高中物理综合题

如图所示，用折射率的玻璃做成内径为R、外径为的半球形空心球壳，一束平行光射向此半球的外表面，与中心对称轴平行，试求：
(1)球壳内部有光线射出的区域；
(2)要使球壳内部没有光线射出，至少用多大的遮光板，如何放置才行? 

 

如图所示，质量为M的长木板静止在光滑的水平地面上，在木块的右端有一质量为m的小铜块，现给铜块一个水平向左的初速度，铜块向左滑行并与固定在木板
左端的长度为l的轻弹簧相碰，碰后返回且恰好停在长木板右端，则轻弹簧与铜块相碰
过程中具有的最大弹性势能为多少？整个过程中转化为内能的机械能为多少？

 

 

核聚变能是一种具有经济性能优越、安全可靠、无环境污染等优势的新能源.近年来，受控核聚变的科学可行性已得到验证，目前正在突破关键技术，最终将建成商用核聚变电站.一种常见的核聚变反应是由氢的同位素氘(又叫重氢)和氚(又叫超重氢)聚合成氦，并释放一个中子.若已知氘原子的质量为，氚原子的质量为，氦原子的质量为4.0026u，中子的质量为1.0087u，.
(1)写出氘和氚聚合的反应方程.
(2)试计算这个核反应释放出来的能量.
(3)若建一座功率为的核聚变电站，假设聚变所产生的能量有一半变成了电能，每年要消耗多少氘的质量？
（一年按计算，光速，结果取二位有效数字）

1、经检测汽车A的制动性能：以标准速度20m/s，在平直公路上行驶时，制动后40s停下来。现A在平直公路上以20m/s的速度行驶，发现前方180m处有一货车B以6m/s的速度同向匀速行使，因该路段只能通过一个车辆，司机立即制动，
关于能否发生撞车事故，某同学的解答过程是：
“设汽车A制动后40s的位移为S₁，货车B在这段时间内的位移为S₂.则：
A车的位移为：
B车的位移为：
两车位移差为400-240=160（m）<180（m）；两车不相撞。”
你认为该同学的结论是否正确？如果你认为正确，请定性说明理由；如果你认为不正确，请说明理由并求出正确结果。

如图所示，abcd为质量M＝2 kg的导轨，放在光滑绝缘的水平面，另有一根质量m＝0.6 kg的金属棒PQ平行于bc放在水平导轨上，PQ棒左边靠着绝缘的竖直立柱e、f（竖直立柱光滑，且固定不动），导轨处于匀强磁场中，磁场以为界，左侧的磁场方向竖直向上，右侧的磁场方向水平向右，磁感应强度大小都为B＝0.8 T．导轨的bc段长l＝0.5 m，其电阻r＝0.4 ，金属棒的电阻R＝0.2，其余电阻均可不计．金属棒与导轨间的动摩擦因数μ＝0.2．若在导轨上作用一个方向向左、大小为F＝2N的水平拉力，设导轨足够长，重力加速度g取，试求：

（1）导轨运动的最大加速度；
（2）导轨的最大速度；
（3）定性画出回路中感应电流随时间变化的图线．

、如图所示，带正电小球质量为m＝1×10^-2kg，带电量为q＝l×10^-6C，置于光滑绝缘水平面上的A点．当空间存在着斜向上的匀强电场时，该小球从静止开始始终沿水平面做匀加速直线运动，当运动到B点时，测得其速度v_B ＝1.5m／s，此时小球的位移为S ＝0.15m．求此匀强电场场强E的取值范围．(g＝10m／s。)
某同学求解如下：设电场方向与水平面之间夹角为θ，由动能定理qEScosθ＝－0得＝V／m．由题意可知θ＞0，所以当E ＞7.5×10⁴V／m时小球将始终沿水平面做匀加速直线运动．
经检查，计算无误．该同学所得结论是否有不完善之处?若有请予以补充．

、图（1）表示用水平恒力F拉动水平面上的物体，使其做匀加速运动。当改变拉力的大小时，相对应的匀加速运动的加速度a也会变化，a和F的关系如图（2）所示。

（1）该物体的质量为多少？
（2）在该物体上放一个与该物体质量相同的砝码，保持砝码与该物体相对静止，其他条件不变，请在图2的坐标上画出相应的a——F图线。
（3）由图线还可以得到什么物理量？（要求写出相应的表达式或数值）

有一起重机用的直流电动机，如图7-2-8所示，其内阻r＝0.8Ω，线路电阻R＝10Ω，电源电压U＝150V，电压表示数为110V，求：
（1）通过电动机的电流；
（2）输入到电动机的功率P_入；
（3）电动机的发热功率P_r，电动机输出的机械功率．

(12分)如图所示，aB是一段位于竖直平面内的光滑轨道，高度为h，末端B处的切线方向水平：一个质量为m的小物块P从轨道顶端A处由静止释放，滑到B端后飞出，落到地面上的C点，轨迹如图中虚线BC所示．已知它落地时相对于B点的水平位移OC=l．现在轨道下方紧贴B点安装一水平传送带，传送带的右端与B的距离为，l／2．当传送带静止时，让P再次从A点由静止释放，它离开轨道并在传送带上滑行后从右端水平飞出，仍然落在地面的C点．当驱动轮转动从而带动传送带以速度V匀速向右运动时(其它条件不变)，P的落地点为D．(不计空气阻力)
(1)求P滑至B点时的速度大小
(2)求P与传送带之间的动摩擦因数；
(3)求出O、D间的距离s随速度v变化的函数关系式．

(8分)如图所示，在倾角为的光滑斜面顶端有一物块A自静止开始自由下滑，与此同时在斜面底部有一物块B自静止开始匀加速背离斜面在光滑的水平面上运动，若物块A恰好能追上物块B，物块A在整个运动过程中无机械能损失，物块A和物块B均可看作辱占．则物块R运动的加速度为多大？

（10分)如图所示，MN、PQ和F1、HJ是四根相互平行的长金属导轨，它们的间距相等，均为L=30cm．长为3L、电阻为R=0．3 的金属棒可紧贴四导轨，沿导轨方向无摩擦的运动．在导轨MN、PQ的左端连接有阻值为Ro=0．1的电阻，在金属导轨FI、HJ的右端连接有一对水平放置、间距为d="18" m的平行金属板．除该金属板外，整套装置处于垂直
于导轨平面的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B=0．4T．用～适当的拉力使金属棒以速率v=5m／s向右运动，此
时金属板间一带电微粒恰好悬浮在两板的正中央．取g=l0m／s²，求：
(1)带电微粒的比荷：
(2)为维持金属棒的匀速运动，加在金属棒上的拉力的功率．

(10分)如图所示，比荷为的负离子，以速度v垂直磁感应强度为B的匀强磁场由．P点进入，界面I和Ⅱ平行，宽度为L(L<)要使离子由界面II飞出可改变离子的入射方向，离子所受重力不计，求离子在磁场中运动时间的最小值和最大值

(8分)我国“神舟”号飞船由运载火箭送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上．近地点A距地面高度为h₁，实施变轨后，进入预定圆轨道，如图所示．在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，之后返回．已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，求：
(1)飞船在近地点A的加速度为多大?
(2)远地点B距地面的高度为多少?

(8分)如图所示，A是能发射带电量为+q质量为m、初速度不计的离子源．离子源发射出的离子首先在竖直加速管B中加速，得到一定速率后进入内存辐向分布电场的偏转管C改变速度方向，然后从转移管道D中水平输出．已知加速管B中的加速电压为U，偏转管C是中心轴线半径为R的圆弧管道．设偏转管C内中心轴线对应的圆弧上各点场强处处相等，离子所受重力不计．求：
(1)带电粒子刚进入偏转管C时的瞬时速率；
(2)为确保带电粒子顺利沿图中虚线进入、偏转并输出，偏转管C内中心轴线对应的圆弧上各点场强E为多大？

如图16－107所示，两个共轴的圆筒形金属电极，外电极接地，其上均匀分布着平行于轴线的四条狭缝a、b、c和d，外筒的外半径为r0．在圆筒之外的足够大区域中有平行于轴线方向的均匀磁强，磁感应强度的大小为B．在两极间加上电压，使两圆筒之间的区域内有沿半径向外的电场．一质量为m、带电量为＋q的粒子，从紧靠内筒且正对狭缝a的S点出发，初速为零．如果该粒子经过一段时间的运动之后恰好又回到出发点S，则两电极之间的电压U应是多少？(不计重力，整个装置在真空中)．