1.有一列火车正在做匀加速直线运动。从某时刻开始计时,第1分钟内,发现火车前进了180m。第6分
钟内,发现火车前进了360m。则火车的加速度为
A.0.01m/s B.0.05m/s C.36m/s D.180m/s
2.如图,质量都是m的物体A、B用轻质弹簧相连,静置于水平地面上,此时弹簧压缩了Δl。如果再给A一
个竖直向下的力,使弹簧再压缩Δl,形变始终在弹性限度内,稳定后,突然撤去竖直向下的力,在A物体向上运动的过程中,下列说法中:①B物体受到的弹簧的弹力最大为mg,最小为零;②B物体受到的弹簧的弹力大小等于mg时,A物体的速度最大;③A物体向下的加速度最大时,B物体对地面压力为零;④当弹簧长度等于原长时时,A物体的速度最大。 A.只有①③正确 B.只有①④正确 C.只有②③正确 D.只有②④正确
3.如图所示为一个竖直放置的弹簧振子物体沿竖直方向在A、B之间做简谐运动,O点为平衡
位置,A点位置恰好为弹簧的原长。物体由C点运动到D点(C、D两点未在图上标出)的过程中,弹簧的弹性势能增加了3.0J,重力势能减少了2.0J。对于这段过程有如下说法:①物体的动能增加1.0J;②C点的位置可能在平衡位置以上;③D点的位置可能在平衡位置以上;④物体经过D点时的运动方向可能指向平衡位置。以上说法正确的是 A.②和④ B.②和③ C.①和③ D.只有④
4.如图所示,质量为m的物体放在倾角为α的光滑斜面上,随斜面体一起沿水平方向运动,
要使物体相对于斜面保持静止,斜面体的运动情况以及当时物体对斜面压力F的大小是 A.斜面体以某一加速度向右加速运动,F小于mg B.斜面体以某一加速度向右加速运动,F不小于mg C.斜面体以某一加速度向左加速运动,F大于mg D.斜面体以某一加速度向左加速运动,F不大于mg
5.如图所示,一个质量为m的物体(可视为质点),以某一速度由A点冲上倾角为30º的固定斜面,其加
速度大小为g,在斜面上上升的最大高度为h。则在这个过程中,物体 A.机械能损失2mgh B.动能损失了2mgh C.动能损失了mgh D.机械能损失了mgh
6.星球上的物体脱离星球引力所需要的最小速度称为第二宇宙速度。星球的第二宇
m 30º h m A O B B A 2
2
2
2
α 宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是v2=2v1。已知某星球的半径为r,它表面
的重力加速度为地球表面重力加速度g的1/6。不计其它星球的影响。则该星球的第二宇宙速度为 A.gr B.
11gr C.gr D.gr/3 637.下图中给出某一时刻t的平面简谐波的图象和x=1.0m处的质元的振动图象,关于这列波的波速v、传
播方向和时刻t可能是 A.v=1.0m/s,t=0 B.v=1.0m/s,t=6s C.t=0,波向x正方向传播 D.t=5s,波向x正方向传播
y/cm 4 4 2 O 1 6 -2 -4 t 12 y/cm 4 4 x=1.0m 2 x/m O 1 6 12 -2 -4 t/s
8.如图所示,实线表示匀强电场的等势面。一带正电荷的粒子以某一速度射入匀强电场,只在电场力作用下,运动
的轨迹如图中的虚线所示,a、b为轨迹上的两点。若a点电势为фa ,b点电势为фb ,则 A.场强方向一定向右,且电势фa >фb B.场强方向一定向左,且电势фa <фb C.场强方向一定向上,且电势фa >фb
a b D.场强方向一定向下,且电势фa <фb
9.如图所示电路,开关S原来是闭合的,当R1、R2的滑片刚好处于各自的中点位置时,悬在空气平行板
电容器C两水平极板间的带电尘埃P恰好处于静止状态。要使尘埃P向下加速运动,下列方法中可行的是
A.把R1的滑片向左移动 B.把R2的滑片向左移动 C.把R2的滑片向右移动 D.把开关S断开
10.如图所示,铜质导电板置于匀强磁场中,通电时铜板中电流方向向上。由于磁场的
作用,则
A.板左侧聚集较多电子,使b点电势高于a点电势 B.板左侧聚集较多电子,使a点电势高于b点电势 C.板右侧聚集较多电子,使a点电势高于b点电势 D.板右侧聚集较多电子,使b点电势高于a点电势
11.如图甲所示,长直导线与闭合金属线框位于同一平面内,长直导线中的电流i随时间t的变化关系如
图乙所示。在0-T/2时间内,直导线中电流向上,则在T/2-T时间内,线框中感应电流的方向与所受安培力情况是
A.感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向左 B.感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向右 C.感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向右 D.感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向左
12.矩形金属线圈共10匝,绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动,线圈中产生的交流电动势e随时间t变化的情况如图所示。下列说法中正确的是 A.此交流电的频率为0.2Hz B.此交流电动势的有效值为1V C.t=0.1s时,线圈平面与磁场方向平行
D.线圈在转动过程中穿过线圈的最大磁通量为1Wb
10013.如图所示,A和B表示在真空中相距为d的两平行金属板。加上电压U后,它们之间的电场可视为匀
强电场。当t=0时,将恒定电压加在A、B两板上,使A板电势比B板电势高。这时在紧靠B板处有一初速度为零的电子(质量为m,电荷量绝对值为e,电子重力忽略不计),在电场作用下开始运动。求:⑴这个电子到达A板时具有的速率为多少?⑵若该电子到达
A 1 O -1 e/V 0.1 0.2 t/s
i 甲
i0 O -i0 i T T/2 乙 t a I b P C S R1 R2 0.3 A板时被A板吸收,那么它给A板的冲量是多大?
++B — — —
+ 14.如图所示,一小物块从倾角θ=37º的斜面上的A点由静止开始滑下,最后停在水平面上的C点。已知
小物块的质量m=0.10kg,小物块与斜面和水平面间的动摩擦因数均为μ=0.25,A点到斜面底端B点的距离L=0.50m,斜面与水平面平滑连接,小物块滑过斜面与水平面连接处瞬间无机械能损失。求:⑴小物块在斜面上运动时的加速度;⑵BC间的距离;⑶若在C点给小物块一水平初速度使小物块恰能回到A点,此初速度为多大?(sin37º=0.60,cos37º=0.80,g=10m/s)
A θ B C 2
15.两块金属板a、b平行放置,板长l=10cm,两板间距d=3.0cm,在a、b两板间同时存在着匀强电场和
与电场正交的匀强磁场,磁感应强度B=2.5×10T。一束电子以一定的初速度v0=2.0×10m/s从两极板中间沿垂直于电场、磁场的方向射入场中,并沿着直线通过场区,如图所示。已知电子电荷量e=-1.6×10C,质量m=0.91×10kg。⑴求a、b两板间的电势差U为多大。⑵若撤去磁场,求电子离开电场时偏离入射方向的距离。⑶若撤去磁场,求电子通过电场区增加的动能。
16.某发电站将U=6000V的电压直接加在高压输电线的入端,向远方供电,且输送的电功率为P=800kW。
则安装在高压输送线路的入端和终端的电能表一昼夜读数相差ΔE=9600度。(1度=1 kW·h)。求:⑴此时高压线路的输电效率和终端电压。⑵若要使此高压输电线路的输电,效率增加到为98%,则在发电站处应安装一个变压比(n1∶n2)是多少的变压器?
17.如图所示,固定的半圆弧形光滑轨道置于水平方向的匀强电场和匀强磁场中,轨道圆弧半径为R,磁
感应强度为B,方向垂直于纸面向外,电场强度为E,方向水平向左。一个质量为m的小球(可视为质点)放在轨道上的C点恰好处于静止,圆弧半径OC与水平直径AD的夹角为α(sinα=0.8)。⑴求小球带何种电荷?电荷量是多少?说明理由。⑵如果将小球从A点由静止释放,小球在圆弧轨道上运动时,对轨道的最大压力的大小是多少?
18.如左图所示为电视机中显象管的原理示意图,电子枪中的灯丝加热阴极而逸出电子,这些电子再经加速电场加速后,从O点进入由磁偏转线圈产生的偏转磁场中,经过偏转磁场后打到荧光屏MN上,使荧光屏发出荧光形成图象。不计逸出电子的初速度和重力。已知电子的质量为m、电荷量为e,加速电场的电压为U。偏转线圈产生的磁场分布在边长为l的正方形abcd区域内,磁场方向垂直纸面,且磁感应强度随时间的变化规律如右图所示。在每个周期内磁感应强度都是从-B0均匀变化到B0。磁场区域的左边界的中点与O点重合,ab边与OO´平行,右边界bc与荧光屏之间的距离为s。由于磁场区域较小,且电子运动的速度很大,所以在每个电子通过磁场区域的过程中,可认为磁感应强度不变,即为匀强磁场。不计电子之间的相互作用。⑴求电子射出电场时的速度大小。⑵为使所有的电子都能从磁场的bc边射出,求偏转线圈产生磁场的磁感应强度的最大值。⑶荧光屏上亮线的最大长度是多少?
电子枪 O - U + d c s N a b O´ M B0 O -B0 t B A C E O α B D m e b v0 a B d _ -19
-30
-4
7
U + l 19.如图所示,A、B两木块叠放在k=100N/m的轻弹簧上。MA=0.42kg,MB=0.40kg,现作用在A上一竖直向
上的拉力F,使A由静止开始以a=0.50m/s的加速度竖直向上做匀加速直线运动,直到A、B分离,则在此过程中合力对木块A的冲量为多少N·s?(g=10m/s)
20.如图所示,传送带以恒定的速度v=l0m/s运动,已知传送带与水平面成θ=37º角,PQ=16m,将一小物
块无初速地放在传送带上P点,物块与此传送带间的动摩擦因数μ=0.50,取g=l0m/s。求:⑴当传送带顺时针转动时,小物块运动到Q点的时间为多少?⑵当传送带逆时针转动时,小物块运动到Q点的时间为多少?
21.如图所示,固定于水平桌面上足够长的两平行导轨PQ、MN,它们的电阻不计。间距为d=0.50m。P、M两端接有一只理想电压表,整个装置处于竖直向下的磁感应强度B=0.20T的匀强磁场中。电阻均为
Q 37º P 2
2
2
A B r=0.10Ω,质量分别为m1=300g和m2=500g的两金属棒L1、L2平行放在光滑导轨上。现固定棒L1,L2在水平恒力F=0.80N的作用下,由静止开始作加速运动。试求:⑴当电压表读数为U=0.20V时,棒L2的加速度多大?⑵棒L2能达到的最大速度vm。⑶若在棒L2达到vm时撤去外力F,并同时释放棒L1,求棒L2达到稳定时的速度值。⑷若固定L1,当棒L2的速度为v,且离开棒L1距离为s的同时,撤去恒力F,为保持棒L2作匀速运动,可以采用将B从原值(B0=0.20T)逐渐减小的方法。则磁感应强度B应怎样随时间变化。(写出B与时间t的关系式)
22.如图所示,空间存在竖直向上的匀强电场,场强E=2.5×10N/C。在电场内一长为L=0.50m的绝缘细
线一端固定于O点,一端拴着质量m=0.50kg、电荷量q=4.0×10C的小球A。现将细线拉直到水平位置,将小球A由静止释放。当小球A运动到最高点时细线受到的拉力恰好达到它能承受的最大值而断裂。取g=10m/s。求:⑴细线能承受的最大拉力F的大小;⑵细线断裂后小球继续运动到与O点水平方向距离为L时,小球距O点的高度H。
E
A O 2
-2
2
L1 L2 V
23.如图所示,倾角为θ=30º的斜面固定于水平地面上。在斜面底端O处固定有一轻弹簧,斜面顶端足够
高。斜面上OM段光滑,M点的以上粗糙。质量为m的物块A恰好能静止在M点。在到M点的距离为L的N点处,一质量为2m的光滑物块B以速度v02gL滑向物块A。若物块间碰撞后即紧靠在一起但不粘连(碰撞时间极短)。求:⑴物块A能到达的最高点离M点的距离s;⑵该系统产生的总内能的最大值E。
24.如图所示,质量为m=1.0kg的小物块以v1=5.0m/s的初速度滑上一块原来静止在水平面上的木板,木
板质量为M=4.0kg,木板与水平面间的动摩擦因数为μ=0.020。经时间t=2.0s后,小物块从木板另一端以相对于地面v2=1.0m/s的速度滑出。求这一过程中木板的位移s和系统在此过程中因摩擦增加的内能E。(取g=10m/s)
25.如图所示,传送带与水平方向成30º角固定,在电动机带动下,始终保持v0=2.0m/s的速度运行。现
把一个质量为m=10kg的工件轻轻地放在底端,由传送带传送到高h=2.0m的顶端处。已知工件与传送带间的动摩擦因数μ=3/2,g取10m/s。求:⑴工件经过多长时间可到达顶端?⑵该过程摩擦力对工件做了多少功?⑶与不放工件相比,该过程电动机对传送带多做了多少功? v0
m 30º h 2
2
v0 A M B N θ O
v0 26.右图是质谱仪工作原理的示意图。设法使某待测有机化合物的气态分子导入容器A中,使它受到电子
束的轰击而失去一个电子,变为正一价的离子束。该离子束从狭缝S1处以可忽略不计的很小的初速度进入电压为U的加速电场区,加速后,在狭缝S2处以垂直于磁场区界面PQ的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场,最后该离子束打到感光片上的S3处。测得S2、S3间的距离为d,元电荷电量为e,已知该离子束形成的等效电流为I。求:⑴时间t内射到感光片上的离子数目N。⑵单位时间内穿过S2处的离子束的能量E。⑶该离子束中每个离子的质量m。
S3 U d A S1 S2 27.如图所示,ef、gh为水平放置的足够长的平行光滑导轨,导轨间距为L=1.0m,导轨左端连接一个R=2.0Ω的电阻,一根质量为0.20kg的金属棒cd垂直地放置导轨上,且与导轨接触良好,导轨与金属棒的电阻均不计。整个装置放在磁感应强度为B=2.0T的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下。现对金属棒施加一水平向右的拉力F,使棒从静止开始向右运动。试解答以下问题:⑴若F=8.0N,金属棒的稳定速度v1是多少?⑵若F的功率恒为P=18W,则金属棒达到的稳定速度v2是多少?⑶若F的功率恒为
P=18W,金属棒从开始运动到速度v3=2.0m/s的过程中电阻R产生的热量为8.6J,则该过程经历的时间
是多少?
R g R d e c F f B h [参考答案] http://
1.A(提示:利用s6-s1=5aT) 2.C(提示:撤去压力的瞬间弹簧弹力是2mg,A受到的回复力是mg,A做简谐运动振动到达最高点时,回复力大小也是mg,方向向下,弹簧为原长。) 3.A(提示:系统机械能守恒,动能应减少1.0J;由于重力势能减少,C点必然在D点上方;由于动能减少,C点比D点离平衡位置更近,但可能在平衡位置上方,也可能在平衡位置下方。) 4.C 5.D(提示:由物体加速度为g可知物体受到的摩擦力大小为mg/2,上升高度为h,则上滑距离为2 h。动能损失等于克服合外力做的功;机械能损失等于克服重力摩擦力做的功。) 6.C 7.D(提示:由于周期是12s,因此t=0时刻或t=6s时刻x=1.0m处的质元位移分别是2和-2,都不是0,与振动图象不符;从振动图象知,t=5s时刻x=1.0m处的质元位移是2,速度方向向下,再从波的图象看,该质元速度向下,说明波的传播方向向右。) 8.D(提示:先画出电场线,应该是竖直线;由轨迹偏转方向可知电场力向下,因此电场线方向向下;沿电场线方向电势降低,因此фa <фb。) 9.B(提示:电容器的电压等于R2左半部分到的电压,改变R1的阻值不影响电容器两端的电压;R2的滑片向左移动,使电容器电压降低;开关S断开后电容器电压等于电源电动势,比原来升高。) 10.A(提示:使用左手定则时,四指指向电流方向,大拇指指洛伦兹力方向。) 11.C 12.D(提示:电动势最大值Em=nBSω= nφmω=1V。) 13.⑴v2
2Ue2
⑵ I2mUe 14.⑴4m/s ⑵0.8m ⑶23m/s(提示:由于小物块与斜面和水平面m2
间的动摩擦因数相同,设AC间的高度差为h,水平距离为s,可以证明小物体从A到C克服摩擦力做的功为μmgs。从A到C对物块用动能定理,mgh-μmgs=0。从C到A对物块用动能定理,mgh+μmgs=mv/2,因此2mgh=mv/2。)
15.⑴150V ⑵1.1×10m ⑶8.8×10J 16.⑴η=50% U´=3000V(提示:一昼夜输出的电能为Pt=800×24kW·h=19200度,输电线上损耗9600度。)⑵1∶5(提示:损耗功率是原来的1/25,由Pr=Ir,得输电电流是原来的1/5。) 17.⑴正电荷,q3mg ⑵F9E3BRgmg(提示:释放后小球将以C为平衡
4E4E位置振动,过C点时动能最大;向右通过时受到的洛伦兹力沿OC延长线,此时对轨道压力最大。) 18.⑴v2
-2
-18
2
42eU ⑵
Bm5lm2mU(提示:先求出电子刚好从b点或c点射出时对应的轨迹半径r=5l/4,再由e5lmv4Be2mUe8求B。)⑶ sl Be32
19. 0.084Ns(提示:脱离特点:A、B间弹力得零,因此以B为对象,kx2-MBg= MBa,得x2=0.042m;开始时kx1=(MA+MB)g,得x1=0.082m;从开始到脱离,上升时间t满足x1-x2=at/2,得t=0.4s,合力对木块A的冲量I= MAat。)20.⑴4s ⑵2s(提示:加速度为l0m/s,经过t1=1s,速度将跟皮带速度相同,这时由于下滑力大于最大静摩擦力,物块不会和皮带保持相对静止,而要继续加速,因此摩擦力方向发生改变,加速度为2m/s,剩下的路程还有11m,由s=vt2+at2/2,得t2=1s。)
2
2
2
21.解:⑴电动势为U=0.2V,E=0.4V,I=2A,F安=0.2N, F- F安= m2a,a=1.2m/s。
2
B2d2vBsF,v=16m/s ⑶动量守恒,v´=10m/s ⑷Φ不变,B0ds=Bd(s+vt),B10 ⑵
2rsvt22.解:⑴小球A一定带正电,上升过程动能定理:(Eqmg)L12mv1,在最高点用牛顿第二定律:2mv12TmgEq,得T=15N;⑵绳断后小球做类平抛运动,0.625m。
L23.解:⑴B下滑L后的末速度v13gL,碰后AB的共同速度v2速度仍是v223gL,返回M点,A、B分离时的323gL,A上滑的加速度大小是g,因此s2L。 33⑵最终A、B在M点时的速度一定为零,共同在M和MO间的某点间振动。因此系统产生的总内能就是系统机械能的减少,即B的机械能减少3mgL。
24.解:小物块v1-v2=a1t,a1=2m/s,因此物块和木板间的f1=ma1=2N,而木板与地面间的f2=μ(m+M)g=1N,
2
f1-f2=M a2,因此a2=0.25m/s2,s=a2t2/2=0.5m。全过程能量守恒,系统动能减少等于内能增加,11.5J
2
25.解:⑴加速度a=g(μcos30º-sin30º)=2.5m/s,加速到v0经历时间t1=0.8s,位移为s1=0.8m,再匀速
2
经历t2=1.6s,到达顶点,总时间为2.4s ⑵全过程对工件用动能定理:Wf-mgh=mv0/2,得Wf=220J ⑶加速过程皮带相对于工件的位移是d=s1=0.8m,因此系统摩擦生热Q=fd=60J,因此电动机对传送带多做的功是
280J。
26.解:⑴按电流定义,INeIt,因此N ⑵就是求电功率,因此E=UI tedmv⑶2Be2meUB2d2e,因此得m Be8U22
27.⑴由E=BLv、I=E/R、F=BIL知 F=(BLv1)/R得v1=4m/s
B2L2vPR和PFv有v2⑵由F,得v2=3m/s RBL⑶由能量守恒:时间t内拉力F做的功等于系统能量的增加:Pt
12mv3Q,得t=0.5s。 2
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