題目列表(包括答案和解析)
(19分)如圖所示,質(zhì)量M=4.0kg的滑板B靜止于光滑的水平面上;逵叶斯潭ㄖ桓p質(zhì)彈簧,彈簧的自由端C到滑板左端的距離L=0.5m,在L=0.5m這一段滑板上B與木塊A之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,而彈簧的自由端C到彈簧固定端D所對應(yīng)的滑板上表面光滑。可視為質(zhì)點的木塊A質(zhì)量m=1.0kg,靜止于滑板的左端;錌受水平向左的恒力F=14.0N,作用一定時間后撤去該力,此時木塊A恰好運動到滑板C處(g取10.0m/s2)。試求:(1)恒力F的作用時間t;(2)彈簧貯存的最大彈性勢能;(3)彈簧再次恢復(fù)原長時,A、B速度各多大?分析論證A能否從B上落下?
(19分)如圖所示,光滑斜面的傾角a =30°,在斜面上放置一矩形線框abcd,ab邊的邊長l1= 1m,bc邊的邊長l2 =0. 6ra,線框的質(zhì)量m = 1kg,電阻R=0. 1Ω,線框受到沿光滑斜面向上的恒力F的作用,已知F = 1ON.斜面上ef線(ef//gh)的右方有垂直斜面向上的均勻磁場,磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化情況如B- t圖象所示,時間t是從線框由靜止開始運動時刻起計的.如果線框從靜止開始運動,進人磁場最初一段時間是勻速的,ef線和gh的距離s =5.1m,取 g = 10m/s2.求:
(1) 線框進人磁場前的加速度;
(2 )線框進人磁場時勻速運動的速度v;
(3) ab邊運動到gh線的過程中產(chǎn)生的焦耳熱
(19分)如圖甲所示,虛線MN上方存在垂直紙面向里的勻強磁場,MN下方存在豎直向下的勻強磁場,兩處磁場磁感應(yīng)強度大小相等。相距L=1.5 m的足夠長的金屬導(dǎo)軌豎直放置,導(dǎo)軌電阻不計。質(zhì)量為m1=1kg的金屬棒ab和質(zhì)量為m2=0.27kg的金屬棒cd均通過棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導(dǎo)軌上,金屬棒的電阻Rab=Rcd=0.9Ω,ab棒光滑,cd棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)為μ=0.75,F(xiàn)由靜止釋放cd棒,同時ab棒受方向豎直向上,大小按圖乙所示變化的外力F作用而運動,經(jīng)研究證明ab棒做初速度為零的勻加速運動,g取10m/s2。
(1)求磁感應(yīng)強度B的大小和ab棒加速度的大;
(2)已知在前2s內(nèi)外力F做功為40J,求這一過程中兩金屬棒產(chǎn)生的總焦耳熱;
(3)求cd棒達到最大速度所需的時間t0。
(19分)某種元素的原子能級圖如下圖甲所示,當大量處于n= 4能級的原子自發(fā)向n= 2的低能級發(fā)生能級躍遷時,會發(fā)出各種不同頻率的光子,試求:
(1)從n= 4能級向n= 2能級躍遷,總共發(fā)出多少種光子?
(2)計算(1)問所得到的光子中能量最低的光子的頻率.(結(jié)果保留一位小數(shù),普朗克常數(shù)h= 6.63×10-34J·S)
(3)若用(1)問得到的這些光當中頻率較高的兩種光(假定命名叫A、B光)來做雙縫干涉實驗(如下圖乙),當用高頻率的A光做實驗時,在屏幕上的P點出現(xiàn)二級亮紋(規(guī)定中央亮紋為0級亮紋).不改變實驗裝置任何部分,換用低頻率的B光再做此實驗時,P點將出現(xiàn)什么條紋?(要求:先用物理量的字母運算,表達出用B光做實驗時應(yīng)該是亮紋或暗紋的計算式,再代值計算得出數(shù)據(jù)結(jié)果,最后用文字說明是亮紋還是暗紋.即中間過程一律不代值計算)
(19分)如圖甲所示,豎直擋板MN左側(cè)空間有方向豎直向上的勻強電場和垂直紙面向里的水平勻強磁場,電場和磁場的范圍足夠大,電場強度E=40N/C,磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系圖象如圖乙所示,選定磁場垂直紙面向里為正方向。t=0時刻,一質(zhì)量m=8×10-4kg、電荷量q=+2×10-4C的微粒在O點具有豎直向下的速度v=0.12m/s,O´是擋板MN上一點,直線OO´與擋板MN垂直,取g=10m/s2。求:
(1)微粒再次經(jīng)過直線OO´時與O點的距離;
(2)微粒在運動過程中離開直線OO´的最大高度;
(3)水平移動擋板,使微粒能垂直射到擋板上,擋板與O點間的距離應(yīng)滿足的條件。
一、
二、6ABC 7ACD 8CD 9BD 10BC
三、11.⑴4/3; ⑵選用量程盡可能小的靈敏電流計。
12.(1)圓心O處
(2)B、C
(3)鐵絲距B(或A)
(4)由上面實驗步驟知P′為鐵絲在P時的像,PC為入射光線,i、r為對應(yīng)入、折射角,由折射定律、折射率: 而
(用其他方法表示的結(jié)果正確也給分)
四、13.(1)a1 =
(2)v =
(3)21層樓房總高為
14.(1)①Fe的核子質(zhì)量較。虎谠有驍(shù)比Fe大的物質(zhì)核子平均隨原子序數(shù)增大而增大;③原子序數(shù)比Fe小的物質(zhì)核子平均質(zhì)量隨原子序數(shù)減小而增大。
(2)核反應(yīng)方程:4 (3)kg
15.(1)2;(2)0.75W
16.(1)(2)(3)
17.(1)∵,得:
帶電粒子進入電場的速度方向沿O1O2,,則有,得
(2)從a點沿某一方向進入磁場的粒子從b點飛出,軌道的圓心在C點。四邊形aObc是菱形,所以Cb∥Oa,即粒子飛出磁場的速度方向與OO1平行。
(3)粒子經(jīng)過電場,偏轉(zhuǎn)距離一定,所以能從電場中飛出的粒子是從中點O1到上板M之間區(qū)域進入電場的粒子。設(shè)粒子從a點進入磁場時的速度方向與aO夾角為θ時恰好能從M板邊緣進入電場,則∠Obd=30o,所以∠Cab=∠Oab=30o,θ=30o,即粒子進入磁場的方向應(yīng)在aO左側(cè)與aO夾角小于30o(或不大于30o)的范圍內(nèi)。
18.⑴ M靜止時,設(shè)彈簧壓縮量為l0,則Mg=kl0
速度最大時,M、m組成的系統(tǒng)加速度為零,則(M+m)g-k(l0+l1)=0
解得:l0=
[或:因M初位置和速度最大時都是平衡狀態(tài),故mg=kl1
解得:k=50N/m]
⑵ m下落h過程中,mgh=mv02
m沖擊M過程中, m v0=(M+m)v
所求過程的彈性勢能的增加量:ΔE=(M+m)g(l1+l2)+(M+m)v2
解得:ΔE=0.66J
(用彈性勢能公式計算的結(jié)果為ΔE=0.65J也算正確)
⑶ 在最低點,M、m組成的系統(tǒng):k(l0+l1+l2)-(M+m)g=(M+m)a1
在最高點,對m:mg-N=m a2
根據(jù)簡諧運動的對稱性可知:a1=a2
解得:a1=a2=
[或:由簡諧運動易知,其振幅A=l2,
在最低點,kA=(M+m)a 1
故在最高點對m有mg-N=m a2
根據(jù)簡諧運動的對稱性可知:a1=a2
解得:N=0.2N
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com