題目列表(包括答案和解析)
一、選擇題(48分)
題號
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
A
AC
BC
D
ACD
BD
AD
AC
C
D
B
BD
二、非選擇題
13.(4分)(1)1.997;1.094;
(2)(8分)30.7
14.(6分) (1)4.0 Ω (2) 3.0V 2.0Ω (每空2分)
15.(10分)(1)0.495~
(3)(2分)偏大(2分)
16.(16分)(1)設帶電體在水平軌道上運動的加速度大小為a,根據牛頓第二定律有
qE=ma 解得:
a=qE/m=
設帶電體運動到B端的速度大小為vB,則:
vB2=2as 解得:
vB==
(2)設帶電體運動到圓軌道B端時受軌道的支持力為N,根據牛頓第二定律有
N-mg=mvB2/R 解得: N=mg+ mvB2/R=5.0N……(3分)
根據牛頓第三定律可知,帶電體對圓弧軌道B端的壓力大。篘′=N=5.0N (1分)
(3)因電場力做功與路徑無關,所以帶電體沿圓弧形軌道運動過程中,電場力所做的功:
W電=qER=0.32J (3分)
設帶電體沿圓弧形軌道運動過程中摩擦力所做的功為W摩,對此過程根據動能定理有
W電+W摩-mgR=0-mvB2 (3分)
解得: W摩=-0.72J (2分)
17.(20分)⑴ 從A點射出的粒子,由A到A′的運動時間為T,根據運動軌跡和對稱性可得:
x軸方向 (3分)
y軸方向 (3分)
解得: (2分)
⑵ 設到C點距離為△y處射出的粒子通過電場后也沿x軸正方向,粒子第一次達x軸用時△t,水平位移為△x,則
(4分)
粒子從電場射出時的速度方向也將沿x軸正方向,則
(3分)
解之得: (3分)
即AC間y坐標為 (n = 1,2,3,……) (2分)
18.(20分)(1)設物體B自由下落與物體A相碰時的速度為v0,則
解得:v0=
設A與B碰撞結束后的瞬間速度為v1,根據動量守恒定律
解得:v1=
(2)設物體A靜止在彈簧上端時彈簧的壓縮量為x1, 1分
設彈簧勁度系數(shù)為k,根據胡克定律有
解得:k=100N/m 3分
兩物體向上運動過程中,彈簧彈力等于兩物體總重力時具有最大速度 1分
設此時彈簧的壓縮量為x2,則
解得:x2=
設此時彈簧的長度為l,則
解得:l=
(3)兩物體向上運動過程中在彈簧達到原長時分離, 從碰后到分離的過程,物體和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒,因此有
3分
解得: 2分
19.(20分)(1)設A、B的軌道半徑分別為r1、r2,它們做圓周運動的周期T、角速度ω都相同,根據牛頓運動定律有 2分
即 1分
A、B之間的距離 1分
根據萬有引力定律 2分
得 2分
(2)對可見星A有 2分
其中 1分
得: 2分
(3)設m2=nm(n>0),并根據已知條件m1=6ms,及相關數(shù)據代入上式得
2分
由數(shù)學知識知在n>0是增函數(shù) 1分
當n=2時, 1分
所以一定存在n>2,即m2>2ms,可以判斷暗星B可能是黑洞 2分
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