河南省驻马店市高考物理100题解答题题狂刷集锦
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河南省驻马店市高考物理100题解答题题狂刷集锦一、解答题1.如图所示,一根跨越一固定的水平光滑细杆的柔软、不可伸长的轻绳,两端各系一个质量相等的小球A和B,球A刚好接触地面,球B被拉到与细杆同样高度的水平位置,当球B到细杆的距离为L时,绳刚好拉直.在绳被拉直时释放球B,使球B从静止开始向下摆动.求球A刚要离开地面时球B与其初始位置的高度差.2.如图所示,两光滑平行金属导轨,之间接一阻值为的定值电阻,之间处于断开状态,部分为处于水平面内,且,部分为处于倾角为的斜面内,。
区域存在一竖直向下的磁场,其大小随时间的变化规律为(为大于零的常数);区域存在一垂直于斜面向上的大小恒为的磁场。
一阻值为、质量为的导体棒垂直于导轨从处由静止释放。
不计导轨的电阻,重力加速度为。
求:(1)导体棒到达前瞬间,电阻上消耗的电功率;(2)导体棒从到达的过程中,通过电阻的电荷量;(3)若导体棒到达立即减速,到达时合力恰好为零,求导体棒从到运动的时间。
3.如图,长为L的平行金属板M、N水平放置,板间距也为L,两板间有方向竖直向下的匀强电场,其右侧空间有宽度为d、方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁场的边界竖直。
一质量为m、电荷量为q的正电荷以水平向右的初速度v0从M、N板左侧正中进入电场,恰好从N板右端射出电场,且进入磁场后恰好不从磁场右边界射出磁场。
不计电荷重力。
求:(1)穿越电场的过程中,电场力对电荷的冲量大小;(2)磁感应强度大小。
4.如图所示的xOy坐标系中,Y轴右侧空间存在范围足够大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于xOy平面向外。
Q1、Q2两点的坐标分别为(0,L)、(0,-L),坐标为(-L,0)处的C点固定一平行于y轴放置的绝缘弹性挡板,C为挡板中点。
带电粒子与弹性绝缘挡板碰撞前后,沿y轴方向分速度不变,沿x轴方向分速度反向,大小不变。
现有质量为m,电量为+q的粒子,在P点沿PQ1方向进入磁场,α=30°,不计粒子重力。
(1)若粒子从点Q1直接通过点Q2,求:粒子初速度大小。
(2)若粒子从点Q1直接通过坐标原点O,求粒子第一次经过x轴的交点坐标。
(3)若粒子与挡板碰撞两次并能回到P点,求粒子初速度大小及挡板的最小长度。
5.如图所示,一位重600N的演员,悬挂在绳上若AO绳与水平方向的夹角为,BO绳水平,则AO、BO两绳受到的力各为多大?取,,6.在桌面上有一个倒立的玻璃圆锥,其顶点O恰好与桌面接触,圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直,过轴线的截面为等边三角形,如图所示。
离轴线距离为r的光束垂直入射到圆锥的底面上。
已知玻璃的折射率n=,光在真空中的传播速度为c。
(i)画出光线在图示平面内从B点传播到桌面上的光路图;(ii)求光束从圆锥内B点传播到桌面上的时间。
7.如图1所示,水平放置的汽缸内用活塞封闭一定质量的理想气体,气体的温度为17 ℃,活塞与汽缸底的距离L1=12 cm,离汽缸口的距离L2=3 cm,将汽缸缓慢地转到开口向上的竖直位置,待稳定后对缸内气体逐渐加热,使活塞上表面刚好与汽缸口相平为止,如图2所示。
已知g=10 m/s2,大气压强为1.0×105 Pa,活塞的横截面积S=100 cm2,质量m=20 kg,活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动但不漏气,求:(ⅰ)活塞上表面刚好与汽缸口相平时气体的温度为多少;(ⅱ)在对汽缸内气体逐渐加热的过程中,若气体吸收340 J 的热量,气体增加的内能为多少。
8.如图甲所示,空间存在一宽度为的有界匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.在光滑绝缘水平面内有一边长为的正方形金属线框,其质量、电阻,在水平向左的外力作用下,以初速度匀减速进入磁场,线框平面与磁场垂直,外力大小随时间变化的图线如图乙所示,以线框右边刚进入磁场时开始计时,求:(1)匀强磁场的磁感应强度;(2)线框进入磁场的过程中,通过线框的电荷量;(3)线框向右运动的最大位移为多少?(4)当线框左侧导线即将离开磁场的瞬间,撤去外力,则线框离开磁场过程中产生的焦耳热多大?9.如图所示,静止的气缸内封闭了一定质量的气体,水平轻杆一端固定在墙壁上,另一端与气缸内的活塞相连,已知大气压强为1.0×105Pa,气缸的质量为50kg,活塞质量不计,其横截面积为0.01m2,气缸与地面间的最大静摩擦力为气缸重力的0.2倍,活塞与气缸之间的摩擦可忽略,开始时被封闭气体压强为1.0×105Pa、温度为27℃,取g=10m/s2, T=273十t.(1)缓慢升高气体温度,求气缸开始向左运动时气体的压强和温度;(2)若要保证气缸静止不动,求封闭气体温度的取值范围.10.如图所示,两光滑的平行金属导轨间距为L=0.5 m,与水平面成θ=30°角。
区域ABCD、CDFE内分别有宽度为d=0.2 m垂直导轨平面向上和向下的匀强磁场,磁感应强度均为B=0.6 T。
细金属棒P1、P2质量均为m=0.1 kg,电阻均为r=0.3 Ω,用长为d的轻质绝缘细杆垂直P1、P2将其固定,并使P1、P2垂直导轨放置在导轨平面上与其接触良好,导轨电阻不计。
用平行于导轨的拉力F将P1、P2以恒定速度v=2 m/s向上穿过两磁场区域,g取10 m/s2。
求:(1)金属棒P1在ABCD磁场中运动时,拉力F的大小;(2)从金属棒P1进入磁场到P2离开磁场的过程中,拉力F的最大功率;(3)从金属棒P1进入磁场到P2离开磁场的过程中,电路中产生的热量。
11.一个底面粗糙、质量为M=3m的劈放在粗糙水平面上,劈的斜面光滑且与水平面成30°角。
现用一端固定的轻绳系一质量为m的小球,小球放在斜面上,小球静止时轻绳与竖直方向的夹角也为30°,如图所示。
(1)当劈静止时,求绳子的拉力大小。
(2)当劈静止时,求地面对劈的摩擦力大小。
(3)若地面对劈的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,为使整个系统静止,动摩擦因素u最小值多大?12.如图所示,内径均匀的玻璃管上端封闭、下端开口,管长L=100 cm,其中一段长h=15 cm的水银柱把一部分空气封闭在管中。
当管竖直放置时,上端空气柱的长度L1=50 cm。
现把开口端竖直向下缓慢插入水银槽中,直至上端空气柱的长度L1'=37.5 cm时为止。
已知大气压强P0=75 cmHg,整个过程中气体温度保持不变,试求槽内水银进入管内的长度△h。
13.宇航员站在一星球表面上的某高处,沿水平方向抛出一小球.经过时间t,小球落到星球表面,测得抛出点与落地点之间的距离为L。
若抛出时的初速度增大到2倍,则抛出点与落地点之间的距离为。
已知两落地点在同一水平面上,该星球的半径为R,万有引力常量为G,求该星球的质量M。
14.如图,某三棱镜的横截面为等腰直角三角形ABC,BC长度为d,O为BC中点。
在ABC所在平面内,光线PO垂直BC边入射,恰好在AB边界发生全反射。
(1)求该三棱镜的折射率;(2)保持光线PO入射点O不变,入射方向逐渐向CO方向偏转,求AB边有光线射出的区域宽度。
15.如图所示,直角坐标系的第一象限内有区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,区域Ⅰ和Ⅲ宽度相等为,区域Ⅱ宽度为;区域Ⅰ和Ⅲ内有电场强度大小相等为的匀强电场,区域Ⅰ内电场方向沿轴正方向,区域Ⅲ内电场方向沿轴负方向,区域Ⅱ内有垂直于平面向外、磁感应强度为的匀强磁场。
第四象限内有垂直于平面的匀强磁场。
一带正电的粒子以某一速度从坐标原点点沿轴正方向射入区域Ⅰ,从点进入区域Ⅱ和Ⅲ,在区域Ⅲ右边界与轴的交点处以沿轴负方向的速度进入第四象限,然后回到点。
已知点坐标,忽略粒子重力。
求:(1)粒子在点速度方向与轴正方向的夹角;(2)粒子从点射入时的初速度;(3)第四象限中匀强磁场的磁感应强度及粒子在第四象限中运动时间。
16.如图所示,在倾角为θ= 37°的足够长斜面上放置一质量M = 2kg 、长度L = 1.5m的极薄平板AB ,在薄平板的上端A处放一质量m=1kg的小滑块(视为质点),将小滑块和薄平板同时无初速释放。
已知小滑块与薄平板之间的动摩擦因数为μ1=0.25、薄平板与斜面之间的动摩擦因数为μ2=0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2。
求:(1)释放后,小滑块的加速度a l和薄平板的加速度a2;(2)从释放到小滑块滑离薄平板经历的时间t。
17.一长木板静止在水平地面上,木板长,小茗同学站在木板的左端,也处于静止状态,现小茗开始向右做匀加速运动,经过2s小茗从木板上离开,离开木板时小茗的速度为v=4m/s,已知木板质量M=20kg,小茗质量m=50kg,g取10m/s2,求木板与地面之间的动摩擦因数(结果保留两位有效数字)。
18.一台小型电动机在3V电压下工作,用此电动机提升所受重力为4 N的物体时,通过它的电流是0.2A.在30s内可使该物体被匀速提升3m.若不计除电动机线圈生热之外的能量损失,求:(1)电动机的输入功率;(2)在提升重物的30s内,电动机线圈所产生的热量;(3)线圈的电阻.19.倾角为的斜面与足够长的光滑水平面在D处平滑连接,斜面上AB的长度为3L,BC、CD的长度均为3.5L,BC部分粗糙,其余部分光滑。
如图,4个“—”形小滑块工件紧挨在一起排在斜面上,从下往上依次标为1、2、3、4,滑块上长为L的轻杆与斜面平行并与上一个滑块接触但不粘连,滑块1恰好在A处。
现将4个滑块一起由静止释放,设滑块经过D处时无机械能损失,轻杆不会与斜面相碰。
已知每个滑块的质量为m并可视为质点,滑块与粗糙面间的动摩擦因数为,重力加速度为g。
求(1)滑块1刚进入BC时,滑块1上的轻杆所受到的压力大小;(2)4个滑块全部滑上水平面后,相邻滑块之间的距离。
20.如图所示,有两足够长倾角皆为的粗糙斜面AB和CD通过一小段平滑的园弧与光滑的水平面BC连接,两质量相等的可视为质点的小滑块和与斜面AB,CD的动摩擦因数因数分别为,。
开始时小滑块在斜面AB上距水平面高为处的P点由静止下滑,物块静止在水平面BC上。
已知小滑块与的碰撞为弹性碰撞,重力加速度,sin37°=0.6,cos=37°=0.8。
求:(1)小滑块第一次与小滑块碰撞前的速度;(2)小滑块第一次碰撞后,沿CD斜面上滑的距离;(3)小滑块、在斜面上运动的总路程与。
21.如图所示,竖直平面xOy内存在水平向右的匀强电场,场强大小E=10N/c,在y≥0的区域内还存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小B=0.5T一带电量q= +0.2C、质量m=0.4kg的小球由长l=0.4m的细线悬挂于P点小球可视为质点,现将小球拉至水平位置A无初速释放,小球运动到悬点P 正下方的坐标原点O时,悬线突然断裂,此后小球又恰好能通过O点正下方的N点,(g=10m/s2),求:(1)小球运动到O点时的速度大小;(2)悬线断裂前瞬间拉力的大小;(3)ON间的距离。