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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(xué)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(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E，場區(qū)寬度為L．在緊靠電場的右側(cè)空間分布著方向垂直于紙面的兩個勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)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(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從A點(diǎn)由靜止釋放后，在電場和磁場存在的空間進(jìn)行周期性的運(yùn)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(yùn)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(jìn)入磁場的速度大��；
          （2）粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑；
          （3）粒子從A點(diǎn)出發(fā)到第一次返回A點(diǎn)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(zhuǎn)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(xì)繩的一端固定在D邊緣上的某點(diǎn)，繩在D上繞足夠匝數(shù)后，懸掛一質(zhì)量為m的重物P.當(dāng)P下落時，通過細(xì)繩帶動D和A1繞O1軸轉(zhuǎn)動.轉(zhuǎn)動過程中，A1、A2保持接觸，無相對滑動；兩輪與各自細(xì)軸之間保持良好的電接觸；兩細(xì)軸通過導(dǎo)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(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與轉(zhuǎn)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(nèi)有勻強(qiáng)磁場，磁場方向與圓筒的軸線平行，磁感應(yīng)強(qiáng)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(zhì)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(shè)：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(yīng)為多少？
          2.P從進(jìn)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(xì)繩，一端固定在A點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m的小球，初始時，手持小球，將繩拉直，繞過B點(diǎn)使小球處于C點(diǎn).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(yùn)動，當(dāng)，分別取下列兩值時，小球?qū)⒋虻搅荷系暮翁帲?/p>
          1.
          2.
          設(shè)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(diǎn)發(fā)射洲際導(dǎo)彈，使之精確地?fù)糁斜睒O點(diǎn)N，要求發(fā)射所用的能量最少.假定地球是一質(zhì)量均勻分布的半徑為R的球體，R=6400km.已知質(zhì)量為m的物體在地球引力作用下作橢圓運(yùn)動時，其能量E與橢圓半長軸a的關(guān)系為式中M為地球質(zhì)量，G為引力常量.
          　　
          1.假定地球沒有自轉(zhuǎn)，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(diǎn)C的連線之間的夾角表示).
          2.若考慮地球的自轉(zhuǎn)，則最小發(fā)射速度的大小為多少？
          3.試導(dǎo)出。
          

			
          
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          一、填空題，每小題4分，共20分
          1、光子；科學(xué)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(xiàng)選擇題（每題4分）
          Ⅱ多項(xiàng)選擇題（每題5分）
          題號
          6
          7
          8
          9
          10
          11
          12
          13
          14
          選項(xiàng)
          C
          D
          B
          A
          A
          AB
          BD
          AD
          CD
          三、實(shí)驗(yàn)題：共30分
          15、A
          16、(1)A；(2)一節(jié)干電池、保護(hù)電阻 ；將電池與電流表、保護(hù)電阻串接
          17、(1) ① ③
；  ①中有導(dǎo)電物質(zhì)的一面朝上，③中應(yīng)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(nèi)，圖線甲為直線，物體從A到B的運(yùn)動為勻速直線運(yùn)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(guān)系，但是該圖線接近于二次函數(shù)的圖像。為了驗(yàn)證這個猜想，通過轉(zhuǎn)換變量來進(jìn)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(guān)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(yùn)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(yùn)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(yùn)動的影響可以忽略。
          （2）因?yàn)橛谢瑒幽Σ亮�，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(nèi)的一定量氣體為研究對象，選取標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下為，所包含的分子數(shù)為NA=6.023×1023個.在題設(shè)條件下，設(shè)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(xué)的解法不合理。（1分）
          因?yàn)樵谑┘迂Q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(xué)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(yùn)用平拋運(yùn)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(diǎn)的Uap與I所對應(yīng)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(yīng)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(diǎn)和B點(diǎn)，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(zhì)量為：M=m0L+ρπR2L，輸電線受到三個力作用，由共點(diǎn)力平衡條件得：
              2F1cosθ=m0gL+ρgπR2L    
          最高點(diǎn)所受拉力為：
              由半根輸電線的受力可得最低點(diǎn)的拉力為
              
              (3)設(shè)鐵塔被冰包裹時的質(zhì)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(yīng)強(qiáng)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(dāng)環(huán)速度為v時，切割磁感線產(chǎn)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(dāng)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(biāo)準(zhǔn)：③④⑤⑧⑨⑾⒀各2分，⑥⑦⑩各1分，⑿3分共20分
           
           
           
           
           
           
           
           
           
          		
          
	
          
	
          
		
          


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