物理理综二十一.doc

理综二十一
14、17、19为单选题，其余为多选题
14. 如图所示，足够长的水平传送带以稳定的速度匀速向右运动，某时刻在其左端无初速地放上入一个质量为的物体，经一段时间，物体的速度达到，这个过程因物体与传送带间的摩擦而产生的热量为；物体继续加速，再经一段时间速度增加到，这个过程中因摩擦而产生的热量为。则的值为 ( A )
A．3：1 B．1：3 C．1：1 D．与大小有关
15. 如图所示，甲、乙两物块用跨过定滑轮的轻质细绳连接，分别静止在斜面AB、AC上，滑轮两侧细绳与斜面平行。甲、乙两物块的质量分别为m1、m2。AB斜面粗糙，倾角为，AC斜面光滑，倾角为，不计滑轮处摩擦，则以下分析正确的是（ AC ）
A．若，则甲所受摩擦力沿斜面向上
B．若在乙物块上面再放一个小物块后，甲、乙仍静止，则甲所受的摩擦力一定变小
C．若在乙物块上面再放一个小物块后，甲、乙仍静止，则甲所受的拉力一定变大
D．若在甲物块上面再放一相同物块后，甲、乙仍静止，则甲所受拉力一定变大
16．如图，足够长的“U”形光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0<<90°)，其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。金属棒由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好，棒接人电路的电阻为R，当流过棒某一横截面的电量为q时，棒的速度大小为v，则金属棒在这一过程中（ABC ）
A．a点的电势高于b点的电势
B．棒中产生的焦耳热小于棒重力势能的减少量
C．下滑位移大小为
D．受到的最大安培力大小为

17. ．如图所示，质量均为m的A、B两物体分别固定在质量不计的轻弹簧的两端，当A静止时弹簧的压缩量为l。现用一竖直向下的恒力F= 3mg作用于A上，当A运动一段距离x，后撤去F，结果B刚好不离开水平面，则l：x的值为（ A ）
A．3：2 B．3：1
C．2：l D．无法确定

18. 一斜劈静止于粗糙的水平地面上，在其斜面上放一滑块，若给 一向下的初速度，则正好保持匀速下滑。如图所示，现在下滑的过程中再加一个作用力，则以下说法正确的是( AD )
A．在上加一竖直向下的力，则将保持匀速运动，对地无摩擦力的作用
B．在上加一个沿斜面向下的力，则将做加速运动，对地有水平向左的静摩擦力的作用
C．在上加一个水平向右的力，则将做减速运动，在停止前对地有向右的静摩擦力的作用
D．无论在上加什么方向的力，在停止前对地都无静摩擦力的作用

19. 如图所示，MN是一负点电荷产生的电场中的一条电场线。一个带正电的粒子不计重力从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示。下列结论正确的是（ C ）
A．带电粒子从a到b过程中动能逐渐减小
B．负点电荷一定位于M点左侧
C．带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度
D．带电粒子在a点时具有的电势能小于在b点时具有的电势能

20.在倾角为的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为m1、m2，弹簧劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态。现用一平行于斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动，当物块B刚要离开挡板C时，物块A运动的距离为d，速度为v。则此时（ CD ）
A．拉力做功的瞬时功率为
B．物块B满足
C．物块A的加速度为
D．弹簧弹性势能的增加量为

21. 质量为的带正电小球由空中某点无初速度自由下落，在秒末加上竖直向上、范围足够大的匀强电场，再经过秒小球又回到点。不计空气阻力且小球从未落地，则 ( BD )
A．整个过程中小球电势能变化了
B．整个过程中小球机械能增量的大小为
C．从加电场开始到小球运动到最低点时小球动能减小了
D．从A点到最低点小球重力势能减小了

22. 襄阳五中高一某课外兴趣小组为了描绘平抛运动的轨迹，他们将倒置的饮料瓶内装着水，瓶塞内插着两根两端开口的细管AB和CDE，其中CDE弯成水平，且水平端加接一段更细的硬管作为喷嘴，水从喷嘴中射出，在空中形成弯曲的细水柱，它便显示了平抛运动的轨迹。以下说法正确的是： （ AC ）
A．用一个照相机和一把直尺可以测出水从喷嘴中射出时的速度
B．欲增大水从喷嘴中射出时的速度，可以把饮料瓶挂高一些
C. 欲增大水从喷嘴中射出时的速度，可以将细管AB往上移动，以增大AC间的高度差（A点在水面下）
D．欲减小水从喷嘴中射出时的速度，可以将细管AB往下移动，当A、C相平时，水速减为零。

23. 某同学要测定一电源的电动势和内电阻，实验器材有：一只DIS电流传感器（可视为理想电流表，测得的电流用表示），一只电阻箱（阻值用表示），一只开关和导线若干。该同学设计了如图所示的电路进行实验和采集数据。
电流传感器
电源

图甲 图乙 图丙

（1）该同学设计实验的原理表达式是 (用、、表示)；
（2）该同学在闭合开关之前，应先将电阻箱调到 （填“最大值”、“最小值”或“任意值”），实验过程中，将电阻箱调至如图乙所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为 ；
（3）该同学根据实验采集到的数据作出如图丙所示的图像，则由图像可求得，该电源的电动势 V，内阻 。（结果均保留两位有效数字）

(1) (2)最大值 21 (3)6.3（6.1－6.4） 2.5（2.4－2.6）

24. 如图所示，斜向上的匀强磁场磁感应强度方向与竖直线成α=37°角，大小变化规律为B=（0.5+t）T,水平导轨不计电阻，宽为d=0.5m。在离导轨左端L=1m处搁一导体棒, 导体棒电阻R0=0.1Ω，导体棒用水平细线通过定滑轮吊着一质量为m=2k的重物,导轨左端连接电阻阻值R=0.4Ω。则从t=0时刻计算经过多长时间能吊起重物?(g=10m/s2) 。不计所有阻力。

23．（16分）解答：
根据，可以求出本题中感生电动势为： v ……① （5分）
感生电流强度为：A…… ② （4分）
由楞次定律可判断通过回路的感应电流方向为顺时针方向（俯视）。导体棒受力分析如图所示，令经过t0时间吊起重物，根据力的平衡规律列出：
……③ （4分）
由③结合B=0.5+t0、T=Mg 解得：t0=62s。（3分）

25．如图所示，绝缘的边长为L的正三角形框架内存在方向垂直纸面水平向里的匀强磁场和竖直向上的匀电场E2，在ab边的下方存在竖直向上的匀强电场E1。在ab边上有一小孔e，已知小孔到a点距离。在小孔正下方h处有一质量为m、带+q电量的带电体（大小不计），现静止释放带电体使带电体在E1电场中加速运动，当带电体进入正三角形区域时做匀速圆弧运动。已知E1=2E2。不计一切阻力，重力加速度g已知。试求：
（1）若要使带电体打到ab边的中点d，则匀强磁场磁感应强度B为多大？
（2）若要使带电体打到ac边上，则匀强磁场B的取值应为多大？带电体打到ac边上长度为多大？
（3）当匀强磁场B取何值时，带电体在匀强磁场中运动时间为最大？最长运动时间为多大？

25．（22分）解答：（1）由于带电体在正三角形区域内做匀速圆周运动，受到电场力与重力平衡。即有：
E2q=mg ……① （1分）
带电体在电场E1中做匀加速运动，令到达e点速度为v，根据动能定理得：
……②（2分）
根据①、②解得：。带电体经过半个圆周运动打到d点，运动半径r1满足：
…… ③（1分）
……④（2分）
由③、④解得：。（1分）
（2）当B=B2时，带电体在正三角形区域内做圆弧运动时，刚好与bc相切运动到ac边上g点。根据af=ae=，因而a点为圆周运动的圆心。运动半径为r2满足： ……③ （2分） ……④
由③、④解得：。（1分）
当B=B3时，带电体在正三角形区域内做圆弧运动时，刚好与ac相切于n点。由几何关系得运动半径r3满足：
……⑤（2分） ……⑥
由⑤、⑥解得：。（1分）
综上分析可知，要使带电体打到ac边上，匀强磁场磁感应强度取值为：<。（2分）
由图可知带电体打到ac边上长度为： …… ⑦（2分）
结合，解得带电体打到ac边上长度为。（1分）
（3）当时，带电体经过半个圆周打到边ab上，在磁场中运动时间t为 ……⑧（2分）
由⑧和可知，当时，带电体在磁场中运动时间最长：
。（2分）

34．【物理——选修3-4】
（1）（5分）一束复色光由空气斜射向一块平行平面玻璃砖，经折射分成两束单色光a、b。已知a光的频率小于b光的频率，下列光路图正确的是（ ）

（2）（10分）S1、S2是同一种介质中相距4m的两个波源，其在垂直纸面方向振动的周期分别为T1=0．8s和T2=0．4s，振幅分别为A1=2cm和A2=lcm，在介质中形成的机械波的波速为v=5m/s。S是介质中一质点，它到S1的距离为3m，且SS1⊥S1S2，在t=0时刻，S1、S2同时开始垂直纸面向外振动，试求：
①S1、S2在t=0时的振动传到S质点的时间差；
②t=l0s时质点s离开平衡位置的位移大小。

35．【物理——选修3-5】
（1）（5分）氢原子在第n能级时的能量，式中E1是基态能量。已知大量氢原子经某种单色光照射后发出 6种不同频率的光子，由此可知，单色光光子的能量等于

（2）（10分）如图所示，质量为2m的物块A穿在光滑水平杆上，下面用长为L的轻绳悬吊一个质量为m的小球B，A、B均静止不动。质量为m的小球C在光滑水平桌面上以速度v0向右运动，小球C刚滑出右边缘时与小球B发生正碰，碰后两球粘在一起共同运动。试求：
①B、C小球碰撞过程中损失的机械能；
②B、C小球碰撞后物块A运动的最大速度。

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