩磁場分界面間的距離是帶電粒子在磁場中運動的軌道半徑的
    		3
    2
    倍，粒子重力不計．求：
    （1）粒子經(jīng)電場加速后，進入磁場的速度大��；
    （2）粒子在磁場中運動的軌道半徑；
    （3）粒子從A點出發(fā)到第一次返回A點的時間．
    

			
    
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    (25分)如圖所示，兩個金屬輪A1、A2，可繞通過各自中心并與輪面垂直的固定的光滑金屬軸O1和O2轉動，O1和O2相互平行，水平放置.每個金屬輪由四根金屬輻條和金屬環(huán)組成，A1輪的輻條長為a1、電阻為R1，A2輪的輻條長為a2、電阻為R2，連接輻條的金屬環(huán)的寬度與電阻都可以忽略.半徑為a0的絕緣圓盤D與A1同軸且固連在一起.一輕細繩的一端固定在D邊緣上的某點，繩在D上繞足夠匝數(shù)后，懸掛一質量為m的重物P.當P下落時，通過細繩帶動D和A1繞O1軸轉動.轉動過程中，A1、A2保持接觸，無相對滑動；兩輪與各自細軸之間保持良好的電接觸；兩細軸通過導線與一阻值為R的電阻相連.除R和A1、A2兩輪中輻條的電阻外，所有金屬的電阻都不計.整個裝置處在磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向與轉軸平行.現(xiàn)將P釋放，試求P勻速下落時的速度.
    

			
    
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    (25分)圖示為一固定不動的絕緣的圓筒形容器的橫截面，其半徑為R，圓筒的軸線在O處.圓筒內有勻強磁場，磁場方向與圓筒的軸線平行，磁感應強度為B.筒壁的H處開有小孔，整個裝置處在真空中.現(xiàn)有一質量為m、電荷量為q的帶電粒子P以某一初速度沿筒的半徑方向從小孔射入圓筒，經(jīng)與筒壁碰撞后又從小孔射出圓筒.設：筒壁是光滑的，P與筒壁碰撞是彈性的，P與筒壁碰撞時其電荷量是不變的.若要使P與筒壁碰撞的次數(shù)最少，問：
    1.P的速率應為多少？
    2.P從進入圓筒到射出圓筒經(jīng)歷的時間為多少？
    

			
    
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    (25分)圖中正方形ABCD是水平放置的固定梁的橫截面，AB是水平的，截面的邊長都是l.一根長為2l的柔軟的輕細繩，一端固定在A點，另一端系一質量為m的小球，初始時，手持小球，將繩拉直，繞過B點使小球處于C點.現(xiàn)給小球一豎直向下的初速度v0，使小球與CB邊無接觸地向下運動，當，分別取下列兩值時，小球將打到梁上的何處？
    1.
    2.
    設繩的伸長量可不計而且繩是非彈性的.
    

			
    
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    (25分)從赤道上的C點發(fā)射洲際導彈，使之精確地擊中北極點N，要求發(fā)射所用的能量最少.假定地球是一質量均勻分布的半徑為R的球體，R=6400km.已知質量為m的物體在地球引力作用下作橢圓運動時，其能量E與橢圓半長軸a的關系為式中M為地球質量，G為引力常量.
    　　
    1.假定地球沒有自轉，求最小發(fā)射速度的大小和方向(用速度方向與從地心O到發(fā)射點C的連線之間的夾角表示).
    2.若考慮地球的自轉，則最小發(fā)射速度的大小為多少？
    3.試導出。
    

			
    
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    一、填空題，每小題4分，共20分
    1、光子；科學假說；        2、；     
3、TB=TC<TD；θB=θC>θD；
    4、E1>E2；△E1 = △E2；     5、5，30
    二、選擇題：共40分。
    說明
    Ⅰ單項選擇題（每題4分）
    Ⅱ多項選擇題（每題5分）
    題號
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    選項
    C
    D
    B
    A
    A
    AB
    BD
    AD
    CD
    三、實驗題：共30分
    15、A
    16、(1)A；(2)一節(jié)干電池、保護電阻 ；將電池與電流表、保護電阻串接
    17、(1) ① ③
；  ①中有導電物質的一面朝上，③中應使用電壓傳感器；(2) a ；(3) f ，向右
    18、（1）作圖法 ；（2）畫出的s-t圖（如圖線甲）和的s-t圖（如圖線乙）                                                          

     
    在誤差允許的范圍內，圖線甲為直線，物體從A到B的運動為勻速直線運動，從圖線的斜率可求得： ，     
    從乙圖中無法直接判斷s、t之間的關系，但是該圖線接近于二次函數(shù)的圖像。為了驗證這個猜想，通過轉換變量來進行，即作s-t2圖線，為此求得表格如下：
    時間t(s)
    0.89
    1.24
    1.52
    1.76
    1.97
    新變量t2(s2)
    0.79
    1.54
    2.31
    3.10
    3.88
    位移s(m)
    0.25
    0.50
    0.75
    1.00
    1.25
     
    依據(jù)上表中的t2、、s數(shù)據(jù)可作圖線丙。從圖像中看出s與t2、呈線性變化關系，由圖中斜率求得，即故 
    （3）從的過程中s隨t變化的規(guī)律是： 物體作勻速直線運動，          

    從的過程中s隨t變化的規(guī)律是：物體作初速度為零的勻加速直線運動，
     
    19、解：（1）由圖線可看出滑塊上升和下滑的加速度大小幾乎相等，說明摩擦力對滑塊Ａ運動的影響可以忽略。
    （2）因為有滑動摩擦力，所以圖線不對稱。
     
    上滑時，s1 =1/2 g(sinθ+μcosθ)t12
    下滑時，s 2=1/2 g(sinθ-μcosθ)t22
    代入圖給數(shù)據(jù)s1 = s2=0.55m   t1=0.4s 
t2=0.6s
     2
    解得sinθ=0.5  θ＝30°  μ=0.22
     (θ角在arcsin0.45 ―arcsin0.55范圍都算對；μ在0.2―0.3都算對)
     
    四、計算題：共60分
    20、解： 以密閉容器內的一定量氣體為研究對象，選取標準狀況為該氣體的一個已知狀態(tài)，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可求解.
           取1摩爾氣體作為研究對象，在標準狀態(tài)下為，所包含的分子數(shù)為NA=6.023×1023個.在題設條件下，設其體積為V，則根據(jù)氣態(tài)方程：
           有
           每個分子所占的空間體積為，分子間的距離為
    21、解：該同學的解法不合理。（1分）
    因為在施加豎直向下的電場后，物體對桌面壓力N=mg+qE，因而物體受到的滑動摩擦力f=mN=m(mg+qE)，而這位同學仍用f=mmg來計算摩擦力做的功。（2分）
    正確解答：
    未加電場：mg（H-h）-mmgSAC=0                                     
（1分）
    加電場后：（mg+qE）（H-h）-m（mg+qE）SAC=    （2分）
    [ 聯(lián)解上述兩式得：  
u=u0=4米/秒] 
    運用平拋運動的公式：       （2分）
     得：S==4                  
（2分）
    22、、解：由閉合電路歐姆定律作aP兩端的Uap―I圖像，因圖上任意一點的Uap與I所對應的矩形面積是外電路電阻Rx的輸出功率，從而由已知Rx的功率求出對應的Rx值。
    根據(jù)閉合電路歐姆定律
    作圖像如圖所示，由圖可分析找到滑動變阻器的發(fā)熱功率為9W的A點和B點，所以Rx有兩個值。
     
    23、解：(1)輸電線冰層體積V冰=πR2L，由于對稱性塔尖上所受壓力的增加量等于一根輸電線上冰層的重力，即ΔN=ρgV冰=ρgπR2L。
        (2)輸電線與冰層的總質量為：M=m0L+ρπR2L，輸電線受到三個力作用，由共點力平衡條件得：
        2F1cosθ=m0gL+ρgπR2L    
    最高點所受拉力為：
        由半根輸電線的受力可得最低點的拉力為
        
        (3)設鐵塔被冰包裹時的質量為m`，則
       
        鐵塔即將翻倒時受到重力、地面拉力和輸電線拉力作用，以―端為軸，R取最大值時有：
           
       
    24、解：（1）由題意知圓環(huán)所在處在磁感應強度B為：   ……①
    圓環(huán)的有效切割長度為其周長即： ……②
    圓環(huán)的電阻R電為：……③
    當環(huán)速度為v時，切割磁感線產生的電動勢為：……④
    電流為：     ……⑤
    故圓環(huán)速度為v時電功率為：P=I2R電……⑥
    聯(lián)立以上各式解得：……⑦
    （2）當圓環(huán)加速度為零時，有最大速度vm
    此時……⑧    由平衡條件……⑨
    ……⑩       聯(lián)立⑧⑨⑩解得……⑾
    （3）由能量守恒定律……⑿
    解得……⒀
    評分標準：③④⑤⑧⑨⑾⒀各2分，⑥⑦⑩各1分，⑿3分共20分
     
     
     
     
     
     
     
     
     
    		
    
	
    
	
    
		
    


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