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2010-2011学年辽宁省丹东市四校协作体第二次联考高三物理试卷
一、填空题
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1. 难度:中等

竖直放置的半圆形光滑绝缘管道处在如图所示的匀强磁场中,B=1.1T,管道半径R=0.8m,其直径POQ在竖直线上,在管口P处以2m/s的速度水平射入一个带电小球(可视为质点),其电荷量为10-4C(g取10m/s2),小球滑到Q处时的速度大小为________;若小球从Q处滑出瞬间,管道对它的弹力正好为零,小球的质量为________.

 

二、计算题
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2. 难度:中等

一轻弹簧的左端固定在墙壁上,右端自由,一质量为m的滑块从距弹簧右端L0的P点以初速度v0正对弹簧运动,如下图所示,滑块与水平面的动摩擦因数为μ,在与弹簧碰后反弹回来,最终停在距P点为L1的Q点,求:在滑块与弹簧碰撞过程中弹簧最大压缩量为多少?

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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3. 难度:中等

如图所示,在竖直平面内有范围足够大、场强方向水平向左的匀强电场,在虚线的左侧有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B.一绝缘“⊂”形杆由两段直杆和一半径为R为半圆环组成,固定在纸面所在的竖直平面内.PQ、MN与水平面平行且足够长,半圆环MAP在磁场边界左侧,P、M点在磁场界线上,NMAP段是光滑的,现有一质量为m、带电量为+q的小环套在MN杆上,它所受到的电场力为重力的倍.现在M右侧D点由静止释放小环,小环刚好能到达P点,求:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)D、M间的距离x0

(2)上述过程中小环第一次通过与O等高的A点时弯杆对小环作用力的大小;

(3)若小环与PQ杆的动摩擦因数为μ(设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等).现将小环移至M点右侧5R处由静止开始释放,求小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功.

 

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4. 难度:中等

如图甲所示,竖直面MN的左侧空间存在竖直向上的匀强电场(上、下及左侧无边界).一个质量为m、电荷量为q的可视为质点的带正电的小球,以大小为v0的速度垂直于竖直面MN向右做直线运动.小球在t=0时刻通过电场中的P点,为使小球能在以后的运动中竖直向下通过D点(P、D间距为L,且它们的连线垂直于竖直平面MN,D到竖直面MN的距离DQ等于L/π),经过研究,可以在电场所在的空间叠加如图乙所示的随时间周期性变化的、垂直于纸面向里的磁场.(g=10m/s2),求:

(1)场强E的大小;

(2)如果磁感应强度B0为已知量,试推出满足条件t1的表达式;

(3)进一步的研究表明,竖直向下的通过D点的小球将做周期性运动.则当小球运动的周期最大时,求出磁感应强度B0及运动的最大周期T的大小,并在图中定性地画出小球运动一个周期的轨迹.(只需要画出一种可能的情况)

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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5. 难度:中等

如图甲所示,水平地面上有一辆固定有竖直光滑绝缘管的小车,管的底部有一质量m=0.2g、电荷量q=8×10-5C的小球,小球的直径比管的内径略小.在管口所在水平面MN的下方存在着垂直纸面向里、磁感应强度B1=15T的匀强磁场,MN面的上方还存在着竖直向上、场强E=25V/m的匀强电场和垂直纸面向外、磁感应强度B2=5T的匀强磁场.现让小车始终保持v=2m/s的速度匀速向右运动,以带电小球刚经过场的边界PQ为计时的起点,测得小球对管侧壁的弹力FN随高度h变化的关系如图乙所示.g取10m/s2,不计空气阻力,求:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)小球刚进入磁场B1时的加速度大小a;

(2)绝缘管的长度L;

(3)小球离开管后再次经过水平面MN时距管口的距离Δx.

 

三、选择题
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6. 难度:中等

在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中,需要精确的重力加速度g值,g值可由实验精确测定.近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”,它是将测g归于测长度和时间,以稳定的氦氖激光为长度标准,用光学干涉的方法测距离,以铷原子钟或其他手段测时间,能将g值测得很准,具体做法是:将真空长直管沿竖直方向放置,自其中O点向上抛小球又落到原处的时间为T2,在小球运动过程中经过比O点高H的P点,小球离开P点到又回到P点所用的时间为T1,测得T1、T2和H,可求得g等于     (  )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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7. 难度:中等

如图所示,平行板电容器AB两极板水平放置,A在上方,B在下方,现将其和二极管串联接在电源上,已知A和电源正极相连,二极管具有单向导电性,一带电小球沿AB 中心水平射入,打在B极板上的N点,小球的重力不能忽略,现通过上下移动A板来改变两极板AB间距(两极板仍平行),则下列说法正确的是           (    )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

    A.若小球带正电,当A B间距增大时,小球打在N的右侧

    B.若小球带正电,当A B间距减小时,小球打在N的左侧

    C.若小球带负电,当A B间距减小时,小球可能打在N的右侧

    D.若小球带负电,当A B间距增大时,小球可能打在N的左侧

 

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8. 难度:中等

如图所示,质量为m1和m2的两个物体用细线相连,在大小恒定的拉力F作用下,先沿水平面,再沿斜面(斜面与水平面成θ角),最后竖直向上运动.则在这三个阶段的运动中,细线上张力的大小情况是  

              说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.由大变小                 B.由小变大

C.始终不变                 D.由大变小再变大

 

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9. 难度:中等

如图所示,一粒子源位于一边长为a的正三角形ABC的中点O处,可以在三角形所在的平面内向各个方向发射出速度大小为v、质量为m、电荷量为q的带电粒子,整个三角形位于垂直于△ABC的匀强磁场中,若使任意方向射出的带电粒子均不能射出三角形区域,则磁感应强度的最小值为 

说明: 6ec8aac122bd4f6e                                             

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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10. 难度:中等

如图所示光滑管形圆轨道半径为R(管径远小于R),小球a、b大小相同,质量均为m,其直径略小于管径,能在管中无摩擦运动.两球先后以相同速度v通过轨道最低点,且当小球a在最低点时,小球b在最高点,以下说法正确的是                        (  )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.当小球b在最高点对轨道无压力时,小球a比小球b所需向心力大5mg

B.当v=时,小球b在轨道最高点对轨道无压力

C.速度v至少为,才能使两球在管内做圆周运动

D.只要v≥,小球a对轨道最低点的压力比小球b对轨道最高点的压力都大6mg

 

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11. 难度:中等

如图所示,用一块金属板折成横截面为“”形的金属槽放置在磁感应强度为B的匀强磁场中,并以速率v1向右匀速运动,从槽口右侧射入的带电微粒的速率是v2,如果微粒进入槽后恰能做匀速圆周运动,则微粒做匀速圆周运动的轨道半径r和周期T分别为 (  )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.,                    B.,

C.,                          D.,

 

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12. 难度:中等

如图,一物体m在沿斜面向上的恒力F作用下,由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动,经时间t力F做功为60J,此后撤去恒力F,物体又经t时间回到出发点,若以地面为零势能点,则下列说法不正确的是        (  )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.物体回到出发点时的动能是60J

B.开始时物体所受的恒力F=2mgsinθ

C.撤去力F时,物体的重力势能是45J

D.动能与势能相同的位置在撤去力F之前的某位置

 

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13. 难度:中等

在地面附近,存在着一有界电场,边界MN将某空间分成上下两个区域Ⅰ、Ⅱ,在区域Ⅱ中有竖直向上的匀强电场,在区域Ⅰ中离边界某一高度由静止释放一质量为m的带电小球A,如图甲所示,小球运动的v-t图象如图乙所示,已知重力加速度为g,不计空气阻力,则                                             (  )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

A.在t=2.5s时,小球经过边界MN

B.小球受到的重力与电场力之比为35

C.在小球向下运动的整个过程中,重力做的功与电场力做的功大小相等

D.在小球运动的整个过程中,小球的机械能与电势能总和先变大再变小

 

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14. 难度:中等

在如图所示的电路中,R1、R2、R3均为可变电阻.当开关S闭合后,两平行金属板MN中有一带电液滴正好处于静止状态.为使带电液滴向上加速运动,可采取的措施是                                                                           (  )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.增大R1                   B.减小R2

C.减小R3                   D.增大MN间距

 

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15. 难度:中等

如图所示,质量为m,带电荷量为+q的P环套在固定的水平长直绝缘杆上,整个装置处在垂直于杆的水平匀强磁场中,磁感应强度大小为B.现给环一向右的初速度v0,则                                                           (  )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.环将向右减速,最后匀速

B.环将向右减速,最后停止运动

C.从环开始运动到最后达到稳定状态,损失的机械能是mv

D.从环开始运动到最后达到稳定状态,损失的机械能是mv-m2

 

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16. 难度:中等

摆线是数学中众多迷人曲线之一,它是这样定义的:一个圆沿一直线无滑动地滚动,则圆上一固定点所经过的轨迹称为摆线.在竖直平面内有xOy坐标系,空间存在垂直xOy平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,一质量为m,电荷量为+q的小球从坐标原点由静止释放,小球的轨迹就是摆线.小球在O点速度为0时,可以分解为一水平向右的速度v0和一水平向左的速度v0两个分速度,如果v0取适当的值,就可以把摆线分解成以v0的速度向右做匀速直线运动和从O点向左速度为v0的匀速圆周运动两个分运动.设重力加速度为g,下列式子正确的是                                                        (  )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.速度v0所取的适当值应为

B.经过t=第一次到达摆线最低点

C.最低点的y轴坐标为y=-

D.最低点的y轴坐标为y=-

 

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17. 难度:中等

如图所示,在足够大的光滑水平面上放有两个质量相等的物块A和B,其中物块A连接一个轻弹簧并处于静止状态,物块B以水平初速度v0向着物块A运动.物块B与弹簧相互作用过程中,两物块始终保持在同一条直线上运动,下列图象分别描绘了此过程A、B两物块的速度v、动能Ek及所受弹力F随时间t的变化规律.能正确表示其关系的是  (  )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

说明: 6ec8aac122bd4f6e说明: 6ec8aac122bd4f6e                             

A. ④⑤ B.①⑥    C.③⑤              D.②⑥

 

四、填空题
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18. 难度:中等

如图所示,A、B两物体的质量分别为mA和mB,且mA>mB,整个系统处于静止状态,小滑轮的质量和一切摩擦均不计.如果绳的一端由Q点缓慢地向左移到P点,整个系统重新平衡后,物体A的高度________(填“升高”、“降低”或“不变”)和两滑轮间绳与水平方向的夹角θ________.(填“变大”、“变小”或“不变”)

 

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19. 难度:中等

一电子质量为9.1×10-31kg, 以4×106m/s的速度沿与电场垂直的方向从A点水平垂直于场强方向飞入,并从B点沿与场强方向成150°的方向飞出该电场,如图所示,则A、B两点的电势差为________V.

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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20. 难度:中等

如图所示,R1=30Ω,R4=20Ω,电源电压恒为30V,现安培表示数为0.75A,若把电键闭合,则伏特表的示数减少1/3,滑片P位置不变,则R2的阻值为________,R3的阻值为________.

 

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21. 难度:中等

跳绳是一种健身运动.设某运动员的质量是50kg,他1min跳绳180次.假定在每次跳跃中,脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的,则该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率是________.(取g=10m/s2)

 

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