山西省晋城市高考物理基础100题解答题题狂练.docx
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山西省晋城市高考物理基础100题解答题题狂练
山西省晋城市高考物理基础100题解答题题狂练
一、解答题
1.如图所示,质量M=1kg的半圆弧形绝缘凹槽放置在光滑的水平面上,凹槽部分嵌有cd和ef两个光滑半圆形导轨,c与e端由导线连接,一质量m=lkg的导体棒自ce端的正上方h=2m处平行ce由静止下落,并恰好从ce端进入凹槽,整个装置处于范围足够大的竖直方向的匀强磁场中,导体棒在槽内运动过程中与导轨接触良好。
已知磁场的磁感应强度B=0.5T,导轨的间距与导体棒的长度均为L=0.5m,导轨的半径r=0.5m,导体棒的电阻R=1Ω,其余电阻均不计,重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力。
(1)求导体棒刚进入凹槽时的速度大小;
(2)求导体棒从开始下落到最终静止的过程中系统产生的热量;
(3)若导体棒从开始下落到第一次通过导轨最低点的过程中产生的热量为16J,求导体棒第一次通过最低点时回路中的电功率。
2.如图所示,质量M="4"kg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=0.5m,这段滑板与木块A(可视为质点)之间的动摩擦因数μ=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v0="10"m/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="l"kg,g取10m/s2,.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.
3.如图所示,置于空气中一透明正立方体截面ABCD,BC面和CD面均镀银,P、M、Q、N分别为AB边、BC边、CD边、AD边的中点。
从光源S发出一条光线SP与PA面的夹角成30°,经折射、反射后从N点射出,刚好回到S点。
(计算中可能会用到,,)
①面出光路图,并求出立方体的折射率n;
②已知光在空气中的速度近似等于真空中的速度c,正方形ABCD的边长为a,求该光线从S点发出后回到S点的时间。
4.如图所示,在水平地面上有两物块甲和乙,它们的质量分别为2m、m,甲与地面间无摩擦,乙与地面间的动摩擦因数恒定。
现让甲以速度向着静止的乙运动并发生正碰,且碰撞时间极短,若甲在乙刚停下来时恰好与乙发生第二次碰撞,试求:
(1)第一次碰撞过程中系统损失的动能
(2)第一次碰撞过程中甲对乙的冲量
5.如图,A、B两个内壁光滑、导热良好的气缸用细管连接,A气缸中活塞M截面积为500cm2,装有一个大气压强的理想气体50L。
B气缸中活塞N截面积为250cm2,装有两个大气压强的理想气体25L。
现给活塞M施加一水平推力,使其缓慢向右移动,此过程中气缸均不动,周围环境温度不变,大气压强为105pa。
求:
(i)当推力F=5×103N时,活塞M向右移动的距离;
(ii)气缸B中能达到的最大压强。
6.如图所示,一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的气缸内,活塞相对于底部的高度为h,可沿气缸无摩擦地滑动.取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上,沙子倒完时,活塞下降了。
再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上.外界大气的压强和温度始终保持不变,求此次沙子倒完时活塞距气缸底部的高度.
7.如图所示,哑铃状玻璃容器由两段粗管和一段细管连接而成,容器竖直放置.容器粗管的截面积为S1=2cm2,细管的截面积S2=1cm2,开始时粗细管内水银长度分别为h1=h2=2cm.整个细管长为h=4cm.封闭气体长度为L=6cm.大气压强为p0=76cmHg,气体初始温度为27°C.求:
(1)若要使水银刚好离开下面的粗管,封闭气体的温度应为多少K;
(2)若在容器中再倒入同体积的水银,且使容器中封闭气体长度L仍为6cm不变,封闭气体的温度应为多少K。
8.如图所示,带电荷量之比为q∶q=1∶3的带电粒子A、B以相等的速度v0从同一点出发,沿着跟电场强度垂直的方向射入平行板电容器中,分别打在C、D点,若OC=CD,忽略粒子重力的影响,求:
(1)A和B在电场中运动的时间之比?
(2)A和B运动的加速度大小之比?
(3)A和B的质量之比?
9.水平面上固定着半径R=60cm的薄圆筒,筒中放置着两个圆柱,小圆柱半径r1=10cm、重力为G1=30N,大圆柱半径r2=30cm。
圆筒和圆柱的中心轴均水平,且圆筒的中心O与大、小圆柱的切点Q的连线恰好竖直,如图所示。
不计一切摩擦,求
(1)筒对小圆柱的支持力N1和大、小圆柱之间的压力F;
(2)大圆柱所受重力G2。
10.一简谐横波以4m/s的波速沿水平绳向x轴正方向传播。
已知t=0时的波形如图所示,绳上两质点M、N的平衡位置相距波长。
设向上为正,经时间t1(小于一个周期),此时质点M向下运动,其位移仍为0.02m。
求
(i)该横波的周期;
(ii)t1时刻质点N的位移。
11.如图所示,是我们日常生活中的口服液玻璃药瓶简化模型,为了提高药效在生产的时候需要加热到一定的温度。
假设药厂实验人员在室温(27oC)的时候将吸管插到药瓶的底部,整体竖直放在加热器里。
玻璃药瓶高度为10cm,液面高度为9cm,吸管内外液面加热前是等高的,加热到480K的时候药效达到最佳。
已知吸管自身很薄,其横截面积是药瓶截面积的,假定药液的密度很大,我们以汞代替药液计算,大气压p0取75cmHg,g取10m/s2,问吸管至少多长才能保证加热的时候不会让药液溢出?
12.质量为2t的汽车以的速度在平直公路上匀速行驶,刹车后做匀减速运动,经2s速度变为。
接着汽车又开始匀加速运动,经4s速度恢复到。
若汽车运动过程中所受阻力始终不变,求:
刹车过程中的加速度;
刹车后汽车受到的阻力大小。
加速过程中汽车牵引力大小。
从刹车开始8s内汽车运动的位移大小。
13.如图(a)所示,“”型木块放在光滑水平地面上,木块水平表面AB粗糙,斜面BC光滑且与水平面夹角为θ=37°.木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器,当力传感器受压时,其示数为正值;当力传感器被拉时,其示数为负值.一个可视为质点的滑块从C点由静止开始下滑,运动过程中,传感器记录到的力和时间的关系如图(b)所示.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2.求:
(1)斜面BC的长度;
(2)滑块与木块水平表面AB的摩擦因数.
14.质量为M的绝缘细管,做成一圆形轨道,竖直固定在水平面上,如图所示。
圆心与坐标原点重合,在I、II象限有垂直于轨道平面向外的匀强磁场,在IV象限有竖直向下的匀强电场。
一个带正电的小球,其电荷量为q、质量为m,从图中位置由静止释放,第一次到达圆形轨道的最高点时刚好能通过。
不计一切摩擦,小球的电荷量保持不变,圆形轨道的半径为R,绝缘细管的内径远小于R,小球直径略小于绝缘细管的内径,小球可看成质点。
求:
(1)电场强度E的大小;
(2)若小球第四次到最高点时,刚好对轨道无压力,求磁感应强度B的大小。
15.如图,质量为的滑块放在足够长的木板左端,两者间的动摩擦因数为;木板的质量,与地面间的动摩擦因数为。
某时刻滑块、木板开始运动,初速度大小均为,方向相反。
之后一旦滑块与木板速度相等,就设法使木板速度立即反向(大小不变)。
取重力加速度大小,求:
(1)第一次共速时的速度大小;
(2)全过程滑块的位移大小;
(3)整个过程中滑块与木板间的摩擦生热。
16.甲、乙两车同时同向从同一地点出发,甲车以v1=16m/s的初速度,a1=-2m/s2的加速度做匀减速直线运动,乙车以v2=4m/s的初速度,a2=1m/s2的加速度做匀加速直线运动,求两车再次相遇前两车相距最大距离和再次相遇时两车运动的时间。
17.如图所示为竖直放置的四分之一圆弧轨道,O点是其圆心,半径R=0.8m,OA水平、OB竖直.轨道底端距水平地面的高度h=0.8m,从轨道顶端A由静止释放一个质量m=0.1kg的小球,小球到达轨道底端B时,恰好与静止在B点的另一个相同的小球发生碰撞,碰后它们粘在一起水平飞出,落地点C与B点之间的水平距离x=0.4m.忽略空气阻力,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)两球从B点飞出时的速度大小V2;
(2)碰撞前瞬间入射小球的速度大小V1;
(3)从A到B的过程中小球克服阻力做的功Wf.
18.如图甲所示,光滑曲面轨道固定在竖直平面内,下端出口处在水平方向上.一平板车静止在光滑水平地面上,右端紧靠曲面轨道,平板车上表面恰好与曲面轨道下端相平.一质量为m=0.1kg的小物块从曲面轨道上某点由静止释放,初始位置距曲面下端高度h=0.8m.物块经曲面轨道下滑后滑上平板车,最终没有脱离平板车.平板车开始运动后的速度图象如图乙所示,重力加速度g=10m/s2.
(1)根据图乙写出平板车在加速过程中速度v与时间t的关系式.
(2)求平板车的质量M.
(3)求物块与平板车间的动摩擦因数μ和在车上滑动过程中产生的内能Q.
19.如图所示,坐标原点O左侧2m处有一粒子源,粒子源中,有带正电的粒子(比荷为=1.0×1010C/kg)由静止进人电压U=800V的加速电场,经加速后沿x轴正方向运动,O点右侧有以O1点为圆心、r=0.20m为半径的圆形区域,内部存在方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B=1.0×10-3T的匀强磁场(图中未画出)圆的左端跟y轴相切于直角坐标系原点O,右端与一个足够大的荧光屏MN相切于x轴上的A点,粒子重力不计。
(1)求粒子打到荧光屏上的位置到A点的距离;
(2)若撤去磁场在荧光屏左侧某区域加竖直向上匀强电场,电场左右宽度为2r,场强大小E=1.0×103V/m,粒子仍打在荧光屏的同一位置,求电场右边界到屏幕MN的距离。
20.如图所示,某同学设计了一个压力送水装置由ABC三部分组成,A为打气筒,B为压力储水容器,C为细管,通过细管把水送到5m高处,细管的容积忽略不计。
k1和k2是单向密闭阀门,k3是放水阀门,打气筒活塞和筒壁间不漏气,其容积为,储水器总容积为10L,开始储水器内有V1=4L气体,气体压强为p0。
已知大气压强为p0=1.0×105Pa,水的密度为,求:
①打气筒第一次打气后储水器内的压强;
②通过打气筒给储水器打气,打气结束后打开阀门k3,水全部流到5m高处,求打气筒至少打气多少次。
21.如图所示,竖直平面内有一固定绝缘轨道ABCDP,由半径r=0.5m的圆弧轨道CDP和与之相切于C点的水平轨道ABC组成,圆弧轨道的直径DP与竖直半径OC间的夹角θ=37°,A、B两点间的距离d=0.2m。
质量m1=0.05kg的不带电绝缘滑块静止在A点,质量m2=0.1kg、电荷量q=1×10﹣5C的带正电小球静止在B点,小球的右侧空间存在水平向右的匀强电场。
现用大小F=4.5N、方向水平向右的恒力推滑块,滑块到达B点前瞬间撤去该恒力,滑块与小球发生弹性正碰,碰后小球沿轨道运动,到达P点时恰好和轨道无挤压且所受合力指向圆心。
小球和滑块均视为质点,碰撞过程中小球的电荷量不变,不计一切摩擦。
取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)求撤去该恒力瞬间滑块的速度大小v以及匀强电场的电场强度大小E;
(2)求小球到达P点时的速度大小vP和B、C两点间的距离x;
(3)若小球从P点飞出后落到水平轨道上的Q点(图中未画出)后不再反弹,求Q、C两点间的距离L。
22.如图所示,质量相同的活塞A、B将开口向上的气缸分为Ⅰ、Ⅱ两部分气室,已知活塞B到气缸底部的距离为L.劲度系数为k的轻弹簧被压缩在两活塞之间。
气缸和活塞的导热性能良好,活塞与气缸内壁间无摩擦且气密性好。
大气压强为p0,温度为T;开始时,气室I中气体的压强为p0、气室Ⅱ中气体的压强为p0.从某时刻起缓慢升高环境温度,当环境温度为T时,弹
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