题目列表(包括答案和解析)
18.(18分) 如图所示,一质量很大的平板小车长为L=15m,质量为M=1kg的木块放在小车左端随平板小车一起以V=2.0m/s的速度向左匀速运动(小车速度恒定),木块与小车间的动摩擦因数μ=0.4。一颗质量为m=20g的子弹以V0=500m/s水平向右的速度正对射入木块并穿出,穿出速度u=200m/s,以后每隔t=1.5s就有一颗相同的子弹从左端射向木块,设子弹射穿木块的时间极短,且每次射入点各不相同,g取10m/s2。
求:(1)在被第二颗子弹击中前,木块离小车左端的最大距离?
(2)木块在平板小车上最多能被多少颗子弹击中?
(3)从第一颗子弹射中木块到木块最终离开平板小车的过程中,子弹、木块和平板小车这一系统所产生的热能是多少?
17、(16分)一有界匀强磁场区域如图甲所示,质量为m、电阻为R的长方形矩形线圈abcd边长分别为L和2L,线圈一半在磁场内,一半在磁场外,磁感强度为B0。t=0时刻磁场开始均匀减小,线圈中产生感应电流,在磁场力作用下运动, V-t图象如图乙,图中斜向虚线为过0点速度图线的切线,数据由图中给出,不考虑重力影响。
求:⑴磁场磁感强度的变化率。
⑵t3时刻回路电功率。
16.(16分)宇航员在月球表面完成下面实验:在一固定的竖直光滑圆弧轨道内部最低点静止一质量为m的小球(可视为质点)如图所示,当施加给小球一瞬间水平冲量I时,刚好能使小球在竖直面内做完整的圆周运动.已知圆弧轨道半径为,月球的半径为R,万有引力常量为G.
(1)若在月球表面上发射一颗环月卫星,所需最小发射速度为多大?
(2)轨道半径为2R的环月卫星周期为多大?
15.(14分)匀强磁场分布在半径为R的圆内,磁感应强度为B,CD是圆的直径.质量为m、电量为q的带正电的粒子,由静止开始经加速电场加速后,沿着与直径CD平行且相距0.6R的直线从A点进入磁场,如图所示.若带电粒子在磁场中运动的时间是(πm)/(2qB).求加速电场的加速电压.
13 (12分)一滑块以某初速度从斜面底端滑到斜面顶端时,速度恰好为零,已知斜面长L.滑块通过最初3L/4时所需的时间为t.求:
(1)滑块从斜面底端滑到顶端所需时间;
(2)滑块的初速度。
14.(14分)如图所示,两条互相平行的无限长光滑金属导轨位于同一水平面内,两导轨距离为l=0.2 m,在导轨的一端接有电动势E=18V,内阻r=1 Ω的直流电源,整个导轨都处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5 T.金属棒ab、 cd垂直放置在导轨上,ab、 cd的质量分别为m1=0.2kg和m2=0.1 kg,电阻分别为R1=6Ω、R2=3Ω,ab、 cd的正中间用一质量为m3=0.3kg的绝缘杆ef相连.设导轨的电阻忽略不计,开始两金属棒处于静止状态,且金属棒与导轨接触良好,求:
(1)合上电键的瞬间,ab、cd、ef共同运动的加速度;
(2)合上电键的瞬间,杆ef对ab、cd水平方向作用力的大小.
12、我们都有这样的体验:手电筒里的两节干电池用久了以后, 灯丝发红。这就是我们常说的 “电池没电了”.有人为了“节约”,在手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用,为了检验此人的做法是否合理,某同学设计了下面的实验:
(1)用图甲所示的电路分别测量新旧电池的电动势和内阻,并把测量结果描绘成乙图所示的图像。由图像可知:旧电池的电动势E= V,内阻r= Ω.
(2)已知手电筒中小灯泡上标有“3V 2W”,若把新旧干电池各一节串联做电源,旧电池将化学能转化为电能的功率为 W;旧电池本身所消耗的电功率是 W.(结果保留两位有效数字)
(3)通过上述实验,得到的结论是 。
11.在研究性学习中,学生通过查找资料知道了竖直方向弹簧振子作简谐振动的周期公式T=2π(k为弹簧的劲度系数,m是振子的质量),利用下列器材:铁架台(固定弹簧的铁夹)、钩码一个、一根轻弹簧、毫米刻度尺、秒表,设计了测量重力加速度g的实验。
(1)补充写出实验的步骤:
A、将轻弹簧悬挂起来测出原长
B、挂上钩码静止时测出弹簧的长度
C、_______________________________
D、代入表达式算出重力加速度的数值
(2)用测量的量表示重力加速度的表达式g=
10.一根水平的弹性细绳上,一上一下两个形状相同的正弦半波相向传播,某个时刻恰好完全叠合,如图所示a、b、c是细绳上三个质点,且b是此刻波的正中点,则
A.a、b、c三质点此刻均在它们各自的平衡位置且振动速度为零
B.a质点此刻的速度方向向下
C.b质点此刻有最大的振动加速度
D.c质点此刻的速度方向向下
第II卷 (共110分)
9. 超导是当今高科技的热点之一,当一块磁体靠近超导体时,超导体中会产生强大的电流,对磁体有排斥作用。这种排斥可使磁体悬浮在空气中,磁悬浮列车就采用了这种技术,磁体悬浮的原理是
A.超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相同
B.超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相反
C.超导体使磁体处于失重状态
D.超导体对磁体的磁力与磁体的重力相平衡
8.如图, A、B是完全相同的两个小灯泡,L为自感系数很大、电阻可以忽略的带铁芯的线圈,下列说法正确的是
A.开关K闭合的瞬间,A、B同时发光,随后A灯变暗,B灯变亮。
B.开关K闭合的瞬间,B灯亮,A灯不亮。
C.断开开关K的瞬间,A、B灯同时熄灭。
D.断开开关K的瞬间,B灯立即熄灭,A灯突然闪亮一下再熄灭
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