2011届物理高考模拟压轴题精选(精)

1、物理高考压轴题选23.（ 16 分）2007 年 10 月 24 日，我国成功地发射了“嫦娥一号”探月卫星，其轨道示意图如图所示卫星进入地球轨道后还需要对卫星进行10 次点火控制。第一次点火，抬高近地点，将近地点抬高到约600km 第二、三、四次点火，让卫星不断变轨加速，经过三次累积，卫星加速到 11.0km/s 的速度进入地月转移轨道向月球飞去.后 6 次点火的主要作用是修正飞行方向和被月球捕获时的紧急刹车，最终把卫星送入离月面200km 高的工作轨道（可视为匀速圆周运动）.已知地球质量是月球质量的81 倍,R月=1800km ,R地=6400km 卫星质量 2350kg ,g 取 10.0

2、m/s2.（涉及开方可估算，结果保留一位有效数字）求： （1）卫星在绕地球轨道运行时离地面600km 时的加速度.（2）卫星从离开地球轨道进入地月转移轨道最终稳定在离月球表面200km 的工作轨道上外力对它做了多少功？（忽略地球自转及月球绕地球公转的影响）解:（1）卫星在离地 600km 处对卫星加速度为 a，由牛顿第二定律，”，（1 分）=丄X2350 x(248x104110002)=1x1011J,( 224 （ 18 分）如图所示为车站使用的水平传送带的模型，它的水平传送带的长度为GMmR h12二ma又由GMmR2二mg可得 a=8 m/s2,(, （2 分）（2 分）2 分）(2)

3、卫星离月面 200km 速度为 v,由牛顿第二定律得,（1 分)GM 月 mmv2(r + h2丫 (+h2 )2 分)由2mg及 M月/M=1/81 ,(R22 6 2 2得:V =2.48x10 km/s由动能定理，对卫星2 分)W=1212mv m0,22 分)2 分)L = 12m,传送带的皮带轮的半径均为R= 0.2m，传送带的上部距地面的高度为h= 0.2m，现有一个旅行包（视为质点）以一定的初速度水平地滑上水平传送带.已知旅行包与皮带之间的动摩擦 因数为 尸 0.2.本题中 g 取 10m/s2.试讨论下列问题:?若传送带静止，旅行包滑到B 端时，人若没有及时取下，旅行包将从B

4、端滑落.若包的落地点距 B 端的水平距离为 0.8m,则旅行包滑上水平传送带时的初速度V。是多大？?设皮带轮顺时针匀速转动，并设水平传送带长度仍为12m，旅行包滑上传送带的初速度与第 问中的值相同.则当皮带轮的角速度3=50 rad/s 时，旅行包经多长时间到达B端?24 （18 分）？旅行包做匀减速运动，a=g=2（m/s2） ,（2 分）,122h20.2八h gt = t0.2s（2 分）29g 10旅行包到达 B 端的速度为v=s=4m/Sv0二.v22aL=1648 =8m/s（4 分）t 0.2?当3=50 rad/s 时，皮带速度为Vj = R =10（m / s）（2 分）旅行

5、包在传送带上做匀减速运动，当旅行包速度也为v0=8m/s时，在皮带上运动了2 2v-W10064s-9（m） v12m ,（4 分）2a4以后旅行包作匀速直线运动，所以包在在传送带上运行的时间为t1t22s LW vw2 912_910 8 10二1.3s（4分）25、( 20 分)如图所示，xOy 位于竖直平面内，以竖直向上为y 轴正方向，在 y 轴左侧有正交的匀强磁场和电场，其中匀强磁场垂直于xOy 平面向里、磁感应强度为 B，匀强电场方向向上、电场强度为 EQ； y 轴右侧有竖直方向的匀强电场，场强的方向和大小都做 周期性的变化。电场方向向下时电场强度为E1，方向向上时电场强度为E2。在

6、坐标为(-R, R)处和第一象限某处有完全相同的带正电的微粒P 和 Q,带电量为q。现以一定的速度水平向左释放微粒 P, P 在竖直面内恰好做匀速圆周运动，同时由静止释放Q,且只有 Q 每次经过 x 轴时 y 轴右侧的电场方向才发生改变。要使两微粒总是以相同的速度同时通过 x 轴，求：(1) 场强E1和E2的大小及其变化周期 T。(2)在 E-1 图中做出该电场的变化图象(以释放电荷P 时作为初始时刻，竖直向上为 场强的正方向)，要求至少画出两个周期的图象。2T t2vEq =mg,qvm Q 在时刻以速度 v 通过 x 轴4、解：由于过 x 轴时，速度竖直方向,P 微粒运动半径为 R2二E。

7、BgBRqv =EoE2，了2RB2二E2Ei2T t得:传送带的皮带轮的半径均为R= 0.2m，传送带的上部距地面的高度为h= 0.2m，现有一个旅向下运动时：mg Eiq二ma匚 2RgB2-Eo冗 Eo向上运动时：E2q - mg二ma匚 2RgB2Eo:二Eo3T0以向上的速度 V 通过 x 轴，To时回到原出发点，速度为 0,4是一种往复运动，其周期为T =T023.( 17 分)2008 年 1月，我国普降大雪，使高速公路封闭、民航停飞、铁路断电，给交 通和人民生活千万很大影响。假设下雪天，某卡车在笔直的公路上以速度Vo匀速行驶。司机突然发现前方距离 L 处停着一辆故障车，他立即将

8、刹车踩到底，车轮被抱死，但卡车仍 向前滑行，并撞上故障车，且推亲眼它共同滑行了一段距离后停下。已知卡车质量M 为故障车质量 m 的 4 倍。(1)假定两车轮胎与支地之间的动摩擦因数为J,求卡车与故障车相撞前的速度V!和两车相撞后的速度 V2；(2 )此次事故发生后，经交警测量，卡车刹车时与故障车距离为L = s,撞车后共同滑行的距离为 I = 8 s/25。假定两车轮胎与雪地之间的动摩擦因数相同，求轮胎与雪地之间的动摩擦数要避免事故发生，卡车司至少应在距故障车多远处采取同样的紧急刹车措施？(1 )卡车刹车后滑行，例外力为滑动摩擦力，由于两车轮胎与雪地之间的动摩擦因数相同，滑行的加速度 a =丄

9、 g由V12-v2- -2lgL解得卡车与故障车相撞前的速度V1=, v2-2lgL(4 分)由动量守恒定律 mv1= ( M + m)V2可得两车相撞后的速度V2=一V1 =Jv -2gL(4分)M +m M +m(2)由v-i-v：-2丄gs解得卡车与故障车相撞前的速度出二弋2gs(2 分)由撞车后共同滑行的距离为I = 8s / 25,根据运动学公式可得两车相撞后的速度：4 -V2二2弋1 =. gs(2 分)5, 2由动量守恒定律MVr= ( M + m)V2联立解得轮胎与雪地之间的动摩擦因数Vo-Q 在 E 时刻到达最低点,23gs（2 分）要避免事故发生，刹车后卡车滑行到故障车时速

10、度必须减小到零。由解得 s = 3s / 2 (3 分。)24.（ 18 分）美国“奋进”号航天飞机于2008年3月11日发射升空，12 日晚顺利与国际空间站对接。飞低国际空间站后， 宇航员共进行了 5 次太空行走，为国际空间站组装了一个 双臂机器人，并安装了日本“希望”号实验舱的保管室部分。美国东部时间24 日 20 时 25分（北京时间 25 日 8 时 25 分），“奋进”号航天飞机脱离国际空间站，开始返航。若已知 国际空间站距地面高度为 h，地球半径为 R,地面的重力加速度为 g。（1）求国际突然间站运行周期（2） 已知宇航员及其设备的总质量为 M，太空行走的宇航员通过向向后喷出气体而

11、获得反冲力，每秒钟喷出的气体质量为m。为了简化问题，设喷气时对气体做功的功率恒为P,在不长的时间 t 内宇航员及其设备的质量变化很小，可以忽略不计。求喷气t 秒后宇航员获得的动能。又 GM/R2= g 联立解得：T =2叭R十h）/邑（8 分）R g动能定理pxt=尹可求得喷出气体的速度为：v=上（4分）另一方面宇航员喷气过程中系统动量守恒，则:1”2又宇航员获得的动能，Ek=Mv2225.（20 分）如图甲所示，电阻不计、间隔距为I 的平行长直金属导轨置于水平面内，阻值为 R 的导体棒 ab 固定连接在导轨左端，另一阻值也为R 的导体棒 ef 垂直旋转在导轨上，ef与导轨接触良好并可在导轨上

12、无摩擦移动。现有一根轻杆一端固定中ef 中中断过程，另一端固定于墙上；轻杆与导轨保持平行，ef、ab 两棒之间距离为 d。若整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中，且从某一时刻开始，磁感应强度B 随时间 t 按图乙所示的方式变化。-VQ- _2gs（1） 由万引力定律和牛顿运动定律得G二(R h)2=mI门丿(R +)（2） 因为喷气时对对做功的功率恒为P,而单位时间m,故在 t 时间内，据0 = mtv Mv联立解得:Ek=丄M2(6 分)B0乙(1 )求 0 to时间内流过导体棒 ef 的电流大小和方向；(2) 求 to 2to时间内导体棒 ef 产生的热量；(3)分别写出 0 t。、to2

13、to时间内轻杆受力 F 随时间 t 变化的函数关系式，求出 轻杆受力 F的大小和方向。A R(1)在 oto时间内，磁感应强度的变化率-Bo：ttoBBBold产生感应电动势的大小不EiS -ld=t：tto流过导体棒 ef 的电流大小 li=EiBold(4 分)2R2Rto由楞次定律可判断电流方向为eTf（i 分）AB(2)在 to 2to时间内，磁感应强度的变化率2Bo：tto:B一：B2Bold产生感应电动势的大小E2-S -ld二:t:t:ttoE2Bold流过导体棒 ef 的电流大小 I2（ 4 分)2R2Rto轻杆受力 F = Bililo to时间内轻杆受力 F 随时间 t 变

14、化的函数关系式2to时刻to2to时间内导体棒 ef 产生的热量Q =l；RtoB；l2d2Rto（2分）(3 )在 oto时间内，磁感应强度B 随时间 t 变化的函数关系为B! = Bo一_Btto匚_B：|2dFi=2Rto在 to 2to时间内，磁感应强度B 随时间 t 变化的函数关系为B2=2Bt-2Boto轻杆受力 F = B212Ito 2to时间内轻杆受力 F 随时间 t 变化的函数关系式Bo2|2d.2o 2Rt2（3分）F2=2Bfl2dtRt：2BpI2dRto（3分）mg二BII2 2在 2t0时刻轻杆受力 F 的大小为 F =2B1d，方向为向向左的拉力（3 分）Rto

15、23.（ 16 分）两根光滑的足够长直金属导轨MN、M N 平行置于竖直面内，导轨间距为I,导轨上端接有阻值为 R 的电阻，如图所示。质量为 m、长度也为 I、阻值为 r 的金属 棒 ab 垂直于导轨放置，且与导轨保持良好接触，其他电阻不计。导轨处于磁感应强度 为 B、方向水平向里的匀强磁场中，ab 由静止释放，在重力作用下向下运动，求：ab 运动的最大速度的大小；若 ab 从释放至其运动达到最大速度时下落的高度为h，此过程中金属棒中产生的焦耳热为多少？(1)(2)m、AT（1 ）设 ab 上产生的感应电动势为E,回路中的电流为X解：电路总电阻为 R+r，则最后 ab 以最大速度匀速运动,E

16、= BlVmI，xbx)(1 分)由闭合电路欧姆定律有IdR r） （2 分）mg（Rr）B2（2） 设在下滑过程中整个电路产生的焦耳热为 量守恒定律有：由方程解得vm2 分)Qi，ab 棒上产生的焦耳热为（3 分）Q2,则由能R rQi( 3 分)联立解得：Q_ mghr m3g2r(R r)2B4|424.（ 19 分）在 xOy 平面上，一个以原点 0 为圆心，半径为 4R 的圆形磁场区域内存在着 匀强磁场，磁场的方向垂直于纸面向里，在坐标为（一 2R，0）的 A 处静止着一个具有放射性的原子核一氮（13N），某时刻该核发生衰变，放出一个正电子和一个反冲核，已知正电子从 A 处射出时速度

17、方向垂直于 x 轴，且后来通过了 y 轴，而反冲核刚好不 离开磁场区域。正电子最后射出磁场时速度的偏转角为 37，不计重力和粒子间的相 互作用。（1）试写出衰变方程；（2）求正电子通过 y 轴时的坐标。13130解：（1）7Nf6C+Ie（2）因为反冲核刚好不离开磁场，那么反冲核的轨迹直径 可能为 2R 或 6R，设反冲核和正电子在磁场中的运动半径分别为rc和re，则由动量守恒定律有：由正电子后来通过了 y 轴可知反冲核直径只可能为2R,即re二R,re=6R则反冲核和正电子的轨迹如图所示设正电子轨迹与磁场边缘交点为P,与 y 轴点交为 Q,则在图示；O OM中 v -37（3分）mNc =

18、meVe（ 2 分）对反冲核，由洛伦兹力提供向心力有,m,crcqcB同理，有rc=巴凶eB而qc= 6e解得得re=6rcqcBVc2Vc二me，解得2 分）则O M二阿5R（2 分）cos37 cos37OM =OO tan374Rtan37 3R（2 分）则PM二re-OM = R炉（2 分）PMR5R所以MQ2 分）cos53cos533ntt5R 14厂则OQ =0M MQ =3RR33一14Q 点坐标为（0,R）（ 2 分）325.（ 20 分）如图，一高为h=0.2m 的木板 B 置于粗糙水平地面上，B 的上表面以 0 点为界，0 点右侧是光滑的，0 点左侧是粗糙的。0 点离木板

19、 B 最右端的距离 L=1.25m , O 点离木板 B最左端的距离 S=0.32m。在 B 的最右端放一个质量与B 相同的木块 A，木块 A 可看成质点。A、B 均处于静止状态，已知木板 B 与地面之间的动摩擦因数为卩1=0.1 ,A、B 之间动摩擦因数为 卩2=0.2 , A、B 的质量均为 m。现给 B 一个水平向右的瞬间冲 量，使B 获得初速度 v=3.0m/s，求：（1）当木板 B 向右运动 1.25m 时，A、B 各自的速度大小；（2） 若木板 B 向右运动 1.25m 时，木板 B 突然受到一个向右的水平作用力F=0.2mg ,则水平力 F 作用于木板 B 的时间为 0.4s 时

20、，木块 A 离 O 点的水平距离。A解：（1 ）在 O 点右侧，木块 A 受到的摩擦力为零，故木块 A 静止不动，即VAO=0（2 分）B 在地面的摩擦力作用下做匀减速运动。设B 向右运动 1.25m 时的速度为VB,对 B 由动能定理，得1212-mgLmvBmv（ 3 分）2 2解得vB=2m/s（1 分）（2）当木板 B 突然受力 F 后，木块 A 做加速运动、木板 B 做减速运动，设 A、B 最后 达到的共同速度为 v共,A、B 发生相对运动到达共同速度阶段A 在 B 上滑行的距离为S0由动量守恒定律，得mvB二2mv共1 分）由能量守恒定律，得-mgSo二丄mvB22mv共2共（1分

21、）解得 So=O.5m由于 SoS,则说明 A 将从 B 上表面滑落.设 A 刚好滑离的速度分别为 VA、VB,由动量守恒定律，得mvB二mvA- mvB1（1分）由能量守恒定律，得JmgS = - mvB2121 mvAmv2 22B1（2分）解得vA=0.4m/s vB1=1.6m/s（1分）设 A 在 B 上自 0 点至离开 B 所用的时间为t1.对 A，由动量定理，有JmgE =mvA分）解式得 t1=0.2s此后 A 以 VA为初速度向右作平抛运动， 设 由平抛运动规律有：h gt；2A 经 t2落地,t2时间内 A的水平位移为 XX =VAt2解得t2= 0.2 s, x = 0.

22、08m.当 A 作平抛运动的同时,分）分）B 向右作初速度为VB1的匀加速运动。设其加速度为aB.由牛顿第二定律，有F -mg二maB设 t2内 B 运动的距离为 SB12SB=vB1t apt?2则 B 受 F 作用 0.4s 时 A 离 O 点的水平距离S二S SB-X解。1得厶 S=0.58m。（ 1 分）（1 分）（2 分）（1分）（四）23 ( 16 分)一个带电小球处于匀强电场 (图中未画出电场线) 中的 A 点，小球质量为 m,带电量为 -q, 将小球由静止释放后沿直线运动到 B 点，所用时间为 t，AB 间距离为 L，AB 两点连线与 水平面间的夹角为0，求：(1) 小球运动到

23、 B 点时的速度大小为多少？(2) 若选 A 点为电势零位置，则小球在 B 点时具有的电势能为多少？(2)小球从 A 到 B 运动过程中，重力势能、动能和电势能这三种形式的能发生变化重力势能增加量为 5=mgLsin0 -2分12动能增加量为 5=2 mvB - 2 分电势能一定减少，设小球在B 点时具有的电势能为 EB则电势能的减少量为 E电=云一 EB= EB-2分根据能量转化和守恒定律可得 Ep+ E=AE电 -2分12 _lmgLsin0+ ? mvB=白2mL2EB=mgLsin0 t2-24 (18 分)光滑水平地面上停放着甲、乙两辆相同的平板车，一根轻绳跨过乙车的定滑轮， 绳的一

24、端与甲车相连，另一端被甲车上的人拉在手中，已知每辆车和人的质量均为30kg ,两车间的距离为 4m,现在人用力拉绳，两车开始相向运动，人与甲车保持相对静止，当两 车间的距离为 1m 时乙车的速度为 0.5m/s，并停止 拉绳。求：(1) 停止拉绳时甲车运动的位移多大？(2) 人拉绳过程做了多少功？(3)若人停止拉绳后立即以相对地面0.35m/s 的 速度从甲车跳到乙车，则两车是否会发生碰撞？)解：(1)甲车、乙车和人组成的物体系满足动量守恒，并符合人船模型。 设甲、乙两车的位移大小分别为X2,贝 UX1+X2= 3 - 2 分（m甲+m人）X1= m乙X2 -2 分X1= 1m - 2 分解：

25、 (1)小球释放后受重力和电场力作用，从 线运动。*A 到 B 做匀加速直_士- 3 分2LVB=- 3 分(2)由功与能的关系可知，人拉绳过程做的功等于系统动能的增加量。 设停止拉绳时甲车的速度为 v甲，由动量守恒定律得（m甲+m人）v甲=m乙v乙 -2 分v甲=0.25m/s- 2 分1212八W= ( m甲+m人)v甲+ m乙v乙=5.625J-2 分(3)甲车、乙车和人组成的物体系动量守恒，且总动量为0，若人跳离甲车后甲车停止运动或向左运动，则人和乙车将停止运动或向右运动，两车才不会相碰。假设人以相对地面的速度 vi跳离甲车时，甲车将停止运动，m人vi= ( m甲+m人)v甲 -2 分

26、vi= 0.5m/s -2 分当人跳离甲车的速度大于或等于0.5m/s 时，两车才不会相撞，以0.35m/s 的速度从甲车跳到乙车，两车将发生碰撞。 -2 分325 ( 22 分)如图所示，在 xoy 平面直角坐标系的第二象限内有匀强磁场Bi=5X10 T，方向垂直 xoy 平面，在第一象限 y4m 区域内有匀强磁场 B2=0.01T 和匀强电场 E, B2的方向 垂直 xoy平面向外，E 的方向平行 y 轴(图中未画出)。一负离子从 x 轴上 P 点以速度 v射入 B1磁场，V。的方向在 xoy 平面内并与 x 轴正向夹角为 120o,负离子经过 y 轴上的 A 点 后做匀速直线运动， A 点坐标为 y=3m，已知负离子的电量为 3.2X10-19C，质量为 5.