备战届高考物理一轮复习揭秘系列讲义：揭秘57_气体(人教版)

（1）

该动车组的最大行驶速度

（2）

若列车以1m/s2的匀加速运动，t=10s时刻，第一和第二节车厢之间的连接杆中可能的最大作用力

（3）

在以1m/s2的匀加速阶段中，t=10s时刻假如第一二两节车厢的拉力为零此时第二节车厢的实际功率是多少？

2、科学家发明一种新型的导体材料，该材料的电阻率为ρ0密度为ρ。该材料可制成圆柱形导体棒，且该棒很容易被均匀拉伸，拉伸和压缩过程中几乎不需要外力。假设有一质量为m的该材料的圆柱形导体棒长度为L。求

（1）

该导体的电阻R

（2）

若将该导体的两端与两光滑的不计电阻的轻金属环a、b相连接。两环又分别套在竖直平面内的两根绝缘导轨上。PM和PN长度相等且正立在绝缘的地面上。两导轨在P点相连成θ=60°且足够长。整个导轨平面内有垂直向里的匀强磁场磁感应强度为B。从图示位置释放该导体棒。当该棒下降h的高度时棒的速度为v。该时刻导体的加速度是多少？

（3）此过程需要的的时间是多少？

3、随着越来越高的摩天大楼在各地的落成，至今普遍使用的钢索悬挂式电梯已经渐渐地不适用了．这是因为钢索的长度随着楼层的增高而相应增加，这样钢索会由于承受不了自身的重量，还没有挂电梯就会被扯断．为此，科学技术人员正在研究用磁动力来解决这个问题．如图所示就是一种磁动力电梯的模拟机，即在竖直平面上有两根很长的平行竖直轨道，轨道间有垂直轨道平面的匀强磁场B1和B2，且B1和B2的方向相反，大小相等，即B1=

B2=1T,两磁场始终竖直向上作匀速运动．电梯桥厢固定在如图所示的一个用超导材料制成的金属框abcd内（电梯桥厢在图中未画出），并且与之绝缘．电梯载人时的总质量为5×103kg，所受阻力f=500N，金属框垂直轨道的边长Lcd

=2m，两磁场的宽度均与金属框的边长Lac相同，金属框整个回路的电阻R=9.5×10－4Ω，假如设计要求电梯以v1=10m/s的速度向上匀速运动，取g=10m/s2，那么，

（1）磁场向上运动速度v0应该为多大？

(2)在电梯向上作匀速运动时，为维持它的运动，外界必须提供能量，那么这些能量是由谁提供的？此时系统的效率为多少？

4．如图所示，空间某平面内有一条折线是磁场的分界线，在折线的两侧分布着方向相反、与平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小都为B．折线的顶角∠A＝90°，P、Q是折线上的两点，AP=AQ=L．现有一质量为m、电荷量为q的带负电微粒从P点沿PQ方向射出，不计微粒的重力．

（1）若P、Q间外加一与磁场方向垂直的匀强电场，能使速度为v0射出的微粒沿PQ直线运动到Q点，则场强为多大？

（2）撤去电场，为使微粒从P点射出后，途经折线的顶点A而到达Q点，求初速度v应满足什么条件？

Q

v

P

B

B

A

（3）求第（2）中微粒从P点到达Q点所用时间的最小值．

5．某研究性学习小组用加速度传感器探究物体从静止开始做直线运动的规律，得到了质量为1.0kg的物体运动的加速度随时间变化的关系图线，如图所示。

t/s

0

a/m?s-2

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

0.2

0.4

0.8

0.6

1.0

12.0

（1）请简要说明物体的运动情况；

（2）估算物体在t=10.0s时的速度大小；

（3）估算从t＝10.0s到t＝12.0s的时间内合外力对物体做的功。

6、如图所示，在y＞0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y＜0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xoy平面（纸面）向外。一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上y＝h处的点P1

时速率为v0，方向沿x轴正方向；然后，经过x轴上x＝处的P2点进入磁场，并经过y轴上y＝处的P3点。不计重力。求：

（1）粒子到达P2时速度的大小和方向。

（2）磁感应强度的大小。

y

x

P1

P2

P3

0

（3）若该粒子计重力，且qvB=2mg，磁场方向改为垂直纸面向里，其它条件不变，问该粒子第二次打在x轴上点的坐标。

7．在地面上方某处的真空室里存在着水平方向的匀强电场，以水平向右和竖直向上为x轴、y轴正方向建立如图所示的平面直角坐标系．一质量为m、带电荷量为+q的微粒从点P（，0）由静止释放后沿直线PQ运动．当微粒到达点Q（0，-l）的瞬间，撤去电场，同时加上一个垂直于纸面向外的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度的大小，该磁场有理想的下边界，其他方向范围无限大．已知重大加速度为g．求：

（1）匀强电场的场强E的大小；

（2）撤去电场加上磁场的瞬间，微粒所受合外力的大小和方向；

（3）欲使微粒不从磁场下边界穿出，该磁场下边界的y轴坐标值应满足什么条件?

8.如图，光滑平行的水平金属导轨MN、PQ相距l，在M点和P点间接一个电阻RMP，其阻值为R，在两导轨间OO1O1′O′矩形区域内有垂直导轨平面竖直向下、宽为d的匀强磁场，磁感强度为B。一质量为m，电阻也为R的导体棒ab，垂直搁在导轨上，开始时在磁场边界OO1左边，与磁场左边界OO1相距d0。现用一大小为F、水平向右的恒力拉ab棒，使它由静止开始向右运动，棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动（棒ab与导轨始终保持良好的接触，导轨电阻不计）。求：

（1）棒ab在离开磁场右边界时的速度；

（2）棒ab通过磁场区的过程中电阻RMP所消耗的电能；

（3）试分析讨论ab棒在磁场中可能的运动情况，要求写出F满足的条件。

参考答案

一、选择题

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

答案

BD

AB

AD

BD

AD

ABD

BCD

ABD

二、简答题

1、（1）B

C

（2）a.选择开关旋至X10挡，两表笔接触调零。b.将滑动变阻器与电流表串联，变阻器调一小阻值，用多用电表测出两者的电阻值R1，读出电流表电流值I1，c.用同样的方法读出多组R，I值。

d．将选择开关旋至交流电压最大挡或OFF位置。

（3）1/I

R

E=1/K

(K是所画直线的斜率)

r=b/k(b是直线与纵坐标轴的交点)

（4）=

=

2、⑴10.243

⑵24.220

⑶1.69

3、

(1)应先把电路中的开关注断开后再测量R1、R2的电阻

(2)在D中换档后要重新进行欧姆调零

(3)实验完毕后应将选择开关置于0FF档或交流电压最高档

4、(1)

连接电路图

（1）

（2）318

（3）

增大，增大

(4)90

N

第5题答（3）图

5．

(1)串联（1分）

1985（1分）

（2）如图所示（2分）(图中直接画电压表代替G1和R2，同样给分；电路中有错不给分)

（3）如图所示（2分）

3.80（1分，填3.75~3.85均给分）

190（1分，填185~194均给分）

（4）等于（1分）

大于（1分）

G2

R2

P

R1

G1

S

E

r

第5题答（2）图

6、（1）瘦、<

(2)

6m/s

0、

0

三、计算题、

1、（1）62.5m/s

31.25s

（2）

8×105

N

（3）8×106W

2、(1)ρ0ρL2/m

(2)3（g－B2v/ρ0ρ）/4

（3）（4ρ0ρv＋3B2h）/3ρ0ρg

3、（1）当电梯向上做用匀速运动时，金属框中感应电流大小为

①

金属框所受安培力：

②

安培力大小与重力和阻力之和相等，所以

③

由①②③式求得：v0=13m/s

④

（2）运动时电梯向上运动的能量由磁场提供的．磁场提供的能量分为两部分，一部分转变为金属框的内能，另一部分克服电梯的重力和阻力做功．当电梯向上作匀速运动时，金属框中感应电流由①得：

I

=1.26×104A

金属框中的焦耳热功率为：P1

=

I2R

=1.51×105W

而电梯的有用功率为：P2

=

mgv1=5×105W

⑦

阻力的功率为：P3

=

f

v1=5×103W

⑧

从而系统的机械效率=％

=76.2％

4、解：（1）电场力与洛伦兹力平衡得：qE=qv0B得：E=v0B

（2）根据运动的对称性，微粒能从P点到达Q点，应满足