高中物理综合题

已知：功率为100W灯泡消耗的电能的5%转化为所发出的可见光的能量，光速，普朗克常量，假定所发出的可见光的波长都是560nm，计算灯泡每秒内发出的光子数。

如图，一透明半圆柱体折射率为，半径为R、长为L。一平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入，从部分柱面有光线射出。球该部分柱面的面积S。

麦克斯韦在1865年发表的《电磁场的动力学理论》一文中揭示了电、磁现象与光的内在联系及统一性，即光是电磁波。
（1）一单色光波在折射率为的介质中传播，某时刻电场横波图象如图1所示.求该光波的频率。
（2）图2表示两面平行玻璃砖的截面图，一束平行于边的单色光入射到界面上，、是其中的两条平行光线。光线在玻璃砖中的光路已给出。画出光线从玻璃砖中首次出射的光路图.并标出出射光线与界面法线夹角的度数。

一棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A=30o，斜边AB＝a。棱镜材料的折射率为n=。在此截面所在的平面内，一条光线以45o的入射角从AC边的中点M射入棱镜射出的点的位置（不考虑光线沿原来路返回的情况）。

材料的电阻率ρ随温度变化的规律为，其中称为电阻温度系数，是材料在t="0" ℃时的电阻率，在一定的温度范围内是与温度无关的常量。金属的电阻一般随温度的增加而增加，有正温度系数；而某些非金属如碳等则相反，具有负温数系数。利用具有正负温度系数的两种材料的互补特性，可制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻。已知：在0 ℃时，铜的电阻率为，碳的电阻率为，在0 ℃附近，铜的电阻温度系数为3.9×10^–3 ℃^-1,碳的电阻温度系数为。将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长1.0 m的导体，要求其电阻在0 ℃附近不随温度变化，求所需碳棒的长度(略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变化).

如图（）所示，一个电阻值为，匝数为的圆形金属线与阻值为的电阻连结成闭合回路。线圈的半径为 . 在线圈中半径为的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度随时间变化的关系图线如图（）所示。图线与横、纵轴的截距分别为和. 导线的电阻不计。求0至时间内
（1）通过电阻上的电流大小和方向；
（2）通过电阻上的电量及电阻上产生的热量。

如图所示，绝缘长方体置于水平面上，两端固定一对平行带电极板，极板间形成匀强电场。长方体的上表面光滑，下表面与水平面的动摩擦因数（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同）。与极板的总质量.带正电的小滑块质量，其受到的电场力大小.假设所带的电量不影响极板间的电场分布。时刻，小滑块从表面上的点以相对地面的速度向左运动，同时，（连同极板）以相对地面的速度向右运动。问（取）
（1）和刚开始运动时的加速度大小分别为多少？
（2）若最远能到达点，、的距离L应为多少？从时刻至运动到点时，摩擦力对做的功为多少？

如图所示，水平地面上静止放置着物块，相距 。物块以速度沿水平方向与正碰。碰撞后牢固地粘在一起向右运动，并再与发生正碰，碰后瞬间的速度 。已知的质量均为，的质量为质量的倍，物块与地面的动摩擦因数,取）

（1）计算与碰撞前瞬间的速度；
（2）根据的碰撞过程分析的取值范围，并讨论与碰撞后的可能运动方向。

如图所示，在坐标系xOy平面内，在x=0和x=L范围内分布着匀强磁场和匀强电场，磁场的下边界AB与y轴成45°，其磁感应强度为B，电场的上边界为x轴，其电场强度为E。现有一束包含着各种速率的同种粒子由A点垂直y轴射入磁场，带电粒子的比荷为q/m。一部分粒子通过磁场偏转后由边界AB射出进入电场区域。求：
（1）求能够由AB边界射出的粒子的最大速率；

  （2）粒子在电场中运动一段时间后由y轴射出电场，射出点与原点的最大距离。

 

       装有细砂的木箱在水平轨道上向右滑行，木箱和细砂的总质量为M，木箱与轨道间动摩擦因数为μ。一排人站在O点右侧的水平轨道旁，O点与第一个人以及每相邻的两个人之间的距离都是L，如图所示。当木箱每经过一人身旁时，此人就将一质量为m的沙袋沿竖直方向投入到木箱内，已知M=4m，不计沙袋中空中的运动时间，且沙袋与木箱瞬间就获得共同速度。木箱停止运动时，箱内一共有两个沙袋。求木箱通过O点时速度v₀的范围。

 

科学家为了测定一在太空绕地球运行的不明物体的质量m₁，发射一个探测器去接触此物体。接触以后，打开探测器尾部的推进器，使之与不明物体共同加速了10s，如图所示。加速过程中，探测器的传感器显示二者间的作用力为F_N=750N。已知探测器的质量为m₂=3×10³kg，推进器的平均推力约为F=1200N。求：
（1）在加速10s的过程中，探测器速度的改变量；

  （2）不明物体的质量m₁。

 

如图所示，长为5m的细绳的两端分别系于竖立在地面上相距为4m的两杆顶端A、B.绳上挂一个光滑的轻质挂钩，其下连着一个重为12N的物体，平衡时，绳中的张力T为多少？

用细绳AC和BC吊起一重物，两绳与竖直方向的夹角如图2-2-23所示，AC能承受的最大拉力为150 N，BC能承受的最大拉力为100 N.为使绳子不断裂，所吊重物的质量不得超过多少?

压榨机如图所示，B为固定铰链，A为活动铰链.在A处作用一水平力F，C就以比F大得多的压力D.已知L="0.5" m，h="0.1" m，F="200" N，C与左壁接触面光滑，求D受到的压力.

如图2-2-1，用轻滑轮悬挂重G的物体.绳能承受的最大拉力是2G，将A端固定，将B端缓慢向右移动d而使绳不断，求d的最大值.