高考压轴题2.pdf
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1、物理高考压轴题集-观 120张试卷后精选的63题1(20 分)如 图 12所示,PR是一块长为L=4m 的绝缘平板固定在水平地面上,整个空间有一个平行于PR的匀强电场E,在板的右半部分有一个垂直于纸面向外的匀强磁场8,一个质量为?=0.1k g,带电量为q=0.5 c 的物体,从板的P 端由静止开始在电场力和摩擦力的作用下向右做匀加速运动,进入磁场后恰能做匀速运动。当物体碰到板R 端的挡板后被弹回,若在碰撞瞬间撤去电场,物体返回时在磁场中仍做匀速运动,离开磁场后做匀减速运动停在C 点,PC=U4,物体与平板间的动摩擦因数为H=0.4,取 g=10m/s2,求:(1)判断物体带电性质,正电荷还是
2、负电荷?(2)物体与挡板碰撞前后的速度和也(3)磁感应强度B 的大小(4)电场强度E 的大小和方向2(10分)如图2 14所示,光滑水平桌面上有长L-2m 的木板C,质量mc=5kg,在其正中央并排放着两个小滑块A 和 B,mA=lkg,mB=4 k g,开始时三物都静 止.在 A、B 间有少量塑胶炸药,爆炸后A 以速度6m/s 水平向左运动,A、B 中任一块与挡板碰撞后,都粘在一起,不计摩擦和碰撞时间,求:(1)当两滑块A、B 都与挡板碰撞后,C 的速度是多大?(2)到 A、B 都与挡板碰撞为止,C 的位移为多少?图2/43(10分)为了测量小木板和斜面间的摩擦因数,某同学设计如图所示实验,
3、在小木板上固定一个轻弹簧,弹簧下端吊一个光滑小球,弹簧长度方向与斜面平行,现将木板连同弹簧、小球放在斜面上,用手固定木板时,弹簧示数为F1,放手后,木板沿斜面下滑,稳定后弹簧示数为F 2,测得斜面斜角为。,固定在地面上)4 有一倾角为。的斜面,其底端固定一挡板M,另有三个木块A、B和 C,它们的质量分别为mA=mB=m,mc=3 m,它们M第19题图与斜面间的动摩擦因数都相同.其中木块A连接轻弹簧放于斜面上,并通过轻弹簧与挡板M相连,如图所示.开始时,木块A静止在P处,弹簧处于自然伸长状态.木块B 在 Q点以初速度V。向下运动,P、Q间的距离为L.已知木块B 在下滑过程中做匀速直线运动,与木块
4、A相碰后立刻一起向下运动,但不粘连,它们到达一个最低点后又向上运动,V 2木块B向上运动恰好能回到Q点.若木块A静止于P点,木块C从 Q点开始以初速度与%向下运动,经历同样过程,最后木块C停在斜面上的R点,求 P、R间的距离17的大小。5如图,足够长的水平传送带始终以大小为u=3 m/s 的速度向左运动,传送带上有一质量为M=2 k g 的小木盒4,4与传送带之间的动摩擦因数为=0.3,开始时,A与传送带之间保持相对静止。先后相隔r=3 s 有两个光滑的质量为机=l k g 的小球8自传送带的左端出发,以 v 0=1 5 m/s 的速度在传送带上向右运动。第 1 个球与木盒相遇后,球立即进入盒
5、中与盒保持相对静止,第 2 个球出发后历时h =ls/3 而与木盒相遇。求(取 g =1 0 m/s 2)(1)第 1 个球与木盒相遇后瞬间,两者共同运动的速度时多大?(2)第 1 个球出发后经过多长时间与木盒相遇?(3)自木盒与第1 个球相遇至与第2 个球相遇的过程中,由于木盒与传送带间的摩擦而产生的热量是多少?6 如图所示,两平行金属板4、8长/=8 c m,两板间距离”=8 c m,4板比B板电势高3 0 0 V,HP UA B=3 0 W o-带正电的粒子电量q=1 0 C,质量机=l(y”k g,从 R点沿电场中心线垂直电场线飞入电场,初速度v o=2 xl()6 m/s,粒子飞出平
6、行板电场后经过界面MM P S间的无电场区域后,进入固定在中心线上的。点的点电荷Q形成的电场区域(设界面P S 右边点电荷的电场分布不受界面的影响)。已 知 两 界 面 尸 S相距为L=1 2 c m,粒子穿过界面P S 最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏E F 上。求(静电力常数Z=9 xl()9 N.m 2/c 2)(1)粒子穿过界面P S 时偏离中心线RO的距离多远?PI(2)点电荷的电量。股 :R -:-;-7光滑水平面上放有如图所示的用绝缘材料制成的L形滑板(平 B.,:N 面部分足够长),质量为4m,距滑板的A 壁为心距离的8 1 :处放有一质量为如 电量为此 的大小不计的小物体,
7、物体:5与板面的摩擦不计.整个装置置于场强为E 的匀强电场中,初始时刻,滑板与物体都静止.试问:(1)释放小物体,第一次与滑板A 壁碰前物体的速度力,多大?(2)若物体,j A壁碰后相对水平面的速度大小为碰前速率的3 /5,则物体在第二次跟A 碰撞之前,滑板相对于水平面的速度也和物体相对于水平面的速度匕3 分别为多大?(3)物体从开始到第二次碰撞前,电场力做功为多大?(设碰撞经历时间极短且无能量损失)8如图(甲)所示,两水平放置的平行金属板C、。相距很近,上面分别开有小孔。和。,水平放置的平行金属导轨P、Q与金属板C、1)接触良好,且导轨垂直放在磁感强度为a=1 0 T 的匀强磁场中,导轨间距
8、L=0.5 0 m,金属棒AB紧贴着导轨沿平行导轨方向在磁场中做往复运动,其速度图象如图(乙),若规定向右运动速度方向为正方向.从,=0时刻开始,由 C板小孔。处连续不断地以垂直于C板方向飘入质量为机=3.2 x 1 0 k g、电量q=L 6 x l O 9 c的带正电的粒子(设飘入速度很小,可视为零).在。板 外 侧 有 以 为 边 界 的 匀 强 磁 场 殳=1 0 与。相距d=1 0 cm,B y和 B 2 方向如图所示(粒子重力及其相互作用不计),求(1)0到 4.0 s 内哪些时刻从。处飘入的粒子能穿过电场并飞出磁场边界M N?(2)粒子从边界M/V 射出来的位置之间最大的距离为多
9、少?9 (2 0 分)如下图所示,空间存在着一个范围足够大的竖直向下的匀强磁场,磁场的磁感强度大小为8.边长为/的正方形金属框岫cd(下简称方框)放在光滑的水平地面上,其外侧套着一个与方框边长相同的U型金属框架M N P。(仅有MN、NQ、。尸三条边,下简称U疆),U型框与方框之间接触良好且无摩擦.两个金属框每条边的质量均为处每条边的电阻均为人XXXXBXXX甲XXXXX X”X X N XbXX X X XBX%XQX乙axx(1)将方框固定不动,用力拉动U型框使它以速度%垂直NQ边向右匀速运动,当 U型框的MP端滑至方框的最右侧(如图乙所示)时,方框上的 两端的电势差为多大?此时方框的热功
10、率为多大?(2)若方框不固定,给 U型框垂直NQ边 向 右 的 初 速 度%,如 果 U型框恰好不能与方框分离,则在这一过程中两框架上产生的总热量为多少?(3)若方框不固定,给 U型框垂直N。边向右的初速度v (v v0),U型框最终将与方框分离.如果从U型框和方框不再接触开始,经过时间t 后方框的最右侧和U型框的最左侧之间的距离为5.求两金属框分离后的速度各多大.1 0(1 4 分)长为0.5 1 m 的木板A,质量为1 k g.板上右端有物块B,质量为3 k g.它们一起在光滑的水平面上向左匀速运动.速度v()=2 m/s.木板与等高的竖直固定板C发生碰撞,时间极短,没有机械能的损失.物块
11、与木板间的动摩擦因数U=0 5 g 取 lO m/sz.求:(1)第一次碰撞后,A、B 共同运动的速度大小和方向.(2)第一次碰撞后,A与C之间的最大距离.(结果保留两位小数)(3)A与固定板碰撞几次,B可脱离A板.1 1 如 图 1 0 是为了检验某种防护罩承受冲击能力的装置,M 为半径为H =1.0?、固定于竖直平面内的L光滑圆弧轨道,4轨道上端切线水平,N为待检验的固定曲面,该曲面在竖直面内的截面为半径r =J 两 机 的,圆弧,圆弧下端切线水4平且圆心恰好位于M 轨道的上端点,M 的下端相切处置放竖直向上的弹簧枪,可发射速度不同的质量m=0.0 1 k g 的小钢珠,假设某次发射的钢珠
12、沿轨道恰好能经过M 的上端点,水平飞出后落到N的某一点上,取 g =1 0 6/,求:(1)发射该钢珠前,弹簧的弹性势能与,多大?(2)钢珠落到圆弧N 上时的速度大小心是多少?(结果保留两位有效数字)1 2(1 0 分)建筑工地上的黄沙堆成圆锥形,而且不管如何堆其角度是不变的。若测出其圆锥底的周长为1 2.5 m,高为1.5m,如图所示。(I)试求黄沙之间的动摩擦因数。(2)若将该黄沙靠墙堆放,占用的场地面积至少为多少?1 3(1 6 分)如 图 1 7 所示,光滑水平地面上停着辆平板车,其质量为2m,长为L 车 右 端(4点)有 块静止的质量为机的小金属块.金属块与车间有摩擦,与中点C为界,
13、4c段与C 8 段摩擦因数不同.现给车施加一个向右的水平恒力,使车向右运动,同时金属块在车上开始滑动,当金属块滑到中点C 时,即撤去这个力.已知撤去力的瞬间,金属块的速度为外,车的速度为2%,最后金属块恰停在车的左端(8点)。如果金属块与车的AC段 间 的 动 摩 擦 因 数 为 与 C8段间的动摩擦因数为2,求1与2的比值1 4(1 8 分)如 图 1 0 所示,空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场,左侧匀强电场的场强大小为E、方向水平向右,其宽度为L;中间区域匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外;右侧匀强磁场的磁感应强度大小也为B、方向垂直纸面向里。一个带正电的粒子(质量m,
14、电量q,不计重力)从电场左边缘a 点由静止开始运动,穿过中间磁场区域进入右侧磁场区域后,又回到了a 点,然后重复上述运动过程。(图中虚线为电场与磁场、相反方向磁场间的分界面,并不表示有什么障碍物)。(1)中间磁场区域的宽度d为多大;(2)带电粒子在两个磁场区域中的运动时间之比;(3)带电粒子从a 点开始运动到第一次回到a 点时所用的时间t.1 5.(2 0 分)如 图 1 0所示,ab e d 是一个正方形的盒子,在 c d 边的中点有一小孔e,盒子中存在着沿a d 方向的匀强电场,场强大小为E。一粒子源不断地从a 处的小孔沿ab 方向向盒内发射相同的带电粒子,粒子的初速度为玲,经电场作用后恰
15、好从e 处的小孔射出。现撤去电场,在盒子中加一方向垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度大小为B (图中未画出),粒子仍恰好从e孔射出。(带电粒子的重力和粒子之间的相互作用力均可忽略)(1)所加磁场的方向如何?(2)电场强度E与磁感应强度B的比值为多大?1 6.(8 分)如图所示,水平轨道与直径为d=0.8 m的半圆轨道相接,半圆轨道的两端点A、B连线是一条竖直线,整个装置处于方向水平向右,大小为I C V/m的匀强电场中,一小球质量m=0.5 k g,带有q=5 x lO-3 c 电量的正电荷,在电场力作用下由静止开始运动,不计一切摩擦,g=1 0m/s2,(1)若它运动的起点离A为L,它恰能到达
16、轨道最高点B,求小球在B点的速度和L的值.(2)若它运动起点离A为乙=2.6 m,且它运动到B点时电场消失,它继续运动直到落地,求落地点与起点的距离.BA1 7 (8分)如图所示,为某一装置的俯视图,P Q、MN为竖直放置的很长的平行金属板,两板间有匀强磁场,其大小为 8,方向竖直向下.金属棒A B搁置在两板上缘,并与两极垂直良好接触.现有质量为机,带电量大小为心 其重力不计的粒子,以初速0 水平射入两板间,问:(1)金属棒AB应朝什么方向,以多大速度运动,可以使带电粒子做匀速运动?(2)若金属棒的运动突然停止,带电粒子在磁场中继续运动,从这刻开始位移第一次达到m v J q B时的时间间隔是
17、多少?(磁场足够大)PAQXXXXXXXXXXXXXXXXXMBN1 8(1 2 分)如图所示,气缸放置在水平平台上,活塞质量为1 0 k g,横截面积5 0 c m 2,厚 度 1 c m,气缸全长2 1 c m,气缸质量2 0 k g,大气压强为l x l O5P a,当温度为7 时,活塞封闭的气柱长1 0 c m,若将气缸倒 口 口过来放置时,活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通。g 取 l O m/s?求:|气 柱 多 长?(2)当温度多高时,活塞刚好接触平台?(3)当温度多高时,缸筒刚好对地面无压力。(活塞摩擦不计)。一1 1 1-1 9 (1 4 分)如图所示,物块A 的质量
18、为M,物块B、C的质量都是m,并都可看作质点,且 m0 的区域中,磁感应强度为B”在),B2,如图所示,若把粒子出发点x=0 处作为第。次过x 轴。求:(1)粒子第一次过x 轴时的坐标和所经历的时间。(2)粒子第 次过x 轴时的坐标和所经历的时间o 第 0次过z 轴至第n 次过x 轴的整个过程中,在 x 轴方向的平均速度v与 v o 之比。(4)若B|=2,当”很 大 时,v:v o 趋于何值?y4 BxA4 8 (2()分)如图所示,x O y 平面内的圆。,与,,轴相切于坐标原点。在该圆形区域内,有与y 轴平行的匀强电场和垂直于圆面的匀强磁场。一个带电粒子(不计重力)从原点。沿 x轴进入场
19、区,恰好做匀速直线运动,穿过圆形区域的时间为T o。若撤去磁场,只保留电场,其他条件不变,该带电粒子穿过圆形区域的时间为马;若撤去电场,只保留磁场,其他条2件不变,求该带电粒子穿过圆形区域的时间。4 9(2 0 分)在图示区域中,x轴上方有一匀强磁场,磁感应强度的方向垂直纸面向里,大 小 为 B,今有一质子以速度如由 Y轴上的A点沿卜 轴正方向射人磁场,质子在磁场中运动一段 时间以后从C点 进 入 x轴下方的匀强电场区域中,在 C点速度方向与x轴正方向夹角为4 5,该匀强电场的强度大小为E,方向与Y轴夹角为4 5 且斜向左上方,已知质子的质量为加,电量为q,不计质子的重力,(磁场区域和电场区域
20、足够大)求:(l)C 点的坐标。(2)质子从A点出发到第三次穿越x轴时的运动时间。(3)质子第四次穿越x轴时速度的大小及速度方向与电场E方向的夹角。(角度用反三角函数表示)5 0 (2 2 分)如图所示,电容为C、带电量为Q、极板间距为d的电容器固定在绝缘底座匕 两板竖直放置,总质量为M,整个装置静止在光滑水平面上。在电容器右板上有一小孔,一质量为m、带电量为+q 的弹丸以速度为从小孔水平射入电容器中(不计弹丸重力,设电容器周围电场强度为0),弹丸最远可到达距右板为x的 P点,求:(1)弹丸在电容器中受到的电场力的大小;(2)x的值;(3)当弹丸到达P点时,电容器电容已移动的距离s;(4)电容
21、器获得的最大速度。51两块长木板48的外形完全相同、质量相等,长度均为=lm,置于光滑的水平面上.一小物块G质 量 也 与 小B相等,若以水平初速度的=2m/s,滑上6木板左端,。恰好能滑到8木板的右端,与方保持相对静止.现在让6静止在水平面上,C置于6的左端,木板4以初速度2%向左运动与木板6发生碰撞,碰后46速度相同,但46不粘连.已知。与/、。与6之间的动摩擦因数相同.(器lOm/s?)求:(D C与5之间的动摩擦因数;2(2)物块。最后停在/上何处?R-n I r T I52(19分)如图所示,一根电阻为R=12。的电阻丝做成一个半径为r=lm的圆形导线框,竖直放置在水平匀强磁场中,线
22、框平面与磁场方向垂直,磁感强度为8=0.2 T,现有一根质量为m=0kg、电阻不计的导体棒,自圆形线框最Q高点静止起沿线框下落,在下落过程中始终与线框良好接触,已知下落距离为2时,棒的速度大小为也=-m/s,下3落到经过圆心时棒的速度大小为vi=m/s,(取g=10m/s2)试求:下落距离为r/2时棒的加速度,从开始下落到经过圆心的过程中线框中产生的热量.53(20分)如图所示,为一个实验室模拟货物传送的装置,4是个表面绝缘质量为1kg的小车,小车置于光滑的水平面上,在小车左端放置一质量为0.1kg带电量为q fx lO C的绝缘货柜,现将一质量为0.9kg的货物放在货柜内.在传送途中有一水平
23、电场,可以通过开关控制其有、无及方向.先产生一个方向水平向右,大小B=3xl()2N/m的电场,小车和货柜开始运动,作用时间2s后,改变电场,电场大小变为J=lx l0 2 N/m,方向向左,电场作用一段时间后,关闭电场,小车正好到达目的地,货物到达小车的最右端,且小车和货物的速度恰好为零。已知货柜与小车间的动摩擦因数=0.1,(小车不带电,货柜及货物体积大小不计,g 10m/s2)求:第二次电场作用的时间;小车的长度;小车右端到达R的地的距离.54.如图所示,两个完全相同的质量为机的木板A、B置于水平地面匕 它们的间距s=2.88m。质量为2 m,大小可忽略的物块C置于4板的左端,C与4之间
24、的动摩擦因数为0=0.22,4、B与水平地面之间的动摩擦因数为“2=0.10。最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力。开始时.,三个物体处于静止状态。现 给C施加一个水平向右,大小为0.4mg的恒力尸,假定木板4、B碰撞时间极短,且碰撞后粘连在一起。要 使C最终不脱离木板,每块木板的长度至少应为多少?7 1*-_J,|8|_/1 155(19分)24如图所示,在直角坐标系的第一、四象限内有垂直于纸面的匀强磁场,第二、三象限内沿。X 轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E,y 轴为磁场和电场的理想边界。一个质量为m ,电荷量为e的质子经过x轴 上 A 点时速度大小为v。,速度方向与x 轴负方向夹角9=
25、3 0。质子第一次到达y轴时速度方向与y轴垂直,第三次到达y 轴的位置用B点表示,图中未画出。已知O A=L。(1)求磁感应强度大小和方向;(2)求质子从A 点运动至B点时间56(20 分)25如图所示,质量M=4.0k g,长 L=4.0m的木板B静止在光滑水平地面上,木板右端与竖直墙壁之间距离为s=6.0m,其上表面正中央放置一个质量m=1.0k g 的小滑块A,A 与 B之间的动摩天楼擦因数为产0.2。现用大小为F=18 N的推力水平向右推B,两者发生相对滑动,作 用 1s 后撤去推力F,通过计算可知,在 B与墙壁碰撞时A 没有滑离B。设 B与墙壁碰撞时间极短,且无机械能损失,重力加速度
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