高中物理综合练习题

109高中物理综合练习题卢宗长※1.对于一定质量的理想气体，下列说法中正确的是A.如果体积减小，气体分子在单位时间内作用于器壁单位面积的冲量一定增大B.如果压强增大，气体分子在单位时间内作用于器壁单位面积的冲量一定增大C.如果密度不变，气体分子在单位时间内作用于器壁单位面积的冲量一定不变D.如果温度不变，气体分子在单位时间内作用于器壁单位面积的冲量一定不变2.静止的原子核abX衰变后放出的α粒子动能为E0.假设衰变时产生的能量全部以动能的形式释放出来，则原子核abX衰变前后的质量亏损是(c是光速)A．20cEB．20)4(4caEC．20)4(cEaD．20)4(caaE3．在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为m1的木块，木块和车厢通过一根水平轻弹簧相连接，弹簧的劲度系数为k。在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m2的小球。某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为θ，在这段时间内木块与车厢也保持相对静止，如图所示。不计木块与车厢底部的摩擦力，则在这段时间内弹簧的形变量为A．tan1kgmB.tan1kgmC.tan)(21kgmmD.tan)(21kgmm4．在研究材料A的热膨胀特性时，可采用如图所示的干涉实验法,A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一个透明的平行板B,B与A上表面平行，在它们间形成一个厚度均匀的空气膜，现在用波长为的单色光垂直照射，同时对A缓慢加热，在B上方观察到B板的亮度发生周期性地变化，当温度为t1时最亮，然后亮度逐渐减弱至最暗；当温度升到t2时，亮度再一次回到最亮，则（）A．出现最亮时，B上表面反射光与A上表面反射光叠加后加强B.出现最亮时，B下表面反射光与A上表面反射光叠加后相抵消C.温度从t1升至t2过程中，A的高度增加4D.温度从t1升至t2过程中，A的高度增加25．如图所示，理想变压器初级线圈的匝数为1n，次级线圈的匝数为2n，初级线圈两端a、b接正弦交流电源，电压表V的示数为220V，负载电阻44R时，电流表A1的示数为0.20A。初级和次级线圈的匝数比为（）A．1：5B．5∶1C．1：10D．10：16．地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动，所受的向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为ω1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星（高度忽略）所受的向心力为F2，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为ω2;地球同步卫星所受的向心力为F3，向心加速度为a3，线速度为v3，角速度为ω3；地球表面重力加速度为g，第一宇宙速度为v，abRA2VA12假设三者质量相等，则（）A．F1=F2＞F3B．a1=a2=g＞a3C．v1=v2=v＞v3D．ω1=ω3＜ω27．列车提速的一个关键技术问题是提高机车发动机的功率．已知匀速运动时，列车所受阻力与速度的平方成正比，即2kvf．设提速前速度为80km/h，提速后速度为120km/h，则提速前与提速后机车发动机的功率之比为（）A．32B．94C．278D．81168．水平面上有质量相等的a、b两个物体，水平推力F1、F2分别作用在a、b上。一段时间后撤去推力，物体继续运动一段距离后停下。两物体的v-t图线如图所示，图中AB∥CD。则整个过程中A．F1的冲量等于F2的冲量B．F1的冲量大于F2的冲量C．摩擦力对a物体的冲量等于摩擦力对b物体的冲量D．合外力对a物体的冲量等于合外力对b物体的冲量9．某同学通过实验对平抛运动进行研究，他在竖直墙上记录了抛物线轨迹的一部分，如图所示．O点不是抛出点，x轴沿水平方向，由图中所给的数据可求出平抛物体的初速度是m/s,抛出点的坐标x＝m,y＝m(g取10m/s2)10．在“用单摆测定重力加速度”的实验中：(1）摆动时偏角满足的条件是，为了减小测量周期的误差，计时开始时，摆球应是经过最（填“高”或“低’）的点的位置，且用停表测量单摆完成多次全振动所用的时间，求出周期．图甲中停表示数为一单摆振动50次所需时间，则单摆振动周期为。(2）用最小刻度为1mm的刻度尺测摆长，测量情况如图乙所示．O为悬挂点，从图乙中可知单摆的摆长为m。(3）若用L表示摆长，T表示周期，那么重力加速度的表达式为g=。(4）考虑到单摆振动时空气浮力的影响后，学生甲说：“因为空气浮力与摆球重力方向相反，它对球的作用相当于重力加速度变小，因此振动周期变大．”学生乙说：“浮力对摆球的影响好像用一个轻一些的摆球做实验，因此振动周期不变”，这两个学生中。A.甲的说法正确B.乙的说法正确C.两学生的说法都是错误的11．如图所示，一条不可伸长的轻绳长为L，一端用手握住，另一端系一质量为m的小球．今使手握的一端在水平桌面上做半径为R、角速度为的匀速度圆周运动，且使绳始终与半径为R的圆相切，小球也将在同一水平内做匀速圆周运动，若人手做功的功率为P，求：(1）小球做匀速圆周运动的线速度大小；(2）小球在运动过程中受到的摩擦力的大小．(3)人的手给绳的拉力T的大小。vABDtabCO312．如图所示，xOy平面内的圆O与y轴相切于坐标原点O．在该圆形区域内，有与y轴平行的匀强电场和垂直于圆面的匀强磁场一个带电粒子（不计重力）从原点O沿x轴进入场区，恰好做匀速直线运动，穿过场区的时间为To．若撤去磁场，只保留电场，其他条件不变，该带电粒子穿过场区的时间为To/2．若撤去电场，只保留磁场，其他条件不变．求：该带电粒子穿过场区的时间．13．（20分）如图所示，两根正对的平行金属直轨道MN、M´N´位于同一水平面上，两轨道之间的距离l=0.50m。轨道的MM´端之间接一阻值R=0.40Ω的定值电阻，NN´端与两条位于竖直面内的半圆形光滑金属轨道NP、N´P´平滑连接，两半圆轨道的半径均为R0=0.50m。直轨道的右端处于竖直向下、磁感应强度B=0.64T的匀强磁场中，磁场区域的宽度d=0.80m，且其右边界与NN´重合。现有一质量m=0.20kg、电阻r=0.10Ω的导体杆ab静止在距磁场的左边界s=2.0m处。在与杆垂直的水平恒力F=2.0N的作用下ab杆开始运动，当运动至磁场的左边界时撤去F，结果导体杆ab恰好能以最小速度通过半圆形轨道的最高点PP´。已知导体杆ab在运动过程中与轨道接触良好，且始终与轨道垂直，导体杆ab与直轨道之间的动摩擦因数μ=0.10，轨道的电阻可忽略不计，取g=10m/s2，求：⑴导体杆刚进入磁场时，通过导体杆上的电流大小和方向；⑵导体杆穿过磁场的过程中通过电阻R上的电荷量；⑶导体杆穿过磁场的过程中整个电路中产生的焦耳热。答案题序12345678答案BDADBDCD9.4m/s；-0.80m；-0.20m10.(1)010（或05）低2.05s(2)0.9965(0.9960～0.9980)(3)24TL(4)A11．(1）小球轨道半径为22LRr，小球角速度与手转动角速度相同，小球线速度为22LRrv．(2）人手对绳做功的功率等于小球克服摩擦力做功的功率，即rfP，所以图13aFBsdbRMNPM′N′P′422LRPf（3）如图RPLRRffT22sin12.设电场强度为E，磁感应强度为B;圆O的半径为R;粒子的电量为q，质量为m，初速度为v0．同时存在电场和磁场时，带电粒子做匀速直线运动有RvTqEqvB2,0，只存在电场时，粒子做类平抛运动，有200)2(21,2TmqEyTvx，由以上式子和图可知x=y=R,粒子从图中的M点离开电场．由以上式子得208TmRqvB，只存在磁场时，粒子做匀速圆周运动，从图中N点离开磁场，P为轨迹圆弧的圆心．设半径为r，则RvmqvB2，,2tan,2rRRr所以，粒子在磁场中运动的时间为2arctan220Tvrt。13．（1）设导体杆在F的作用下运动至磁场的左边界时的速度为v1，根据动能定理则有（F-μmg）s=21mv12导体杆刚进入磁场时产生的感应电动势E=Blv1此时通过导体杆上的电流大小I=E/（R+r）=3.8A（或3.84A）根据右手定则可知，电流方向为由b向a（2）设导体杆在磁场中运动的时间为t，产生的感应电动势的平均值为E平均，则由法拉第电磁感应定律有E平均=△φ/t=Bld/通过电阻R的感应电流的平均值I平均=E平均/（R+r）通过电阻R的电荷量q=I平均t=0.512C（或0.51C）（3）设导体杆离开磁场时的速度大小为v2，运动到圆轨道最高点的速度为v3，因导体杆恰好能通过半圆形轨道的最高点，根据牛顿第二定律对导体杆在轨道最高点时有mg=mv32/R0对于导体杆从NN′运动至PP′的过程，根据机械能守恒定律有21mv22=21mv32+mg2R0解得v2=5.0m/s导体杆穿过磁场的过程中损失的机械能△E=21mv12-21mv22=1.1J此过程中电路中产生的焦耳热为Q=△E-μmgd=0.94J