题目列表(包括答案和解析)
16.(19分)如图(a)所示,光滑的平行长直金属导轨置于水平面内,间距为L、导轨左端接有阻值为R的电阻,质量为m的导体棒垂直跨接在导轨上。导轨和导体棒的电阻均不计,且接触良好。在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B。开始时,导体棒静止于磁场区域的右端,当磁场以速度v1匀速向右移动时,导体棒随之开始运动,同时受到水平向左、大小为f的恒定阻力,并很快达到恒定速度,此时导体棒仍处于磁场区域内。
⑴求导体棒所达到的恒定速度v2;
⑵为使导体棒能随磁场运动,阻力最大不能超过多少?
⑶导体棒以恒定速度运动时,单位时间内克服阻力所做的功和电路中消耗的电功率各为多大?
⑷若t=0时磁场由静止开始水平向右做匀加速直线运动,经过较短时间后,导体棒也做匀加速直线运动,其v-t关系如图(b)
所示,已知在时刻t导体棒瞬时速度
大小为vt,求导体棒做匀加速
15.(14分)两导轨ab和cd互相平行,相距L=0.5m,固定在水平面内,其电阻可忽略不计. 是一电阻等于10的金属杆,它的两端分别与ab和cd保持良好接触,并且能无摩擦地滑动.导轨和金属杆均处于磁感应强度B=0.6T的匀强磁场中,磁场方向如图所示,导轨左边与滑动变阻器(最大阻值40)相连。=40.在t=0时刻,金属杆由静止开始向右运动,其速度v随时间t变化的关系为m/s.求:
(1)杆产生的感应电动势随时间t变化的关系式.
(2)在1min内最多能够产生多少热量?
14.(14分) 如图,置于空气中的一不透明容器内盛满某种透明液体。容器底部靠近器壁处有一竖直放置的6.0 cm长的线光源。靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板,另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜,用来观察线光源。
开始时通过望远镜不能看到线光源的任何一部分。将
线光源沿容器底向望远镜一侧平移至某处时,通过望
远镜刚好可以看到线光源底端,再将线光源沿同一方
向移动8.0 cm,刚好可以看到其顶端。求此液体的
折射率n。
13.(14分)湖面上一点O上下振动,振幅为0.2 m,以O点为圆心形成圆形水波,如图所示,A、B、O三点在一条直线上,OA间距离为4.0 m,OB间距离为2.4 m。某时刻O点处在波峰位置,观察发现2 s后此波峰传到A点,此时O点正通过平衡位置向下运动,OA间还有一个波峰。将水波近似为简谐波。
⑴求此水波的传播速度、周期和波长。
⑵以O点处在波峰位置为0时刻,某同学打算根据OB间距离
与波长的关系,确定B点在0时刻的振动情况,画出B点的振
动图像。你认为该同学的思路是否可行?若可行,画出B点振
动图像,若不可行,请给出正确思路并画出B点的振动图象。
12.(8分)在竖直平面内,一根光滑金属杆弯成如图所示形状,相应的曲线方程为(单位:m),式中k=1 m-1。将一光滑小环套在该金属杆上,并从x=0处以v0=5 m/s的初速度沿杆向下运动,取重力加速度g=10 m/s2。则当小环运动到 m时的速度大小v=_____m/s;该小环在x轴方向最远能运动到x=____m处。
11. (8分) 下列三张图片分别反映了飞机以三种不同速度在空中(不考虑空气的流动)水平飞行时,产生声波的情况。图中一系列圆表示声波的传播情况,A点表示飞机的位置。请你利用给出的图,确定飞机飞行速度最大的是_________(填a、b、c),并用刻度尺等工具估测c图中飞机的速度为______________ m/s。已知声波在空气中的速度为340m/s。
10.(12分)某同学设计了一个在太空站中测量物体质量的装置,如图所示,其中P是光滑水平面,A是质量为M的带夹子的已知质量金属块,Q是待测质量的物体(可以被A上的夹子固定).已知该装置的弹簧振子做简谐运动的周期为(数量级为100s),其中m是振子的质量,K是与弹簧的劲度系数有关的常数.
(1)为了达到实验目的还需要提供的实验器材是:__ _;
(2)简要写出测量方法及所需测量的物理量(用字母表示)
①___________________________________________________;
② ;
(3)用所测物理量和已知物理量求解待测物体质量的计算式为m= ;
9.在t=0时,波形如图所示。P为平衡位置在x=7m的质点。t=1s时,P点恰好通过平衡位置,则波速可能为( )
A. 4m/s B. 7 m/s C. 9 m/s D. 13 m/s
第Ⅱ卷(非选择题 共89分)
8.图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象。从该时刻起
.
A.经过0.35 s时,质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离
B.经过0.25 s时,质点Q的加速度大于质点P的加速度
C.经过0.15 s,波沿x轴的正方向传播了3 m
D.经过0.1 s时,质点Q的运动方向沿y轴正方向
7.酷热的夏天,在平坦的柏油公路上你会看到在一定的距离之外,地面显得格外的明亮,仿佛是一片水面,似乎还能看到远处车、人的倒影.但当你靠近“水面”时,它也随你的靠近而后退.对此现象的正确解释是( )
A.同海市属楼的光学现象具有相同的原理,是由于光的全反射作用造成的
B.“水面”不存在,是由于酷热难耐,人产生的幻觉
C.太阳辐射到地面,使地表温度升高,折射率大,发生全反射
D.太阳辐射到地面,使地表温度升高,折射率小,发生全反射
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