湖北省黄石市高三物理基础100题解答狂练word含答案
湖北省黄石市高三物理基础100题解答狂练word含答案
一、解答题
1．如图甲所示，倾角为足够长的倾斜导体轨道与光滑水平轨道平滑连接。轨道宽度，电阻忽略不计。在水平轨道平面内有水平向右的匀强磁场，倾斜轨道平面内有垂直于倾斜轨道向下的匀强磁场，大小都为B，现将质量、电阻的两个相同导体棒ab和cd，垂直于轨道分别置于水平轨道上和倾斜轨道的顶端，同时由静止释放。导体cd下滑过程中加速度a和速度v的关系如图乙所示。cd棒从开始运动到最大速度的过程中流过cd棒的电荷量（，，），则：，
（1）cd和倾斜轨道之间的动摩擦因数是多少；
（2）ab和水平轨道之间的最大压力是多少；
（3）cd棒从开始运动到速度最大的过程中ab棒上产生的焦耳热是多少．
2．如图所示，半径r=0.06m的半圆形无场区的圆心在坐标原点O处，半径R=0.1m，磁感应强度大小
B=0.075T的圆形有界磁场区的圆心坐标为（0，0.08m），平行金属板MN的极板长L=0.3m、间距
d=0.1m，极板间所加电压U=6.4x102V，其中N极板收集到的粒子全部中和吸收。一位于O处的粒子源向第一、二象限均匀地发射速度为v的带正电粒子，经圆形磁场偏转后，从第一象限出射的粒子速度方向
均沿x轴正方向，已知粒子在磁场中的运动半径R0=0.08m，若粒子重力不计、比荷=108C/kg、不计粒
子间的相互作用力及电场的边缘效应。sin53°=0.8，cos53°=0.6。
（1）求粒子的发射速度v的大小；
（2）若粒子在O点入射方向与x轴负方向夹角为37°，求它打出磁场时的坐标：
（3）N板收集到的粒子占所有发射粒子的比例η。
3．如图所示，传送带与地面倾角，从A到B长度为16m，传送带以的速度逆时针转动。在传送带上端A无初速地放一个质量为的黑色煤块，它与传送带之间的动摩擦因数为
煤块在传送带上经过会留下黑色划痕已知，，求：
煤块从A到B的时间。
煤块从A到B的过程中传送带上形成划痕的长度。
若传送带逆时针运转的速度可以调节，物体从A点到达B点的最短时间是多少？
4．如图所示，固定在水平面上长度为L的木板与竖直放置的半径为R的半圆形光滑轨道BC相切于B 点，在木板左端A处静止放置一个质量为m的小物块（可视为质点）。一个质量为m0＝0.2m的子弹以水平速度v0射向物块，击中物块后恰好能与物块一起运动到C点，最终落在木板上的D点（图中未画出）。已知重力加速度为g。求：
（1）子弹击中物块后物块的速度和此过程中系统损失的机械能；
（2）物块通过半圆形轨道最低点B时对轨道的压力以及物块与木板间的动摩擦因数；
（3）D点与B点的距离及物块落在木板上前的瞬时速度与水平方向间夹角的正切值（如图2）。
5．如图所示，在平面直角坐标系xOy中的第一象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于坐标平面向里的有界矩形匀强磁场区域图中未画出；在第二象限内存在沿x轴负方向的匀强电场。一粒子源固定在x轴上坐标为的A点。粒子源沿y轴正方向释放出速度大小为的电子，电子通过y轴上的C 点时速度方向与y轴正方向成角，电子经过磁场偏转后恰好垂直通过第一象限内与x轴正方向成
角的射线OM已知电子的质量为m，电荷量为e，不考虑粒子的重力和粒子之间的相互作用。求：
匀强电场的电场强度E的大小；
电子在电场和磁场中运动的总时间t
矩形磁场区域的最小面积。
6．如图，圆心为O、半径为R的圆形区域内有一匀强电场，场强大小为E、方向与圆所在的面平行。PQ 为圆的一条直径，与场强方向的夹角θ=60°。质量为m、电荷量为+q的粒子从P点以某一初速度沿垂直于场强的方向射入电场，不计粒子重力。
(1)若粒子到达Q点，求粒子在P点的初速度大小v0；
(2)若粒子在P点的初速度大小在0~ v0之间连续可调则粒子到达圆弧上哪个点电势能变化最大?求出电势能变化的最大值△E p。
7．如图所示，向一个空的铝制饮料罐(即易拉罐)中插入一根透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱(长度可以忽略)。如果不计大气压的变化，这就是一个简易的气温计。已知铝罐的容积是360 cm3，吸管内部粗细均匀，横截面积为0.2 cm2，吸管的有效长度为20 cm，当温度为25 ℃时，油柱离管口10 cm。
(i)估算这个气温计的测量范围；
(ii)证明吸管上标刻温度值时，刻度线一定均匀分布.
8．如图1所示，游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来。我们把这种情形抽象为如图2所示的模型：弧形轨道的下端与半径为R的竖直圆轨道相接，B、C分别为圆轨道的最低点和最高点。质量为m的小球（可视为质点）从弧形轨道上的A点由静止滚下，到达B点时的速度为v0=
，且恰好能通过c点。已知A、B间的高度差h=4R，重力加速度为g。求：
(1)小球运动到B点时，轨道对小球的支持力的大小；
(2)小球通过C点时的速率v C；
(3)小球从A点运动到C点的过程中，克服摩擦阻力做的功W。
9．回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用，有力地推动了现代科学技术的发展。回旋加速器的原理如图，D1和D2是两个中空的半径为R的半圆金属盒，它们接在电压一定、频率为f的交流电源上，取粒子在磁场中运动的周期与交流电的周期相同。位于D1圆心处的质子源A能不断产生质子（初速度可以忽略，重力不计），它们在两盒之间被电场加速，D1、D2置于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中。若输出时质子束的等效电流为I.（忽略质子在电场中的加速时间及质子的最大速度远远小于光速）
(1)写出质子在该回旋加速器中运动的周期及质子的比荷
(2)求质子束从回旋加速器输出时的平均功率为P.
(3)若使用此回旋加速器加速氘核，要想使氘核获得与质子相同的最大动能，请分析此时磁感应强度应该如何变化，并写出计算过程。
10．为了迎接2022年冬季奥运会，让更多的人感受运动的快乐，北京在许多游乐场增设了坡面场地.坡
而场地可以看作由一个斜坡平面和一个水平面衔接而成。如图所示.已知某坡面场地的斜面高为h.斜面
倾角为θ。某同学坐在保护垫上，从斜面顶端A由静止开始沿着斜而AC下滑.最终停在水平面上的D点.该同学与保护垫的总质量为m，保护垫与斜面、水平面间的滑动摩擦因数均为声。(人与垫可看作质点处理，忽略衔接处的速率变化及空气阻力)。求：
(1)保护垫与斜面间的滑动摩擦力大小?
(2)该同学滑到斜面底端时的速度大小?
(3)该同学从A到D运动过程中，摩擦产生的总热量为多少?
11．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0℃的水槽中，B的容积是A/4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50mm.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。
(i)求玻璃泡C中气体的压强(以mmHg为单位)
(ii)将右侧水槽的水从0℃加热到一定温度时，U形管内左右水银柱高度差又为40mm，求加热后右侧水
槽的水温。
12．如图所示，一条轨道固定在竖直平面内，粗糙的ab段水平，bcde段光滑，cde段是以O为圆心、R
为半径的一小段圆弧．可视为质点的物块A和B紧靠在一起，静止于b处，A的质量是B的3倍．两物
块在足够大的内力作用下突然分离，分别向左、右始终沿轨道运动．B到d点时速度沿水平方向，此时
轨道对B的支持力大小等于B所受重力的3/4，A与ab段的动摩擦因数为μ，重力加速度g，求：
（1）物块B在d点的速度大小；
（2）物块A、B在b点刚分离时，物块B的速度大小；
（3）物块A滑行的最大距离s．
13．如图所示，真空有一个下表面镀反射膜的平行玻璃砖，其折射率，一束单色光与界面成
角斜射到玻璃砖表面上，最后在玻璃砖的右侧竖直平面光屏上出现两个光点A和B，A和B相距
h=4.0cm。已知光在真空中的传播速度。
（1）画出光路图；
（2）求玻璃砖的厚度。
14．回旋加速器的工作原理如图甲所示，置于真空中的D形金属盒半径为R，两盒间有狭缝（间距
），匀强磁场与盒面垂直，被加速粒子的质量为，电荷量为，加在狭缝间的交变电压如图乙所示，电压值的大小为，周期为T，与粒子在磁场中的周期相同。一束该种粒子在时间内从A处均匀地飘入狭缝，其初速度视为零.粒子在电场中的加速次数与回旋半周的次数相同，假设能够出射的粒子每次经过狭缝均做加速运动；粒子重力不计，不考虑粒子在狭缝中的运动时间，不考虑粒子间的相互作用.求：
（1）匀强磁场的磁感应强度B；
（2）粒子从飘入狭缝至动能最大所需的总时间；
（3）实际中粒子的质量会随速度的增加而增大，加速后的质量与原来质量的关系：
，则①粒子质量增加后估计最多还能再加速多少次（需要简述理由）？②若粒子质
量最终增加，那么粒子最终速度为光速的多少倍（结果保留一位有效数字）？
15．如图甲所示，光滑曲面轨道固定在竖直平面内，下端出口处在水平方向上．一平板车静止在光滑水平地面上，右端紧靠曲面轨道，平板车上表面恰好与曲面轨道下端相平．一质量为m=0.1kg的小物块从曲面轨道上某点由静止释放，初始位置距曲面下端高度h=0.8m．物块经曲面轨道下滑后滑上平板车，最终没有脱离平板车．平板车开始运动后的速度图象如图乙所示，重力加速度g=10m/s2．
（1）根据图乙写出平板车在加速过程中速度v与时间t的关系式．
（2）求平板车的质量M．
（3）求物块与平板车间的动摩擦因数μ和在车上滑动过程中产生的内能Q．
16．如图所示,导热良好的气缸开口向上竖直固定在水平面上。缸内轻质光滑活塞封闭一段一定质量的理想气体。一根不可伸长的细绳绕过定滑轮,一端拴住活塞,另一端拴着质量为m的重物处于平衡状态。此时气体体积为V。用手托着重物,使其缓慢曼上升,直到细绳刚开始松弛但并未弯曲。已知大气压强为P0活塞横截面积为S,环境温度保持不变。求：
(i)从重物开始被托起到最高点的过程中,活塞下降的高度；
(ii)之后从静止上释放重物,重物下落到最低点未与地面接触时，活塞在气缸内比最初托起重物前的位置上升了H。若气体的温度不变则气体吸收的热量是多少?
17．如图甲所示，一半径R＝1m、圆心角等于143°的竖直圆弧形光滑轨道，与斜面相切于B处，圆弧轨道的最高点为M，斜面倾角θ＝37°，t＝0时刻有一物块从斜面底端A处沿斜面上滑，其在斜面上运动的速度变化规律如图乙所示．若物块恰能到达M点，（取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8），求：
（1）物块经过B点时的速度；
（2）物块与斜面间的动摩擦因数μ.
18．如图，一根长为L=1.25m的轻绳一端固定在O’点，另一端系一质量m=1kg的小球。将轻绳拉至水平并将小球由位置A静止释放，小球运动到最低点O时，轻绳刚好被拉断。O′点下方有一以O点为圆心，半径R=5m的圆弧状的曲面，己知重力加速度为g=10m/s2，求：
（1）轻绳所能承受的最大拉力F m的大小；
（2）小球从绳子断裂到落至曲面上的时间和到达曲面时的动能。
19．（物理——选修3-3）如图所示，一定量气体放在体积为V0的容器中，室温为T0=300K，有一光滑导热活塞C(不占体积)将容器分成A、B两室，B室的体积是A室的2倍，A室容器上连接有一U形管(U形管内气体的体积忽略不计)，两边水银柱高度差为76cm.右室容器中连接有一阀门K，可与大气相通(外界大气压等于76cmHg).问:
①将阀门K打开后，A室的体积变成多少?
②打开阀门K后，将容器内的气体从300K分别加热到400K和540K，U形管内两边水银面的高度差各为多少?
20．如图所示，静止的气缸内封闭了一定质量的气体，水平轻杆一端固定在墙壁上，另一端与气缸内的活塞相连，已知大气压强为1．0×105Pa，气缸的质量为50kg，活塞质量不计，其横截面积为0．01m2，气缸与地面间的最大静摩擦力为气缸重力的0．2倍，活塞与气缸之间的摩擦可忽略，开始时被封闭气体压强为1．0×105Pa、温度为27℃，取g=10m／s2， T=273十t．
（1）缓慢升高气体温度，求气缸开始向左运动时气体的压强和温度；
（2）若要保证气缸静止不动，求封闭气体温度的取值范围．
21．如图所示，固定的绝热气缸内有一质量为m的“T”型绝热活塞(体积可忽略)，距气缸底部h0处连接一U形管(管内气体的体积忽略不计)。初始时，封闭气体温度为T0，活塞距离气缸底部为1.5h0，两边水银柱存在高度差。已知水银的密度为ρ，大气压强为p0，气缸横截面积为s，活塞竖直部分长为1.2h0，重力加速度为g。试问：
(1) 初始时，水银柱两液面高度差多大？
(2) 缓慢降低气体温度，两水银面相平时温度是多少？
22．某兴趣小组设计制作了一种磁悬浮列车模型，原理如图所示，PQ和MN是固定在水平地面上的两根足够长的平直导轨，导轨间分布着竖直（垂直纸面）方向等间距的匀强磁场和，二者方向相反。矩形金属框固定在实验车底部（车厢与金属框绝缘）。其中ad边宽度与磁场间隔相等，当磁场和
同时以速度沿导轨向右匀速运动时，金属框受到磁场力，并带动实验车沿导轨运动。已知金属框垂直导轨的ab边长m、总电阻，列车与线框的总质量，
T，悬浮状态下，实验车运动时受到恒定的阻力N。
（1）求实验车所能达到的最大速率；
（2）实验车达到的最大速率后,某时刻让磁场立即停止运动,实验车运动20s之后也停止运动，求实验车在这20s内的通过的距离；
（3）假设两磁场由静止开始向右做匀加速运动，当时间为时，发现实验车正在向右做匀加速直
线运动，此时实验车的速度为，求由两磁场开始运动到实验车开始运动所需要的时间。23．如图所示，左端封闭、右端开口的等臂U形玻璃管竖直放置，管内水银在左管内封闭一段长
l015cm、温度为300K的空气柱，左右两管水银面高度差为h0=10cm，大气压强为75cmHg．
（i）在温度不变的条件下，需要从开口端加入多长的水银柱才能使左右管的水银面等高?
（i i）左右两管内水银面刚好相平后，即停止补充水银，并给左管的气体加热，当右管内水银面刚好上升到与管口齐平时，左管内气体的温度为多少?
24．如图所示，一个半径为r=0.4m的圆形金属导轨固定在水平面上，根长为r的金属棒ab的a端位于圆心，端与导轨接触良好。从a端和圆形金属导轨分别引出两条导线与倾角为θ=37°、间距为l=0.5m 的平行金属导轨相连质量m=0.1kg、电阻R=1Ω的金属棒cd垂直导轨放置在平行导轨上，并与导轨接触良好，且棒cd与两导轨间的动摩擦因数为μ=0.5。导轨间另一支路上有一规格为“2.5Ⅴ0.3A”的小灯泡L和一阻值范围为0~10Ω的滑动变阻器R0。整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B=1T。金属棒ab、圆形金属导轨、平行导轨及导线的电阻不计，从上往下看金属棒ab做逆时针转动，角速度大小为ω。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。
(1)当ω=40rad/s时，求金属棒ab中产生的感应电动势E1，并指出哪端电势较高；
(2)在小灯泡正常发光的情况下，求ω与滑动变阻器接入电路的阻值R0间的关系；(已知通小灯泡的电流与金属棒cd是否滑动无关)；
(3)在金属棒cd不发生滑动的情况下，要使小灯泡能正常发光，求ω的取值范围。
25．我国首个月球探测计划“嫦娥工程”将分三个阶段实施，大约用十年左右时间完成，这极大地提高了同学们对月球的关注程度．以下是某同学就有关月球的知识设计的两个问题，请你解答：
（1）若已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球绕地球运动的周期为T，且把月球绕地球的运动近似看做是匀速圆周运动。试求出月球绕地球运动的轨道半径。
（2）若某位宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球某水平表面上方h高处以速度v0水平抛出一个小球，小球落回到月球表面的水平距离为s。已知月球半径为R月，万有引力常量为G。试求出月球的质量M月。26．如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，t=0.2s时刻的波形如图中实线所示，t=0.5s时刻的波形如图中虚线所示，t=0时刻，x=2m处的质点正处在波谷，周期T>0.5s，求：
①这列波传播的方向及传播的速度；
②从t=0时刻开始，波传播3s时间，x=2m处的质点运动的路程为3m，则这列波的振幅为多大?x=2m处的质点在t=2.5s时的位移为多少？
27．图示为半径R＝6cm的某种半圆柱透明介质的截面图，MN为紧靠该介质右侧竖直放置的光屏，与介质相切于P点。由红光和紫光两种单色光组成的复色光射向圆心O。当入射角i＝30°时，在光屏上出现三个亮斑，MP间两个亮斑到P点距离分别为8cm和6cm。则介质对红光和紫光的折射率分别为多少？
28．如图所示，有一光滑平台左侧靠墙，平台上有轻弹簧，其左端固定在墙上，弹簧不被压缩时右侧刚好到平台边缘，光滑平台右侧有一水平传送带，传送带A、B两端点间距离L＝1 m，传送带以速率v0＝4 m/s顺时针转动。现用一质量为的小物块向左压缩弹簧，放手后小物块被弹出，到达B端时与静止在B处质量的小物块相碰（放置小物块的位置对整个运动过程无影响），碰后粘合在一起从B端水平飞出。粘合体经过传送带下方C点时，速度方向与水平方向成45°角，经过C点下方h=0.4m 的D点时，速度方向与水平方向成角。已知小物块与传送带间的动摩擦因数，平台与传送带在同一水平线上，二者连接处缝隙很小，不计小物块经过连接处的能量损失，重力加速度为
。求：
(1)粘合体离开B点时的速度大小；
(2)上述过程中弹簧弹性势能的最大值；
(3)当小物块在传送带上运动因摩擦产生的热量最大时，小物块在传送带上发生相对运动的时间t。
29．如图所示，竖直平面内的直角坐标系xoy，x轴上方存在竖直向下的匀强电场, x轴下方存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，从y轴上的a点沿先轴正方向以初速度v0射入匀强电场中，粒子经过x轴上的b点进入磁场区域，并从o点再次进入电场区域.若oa距离,ob距离为2L,不计粒子重力，求：
(1)电场强度E和粒子经过b点时速度v;
(2)磁感应强度B;
(3)粒子从a点开始运动到第二次通过x轴的总时间t.
30．（6分）北方某地的冬天室外气温很低，吹出的肥皂泡会很快冻结.若刚吹出时肥皂泡内气体温度为
，压强为，肥皂泡冻结后泡内气体温度降为.整个过程中泡内气体视为理想气体，不计体积和质
量变化，大气压强为.求冻结后肥皂膜内外气体的压强差.
31．如图所示，质量为m，电荷量为q的带电粒子，以初速度v沿垂直磁场方向射入磁感应强度为B的匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动。不计带电粒子所受重力。
（1）请判断带电粒子的电性；
（2）球粒子做匀速圆周运动的半径R和周期T；
（3）为了使该粒子进入磁场时做匀速直线运动，还需要同时存在一个与磁场方向垂直的匀强电场，求电场强度E的大小和方向。
32．如图所示，用销钉固定的光滑绝热活塞把水平放置的绝热气缸分隔成容积相同的A、B两部分，A、B 缸内分别封闭有一定质量的理想气体。初始时，两部分气体温度都为t0＝27℃，A部分气体压强为p A0＝2×105Pa，B部分气体压强为p B0＝1×105Pa。拔去销钉后，保持A部分气体温度不变，同时对B部分气体加热，直到B内气体温度上升为t＝127℃，停止加热，待活塞重新稳定后，（活塞厚度可忽略不计，整个过程无漏气发生）求：
（1）A部分气体体积与初始体积之比V A:V A0；
（2）B部分气体的压强p B。
33．如图所示，右侧为固定的光滑圆弧导轨A，末端水平。左侧B为固定的挡板，C为足够长的传送带。以速度v=5m/s顺时针运动。D为下表面光滑的木板，质量为M=1kg，长度为L=3m。A的末端与C、D三者的上表面等高，最初D紧靠着A。一个质量为m=2kg的滑块(可看作质点)从A上由静止下滑高度h=1.8m 后，滑上木板D。已知滑块恰能滑到木板D的左端，且此刻木板恰与B相撞，若木板与挡板、导轨每次碰撞后，速度均变为零(但不粘连)，滑块与木板及传送带间的动摩擦因数都相等，g=10m/s2,D与B碰后
C、D间的缝隙很小忽略不计。求：
(1)动摩擦因数；
(2)滑块第一次滑上传送带运动到最左端过程中，电动机对传送带多做的功；
(3)滑块第一次返回轨道A的最大高度；
(4)滑块从开始释放直到停止运动的过程中，在木板上发生相对滑动的总时间。
34．2018年9月23日“光纤之父”华人科学家高琨逝世，他一生最大的贡献是研究玻璃纤维通讯。光纤在转弯的地方不能弯曲太大，如图模拟光纤通信，将直径为d的圆柱形玻璃棒弯成圆环，已知玻璃的折射率为，光在真空中的速度为c，要使从A端垂直入射的光线能全部从B端射出。求：
①圆环内径R的最小值；
②在①间的情况下，从A端最下方入射的光线，到达B端所用的时间。
35．如图所示，一气缸开口向上竖直放置，用面积为S的活塞在汽缸内封闭着一定质量的气体，活塞上放有一重物，活塞和重物的总质量为m，距气缸底部的高度为h1，此时缸内气体温度为T1。在气缸内注入汽油并迅速完全燃烧，使气体温度急剧升高，重物与活塞沿气缸加速上升。当活塞距缸底高度为h2时，速度达到最大值。若此时汽油燃烧释放的热能为Q0，气缸对外释放的热量为Q1，气体内能增加了△E，外界大气压强为P0。不计活塞所受摩擦阻力，试求：
(i)气缸注入汽油前气体的压强，以及活塞速度达最大值时，气体的压强及温度；
(ii)活塞的最大速度(设活塞与重物一直一起运动)。(不考虑汽油燃烧前后气缸内被封闭气体种类及质量等的变化，仍将其看作是质量一定的同种理想气体。)
36．如图所示，在xOy坐标系中有圆柱形匀强磁场区域，其圆心在O′(R，0)，半径为R，磁感应强度大小为B，磁场方向垂直纸面向里。在y≥R范围内，有方向向左的匀强电场，电场强度为E。有一带正电的徽粒以平行于x轴射入磁场，微粒在磁场中的偏转半径刚好也是R。已知带电徹粒的电量为q，质量为m，整个装置处于真空中，不计重力。
(1)求微粒进入磁场的速度大小；
(2)若微粒从坐标原点射入磁场，求微粒从射入磁场到再次经过y轴所用时间；
(3)若微粒从y轴上y=处射向磁场，求微粒以后运动过程中距y轴的最大距离。
37．如图甲所示，竖直放置的左端封闭、右端足够长且开口的U形均匀玻璃管中用水银柱封闭一段长为
l0=15cm的空气柱，两边管中水银柱长度分别为h1=22.5cm、h2=27.5cm，大气压强p0=75cmHg。
①求封闭空气柱的压强（用cmHg表示）；
②现将U形管缓慢倒转使其开口向下，达到新的平衡，如图乙所示，假设在整个过程中环境的温度不发生变化，试求新平衡状态下空气柱的长度。
38．如图所示，质量m1=3kg的滑块C（可视为质点）放置于光滑的平台上，与一处于自然长度的弹簧接触但不相连，弹簧另一端固定在竖直墙壁上．平台右侧的水平地面上紧靠平台依次排放着两块木板A、B．已知木板A、B的长度均为L=5m，质量均为m2=1．5kg，木板A、B上表面与平台相平，木板A与平台和木板B均接触但不粘连．滑块C与木板A、B间的动摩擦因数为μ1=0.3，木板A、B与地面间的动摩擦因数μ2=0.1．现用一水平向左的力作用于滑块C上，将弹簧从原长开始缓慢地压缩一段距离，然后将滑块C由静止释放，当滑块C刚滑上木板A时，滑块C的速度为7m/s．设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取g=10m/s2．求：
(1)弹簧的最大弹性势能；
(2)滑块C刚滑上木板A时，木板A、B及滑块C的加速度；
(3)从滑块C滑上木板A到整个系统停止运动所需的时间．
39．一汽缸竖直放在水平地面上,缸体质量M=10 kg,一轻质活塞横截面积为S=2×10-3 m2,活塞上面的汽
缸内封闭了一定质量的理想气体,下面有气孔O与外界相通,大气压强p0=1.0×105 Pa,活塞下面与劲度系数k=2×103 N/m的轻弹簧相连。当汽缸内气体温度为127 ℃时弹簧为自然长度,此时缸内气柱长度L1=20 cm,g取10 m/s2,活塞不漏气且与缸壁无摩擦。
①当缸内气柱长度L2=24 cm时,缸内气体温度为多少?
②缸内气体温度上升到T0时,气缸恰好离开地面,则T0为多少?
40．如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上放置一质量为m的物块B，B的下端连接一轻质弹簧，弹簧
下端与挡板相连接，B平衡时，弹簧的压缩量为x0，O点为弹簧的原长位置。在斜面顶端另有一质量也为m的物块A，距物块B为3x0，现让A从静止开始沿斜面下滑，A与B相碰后立即一起沿斜面向下运动，
但不粘连，它们到达最低点后又一起向上运动，并恰好回到O点(A、B均视为质点)，重力加速度为g。求：
（1）A、B相碰后瞬间的共同速度的大小；
（2）A、B相碰前弹簧具有的弹性势能；
（3）若在斜面顶端再连接一光滑的半径R＝x0的半圆轨道PQ，圆弧轨道与斜面相切
于最高点P，现让物块A以初速度v从P点沿斜面下滑，与B碰后返回到P点还具有向上的速度，则v
至少为多大时物块A能沿圆弧轨道运动到Q点。（计算结果可用根式表示）
41．如图所示，匀强电场的场强E=4V/m，方向水平向左，匀强磁场的磁感应强度B=2T，方向垂直纸面向里．一个质量为m=1g、带正电的小物块A，从M点沿绝缘粗糙的竖直壁无初速度下滑，当它滑行x=0.8m 到N点时就离开壁做曲线运动．当A运动到P点时，恰好处于平衡状态，此时速度方向与水平成
θ=45°角，设P与M的高度差H=1.6m．取g=10m/s2，求：
（1）A沿壁下滑过程中克服摩擦力做的功W f=？
（2）P与M的水平距离s=？
42．如图甲所示，匝数n=100的正方形线圈，边长l=10cm，线圈总电阻R=5Ω，线圈内部匀强磁场磁感
应强度按图乙所示规律变化，0时刻线圈内磁场方向垂直纸面向里，求：
（1）0.03s时线圈中的感应电流；
（2）0.06s内线圈中产生的热量；
43．一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C，其状态变化过程的p－V图象如图所示.
已知该气体在状态B时的温度为300K.气体由状态B变化到状态C从外界吸收2500J 热量.求：
(1)该气体在状态A时的温度；
(2)该气体从状态B到状态C的过程中，内能变化量.
44．如图为高楼供水系统示意图，压力罐甲、乙与水泵连接，两罐为容积相同的圆柱体，底面积为
0.5m2、高为0.7m，开始两罐内只有压强为1.0×105Pa的气体，阀门K1、K2关闭，现启动水泵向甲罐内注水，当甲罐内气压达到2.8×105Pa时水泵停止工作，当甲罐内气压低于1.2×105Pa时水泵启动，求：（1）甲罐内气压达到2.8×105Pa时注入水的体积；
（2）打开阀门K1，水流入乙罐，达到平衡前水泵是否启动。
45．如图所示,实线是一列简谐横波在某一时刻的图象,经过t=0.2s后这列波的图象如图中虚线所示,已知这列波的周期大于0.2s.求这列波的波速.
46．如图所示，一劲度系数为k的轻弹簧的上端固定，下端与小球相连接，小球的质量为m，小球静止于O点。现将小球拉到O点下方距离为A的位置，由静止释放，此后运动过程中始终未超过弹簧的弹性限度。规定平衡位置处为重力势能和弹簧弹性势能的零点。以平衡位置O为坐标原点建立如图所示的竖直向下的一维坐标系Ox．忽略空气阻力的影响。
（1）从运动与相互作用观点出发，解决以下问题：
a．求小球处于平衡状态时弹簧相对原长的伸长量s；
b．证明小球做简谐运动；
（2）从教科书中我们明白了由v﹣t图象求直线运动位移的思想和方法；从机械能的学习，我们理解了重力做功的特点并进而引入重力势能，由此可以得到重力做功与重力势能变化量之间的关系。图象法和比较法是研究物理问题的重要方法，请你借鉴此方法，从功与能量的观点出发，解决以下问题：
a．小球运动过程中，小球相对平衡位置的位移为x时，证明系统具有的重力势能和弹性势能的总和Ep的表达式为；
b．求小球在振动过程中，运动到平衡位置O点下方距离为时的动能Ek．并根据小球运动过程中速度v与相对平衡位置的位移x的关系式，画出小球运动的全过程中速度随振动位移变化的v﹣x图象。
47．如图所示的xOy坐标系中，y>0的区域存在沿y轴正方向的匀强电场，场强大小为E，在y
(l)粒子从P射出到第一次经过x轴的时间t；
(2)粒子从P点射出后，若第一次经过x轴时与x轴交于D点，然后历经磁场一次后回到P点，求v0的大小和OD间距离d；
(3)要使粒子经过x轴上的M(L，0)点（图中未画出），求初速度v0的所有可能值。
48．如图所示，一个水平放置的固定直圆筒，左右都与大气相通，内部横截面积为S=0.0lm2。中间用两个活塞A和B封住一定质量的理想气体。A、B都可以沿圆筒无摩擦地左右滑动，但不漏气。A的质量可以不计，B的质量为M，并与一个劲度系数为5×103N/m的弹簧相连。已知大气压强P0=1×105Pa，平衡时，两个活塞间的距离L0=0.6m。现在保持温度不变，用一水平外力F缓慢推活塞A向右移动一段距离，系统最终保持静止，此时外力大小为200N，求：在此过程中活塞A向右移动的距离.
49．磁流体发电的工作原理示意如图。图中的长方体是发电导管，其中空部分的长、高、宽分别为
，前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可略的导体电极，这两个电极与负载电阻R相连。整个发电导管处于匀强磁场中，磁感应强度为B，方向如图垂直前后侧面。发电导管内有电阻率为
的高温高速电离气体沿导管向右流动，并通过专用管道导出。由于运动的电离气体受到磁场作用，产生了电动势。已知气体在磁场中的流速为，
求：（1）磁流体发电机的电动势E的大小；
（2）磁流体发电机对外供电时克服安培力做功的功率多大；
（3）磁流体发电机对外供电时的输出效率.
50．一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播，波源位于坐标原点，在t=0时刻波源开始振动，在t=3s时刻的波形如图所示．求：
①该波沿x方向传播的速度；
②7s内x=2m处质点运动的路程．
51．陕西汉中天坑群是全球较大的天坑群地质遗迹，如镇巴三元圈子崖天坑，最大深度300m，在某次勘察中，一质量为60kg的探险队员利用竖直方向的探险绳从坑沿滑到坑底。若队员先从静止开始做匀加速直线运动，下滑20s时速度达到5m/s，然后以此速度匀速运动45s，最后匀减速直线运动到达坑底速度恰好为零。整个下行过程中探险绳始终处于竖直，探险队员视为质点。求：
（1）匀加速阶段的加速度大小a1及匀加速下降的高度h1；
（2）匀减速下降时探险队员的加速度大小a2；
（3）探险队员整个下落过程的平均速度大小。
52．如图，一束单色光射入一半径为0.1m玻璃球体，入射角为60°，已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。求：
①此玻璃的折射率；
②光在玻璃球内只有一次反射情况下的传播时间。
53．如图，现有一束平行单色光垂直入射到一半径为R的玻璃半球的底面上，O点是半球的球心，虚线OO′是过球心O与半球底面垂直的直线，已知光速为c，玻璃对该色光的折射率为。
①底面上多大区域面积的入射光线能够直接从球面射出?
②某入射光线从距离虚线OO′为0.5R处入射，经球面折射后与OO′有交点，求该光线从进入半球到该交点的运动时间?
54．如图所示，质量为m=2 kg的物体放在粗糙的水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2，物体在方向与水平面成α=37°斜向下、大小为10 N的推力F作用下，从静止开始运动，
sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2。求：
（1）5 s末物体的速度大小；
（2）若5 s末撤去F，物体又经过多久能停下来？
55．一实验室中传送带装置如图所示，其中AB段是水平的，长度L AB=6m，BC段是倾斜的，长度L BC=5m，倾角，AB和BC在B点通过一段极短的圆弧连接（图中未画出圆弧），传送带的恒定速率顺时针运转。已知工件与传送带间的动摩擦，重力加速度g取10。现将一个工件（可看成质点）无初速度地放在A点。（sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）求：
（1）工件第一次到达B点所用的时间；
（2）工件沿传送带BC上升的最大位移大小；
（3）工件运动了18s时的速度大小。
56．（8分）如图所示，质点甲以8m/s的速度从O点沿Ox轴正方向运动，质点乙从点Q(0m，60m)处开始做匀速直线运动，要使甲、乙在开始运动后l0s在x轴上的P点相遇，求乙的速度．
57．如图所示，AB为光滑竖直杆，ACB为光滑直角轨道，C处有一小圆弧连接，可使小球顺利转弯（即通过转弯处不损失机械能）。一个套在杆上的小球（可视为质点）自A点静止释放，分别沿AB轨道和ACB轨道运动，如果沿ACB轨道运动的时间是沿AB轨道运动时间的1．5倍，则AB与AC的夹角为多少?
58．如图所示，质量M＝0.8kg的平板小车静止在光滑水平地面上，在小车左端放有质量m A＝0.2kg的物块A(可视为质点)，在物块A正上方L＝0.45m高处有一固定悬点，通过不可伸长且长度也为L的细绳悬挂一质量m B＝0.1kg的物块B，把细绳向左拉到某位置静止释放，物块B(视为质点)在最低点时绳子拉力大小T=3N,随后与物块A发生弹性碰撞
．．．．(时间极短)。最终物块A没有滑离小车。重力加速度g＝10
m/s2。求：
(1)物块B与物块A碰撞前瞬间速度大小v0；
(2)物块A被碰撞后瞬间速度v A；
(3)产生的内能。
59．如图所示，固定点O上系一长L＝0.6 m的细绳，细绳的下端系一质量m＝1.0 kg的小球(可视为质点)，原来处于静止状态，球与平台的B点接触但对平台无压力，平台高h＝0.80 m，一质量M＝2.0 kg 的物块开始静止在平台上的P点，现对物块M施予一水平向右的初速度v0，物块M沿粗糙平台自左向右运动到平台边缘B处与小球m发生正碰，碰后小球m在绳的约束下做圆周运动，经最高点A时，绳上的拉力恰好等于小球的重力，而物块M落在水平地面上的C点，其水平位移x＝1.2 m，不计空气阻力，g ＝10 m/s2.
(1)求物块M碰撞后的速度大小；
(2)若平台表面与物块M间的动摩擦因数μ＝0.5，物块M与小球的初始距离为x1＝1.3 m，求物块M在P 处的初速度大小．
60．如图,固定在竖直面内的光滑绝缘轨道由水平段和半径为的半圆环段平滑相切而成,过圆环直径的虚线左侧存在方向水平向右的匀强电场。现将一可视为质点的带正电小滑块,从水平轨道上的点由静止释放,滑块沿轨道运动到半圆环上点时对轨道的压力等于滑块重力的7倍,且滑块从点离开
半圆环后不经任何碰撞回到了点。重力加速度为.求：
(1)滑块到达点的速度大小；
(2) 点到点的距离.
61．汽车以额定功率行驶7×102m距离后关闭发动机，汽车运动过程中动能E k与位侈x的关系图象如图所示。已知汽车的质量为1000kg，汽车运动过程中所受阻力为2000N，求汽车：
(1)匀速运动过程的速度；
(2)减速运动过程的位移；
(3)加速运动过程所用的时间。
62．质量为m＝1.0kg的小滑块（可视为质点）放在质量为M＝3.0kg的长木板的右端，木板上表面光
滑，木板与地面之间的动摩擦因数为μ＝0.2，木板长L＝1.0m。开始时两者都处于静止状态，现对木板施加水平向右的恒力F＝12N，如图所示，经一段时间后撤去F．为使小滑块不掉下木板，试求：用水平
恒力F作用的最长时间.（g取10m/s2）
63．如图所示质量为的木板长，静止放在光滑的水平地面上，其右端静置一质量为
的小滑块（可视为质点），小滑块与木板间的动摩擦因数，今用水平力向右
拉木板，要使小滑块从木板上掉下来，力F作用的时间至少要多长？（不计空气阻力，g取）
64．如图所示，在平面坐标系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，磁场圆心在M（L，0）点，磁场方向垂直于坐标平面向外，一带正电的粒子
从第三象限中的Q（-2L，-L）点以速度沿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）电场强度与磁感应强度大小之比。
（2）粒子在磁场与电场中运动时间之比。
65．如图所示，某透明介质的截面为直角三角形ABC，其中∠A=30°，AC边长为L，一束单色光从AC面上距A为的D点垂直于AC面射入，恰好在AB面发生全反射。已知光速为c，求：
①该介质的折射率n;
②该光束从射入该介质到第一次穿出经历的时间t.
66．在平直路面上以16m/s速度匀速行驶的汽车，刹车后做匀减速直线运动，加速度的大小为4m/s2，求刹车后
（1）3s末汽车的速度；
（2）汽车通过的最大位移；
（3）汽车停止运动前最后1s内通过的位移。
67．如图所示，水平放置的两导轨P、Q间的距离 L=0.5m，垂直于导轨平面的竖直向上的匀强磁场的磁
感应强度B=2T，垂直于导轨放置的ab棒的质量m=1kg，系在ab棒中点的水平绳跨过定滑轮与重量G=3N 的物块相连．已知ab棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.2，电源的电动势E=10V、内阻R=0.1Ω，导轨的电
阻及ab棒的电阻均不计．要想ab棒处于静止状态，R应在哪个范围内取值？（g取10m/s2）
68．如图所示，空气中有一半径为R的实心玻璃球，O为球心，AB为直径，一条平行于AB的光线从球体上M点射入折射光线恰好过B点，已知，光在真空中传播的速度为c。求：
该玻璃的折射率；
光从M点传播到B点的时间。
69．如图所示，一轨道由半径为2 m的四分之一竖直圆弧轨道AB和长度可以调节的水平直轨道BC在B 点平滑连接而成。现有一质量为0.2 kg的小球从A点无初速度释放，经过圆弧上的B点时，传感器测得轨道所受压力大小为3.6 N，小球经过BC段所受阻力为其重力的0.2倍，然后从C点水平飞离轨道，落到水平面上的P点，P、C两点间的高度差为3.2 m。小球运动过程中可以视为质点，且不计空气阻力。
（1）求小球运动至B点的速度大小；
（2）求小球在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功；
（3）为使小球落点P与B点的水平距离最大，求BC段的长度；
（4）小球落到P点后弹起，与地面多次碰撞后静止。假设小球每次碰撞机械能损失75%，碰撞前后速度方向与地面的夹角相等。求小球从C点飞出后静止所需的时间。
70．如图，在竖直平面内有两条间距为L的足够长的平行长直导轨，上端接有一个阻值为R的电阻和一个耐压值足够大的电容器，电容器的电容为C，且不带电．质量为m、电阻不计的导体棒ab垂直跨在导轨上．开关S为单刀双掷开关．导轨所在空间有垂直导轨平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B．现将开关S接1，由静止释放导体棒ab.已知重力加速度为g，当导体棒ab下落h高度时，