题目列表(包括答案和解析)
25②（供选用《选修3-l》物理课教材的学生做）
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(25分)如图所示，两个金属轮A1、A2，可绕通过各自中心并与轮面垂直的固定的光滑金属轴O1和O2转动，O1和O2相互平行，水平放置.每个金属轮由四根金属辐条和金属环组成，A1轮的辐条长为a1、电阻为R1，A2轮的辐条长为a2、电阻为R2，连接辐条的金属环的宽度与电阻都可以忽略.半径为a0的绝缘圆盘D与A1同轴且固连在一起.一轻细绳的一端固定在D边缘上的某点，绳在D上绕足够匝数后，悬挂一质量为m的重物P.当P下落时，通过细绳带动D和A1绕O1轴转动.转动过程中，A1、A2保持接触，无相对滑动；两轮与各自细轴之间保持良好的电接触；两细轴通过导线与一阻值为R的电阻相连.除R和A1、A2两轮中辐条的电阻外，所有金属的电阻都不计.整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与转轴平行.现将P释放，试求P匀速下落时的速度.
(25分)图示为一固定不动的绝缘的圆筒形容器的横截面，其半径为R，圆筒的轴线在O处.圆筒内有匀强磁场，磁场方向与圆筒的轴线平行，磁感应强度为B.筒壁的H处开有小孔，整个装置处在真空中.现有一质量为m、电荷量为q的带电粒子P以某一初速度沿筒的半径方向从小孔射入圆筒，经与筒壁碰撞后又从小孔射出圆筒.设：筒壁是光滑的，P与筒壁碰撞是弹性的，P与筒壁碰撞时其电荷量是不变的.若要使P与筒壁碰撞的次数最少，问：
1.P的速率应为多少？
2.P从进入圆筒到射出圆筒经历的时间为多少？
(25分)图中正方形ABCD是水平放置的固定梁的横截面，AB是水平的，截面的边长都是l.一根长为2l的柔软的轻细绳，一端固定在A点，另一端系一质量为m的小球，初始时，手持小球，将绳拉直，绕过B点使小球处于C点.现给小球一竖直向下的初速度v0，使小球与CB边无接触地向下运动，当
，分别取下列两值时，小球将打到梁上的何处？
1.
2.
设绳的伸长量可不计而且绳是非弹性的.
(25分)从赤道上的C点发射洲际导弹，使之精确地击中北极点N，要求发射所用的能量最少.假定地球是一质量均匀分布的半径为R的球体，R=6400km.已知质量为m的物体在地球引力作用下作椭圆运动时，其能量E与椭圆半长轴a的关系为
式中M为地球质量，G为引力常量.
1.假定地球没有自转，求最小发射速度的大小和方向(用速度方向与从地心O到发射点C的连线之间的夹角表示).
2.若考虑地球的自转，则最小发射速度的大小为多少？
3.试导出。
第Ⅰ卷 选择题(共31分)
一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分，每小题只有一个选项是正确的。
题号
1
2
3
4
5
答案
D
B
D
C
A
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多个正确选项。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。
题号
6
7
8
9
答案
AD
BD
AC
BC
第Ⅱ卷（非选择题 共89分）
三、简答题：（42分）
10、（1）d（2分） 0.70 （2分） （2）24（2分） 小于（2分）
11、（1）（3分）
I/A
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
0.45
0.48
U/V
0.08
0.15
0.25
0.40
0.60
0.90
1.30
1.85
2.50
3.00
U灯/V
0.03
0.05
0.10
0.20
0.35
0.60
0.95
1.45
2.05
2.52
（2）（2分）D
（3）（2分＋2分）
（4）（3分）在同一坐标系中作出
的图线，根据此图线与灯泡的U-I图线的交点可得此时灯泡的电压U=0.6V，电流I=
A
B
Y
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
1
12、（1）增大（3分） 增大（3分）
（2）（4分）
13、（1）（4分）
；（2）（4分）0.2；
（3）（4分）能。因为声波的波长与障碍物的高度差不多，可以发生明显的衍射现象，所以，观察者能够听到声音。
四、计算题：
14、（1）
（1分）
。（1分）
即
时刻物体的位置坐标为（30，20）（1分）
（2）
（1分） 
，（1分）
当时，
（1分）
（1分），
方向与
轴正方向夹角为
（或满足
；或530）（1分）
物体在轴方向物体做匀速运动，在
轴方向物体做匀加速运动。
，沿轴正方向（2分）。
（3）如图，摩擦力方向与物体运动方向相反，外力
与摩擦力的合力使物体加速。
（2分）
，
，
根据牛顿运动定律：
，解出
，解出
（2分）
（1分）
15、（1）当以CD为轴转动时， AB棒切割磁感线，当转到AD边竖直时
（2分）
（2分）
AB受到的水平外力应等于AB边受到的安培力
（2分）
（2）在转动的过程中，线圈内产生了交变电流，从开始转动到AD边竖直可视为正弦交变电流的0到T/4 （2分）
所以Q=
0.00196J（2分）
（3）当以CD为轴转动时，仅AB棒切割磁感线。
（2分）
当以AB为轴转动时，仅CD棒切割磁感线。
（2分）
第一个周期内
两点间的电势差
随时间
变化的关系为
（2分）
16、（1）对水平管中的物体分析，物体能保持静止，有：
， （2分） 解出
（2分）
（2）物体进入水平管时，摩擦力的大小与右端进入水平管的距离
之间的关系是：
，作出
图：（2分）
从图中曲线和坐标轴所围的面积可以求出物体在进入水平管的过程中，克服阻力所做的功：
。（2分）
减小的重力势能
（2分）
能够全部进入管中，重力势能必大于或等于克服阻力所做的功，
即：
，解出
。（2分）
（3）当
时，物体全部进入水平管中，设右端进入水平管的距离为，则物体克服阻力所做的功
（2分）
减小的重力势能
由
解出
（2分）
（用平均值求摩擦力的功同样给分）
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