DOC《东城区2017-2018学年度第二学期高三综合练习（一）》

(2)感应电动势的大小E;

(3)a、b两点间的电势差Uab. 23.(18分) 两根材料相同的均匀直导线a和b串联在电路上,a长为l0,b长为2l0. (1)若沿长度方向的电势随位置的变化规律如图所示,求: ①a、b两导线内电场强度大小之比;

②a、b两导线横截面积之比. (2)以下对直导线内部做进一步分析:设导线单位体积内有n个自由电子,电子电荷量为e,自由电子定向移动的平均速率为v.现将导线中电流I与导线横截面积S的比值定义为电流密度,其大小用j表示. ①请建立微观模型,利用电流的定义推导:;

②从宏观角度看,导体两端有电压,导体中就形成电流;

从微观角度看,若导体内没有电场,自由电子就不会定向移动.设导体的电阻率为ρ,导体内场强为E,试猜想j与E的关系并推导出j、ρ、E三者间满足的关系式. (解题过程中需要用到的物理量要在解题时作必要的说明) 24.(20分)如图所示为雨滴从高空下落过程中空气阻力f随雨滴速度v变化的大致情况,其中图线①、②分别对应半径不同的雨滴. (1)请利用图线分析并说明雨滴下落过程中加速度和速度随时间变化的大致情况. (2)已知图中直线的斜率值,其中 kg/(m2・ s),r为雨滴的半径.(雨滴的密度取ρ=1.0*103kg/m3) 请比较①、②图线所示的两个雨滴下落的最终速度;

请计算半径r=5mm的雨滴下落的最终速度. (3)已知一滴雨珠的重力可达蚊子体重的50倍之多,但是下雨时蚊子却可以在 雨中漫步 .为研究蚊子不会被雨滴砸死的诀窍, 科学家用高速相机以每秒4000帧的速度拍摄,记录雨滴击中蚊子时二者相互作用的每一个动作,归纳并计算出蚊子与雨滴遭遇瞬间的作用力及其随雨滴向下移动的距离.针对雨滴下落时正中蚊子的情况,研究发现蚊子被雨滴击中时并不抵挡雨滴,而是与雨滴融为一体,顺应雨滴的趋势落下,随后迅速侧向微调与雨滴分离.现对比两种情况:①蚊子在空中被雨滴砸中;

②蚊子栖息于地面时被雨滴砸中,请建立理想模型,通过计算比较两种情况下雨滴击中时的冲击对蚊子的伤害.(解题过程中需要用到的物理量,要在解题时作必要的说明) 东城区2017-2018学年度第二学期高三综合练习

(一) 物理参考答案 2018.4 13.D 14.B 15.C 16.A 17.C 18.D 19.B 20.C 21.(1)①近;

②当拉动木板的速度恒定时,木板的位移与时间成正比,这样建立的t轴才可以代表时间. (2)①B、D ②匀速 ③远小于 ④ 0.43―0.45 ⑤小车 ⑥C 22.(1)电流方向由a到b (2)根据法拉第电磁感应定律:,其中,,

代入得到: (3)根据闭合回路欧姆定律:,及,R=2r 可得: 23.(1)①根据U=φ1-φ2,由图像知:φ1=8V,φ2=2V,代入可得U1=6V,同理U2=2V;

根据,由已知d1=l,d2=2l,代入可得:E1 :E2=6:1 ②因为两导线串联,所以电流I1 =I2,由欧姆定律,电阻定律, 将U1=6V,U2=2V,长度分别为l和2l代入,可得:S1 : S2=1:6 (2)①在直导线内任选一个横截面S,在Δt时间内以S为底,vΔt为高的柱体内的自由电子都将从此截面通过,由电流及电流密度的定义知:,其中Δq=neSvΔt,代入上式可得: ②(猜想:j与E成正比)设横截面积为S,长为l的导线两端电压为U,则;

电流密度的定义为,将代入,得;

导线的电阻,代入上式,可得j、ρ、E三者间满足的关系式为: 24.(1)雨滴下落过程中受到重力mg和空气阻力f的作用,加速度方向向下,由牛顿第二定律知加速度大小,题中给出的f-v图像表明,当下落速度v增大时,阻力f随之增大,由上式可知加速度a随之减小;