(1)求物块滑到板右端时的速度v多大; (2)求x的大小;
(3)通过计算说明,物块最终能否滑离木板。
25.(20分)如图甲所示,粒子源靠近水平极板M、N的M板,N板下方有一对长为L,间距为d=L的竖直极板P、Q,在下方区域存在着垂直于纸面的匀强磁场,磁场上边界放有范围足够大的感光胶片。水平极板M、N之间的电压为U0,中间开有小孔,两小孔连线的延长线为竖直极板P、Q的中线,与磁场上边界的交点为O。P、Q之间的电压UPQ随时间t变化的图象如图乙所示,磁场的磁感应强度B=
1mU0。粒子源连续释放初速度不计、质
Lq量为m、带电量为+q的粒子,经加速后进入竖直极板P、Q之间的电场。再进入下方磁场的粒子全部打在感光胶片上。已知粒子在偏转电场中运动的时间远小于电场变化的周期,粒子所受重力不计。求:
(1)带电粒子从N板小孔射出时的速度;
(2)为使进入磁场的粒子都能打在胶片上,磁场上、下边界的最小距离;
(3)以O点为坐标原点,向右为正方向建立坐标轴Ox,粒子在胶片上的落点的坐标范围。
33.【物理选修3—3】(15分)
(1)(5分)下列说法正确的是 (填正确答案标号。选对1个得2分.选对2个得4分,选对3个得5分。每选错一个扣3分,最低得分为0分)。
A.液晶电视就是利用了液晶微粒能自主发出不同颜色的光的特性 B.气体压强由气体分子碰撞器壁产生,大小由气体分子数密度和温度决定 C.汽车轮胎爆胎过程中,胎内气体温度下降
D.人在电风扇下感觉凉爽,是因为风扇能降低室内温度 E.不受任何干扰的情况下,热量总是从高温物体向低温物体传递
(2)(10分)为了保证车内入员的安全,一般小汽车都安装了安全气囊,利用NaN3爆炸产生的氮充入气囊,当小汽车发生一定的磁撞时.NaN3爆炸产生的氮气充满安全气囊,气囊体积变化很小。已知气囊容积为V=56L,囊中氮气密度为?=2.5kg/m3,氮气的摩尔质量为M0=0.028kg/mol,阿伏伽徳罗常数为:NA=6.02×1023mol为V=22.4L。
(i)求气囊中氮气的分子数;
(ii)当温度为27℃时,囊中氮气的压强多大?
34.【物理—选修3—4】(15分)
(1)(5分〉在t=0时刻向平静水面的O处投下一块石头,水面波向各个方向传播开去,当t=1s时水面波向西刚好传到M点(图中只画了东西方向,其他方向没画出),OM的距离为1m.振动的最低点N距离原水平面15cm,如图。则以下分析正确的是_____(填正确答案标号,选对1个得2分.选对2个得分,选对3个得5分。每选错一个扣3分,最低得分为0分)。
-1
,标准状态下气体的摩尔体积
A.t=1s时,O点的运动方向向下 B.该水面波的波长为2m
C.振动后原来水面上的M点和N点有可能在某时刻速度相同 D.t=2s时刻N点处于平衡位置
E.t=1.25s时刻M点和N点处于同—水平线上
(2)(10分〉如图为一个透明圆柱的横截面,其半径为R,折射率为3,AB是一条直径。今有一细光束a沿平行于AB的方向射向圆柱体,经折射后过B点,试求:
(i)这束入射光线到AB的距离;
(ii)这束入射光线在圆柱体中传播的时间。
参考答案
14.A 15.C 16.D 17.B 18.AC 19.AB 20.ACD 21.BC
22.(6分)(1)使F与F1、F2共同作用效果相同(2分) (2)F(2分) (3)B(2分) 23.(9分(1)红(1分) (2)150(2分) (3)225(2分) (4)小(2分) (5)3.3(2分)
24.(12分)解:(1)对于物块从轨道底端上升到顶端的过程,有机械能守恒可得:
1mv2?mgR (2分) 2解得:v=4m/s (1分)
(2)对于物块从木板左端滑到右端的过程,由动能定理可得: Fx-?mgL=
12mv (2分) 2解得:x=lm (1分)
(3)设物块相对板向左滑动距离?x后,与木板达到相同速度v'.由动量守恒定律得: mv=(M+m)v' (2分)
解得:v'=lm/s (1分) 由能量守恒定律得:?mg?x?解得:?x=1.5m 25.(20分)解:(1)由动能定理得:qU0?所以:v0?1(M?m)v?2 (2分) 212mv0 (3分) 22qU0 (1分) m(2)当偏转电压UPQ=U时,设粒子进入磁场时在水平方向的速度为v1,合速度为v,速度方向与v0的夹角为?.进入磁场后的运动半径为r,则 v?v0 (2分) cosav2qvB?m (2分) r33.【物理一选修3—3】()5分〉 (1)(5分)BCE (2)解:(10分)(i)囊中气体包含的物质的量为n??VM0?5mol (2分) 所含分子数为N=5×6.02×1023个=3.01×1024个 (2分〉 (ii)若在标准状态下,这些气体的压强为p0=latm,体枳为V0=5×22.4L,温度为T0=273K (1分) 温度T=300K时,囊中气体体积V=56L (1分) 压强设为p,则由理想气体状态方程可得斛得p=2.2atm (1分) p0V0pV (3分〉 ?T0T34.【物理一选修3—4】(15分〉 (1)(5分)BCE (2)(10分)(i)光束?的传播路径如图,根据折射定律n?sin??3 (2分) sin? 由几何知识知?=2? 可得?=30°,?=60° (2分) 所以CD=Rsin?= 3R (2分) 2CD?3R (2分) sin30?(ii)在△DBC中,BC= t?BC3R3R?? (2分〉 cvcn 二、选择题(本题包括8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第14~17题只有一项符合题目要求,第18~21题中有多项符合题目要求,全部选对的将6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。) 14.关于核反应方程 234900Th?23491Pa??1e,下列说法正确的是 A.该反应过程,电荷数守恒,质量数不守恒 B.该反应为原子核的α衰变 C.该反应过程要吸收能量 D.该反应过程中有γ射线放出 15.美国SpaceX公司研制的“猎鹰9号”火箭首次实现了一级火箭回收再利用。如图所示,某次“猎鹰9号”回收火箭时,当返回的一级火箭靠近地面时箭体已经调整为竖直状态,火箭发动机向下喷气,使火箭沿竖直方向向下做加速度为1m/s2的匀减速直线运动,当火箭距 地面高度为100 m时,火箭速度为20 m/s,为保证火箭着陆时的速度不超过2 m/s,之后下落的过程中,火箭发动机必须在距地面某高度h时加力全开,发动机加力全开后的火箭做加速度为2m/s2的匀减速直线运动,则h的最小值为 A.49 m B.56 m C.88m D.98 m 16.在赤道平面内有三颗在同一轨道上运行的卫星,三颗卫星在此轨道均匀分布,其轨道距地心的距离为地球半径的3.3倍,三颗卫星自西向东环绕地球转动。某时刻其中一颗人造卫星处于A城市的正上方,已知地球的自转周期为T,地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的6.6倍,则A城市正上方出现下一颗人造卫星至少间隔的时间约为 A.0.18T B.0.24T C.0.32T D.0.48T 17.如图所示,用一辆货车运输一超长木板,先在货车上固定一“”型货架。再将木板放置在货架上,货架与水平面的夹角θ=10°,木板与货架之间的动摩擦因数μ=0.2,为了保证运输安全,货车在运输过程中刹车时,其加速度的最大值约为(g=10m/s2,sin 10°≈0.17,cos 10°≈0.98) A.2.2 m/s2 B.3.9 m/s2 C.4.6 m/s2 D.5.7 m/s2 18.如图所示,平行金属板A、B正对放置,两板间电压为U,一束完全相同的带电粒予以不同速率沿图中虚线平行于金属板射入板间,其速率介于v0~kv0(k>1)之间且连续分布,带电粒子射出金属板后打在右侧的一垂直于A、B板的荧光屏上,打在荧光屏上的长度为L,已知所有粒子均可射出金属板,且不考虑带电粒子间的相互作用,若仅将金属板A、B间的电压减小至 U,不计带电粒子的重力.则打在荧光屏上的长度变为 2 A. LLL B. C. D.L 84219.如图所示,两个完全相同的带正电荷的小球被a、b两根绝缘的轻质细线悬挂于O点,