2014-2015学年高三寒假作业 物理(四)Word版含答案

高三物理寒假作业（四）
一、选择题
1.某时刻，两车从同一地点、沿同一方向做直线运动，下列关于两车的位移x 、速度v 随时间t 变化的图象，能反应t 1时刻两车相遇的是（ ）
2.如图所示，北斗导航系统中两颗卫星，均为地球同步卫星．某时刻位于轨道上的A 、 B 两位置．设地球表面处的重力加速度为g ，地球半径为R ，地球自转周期为T.则（ ）
A ．两卫星线速度大小均为2R T π
B
C ．卫星l 由A 运动到B 所需的最短时间为
3
T
D ．卫星l 由A 运动到B 的过程中万有引力做正功
3.许多科学家在物理学发展过程中作出了重要的贡献，下列说法符合物理学史实的是（ ） A ．牛顿发现了万有引力定律，并通过实验测出引力常量 B ．奥斯特发现了电流的磁效应，并得出电磁感应定律 C ．伽利略通过实验，为牛顿第一定律的建立奠定基础
D ．哥白尼提出了日心说，并发现行星沿椭圆轨道运行的规律
4.如图10（a ）所示，固定在水平桌面上的光滑金属寻轨cd 、eg 处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆mn 垂直于导轨放置，与寻轨接触良好。

在两根导轨的端点d 、e 之间连接一电阻，其他部分的电阻忽略不计。

现用一水平向右的外力F 作用在mn 上，使mn 由静止开始向右在导轨上滑动，运动中mn 始终垂直于导轨。

取水平向右的方向为正方向，图（b ）表示一段时间内mn 受到的安培力f 随时间t 变化的关系，则外力F 随时间t 变化的图象是（ ）
5.如图6所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图，虚线是这列波在t-=0．2 s 时刻的波形图。

已知该波的波速是0.8 m/s，下列说法正确的是（）
A．这列波的波长是14 cm
B．这列波的周期是0.15 s
C．这列波可能是沿x轴正方向传播的
D．t=0时，x=4 cm处的质点速度沿y轴正方向
6.已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大，则（）
A．蓝光光子的能量较大
B．在该玻璃中传播时，蓝光的速度较大
C．从该玻璃中射入空气发生反射时，蓝光的临界角较大
D．以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中，蓝光的折射角较大
二、实验题
7.为了探究加速度与力的关系，某同学设计了如图所示的实验装置，带滑轮的长木板水平放置，板上有两个光电门相距为d，滑块通过细线与重物相连，细线的拉力F大小等于力传感器的示数．让滑块从光电门1由静止释放，记下滑到光电门2的时间t，
改变重物质量来改变细绳拉力大小，重复以上操作5次，得到下列表格中5组数据．
(1)若测得两光电门之间距离为d=0．5m，运动时间t=0．5s，则a= m/s2；
(2)依据表中数据在坐标纸上画出a-F图象．
(3)由图象可得滑块质量m= kg ，滑块和轨道间的动摩擦因数μ= 。

（g=10m ／s 2)
8.某实验小组利用如图1所示的电路做“测量电池的电动势和内电阻”的实验。

（1）请你根据电路图，在图2所示的实物图上连线。

（2）该小组利用测量出来的几组电压和电流值画出了U —I 图线如图3。

根据图线求出电源的电动势E=__________，电源的内电阻r=___________。

（3）另一实验小组也做了“测量电池的电动势和内电阻”的实验，他们在实验室里找到了以下器材：
A ．一节待测的干电池
B ．电流表A1（满偏电流3mA ，内阻1A R =10Ω）
C ．电流表A2（0～0.6A ，内阻2A R =0.1Ω）
D ．滑动变阻器1R （0～20Ω，10A ）
E ．定值电阻0R （1190Ω）
F ．开关和导线若干
某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但提供了两块电流表，于是他设计了如图4所示的电路，并进行实验。

该同学测出几组电流表A1、A2的数据1I 、2I ，利用测出的数据画出21I I -图像，则由图像可得被测干电池的电动势E=________V ，内电阻r=________Ω。

三、计算题
9.如图所示，质量为m 带电量为+q 的小球静止于光滑绝缘水平面上，在恒力F 作用下，由静止开始从A 点出发到B 点，然后撤去F ，小球冲上放置在竖直平面内半径为R 的光滑绝缘5
8 圆形轨道，圆形轨道的最低点B 与水平面相切，小球恰能沿圆形轨道运动到轨道末端D ，并从D 点抛出落回到原出发点A 处。

整个装置处于电场强度为E= mg
q 的水平向左的匀强电场中，小球落地后不反弹，运动过程中没有空气阻力。

求
(1)小球刚到D 点的速度； (2)AB 之间的距离； (3)F 的大小。

10.在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失。

有一个小型发电站，发电机输出的电功率为P=500kW ，当使用U=5kV 的电压输电时，测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差4800 kWh 。

求：
（1）输电线上的电流 I 、输电线的总电阻r 和输电线上的损耗的电压U 损
（2）若想把损耗功率控制在输送功率的1.6%，又不改变输电线，那么电站应使用多高的电压向外输电？线路损耗的电压是多少？
11.如图所示，A 、B 为两块平行金属板，A 板带正电荷、B 板带负电荷．两板之间存在着匀强电场，两板间距为d 、电势差为U ，在B 板上开有两个间距为L 的小孔．C 、D 为两块同心半
圆形金属板，圆心都在贴近B板的O′处，C带正电、D带负电．两板间的距离很近，两板末端的中心线正对着B板上的小孔，两板间的电场强度可认为大小处处相等，方向都指向O′.半圆形金属板两端与B板的间隙可忽略不计．现从正对B板小孔紧靠A板的O处由静止释放一个质量为m、电荷量为q的带正电的微粒(微粒的重力不计)，问：
(1)微粒穿过B板小孔时的速度多大？
(2)为了使微粒能在C、D板间运动而不碰板，C、D板间的电场强度大小应满足什么条件？
(3)从释放微粒开始，求微粒通过半圆形金属板间的最低点P点的时间？
【原创】高三物理寒假作业（四）参考答案
1.BD
2.B
3.C
4.B
5.B
6.A
7.
8.（1）（2分）
（2）U0
0 U I
（3）1.5 0.6
9.（1
（2）R；（3）
32
2mg．解析：（1）电场力F电=Eq=mg
电场力与重力的合力F合=2mg，方向与水平方向成45°向左下方
小球恰能到D点，有：F合= mVD2 R
（2）从D点抛出后，只受重力与电场力，所以合为恒力，小球初速度与合力垂直，小球做类平抛运动，以D为原点沿DO方向和与DO垂直的方向建立坐标系（如图所示）。

小球沿X 轴方向做匀速运动，x=VD t
沿Y 轴方向做匀加速运动，y= 1
2 at2 a= F 合m =2g 所形成的轨迹方程为y= x2
2R 直线BA 的方程为：y= -x+( 2 +1)R 解得轨迹与BA 交点坐标为(2R ，R ） B 的坐标为（22 R ，(2
2 + 1)R) AB 之间的距离LAB =R
（3）从A 点D 点电场力做功：W1=（1 － 2
2 ）R ·Eq
重力做功W2= －(1+ 22 )R ·mg F 所做的功W3=F ·R 有W1+W2+W3 = 1
2 mVD2 F= 32
2 mg
10.(1) 100A; 20Ω; 2000V (2) 25kV; 400V
（1）P 损=
E t
损=200 kW （1分） 输电线上的电流 P I U
=
=100A ，（1分）
输电线损耗功率P 损=I 2r ，得r=20Ω（1分） U 损= I r=2000V （1分）
（2）= 1.6%=P P '⨯损
8kW (1分) 2
=P I r ''损
I '=20A (1分)
P I U =
'
'=25kV (1分) ==U I r ''损
400V （1分） 11.
(3)微粒从释放开始经t1射入B 板的小孔，d ＝v
2t1， 则t1＝2d
v ＝2d
m 2qU ，
设微粒在半圆形金属板间运动经过t2第一次到达最低点P 点，则t2＝πL 4v ＝πL
4 m 2qU ，
所以从释放微粒开始，经过t1＋t2＝⎝
⎛⎭⎫2d ＋πL 4 m
2qU 微粒第一次到达P 点；根据运动的对
称性，易知再经过2(t1＋t2)微粒再一次经过P 点…… 所以经过时间t ＝(2k ＋1)⎝⎛⎭
⎫2d ＋πL 4
m
2qU ，(k ＝0,1，2，…)微粒经过P 点．。