2014-2015学年高三物理寒假作业(4)(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 = 。

（g=10m／s2)
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？
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
00
U I
（3）1.5 0.6 9.（1
（2）R ；
（3）322 mg ．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
2at2 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（
2
2R，(
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+
2
2)R·mg F所做的功W3=F·R 有W1+W2+W3 =
1
2mVD2
F= 32
2mg
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．。