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浙江选考物理大题训练
第一天:
1.如图所示,竖直固定的大圆筒由上面的细圆筒和下面的粗圆筒两部分组成,粗圆筒的内径
是细筒内径的 4 倍,细圆筒足够长。粗圆筒中放有 A、B两个活塞,活塞 A的重力及与筒
壁间的摩擦忽略不计。活塞 A的上方装有水银,活塞 A、B间封有一定质量的空气(可视
为理想气体)。初始时,用外力向上托住活塞 B使之处于平衡状态,水银上表面与粗筒上端
相平,空气柱长 12cmL ,水银深 8cmH 。现使活塞 B缓慢上移,直至有一半质量的水
银被推入细圆筒中。假设在整个过程中空气柱的温度不变,大气压强 p。相当于76cm的水
银柱产生的压强,求:
(1)细圆筒中水银柱的高度;
(2)封闭气体的压强;
(3)活塞 B上移的距离。
2.如图所示,在水平桌面上固定如实线所示的光滑轨道 ABCDEFGDH ,长度 2.5mABL 、
与水平方向的夹角θ=37°的直轨道 AB与圆弧轨道 BC在同一竖直面内,圆弧 BC与 AB相切
于 B点、与水平轨道 CD相切于 C点,竖直圆轨道DEFGD的最低点 D、D¢略微错开(间
距可忽略不计),水平轨道 CD、D H 分别与竖直圆轨道相切与 D、D¢,各轨道间、H点与
桌面间均平滑连接,圆弧 BC、DEFGD的半径均为 1 0.1mr ,CDDHI 在同一直线上且
与桌面边缘 ab垂直,大小不计的弹性板可垂直固定在桌面边缘 I处,滑块与弹性板作用后,
以等大的速率反向弹回。已知可视为质点的滑块质量 m=0.1kg,其与水平桌面的动摩擦因数
μ=0.5,桌面边缘是半圆弧,半径 2 0.04mr ,HI间距 0.6mHIL ,滑块从斜面上某点由
静止释放(取 sin37°=0.6, 210m/sg )
(1)释放点距 B的长度 L=0.3m时,求滑块对圆弧轨道最低点 C的压力大小;
(2)未安装弹性挡板前,若要滑块从桌面边缘水平抛出,求滑块释放点距 B的最短长度(已
知滑块若能到达 I点则一定不会脱离轨道);
(3)安装好弹性挡板,使滑块在轨道、桌面与挡板间运动,期间滑块某次经过圆轨道 D点
时对轨道的压力为 7.4N,试判断这种情况下滑块是否会脱离轨道,并求释放点距 B的可能
长度 L。
3.如图所示,虚线框内是“磁性液体加速度测量仪”的示意图,两螺线管固定在距离足够长
的柱形容器两端,容器内装有磁性液体材料,其产生的磁场方向向左,装置加速度变化时液
体发生流动,螺线管内的磁性液体越多,磁通量越大。螺线管 1,2均为 50匝,同一螺线管
内的磁场可视为匀强磁场,两螺线管绕线方式如图所示,并从 J、K两端接入电路。 1K 、 2K
为单刀双掷开关,初始时 1K 、 2K 均接 1,电阻 1 2ΩR ,电容器电容 C=0.16F。金属导轨
EH、 E H 平行放置在水平面内,HH 处有一小段绝缘材料连接水平导轨与倾斜导轨 HI、
H I , II 间连接电阻 2R 、 3R , 2 3 8ΩR R ,质量 m=0.01kg、电阻 a 4ΩR 的导体棒 a
静止在水平轨道上距HH 足够长的距离处,运动过程中始终与导轨垂直,倾斜导轨与水平
面的夹角 37 ,两导轨间均存在竖直向上的匀强磁场 B=1T,且间距均为 d=0.5m,两螺
线管电阻不计,金属导轨的摩擦与电阻均不计。(取 sin37°=0.6, 210m/sg )
(1)加速度测量仪由静止向右加速过程中,左右两螺线管磁通量均变化 22 10 Wb ,
求此过程中通过 1R中的电荷量,并判断 1R中电流的方向向左还是向右;
(2)调节开关,让电容器充电 1C后,将 2K 与 2连接,a导体棒由静止开始向右运动,求 a
导体棒运动到HH 时的速度大小;
(3)某次 a导体棒以速度 4m/sHv 从HH 处沿倾斜导轨滑入,沿轨道下滑高度 h=4.45m
时速度已经恒定,求此下滑 h的过程中电阻 3R 产生的焦耳热。
4.如图甲所示为一粒子汇聚装置的示意图,C、D为垂直纸面固定放置的平行板电容器,D
板上 74cmEy 、 114cmFy 的 E、F两点处各有一小孔(图中未标出),y轴右侧有一半
径足够大的半圆形匀强磁场区域,其圆心位于坐标原点,若干电子由静止经过加速电场从 C
板运动到 D板,并垂直于 y轴从 E、F两小孔沿纸面进入磁场区域,且单位时间内进入两小
孔的电子数目相同。已知两板间加速电压 CD 120VU ,电子的比荷
111.5 10 C/kg
c
e
m
,
磁场
32 10 T
37
B ,不考虑电子间的相互作用,整个装置置于真空中,求(取 sin37°=0.6,
结果可保留根号)