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第9章 真空中的静电场 习题解答9－5 一无限长均匀带电细棒被弯成如习题9－5图所示的对称形状，试问θ为何值时，圆心O 点处的场强为零。
解： 设电荷线密度为λ，先计算圆弧的电荷在圆心产生的场强。
在圆弧上取一弧元 d s =R d φ 所带的电量为 d q = λd s在圆心处产生的场强的大小为2200d d d d 44q s E kr R Rλλϕπεπε=== 由于弧是对称的，场强只剩x 分量，取x 轴方向为正，场强为d E x = -d E cos φ 总场强为2/20/2cos d 4x E Rπθθλϕϕπε--=⎰2/20/2sin 4Rπθθλϕπε--=0sin 22R λθπε=方向沿着x 轴正向。
再计算两根半无限长带电直线在圆心产生的场强．根据上一题的公式③可得半无限长带电直线在延长上O 点产生的场强大小为`04E Rλπε=由于两根半无限长带电直线对称放置，它们在O 点产生的合场强为``02coscos 222x E E R θλθπε==方向沿着x 轴负向当O 点合场强为零时，必有`x x E E =，可得 tan θ/2 = 1因此 θ/2 = π/4，所以 θ = π/29－6 一宽为b 的无限长均匀带电平面薄板，其电荷密度为σ，如习题9－6图所示。
试求平板所在平面内，离薄板边缘距离为a 的P 点处的场强。
解： 建立坐标系。
在平面薄板上取一宽度为d x 的带电直线，电荷的线密度为d λ = σd x根据直线带电线的场强公式02E rλπε=得带电直线在P 点产生的场强为00d d d 22(/2)xE rb a x λσπεπε==+-其方向沿x 轴正向。
由于每条无限长直线在P 点的产生的场强方向相同，所以总场强为/20/21d 2/2b b E x b a x σπε-=+-⎰ /2/2ln(/2)2b b b a x σπε--=+-0ln(12baσπε=+ ① 场强方向沿x 轴正向。
第二章 运动的守恒量和守恒定律练 习 一一. 选择题1. 关于质心，有以下几种说法，你认为正确的应该是（ C ）(A ) 质心与重心总是重合的； (B ) 任何物体的质心都在该物体内部； (C ) 物体一定有质心，但不一定有重心； (D ) 质心是质量集中之处，质心处一定有质量分布。
2. 任何一个质点系，其质心的运动只决定于（ D ）(A )该质点系所受到的内力和外力； (B) 该质点系所受到的外力；(C) 该质点系所受到的内力及初始条件； (D) 该质点系所受到的外力及初始条件。
3.从一个质量均匀分布的半径为R 的圆盘中挖出一个半径为2R 的小圆盘，两圆盘中心的距离恰好也为2R 。
如以两圆盘中心的连线为x 轴，以大圆盘中心为坐标原点，则该圆盘质心位置的x 坐标应为（ B ） (A )R 4； (B) R 6; (C) R 8； (D R12。
4. 质量为10 kg 的物体，开始的速度为2m/s ，由于受到外力作用，经一段时间后速度变为6 m/s ，而且方向转过90度，则该物体在此段时间内受到的冲量大小为 （ B ） (A )s N ⋅820； (B) s N ⋅1020； (C) s N ⋅620； (D) s N ⋅520。
二、 填空题1. 有一人造地球卫星，质量为m ，在地球表面上空2倍于地球半径R 的高度沿圆轨道运行，用m 、R 、引力常数G 和地球的质量M 表示，则卫星的动量大小为RGMm3。
2．三艘质量相等的小船在水平湖面上鱼贯而行，速度均等于0v ，如果从中间小船上同时以相对于地球的速度v 将两个质量均为m 的物体分别抛到前后两船上，设速度v 和0v 的方向在同一直线上，问中间小船在抛出物体前后的速度大小有什么变化:大小不变。
3. 如图1所示，两块并排的木块A 和B ，质量分别为m 1和m 2，静止地放在光滑的水平面上，一子弹水平地穿过两木块。
设子弹穿过两木块所用的时间分别为∆t 1和∆t 2，木块对子弹的阻力为恒力F ，则子弹穿出后，木块A 的速度大小为 1A BF t m m ⋅∆+，木块B 的速度大小为12F t A BBF t m m m ⋅∆⋅∆++。
2024届湖南省衡阳市高三下学期联考物理试题（三）一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，在每小题给出的答案中，只有一个符合题目要求。
(共8题)第(1)题2022年5月15日，我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇创造了海拔9032米的大气科学观测世界纪录。
若在浮空艇某段上升过程中，艇内气体温度降低，体积和质量视为不变，则艇内气体（ ）（视为理想气体）A．吸收热量B．压强增大C．内能减小D．对外做负功第(2)题如图所示的平面内，有静止的等量异号点电荷，M、N两点关于两电荷连线对称，M、P两点关于两电荷连线的中垂线对称。
下列说法正确的是（ ）A．M点的场强比P点的场强大B．M点的电势比N点的电势高C．N点的场强与P点的场强相同D．电子在M点的电势能比在P点的电势能大第(3)题光电继电器是一种利用光电效应工作的仪器。
当光照射到光电管阴极时，阴极会逸出光电子，此时放大器中有电流流过，进而使得电磁继电器工作，实现自动控制。
下列说法正确的是（ ）A．只要入射光的强度足够大，光电管就能发生光电效应，与光的频率无关B．保持入射光的强度不变，增大入射光的频率，放大器中的电流将变小C．若将电源的正负极对调，放大器中的电流将减为零D．若入射光的频率为，阴极材料的逸出功为，普朗克常量为h，则电子逸出时的动能为第(4)题如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比，原线圈电路中接入内阻不计电压满足的电源，电流表为理想交流电表。
已知，，开关S闭合前、后电流表示数之比为3:4。
下列说法正确的是（ ）A．副线圈电流的频率100HzB．定值电阻C．开关闭合前后原线圈电压有效值始终为220VD．开关闭合后电源输出的功率减小第(5)题一列简谐横波某时刻的波形图如图所示。
此后K质点比L质点先回到平衡位置。
下列判断正确的是（）A．该简谐横波沿x轴负方向传播B．此时K质点沿y轴正方向运动C．此时K质点的速度比L质点的小D．此时K质点的加速度比L质点的小第(6)题一定质量的理想气体状态变化情况如图所示，a、c状态的温度相同，下列判断正确的是（ ）A．a状态比b状态的内能大B．a到b过程气体吸收热量C．b到c过程气体对外做功D．b到c过程气体内能不变第(7)题在下列学生实验中，需要用到打点计时器和天平的实验有（）A．“探究小车速度随时间变化的规律”B．“探究加速度与力、质量的关系”C．“用单摆测量重力加速度的大小”D．“探究两个互成角度的力的合成规律”第(8)题如图所示，斜面顶端在水平面上的投影为O点，斜面与水平面平滑连接。
2024届湖南省衡阳市高三下学期联考物理核心考点试题（三）一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32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）(共8题)第(1)题我国成功研制出世界首台分辨力最高紫外超分辨光刻装备，如图所示，该装备已达到实用化水平。
使用时所用光的频率越大，分辨率越高。
下列有关光的说法正确的是（）A．大量光子才显示光的波动性，少量光子不具有波动性B．光电效应发生的条件是入射光的波长小于金属的极限波长C．用某频率一定单色光照射金属能使其发生光电效应，产生的光电子的初动能都相同D．金属内部电子吸收光子的能量大于该金属的逸出功时就一定能成为光电子第(2)题人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢平躺着看手机（如图所示），不仅对眼睛危害大，还经常出现手机砸伤脸的情况。
若手机质量约为，从离人脸约的高处无初速掉落，砸到人脸后手机未反弹，人脸受到手机的冲击时间约为，重力加速度g取，不计空气阻力。
下列说法正确的是（）A．手机下落的过程和与人脸接触的过程均处于失重状态B．手机对人脸的冲量大小约为C．手机对人脸的平均冲力大小约为D．手机与人脸作用过程中动量变化量大小约为0第(3)题下列有关四幅图像的说法正确的是（ ）A．图甲中振荡电路正在放电B．图乙中的发电机是旋转磁极式发电机C．图丙中的双线绕法可减小绕线的漏磁现象，从而减小磁场能的损失D．图丁中变化的磁场产生电场是一个普遍规律，与闭合电路是否存在无关第(4)题教育部要求高考要充分体现德智体美劳全面发展，使得“加强体育锻炼，增强人民体质”将不在是一句空喊的口号。
引体向上是中学生体育测试的项目之一，引体向上运动的吉尼斯世界纪录是53次/分钟。
若一个普通中学生在30秒内完成12次引体向上，该学生此过程中克服重力做功的平均功率最接近于（ ）A．10 W B．100 W C．1000 W D．4000 W第(5)题将平行板电容器、滑动变阻器、电源按如图所示连接。
湖南省衡阳市南华科技学校高一物理下学期期末试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1. 假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。
一矿井深度为d。
已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。
矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为A．B．C．D．参考答案：A2. 一物体做直线运动，原来v＞0、a＞0、s＞0，从某时刻开始把加速度均匀地减少至零，则在此过程中[]A．速度逐渐增大，直至加速度为零为止 B．速度逐渐减小，直至加速度为零为止C．位移继续增加，直至加速度为零为止 D．位移继续减小，直至加速度为零为止参考答案：A3. （单选）如图所示，只有B物体左面是光滑的，其余各接触面都是粗糙的，现用水平力F将物体A和B压紧在竖直墙壁上静止，则A物体受到的摩擦力的情况为（）A.左、右都受到向上的摩擦力B.左侧受向上的摩擦力，右侧受向下的摩擦力C.左、右都受向下的摩擦力D.左侧受向下的摩擦力，右侧受向上的摩擦力参考答案：D4. 甲、乙两个物体分别放在广州和北京，它们随地球一起转动时，下面说法正确的是（）A．甲的线速度大，乙的角速度小 B．甲的线速度大，乙的线速度小C．甲和乙的线速度相等 D．甲和乙的角速度相等参考答案：BD5. 如图所示，转动的跷跷板上A、B两点线速度大小分别为v A和v B，角速度大小分别为ωA和ωB，则（）A．v A=v B，ωA=ωB B．v A=v B，ωA≠ωB C．v A≠v B，ωA=ωB D．v A≠v B，ωA≠ωB参考答案：C【考点】线速度、角速度和周期、转速．【分析】同轴转动，角速度相等；根据v=rω判断线速度大小．【解答】解：同轴转动，角速度相等，故ωA=ωB；由图可知，r A＜r B，根据v=rω，v A＜v B；所以选项ABD错误，C正确．故选：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 如图5－21甲所示为测量电动机转速的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动，在圆形卡纸的旁边垂直安装了一个改装了的电火花计时器．图5－21(1)请将下列实验步骤按先后排序：______________.A．使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触B．接通电火花计时器的电源，使它工作起来C．启动电动机，使圆形卡纸转动起来D．关闭电动机，拆除电火花计时器；研究卡纸上留下的一段痕迹(如图乙所示)，写出角速度ω的表达式，代入数据，得出ω的测量值．(2)要得到ω的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是________．A．秒表 B．毫米刻度尺C．圆规 D．量角器(3)写出角速度ω的表达式，并指出表达式中各个物理量的意义：______________________________________________________________________ 参考答案：(1)ACBD(2)D (3)ω＝，θ为n个点对应的圆心角，T为计时器时间间隔7. 在“验证平行四边形定则”的实验中，某小组得到的结果如图所示（F与AO共线），图中_________是F1与F2合成的理论值；______是F1与F2合成的实际值。
2024届湖南省衡阳市高三下学期联考物理试题（三）一、单选题 (共6题)第(1)题如图所示四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（）A．图甲是电子束通过铝箔后的干涉图样，此实验可以说明电子具有波动性B．图乙实验中研究平行板电容器两板间电压变化时可以用直流电压表代替静电计C．根据图丙的氢原子能级图可知处于基态的氢原子可以吸收一个能量为14eV的光子并电离D．根据图丁知每过3.8天氡222核质量减半，与外界条件无关，生成的新核比结合能变小第(2)题根据爱因斯坦光子说，光子能量等于（为普朗克常量，为真空中的光速和波长）A．B．C．D．第(3)题如图所示，有一横截面为边长为a的正三角形的三棱镜ABC，BC边为吸光材质，三棱镜的折射率，一平面光源可发出垂直于光源平面的平行单色光，光源发出的平行光穿过三棱镜的光路图如图所示，图中光线在三棱镜中的光路与BC平行，且垂直打在光屏上，真空中的光速为c，下列说法正确的是（ ）A．光源平面与水平方向夹角为60°B．所有到达光屏的光中，从AB中点入射的光线传播时间最短C．从光源发出的所有经过三棱镜到达光屏的光的传播时间均为D．缓慢绕B点顺时针转动光源，所有光线依然都能经过三棱镜传播到光屏第(4)题电磁波已广泛运用于很多领域，下列关于电磁波的说法符合实际的是（ ）A．电磁波不能产生衍射现象B．常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机C．根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度D．光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同第(5)题如图所示，a、b、c是地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星，a、b质量相同，且小于c的质量，则（）A．b、c周期相等，且大于a的周期B．b、c的向心加速度大小相等，且b、c的向心力大小也相等C．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度D．因c的质量最大，所以发射c最不容易，发射速度必定大于11.2km/s第(6)题某载人宇宙飞绕地球做圆周运动的周期为T，由于地球遮挡，宇航员发现有T时间会经历“日全食”过程，如图所示，已知地球的半径为R，引力常量为G，地球自转周期为T0，太阳光可看作平行光，则下列说法正确的是（ ）A．宇宙飞船离地球表面的高度为2RB．一天内飞船经历“日全食”的次数为C．宇航员观察地球的最大张角为120D．地球的平均密度为二、多选题 (共4题)第(1)题如图甲所示，水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ，两导轨间距为l，电阻均可忽略不计。
2024届湖南省衡阳市高三下学期二模物理高频考点试题一、单选题 (共6题)第(1)题下列四幅图相关知识的叙述，其中正确提（ ）A．图甲中，位于水中气泡看上去特别明亮是由于光的全反射B．图乙中，若增加单缝的宽度，则屏上的中央亮条纹将变宽变亮C．图丙中，若两板间的薄片向左移动少许，则干涉条纹的间距将增大D．图丁中，若光能使某金属发生光电效应，则光一定也能使该金属发生光电效应第(2)题如图所示是用干涉法检查厚玻璃板b的上表面是否平整的装置，将一标准样板玻璃a放置在厚玻璃板b之上，在两玻璃板右端插入薄片c。
用红光照射标准样板，从上往下可看到干涉条纹。
下列说法正确的是（ ）A．干涉条纹是由a的上表面和b的上表面反射的光叠加而成的B．干涉条纹是由a的下表面和b的上表面反射的光叠加而成的C．当薄片c向左移动少许时，干涉条纹间距将增大D．若将红光改为紫光，干涉条纹间距将增大第(3)题有关物质结构和分子动理论的认识，下列说法正确的是（ ）A．布朗运动是液体分子的无规则运动B．分子间距离增大，分子势能一定减小C．从微观角度看，气体压强的大小与气体分子的平均动能和气体分子的密集程度有关D．液体表面张力产生的原因是液体表面层分子间距离比较大，分子力表现为斥力第(4)题当列车进站鸣笛时，乘客在站台听到鸣笛声的音调会变化，这是波的（ ）A．反射现象B．衍射现象C．干涉现象D．多普勒效应第(5)题一列简谐横波沿轴正向传播，波长为，振幅为。
介质中有和两个质点，其平衡位置分别位于和处。
某时刻质点的位移为，且向轴正方向运动。
从该时刻开始计时，质点的振动图像为（ ）A．B．C．D．第(6)题轻绳的一端固定于点，另一端系一小球。
现将轻绳拉直，让小球从与点等高的A点静止释放。
不计空气阻力，重力加速度大小为，小球从A点运动到最低点B的过程中（）A．竖直方向上加速度的最大值为，最小值为0B．竖直方向上加速度的最大值为、最小值为C．竖直方向上的加速度最小时，重力的瞬时功率最大D．竖直方向上的加速度最小时，重力的瞬时功率最小二、多选题 (共4题)第(1)题如图所示，由N匝导线组成的矩形导线框，从图示位置开始。
2024届湖南省衡阳市高三下学期第二次联考（二模）物理核心考点试题一、单选题 (共7题)第(1)题如图所示，一高考倒计时牌通过一根轻绳悬挂在定滑轮上。
挂上后发现倒计时牌是倾斜的，已知∠AOB=90°，计时牌的重力大小为G。
不计一切摩擦，则平衡时绳OB中的张力大小为（ ）A．B．C．D．G第(2)题某同学利用身边的常见器材在家完成了有趣的物理实验，如图所示。
当手持吹风机垂直向电子秤的托盘吹风时，电子秤示数为36.0克。
假设吹风机出风口为圆形，其半径为5cm，空气密度为1.29kg/m3，实验前电子秤已校准，重力加速度10m/s2。
则此时吹风机的风速约为（ ）A．6m/s B．8m/s C．10m/s D．12m/s第(3)题战国时期的《甘石星经》最早记载了部分恒星位置和金、木、水、火、土五颗行星“出没”的规律。
现在我们知道（ ）A．恒星都是静止不动的B．行星绕太阳做圆周运动C．行星绕太阳运行的速率不变D．各行星绕太阳运行的周期不同第(4)题太阳系内很多小天体和八大行星一样围绕太阳运行。
之前，能进入金星轨道内侧的小天体仅发现21个，但它们一部分轨道在金星轨道外侧。
最近科学家第一次发现了完全在金星轨道内侧运行的一个小天体“AV2”。
则（ ）A．“AV2”没有落至太阳上是因为它质量小B．“AV2”绕太阳运行周期大于金星C．“AV2”在任何位置的加速度都大于金星D．这些小天体与太阳的连线在单位时间内扫过的面积都相等第(5)题铁环上绕有绝缘的通电导线，电流方向如图所示，若在铁环中心O点处放置垂直纸面的电流元，电流方向向外，则电流元受到的安培力方向为（ ）A．①B．②C．③D．④第(6)题根据欧姆定律、串联电路总电阻R=R1＋R2＋…、并联电路总电阻，通过逻辑推理就可以判定在材料相同的条件下，导体的电阻与长度成正比，与横截面积成反比。
现在要求在这两个结论的基础上，通过实验探究导体的电阻与材料的关系。
2024届湖南省衡阳市高三下学期第二次联考（二模）物理试题一、单选题 (共7题)第(1)题第一次测定声音在水中的传播速度是1827年在日内瓦湖上进行的，现有两位同学模拟当年情景：两条船相距14km，一位同学在一条船上敲响水里的一口钟，同时点燃船上的火把使其发光；另一条船上的同学在看到火把发光后10s，通过水里的听音器听到了水下的钟声，下列关于声波说法正确的是（ ）A．声波在空气中传播是横波，在水中传播是纵波B．若用相同的方法测量空气中的声速，则测得的声速与水中声速相同C．若接收声音的同学也接收到了透过水面在空气传播的钟声，则两种钟声的频率相同D．该实验也可在面积较小的湖内（如：安庆菱湖）或小池塘内进行第(2)题有两种透明物质甲、乙，知道其中一种为玻璃，另一种为水晶。
某同学利用图示装置根据光的干涉原理对甲、乙两种物质进行鉴别，该同学上网查得水晶的折射率略大于玻璃的折射率，他先后把透明物质甲和乙放置在双缝和屏幕之间（充满之间的区域），通过单缝的某种单色光经过双缝后在屏幕上形成明暗相间的条纹，测得两相邻亮条纹的间距分别为和，且A．透明物质甲为水晶B．光在甲中的传播速度大于在乙中的传播速度C．该单色光在透明物质甲、乙中传播时的波长之比为D．透明物质甲、乙对该单色光的折射率之比为第(3)题如图所示，倾角为θ= 30°的斜面体c固定在水平地面上，质量为M= 2m的物体b置于光滑的斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与质量为m的物体a连接，连接b的一段细绳与斜面平行，连接a的一段细绳竖直，a连接在竖直固定在地面的弹簧上，用手托住物体b使物体a和b保持静止不动，此时细绳伸直且拉力为零，弹簧的压缩量为x0。
现在松开手，在物体b下滑2x0距离时，则下列说法中正确的是（）A．物体a与弹簧组成的系统机械能守恒B．物体b的重力势能减少mgx0C．细绳对物体a做的功为2mgx0D．物体b的速度大小为第(4)题一竖直轻弹簧下端固定，质量为m的水平木板P与弹簧上端栓接，木板上再放一质量也为m的小物块Q，静止时位置如图所示。
2024届湖南省衡阳市高三下学期第二次联考二模物理试题一、单选题 (共6题)第(1)题某同学在手机上放一本《现代汉语词典》并打开手机软件里的压力传感器，托着手机做下蹲——起立的动作，传感器记录的压力随时间变化的图线如图所示，纵坐标为压力，横坐标为时间。
根据图线下列说法正确的是（ ）A．0~5s内该同学做了2次下蹲——起立的动作B．起立过程中人始终处于超重状态C．图中0.5s时人处在下蹲的最低点D．3s时加速度方向竖直向上第(2)题如图所示，折射率的透明玻璃半圆柱体，半径为R，O点是某一截面的圆心，虚线与半圆柱体底面垂直。
现有一条与距离的光线垂直底面入射，经玻璃折射后与的交点为M，图中未画出，则M到O点的距离为（）A．B．C．D．第(3)题竖直的U形玻璃管一端封闭，另一端开口向上，如图所示，用水银柱密封一定质量的理想气体，在保持温度不变的情况下，假设在管子的D处钻一个小孔，则管内被封闭的气体压强p和气体体积V的变化情况为（ ）A．p、V都不变B．V增大、p减小C．V减小、p增大D．无法确定第(4)题为了测量从某高度落下的排球对地面的最大冲击力，可按如下步骤操作：先将一张白纸铺在水平地面上，把排球均匀沾湿，然后让排球从规定的高度自由落下，球与白纸挤压时留下球印。
将印有球印的白纸铺在水平台秤中心，再把排球放在纸上，并让球的最低点与球印中心重合，缓慢地向下压球，当排球与纸接触部分刚好遮住水印时，台秤的示数对应冲击力的最大值。
下列选项中的物理概念或原理所用的方法与该方法相同的是（ ）A．伽利略利用斜面研究自由落体运动B．螺旋测微器的设计原理C．建立“瞬时速度”的概念D．建立“交流电的有效值”概念第(5)题如图所示，正三角形的三个顶点固定三个等量电荷，其中B带正电，A、C带负电，O、M、N为AB边的四等分点，下列说法正确的是（ ）A．电场强度B．O、N两点电势C．M、N两点电势D．同一负电荷在P点电势能比在O点时要小第(6)题关于衰变与核反应，下列说法正确的是（ ）A．核聚变释放的能量源于等离子体中离子的动能B．核反应中的X为氘核C．8个半衰期为60天的碘125原子经过180天后只剩1个原子没有发生衰变D．衰变为，经过3次衰变，2次β衰变二、多选题 (共4题)第(1)题如图所示，在某电场中建立x坐标轴，一个电子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动，经过a，b，c三点，已知。
