高三物理自主招生仿真模拟训练题01（含解析）.doc

2014年高三物理自主招生仿真模拟训练题01（含解析）一(10分)如图，由u形管和细管连接的玻璃泡a、b和c浸泡在温度均为0c的水槽中，b的容积是a的3倍。阀门s将a和b两部分隔开。a内为真空，b和c内都充有气体。u形管内左边水银柱比右边的低60mm。打开阀门s，整个系统稳定后，u形管内左右水银柱高度相等。假设u形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积。(1)求玻璃泡c中气体的压强（以mmhg为单位）(2)将右侧水槽的水从0c加热到一定温度时，u形管内左右水银柱高度差又为60mm，求加热后右侧水槽的水温。 （ii）当右侧水槽的水温加热至时，u形管左右水银柱高度差为p。玻璃泡c中气体的压强为 玻璃泡c的气体体积不变，根据查理定理得 联立式，并代入题给数据得t=364k 二（15分）从地球上看太阳时，对太阳直径的张角=0.53，取地球表面上纬度为1的长度l=110km，地球表面处的重力加速度g=10m/s2，地球公转的周期t=365天。试仅用以上数据计算地球和太阳密度之比。假设太阳和地球都是质量均匀分布的球体。三. （10分）气垫导轨装置是物理学实验的重要仪器，可以用来“研究匀变速直线运动”、“ 验证机械能守恒定律”、“ 探究动能定理”等。（1）某学习小组在“研究匀变速直线运动”的实验中，用如图9所示的气垫导轨装置来测小车的加速度，由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离l，窄遮光板的宽度为d，窄遮光板依次通过两个光电门的时间分别为t1、t2，则滑块的加速度可以表示为a=_ （用题中所给物理量表示）。（2）该学习小组在测出滑块的加速度后，经分析讨论，由于滑块在气垫导轨上运动时空气阻力很小，可忽略，所以可用上述实验装置来验证机械能守恒定律，为验证机械能守恒定律还需测量的物理量是_ ，机械能守恒的表达式为_ （用题中所给物理量和测量的物理量表示）。（3）该学习小组在控制沙桶的质量m远远小于滑块的质量m的前提下，忽略滑块在气垫导轨上运动时所受的阻力，探究动能定理，若由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离s，窄遮光板的宽度为d，窄遮光板依次通过两个光电门的时间分别为t1、t2，滑块在通过两个光电门过程中合外力做功为 ，滑块动能变化为 。（3）由于沙桶的质量m远远小于滑块的质量m，忽略了运动时所受阻力，滑块运动时的合外力为mg，合外力做功mgs；窄遮光板依次通过两个光电门的速度分别为v1=d/ t1和v2=d/ t2，滑块动能变化为ek=m v22-m v12=m-m。四、（15分）在地面上方某处的真空室里存在着水平方向的匀强电场，以水平向右和竖直向上为x轴、y轴正方向建立如图所示的平面直角坐标系一质量为m、带电荷量为+q的微粒从点p（，0）由静止释放后沿直线pq运动当微粒到达点q（0，-l）的瞬间，撤去电场，同时加上一个垂直于纸面向外的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度的大小，该磁场有理想的下边界，其他方向范围无限大已知重力加速度为g求：（1）匀强电场的场强e的大小；（2）撤去电场加上磁场的瞬间，微粒所受合外力的大小和方向；（3）欲使微粒不从磁场下边界穿出，该磁场下边界的y轴坐标值应满足什么条件?即与重力恰好平衡对于竖直分速度，其所对应的洛伦兹力大小为，方向水平向左此力为微粒所受的合力 2分五、如图所示，是磁流体动力发电机的工作原理图 一个水平放置的上下、前后封闭的矩形塑料管，其宽度为a，高度为b，其内充满电阻率为的水银，由涡轮机产生的压强差p使得这个流体具有恒定的流速v0管道的前后两个侧面上各有长为l的由铜组成的面，实际流体的运动非常复杂，为简化起见作如下假设：a.尽管流体有粘滞性，但整个横截面上的速度均匀；b.流体的速度总是与作用在其上的合外力成正比；c.导体的电阻：r=，其中、l和s分别为导体的电阻率、长度和横截面积；d.流体不可压缩若由铜组成的前后两个侧面外部短路，一个竖直向上的匀强磁场只加在这两个铜面之间的区域，磁感强度为b（如图）(1)写出加磁场后，两个铜面之间区域的电阻r的表达式。(2)加磁场后，假设新的稳定速度为v，写出流体所受的磁场力f与v关系式，指出f的方向。(3)写出加磁场后流体新的稳定速度v的表达式（用v0、p、l、b、表示）。 (4)为使速度增加到原来的值v0，涡轮机的功率必须增加，写出功率增加量的表达式（用v0、a、b、l、b和表示）。 六、（14分）利用如图装置研究均匀规则重滑轮的转动动能。长l、倾角30的光滑斜面固定在桌角。质量为2m的小物体a与质量为mb的小物体b用长轻绳绕过半径r的定滑轮连接，a与滑轮之间的绳子与斜面平行。将a从斜面顶端静止释放，测得到达斜面底端时的速度v，逐渐减小定滑轮质量m，多次测量得关系表。已知l、g、m、r，不计滑轮转轴处摩擦，绳与滑轮不打滑。求：（1）作出图。（2）对图像做合理推广，求mb（3）质量m的滑轮以角速度转动时，用m、r、表示出动能。（4）取下b，将绳子缠绕在质量m的滑轮边缘，使a释放后匀加速下滑时能不打滑带动它，求a的加速度。（3）取质量为m的滑轮数据分析，设a滑动到底部时滑轮动能ek对ab的运动过程分析，根据动能定理(或机械能守恒)有2分ek= mgl/25mv2/4七（14分）在绝缘粗糙的水平面上相距为6l的a、b两处分别固定电量不等的正电荷，两电荷的位置坐标如图（甲）所示，已知b处电荷的电量为+q。图（乙）是ab连线之间的电势与位置x之间的关系图像，图中x=l点为图线的最低点，x=-2l处的纵坐标=0，x=0处的纵坐标=0，x=2l处的纵坐标=0。若在x=-2l的c点由静止释放一个质量为m、电量为+q的带电物块（可视为质点），物块随即向右运动。 求：（1）固定在a处的电荷的电量qa ； （2）为了使小物块能够到达x=2l处，试讨论小物块与水平面间的动摩擦因数所满足的条件； （3）若小物块与水平面间的动摩擦