大学物理2012.6

二、课后习题解答1-1、一飞轮直径为0.2m ，质量为5.00kg ，t 边缘饶一轻绳，现用恒力拉绳子的一端，使其有静止均匀地加速，经0.50s 转速达10转/s 。

假定飞轮可看作实心圆柱体。

求； 飞轮的角加速度及在这段时间转过的转数 拉力及拉力所做的功从拉动后t=10s 时飞轮的角速度及边缘上一点的速度和切向加速度及发向速度。

解：,/1058.1,/6.12,/126,/1026.1)3(3.4921212125232202s m r a s m r a s m r v s t J J J J A t n t t z z z ⨯======⨯====-=ωβωβωωωωτ1-2、有一根长为l 、质量为m 的匀质细杆，两端各牢固的连接一个质量为m 的小球，整个系统可绕一过O 点并垂直于杆的水平轴无摩察的转动，如图。

当系统转到水平位置时，求： 系统所受的和力矩 系统的转动惯量 系统的角加速度解： （1）设垂直纸面向里为z 轴的正方向（即力矩的正方向），合力矩为两小球及杆的重力矩之和。

mgl M M M M lmg r g dr rg rgdm M l mlmg M lmg M F r M z z zz l l l l z zzz 4341243,4190,4/34/24/34/0=+'+'=∴======'-='=⨯=--⎰⎰杆右左杆右左杆所受重力矩：其中两小球所受重力矩：ρρρθ224/34/34/34/24/34/222483748731)41(,)43()2(ml J J J J ml r dr r dm r J l m J l m J z z zz l l l l l l z z z=+'+'=∴====='='---⎰⎰杆右左杆右左杆的转动惯量：两小球的转动惯量：转动惯量之和，小球的转动惯量和杆的系统的转动惯量等于两λλ（3）由转动定理lg J M J M z z z z 3736==⇒=ββ1-3、有一质量为m 1、 m 2（m 1>m 2）两物体分别悬挂在两个半径不同的组 合轮上，如图。

2012年攻读硕士学位研究生入学考试北京市联合命题大学物理试题（请将答案写在答题纸上，写在试题上的答案无效）一、选择题：（每小题4分，共40分）1．如图1所示，物体从高为2R 处沿斜面自静止开始下滑，进入一半径为R 的圆轨道，若不计摩擦，则当物体经过高度为R 的C 点时，其加速度的大小为(A) g (B) g 2 (C)g 3 (D)g 52．一特殊的弹簧，弹性力3F kx =-，k 为劲度系数，x 为形变量。

现将弹簧水平放置，一端固定，一端与质量为m 的滑块相连，滑块自然静止于光滑水平面上。

今沿弹簧长度方向给滑块一个冲量，使滑块获得一速率v ，并压缩弹簧，则弹簧被压缩的最大长度为(A)(B)(C)122m v k ⎛⎫ ⎪⎝⎭(D) 1424m v k ⎛⎫⎪⎝⎭3．圆柱体以rad/s 80的角速度绕其轴线转动，它对轴的转动惯量为2mkg 4⋅。

由于恒力矩的作用，在10s 内它的角速度降为rad/s 40。

力矩大小为(A)16N.m (B)32N.m (C)40N.m (D)80N.m 4．一密封的理想气体的温度从C 27 起缓慢地上升，直至其分子速率的方均根值是C 27 时的方均根值的两倍，气体最终的温度为（A ）54C （B ）108C （C ）327C （D ）927C 5．各为1mol 的氢气和氦气，从同一初状态(00,V P )开始作等温膨胀。

若氢气膨胀后体积变为20V ，氦气膨胀后压强变为20P，那么它们从外界吸收的图1图2热量之比He H Q Q :2为（A ） 1:1 （B ） 2:1 （C ） 1:2 （D ）1:4 6．如图2所示，某种电荷分布产生均匀电场0E ，将一个面电荷密度为σ的薄板置于该电场中，且使电场0E 的方向垂直于薄板，设原有的电荷分布不（A ）00,E E （B ）0000,2εσ-+E E （C ）002εσ-E , 002εσ+E （D ）00E σε-, 00E σε+7．实验室中，将一通电镍铬丝线圈浸在量热气筒的液体内，当线圈两端的电位差为10V ，电流强度为5A 时，液体保持沸腾状态，它的质量以每秒0.02g 的速率不断减少，室温下这种液体的汽化热是(A) J/g 1044-⨯ (B) 1J/g (C) J/g 10523⨯. (D) 0J/g 58．用余弦函数描述一简谐振子的振动．若其速度～时间（v ～t ）关系曲线如图3所示，则简谐振动位移x 的初相位为(A) π/6； (B) π/3；(C) π/2； (D) 2π/3。

准考证号________姓名_________绝密启用前2012年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试本是卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分第Ⅰ卷第1页至第5页，第Ⅱ卷第6页至第12页。

全卷满分300分1.答题前，考生务必将自己的准考证号、姓名填写在答题卡上。

考生要认真核对答题卡上所粘贴的条形码中“准考证号、姓名、考试科目”与考生本人准考证号、姓名是否一致。

2.答第Ⅰ卷时，每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案标号。

答第Ⅱ卷卷时，必须使用0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卡上书写，要求字体工整、笔迹清晰。

作图题可先用铅笔在答题卡规定的位置绘出，确认后再用0.5毫米的黑色墨水签字笔描清楚。

必须在题号所指示的答题区域作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上答题无效。

3.考试结束，监考员将将试题卷和答题一并收回。

第Ⅰ卷（选择题共120分）本试卷共21小题，每小题6分，共126分。

合题目要求的。

以下数据可供解题时参考：相对原子质量（原子量）：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Ca 40 Cu 64一、选择题：本大题共13小题，每小题6分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1.将让你听的红细胞放入4℃蒸馏水中，一段时间后红细胞破裂，主要原因是A.红细胞具有水溶性B.红细胞的液泡体积增大C.蒸馏水大量进入红细胞D.低温时红细胞膜流动性增大2.甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如下图所示。

下列分析错误的是A．甲酶能购抗该种蛋白酶降解B. 甲酶是不可能具有催化功能的RNAC.乙酶的化学本质为蛋白质D.乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变3.番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作用强度下降，原因是A.光反应强度升高，暗反应迁都降低B.光反应强度降低，暗反应迁都降低升高C.反应强度不变，暗反应迁都降低降低D.反应强度降低，暗反应迁都降低不变4.撕去？色洋葱外表皮，分为两份，假定两份外表皮细胞的大小、数目和生理状态一致，一份在完全营养液中浸泡一段时间，浸泡后的外表皮称为甲组；另一份在蒸馏水中浸泡相同的时间，浸泡后的外表皮称为乙组。

绝密★启用前2012年普通高等学校招生全国统一考试理综物理（福建卷带解析）试卷副标题注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上第I 卷（选择题）请点击修改第I 卷的文字说明 一、选择题1．一列简谐横波沿x 轴传播．t=0时刻的波形如图甲所示，此时质点P 正沿y 轴负方向运动，其振动图像如图乙所示．则该波的传播方向和波速分别是A. 沿x 轴负方向，60m/sB. 沿x 轴正方向，60m/sC. 沿x 轴负方向，30m/sD. 沿x 轴正方向，30m/s 2．如图，理想变压器原线圈输入电压u=sin mt U，副线圈电路中0R 为定值电阻，R是滑动变阻器。

和是理想交流电压表，示数分别用1U和2U表示；是理想交流电流表，示数分别用1I和2I表示。

下列说法正确的是A ．1I和2I表示电流的瞬间值 B ．1U 和2U表示电压的最大值C ．滑片P 向下滑动过程中，2U 不变、1I 变大 D ．滑片P 向下滑动过程中，2U变小、1I变小3．如图，在点电荷Q 产生的电场中，将两个带正电的试探电荷1q 、2q分别置于A 、B两点，虚线为等势线。

取无穷远处为零电势点，若将1q 、2q移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是A ．A 点电势大于B 点电势 B ．A 、B 两点的电场强度相等C ．1q 的电荷量小于2q的电荷量D ．1q 在A 点的电势能小于2q在B 点的电势能4．一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为0v 假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m 的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为0N ，已知引力常量为G,则这颗行星的质量为A ．2mv GnB. 4mv GnC ．2Nv GmD. 4Nv Gm5．如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A 、B 用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）。

《大学物理实验A》实验课程教学大纲（2012年9月修订）一、课程基本信息课程中文名称：大学物理实验A课程英文名称：College Physics Experiment A课程编号：10101003/10101004课程性质：公共基础课课程学时和学分：总学时：56；总学分：3.5；理论学时：2；实验学时：54。

适用专业：理工类各专业先修课程：《高等数学A》，《大学物理A》开课系部、实验室：基础学科部大学物理实验中心二、课程的地位与作用物理实验课是高等理工科院校对学生进行科学实验基本训练的必修基础课程，是本科生接受系统实验方法和实验技能训练的开端。

物理实验课覆盖面广，具有丰富的实验思想、方法、手段，同时能提供综合性很强的基本实验技能训练，是培养学生科学实验能力、提高科学素质的重要基础。

它在培养学生严谨的治学态度、活跃的创新意识、理论联系实际和适应科技发展的综合应用能力等方面具有其他实践类课程不可替代的作用。

三、课程教学总的目的和要求1、本课程的目的在于：（1）培养学生的基本科学实验技能，提高学生的科学实验基本素质，使学生初步掌握实验科学的思想和方法。

培养学生的科学思维和创新意识，使学生掌握实验研究的基本方法，提高学生的分析能力和创新能力。

（2）提高学生的科学素养，培养学生理论联系实际和实事求是的科学作风，认真严谨的科学态度，积极主动的探索精神，遵守纪律，团结协作，爱护公共财产的优良品德。

2、教学基本要求：（1）教学内容基本要求：掌握测量及误差的基本知识，具有正确处理实验数据的基本能力；掌握基本物理量的测量方法；了解常用的物理实验方法，并逐步学会使用，如比较法、转换法、放大法、模拟法、补偿法、平衡法和干涉、衍射法，以及在近代科学研究和工程技术中的广泛应用的其他方法；掌握实验室常用仪器的性能，并能够正确使用，如长度测量仪器、计时仪器、测温仪器、变阻器、电表、电桥、示波器、信号发生器、分光仪、常用电源和光源等常用仪器；掌握常用的实验操作技术，如零位调整、水平／铅直调整、光路的共轴调整、消视差调整、逐次逼近调整、根据给定的电路图正确接线、简单的电路故障检查与排除，以及在近代科学研究与工程技术中广泛应用的仪器的正确调节；适当介绍物理实验史料和物理实验在现代科学技术中的应用知识。

2012 年一般高等学校招生全国一致考试理科综合能力测试(北京卷 )物理部分本试卷共 14 页 .共 300 分。

考试时长 150 分钟。

考生务势必答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。

考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

以下数据可供解题时参照:可能用到的相对原子质量 :H1C12O16 Na23 CI35.5Br80第一部分 (选择题共 120 分 )本部分共 20 小题，每题 6 分，共 120 分 .在每题列出的四个选项中，选出最切合题目要求的一项。

13.一个氢原子从 n=3 能级跃迁到 n=2 能级 .该氢原子A 放出光子，能量增添B 放出光子，能量减少C 汲取光子，能量增添D 汲取光子，能量减少【答案】 B14. 一束单色光经由空气射入玻璃，这束光的A 速度变慢，波长变短B 速度不变，波长变短C 频次增高，波长变长D 频次不变，波长变长vc【分析】 n【答案】 AI5.一个小型电热器若接在输出电压为 10v 的直流电源上 .耗费电功率为 P;若把它接在某个正弦沟通电源上，其耗费的电功率为 .假如电热器电阻不变，则此沟通电源输出电压的最大值为P102 P U 2R,2R , U m2U【分析】 【答案】 C16.处于匀强磁场中的一个带电粒子，仅在磁场力作用下做匀速圈周运动。

将该粒子的运动等效为环形电流，那么此电流值 A 与粒子电荷量成正比 B 与粒子速率成正比C 与粒子质量成正比D 与磁感觉强度成正比q q q 2 BIT2 m 2 mqB【分析】【答案】 D17.一个弹簧振子沿x 轴做简谐运动，取均衡地点O 为 x 轴坐标原点。

从某时辰开始计时，经过四分之一的周期，振子拥有沿x 轴正方向的最大加快度。

能正确反应振子位移x 与时间 t 关系的图像是【分析】加快度指向均衡地点。

【答案】 A18.对于围绕地球运动的卫星，以下说法正确的选项是A.分别沿圆轨道和椭圆轨道运转的两颖卫星，不行能拥有同样的周期B.沿椭圆轨道运转的一颖卫星，在轨道不一样地点可能拥有同样的速率C.在赤道上空运转的两颖地球同步卫星.它们的轨道半径有可能不一样D.沿不一样轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面必定会重合【分析】依据开普勒行星运动第二定律， B 正确。

梁慧敏申报晋升副教授公示材料所在单位：理学院任教学科：物理学——————————————————————————————————学历、资历一、毕业证1、本科毕业证，河南师范大学，物理学，2004.72、研究生毕业证，四川大学，光学，2009.6二、学位证1、学士学位证，授予时间2004.72、博士学位证，授予时间2009.6三、现专业技术职务任职资格名称及取得时间讲师，2009年10月20日外语、计算机能力一、职称英语考试等级、考试合格时间（免试注明免试原因）：免试（引进人才，且拥有博士学位）二、计算机应用能力考试等级、考试合格时间（免试注明免试原因）：免试（引进人才，且拥有博士学位）专业技术工作经历（能力）一、任现职以来年度考核情况：2009合格，2010合格，2011合格，2012优秀，2013合格。

二、教学质量测评情况：09/10合格，10/11合格，11/12优秀，12/13合格、13/14合格。

三、高校教师资格证书编号及任教学科：20101300072001798物理学业绩成果一、各种荣誉证书或证明材料1、2011-2012学年教学质量测评优秀，河北工程大学教务处，2012.92、2012年度考核优秀，河北工程大学，2012.53、创先争优秀共产党员，河北工程大学理学院，2012.6二、科研获奖情况无三、科研立项、结项证书及科研成果鉴定、效益情况1、已鉴定科研项目情况(1)利用差分吸收光谱技术实时监测大气污染的研究,第一,邯郸市科学技术局,2014年顺利通过验收(2)拉曼散射调谐激光技术的参数优化，第一，河北工程大学校科研处，2011年顺利通过验收(3)受激拉曼散射调谐激光技术研究，第一，河北工程大学校科研处，2011年顺利通过验收(4)基于数字全息术的中药饮片细胞形貌测量技术研究，第三，邯郸市科学技术局，2012年顺利通过验收2、未鉴定科研项目情况⑴表面等离子体增强受激拉曼散射研究，第一，2013,河北省自然科学基金委员会,进展正常⑵“生物纳米机器”KINESIN能量转化机制的研究，第六，2012,邯郸市科学技术局，进展正常3、横向课题完成情况无论文、著作一、论文1.Simulation of Interference Nanolithography of Second-Exciting Surface- Plasmon Polartions for MetalNanograting Fabrication,Chinese Physics Letters, 2011,V ol.28.No.1: 018101(1-3).第一，SCI；与自己专业相同2.Enhancing coupling efficiency and propagating length for surface plasmon polaritons,Applied Optics,2010,V ol. 49, Issue 22, pp. 4127-4130. 第一，SCI、EI；与自己专业相同3.Enhanced Surface– Plasmon-Polariton Interference for Nanolithography by a Micro-Cylinder-Lens Array,Chinese Physics Letters, 2010,V ol.27. No.9:094205(1-3).第一,SCI；与自己专业相同4.Raman spectrum with different excitation wavelength.Proc. SPIE, 2010，V ol. 7656, 76565O.第一，EI；与自己专业相同5.―High Efficiency Picosecond Pulse C6H12 Raman laser amplified by DCM fluorescence‖. Laser Physics,2009, V ol.19, No.3, pp424-427.第一，SCI；与自己专业相同6.SDS增溶DCM水溶液的荧光特性研究‖.光谱学与光谱分析, 2007, V ol.27, No.2, pp332-334.第一，SCI；与自己专业相同7.不同波长激光激发下C6H12受激拉曼散射模式竞争‖，物理学报, 2007, Vol.56, No.12, pp6994-6998.第一，SCI；与自己专业相同8.“环已烷受激拉曼散射模式竞争‖.第十四届全国光散射学术会议, 2007年10月，p205.第一，与自己专业相同9.Interference lithography for metal nanopattern fabrication assisted by surface plasmon polaritons reflectingimage，Journal of Applied Physics, 2013,V ol.113, No.23,233101.第二，SCI、EI；与自己专业相同10.Enhancing exposure depth for surface-plasmon polaritons interference nanolithography by waveguidemodulation, Journal of Applied Physics, 2010,V ol.108, No.1,014308.第二，SCI、EI；与自己专业相同11.Study of focusing combination of large-caliber coherent laser beams, Proc. SPIE, 2010,Vol. 7655, 76552P ;第二，EI；与自己专业相同12.―Theoretical Analysis of Interference Nanolithography of Surface Plasmon Polaritons without a Match Layer‖Chinese Physics letters，2009，vol.26，No.8,pp 0842081-3. 第二，SCI；与自己专业相同13.“Analysis of waveguide structure for surface plasmon polaritons interference”, Chinese Physics B，2009，Vol.18，No.11,pp4877-4881.第二，SCI、EI；与自己专业相同14.“High efficient C6H12 Raman laser enhanced by DCM fluorescence‖. Chinese physics letters, 2007,V ol.24, No.1, p119. .第二，SCI；与自己专业相同15.―皮秒激光激发下DCM荧光高效增强环己烷SRS研究‖第十四届全国光散射学术会议. 2007年10月p98.第二，与自己专业相同16.―太阳光谱和天空光谱的测量与分析‖.物理学报, 2007, V ol.56, No.9, pp5554-5557.。

2012年北京高考理综物理试题及答案(Word版)Ctx OT Atx OT DtxOT Btx OT 2012北京高考理综物理13．一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级，该氢原子 A ．放出光子，能量增加 B ．放出光子，能量减少 C ．吸收光子，能量增加 D ．吸收光子，能量减少 14．一束单色光经由空气射入玻璃，这束光的A ．速度变慢，波长变短B ．速度不变，波长变短C ．频率增高，波长变长D ．频率不变，波长变长 15．一个小型电热器若接在输出电压为10V 的直流电源上，消耗电功率为P ；若把它接在某个正弦交流电源上，其消耗的电功率为2P ．如果电热器电阻不变，则此交流电源输出电压的最大值为A ．5VB ．52VC ．10VD ．2V16．处于匀强磁场中的一个带电粒子，仅在磁场力作用下做匀速圆周运动．将该粒子的运动等效为环形电流，那么此电流值A ．与粒子电荷量成正比B ．与粒子速率成正比C ．与粒子质量成正比D ．与磁感应强度成正比 17．一个弹簧振子沿x 轴做简谐运动，取平衡位置O 为x 轴坐标原点．从某时刻开始计时，经过四分之一的周期，振子具有沿x 轴正方向的最大加速度．能正确反映振子位移x 与时间t 关系的图像是20．“约瑟夫森结”由超导体和绝缘体制成．若在结两端加恒定电压U ，则它会辐射频率为ν的电磁波，且ν与U 成正比，即ν=kU ．已知比例系数k 仅与元电荷的2倍和普朗克常数h 有关，你可能不了解此现象的机理，但仍可运用物理学中常用的方法，在下列选项中，推理比例系数的值可能为A ．2h eB ．2e hC ．2heD ．12he21．（18分）在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准．待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm ． （1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图1所示，其读数应为___________mm（该值接近多次测量的平均值）（2）用伏安法测金属丝的电阻Rx ．实验所用器材为：电池组(电动势为3V ，内阻约1Ω)、电流表(内阻 约0.1Ω)、电压表(内阻约3k Ω)、滑动变阻器图1R (0~20Ω，额定电流2A )、开关、导线若干． 某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下： 由以上数据可知，他们测量Rx 是采用图2中的_________图(选填“甲”或“乙”)．（3）图3是测量Rx 的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P 置于变阻器的一端． 请根据图(2)所选的电路图，补充完成图3中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表 不至于被烧坏． 次数 1234567U /V0.100.300.701.001.501.702.30 I /A 0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520 VA R SR S 图2乙甲VAR0I /U /01221000000（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U 、I 坐标系，如图4所示，图中已标出了测量数据对应的4个坐标点．请在图4中标出第2、4、6次测量数据坐标点，并描绘出U ─I 图线．由图线得到金属丝的阻值R x =___________Ω(保留两位有效数字)．（5）根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为___________(填选项前的符号)．A ．1×10-2Ω⋅mB ．1×10-3Ω⋅mC ．1×10-6Ω⋅mD ．1×10-8Ω⋅m（6）任何实验测量都存在误差．本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正确的选项是___________(有多个正确选项)．A ．用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差PR图3B ．由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C ．若将电流表和电压表内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差D ．用U ─I 图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差22．（16分）如图所示，质量为m 的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动，经距离l 后以速度υ飞离桌面，最终落在水平地面上．已知l =1.4m ，υ=3.0 m /s ，m =0.10kg ，物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.25，桌面高h =0.45m ，不计空气阻力，重力加速度g 取10m /s 2．求： （1）小物块落地点距飞出点的水平距离s ；（2）小物块落地时的动能E k ； （3）小物块的初速度大小υ0．23．（18分）摩天大楼中一部直通高层的客运电梯，行程超过百米．电梯的简化模型如图1所示．考虑安全、舒适、省时等因素，电梯的加速度a 是随时间t 变化的，已知电梯在t =0时由静止开始上升，a ─t 图像如图2所示．υshυ l电梯总质量m=2.0×103kg．忽略一切阻力，重力加速度g取10m/s2．（1）求电梯在上升过程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2；（2）类比是一种常用的研究方法．对于直线运动，教科书中讲解了由υ─t图像求位移的方法．请你借鉴此方法，对比加速度和速度的定义，根据图2所示a─t图像，求电梯在第1s内的速度改变量Δυ1和第2s末的速率υ2；（3）求电梯以最大速率上升时，拉力做功的功率P；再求在0─11s时间内，拉力和重力对电梯所做的总功W．24．（20分）图1电拉a/m1-12113334t3匀强电场的方向沿x 轴正方向，电场强度E 随x 的分布如图所示，图中E 0和d 均为已知量．将带正电 的质点A 在O 点由静止释放．A 离开电场足够远后，再将另一带正电的质点B 放在O 点也由静止释放． 当B 在电场中运动时，A 、B 间的相互作用力及相互作用能均为零；B 离开电场后，A 、B 间的相互作用视为 静电作用．已知A 的电荷量为Q ，A 和B 的质量分别为m 和4m ．不计重力． （1）求A 在电场中的运动时间t ；（2）若B 的电荷量为q =49Q ，求两质点相互作用能的最大值E pm ；（3）为使B 离开电场后不改变运动方向，求B 所带电荷量的最大值q m ．O x E 0 E d2012北京高考理综物理答案13．B 14．A 15．C 16．D 17．A 18．B 19．D 20．B21．（18分）（1）（0.395~0.399）（2）甲（3）如答图3PR答0I/答U/1221000000（4）如答图 3 （4.3~4.7） （5）C（6）CD22．（16分）（1）由平抛运动规律，有竖直方向 h =12gt 2 水平方向 s =υt得水平距离 s 2h g υ=0.90m（2）由机械能守恒定律，动能 E k =12m υ2+mgh =0.90J （3）由动能定理，有 -μmg ⋅l =12m υ2-12m υ02 得初速度大小 υ022gl μυ+23．（18分）（1）由牛顿第二定律，有 F -mg = ma由a ─t 图像可知，F 1和F 2对应的加速度分别是a 1=1.0m/s 2，a 2=-1.0m/s 2 F 1=m (g +a 1)=2.0×103×(10+1.0)N=2.2×104NF 2= m (g +a 2)=2.0×103×(10-1.0)N=1.8×104N（2）类比可得，所求速度变化量等于第1s 内a ─t 图线下的面积Δυ1=0.50m/s同理可得， Δυ2=υ2-υ0=1.5m/sυ0=0，第2s 末的速率 υ2=1.5m/s（3）由a ─t 图像可知，11s~30s 内速率最大，其值等于0~11s 内a ─t 图线下的面积，有υm =10m/s此时电梯做匀速运动，拉力F 等于重力mg ，所求功率P =F υm =mg ⋅υm =2.0×103×10×10W=2.0×105W由动能定理，总功W =E k 2-E k 1=12m υm 2-0=12×2.0×103×102J=1.0×105J 23．（20分）（1）由牛顿第二定律，A 在电场中运动的加速度a =F m =0QE m A在电场中做匀变速直线运动 d =12at 2 解得运动时间t 2d a 02dm QE （2）设A 、B 离开电场时的速度分别为υA 0、υB 0，由动能定理，有QE 0d =12m 20A υ，QE 0d =124m 20B υ ① A 、B 相互作用过程中，动量和能量守恒．A 、B 相互作用力为斥力，A 受的力与其运动方向相同，B 受的力与其运动方向相反，相互作用力对A 做正功，对B 做负功．A 、B 靠近的过程中，B 的路程大于A 的路程，由于相互作用力大小相等，相互作用力对B 做功的绝对值大于对A 做功的绝对值，因此相互作用力做功之和为负，相互作用能增加．所以，当A 、B 最接近时相互作用能最大，此时两者速度相同，设为υ′，有(m +4m )υ′= m υA 0+4m υB 0②E p m =(12m 20A υ+124m 20B υ)-12(m +4m )υ′2 ③ 已知=49Q ，由①、②、③式解得 相互作用能的最大值E p m =145QE 0d （3）考虑A 、B 在x > d 区间的运动，由动量守恒、能量守恒，且在初态和末态均无相互作用，有mυA +4m υB = m υA 0+4m υB 0④12m 2A υ+124m 2B υ=12m 20A υ+124m 20B υ ⑤ 由④、⑤解得υB =-35υB 0+85υA 0 因B 不改变运动方向，故υB =-35υB 0+85υA 0 ≥ 0 ⑥由①、⑥解得Qq≤169Q即B所带电荷量的最大值q m=169。

1第1次课（上） 坐标系 质点 位置矢量 位移 速度 加速度1、一物体连续完成两次大小相同的位移，第一次速度大小1-1⋅20=s m v ，与x 轴正方向成060角；第二次速度大小1-2⋅40=s m v ，与x 轴正方向成0120角，求该物体平均速度大小。

2、一物体悬挂在弹簧上作竖直振动，其加速度为ky a -=，式中k 为常量，y 是以平衡位置为原点所测得的坐标，假定振动的物体在坐标0y 处的速度为0v ，求速度v 与坐标y 的函数关系式。

解：a ky =- dv dv dy dv a v ky dt dy dt dy====- vdv kydy =-oovyv y vdv kydy =-⎰⎰()()22221122o o v v k y y -=-- ()2222o o v v k y y -=- ()2222o o v v k y y =+- ∴()222oo v v k y y =+-23、某作直线运动的质点的运动规律为t kv dtdv2-=，式中k 为常数，当0=t 时，初速度为0v ，求该质点在任意时刻t 的速度。

4、如图，某人用绳拉一高台上的小车在地面上以匀速v 奔跑，设绳端与小车的高度差为h ，求小车的速度及加速度。

解：建止标如图绳长l小车位置x ' 人位置x22x x h l '-+= 绳长不变220dx dtdt x h '-+=+2222dx v dt dt x hx h'==='++车 沿x 轴正向()222222223/22222dv v x h v x x h h a v x h x h ++===++车车dt 沿x 轴正向3第2次课（上） 自然坐标系 切向、法向加速度 圆周运动的角量描述1、一质点在y x -平面内运动，运动方程为：t y t x 4sin 3,4cos 3==，求t 时刻质点的速度及切向加速度。

2、质点沿半径m R 1.0=的圆周运动，其角坐标与时间的关系为342t +=θ（SI ），求当切向加速度的大小为总加速度的一半时质点的角位置θ43、半径m R 2=的飞轮作加速转动时，轮边缘上一点的运动方程为S=31.0t （SI ），求当此点的速率s m v /30=时的切向加速度与法向加速度的大小。

2012年全国各地高考物理试题及解析(大纲版)一、选择题：本题共8题.在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项符合题目要求,有的有多个选项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但选不全的得3分,有选错的得0分.1.(6分)下列关于布朗运动的说法,正确的是()A.布朗运动是液体分子的无规则运动B.液体温度越高,悬浮粒子越小,布朗运动越剧烈C.布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的D.布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的2.(6分)U经过m次α衰变和n次β衰变Pb,则()A.m=7,n=3B.m=7,n=4C.m=14,n=9D.m=14,n=183.(6分)在双缝干涉实验中,某同学用黄光作为入射光,为了增大干涉条纹的间距,该同学可以采用的方法有()A.改用红光作为入射光B.改用蓝光作为入射光C.增大双缝到屏的距离D.增大双缝之间的距离4.(6分)质量分别为m1和m2、电荷量分别为q1和q2的两粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动,已知两粒子的动量大小相等.下列说法正确的是()A.若q1=q2,则它们作圆周运动的半径一定相等B.若m1=m2,则它们作圆周运动的半径一定相等C.若q1≠q2,则它们作圆周运动的周期一定不相等D.若m1≠m2,则它们作圆周运动的周期一定不相等5.(6分)如图,两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流。

a、o、b在M、N的连线上,o为MN的中点,c、d位于MN的中垂线上,且a、b、c、d到o点的距离均相等。

关于以上几点处的磁场,下列说法正确的是()A.o点处的磁感应强度为零B.a、b两点处的磁感应强度大小相等,方向相反C.c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向相同D.a、c两点处磁感应强度的方向不同6.(6分)一台电风扇的额定电压为交流220V.在其正常工作过程中,用交流电流表测得某一段时间内的工作电流I随时间t的变化如图所示.这段时间内电风扇的用电量为()A.3.9×10﹣4度B.5.5×10﹣2度C.7.8×10﹣2度D.11.0×10﹣2度7.(6分)一列简谐横波沿x轴正方向传播,图(a)是t=0时刻的波形图,图(b)和图(c)分别是x轴上某两处质点的振动图象.由此可知,这两质点平衡位置之间的距离可能是()A.mB.mC.1mD.m8.(6分)如图,大小相同的摆球a和b的质量分别为m和3m,摆长相同,并排悬挂,平衡时两球刚好接触,现将摆球a向左边拉开一小角度后释放,若两球的碰撞是弹性的,下列判断正确的是()A.第一次碰撞后的瞬间,两球的速度大小相等B.第一次碰撞后的瞬间,两球的动量大小相等C.第一次碰撞后,两球的最大摆角不相同D.发生第二次碰撞时,两球在各自的平衡位置二、解答题9.(6分)在黑箱内有一由四个阻值相同的电阻构成的串并联电路,黑箱面板上有三个接线柱1、2、3.用欧姆表测得1、2接线柱之间的电阻为1Ω,2、3接线柱之间的电阻为1.5Ω,1、3接线柱之间的电阻为2.5Ω.(1)在虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式；(2)如果将1、3接线柱用导线连接起来,1、2接线柱之间的电阻为Ω.10.(17分)图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。

大学物理课后习题答案第六章-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第6章 真空中的静电场 习题及答案1. 电荷为q +和q 2-的两个点电荷分别置于1=x m 和1-=x m 处。

一试验电荷置于x 轴上何处，它受到的合力等于零解：根据两个点电荷对试验电荷的库仑力的大小及方向可以断定，只有试验电荷0q 位于点电荷q +的右侧，它受到的合力才可能为0，所以200200)1(π4)1(π42-=+x qq x qq εε故 223+=x2. 电量都是q 的三个点电荷，分别放在正三角形的三个顶点。

试问：(1)在这三角形的中心放一个什么样的电荷，就可以使这四个电荷都达到平衡(即每个电荷受其他三个电荷的库仑力之和都为零)(2)这种平衡与三角形的边长有无关系解：(1) 以A 处点电荷为研究对象，由力平衡知，q '为负电荷，所以2220)33(π4130cos π412a q q a q '=︒εε故 q q 33-=' (2)与三角形边长无关。

3. 如图所示，半径为R 、电荷线密度为1λ的一个均匀带电圆环，在其轴线上放一长为l 、电荷线密度为2λ的均匀带电直线段，该线段的一端处于圆环中心处。

求该直线段受到的电场力。

解：先求均匀带电圆环在其轴线上产生的场强。

在带电圆环上取dl dq 1λ=，dq 在带电圆环轴线上x 处产生的场强大小为)(4220R x dqdE +=πε 根据电荷分布的对称性知，0==z y E ER Oλ1λ2lxy23220)(41cos R x xdqdE dE x +==πεθ式中：θ为dq 到场点的连线与x 轴负向的夹角。

⎰+=23220)(4dq R x xE x πε232210)(24R x Rx+⋅=πλπε232201)(2R x xR +=ελ 下面求直线段受到的电场力。

在直线段上取dx dq 2λ=，dq 受到的电场力大小为dq E dF x =dx R x xR 2322021)(2+=ελλ 方向沿x 轴正方向。

习题解析6-1在坐标原点及0)点分别放置电量61 2.010Q C -=-⨯及62 1.010Q C -=⨯的点电荷，求1)P -点处的场强。

解 如图6.4所示，点电荷1Q 和2Q 在P 产生的场强分别为 1122122201102211,44Q r Q r E E r r r r πεπε== 而12123,,2,1r i j r j r r =-=-==，所以()()11111222011011662203111441 2.010 1.010422113.9 6.810Q r Q r E E E r r r r j j i j N C πεπεπε--=+=+⎛⎫-⨯-⨯-=+ ⎪ ⎪⎝⎭≈-+⨯∙总 6-2 长为15l cm =的直导线AB 上，设想均匀地分布着线密度为915.0010C m λ--=⨯⋅，的正电荷，如图6.5所示，求：（1）在导线的延长线上与B 端相距1 5.0d cm =处的P 点的场强；（2）在导线的垂直平分线上与导线中点相距2 5.0d cm =处的Q 点的场强。

解 （1）如图6.5（a ）所示，以AB 中点为坐标原点，从A 到B 的方向为x 轴的正方向。

在导线AB 上坐标为x处，取一线元dx ，其上电荷为 dq dx λ= 它在P 点产生的场强大小为 2200111442dq dxdE r l d x λπεπε==⎛⎫+- ⎪⎝⎭方向沿x 轴正方向。

导线AB 上所有线元在P 点产生的电场的方向相同，因此P 点的场强大小为()1212122000112112992122111114442115.0010910 6.75105102010dq dx E r d l d l d x V m λπεπεπε------⎛⎫===- ⎪-⎛⎫⎝⎭+- ⎪⎝⎭⎛⎫=⨯⨯⨯⨯-=⨯∙ ⎪⨯⨯⎝⎭⎰方向沿x 轴正方向。

（2）如图6.5（b ）所示，以AB 中点为坐标原点，从A 到B 的方向为x 轴正方向，垂直于AB 的轴为y 轴，在导线AB 上坐标为x 处，取一线元dx ，其上的电荷为 dq dx λ= 它在Q 点产生的电场的场强大小为 22220021144dq dx dE r d x λπεπε==+ 方向如图6.5（b ）所示。

1-T1一质点在Oxy 平面上运动，加速度j i t a352+=。

已知0=t 时，质点静止于坐标原点，求在任一时刻该质点的速度、位置矢量、运动方程和轨迹方程。

解： （1）j t i t v t a v t335d 300+=+⎰=； （2）j t i t r t v r t 240023125d +=+⎰= （3） 1254t x =，223t y =； （4）2275y x =1- T2一物体沿x 轴做直线原点，其加速度为2kv a-=，k 是大于零的常数，在0=t 时，0,0==x v v 。

求：（1）速率随坐标变化的规律；（2）坐标和速率随时间变化的规律。

解：（1）xv v kv x v v t x x v t v a d d d d d d d d d d 2=-→===⎰-=⎰x 0d d 0x k v vvv ， kx e v x v -=0)(（2）2d d kv t v a -== ⎰-=⎰t v v t k v v 02d d 0kt v v t v 001)(+= t x v d d = ⎰++=⎰+=⎰=t t t kt v kt v d k t ktv v t v x 00000001)1(1d 1d )1ln(10kt v kx +=1- T3一质点沿半径为2m =R 的圆周运动，其速率m/s 2kRt v =，k 为常数，已知第二秒的速率为m/s 32。

求s 5.0=t 时质点的速度和加速度的大小。

解：k kR v t 823222=⨯===4=→k 28t v =→m/s 25.0820.5t =⨯==v 22422220.5t 8.25m/s )32()16()()d d (=+=+==t t Rv t v a1- T4一架飞机在静止空气中的速率为km/h 1351=v 。

在刮风天气，飞机以km/h 1352=v 的速率向正北方向飞行，机头指向北偏东30°。