2008年全国统一考试各地物理试题按章汇编

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名称 2008年全国统一考试各地物理试题按章汇编
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资源类型 教案
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科目 物理
更新时间 2008-07-03 23:43:00

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2008年全国统一考试各地物理试题按章汇编
经过多天的努力,搜集了2008年全国统一考试的各地试卷,理综为全国卷Ⅰ.Ⅱ;北京卷;天津卷;上海卷;四川卷; 山东卷;宁夏卷.物理卷有广东卷;江苏卷.按照高中物理分五大部分(一. 力学部分;二. 热线部分;三.当场部分;四.光学部分;五.原子核部分;六 .实验部分)分类.同时按章汇编而成,共计76页.以同仁参考极为方便.
一. 力学部分
直线运动
2008年 (广东卷物 理)10.某人骑自行车在平直道路上行进,图6中的实线记录了自行车开始一段时间内的v-t图象。某同学为了简化计算,用虚线作近似处理,下列说法正确的是
A.在t1时刻,虚线反映的加速度比实际的大
B.在0-t1时间内,由虚线计算出的平均速度比实际的大
C.在t1-t2时间内,由虚线计算出的位移比实际的大
D.在t3-t4时间内,虚线反映的是匀速运动
2008年高考试题--理综(宁夏卷17.甲乙两年在公路上沿同一方向做直线运动,它们的v-t图象如图所示。两图象在t=t1时相交于P点,P在横轴上的投影为Q,△OPQ的面积为S。在t=0时刻,乙车在甲车前面,相距为d。已知此后两车相遇两次,且第一次相遇的时刻为t′,则下面四组t′和d的组合可能是
A. t′=t1 ,d=S B. t′=
C. t′ D. t′=

2008年 (山东卷理科综合)17.质量为1500kg的汽车在平直的公路上运动,v-t图象如图所示。由此可求
A.前25s内汽车的平均速度
B.前l0s内汽车的加速度
C.前l0s内汽车所受的阻力
D.15~25s内台外力对汽车所做的功
2008年上海 物理4.如图所示,在竖直平面内的直角坐标系中,一个质量为m的质点在外力F的作用下,从坐标原点O由静止沿直线ON斜向下运动,直线ON与y轴负方向成θ角(θ<π/4)。则F大小至少为______;若F=mgtanθ,则质点机械能大小的变化情况是__________________。
4.Mgsinθ,增大、减小都有可能
2008年 (全国I理科综合)23.(14分)已知O、A、B、C为同一直线上的四点、AB间的距离为l1,BC间的距离为l2,一物体自O点由静止出发,沿此直线做匀速运动,依次经过A、B、C三点,已知物体通过AB段与BC段所用的时间相等。求O与A的距离.
解析:23、(14分)
设物体的加速度为a,到达A的速度为v0,通过AB段和BC段所用的时间为t,则有
……………………………………………①
………………………………………②
联立①②式得
…………………………………………………③
………………………………………………④
设O与A的距离为,则有
………………………………………………………⑤
联立③④⑤式得

2008年 (山东卷理科综合) (2)一个物体静置于光滑水平面上,外面扣一质量为M的盒子,如图1所示。现给盒子一初速度v0,此后,盒子运动的v-t图象呈周期性变化,如图2所示。请据此求盒内物体的质量
解析: (2)设物体的质量为m.t0时刻受盒子碰撞获得速度v,根据动量守恒定律
Mv0=mv ①
3t0时刻物体与盒子右壁碰撞使盒子速度又变为v0,说明碰撞是弹性碰撞

联立①② 解得 m=M ③
(也可通过图象分析得出v0=v,结合动量守恒,得出正确结果)
2008年(四川卷理科综合)23.(16分)A、B两辆汽车在笔直的公路上同向行驶。当 B车在A车前84 m处时,B车速度为4 m/s,且正以2 m/s2的加速度做匀加速运动;经过一段时间后,B车加速度突然变为零。A车一直以20 m/s的速度做匀速运动。经过12 s后两车相遇。问B车加速行驶的时间是多少?
解析:23.( 6分)
设A车的速度为vA,B车加速行驶时间为t,两车在t0时相遇。则有


式中,t0 =12s,sA、sB分别为 A、B两车相遇前行驶的路程。依题意有

式中 s=84 m。由①②③式得

代入题给数据
vA=20m/s,vB=4m/s,a =2m/s2,


式中矿的单位为s。解得
t1=6 s,t2=18 s ⑥
t2=18s不合题意,舍去。因此,B车加速行驶的时间为 6 s。
共点力平衡 牛顿运动定律
2008年(天津卷理科综合)19.在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A, A与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态。现对B加一竖直向下的力F,F的作用线通过球心,设墙对B的作用力为F1,B对A的作用力为F2,地面对A的作用力为F3。若F缓慢增大而整个装置仍保持静止,截面如图所示,在此过程中
A. F1保持不变,F3缓慢增大 B. F1缓慢幼大,F3保持不变 C. F2缓慢增大,F3缓慢增大 D. F2缓慢增大,F3保持不变
2008年 (山东卷理科综合)16.用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体,静止时弹簧伸长量为L0现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体,系统静止时弹簧伸长量也为L0斜面倾角为300,如图所示。则物体所受 摩擦力
A.等于零
B.大小为,方向沿斜面向下
C.大小为,方向沿斜面向上
D.大小为mg,方向沿斜面向上
2008年 (山东卷理科综合)19.直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子,如图所示。设投放初速度为零.箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比,且运动过程中箱子始终保持图示姿态。在箱子下落过程中.下列说法正确的是
A.箱内物体对箱子底部始终没有压力
B.箱子刚从飞机上投下时,箱内物体受到的支持力最大
C.箱子接近地面时,箱内物体受到的支持力比刚投下时大
D.若下落距离足够长,箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”
2008年(四川卷理科综合)18.一物体沿固定斜面从静止开始向下运动,经过时间t0滑至斜面底端。已知在物体运动过程中物体所受的摩擦力恒定。若用F、v、s和E分别表示该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能,则下列图象中可能正确的是AD
2008年(天津卷理科综合)20.一个静止的质点,在0~4s时间内受到力F的作用,力的方向始终在同一直线上,力F随时间t的变化如图所示,则质点在 A.第2s末速度改变方向 B.第2s末位移改变方向 C.第4s末回到原出发点 D.第4s末运动速度为零
2008年 (广东卷物 理)1.伽利略在著名的斜面实验中,让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下,他通过实验观察和逻辑推理,得到的正确结论有
A.倾角一定时,小球在斜面上的位移与时间成正比
B.倾角一定时,小球在斜面上的速度与时间成正比
C.斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关
D.斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关
2008年理科综合(北京卷)20.有一些问题你可能不会求解,但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断。例如从解的物理量单位,解随某些已知量变化的趋势,解在一跸特殊条件下的结果等方面进行分析,并与预期结果、实验结论等进行比较,从而判断解的合理性或正确性。
举例如下:如图所示。质量为M、倾角为的滑块A放于水平地面上。把质量为m的滑块B放在A的斜面上。忽略一切摩擦,有人求得B相对地面的加速度a=,式中g为重力加速度。
对于上述解,某同学首先分析了等号右侧量的单位,没发现问题。他进一步利用特殊条件对该解做了如下四项分析和判断,所得结论都是“解可能是对的”。但是,其中有一项是错误的。请你指出该项。
当时,该解给出a=0,这符合常识,说明该解可能是对的
当=90时,该解给出a=g,这符合实验结论,说明该解可能是对的
当M≥m时,该解给出a=gsin,这符合预期的结果,说明该解可能是对的
当m≥M时,该解给出a=,这符合预期的结果,说明该解可能是对的
2008年高考试题--理综(宁夏卷)20.一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动,小球通过细绳与车顶相连。小球某时刻正处于图示状态。设斜面对小球的支持力为N,细绳对小球的拉力为T,关于此时刻小球的受力情况,下列说法正确的是
A.若小车向左运动,N可能为零 B.若小车向左运动,T可能为零
C.若小车向右运动,N不可能为零 D.若小车向右运动,T不可能为零
2008年 (全国I理科综合)15.如图,一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧,其左端固定在小车上,右端与一小球相连,设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态,若忽略小球与小车间的摩擦力,则在此段时间内小车可能是
A.向右做加速运动
B.向右做减速运动
C.向左做加速运动
D.向左做减速运动
2008年全国Ⅱ卷理科综合16.如图,一固定斜面上两个质量相同的小物块A和B紧挨着匀速下滑,A与B的接触面光滑。己知A与斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间动摩擦因数的2倍,斜面倾角为α。B与斜面之间的动摩擦因数是
  A.tanα B.cotα C.tanα B.cotα
2008年全国Ⅱ卷理科综合18.如图,一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球a和b。a球质量为m,静置于地面;b球质量为3m, 用手托住,高度为h,此时轻绳刚好拉紧。从静止开始释放b后,a可能达到的最大高度为
A.h                  B.l.5h
C.2h D.2.5h
2008年(江苏省 物 理)3.一质量为M的探空气球在匀速下降,若气球所受浮力F始终保持不变,气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关,重力加速度为g.现欲使该气球以同样速率匀速上升,则需从气球吊篮中减少的质量为
A. B.
C. D. 0
2008年上海 物理11.某物体以30m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取10m/s2。5s内物体的
(A)路程为65m
(B)位移大小为25m,方向向上
(C)速度改变量的大小为10m/s
(D)平均速度大小为13m/s,方向向上
2008年(江苏省 物 理)7.如图所示,两光滑斜面的倾角分别为30°和45°,质量分别为2m和m的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接(不计滑轮的质量和摩擦),分别置于两个斜面上并由静止释放;若交换两滑块位置,再由静止释放.则在上述两种情形中正确的有
A.质量为2m的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用
B.质量为m的滑块均沿斜面向上运动
C.绳对质量为m滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力
D.系统在运动中机械能均守恒
表:伽利略手稿中的数据
1
1
32
4
2
130
9
3
298
16
4
526
25
5
824
36
6
1192
49
7
1600
64
8
2104
2008年上海 物理5.在伽利略羊皮纸手稿中发现的斜面实验数据如右表所示,人们推测第二、三列数据可能分别表示时间和长度。伽利略时代的1个长度单位相当于现在的mm,假设1个时间单位相当于现在的0.5s。由此可以推测实验时光滑斜面的长度至少为______m,斜面的倾角约为_____度。(g取10m/s2)
5.2.04,1.5
2008年上海 物理21.(12分)总质量为80kg的跳伞运动员从离地500m的直升机上跳下,经过2s拉开绳索开启降落伞,如图所示是跳伞过程中的v-t图,试根据图像求:(g取10m/s2)
(1)t=1s时运动员的加速度和所受阻力的大小。
(2)估算14s内运动员下落的高度及克服阻力做的功。
(3)估算运动员从飞机上跳下到着地的总时间。
21.(12分)
解:(1)从图中可以看邮,在t=2s内运动员做匀加速运动,其加速度大小为
m/s2=8m/s2
设此过程中运动员受到的阻力大小为f,根据牛顿第二定律,有mg-f=ma
得 f=m(g-a)=80×(10-8)N=160N
(2)从图中估算得出运动员在14s内下落了
39.5×2×2m=158
根据动能定理,有
所以有 =(80×10×158-×80×62)J≈1.25×105J
(3)14s后运动员做匀速运动的时间为
s=57s
运动员从飞机上跳下到着地需要的总时间
t总=t+t′=(14+57)s=71s
曲线运动 圆周运动
2008年 (全国I理科综合)14.如图所示,一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上。物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足
A.tanφ=sinθ
B. tanφ=cosθ
C. tanφ=tanθ
D. tanφ=2tanθ
2008年 (广东卷物 理)11.某同学对着墙壁练习打网球,假定球在墙面以25m/s的速度沿水平方向反弹,落地点到墙面的距离在10m至15m之间。忽略空气阻力,取g=10m/s2.球在墙面上反弹点的高度范围是
A.0.8m至1.8m B.0.8m至1.6m
C.1.0m至1.6m D.1.0m至1.8m
2008年(江苏省 物 理)13.(15分)抛体运动在各类体育运动项目中很常见,如乒乓球运动.现讨论乒乓球发球问题,设球台长2L、网高h,乒乓球反弹前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反,且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力.(设重力加速度为g)
(1)若球在球台边缘O点正上方高度为h1处以速度,水平发出,落在球台的P1点(如图
实线所示),求P1点距O点的距离x1。.
(2)若球在O点正上方以速度水平发出,恰好在最高点时越过球网落在球台的P2(如图虚线所示),求的大小.
(3)若球在O正上方水平发出后,球经反弹恰好越过球网且刚好落在对方球台边缘P3,求发球点距O点的高度h3.
解析:13.(1)设发球时飞行时间为t1,根据平抛运动
……①
……②
解得 ……③
(2)设发球高度为h2,飞行时间为t2,同理根据平抛运动
……④
……⑤
且h2=h ……⑥
……⑦
得 ……⑧
(3)如图所示,发球高度为h3,飞行时间为t3,同理根据平抛运动得,
……⑨
……⑩
且 ……
设球从恰好越过球网到最高点的时间为t,水平距离为s,有
……
……
由几何关系知,
x3+s=L ……(14)
联列⑨~(14)式,解得
h3=
2008年高考试题--理综(宁夏卷(1)(5分)图示为某一皮带传动装置。主动轮的半径为r1,从动轮的半径为r2。已知主动轮做顺时针转动,转速为n,转动过程中皮带不打滑。下列说法正确的是       。(填入选项前的字母,有填错的不得分)
从动轮做顺时针转动
B.从动轮做逆时针转动
C.从动轮的转速为n
D.从动轮的转速为n
2008年 (广东卷物 理)(2)有一种较“飞椅”的游乐项目,示意图如图14所示,长为L的钢绳一端系着座椅,另一端固定在半径为r的水平转盘边缘。转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。当转盘以角速度ω匀速转动时,钢绳与转轴在同一竖直平面内,与竖直方向的夹角为θ。不计钢绳的重力,求转盘转动的角速度ω与夹角的关系θ。
解析:(2)设转盘转动角速度时,夹角θ
座椅到中心轴的距离: ①
对座椅分析有: ②
联立两式 得
万有引力定律 人造卫星
2008年理科综合(北京卷)17.据媒体报道,嫦娥一号卫星环月工作轨道为圆轨道,轨道高度200 km,运用周期127分钟。若还知道引力常量和月球平均半径,仅利用以上条件不能求出的是
A.月球表面的重力加速度 B.月球对卫星的吸引力
C.卫星绕月球运行的速度 D.卫星绕月运行的加速度
2008年 (全国I理科综合)17.已知太阳到地球与地球到月球的距离的比值约为390,月球绕地球旋转的周期约为27天.利用上述数据以及日常的天文知识,可估算出太阳对月球与地球对月球的万有引力的比值约为
A.0.2 B.2 C.20 D.200
2008年 (山东卷理科综合)18.据报道,我国数据中继卫星“天链一号Ol星”于2008年4月25日在西昌卫星发射中心发射升空,经过4次变轨控制后,于5月1日成功定点在东经770赤道上空的同步轨道。关于成功定点后的“天链一号01星”,下列说法正确的是
A运行速度大于7.9 km/s
B.离地面高度一定,相对地面静止
C绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大
D向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等
2008年(四川卷理科综合)20.1990年4月25日,科学家将哈勃天文望远镜送上距地球表面约600 km的高空,使得 人类对宇宙中星体的观测与研究有了极大的进展。假设哈勃望远镜沿圆轨道绕地球运行。已知地球半径为6.4×106m,利用地球同步卫星与地球表面的距离为3.6×107m这一事实可得到哈勃望远镜绕地球运行的周期。以下数据中最接近其运行周期的是
A.0.6小时 B.1.6小时 C.4.0小时 D.24小时
2008年(江苏省 物 理)1.火星的质量和半径分别约为地球的和,地球表面的重力加速度为g,则火星表面的重力加速度约为
A.0.2g B.0.4g C.2.5g D.5g
2008年 (广东卷物 理)12.图7是“嫦娥一号奔月”示意图,卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨,进入地月转移轨道,最终被月球引力捕获,成为绕月卫星,并开展对月球的探测。下列说法正确的是
A.发射“嫦娥一号”的速度必须达到第三宇宙速度
B.在绕月圆轨道上,卫星的周期与卫星质量有关
C.卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比
D.在绕月圆轨道上,卫星受地球的引力大于受月球的引力
2008年上海 物理1A.某行星绕太阳运动可近似看作匀速圆周运动,已知行星运动的轨道半径为R,周期为T,万有引力恒量为G,则该行星的线速度大小为_____;太阳的质量可表示为_____。
1A.,
2008年全国Ⅱ卷理科综合20.(20分)我国发射的“嫦娥一号”探月卫星沿近似于圆形的轨道绕月飞行。为了获得月球表面全貌的信息,让卫星轨道平面缓慢变化。卫星将获得的信息持续用微波信号发回地球。设地球和月球的质量分别为M和m,地球和月球的半径分别为R和R1,月球绕地球的轨道半径和卫星绕月球的轨道半径分别为r和r1,月球绕地球转动的周期为T。假定在卫星绕月运行的一个周期内卫星轨道平面与地月连心线共面,求在该周期内卫星发射的微波信号因月球遮挡而不能到达地球的时间(用M、m、R、R1、r、r1和T表示,忽略月球绕地球转动对遮挡时间的影响)。
解析:25. ( 20 分)
如图,O和O/ 分别表示地球和月球的中心。在卫星轨道平面上,A是地月连心线OO/ 与地月球面的公切线ACD的交点,D、C和B分别是该公切线与地球表面、月球表面和卫星圆轨道的交点。根据对称性,过A点在另一侧作地月球面的公切线,交卫星轨道于E点。卫星在 运动时发出的信号被遮挡。
设探月卫星的质量为m0,万有引力常量为G ,根据万有引力定律有
      G=mr ①
G=m0r1 ②
式中,T1是探月卫星绕月球转动的周期。由①②式得
                            ③
设卫星的微波信号被遮挡的时间为t,则由于卫星绕月做匀速圆周运动,应有

式中, α=∠CO/ A ,β=∠CO/ B'。由几何关系得
rcosα=R-R1                            ⑤
r1cosβ=R1                             ⑥
由③④⑤⑥式得
   t=               ⑦
评分参考:①②式各4分,④式5分,⑤⑥式各2分,⑦式3分。得到结果
的也同样给分。
2008年高考试题--理综(宁夏卷23.(15分) 天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星。双星系统在银河系中很普遍。利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量。已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动,周期均为T,两颗恒星之间的距离为r,试推算这个双星系统的总质量。(引力常量为G)
解析:23.(15分)
设两颗恒星的质量分别为m1、m2,做圆周运动的半径分别为r1、r2,角速度分别为w1,w2。根据题意有
w1=w2 ①
r1+r2=r ②
根据万有引力定律和牛顿定律,有
G ③
G ④
联立以上各式解得

根据解速度与周期的关系知

联立③⑤⑥式解得

功 机械能
2008年高考试题--理综(宁夏卷)18.一滑块在水平地面上沿直线滑行,t=0时其速度为1 m/s。从此刻开始滑块运动方向上再施加一水平面作用F,力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图a和图b所示。设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力F对滑块做的功分别为则以下关系正确的是
A. B. C. D.
2008年 (广东卷物 理)(1)为了响应国家的“节能减排”号召,某同学采用了一个家用汽车的节能方法。在符合安全行驶的要求的情况下,通过减少汽车后备箱中放置的不常用物品和控制加油量等措施,使汽车负载减少。假设汽车以72km/h的速度行驶时,负载改变前、后汽车受到阻力分别为2000N和1950N。请计算该方法使发动机输出功率减少了多少?
解析:(1),由得
① ②

2008年 (广东卷物 理)3.运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程。将人和伞看成一个系统,在这两个过程中,下列说法正确的是
A.阻力对系统始终做负功
B.系统受到的合外力始终向下
C.重力做功使系统的重力势能增加
D.任意相等的时间内重力做的功相等
2008年(江苏省 物 理)9.如图所示.一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b,跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆上,质量为3m的a球置于地面上,质量为m的b球从水平位置静止释放.当a球对地面压力刚好为零时,b球摆过的角度为.下列结论正确的是
A. =90°
B. =45°
C.b球摆动到最低点的过程中,重力对小球做功的功率先增大后减小
D.b球摆动到最低点的过程中,重力对小球做功的功率一直增大
2008年(江苏省 物 理)5.如图所示,粗糙的斜面与光滑的水平面相连接,滑块沿水平面以速度运动.设滑块运动到A点的时刻为t=0,距A点的水平距离为x,水平速度为.由于不同,从A点到B点的几种可能的运动图象如下列选项所示,其中表示摩擦力做功最大的是D

2008年上海 物理8.物体做自由落体运动,Ek代表动能,Ep代表势能,h代表下落的距离,以水平地面为零势能面。下列所示图像中,能正确反映各物理量之间关系的是 B
[ ]
机械振动 机械波
2008年理科综合(北京卷)16.在介质中有一沿水平方向传播的简谐横波。一顶点由平衡位置竖直向上运动,经0.1 s到达最大位移处.在这段时间内波传播了0.5 m。则这列波
A.周期是0.2 s B.波长是0.5 m
C.波速是2 m/s D.经1.6 s传播了8 m
2008年 (全国I理科综合)16.一列简谐横波沿x轴传播,周期为T·t=0时刻的波形如图所示.此时平衡位置位于x=3 m处的质点正在向上运动,若a、b两质点平衡位置的坐标分别为xa=2.5 m, x=5.5 m,则
A.当a质点处在波峰时,b质点恰在波谷
B.t=T/4时,a质点正在向y轴负方向运动
C.t=3T/4时,b质点正在向y轴负方向运动
D.在某一时刻,a、b两质点的位移和速度可能相同
2008年全国Ⅱ卷理科综合17.一列简i 皆横波沿x轴正方向传播,振幅为A。t = 0时,平衡位置在x=0处的质元位于y=0处,且向夕轴负方向运动;此时,平衡位置在x=0.15m处的质元位于y=A处。该波的波长可能等于
A.0.60 m     B.0.20 m    C.0.12m     D.0.086m
2008年(四川卷理科综合)19.一列简谐横波沿直线传播,该直线上的a、b两点相距4.42 m。图中实、虚两条曲线分别表示平衡位置在a、b两点处质点的振动曲线。从图示可知
A.此列波的频率一定是10Hz
B.此列波的波长一定是0.1m
C.此列波的传播速度可能是34 m/s
D.a点一定比b点距波源近
2008年(天津卷理科综合)21.一列简谐横波沿直线由a向b传播,相距10.5m的a、b两处的质点振动图象如图中a、b所示,则 A.该波的振幅可能是20cm B.该波的波长可能是8.4m C.该波的波速可能是l0.5m/s D.该波由a传播到b可能历时7s
2008年上海 物理22.(12分)有两列简谐横波a、b在同一媒质中沿x轴正方向传播,波速均为v=2.5m/s。在t=0时,两列波的波峰正好在x=2.5m处重合,如图所示。
(1)求两列波的周期Ta和Tb。
(2)求t=0时,两列波的波峰重合处的所有位置。
(3)辨析题:分析并判断在t=0时是否存在两列波的波谷重合处。
某同学分析如下:既然两列波的波峰存在重合处,那么波谷与波谷重合处也一定存在。只要找到这两列波半波长的最小公倍数,……,即可得到波谷与波谷重合处的所有位置。
你认为该同学的分析正确吗?若正确,求出这些点的位置。若不正确,指出错误处并通过计算说明理由。
22.(12分)
解:(1)从图中可以看出两列波的波长分别为λa=2.5m,λb=4.0m,因此它们的周期分别为
s=1s s=1.6s
(2)两列波的最小公倍数为 S=20m
t=0时,两列波的波峰生命处的所有位置为
x=(2.520k)m,k=0,1,2,3,……
(3)该同学的分析不正确。
要找两列波的波谷与波谷重合处,必须从波峰重合处出发,找到这两列波半波长的厅数倍恰好相等的位置。设距离x=2.5m为L处两列波的波谷与波谷相遇,并设
L=(2m-1) L=(2n-1),式中m、n均为正整数
只要找到相应的m、n即可
将λa=2.5m,λb=4.0m代入并整理,得
由于上式中m、n在整数范围内无解,所以不存在波谷与波谷重合处。
2008年高考试题--理综(宁夏卷(1)(6分)下列关于简谐振动和简谐机械波的说法正确的是 。(填入选项前的字母,有填错的不得分)
A.弹簧振子的周期与振幅有关
B.横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定
C.在波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度
D.单位时间内经过媒质中一点的完全波的个数就是这列简谐波的频率
2008年(江苏省 物 理)B.(选修模块3-4)(12分)
(1)一列沿着x轴正方向传播的横波,在t=O时刻的波形如图甲所示.图甲中某质点的振动图 象如图乙所示.
质点N的振幅是 m,振动周期为 s,图乙表示质点 (从质点K、L、M、N中选填)的振动图象.该波的波速为 m/s.
(2)惯性系S中有一边长为l的正方形(如图A所示),从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上测得该正方形的图象是

(3)描述简谐运动特征的公式是x=       .自由下落的篮球缓地面反弹后上升又落下。若不考虑空气阻力及在地面反弹时的能量损失,此运动         (填“是”或“不是”)简谐运动.
力学综合
2008年理科综合(北京卷)24.(20分)有两个完全相同的小滑块A和B,A沿光滑水平面以速度v0与静止在平面边缘O点的B发生正碰,碰撞中无机械能损失。碰后B运动的轨迹为OD曲线,如图所示。
(1)已知滑块质量为m,碰撞时间为,求碰撞过程中A对B平均冲力的大小。
(2)为了研究物体从光滑抛物线轨道顶端无初速下滑的运动,特制做一个与B平抛轨道完全相同的光滑轨道,并将该轨道固定在与OD曲线重合的位置,让A沿该轨道无初速下滑(经分析,A下滑过程中不会脱离轨道)。
a.分析A沿轨道下滑到任意一点的动量pA与B平抛经过该点的动量pB的大小关系;
b.在OD曲线上有一M点,O和M两点连线与竖直方向的夹角为45°。求A通过M点时的水平分速度和竖直分速度。
解析:24.(20分)
滑动A与B正碰,满足 mvA-mVB=mv0 ①

由①②,解得vA=0, vB=v0,
根据动量定理,滑块B满足 F·t=mv0
解得
(2)a.设任意点到O点竖直高度差为d.
B由O点分别运动至该点过程中,只有重力做功,所以机械能守恒。
选该任意点为势能零点,有
EA=mgd,EB= mgd+
由于p=,有
即 PAA下滑到任意一点的动量总和是小于B平抛经过该点的动量。
b.以O为原点,建立直角坐标系xOy,x轴正方向水平向右,y轴正方向竖直向下,则对B有
x=v0t·y=gt2
B的轨迹方程 y=
在M点x=y,所以 y= ③
因为A、B的运动轨迹均为OD曲线,故在任意一点,两者速度方向相同。设B水平和竖直分速度大小分别为和,速率为vB;A水平和竖直分速度大小分别为和,速率为vA,则

B做平抛运动,故 ⑤
对A由机械能守恒得vA= ⑥
由④⑤⑥得
将③代入得
2008年全国Ⅱ卷理科综合23. ( 15 分)如图,一质量为M的物块静止在桌面边缘,桌面离水平地面的高度为h。一质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后,以水平速度v0/2 射出。重力加速度为g。求:
(1)此过程中系统损失的机械能;
(2)此后物块落地点离桌面边缘的水平距离。
23. (15分)
(1)设子弹穿过物块后物块的速度为V,由动量守恒得
   mv0=m+MV                       ①
解得
V=                             ②
系统的机械能损失为
         ΔE=m-          ③
由②③式得
ΔE=                  ④
(2)设物块下落到地面所需时间为t,落地点距桌边缘的水平距离为s,则
h=gt2 ⑤
s=Vt ⑥
由②⑤⑥式得
       s=                     ⑦
评分参考:第(1)问9分。①③④式各3分。第(2)问6分,⑤⑥⑦式各2分。
2008年 (全国I理科综合)24.(18分)图中滑块和小球的质量均为m,滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动,小球与滑块上的悬点O由一不可伸长的轻绳相连,轻绳长为l1开始时,轻绳处于水平拉直状态,小球和滑块均静止。现将小球由静止释放,当小球到达最低点时,滑块刚好被一表面涂有粘住物质的固定挡板粘住,在极短的时间内速度减为零,小球继续向左摆动,当轻绳与竖直方向的夹角θ=60°时小球达到最高点。求
(1)从滑块与挡板接触到速度刚好变为零的过程中,挡板阻力对滑块的冲量;
(2)小球从释放到第一次到达最低点的过程中,绳的拉力对小球做功的大小。
解析:24、(18分)
(1)设小球第一次到达最低点时,滑块和小球速度的大小分别为、,则机械能守恒定律得
……………………………………………………①
小球由最低点向左摆动到最高点时,则机械能守恒定律得
………………………………………………②
联立①②式得
……………………………………………………………③
设所求的挡板阻力对滑块的冲量为I,规定动量方向向右为正,有

解得
………………………………………………………………④
(2)小球从开始释放到第一次到达最低点的过程中,设绳的拉力对小球做功为W,由动能定理得
………………………………………………………⑤
联立③⑤式得

小球从释放到第一次到达最低点的过程中,绳的拉力对小球做功的大小为。
2008年高考试题--理综(宁夏卷(2)(9分)某同学利用如图所示的装置验证动量守恒定律。图中两摆摆长相同,悬挂于同一高度,A、B两摆球均很小,质量之比为1∶2。当两摆均处于自由静止状态时,其侧面刚好接触。向右上方拉动B球使其摆线伸直并与竖直方向成45°角,然后将其由静止释放。结果观察到两摆球粘在一起摆动,且最大摆角成30°。若本实验允许的最大误差为±4%,此实验是否成功地验证了动量守恒定律?
解析:(2)设摆球A、B的质量分别为、,摆长为l,B球的初始高度为h1,碰撞前B球的速度为vB.在不考虑摆线质量的情况下,根据题意及机械能守恒定律得


设碰撞前、后两摆球的总动量的大小分别为P1、P2。有
P1=mBvB ③
联立①②③式得 ④
同理可得 ⑤
联立④⑤式得 ⑥
代入已知条件得 ⑦
由此可以推出≤4% ⑧
所以,此实验在规定的范围内验证了动量守恒定律。

2008年高考试题--理综(宁夏卷(2)(10分)一足够长的斜面,最高点为O点,有一长为l=1.00 m的木条AB,A端在斜面上,B端伸出斜面外。斜面与木条间的磨擦力足够大,以致木条不会在斜面上滑动。在木条A端固定一个质量为M=2.00 kg的重物(可视为质点),B端悬挂一个质量为m=0.50 kg的重物。若要使木条不脱离斜面,在下列两种情况下,OA的长度各需满足什么条件?
(Ⅰ)木条的质量可以忽略不计。
(Ⅱ)木条质量为m′=0.50 kg,分布均匀。
解析: (2)(10分)
(Ⅰ)当木条A端刚刚离开斜面时,受力情况如图a所示。设斜面倾角为?,根据力矩平衡条件,若满足条件

木条就不会脱离斜面。根据题意

联立①②并代入已知条件得


(Ⅱ)设G为木条重心,由题意可知

当木条A端刚刚离开斜面时,受力情况如图下所示。
由(Ⅰ)中的分析可知,若满足
> ⑤
木条就不会脱离斜面。联立②④⑤并代入已知条件得
>0.25 m ⑥
2008年 (山东卷理科综合)24.(15分)某兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道,其中“2008”四个等高数字用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,固定在竖直平面内(所有数字均由圆或半圆组成,圆半径比细管的内径大得多),底端与水平地面相切。弹射装置将一个小物体(可视为质点)以Va=5m/s的水平初速度由a点弹出,从b点进入轨道,依次经过“8002”后从p点水平抛出。小物体与地面ab段间的动摩擦因数μ=0.3,不计其它机械能损失。已知ab段长L=l.5m,数字“0”的半径R=0.2m,小物体质量m=0.0lkg,g=10m/s2。求:
(1)小物体从p点抛出后的水平射程。
(2)小物体经过数字“0”的最高点时管道对小物体作用力的大小和方向。
解析: (1)设小物体运动到p点时的速度大小为v,对小物体由a运动到p过程应用动能定理得
小物体自P点做平抛运动,设运动时间为t.水平射程为s,则 ②
s=vt ③
联立①②③式,代入数据解得s=0.8m ④
(2)设在数字“0”的最高点时管道对小物体的作用力大小为F取竖直向下为正方向 ⑤
联立①⑤式,代入数据解得
F=0.3N ⑥
方向竖直向下
2008年(四川卷理科综合)25.(20分)一倾角为θ=45°的斜血固定于地面,斜面顶端离地面的高度h0=1m,斜面底端有一垂直于斜而的固定挡板。在斜面顶端自由释放一质量m=0.09kg的小物块(视为质点)。小物块与斜面之间的动摩擦因数μ=0.2。当小物块与挡板碰撞后,将以原速返回。重力加速度g=10 m/s2。在小物块与挡板的前4次碰撞过程中,挡板给予小物块的总冲量是多少?
解析: 25.(20分)解法一:设小物块从高为h处由静止开始沿斜面向下运动,到达斜面底端时速度为v。
由功能关系得 ①
以沿斜面向上为动量的正方向。按动量定理,碰撞过程中挡板给小物块的冲量

设碰撞后小物块所能达到的最大高度为h’,则

同理,有 ④

式中,v’为小物块再次到达斜面底端时的速度,I’为再次碰撞过程中挡板给小物块的冲量。由①②③④⑤式得 ⑥式中 ⑦
由此可知,小物块前4次与挡板碰撞所获得的冲量成等比级数,首项为

总冲量为 ⑨
由 ⑩
得 ⑾
代入数据得 N·s
解法二:设小物块从高为h处由静止开始沿斜面向下运动,小物块受到重力,斜面对它的摩擦力和支持力,小物块向下运动的加速度为a,依牛顿第二定律得

设小物块与挡板碰撞前的速度为v,则

以沿斜面向上为动量的正方向。按动量定理,碰撞过程中挡板给小物块的冲量为

由①②③式得

设小物块碰撞后沿斜面向上运动的加速度大小为a’, 依牛顿第二定律有

小物块沿斜面向上运动的最大高度为

由②⑤⑥式得 ⑦
式中 ⑧
同理,小物块再次与挡板碰撞所获得的冲量

由④⑦⑨式得 ⑩
由此可知,小物块前4次与挡板碰撞所获得的冲量成等比级数,首项为

总冲量为 ⑿
由 ⒀
得 ⒁
代入数据得 N·s ⒂
2008年(天津卷理科综合)24.(18分)光滑水平面上放着质量,mA=1kg的物块A与质量mB=2kg的物块B, A与B均可视为质点,A靠在竖直墙壁上,A、B间夹一个被压缩的轻弹簧(弹簧与A、B均不拴接),用手挡住B 不动,此时弹簧弹性势能EP=49J。在A、B间系一轻质细绳,细绳长度大于弹簧的自然长度,如图所示。放手后B向右运动,绳在短暂时间内被拉断,之后B冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道,其半径R=0.5m, B恰能到达最高点C。g=10m/s2,求
(1)绳拉断后瞬间B的速度vB的大小;
(2)绳拉断过程绳对B的冲量I 的大小;
(3)绳拉断过程绳对A所做的功W。
解析: 24.(18分)
(1)设B在绳被拉断后瞬间和速度为vB,到达C点时的速度为vC,有
         mBg=mB                      ①
         mBv=mB+2mBgR ②
代入数据得
         vB=5m/s ③
(2)设弹簧恢复到自然长度时B的速度为v1,取水平向右为正方向,有
         EP=mB                      ④
         I=mB vB-mB v1                     ⑤
代入数据得
       I=-4N·s,其大小为4N·s               ⑥
(3)设绳断后A的速度为vA,取水平向右为正方向,有
         mB v1=mB vB+vA                                       ⑦
         W= mA                      ⑧
代入数据得
      
W=8J                         ⑨
17.(18分)
2008年 (广东卷物 理)20.(17分)如图17所示,固定的凹槽水平表面光滑,其内放置U形滑板N,滑板两端为半径R=0.45m的1/4圆弧面。A和D分别是圆弧的端点,BC段表面粗糙,其余段表面光滑。小滑块P1和P2的质量均为m。滑板的质量M=4m,P1和P2与BC面的动摩擦因数分别为μ1=0.10和μ2=0.40,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。开始时滑板紧靠槽的左端,P2静止在粗糙面的B点,P1以v0=4.0m/s的初速度从A点沿弧面自由滑下,与P2发生弹性碰撞后,P1处在粗糙面B点上。当P2滑到C点时,滑板恰好与槽的右端碰撞并与槽牢固粘连,P2继续运动,到达D点时速度为零。P1与P2视为质点,取g=10m/s2. 问:
(1)P2在BC段向右滑动时,滑板的加速度为多大?
(2)BC长度为多少?N、P1和P2最终静止后,P1与P2间的距离为多少?
解析:20.(1)P1滑到最低点速度为,由机械能守恒定律有:
解得:
P1、P2碰撞,满足动量守恒,机械能守恒定律,设碰后速度分别为、

解得: =5m/s
P2向右滑动时,假设P1保持不动,对P2有:(向左)
对P1、M有:
此时对P1有:,所以假设成立。
(2)P2滑到C点速度为,由 得
P1、P2碰撞到P2滑到C点时,设P1、M速度为v,对动量守恒定律:
解得:
对P1、P2、M为系统:
代入数值得:
滑板碰后,P1向右滑行距离:
P2向左滑行距离:
所以P1、P2静止后距离:
二. 热线部分
2008年 (全国I理科综合)19.已知地球半径约为6.4×106 m,空气的摩尔质量约为29×10-3 kg/mol,一个标准大气压约为1.0×105 Pa.利用以上数据可估算出地球表面大气在标准状况下的体积为
A.4×1016 m3 B.4×1018 m3
C. 4×1030 m3 D. 4×1022 m3
2008年全国Ⅱ卷理科综合14.对一定量的气体,下列说法正确的是
A.气体的体积是所有气体分子的体积之和
B.气体分子的热运动越剧烈,气体温度就越高
C.气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的
D.当气体膨胀时,气体分子之间的势能减小,因而气体的内能减少
2008年理科综合(北京卷)15.假如全世界60亿人同时数1 g水的分子个数,每人每小时可以数5000个,不间断地数,则完成任务所需时间最接近(阿伏加德罗常数NA取6×1023 mol-1)
A.10年 B.1千年 C.10万年 D.1千万年
2008年(天津卷理科综合)14.下列说法正确的是 A.布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映 B.没有摩擦的理想热机可以把吸收的能量全部转化为机械能 C.知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数 D.内能不同的物体,它们分子热运动的平均动能可能相同
2008年 (广东卷物 理)13.(10分)
(1)如图8所示,把一块洁净的玻璃板吊在橡皮筋下端,使玻璃板水平接触水面。如果你想使玻璃板离开水面,必须用比玻璃板重力 的拉力向上拉橡皮筋。原因是水分子和玻璃的分子间存在的 作用。
(2)往一杯清水中滴入一滴红墨水,一段时间后,整杯水都变成了红色。这一现象在物理学中称为 现象,是由于分子的 而产生的。这一过程是沿着分子热运动的无序性 的方向进行的。
2008年高考试题--理综(宁夏卷(1)(6分)如图所示,由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内,活塞与气缸壁之间无摩擦,活塞上方存有少量液体。将一细管插入液体,由于虹吸现象,活塞上方液体逐渐流出。在此过程中,大气压强与外界的温度保持不变。关于这一过程,下列说法正确的是 。(填入选项前的字母,有填错的不得分)
A.气体分子的平均动能逐渐增大
B.单位时间气体分子对活塞撞击的次数增多
C.单位时间气体分子对活塞的冲量保持不变
D.气体对外界做功等于气体从外界吸收的热量
2008年(四川卷理科综合)14.下列说法正确的是
A.物体吸收热量,其温度一定升高
B.热量只能从高温物体向低温物体传递
C.遵守热力学第一定律的过程一定能实现
D.做功和热传递是改变物体内能的两种方式
2008年上海 物理9.已知理想气体的内能与温度成正比。如图所示的实线为汽缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线,则在整个过程中汽缸内气体的内能
(A)先增大后减小 (B)先减小后增大
(C)单调变化 (D)保持不变
2008年上海 物理13.如图所示,两端开口的弯管,左管插入水银槽中,右管有一段高为h的水银柱,中间封有一段空气,则
(A)弯管左管内外水银面的高度差为h
(B)若把弯管向上移动少许,则管内气体体积增大
(C)若把弯管向下移动少许,则右管内的水银柱沿管壁上升
(D)若环境温度升高,则右管内的水银柱沿管壁上升
2008年上海 物理1B.体积为V的油滴,落在平静的水面上,扩展成面积为S的单分子油膜,则该油滴的分子直径约为_____。已知阿伏伽德罗常数为NA,油的摩尔质量为M,则一个油分子的质量为______。
1B.,
2008年(江苏省 物 理)A.(选修模块3-3)(12分)
(1)空气压缩机在一次压缩过程中,活塞对气缸中的气体做功为2.0×105J,同时气体的内能增加了1.5×l05J.试问:此压缩过程中,气体 (填“吸收”或“放出”)的热量等于 J.
(2)若一定质量的理想气体分别按下图所示的三种不同过程变化,其中表示等压变化的是
(填“A”、“B”或“C”),该过程中气体的内能 (填“增加”、“减少”或“不变”).
(3)设想将1g水均匀分布在地球表面上,估算1cm2的表面上有多少个水分子?(已知1mol 水的质量为18g,地球的表面积约为5×1014m2,结果保留一位有效数字)
解析:
2008年高考试题--理综(宁夏卷(2)(9分)一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的气缸内,活塞相对于底部的高度为h,可沿气缸无摩擦地滑动。取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。沙子倒完时,活塞下降了h/4。再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。外界天气的压强和温度始终保持不变,求此次沙子倒完时活塞距气缸底部的高度。
解析:(2)设大气和活塞对气体的总压强为p0,加一小盒沙子对气体产生的压强为p,由玻马定律得

由①式得

再加一小盒沙子后,气体的压强变为p0+2p。设第二次加沙子后,活塞的高度为h′
′ ③
联立②③式解得
h′= ④
2008年 (山东卷理科综合)36(B分)【物理一物理3—3】
喷雾器内有lOL水,上部封闭有latm的空气2L。关闭喷雾阀门,用打气筒向喷雾器内再充入1 atm的空气3L(设外界环境温度一定,空气可看作理想气体)。
(1)当水面上方气体温度与外界温度相等时.求气体压强,并从微观上解释气体压强变化的原因。
(2)打开喷雾阀门,喷雾过程中封闭气体可以看成等温膨胀,此过程气体是吸热还是放热?简要说明理由。
解析: (1)设气体初态压强为P1,体积为V1;末态压强为P2:,体积为V2.由玻意耳定律 P1V1=P2V2 ①
代人数据得 P2=2.5 atm ②
微观解释:温度不变,分子平均动能不变,单位体积内分子数增加,所以压强增加。
(2)吸热。气体对外做功而内能不变根据热力学第一定律可知气体吸热。
2008年上海 物理20A.(10分)汽车行驶时轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故,太低又会造成耗油上升。已知某型号轮胎能在-40℃~90℃正常工作,为使轮胎在此温度范围内工作时的最高胎压不超过3.5atm,最低胎压不低于1.6atm,那么在t=20℃时给该轮胎充气,充气后的胎压在什么范围内比较合适?(设轮胎容积不变)
20 A.(10分)
解析:由于轮胎容积不变,轮胎内气体做等容变化。
设在T0=293K充气后的最小胎压为Pmin,最大胎压为Pmax。依题意,当T1=233K时胎压为P1=1.6atm。根据查理定律
,即
解得:Pmin=2.01atm
当T2=363K是胎压为P2=3.5atm。根据查理定律
,即
解得:Pmax=2.83atm
三. 电磁场部分
电 场
2008年 (山东卷理科综合)21.如图所示,在y轴上关于0点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q,在x轴上C点有点电荷-Q且CO=OD,∠ADO=600。下列判断正确的是
A. O点电场强度为零
B. D点电场强度为零
C.若将点电荷+q从O移向C,电势能增大
D.若将点电荷-q从O移向C,电势能增大
2008年上海 物理14.如图所示,在光滑绝缘水平面上,两个带等量正电的点电荷M、N,分别固定在A、B两点,O为AB连线的中点,CD为AB的垂直平分线。在CO之间的F点由静止释放一个带负电的小球P(设不改变原来的电场分布),在以后的一段时间内,P在CD连线上做往复运动。若
(A)小球P的带电量缓慢减小,则它往复运动过程中振幅不断减小
(B)小球P的带电量缓慢减小,则它往复运动过程中每次经过O点时的速率不断减小
(C)点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大,则小球P往复运动过程中周期不断减小
(D)点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大,则小球P往复运动过程中振幅不断减小
2008年上海 物理2A.如图所示,把电量为-5×10-9C的电荷,从电场中的A点移到B点,其电势能___(选填“增大”、“减小”或“不变”);若A点的电势UA=15V,B点的电势UB=10V,则此过程中电场力做的功为____J。
2A.增大,-2.5×10-8
2008年 (广东卷物 理)8.图4中的实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹。粒子先经过M点,再经过N点。可以判定
A.M点的电势大于N点的电势
B.M点的电势小于N点的电势
C.粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力
D.粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力
2008年(江苏省 物 理)6.如图所示,实线为电场线,虚线为等势线,且AB=BC,电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC,电势分别为、、,AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC,则下列关系中正确的有
A. >>    B. EC>EB>EA
C.  UAB<UBC         D.  UAB=UBC
2008年全国Ⅱ卷理科综合19.一平行板电容器的两个极板水平放置,两极板间有一带电量不变的小油滴,油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比。若两极板间电压为零,经一段时间后,油滴以速率v匀速下降:若两极板间的电压为U,经一段时间后,油滴以速率v匀速上升。若两极板间电压为-U,油滴做匀速运动时速度的大小、方向将是
A.2v、向下   B.2v、向上    C.3v、向下     D.3v、向上
2008年高考试题--理综(宁夏卷21.如图所示,C为中间插有电介质的电容器,a和b为其两极板;a板接地;P和Q为两竖直放置的平行金属板,在两板间用绝缘线悬挂一带电小球;P板与b板用导线相连,Q板接地。开始时悬线静止在竖直方向,在b板带电后,悬线偏转了角度a。在以下方法中,能使悬线的偏角a变大的是
A.缩小a、b间的距离
B.加大a、b间的距离
C.取出a、b两极板间的电介质
D.换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质
2008年(天津卷理科综合)18.带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用,能分别完成以下两种运动:①在电场线上运动,②在等势面上做匀速圆周运动。该电场可能由 A.一个带正电的点电荷形成 B.一个带负电的点电荷形成 C.两个分立的带等量负电的点电荷形成 D.一带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成
2008年上海 物理23.(12分)如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在Oxy平面的ABCD区域内,存在两个场强大小均为E的匀强电场I和II,两电场的边界均是边长为L的正方形(不计电子所受重力)。
(1)在该区域AB边的中点处由静止释放电子,求电子离开ABCD区域的位置。
(2)在电场I区域内适当位置由静止释放电子,电子恰能从ABCD区域左下角D处离开,求所有释放点的位置。
(3)若将左侧电场II整体水平向右移动L/n(n≥1),仍使电子从ABCD区域左下角D处离开(D不随电场移动),求在电场I区域内由静止释放电子的所有位置。
23.(12分)
解析:(1)设电子的质量为m,电量为e,电子在电场I中做匀加速直线运动,出区域I时的为v0,此后电场II做类平抛运动,假设电子从CD边射出,出射点纵坐标为y,有
解得 y=,所以原假设成立,即电子离开ABCD区域的位置坐标为(-2L,)
(2)设释放点在电场区域I中,其坐标为(x,y),在电场I中电子被加速到v1,然后进入电场II做类平抛运动,并从D点离开,有


解得 xy=,即在电场I区域内满足议程的点即为所求位置。
(3)设电子从(x,y)点释放,在电场I中加速到v2,进入电场II后做类平抛运动,在高度为y′处离开电场II时的情景与(2)中类似,然后电子做匀速直线运动,经过D点,则有


解得 ,即在电场I区域内满足议程的点即为所求位置
2008年 (广东卷物 理)19.(16分)如图16(a)所示,在光滑绝缘水平面的AB区域内存在水平向左的电场,电场强度E随时间的变化如图16(b)所示。不带电的绝缘小球P2静止在O点。t=0时,带正电的小球P1以速度v0从A点进入AB区域。随后与P2发生正碰后反弹,反弹速度是碰前的倍。P1的质量为m1,带电量为q,P2的质量为m2=5m1,A、O间距为L0,O、B间距为.已知,.
(1)求碰撞后小球P1向左运动的最大距离及所需时间。
(2)讨论两球能否在OB区间内再次发生碰撞。
解析:19. (1)P1经t1时间与P2碰撞,则
P1、P2碰撞,设碰后P2速度为v2,由动量守恒:
解得(水平向左) (水平向右)
碰撞后小球P1向左运动的最大距离: 又:
解得:
所需时间:
(2)设P1、P2碰撞后又经时间在OB区间内再次发生碰撞,且P1受电场力不变,由运动学公式,以水平向右为正: 则:
解得: (故P1受电场力不变)
对P2分析:
所以假设成立,两球能在OB区间内再次发生碰撞。
直流电流
2008年(江苏省 物 理)2.207年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家,以表彰他们发现“巨磁电阻效应”.基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术,被认为是纳米技术的第一次真正应用.在下列有关其它电阻应用的说法中。错误的是
A.热敏电阻可应用于温度测控装置中 B.光敏电阻是一种光电传感器
C.电阻丝可应用于电热设备中 D.电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用。
2008年高考试题--理综(宁夏卷15.一个T型电路如图所示,电路中的电, .另有一测试电源,电动势
为100V,内阻忽略不计。则
A.当cd端短路时,ab之间的等效电阻是40
B. 当ab端短路时,cd之间的等效电阻是40
C. 当ab两端接通测试电源时, cd两端的电压为80 V
D. 当cd两端接通测试电源时, ab两端的电压为80 V
2008年 (广东卷物 理)7.电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图3所示的电路。当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时,下列说法正确的是
A.电压表和电流表读数都增大
B.电压表和电流表读数都减小
C.电压表读数增大,电流表读数减小
D.电压表读数减小,电流表读数增大
2008年(江苏省 物 理)4.在如图所示的逻辑电路中,当A端输入电信号”1”、B端输入电信号”0”时,则在C和D端输出的电信号分别为
A.1和0
B.0和1
C.1和l
D.0和0
2008年上海 物理3B.某集装箱吊车的交流电动机输入电压为380V,则该交流电电压的最大值为____V。当吊车以0.1m/s的速度匀速吊起总质量为5.7×103kg的集装箱时,测得电动机的电流为20A,电动机的工作效率为______。(g取10m/s2)
3B.380,75%
2008年理科综合(北京卷)23.(18分)风能将成为21世纪大规模开发的一种可再生清洁能源。风力发电机是将风能(气流的功能)转化为电能的装置,其主要部件包括风轮机、齿轮箱,发电机等。如图所示。
(1)利用总电阻的线路向外输送风力发电机产生的电能。输送功率,输电电压,求异线上损失的功率与输送功率的比值;
(2)风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积。设空气密度为p,气流速度为v,风轮机叶片长度为r。求单位时间内流向风轮机的最大风能Pm;
在风速和叶片数确定的情况下,要提高风轮机单位时间接受的风能,简述可采取的措施。
(3)已知风力发电机的输出电功率P与Pm成正比。某风力发电机的风速v19m/s时能够输出电功率P1=540kW。我国某地区风速不低于v2=6m/s的时间每年约为5000小时,试估算这台风力发电机在该地区的最小年发电量是多少千瓦时。
解析:23.(18分)
导线上损失的功率为P=I2R=(
损失的功率与输送功率的比值
(2)风垂直流向风轮机时,提供的风能功率最大.
单位时间内垂直流向叶片旋转面积的气体质量为pvS,S=r2
风能的最大功率可表示为
P风=
采取措施合理,如增加风轮机叶片长度,安装调向装置保持风轮机正面迎风等。
按题意,风力发电机的输出功率为P2=kW=160 kW
最小年发电量约为W=P2t=160×5000 kW·h=8×105kW·h
磁 场
2008年理科综合(北京卷)19.在如图所示的空间中,存在场强为E的匀强电场,同时存在沿x轴负方向,磁感应强度为B的匀强磁场。一质子(电荷量为e)在该空间恰沿y轴正方向以速度v匀速运动。据此可以判断出
质子所受电场力大小等于eE,运动中电势能减小;沿z轴正方向电势升高
质子所受电场力大小等于eE,运动中电势能增大;沿z轴正方向电势降低
质子所受电场力大小等于evB,运动中电势能不变;沿z轴正方向电势升高
D. 质子所受电场力大小等于evB,运动中电势能不变;沿z轴正方向电势降低
2008年高考试题--理综(宁夏卷)14.在等边三角形的三个顶点a、b、c处,各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有大小相等的恒定电流,方向如图。过c点的导线所受安培力的方向
A.与ab边平行,竖直向上
B.与ab边平行,竖直向下
C.与ab 边垂直,指向左边
D.与ab边垂直,指向右边

2008年上海 物理10.如图所示,平行于y轴的导体棒以速度v向右匀速直线运动,经过半径为R、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域,导体棒中的感应电动势ε与导体棒位置x关系的图像是 A
2008年高考试题--理综(宁夏卷24.(17分)
如图所示,在xOy平面的第一象限有一匀强电场,电场的方向平行于y轴向下;在x轴和第四象限的射线OC之间有一匀强磁场,磁感应强度的大小为B,方向垂直于纸面向外。有一质量为m,带有电荷量+q的质点由电场左侧平行于x轴射入电场。质点到达x轴上A点时,速度方向与x轴的夹角,A点与原点O的距离为d。接着,质点进入磁场,并垂直于OC飞离磁场。不计重力影响。若OC与x轴的夹角为,求
(1)粒子在磁场中运动速度的大小:
(2)匀强电场的场强大小。
解析:24.(17分)
(1)质点在磁场中的轨迹为一圆弧。由于质点飞离磁场时,速度垂直于OC,故圆弧的圆心在OC上。依题意,质点轨迹与x轴的交点为A,过A点作与A点的速度方向垂直的直线,与OC交于O'。由几何关系知,AO'垂直于OC',O'是圆弧的圆心。设圆弧的半径为R,则有
R=dsin? ①
由洛化兹力公式和牛顿第二定律得

将①式代入②式,得

(2)质点在电场中的运动为类平抛运动。设质点射入电场的速度为v0,在电场中的加速度为a,运动时间为t,则有
v0=vcos? ④
vsin?=at ⑤
d=v0t ⑥
联立④⑤⑥得

设电场强度的大小为E,由牛顿第二定律得
qE=ma ⑧
联立③⑦⑧得

2008年 (全国I理科综合)25.(22分)如图所示,在坐标系xoy中,过原点的直线OC与x轴正向的夹角φ120°,在OC右侧有一匀强电场:在第二、三象限内有一心强磁场,其上边界与电场边界重叠、右边界为y轴、左边界为图中平行于y轴的虚线,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直抵面向里。一带正电荷q、质量为m的粒子以某一速度自磁场左边界上的A点射入磁场区域,并从O点射出,粒子射出磁场的速度方向与x轴的夹角θ=30°,大小为v,粒子在磁场中的运动轨迹为纸面内的一段圆弧,且弧的半径为磁场左右边界间距的两倍。粒子进入电场后,在电场力的作用下又由O点返回磁场区域,经过一段时间后再次离开磁场。已知粒子从A点射入到第二次离开磁场所用的时间恰好等于粒子在磁场中做圆周运动的周期。忽略重力的影响。求
(1)粒子经过A点时速度的方向和A点到x轴的距离;
(2)匀强电场的大小和方向;
(3)粒子从第二次离开磁场到再次进入电场时所用的时间。
解析:25、(22分)
(1)设磁场左边界与x轴相交于D点,与CO相交于O′点,则几何关系可知,直线OO′与粒子过O点的速度v垂直。在直角三角形OO′D中∠OO′D=30o。设磁场左右边界间距为d,则OO=2d。依题意可知,粒子第一次进入磁场的运动轨迹的圆心即为O点,圆孤轨迹所对的圆心角为30o,且O′A为圆弧的半径R。
由此可知,粒子自A点射入磁场的速度与左边界垂直。
A点到x轴的距离
…………①
由洛仑兹力公式、牛顿第二定律及圆周运动的规律,得
……………………②
联立①②式得
……………③
(2)设粒子在磁场中做圆周运动的周期为T,第一次在磁场中飞行的时间为t1,有
…………………………④
………………………⑤
依题意,匀强电场的方向与x轴正向夹角应为150o。由几何关系可知,粒子再次从O点进入磁场的速度方向与磁场右边夹角为60o。设粒子第二次在磁场中飞行的圆弧的圆为,必定在直线OC上。设粒子射出磁场时与磁场右边界交于P点,则∠OP=120o。设粒子第二次进入磁场在磁场中运动的时间为t2,有
………………………………⑥
设带电粒子在电场中运动的时间为t3,依题意得
……………………⑦
由匀变速运动的规律和牛顿定律可知
…………………………⑧
………………………………⑨
联立④⑤⑥⑦⑧⑨可得
…………………………⑩
(3)粒子自P点射出后将沿直线运动。设其由P′点再次进入电场,则几何关系知
……………………
三角形OPP′为等腰三角形。设粒子在P、P′两点间运动的时间为t4,有
……………………………
又由几何关系知……………
联立②式得

2008年(天津卷理科综合)23.(16分)在平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场,经x轴上的N点与x轴正方向成θ=60°角射入磁场,最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场,如图所示。不计粒子重力,求 (1)M、N两点间的电势差UMN ; (2)粒子在磁场中运动的轨道半径r; (3)粒子从M点运动到P点的总时间t。
解析:23.(16分)
(1)设粒子过N点时速度v,有
         =cosθ             ①
v=2v0 ②
粒子从M点运动到N点的过程,有
qUMN=mv2-mv        ③
UMN=             ④
(2)粒子在磁场中以O/为圆做匀速圆周运动,半径为O/N,有
        qvB= ⑤
r=               ⑥
(3)由几何关系得
ON=rsinθ ⑦
粒子在电场中运动的时间t1,有
ON=v0t1 ⑧
t1=              ⑨
粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期
T=              ⑩
    设粒子在磁场中运动的时间t2,有
         t2=
         t2=              
t=t1+t2
                 t=           
2008年 (山东卷理科综合)25.(I 8分)两块足够大的平行金属极板水平放置,极板间加有空间分布均匀、大小随时间周期 性变化的电场和磁场,变化规律分别如图1、图2所示(规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向)。在t=0。时刻由负极板释放一个初速度为零的带负电的粒子(不计重力)。若电场强度E0、磁感应强度B0、粒子的比荷均已知,且,两板间距h=。
(1)求粒子在0~to时间内的位移大小与极板间距h的比值。
(2)求粒子在极板间做圆周运动的最大半径(用h表示)。
(3)若板间电场强度E随时间的变化仍如图l所示,磁场的变化改为如图3所示,试画出粒子在板间运动的轨迹图(不必写计算过程)。
解析:
解法一:(1)设粒子在o~to时间内运动的位移大小为s1
① ② 又已知
联立①②式解得 ③
(2)粒子在to~2to时间内只受洛伦兹力作用.且速度与磁场方向垂直,所以粒子做匀速圆周运动。设运动速度大小为v1,,轨道半径为R1,周期为T,则
④ ⑤
联立④⑤式得 ⑥ 又 ⑦ R r。鬻 ⑦
即粒子在t。~2to时间内恰好完成一个周期的圆周运动。在2t。~3to时间内,粒子做初速度为v1的匀加速直线运动,设位移大小为s2

解得 ⑨
由于s1+s2 小为v2,半径为R2
v2=v1+at0 ⑩


由于s1+s2十R2(3)粒子在板间运动的轨迹如图2所示。
解法二:由题意可知,电磁场的周期为2t0,前半周期粒子受电场作用做匀加速直线运动.加速度大小为 方向向上
后半周期粒子受磁场作用做匀速圆周运动,周期为T
粒子恰好完成一次匀速圆周运动。至第n个周期末,粒子位移大小为sn

由以上各式得
粒子速度大小为
粒子做圆周运动的半径为
解得
显然 s2+R2(1)粒子在0~t0时间内的位移大小与极板间距h的比值
(2)粒子在极板闻做圆周运动的最大半径
(3)粒子在板间运动的轨迹图见解法一中的图2。
2008年(四川卷理科综合)24.(19分) 如图,一半径为R的光滑绝缘半球面开口向下,固定在水平面上。整个空间存在匀强磁场,磁感应强度方向竖直向下。一电荷量为q(q>0)、质量为m的小球P在球面上做水平的匀速圆周运动,圆心为O’。球心O到该圆周上任一点的连线与竖直方向的夹角为θ(0<θ<。为了使小球能够在该圆周上运动,求磁感应强度大小的最小值及小球P相应的速率。重力加速度为g。
解析:24.(l9分)
据题意,小球P在球面上做水平的匀速圆周运动,该圆周的圆心为O’。P受到向下的重力mg、球面对它沿OP方向的支持力N和磁场的洛仑兹力
f=qvB ①
式中v为小球运动的速率。洛仑兹力f的方向指向O’。根据牛顿第二定律


由①②③式得

由于v是实数,必须满足
≥0 ⑤
由此得
B≥ ⑥
可见,为了使小球能够在该圆周上运动,磁感应强度大小的最小值为

此时,带电小球做匀速圆周运动的速率为

由⑦⑧式得

2008年(江苏省 物 理)14.(16分)在场强为B的水平匀强磁场中,一质量为m、带正电q的小球在O静止释放,小球的运动曲线如图所示.已知此曲线在最低点的曲率半径为该点到z轴距离的2倍,重力加速度为g.求:
(1)小球运动到任意位置P(x,y)的速率.
(2)小球在运动过程中第一次下降的最大距离ym.
(3)当在上述磁场中加一竖直向上场强为E()的匀强电场时,小球从O静止释放后获得的最大速率.
解析:14.(1)洛仑兹力不做功,由动能定理得,
mgy=mv2 ……①
得 v= ……②
(2)设在最大距离ym处的速率为vm,根据圆周运动有,
qvmB-mg=m ……③
且由②知 ……④
由③④及R=2ym
得 ……⑤
(3)小球运动如图所示,
由动能定理 (qE-mg)|ym|= ……⑥ 
由圆周运动 qvmB+mg-qE=m ……⑦
且由⑥⑦及R=2|ym|解得
vm=
电磁感应 法拉第定律
2008年高考试题--理综(宁夏卷16.如图所示,同一平面内的三条平行导线串有两个最阻R和r,导体棒PQ与三条导线接触良好;匀强磁场的方向垂直纸面向里。导体棒的电阻可忽略。当导体棒向左滑动时,下列说法正确的是
A.流过R的电流为由d到c,流过r的电流为由b到a
B.流过R的电流为由c到d,流过r的电流为由b到a
C.流过R的电流为由d到c,流过r的电流为由a到b
D.流过R的电流为由c到d,流过r的电流为由a到b
2008年 (全国I理科综合)20.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低面向里,磁感应强度B随时间变化的规律如图所示.若规定顺时针方向为感应电流I的正方向,下列各图中正确的是D
2008年全国Ⅱ卷理科综合21.如图,一个边长为l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场;一个边长也为l的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直;虚线框对角线ab与导线框的一条边垂直,ba 的延长线平分导线框。在t=0时,使导线框从图示位置开始以恒定速度沿ab方向移动,直到整个导线框离开磁场区域。以i表示导线框中感应电流的强度,取逆时针方向为正。下列表示i—t关系的图示中,可能正确的是 C
2008年 (山东卷理科综合)22.两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好.导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,如图所示。除电阻R外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则
A. 释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g
B.金属棒向下运动时,流过电阻R的电流方向为a→b
C.金属棒的速度为v时,所受的安培力大小为F=
D.电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少
2008年上海 物理24.(14分)如图所示,竖直平面内有一半径为r、内阻为R1、粗细均匀的光滑半圆形金属球,在M、N处与相距为2r、电阻不计的平行光滑金属轨道ME、NF相接,EF之间接有电阻R2,已知R1=12R,R2=4R。在MN上方及CD下方有水平方向的匀强磁场I和II,磁感应强度大小均为B。现有质量为m、电阻不计的导体棒ab,从半圆环的最高点A处由静止下落,在下落过程中导体棒始终保持水平,与半圆形金属环及轨道接触良好,高平行轨道中够长。已知导体棒ab下落r/2时的速度大小为v1,下落到MN处的速度大小为v2。
(1)求导体棒ab从A下落r/2时的加速度大小。
(2)若导体棒ab进入磁场II后棒中电流大小始终不变,求磁场I和II之间的距离h和R2上的电功率P2。
(3)若将磁场II的CD边界略微下移,导体棒ab刚进入磁场II时速度大小为v3,要使其在外力F作用下做匀加速直线运动,加速度大小为a,求所加外力F随时间变化的关系式。
24.(14分)
解析:(1)以导体棒为研究对象,棒在磁场I中切割磁感线,棒中产生产生感应电动势,导体棒ab从A下落r/2时,导体棒在策略与安培力作用下做加速运动,由牛顿第二定律,得
mg-BIL=ma,式中l=r
式中  =4R
由以上各式可得到
(2)当导体棒ab通过磁场II时,若安培力恰好等于重力,棒中电流大小始终不变,即
式中  
解得
导体棒从MN到CD做加速度为g的匀加速直线运动,有
得  
此时导体棒重力的功率为
根据能量守恒定律,此时导体棒重力的功率全部转化为电路中的电功率,即

所以,=
(3)设导体棒ab进入磁场II后经过时间t的速度大小为,此时安培力大小为
由于导体棒ab做匀加速直线运动,有
根据牛顿第二定律,有
F+mg-F′=ma
即  
由以上各式解得
2008年全国Ⅱ卷理科综合24.(19 分)如图,一直导体棒质量为m、长为l、电阻为r,其两端放在位于水平面内间距也为l的光滑平行导轨上,并与之密接:棒左侧两导轨之间连接一可控制的负载电阻(图中未画出);导轨置于匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于导轨所在平面。开始时,给导体棒一个平行于导轨的初速度v0在棒的运动速度由v0减小至v1的过程中,通过控制负载电阻的阻值使棒中的电流强度I保持恒定。导体棒一直在磁场中运动。若不计导轨电阻,求此过程中导体棒上感应电动势的平均值和负载电阻上消耗的平均功率。
解析:24.(19分)
导体棒所受的安培力为
      F=IlB                           ①
该力大小不变,棒做匀减速运动,因此在棒的速度v0从减小v1的过程中,平均速度为

当棒的速度为v时,感应电动势的大小为
      E=lvB ③
棒中的平均感应电动势为
                                ④
由②④式得
      l(v0+v1)B ⑤
导体棒中消耗的热功率为
      P1=I2r ⑥
负载电阻上消耗的平均功率为
      -P1                        ⑦
由⑤⑥⑦式得
      l(v0+v1)BI-I2r ⑧
评分参考:①式3分(未写出①式,但能正确论述导体棒做匀减速运动的也给这3分),②③式各3分,④⑤式各2分,⑥⑦⑧式各2分。
2008年理科综合(北京卷)22.(16分)均匀导线制成的单位正方形闭合线框abcd,每边长为L,总电阻为R,总质量为m。将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处,如图所示。线框由静止自由下落,线框平面保持在竖直平面内,且cd边始终与水平的磁场边界平行。当cd边刚进入磁场时,
(1)求线框中产生的感应电动势大小;
(2)求cd两点间的电势差大小;
(3)若此时线框加速度恰好为零,求线框下落的高度h所应满足的条件。
解析:22.(16分)
(1)cd边刚进入磁场时,线框速度v=
(2)此时线框中电流 I=
cd两点间的电势差U=I()=
(3)安培力 F=BIL=
根据牛顿第二定律mg-F=ma,由a=0
解得下落高度满足 h=
2008年(天津卷理科综合)25.(22分)磁悬浮列车是一种高速低耗的新型交通工具.它的驱动系统简化为如下模型.固定在列车下端的动力绕组可视为一个矩形纯电阻金属框,电阻为R,金属框置于xOy平面内, 长边MN为l平行于y轴,宽为d的NP边平行于x轴,如图l所示。列车轨道沿Ox方向,轨道区域内存在垂直于金属框平面的磁场,磁感应强度B沿O x方向按正弦规律分布,其空
间周期为λ ,最大值为B0,如图2所示,金属框同一长边上各处的磁感应强度相同,整个磁场以速度v0沿Ox方向匀速平移。设在短暂时间内,MN、PQ边所在位置的磁感应强度随时问的变化可以忽略,并忽略一切阻力。列车在驱动系统作用下沿Ox方向加速行驶,某时刻速度为v(<v0)。
(1)叙述列车运行中获得驱动力的原理; (2)列车获得最大驱动力,写出MN、PQ边应处于磁场中的什么位置及λ与d之间应满足
的关系式; (3)计算在满足第(2)问的条件下列车速度为v时驱动力的大小。
解析:25.(22分) (l)由于列车速度与磁场平移速度不同,导致穿过金属框的磁通量发生变化,由于电磁感   
应,金属框中会产生感应电流,该电流受到的安培力即为驱动力。
(2)为使列车得最大驱动力,MN、PQ应位于磁场中磁感应强度同为最大值且反向的地方,这会使得金属框所围面积的磁通量变化率最大,导致框中电流最强,也会使得金属框长边中电流受到的安培力最大。因此,d应为的奇数倍,即
        d=(2k+1)或λ= (k∈N)           ①
(3)由于满足第(2)问条件,则MN、PQ边所在处的磁感就强度大小均为B0且方向总相反,经短暂时间Δt,磁场沿Ox方向平移,同时,金属框沿Ox方向移动的距离为vΔt。
   因为v0>v,所以在Δt时间内MN边扫过的磁场面积
        S=(v0-v)lΔt
   在此Δt时间内,MN边左侧穿过S的磁通移进金属框而引起框内磁通量变化
        =B0l(v0-v)Δt                 ②
   同理,该Δt时间内,PQ边左侧移出金属框的磁场引起框内磁通量变化
        =B0l(v0-v)Δt                 ③
   故在内金属框所围面积的磁通时变化
        =+                ④
   根据法拉第电磁感应定律,金属框中感应电动势大小
        E=                       ⑤
  
   根据闭合电路欧姆定律有
        I=                        ⑥
根据安培力公式,MN边所受的安培力
     FMN=B0Il
PQ边所受的安培力
     FPQ=B0Il
根据左手定则,MN、PQ边所受的安培力方向,此时列车驱动力的大小
     F=FMN+FPQ=2 B0Il                 ⑦
联立解得
     F=                  ⑧
2008年 (广东卷物 理)18.(17分)如图15(a)所示,水平放置的两根平行金属导轨,间距L=0.3m. 导轨左端连接R=0.6Ω的电阻。区域abcd内存在垂直与导轨平面的B=0.6T的匀强磁场,磁场区域宽D=0.2m. 细金属棒A1和A2用长为2D=0.4m的轻质绝缘杆连接,放置在导轨平面上,并与导轨垂直。每根金属棒在导轨间的电阻均为r=0.3Ω,导轨电阻不计。使金属棒以恒定的速度v=1.0m/s沿导轨向右穿越磁场。计算从金属棒A1进入磁场(t=0)到A2离开磁场的时间内,不同时间段通过电阻R的电流强度,并在图15(b)中画出。
解析:18.
0-t1(0-0.2s)
A1产生的感应电动势:
电阻R与A2并联阻值:
所以电阻R两端电压
通过电阻R的电流:
t1-t2(0.2-0.4s)
E=0, I2=0
t2-t3(0.4-0.6s) 同理:I3=0.12A
2008年(江苏省 物 理)15.(16分)如图所示,间距为L的两条足够长的平行金属导轨与水平面的夹角为θ,导轨光滑且电阻忽略不计.场强为B的条形匀强磁场方向与导轨平面垂直,磁场区域的宽度为d1,间距为d2.两根质量均为m、有效电阻均为R的导体棒a和b放在导轨上,并与导轨垂直. (设重力加速度为g)
(1)若a进入第2个磁场区域时,b以与a同样的速度进入第1个磁场区域,求b穿过第1个磁场区域过程中增加的动能△Ek.
(2)若a进入第2个磁场区域时,b恰好离开第1个磁场区域;此后a离开第2个磁场区域时,b 又恰好进入第2个磁场区域.且a.b在任意一个磁场区域或无磁场区域的运动时间均相.求b穿过第2个磁场区域过程中,两导体棒产生的总焦耳热Q.
(3)对于第(2)问所述的运动情况,求a穿出第k个磁场区域时的速率
解析:15.(1)a和b不受安培力作用,由机械能守恒知,
……①
(2)设导体棒刚进入无磁场区域时的速度为v1,刚离开无磁场区域时的速度为v2,由能量守恒知,
在磁场区域中, ……②
在无磁场区域中, ……③
解得 Q=mg(d1+d2)sin ……④
(3)在无磁场区域
根据匀变速直线运动规律v2-v1=gtsin ……⑤
且平均速度 ……⑥
有磁场区域
棒a受到合力F=mgsin-Bil ……⑦
感应电动势=Blv ……⑧
感应电流I= ……⑨
解得 F=mgsin-v ……⑩
根据牛顿第二定律,在t到t+时间内
……(11)
则有 ……(12)
解得 v1= v2=gtsin-d1 ……(13)
联列⑤⑥(13)式,解得
由题意知,
交流电路 变压器
2008年理科综合(北京卷)18.一理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=11:5。原线圈与正弦交变电源连接,输入电压u如图所示。副线圈仅接入一个10 的电阻。则
流过电阻的电流是20 A
与电阻并联的电压表的示数是100V
经过1分钟电阻发出的热量是6×103 J
变压器的输入功率是1×103 W
2008年高考试题--理综(宁夏卷19.如图a所示,一矩形线圈abcd放置在匀 强磁场 中,并绕过ab、cd中点的轴OO′以角速度逆时针匀速转动。若以线圈平面与磁场夹角时(如图b)为计时起点,并规定当电流自a流向b时电流方向为正。则下列四幅图中正确的是D
2008年 (山东卷理科综合)20.图1、图2分别表示两种电压的波形,其中图1所示电压按正弦规律变化。下列说法正确的是
A.图l表示交流电,图2表示直流电
B.两种电压的有效值相等
C.图1所示电压的瞬时值表达式为u=311 sinl00πtV
D.图1所示电压经匝数比为10:l的变压器变压后,频率变为原来的
2008年 (广东卷物 理)5.小型交流发电机中,矩形金属线圈在匀强磁场中匀速运动,产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系,如图2所示。此线圈与一个R=10Ω的电阻构成闭合电路。不计电路的其他电阻,下列说法正确的是
A.交变电流的周期为0.125s
B.交变电流的频率为8Hz
C.交变电流的有效值为A
D.交变电流的最大值为4A
2008年(江苏省 物 理)8.如图所示的电路中,三个相同的灯泡a、b、c和电感L1、L2与直流电源连接,电感的电阻忽略不计.电键K从闭合状态突然断开时,下列判断正确的有
A.a先变亮,然后逐渐变暗
B.b先变亮,然后逐渐变暗
C.c先变亮,然后逐渐变暗
D.b、c都逐渐变暗
2008年(天津卷理科综合)17.一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压,其最大值保持不变,副线圈接有可调电阻R。设原线圈的电流为I1,输入功率为P1,副线圈的电流为I2,输出功率为P2,当R增大时 A. I1减小,P1增大           B. I1减小,P1减小 C.增大,P2减小            D. I2增大,P2增大
2008年(四川卷理科综合)16.如图,一理想变压器原线圈接入一交流电源,副线圈电路中R1、R2、R3和R4均为固定电阻,开关S是闭合的。 和 为理想电压表,读数分别为U1和U2; 、 和 为理想电流表,读数分别为I1、I2和I3。现断开S,U1数值不变,下列推断中正确的是
A.U2变小、I3变小 B.U2不变、I3变大
C.I1变小、I2变小 D.I1变大、I2变大
2008年上海 物理20B.(10分)某小型实验水电站输出功率是20kW,输电线路总电阻是6Ω。
(1)若采用380V输电,求输电线路损耗的功率。
(2)若改用5000高压输电,用户端利用n1:n2=22:1的变压器降压,求用户得到的电压。
20B.(10分)
解:(1)输电线上的电流强度为I=A=52.63A
输电线路损耗的功率为
P损=I2R=52.632×6W≈16620W=16.62kW
(2)改用高压输电后,输电线上的电流强度变为I′=A=4A
用户端在变压器降压前获得的电压 U1=U-I′R=(5000-4×6)V=4976V
根据
用户得到的电压为U2==×4976V=226.18V
四. 光学部分
2008年 (全国I理科综合)21.一束由红、蓝两单色光组成的光线从一平板玻璃砖的上表面以入射角θ射入,穿过玻璃砖自下表射出.已知该玻璃对红光的折射率为1.5.设红光与蓝光穿过玻璃砖所用的时间分别为t1和t2,则在θ从0°逐渐增大至90°的过程中
A.t1始终大于t2 B.t1始终小于t2
C.t1先大于后小于t2 D.t1先小于后大于t2
2008年全国Ⅱ卷理科综合15.一束单色光斜射到厚平板玻璃的一个表面上,经两次折射后从玻璃板另一个表面射出,出射光线相对于入射光线侧移了一段距离。在下列情况下,出射光线侧移距离最大的是
A.红光以30°的入射角入射     B.红光以45°的入射角入射
C.紫光以30°的入射角入射     D.紫光以45°的入射角入射
2008年(四川卷理科综合)21.如图,一束单色光射入一玻璃球体,入射角为60°。己知光线在玻璃球内经一次反射后,再次折射回到空气中时与入射光线平行。此玻璃的折射率为
A. B.1.5 C. D.2
2008年(天津卷理科综合)16.下列有关光现象的说法正确的是 A.在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由紫光改为红光,则条纹间距一定变大
B.以相同入射角从水中射向空气,紫光能发生全反射,红光也一定能发生全反射
C.紫光照射某金属时有电子向外发射,红光照射该金属时也一
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