- 2022-04-09 发布 |
- 37.5 KB |
- 19页



申明敬告: 本站不保证该用户上传的文档完整性,不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。
文档介绍
云南省腾冲市第八中学2018_2019学年高二物理下学期期中试题
腾八中2018—2019学年度高二下学期期中考试物理试卷(考试时间:120分钟,总分110分)一、选择题:(本大题共12小题,每小题3分,共36分,每题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,第8-12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.物理学是一门以实验为基础的学科,许多物理定律就是在大量实验的基础上归纳总结出来的,有关下面四个实验装置,描述正确的是()A.牛顿利用装置(1)测量出了引力常量B.安培利用装置(2)总结出了电荷间的相互作用规律C.奥斯特利用装置(3)发现了电流的磁效应D.亚里士多德利用装置(4)总结出了自由落体运动规律2.一质点做匀速直线运动。现对其施加一恒力,且原来作用在质点上的力不发生改变,则()A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B.质点速度的方向可能总是与该恒力的方向垂直C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D.质点单位时间内速率的变化量总是不变3.a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上运行的四颗人造卫星.其中a、c的轨道相交于P,b、d在同一个圆轨道上,b、c轨道在同一平面上.某时刻四颗卫星的运行方向及位置如图所示.下列说法中正确的是()A.a、c的加速度大小相等,且大于b的加速度B.b、c的角速度大小相等,且小于a的角速度C.a、c的线速度大小相等,且小于d的线速度D.a、c存在P点相撞的危险4.如下图(甲)所示中,AB是一个点电荷形成的电场中的一条电场线,图(乙)则是放在电n场线上P、Q处检验电荷所受电场力的大小与其电荷量间的函数图象,电场方向由A指向B,由此可以判断()A.场源电荷是正电荷,位于A侧B.场源电荷是正电荷,位于B侧C.场源电荷是负电荷,位于A侧D.场源电荷是负电荷,位于B侧5.如图所示,在倾角为的光滑斜面上,放置一质量为m的导体棒,棒长为L,棒中通有垂直纸面向里的电流,电流大小为I。若使金属棒静止在斜面上,则下面关于磁感应强度B的判断正确的是()A.B的方向垂直斜面向上,,B为最小值B.B的方向平行斜面向上,,B为最小值C.B的方向竖直向上,,此时金属棒对导轨无压力D.B的方向水平向左,,此时金属棒对导轨无压力6.如图所示,在光滑水平面上有一质量为M的木块,木块与轻弹簧水平相连,弹簧的另一端连在竖直墙上,木块处于静止状态,一质量为m的子弹以水平速度v0击中木块,并嵌在其中,木块压缩弹簧后在水平面做往复运动。木块自被子弹击中前到第一次回到原来位置的过程中,木块受到的合外力的冲量大小为()Mmv0A.B.2Mv0Mm2Mmv0C.D.2mv0Mm7.两个放在绝缘架上的相同金属球相距r,球的半径比r小得多,带电量大小分别为q和3q,相互斥力大小为3F。现将这两个金属球相接触,然后分开,仍放回原处,则它们之间的相互作用力大小将变为()A.4FB.C.2FD.1.5F8.质谱仪是一种测定带电粒子质量或分析同位素的重要设备,它的构造原理如图示。离子源S产生的各种不同正离子束(速度可视为零),经MN间的加速电压U加速后从小孔S1垂直于磁感线进入匀强磁场,运转半周后到达照相底片上的P点。设P到S1的距离为x,则()nA.若离子束是同位素,则x越大对应的离子质量越小B.若离子束是同位素,则x越大对应的离子质量越大C.只要x相同,对应的离子质量一定相同D.只要x相同,对应的离子的电量一定相等9.在如图所示的电路中,E为电源,其内阻为r,L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变),R1、R2为定值电阻,R3为光敏电阻,其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小,V为理想电压表。若将照射R3的光的强度减弱,则()A.小灯泡消耗的功率变小B.电压表的示数变大C.通过R2的电流变小D.电源输出功率变大10.如图所示,质量M=4kg的物块B与质量m=2kg的物块A间用一轻质弹簧连接后,置于一倾角θ=37°且足够长的固定光(a)(b)滑斜面上,C为固定在斜面底部且与斜面垂直的挡板,整个装置处于静止状态.现用一平行于斜面向上、大小恒为F=60N的拉力作用在物块A上,并使其沿斜面向上运动,当物块B刚要离开挡板C时,2物块A运动的距离为x=6m,则(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s)()A.此时物块A动能的增加量为360JB.该轻弹簧的劲度系数为4N/m2C.此时物块A的加速度大小为12m/sD.整个过程中弹簧弹性势能的增加量为300J11.如图所示,a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成,匝数均为10匝,边长la=3lb,图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀增大,不考虑线圈之间的相互影响,则()A.两线圈内产生顺时针方向的感应电流B.a、b线圈中感应电动势之比为9∶1nC.a、b线圈中感应电流之比为3∶4D.a、b线圈中电功率之比为3∶112.如图甲所示,矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向垂直纸面向里,磁感应强度B随时间变化的规律如图乙所示,若规定顺时针方向为感应电流的正方向,下列各图中正确的是()二、选择题:(本大题共4小题,每小题4分,共16分,每题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)。13.如图所示,一带电粒子(重力不计)在匀强磁场中沿图中轨道运动,中央是一簿绝缘板,粒子在穿过绝缘板时有动能损失,由图可知()A、粒子的动动方向是abcdeB、粒子带正电C、粒子的运动方向是edcbaD、粒子在下半周期比上半周期所用时间长14.现用某一光电管进行光电效应实验,当用某一频率的光入射时,有光电流产生。下列说法正确的是()。A.保持入射光的频率不变,入射光的光强变大,饱和光电流变大B.入射光的频率变高,饱和光电流变大C.入射光的频率变高,光电子的最大初动能变大D..遏止电压的大小与入射光的频率有关,与入射光的光强无关15.M、N是水平放置的平行板电容器,将它与一电动势为E、内阻为r的电源组成如图所示的电路,R是滑动变阻器,G是灵敏电流计,在电容器的两极板间有一带电的油滴处于悬浮状态,如图所示,现保持开关S闭合,将滑动变阻器的滑片向上滑动,则()nA.在滑片滑动时,灵敏电流计中有从a向b的电流B.在滑片滑动时,灵敏电流计中有从b向a的电流C.带电油滴将向上运动D.带电油滴将向下运动16.如图,一光滑的轻滑轮用细绳OO'悬挂于O点;另一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块a,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b。外力F向右上方拉b,整个系统处于静止状态。若F方向不变,大小在一定范围内变化,物块b仍始终保持静止,则()A.绳OO'的张力也在一定范围内变化B.物块b所受到的支持力也在一定范围内变化C.连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化D.物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化三、实验题。(本大题共2小题,共14分。)17.(6分)某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律:(1)安装打点计时器时,纸带的两个限位孔必须处在同一________线上。(2)接通电源,让打点计时器正常工作后,松开________。(3)将纸带上打出的第一个点记为0,并在离0点较远的任意点依次选取几个连续的点,分别记为1、2、3……。量出各点与0点的距离h,算出各点对应的速度,分别记为v1至v6,数据如下表:代表符号v1v2v3v4v5v6数值(m/s)2.802.993.293.393.593.782该同学计算出各点对应速度的平方值,并作出v-h图象,如图乙所示,若得出的直线斜率为k,则可测出重力加速度g=________。与真实值相比,测出的g值________(选填“偏小”或“偏大”)。18.(8分)在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中:(1)备有如下器材A.干电池1节B.滑动变阻器(0~20Ω)C.滑动变阻器(0~1kΩ)D.电压表(0~3V)E.电流表(0~0.6A)F.电流表(0~3A)nG.开关、导线若干其中滑动变阻器应选__________,电流表应选________.(只填器材前的序号)(2)请在左边虚线框中画出该实验最合理的电路图,并在右图中画线代替导线将实物图连接成完整的实验电路。(3)某同学根据实验数据画出的U-I图象如图所示,由图象可得电池的电动势为____________V,内电阻为____________Ω.四、计算题。(本大题共4个小题,共34分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)19.(8分)如图所示,一足够长的固定光滑斜面倾角θ=37°,两物块A、B的质量mA=1kg、mB=4kg.两物块之间的轻绳长L=0.5m,轻绳可承受的最大拉力为FT=12N,对B施加一沿斜面向上的2力F,使A、B由静止开始一起向上运动,力F逐渐增大,g取10m/s(sin37°=0.6,cos37°=0.8).(1)若某一时刻轻绳被拉断,求此时外力F的大小;(2)若轻绳拉断瞬间A、B的速度为3m/s,绳断后保持外力F不变,求当A运动到最高点时,A、B之间的距离.20.(8分)处于静止状态的某原子核X,发生α衰变后变成质量为mY的原子核Y,被释放的α粒子垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中,测得其圆周运动的半径为R,设α粒子质量为m,质子n的电荷量为e,试求:(1)衰变后α粒子的速率vα和动能Ekα;(2)衰变后Y核的速率vY和动能EkY;(3)衰变前X核的质量mX。21.(8分)为一辆有30多个座位的客车提供动力的一套电池能反复充电1200多次,每次充电仅需3~5个小时,可让客车一次性跑500km,客车时速最高可达180km。如果该客车总质量为9×103kg,当它在某城市快速公交路面上以v=90km/h的速度匀速行驶时,驱动电机的输入电流I=150A,电压U=300V。在此行驶状态下(g取10m/s2),求:(1)驱动电机的输入功率P电;(2)若驱动电机能够将输入功率的80%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机,求汽车所受阻力的大小;(3)当它以v=90km/h的速度匀速行驶一段时间后关闭电源(设汽车所受阻力不变),客车滑行的时间是多少?22.(10分)如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第二、三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,第一、四象限内存在半径为L的圆形匀强磁场,磁场的圆心在M(L,0),磁场方向垂直于坐标平面向外。一个质量m电荷量q的带正电的粒子从第三象限中的Q(-2L,-L)点以速度v0沿x轴正方向射出,恰好从坐标原点O进入磁场,从P(2L,0)点射出磁场。不计粒子重力,求:n(1)电场强度E;(2)从P点射出时速度vP的大小;(3)粒子在磁场与电场中运动时间之比。23.附加题(10分)小明设计的电磁健身器的简化装置如图所示,两根平行金属导轨相距l=0.50m,倾角θ=53°,导轨上端串接一个R=0.05Ω的电阻。在导轨间长d=0.56m的区域内,存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度B=2.0T。质量m=4.0kg的金属棒CD水平置于导轨上,用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆GH相连。CD棒的初始位置与磁场区域的下边界相距s=0.24m。一位健身者用恒力F=80N拉动GH杆,CD棒由静止开始运动,上升过程中CD棒始终保持与导轨垂直。当CD棒到达磁场上边界时健身者松手,触发恢复装置使CD棒回到初始位置(重力加速度g取10m/s2,sin53°=0.8,不计其他电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量)。求(1)CD棒进入磁场时速度v的大小;(2)CD棒进入磁场时所受的安培力FA的大小;(3)在拉升CD棒的过程中,健身者所做的功W和电阻产生的焦耳热Q。n答案:选择题:(本大题共12小题,每小题3分,共36分,每题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,第8-12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)。1.物理学是一门以实验为基础的学科,许多物理定律就是在大量实验的基础上归纳总结出来的,有关下面四个实验装置,描述正确的是(C)A.牛顿利用装置(1)测量出了引力常量B.安培利用装置(2)总结出了电荷间的相互作用规律C.奥斯特利用装置(3)发现了电流的磁效应D.亚里士多德利用装置(4)总结出了自由落体运动规律2.一质点做匀速直线运动。现对其施加一恒力,且原来作用在质点上的力不发生改变,则(C)A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B.质点速度的方向可能总是与该恒力的方向垂直C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D.质点单位时间内速率的变化量总是不变3.a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上运行的四颗人造卫星.其中a、c的轨道相交于P,b、d在同一个圆轨道上,b、c轨道在同一平面上.某时刻四颗卫星的运行方向及位置如图1所示.下列说法中正确的是(A)A.a、c的加速度大小相等,且大于b的加速度B.b、c的角速度大小相等,且小于a的角速度C.a、c的线速度大小相等,且小于d的线速度D.a、c存在P点相撞的危险4.如下图(甲)所示中,AB是一个点电荷形成的电场中的一条电场线,图(乙)则是放在电场线上P、Q处检验电荷所受电场力的大小与其电荷量间的函数图象,电场方向由A指向B,由此可以判断(A)nA.场源电荷是正电荷,位于A侧B.场源电荷是正电荷,位于B侧C.场源电荷是负电荷,位于A侧D.场源电荷是负电荷,位于B侧5.如图所示,在倾角为的光滑斜面上,放置一质量为m的导体棒,棒长为L,棒中通有垂直纸面向里的电流,电流大小为I。若使金属棒静止在斜面上,则下面关于磁感应强度B的判断正确的是(D)A.B的方向垂直斜面向上,,B为最小值B.B的方向平行斜面向上,,B为最小值C.B的方向竖直向上,,此时金属棒对导轨无压力D.B的方向水平向左,,此时金属棒对导轨无压力6.如图所示,在光滑水平面上有一质量为M的木块,木块与轻弹簧水平相连,弹簧的另一端连在竖直墙上,木块处于静止状态,一质量为m的子弹以水平速度v0击中木块,并嵌在其中,木块压缩弹簧后在水平面做往复运动。木块自被子弹击中前到第一次回到原来位置的过程中,木块受到的合外力的冲量大小为(A)Mmv0A.B.2Mv0Mm2Mmv0C.D.2mv0Mm7.两个放在绝缘架上的相同金属球相距r,球的半径比r小得多,带电量大小分别为q和3q,相互斥力大小为3F。现将这两个金属球相接触,然后分开,仍放回原处,则它们之间的相互作用力大小将变为(A)A.4FB.C.2FD.1.5F8.质谱仪是一种测定带电粒子质量或分析同位素的重要设备,它的构造原理如图示。离子源S产生的各种不同正离子束(速度可视为零),经MN间的加速电压U加速后从小孔S1垂直于磁感线进入匀强磁场,运转半周后到达照相底片上的P点。设P到S1的距离为x,则(B)nA.若离子束是同位素,则x越大对应的离子质量越小B.若离子束是同位素,则x越大对应的离子质量越大C.只要x相同,对应的离子质量一定相同D.只要x相同,对应的离子的电量一定相等9.在如图所示的电路中,E为电源,其内阻为r,L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变),R1、R2为定值电阻,R3为光敏电阻,其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小,V为理想电压表。若将照射R3的光的强度减弱,则(A).A.小灯泡消耗的功率变小B.电压表的示数变大C.通过R2的电流变小D.电源输出功率变大10.如图所示,质量M=4kg的物块B与质量m=2kg的物块A间用一轻质弹簧连接后,置于一倾角θ=37°且足够长的固定光滑斜面(a)(b)上,C为固定在斜面底部且与斜面垂直的挡板,整个装置处于静止状态.现用一平行于斜面向上、大小恒为F=60N的拉力作用在物块A上,并使其沿斜面向上运动,当物块B刚要离开挡板C时,物2块A运动的距离为x=6m,则(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s)(C)A.此时物块A动能的增加量为360JB.该轻弹簧的劲度系数为4N/m2C.此时物块A的加速度大小为12m/sD.整个过程中弹簧弹性势能的增加量为300J11.如图所示,a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成,匝数均为10匝,边长la=3lb,图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀增大,不考虑线圈之间的相互影响,则(B)A.两线圈内产生顺时针方向的感应电流B.a、b线圈中感应电动势之比为9∶1nC.a、b线圈中感应电流之比为3∶4D.a、b线圈中电功率之比为3∶112.如图甲所示,矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向垂直纸面向里,磁感应强度B随时间变化的规律如图乙所示,若规定顺时针方向为感应电流的正方向,下列各图中正确的是(D)一、选择题:(本大题共4小题,每小题4分,共16分,每题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)。13.如图所示,一带电粒子(重力不计)在匀强磁场中沿图中轨道运动,中央是一簿绝缘板,粒子在穿过绝缘板时有动能损失,由图可知(BC)A、粒子的动动方向是abcdeB、粒子带正电C、粒子的运动方向是edcbaD、粒子在下半周期比上半周期所用时间长14.现用某一光电管进行光电效应实验,当用某一频率的光入射时,有光电流产生。下列说法正确的是(ACD)。A.保持入射光的频率不变,入射光的光强变大,饱和光电流变大B.入射光的频率变高,饱和光电流变大C.入射光的频率变高,光电子的最大初动能变大D..遏止电压的大小与入射光的频率有关,与入射光的光强无关15.M、N是水平放置的平行板电容器,将它与一电动势为E、内阻为r的电源组成如图所示的电路,R是滑动变阻器,G是灵敏电流计,在电容器的两极板间有一带电的油滴处于悬浮状态,如图所示,n现保持开关S闭合,将滑动变阻器的滑片向上滑动,则(AC)A.在滑片滑动时,灵敏电流计中有从a向b的电流B.在滑片滑动时,灵敏电流计中有从b向a的电流C.带电油滴将向上运动D.带电油滴将向下运动16.如图,一光滑的轻滑轮用细绳OO'悬挂于O点;另一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块a,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b。外力F向右上方拉b,整个系统处于静止状态。若F方向不变,大小在一定范围内变化,物块b仍始终保持静止,则(bd)A.绳OO'的张力也在一定范围内变化B.物块b所受到的支持力也在一定范围内变化C.连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化D.物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化三、实验题。(本大题共2小题,共14分。)17.(6分)某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律:(1)安装打点计时器时,纸带的两个限位孔必须处在同一________线上。(2)接通电源,让打点计时器正常工作后,松开________。(3)将纸带上打出的第一个点记为0,并在离0点较远的任意点依次选取几个连续的点,分别记为1、2、3……。量出各点与0点的距离h,算出各点对应的速度,分别记为v1至v6,数据如下表:代表符号v1v2v3v4v5v6数值(m/s)2.802.993.293.393.593.782该同学计算出各点对应速度的平方值,并作出v-h图象,如图乙所示,若得出的直线斜率为k,则可测出重力加速度g=________。与真实值相比,测出的g值________(选填“偏小”或“偏大”)。解析(1)根据本实验要求可知:安装打点计时器时,纸带的两个限位孔必须处在同一竖直线上。(2)接通电源,让打点计时器正常工作后,松开纸带,让纸带和重物一起做自由落体运动。n(3)根据Δv=gΔt知,相邻记数点间的Δv一定相等,所以v3数据误差较大。1v2k(4)由mgh=2mv2可得:g=2h=2;由于重物和纸带下落过程中受到限位孔的阻力作用,速度值偏小,即测量值与真实值相比,测出的值偏小。k答案(1)竖直(2)纸带(32偏小18.(8分)在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中:(1)备有如下器材A.干电池1节B.滑动变阻器(0~20Ω)C.滑动变阻器(0~1kΩ)D.电压表(0~3V)E.电流表(0~0.6A)F.电流表(0~3A)G.开关、导线若干其中滑动变阻器应选__________,电流表应选________.(只填器材前的序号)(2)请在左边虚线框中画出该实验最合理的电路图,并在右图中画线代替导线将实物图连接成完整的实验电路。(3)某同学根据实验数据画出的U-I图象如图所示,由图象可得电池的电动势为____________V,内电阻为____________Ω.18.(8分)答案(1)BE(2)见解析图(3)1.51解析(1)滑动变阻器的最大值一般为待测电阻的几倍时较好,在该实验中因电源内阻比较小,故滑动变阻器选择较小一点的即可,故滑动变阻器应选B.(也可以从便于调节的角度来分析,应该选择阻值较小的滑动变阻器.)电流表的量程要大于电源允许通过的电流,对于干电池来讲允许通过的最大电流一般是0.5A,故需要选择0~0.6A量程的电流表,所以电流表应选E.n(2)电路图如图所示.ΔU(3)由题U-I图象可知:纵截距为1.5V,故电池的电动势为1.5V;内电阻r=|ΔI|=0.9-1.5|0.6-0|Ω=1Ω.四、计算题。(本大题共4个小题,共34分。)19.(8分)如图所示,一足够长的固定光滑斜面倾角θ=37°,两物块A、B的质量mA=1kg、mB=4kg.两物块之间的轻绳长L=0.5m,轻绳可承受的最大拉力为FT=12N,对B施加一沿斜面向上的2力F,使A、B由静止开始一起向上运动,力F逐渐增大,g取10m/s(sin37°=0.6,cos37°=0.8).(1)若某一时刻轻绳被拉断,求此时外力F的大小;ziyuanku.com(2)若轻绳拉断瞬间A、B的速度为3m/s,绳断后保持外力F不变,求当A运动到最高点时,A、B之间的距离.19.解析:(1)对整体分析,根据牛顿第二定律得F-(mA+mB)gsinθ=(mA+mB)aA物体FT-mAgsinθ=mAa,代入数据解得F=60N;(2)设沿斜面向上为正,A物体:-mAgsinθ=mAaA2解得aA=-6m/s,因为v0=3m/s,所以A物体到最高点为t==0.5s,此过程A物体的位移为xA=t,2B物体F-mBgsinθ=mBaB,xB=v0t+aBt,所以两者间距为Δx=xB-xA+L代入数据解得Δx=2.375m.答案:(1)60N(2)2.375m20.(8分)处于静止状态的某原子核X,发生α衰变后变成质量为mY的原子核Y,被释放的α粒子垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中,测得其圆周运动的半径为R,设α粒子质量为m,质子的电荷量为e,试求:(1)衰变后α粒子的速率vα和动能Ekα;n(2)衰变后Y核的速率vY和动能EkY;(3)衰变前X核的质量mX。解析:(1)α粒子在匀强磁场中做圆周运动所需的向心力由洛伦兹力提供,即Bqvα=α粒子的电荷量q=2e所以α粒子的速率vα动能Ekα(2)由动量守恒mvα-mYvY=0,所以vY2(3)由质能方程ΔE=Δmc,而ΔE=Ekα+EkY所以Δm衰变前X核的质量mX=m+mY+Δm=m+mY+21.(8分)12.为一辆有30多个座位的客车提供动力的一套电池能反复充电1200多次,每次充电仅需3~5个小时,可让客车一次性跑500km,客车时速最高可达180km。如果该客车总质3量为9×10kg,当它在某城市快速公交路面上以v=90km/h的速度匀速行驶时,驱动电机的输2入电流I=150A,电压U=300V。在此行驶状态下(g取10m/s),求:(1)驱动电机的输入功率P电;(2)若驱动电机能够将输入功率的80%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机,求汽车所受阻力的大小;(3)当它以v=90km/h的速度匀速行驶一段时间后关闭电源(设汽车所受阻力不变),客车滑行的时间是多少?解析:(1)驱动电机的输入功率4P电=IU=150×300W=4.5×10W。(2)在匀速行驶时P机=0.8P电=Fv=FfvFf==1440N。22(3)汽车所受阻力不变,可认为做匀减速运动,根据牛顿第二定律:a=m/s=0.16m/s又因为v=atn所以t=≈156s。4答案:(1)4.5×10W(2)1440N(3)156s22.(10分)如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第二、三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,第一、四象限内存在半径为L的圆形匀强磁场,磁场的圆心在M(L,0),磁场方向垂直于坐标平面向外。一个质量m电荷量q的带正电的粒子从第三象限中的Q(-2L,-L)点以速度v0沿x轴正方向射出,恰好从坐标原点O进入磁场,从P(2L,0)点射出磁场。不计粒子重力,求:(1)电场强度E;(2)从P点射出时速度vP的大小;(3)粒子在磁场与电场中运动时间之比。【答案】(1)(2)(3)【解析】粒子在电场中做类平抛运动,在磁场中做圆周运动,运动轨迹如图所示;(1)粒子在电场中做类平抛运动,轴方向:,方向:解得,电场强度:(2)设粒子到达坐标原点时竖直分速度为,粒子在电场中做类似平抛运动,方向:方向:,联立得:粒子进入磁场时的速度:离子进入磁场做匀速圆周运动,粒子速度大小不变,则:n(3)粒子在磁场中做圆周运动的周期:粒子在磁场中的运动时间:粒子在磁场与电场中运动时间之比:;23.附加题(10分)(20分)小明设计的电磁健身器的简化装置如图所示,两根平行金属导轨相距l=0.50m,倾角θ=53°,导轨上端串接一个R=0.05Ω的电阻。在导轨间长d=0.56m的区域内,存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度B=2.0T。质量m=4.0kg的金属棒CD水平置于导轨上,用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆GH相连。CD棒的初始位置与磁场区域的下边界相距s=0.24m。一位健身者用恒力F=80N拉动GH杆,CD棒由静止开始运动,上升过程中CD棒始终保持与导轨垂直。当CD棒到达磁场上边界时健身者松手,触发恢复装置使CD棒回到初始位置(重力加2速度g取10m/s,sin53°=0.8,不计其他电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量)。求(1)CD棒进入磁场时速度v的大小;(2)CD棒进入磁场时所受的安培力FA的大小;(3)在拉升CD棒的过程中,健身者所做的功W和电阻产生的焦耳热Q。答案(1)2.4m/s(2)48N(3)64J;26.88J2解析(1)由牛顿第二定律得a==12m/s①进入磁场时的速度v==2.4m/s②(2)感应电动势E=Blv③感应电流I=④安培力FA=IBl⑤代入得FA==48N⑥(3)健身者做功W=F(s+d)=64J⑦n由牛顿第二定律得F-mgsinθ-FA=0⑧CD棒在磁场区域内做匀速运动在磁场中运动时间t=⑨2焦耳热Q=IRt=26.88J⑩查看更多