怀化市高考物理基础100题解答狂练word含答案一、解答题1.如图所示为一种测量粉末状物质实际体积的装置,其中A容器的容积为V A=300cm3,k是连通大气的阀门,C为一水银槽,通过橡皮管与容器B相通,连通A、B的管道很细,其容积可忽略。
下面是测量某种粉末体积的操作过程:①打开K,移动C,使B中水银面降低到与标记M相平;②关闭K,缓慢提升C,使B中水银面升到与标记N相平,量出C的水银面比标记N高h1=25cm;③打开K,装入待测粉末,移动C,使B内水银面降到M标记处;④关闭K,提升C,使B内水银面升到与N标记相平,量出C中水银面比标记N高h2=75cm;⑤从气压计上读得当时大气压为p0=75cmHg.试根据以上数据求:(i)标记M、N之间B容器体积;(ii)A中待测粉末的实际体积(设整个过程中温度不变)。
2.如图所示,在光滑的水平面上有一长为L的木板B,上表面粗糙,在其左端有一光滑的四分之一圆弧槽C,与长木板接触但不相连,圆弧槽的下端与木板上表面相平,B、C静止在水平面上。
现有滑块A以初速度从右端滑上B,一段时间后,以滑离B,并恰好能到达C的最高点。
A、B、C的质量均为。
求:(1)A刚滑离木板B时,木板B的速度;(2)A与B的上表面间的动摩擦因数;(3)圆弧槽C的半径R;(4)从开始滑上B到最后滑离C的过程中A损失的机械能。
3.如图所示,电动机带动倾角为θ=37°的传送带以v=8m/s的速度逆时针匀速运动,传送带下端点C 与水平面CDP平滑连接,B、C间距L=20m;传送带在上端点B恰好与固定在竖直平面内的半径为R=0.5m的光滑圆弧轨道相切,一轻质弹簧的右端固定在P处的挡板上,质量M=2kg可看做质点的物体靠在弹簧的左端D处,此时弹簧处于原长,C、D间距x=1m,PD段光滑,DC段粗糙・现将M压缩弹簧一定距离后由静止释放,M经过DC冲上传送带,经B点冲上光滑圆孤轨道,通过最高点A时对A点的压力为8N.上述过程中,M经C点滑上传送带时,速度大小不变,方向变为沿传送带方向。
已知与传送带同的动摩擦因数为μ=0.8、与CD段间的动摩擦因数为μ=0.5,重力加速度大小g=10m/s2.求:(1)在圆弧轨道的B点时物体的速度(2)M在传送带上运动的过程中,带动传送带的电动机由于运送M多输出的电能E。
(3)M释放前,系统具有的弹性势能E p4.密闭导热的气缸内有一定质量的理想气体,初始状态轻活塞处于A点,距离气缸底部6cm,活塞横截面积为1000cm2,气缸内温度为300K,大气压强为p=1.0×105Pa。
现给气缸加热,气体吸收的热量Q=7.0×102J,气体温度升高100K,轻活塞上升至B点。
求:①B点与气缸底部的距离;②求此过程中气体内能的增量△U。
5.一个粗糙.斜面长度为4 m,一个尺寸可以忽略不计的滑块以不同的初速度V0从斜面顶端沿斜面下滑时,其下滑距离x与初速度二次方的关系图象(即X-图象)如图所示.(1)求滑块下滑的加速度大小.(2)若滑块下滑的初速度为5.0 m/s,则滑块沿斜面下滑的时间为多长?6.如图所示,固定在水平面上长度为L的木板与竖直放置的半径为R的半圆形光滑轨道BC相切于B 点,在木板左端A处静止放置一个质量为m的小物块(可视为质点)。
一个质量为m0=0.2m的子弹以水平速度v0射向物块,击中物块后恰好能与物块一起运动到C点,最终落在木板上的D点(图中未画出)。
已知重力加速度为g。
求:(1)子弹击中物块后物块的速度和此过程中系统损失的机械能;(2)物块通过半圆形轨道最低点B时对轨道的压力以及物块与木板间的动摩擦因数;(3)D点与B点的距离及物块落在木板上前的瞬时速度与水平方向间夹角的正切值(如图2)。
7.如图所示两小滑块分别静止在平台的两端,间距x=6.25m,质量分别为m1=1kg、m2=2kg水平面上依次排放两块完全相同的木板A、B,其长度均为L=2.5m,质量均为M=1kg,木板上表面与平台等高滑块与平台间、木板与水平面间的动摩擦因数均为μ1=0.2,滑块与木板间的动摩擦因数均为μ2,现给滑块m1一水平向右的初速度v0=13m/s,一段时间后与m2发生弹性碰撞.最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,g 取10m/s2.求:(1)碰前滑块m1的速度大小及碰后滑块m2的速度大小(2)若滑块m2滑上木板A时,木板不动而滑上木板B时,木板B开始滑动,则μ2应满足什么条件(3)若μ2=0.8求木板B的位移大小8.如图所示,倾角为θ=37°的足够长的平行导轨顶端bc间、底端ad间分别连一电阻,其阻值为R1=R2=2r,两导轨间距为L=1m。
在导轨与两个电阻构成的回路中有垂直于轨道平面向下的磁场,其磁感应强度为B1=1T。
在导轨上横放一质量m=1kg、电阻为r=1Ω、长度也为L的导体棒ef,导体棒与导轨始终良好接触,导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ=0.5。
在平行导轨的顶端通过导线连接一面积为S=0.5m2、总电阻为r、匝数N=100的线圈(线圈中轴线沿竖直方向),在线圈内加上沿竖直方向,且均匀变化的磁场B2(图中未画),连接线圈电路上的开关K处于断开状态,g=10m/s2,不计导轨电阻。
求:(1)从静止释放导体棒,导体棒能达到的最大速度是多少?(2)导体棒从静止释放到稳定运行之后的一段时间内,电阻R1上产生的焦耳热为Q=0.5J,那么导体下滑的距离是多少?(3)现闭合开关K,为使导体棒静止于倾斜导轨上,那么在线圈中所加磁场的磁感应强度的方向及变化率大小的取值范围?(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)9.水平放置的两根平行金属导轨ad和bc,导轨足够长,导轨两端a、b和c、d两点分别连接电阻R1和R2,在水平面内组成矩形线框,如图所示,ad和bc相距L=0.5 m,放在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B=1 T,一根电阻为0.2 Ω的导体棒PQ跨接在两根金属导轨上,在外力作用下以4 m/s的速度向右匀速运动,如果电阻R1=0.3 Ω,R2=0.6 Ω,导轨ad和bc的电阻不计,导体棒与导轨垂直且两端与导轨接触良好。
求:(1)导体棒PQ中产生的感应电流的大小;(2)导体棒PQ上感应电流的方向;(3)导体棒PQ向右匀速滑动的过程中,外力做功的功率。
10.如图,平面直角坐标系xoy第一象限内存在沿y轴负方向的匀强电场,在第四象限内存在方向垂直纸面向外圆心标O'(2h,-2h),半径R=2h的圆形有界匀强磁场。
现有一带电粒子质量为m,电荷量为+q,以速v0由y轴上y=h处的A点垂直y轴飞入第一象限并由x=2h处的C点进入有界磁场,在磁场中偏转900后飞离磁场(粒子重力不计、cos15°=、cos30°=、cos60°=)求:(1)电场强度E;(2)带电粒子进入磁场中的速度v的大小;(3)磁感应强度B11.如图所示,水平放置的平行金属板A、B间距为d=20cm,板长L=30cm,在金属板的左端竖直放置一带有小孔的挡板,小孔恰好位于A、B中间,距金属板右端x=15cm处竖直放置一足够大的荧光屏。
现在A、B板间加如图2所示的方波形周期电压,有大量质量,电荷量的带电粒子以平行于金属板的速度持续射向挡板。
已知,粒子重力不计,求:(1)粒子在电场中的运动时间;(2)t=0时刻进入的粒子离开电场时在竖直方向的位移大小;(3)撤去挡板后荧光屏上的光带宽度。
12.如图,由U形管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为0℃的水槽中,B的容积是A/4倍。
阀门S将A和B两部分隔开.A内为真空,B和C内都充有气体.U形管内左边水银柱比右边的低50mm.打开阀门S,整个系统稳定后,U形管内左右水银柱高度相等。
假设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积。
(i)求玻璃泡C中气体的压强(以mmHg为单位)(ii)将右侧水槽的水从0℃加热到一定温度时,U形管内左右水银柱高度差又为40mm,求加热后右侧水槽的水温。
13.如图所示,固定在水平地面上的气缸,用一个不漏气的活塞封闭了一定质量理想气体,活塞可以无摩擦地移动,活塞的面积S=100 cm2。
活塞与在另一水平平台上的物块A用水平轻杆连接,在平台上有另一物块B,A、B的质量均为m=12.5 kg,物块与平台间的动摩擦因数μ=0.8,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
两物块间距d=5 c m。
开始时活塞距缸底L1=10cm,缸内气体压强P l等于外界大气压强P0,温度t1=27℃。
现对气缸内的气体缓慢加热。
(P0=1.0×105Pa,g=10 m/s2)求:(I)使物块A刚开始移动时,气缸内的温度为多少K;(II)使物块B刚开始移动时,气缸内的温度为多少K。
14.电子扩束装置由电子加速器、偏转电场和偏转磁场组成.偏转电场的极板由相距为d的两块水平平行放置的导体板组成,如图甲所示.大量电子由静止开始,经加速电场加速后,连续不断地沿平行板的方向从两板正中间OO′射入偏转电场.当两板不带电时,这些电子通过两板之间的时间为2t0;当在两板间加最大值为U0、周期为2t0的电压(如图乙所示)时,所有电子均能从两板间通过,然后进入竖直宽度足够大的匀强磁场中,最后打在竖直放置的荧光屏上.已知磁场的磁感应强度为B,电子的质量为m、电荷量为e,其重力不计.(1)求电子离开偏转电场时的位置到OO′的最大距离;(2)要使所有电子都能垂直打在荧光屏上,①求匀强磁场的水平宽度L;②求垂直打在荧光屏上的电子束的宽度△y。
15.我国“嫦娥探月卫星”成功发射.卫星开始绕地球做椭圆轨道运动,经过若干次变轨、制动后,最终使它绕月球在一个圆轨道上运行.设卫星距月球表面的高度为h,绕月圆周运动的周期为T.已知月球半径为R,引力常量为G.(1)求月球的质量M;(2)若地球质量为月球质量的k倍,地球半径为月球半径的n倍,求地球与月球的第一宇宙速度之比v1: v2.16.如图所示是一个半球形透明物体的侧视图,现在有一细束单色光沿半径OA方向入射,保持入射方向不变,不考虑光线在透明物体内部的反射.①将细光束平移到距O点处的C点,此时透明体左侧恰好不再有光线射出,求透明体对该单色光的折射率;②若细光束平移到距O点0.5R处,求出射光线与OA轴线的交点距O点的距离.17.如图,三棱镜的横截面为直角三角形 ABC,∠A=30°,∠B=60°, BC 边长度为 L,一束垂直于AB 边的光线自 AB 边的 P 点射入三棱镜, AP 长度 d<L,光线在 AC 边同时发生反射和折射,反射光线和折射光线恰好相互垂直,已知光在真空中的速度为 c。
求:(1)三棱镜的折射率;(2)光从 P 点射入到第二次射出三棱镜经过的时间。