2013高三物理寒假作业2解析版(dwj).doc

2013高三物理寒假作业2（2013.1.26）一.选择题（单选题，每题6分，共42分）1.某型号电梯箱内高为H，电梯正以加速度a匀加速上升，当电梯速度为v时，电梯箱天花板上一颗螺钉突然脱落，则螺钉从开始下落到掉在底板上所用的时间是（ B ） A. B. C. D. 2如图所示，在竖直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物G现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近（C点与A点等高）则绳中拉力大小变化的情况是（ C ）A先变小后变大 B先变小后不变C先变大后不变 D先变大后变小图1123图23将一只苹果斜向上抛出，苹果在空中依次飞过三个完全相同的窗户1、2、3，图中曲线为苹果在空中运行的轨迹若不计空气阻力的影响，以下说法正确的是（ ）A苹果通过第1个窗户所用的时间最长 B苹果通过第3个窗户的平均速度最大C苹果通过第1个窗户重力做的功最大 D苹果通过第3个窗户重力的平均功率最小4.一静止物体在光滑的水平面上，受到水平拉力F1作用一段时间后，再改用相反方向的力F2作用在物体上，经过相同的时间，物体回到出发点。力F1和F2对物体所做的功分别为W1和W2，则（ C ）A. F1=F2 , W1=W2 B. F1=2F2 , W1=2W2 C.3 F1=F2 , 3W1=W2 D. F1=3F2 , W1=3W2 5.一静止的带电粒子由于发生衰变，分裂成甲、乙两个粒子，粒子甲的质量与电量分别是粒子乙的4倍与2倍，两粒子均带正电，并在匀强磁场中从同一点垂直于磁场方向开始运动。在以下四个图中，能正确反应两个粒子的运动轨迹的是（ B ） 甲乙甲乙甲乙乙甲图3ABCD6.如图4所示，平行金属导轨与水平面成角，导轨与固定电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一导体棒ab，质量为m，导体棒在轨道之间的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，受到的安培力大小为F，此时（ D ）A.电阻R1消耗的热功率为Fv/3 B. 电阻R2消耗的热功率为FvC.整个装置因摩擦而消耗的热功率为Fv D.整个装置消耗的机械功率为（F+mgcos）R赤道平面v图5BabvR1R2图47早在19世纪匈牙利物理学家厄缶就明确指出：“沿水平地面向东运动的物体，其重量（即：列车的视重或列车对水平轨道的压力）一定要减轻.”后来，人们常把这类物理现象称为“厄缶效应” .已知：（1）地球的半径R；（2）地球的自转周期T. 如图所示，在地球赤道附近的地平线上，有一列质量是M的列车，如果仅考虑地球自转的影响（列车随地球做线速度为R/T的圆周运动，相对地面静止）时，列车对轨道的压力为N；在此基础上，我们设想，该列车正在以速率v（v为相对地面的速度），沿水平轨道匀速向东行驶.并设此时火车对轨道的压力为N，那么单纯地由于该火车向东行驶而引起火车对轨道压力减轻的数量（NN）为（ B ）A B C D二、实验题（18分）8.（4分）下图6、7分别为用游标卡尺测某物体宽度d，用电压表、电流表测某一电阻两端的电压U和流过该电阻的电流I的刻度，请分别写出对应的读数：d=_mm，U=_V，I=_A 图7图69.在“测定一节干电池电动势和内阻”的实验中：（8分）（1）第一组同学利用如图a的实验装置测量，电压表应选择量程 （填“3V”或“15V”），实验后得到了如图b的U-I图像，则电池内阻为 W（ 电压表、电流表均为理想电表）。（2）第二组同学也利用图a的连接测量另一节干电池，初始时滑片P在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断路，合上电键后发现滑片P向左滑过一段距离x后电流表有读数，于是该组同学分别作出了电压表读数U与x、电流表读数I与x的关系图，如图c所示，则根据图像可知，电池的电动势为 V，内阻为 W。10.（6分）在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图所示的装置，将一块平木板钉上复写纸和白纸，竖直立于槽口前某处，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，小球撞在木板上留下痕迹A；将木板向后移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，小球撞在木板上留下痕迹B；又将木板再向后移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，再得到痕迹C。若测得木板每次后移距离x =10.00cm，A、B间距离y1 =1.50cm，A、C间距离y2 =15.80cm。（g取9.80m/s2）。根据以上直接测量的物理量导出测小球初速度的公式为v0 = 。（用题中所给字母表示）。小球初速度值为 m/s。 三、计算题（共50分）11（14分）如图所示，物体A放在足够长的木板B上，木板B静止于水平面。t=0时，电动机通过水平细绳以恒力F拉木板B，使它做初速度为零，加速度aB=1.0m/s2的匀加速直线运动。已知A的质量mA和B的质量mB均为2.0kg,A、B之间的动摩擦因数1=0.05，B与水平面之间的动摩擦因数2=0.1，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度g取10m/s2。求（1）物体A刚运动时的加速度aA（2）t=1.0s时，电动机的输出功率P；（3）若t=1.0s时，将电动机的输出功率立即调整为P=5W，并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变，t=3.8s时物体A的速度为1.2m/s。则在t=1.0s到t=3.8s这段时间内木板B的位移为多少？B电动机A12.（16分）如图所示，无限长金属导轨ac、bd固定在倾角为=53的光滑绝缘斜面上，轨道间距L，底部接一阻值为R的电阻，上端开口。垂直斜面向上的匀强磁场的磁感应强度B。一质量为、长度可认为、电阻为R/2的金属棒MN与导轨接触良好，MN与导轨间动摩擦因数=1/3，电路中其余电阻不计。现用一质量为3m的物体通过一不可伸长的轻质细绳绕过光滑的定滑轮与MN相连，绳与斜面平行由静止释放，不计空气阻力，当下落高度h时，开始匀速运动（运动中始终垂直导轨）。（1）求棒沿斜面向上运动的最大速度。（2）棒从开始运动到匀速运动的这段时间内电阻R上产生的焦耳和流过电阻R的总电量各是多少？13.（20分）如图所示，一轻质弹簧竖直固定在地面上，自然长度为1m，上面连接一个质量为m1=1kg的物体，平衡时物体离地面0.9m。距物体m1正上方高为0.3m处有一个质量为m2=1kg的物体自由下落后与弹簧上物体m1碰撞立即合为一体，一起在竖直面内做简谐振动。当弹簧压缩量最大时，弹簧长为0.6m。求（g取10m/s2）：（1）碰撞结束瞬间两物体的动能之和是多少?（2）两物体一起做简谐振动时振幅的大小？（3）弹簧长为0.6m时弹簧的弹性势能大小？1.B 2.C 3.D 4.C 5.B 6.D 7.B 7.解： ，解得：NN=8. d= 23.85 mm,（2分）U=2.610.01V,（2分）I=0.520或0.52A。9.（1）3；1.5 （2）1.5；110. ；0.87511.解析：（1）物体A在水平方向上受到向右的摩擦力，由牛顿第二定律得：，代入数据解得（2）时，木板B的速度大小为，KS*5U.C#木板B所受拉力F，由牛顿第二定律有，KS*5U.C#解得：F=7N，电动机输出功率 。（3）电动机的输出功率调整为5W时，设细绳对木板B的拉力为，则，解得，KS*5U.C#木板B受力满足，所以木板B将做匀速直线运动，而物体A则继续在B上做匀加速直线运动直到A、B速度相等。设这一过程时间为，有，KS*5U.C#这段时间内B的位移，由以上各式代入数据解得：木板B在到3.8s这段时间内的位移。12.解：（1）如图所示，在棒做加速度时，由于V的增加，安培力F变大，棒在做加速度逐渐减小的加速运动，当a=0时，棒速度最大的为Vm，即匀速运动的速度，则 T=3mg=mgsin+F+mgcos 3分 F=BIL=B2L2Vm/(R+R/2) 3分 Vm =（1分） （2）由系统的总能量守恒可知，系统减小的重力势能等于系统增加的动能、焦耳热、摩擦而转化的内能之和：QR=mghcos=0.2mgh 1分3mghmghsin= QR +Q +（m+3m）/2 3分Q= 1分又因为流过电路的电量q= q=Et/（R+r） E=/t 2分q=/（R+R/2）=2BLh/3R 2分13.解：设m2与m1碰前瞬间速度为V0有： 4分m2与m1碰撞瞬间竖直方向近似动量守恒，设共同速度为v1，有： 3分 3分 （2）当弹簧压缩量最大时，振动物体的速度大小为0，此时物