高三物理寒假作業(yè)（四）
一、選擇題
1.某時刻，兩車從同一地點(diǎn)、沿同一方向做直線運(yùn)動，下列關(guān)于兩車的位移 、速度 隨時間t變化的圖象，能反應(yīng)t1時刻兩車相遇的是（ ）
2.如圖所示，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中兩顆衛(wèi)星，均為地球同步衛(wèi)星．某時刻位于軌道上的A、 B兩位置．設(shè)地球表面處的重力加速度為g，地球半徑為R，地球自轉(zhuǎn)周期為T.則（ ）
A．兩衛(wèi)星線速度大小均為 B．兩衛(wèi)星軌道半徑均為
C．衛(wèi)星l由A運(yùn)動到B所需的最短時間為
D．衛(wèi)星l由A運(yùn)動到B的過程中萬有引力做正功
3.許多科學(xué)家在物理學(xué)發(fā)展過程中作出了重要的貢獻(xiàn)，下列說法符合物理學(xué)史實(shí)的是（ ）
A．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并通過實(shí)驗(yàn)測出引力常量
B．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，并得出電磁感應(yīng)定律
C．伽利略通過實(shí)驗(yàn)，為牛頓第一定律的建立奠定基礎(chǔ)
D．哥白尼提出了日心說，并發(fā)現(xiàn)行星沿橢圓軌道運(yùn)行的規(guī)律
4.如圖10（a）所示，固定在水平桌面上的光滑金屬尋軌cd、eg處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，金屬桿mn垂直于導(dǎo)軌放置，與尋軌接觸良好。在兩根導(dǎo)軌的端點(diǎn)d、e之間連接一電阻，其他部分的電阻忽略不計(jì)。現(xiàn)用一水平向右的外力F作用在mn上，使mn由靜止開始向右在導(dǎo)軌上滑動，運(yùn)動中mn始終垂直于導(dǎo)軌。取水平向右的方向?yàn)檎较�，圖（b）表示一段時間內(nèi)mn受到的安培力f隨時間t變化的關(guān)系，則外力F隨時間t變化的圖象是（ ）
5.如圖6所示，實(shí)線是沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，虛線是這列波在t-=0．2 s 時刻的波形圖。已知該波的波速是0.8 m/s，下列說法正確的是（ ）
A．這列波的波長是14 cm
B．這列波的周期是0.15 s
C．這列波可能是沿x軸正方向傳播的
D．t=0時，x=4 cm處的質(zhì)點(diǎn)速度沿y軸正方向
6.已知某玻璃對藍(lán)光的折射率比對紅光的折射率大，則（ ）
A．藍(lán)光光子的能量較大
B．在該玻璃中傳播時，藍(lán)光的速度較大
C．從該玻璃中射入空氣發(fā)生反射時，藍(lán)光的臨界角較大
D．以相同的入射角從空氣斜射入該玻璃中，藍(lán)光的折射角較大
二、實(shí)驗(yàn)題
7.為了探究加速度與力的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，帶滑輪的長木板水平放置，板上有兩個光電門相距為d，滑塊通過細(xì)線與重物相連，細(xì)線的拉力F大小等于力傳感器的示數(shù)．讓滑塊從光電門1由靜止釋放，記下滑到光電門2的時間t，
改變重物質(zhì)量來改變細(xì)繩拉力大小，重復(fù)以上操作5次，得到下列表格中5組數(shù)據(jù)．
(1)若測得兩光電門之間距離為d=0．5m，運(yùn)動時間t=0．5s，則a= m/s2；
(2)依據(jù)表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上畫出a-F圖象．
(3)由圖象可得滑塊質(zhì)量m= kg，滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù) = 。（g=10m／s2)
8.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖1所示的電路做“測量電池的電動勢和內(nèi)電阻”的實(shí)驗(yàn)。
（1）請你根據(jù)電路圖，在圖2所示的實(shí)物圖上連線。
（2）該小組利用測量出來的幾組電壓和電流值畫出了U—I圖線如圖3。根據(jù)圖線求出電源的電動勢E=__________，電源的內(nèi)電阻r=___________。
（3）另一實(shí)驗(yàn)小組也做了“測量電池的電動勢和內(nèi)電阻”的實(shí)驗(yàn)，他們在實(shí)驗(yàn)室里找到了以下器材：
A．一節(jié)待測的干電池 B．電流表A1（滿偏電流3mA，內(nèi)阻 =10Ω）
C．電流表A2（0～0.6A，內(nèi)阻 =0.1Ω） D．滑動變阻器 （0～20Ω，10A）
E．定值電阻 （1190Ω） F．開關(guān)和導(dǎo)線若干
某同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述器材中雖然沒有電壓表，但提供了兩塊電流表，于是他設(shè)計(jì)了如圖4所示的電路，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。該同學(xué)測出幾組電流表A1、A2的數(shù)據(jù) 、 ，利用測出的數(shù)據(jù)畫出 圖像，則由圖像可得被測干電池的電動勢E=________V，內(nèi)電阻r=________Ω。
三、計(jì)算題
9.如圖所示，質(zhì)量為m帶電量為+q的小球靜止于光滑絕緣水平面上，在恒力F作用下，由靜止開始從A點(diǎn)出發(fā)到B點(diǎn)，然后撤去F，小球沖上放置在豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑絕緣58 圓形軌道，圓形軌道的最低點(diǎn)B與水平面相切，小球恰能沿圓形軌道運(yùn)動到軌道末端D，并從D點(diǎn)拋出落回到原出發(fā)點(diǎn)A處。整個裝置處于電場強(qiáng)度為E= mgq 的水平向左的勻強(qiáng)電場中，小球落地后不反彈，運(yùn)動過程中沒有空氣阻力。求
(1)小球剛到D點(diǎn)的速度； (2)AB之間的距離； (3)F的大小。
10.在遠(yuǎn)距離輸電時，要考慮盡量減少輸電線上的功率損失。有一個小型發(fā)電站，發(fā)電機(jī)輸出的電功率為P=500kW，當(dāng)使用U=5kV的電壓輸電時，測得安裝在輸電線路起點(diǎn)和終點(diǎn)處的兩只電度表一晝夜示數(shù)相差4800 kWh。求：
（1）輸電線上的電流 I、輸電線的總電阻r和輸電線上的損耗的電壓U損
（2）若想把損耗功率控制在輸送功率的1.6%，又不改變輸電線，那么電站應(yīng)使用多高的電壓向外輸電？線路損耗的電壓是多少？
11.如圖所示，A、B為兩塊平行金屬板，A板帶正電荷、B板帶負(fù)電荷．兩板之間存在著勻強(qiáng)電場，兩板間距為d、電勢差為U，在B板上開有兩個間距為L的小孔．C、D為兩塊同心半圓形金屬板，圓心都在貼近B板的O′處，C帶正電、D帶負(fù)電．兩板間的距離很近，兩板末端的中心線正對著B板上的小孔，兩板間的電場強(qiáng)度可認(rèn)為大小處處相等，方向都指向O′.半圓形金屬板兩端與B板的間隙可忽略不計(jì)．現(xiàn)從正對B板小孔緊靠A板的O處由靜止釋放一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的微粒(微粒的重力不計(jì))，問：
(1)微粒穿過B板小孔時的速度多大？
(2)為了使微粒能在C、D板間運(yùn)動而不碰板，C、D板間的電場強(qiáng)度大小應(yīng)滿足什么條件？
(3)從釋放微粒開始，求微粒通過半圓形金屬板間的最低點(diǎn)P點(diǎn)的時間？
高三物理寒假作業(yè)（四）參考答案
1.BD
2.B
3.C
4.B
5.B
6.A
7.
8.（1） （2分）
（2）U0
（3）1.5 0.6
9.（1） （2）R；（3）322 mg．解析： （1）電場力F電=Eq=mg
電場力與重力的合力F合=2mg，方向與水平方向成45°向左下方
小球恰能到D點(diǎn)，有：F合= mVD2R
VD=
（2）從D點(diǎn)拋出后，只受重力與電場力，所以合為恒力，小球初速度與合力垂直，小球做類平拋運(yùn)動，以D為原點(diǎn)沿DO方向和與DO垂直的方向建立坐標(biāo)系（如圖所示）。
小球沿X軸方向做勻速運(yùn)動，x=VD t
沿Y軸方向做勻加速運(yùn)動，y= 12 at2 a= F合m =2g
所形成的軌跡方程為y= x22R
直線BA的方程為：y= -x+(2 +1)R
解得軌跡與BA交點(diǎn)坐標(biāo)為(2R，R）
B的坐標(biāo)為（22 R，(22 + 1)R)
AB之間的距離LAB =R
（3）從A點(diǎn)D點(diǎn)電場力做功：W1=（1 － 22 ）R•Eq
重力做功W2= －(1+ 22 )R•mg F所做的功W3=F•R 有W1+W2+W3 = 12 mVD2
F= 322 mg
10.(1) 100A; 20Ω; 2000V
(2) 25kV; 400V
（1）P損= =200 kW （1分） 輸電線上的電流 100A，（1分）
輸電線損耗功率P損=I 2r，得r=20Ω（1分） U損= I r=2000V （1分）
（2） 8kW (1分) 20A (1分)
25kV (1分) 400V （1分）
11.
(3)微粒從釋放開始經(jīng)t1射入B板的小孔，d＝v2t1，
則t1＝2dv＝2d m2qU，
設(shè)微粒在半圓形金屬板間運(yùn)動經(jīng)過t2第一次到達(dá)最低點(diǎn)P點(diǎn)，則t2＝πL4v＝πL4 m2qU，
所以從釋放微粒開始，經(jīng)過t1＋t2＝2d＋πL4 m2qU微粒第一次到達(dá)P點(diǎn)；根據(jù)運(yùn)動的對稱性，易知再經(jīng)過2(t1＋t2)微粒再一次經(jīng)過P點(diǎn)……
所以經(jīng)過時間t＝(2k＋1)2d＋πL4 m2qU，(k＝0,1，2，…)微粒經(jīng)過P點(diǎn)．
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