湖北省随州市高考物理经典100解答题word含答案
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湖北省随州市高考物理经典100解答题word含答案一、解答题1.如图所示,坡度顶端距水平面高度为,质量为的小物块A从坡道顶端由静止滑下,进入水平面上的滑道时无机械能损失,为使A制动,将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上,一端与质量为的挡板B相连,弹簧处于原长时,B恰位于滑道的末湍O点。
A与B碰撞时间极短,碰后结合在一起共同压缩弹簧,已知在OM段A、B与水平面间的动摩擦因数均为,其余各处的摩擦不计,重力加速度为,求(1)物块A在与挡板B碰撞前的瞬间速度的大小;(2)弹簧最大压缩量为时的弹簧势能(设弹簧处于原长时弹性势能为零)。
2.如图所示,有一个用折射率为n=的透明材料做成的正方体,其底面ABCD为边长等于2R的正方形,在该正方形ABCD的中心处放置一点光源S,已知真空中光速为c,不考虑光线在界面上多次反射,求:(1)光自光源S出发到从正方体的四个侧面(不包括顶面A′B′C′D′)射出所能经历的最长时间. (2)光能从正方体四个侧面上射出部分的总面积。
3.如图所示,质量为m=14kg的木板B放在水平地面上,质量为m A=10kg的货箱A放在木板B上,一根轻绳一端栓在货箱上,另一端栓在地面的木桩上,绳绷紧时与水平面的夹角为=37°,已知货箱A 与木板B之间的动摩擦因数=0.5,木板B与地面之间的动摩擦因数为=0.4,重力加速度g=10m/s2,现用水平力F将木板B从货箱A下面匀速抽出,(sin37°=0.6,cos37°=0.8)试求:(1)绳上张力T的大小(2)拉力F的大小。
4.如下图所示,MN、PQ为足够长的光滑平行导轨,间距L=0.5m.导轨平面与水平面间的夹角= 30°,NQ丄MN,NQ间连接有一个的电阻,有一匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为,将一根质量为m=0.02kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上,且与导轨接触良好,金属棒的电阻,其余部分电阻不计,现由静止释放金属棒,金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行,当金属棒滑行至cd处时速度大小开始保持不变,cd 距离NQ为 s=0.5 m,g=10m/s2。
(1)求金属棒达到稳定时的速度是多大;(2)金属棒从静止开始到稳定速度的过程中,电阻R上产生的热量是多少?(3)若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0,从此时刻起,让磁感应强度逐渐减小,可使金属棒中不产生感应电流,则t=1s时磁感应强度应为多大?5.如图所示,一质量m1=0.45kg的平顶小车静止在光滑的水平轨道上。
车顶右端放一质量m2=0.4 kg的小物体,小物体可视为质点。
现有一质量m0=0.05 kg的子弹以水平速度v0=100 m/s射中小车左端,并留在车中,已知子弹与车相互作用时间极短,小物体与车间的动摩擦因数为μ=0.5,最终小物体以5 m/s 的速度离开小车。
g取10 m/s2。
求:(1)子弹从射入小车到相对小车静止的过程中对小车的冲量大小。
(2)小车的长度。
6.如图所示,MN为竖直放置的光屏,光屏的左侧有半径为R、折射率为的透明半球体,O为球心,轴线OA垂直于光屏,O至光屏的距离OA=R,位于轴线上O点左侧处的点光源S发出一束与OA夹角θ=60°的光线射向半球体,求光线从S传播到达光屏所用的时间。
(已知光在真空中传播的速度为c)7.(15分)如图所示,质量为M=2kg的木板B静止在光滑水平面上,质量为m=1kg可视为质点的木块A 以水平速度v0=2m/s从右端向左滑上木板,木块与木板间的动摩擦因数为μ=0.5,此时有一水平向右的力F=10N作用在长木扳上,g取10m/s2。
⑴求开始时木块A和木板B各自的加速度大小;⑵若木板足够长,求从木块滑上木板到木块和木板速度相等所经历的时间;⑶要使木块不从木板上滑落,求木板的最小长度。
8.如图所示,坡道倾角为,长度为。
质量为m的小物块A从坡道顶端由静止滑下,进入水平面上的滑道时无机械能损失,为使A制动,将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上,另一端恰位于坡道的底端O点。
已知物块A与斜面间的动摩擦因数为μ,其余各处的摩擦不计,重力加速度为g,求:(1)物块滑到O点时的速度大小。
(2)弹簧压缩量最大时的弹性势能(设弹簧处于原长时弹性势能为零)。
(3)若物块A能够被弹回到坡道上,则它能够上升的最大高度是多少?9.如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形轨道在B点衔接,导轨半径为R,一个质量为m的静止物块在A处压缩弹簧,在弹力的作用下获某一向右速度,当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍,之后向上运动恰能完成半圆周运动到达C点,求:(1)开始时弹簧储存的弹性势能;(2)物块从B到C克服阻力做的功;(3)物块离开C点后落回水平面时的水平距离及动能的大小。
10.一简谐横波以4m/s的波速沿水平绳向x轴正方向传播。
已知t=0时的波形如图所示,绳上两质点M、N的平衡位置相距波长。
设向上为正,经时间t1(小于一个周期),此时质点M向下运动,其位移仍为0.02m。
求(i)该横波的周期;(ii)t1时刻质点N的位移。
11.如图,一个质量为m = 0.6kg 的小球以某一初速度从P点水平抛出,恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力,进入圆弧时无机械能损失)。
已知圆弧的半径R=0.3m,θ=60 0,小球到达A点时的速度 v=4 m/s 。
(取g =10 m/s2)求:⑴小球做平抛运动的初速度v0的大小;⑵P点与A点的水平距离和竖直高度;⑶小球到达圆弧最高点C时对轨道的弹力。
12.如图所示,在导热性能良好、开口向上的气缸内,用活塞封闭有一定质量的理想气体,气体积V1= 8.0×l0-3m3,温度T1=400 K。
现使外界环境温度缓慢降低至T2,此过程中气体放出热量700 J,内能减少了500J。
不计活塞的质量及活塞与气缸间的摩擦,外界大气压强p0= 1.0×l05Pa,求此过程中(1)外界对气体做的功W(2)气体的温度T2。
13.如图所示,质量M=0.3kg的小木块放在平台的右端,小木块与平台间的动摩擦因数μ=0.1,平台右侧的地面上有一只质量m=0.1kg的玩具青蛙,旋紧发条让玩具青蛙倾斜跳起,在速度水平时恰好到达木块处,青蛙立即抱住木块并趴在木块上,和木块一起滑行s=0.5m后停下,平台到地面的高度h=0.45m,重力加速度g取10m/s2(小木块和玩具青蛙可视为质点,青蛙抱住木块过程时间极短,不计空气阻力)。
求(1)玩具青蛙抱住木块前瞬间的速度(2)玩具青蛙的起跳速度。
14.甲、乙两车同时同向从同一地点出发,甲车以v1=16 m/s的初速度,a1=-2 m/s2的加速度做匀减速直线运动,乙车以v2=4 m/s的初速度,a2=1 m/s2的加速度做匀加速直线运动,求两车再次相遇前两车相距最大距离和再次相遇时两车运动的时间。
15.光滑水平地面上,人与滑板A一起以v0=0.5m/s的速度前进,正前方不远处有一横杆,横杆另一侧有一静止滑板B,当人与A行至横杆前,人相对滑板竖直向上起跳(起跳瞬间人与A的水平速度都不发生改变)越过横杆,A从横杆下方通过并与B发生弹性碰撞,之后人刚好落到B上,不计空气阻力,求最终人与B共同速度是多少?已知m人=40kg,m A=5kg,m B=10kg.16.如图是简易报警装置,其原理是:导热性能良好的竖直细管中装有水银,当温度升高时,水银柱上升,使电路导通,蜂鸣器发出报警声。
27℃时,空气柱长度L1为20cm,水银柱上表面与导线下端的距离L2为10cm,管内水银柱高h为5cm,大气压强p0为75.5cmHg。
(1)当温度达到多少时,报警器会报警?(2)若要使该装置在102℃时报警,应该再往管内注入多高的水银柱?17.如图甲,间距L=1.0m的平行长直导轨MN、PQ水平放置,两导轨左端MP之间接有一阻值为R=0.1Ω的定值电阻,导轨电阻忽略不计.一导体棒ab垂直于导轨放在距离导轨左端d=1.0m,其质量m=.01kg,接入电路的电阻为r=0.1Ω,导体棒与导轨间的动摩擦因数µ=0.1,整个装置处在范围足够大的竖直方向的匀强磁场中.选竖直向下为正方向,从t=0时刻开始,磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示,导体棒ab一直处于静止状态.不计感应电流磁场的影响,当t=3s时,突然使ab棒获得向右的速度v0=10m/s,同时在棒上施加一方向水平、大小可变化的外力F,保持ab棒具有大小恒为a=5m/s2方向向左的加速度,取g=10m/s2.(1)求前3s内电路中感应电流的大小和方向.(2)求ab棒向右运动且位移x1=6.4m时的外力F.(3)从t=0时刻开始,当通过电阻R的电量q=5.7C时,ab棒正在向右运动,此时撤去外力F,且磁场的磁感应强度大小也开始变化(图乙中未画出),ab棒又运动了x2=3m后停止.求撤去外力F后电阻R上产生的热量Q.18.如图所示,竖直平面内分布着与竖直方向成30°角斜向上的匀强电场,一不计重力的质子从电场中的O点以速度v0竖直向下射入匀强电场,经过一段时间后,质子运动到电场中的A点,速度大小仍为v0;撤去电场,过O点和A点做两条水平的平行线,在两条平行线之间加上磁场,OA右侧磁场的方向垂直于竖直平面向外,OA左侧磁场的方向垂直于竖直平面向里。
右侧和左侧磁场的磁感应强度大小之比为3:2,该质子仍以速度v0从O点竖直向下射入磁场,恰好经过A点,已知质子质量为m、电量为q,OA间的距离为L,质子在O点的速度大小v0,求:(1)电场强度E的大小;(2)右侧磁场的磁感应强度B的最小值;(3)质子从O点运动到A点,在电场和在磁场中所用时间的比值。
19.如图所示,在水平向右的匀强电场中,直细杆倾斜放置,一个质量m=2kg、q=0.1C的带正电小球穿在细杆上。
细杆与水平面之间的倾角,小球与细杆间的动摩擦因数,从t=0时刻开始,物体运动的与时间t的关系图象所示(x为位移),t=2s时撤去电场,m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:(1)电场强度E的大小;(2)物体向上运动过程中距计时点的最大距离;(3)物体由斜面最高点返回计时点的时间。
(结果可以保留根号)20.一定质量的理想气体被活塞封闭在汽缸内,活塞质量为m、横截面积为S,可沿汽缸壁无摩擦滑动并保持良好的气密性,整个装置与外界绝热,初始时封闭气体的温度为T1,活塞距离汽缸底部的高度为H,大气压强为p0.现用一电热丝对气体缓慢加热,若此过程中电热丝传递给气体的热量为Q,活塞上升的高度为H/4,求:(1)此时气体的温度;(2)气体内能的增加量.21.一长为L、内壁光滑、导热良好的长方体汽缸,横放在水平地面上,缸内有一密封性能良好的活塞(与缸壁的摩擦不计),面积为S,如图所示,活塞左方封有氢气,右方封有氮气。