高三物理上学期期末复习备考黄金30题 专题04 大题好拿分(提升版,20题)新人教版-新人教版高三全

期末复习大题好拿分【提升版】〔20题）.如下列图，质量M=8kg的长木板A放在水平光滑的平面上，木板左端受到水平推力F=8N的作用，当木板向右运动的速度达到v0=1.5m/s时，在木板右端轻轻地放上一个大小不计，质量为m=2kg的小物块B，放上小物块0.6s后撤去F，小物块与木板间的动摩擦因数R=0.2，木板足够长，取g=10m/s2.求：〔1〕放上小物块后撤去F前，长木板与小物块的加速度；〔2〕撤去F后，二者达到一样速度的时间；〔3〕整个过程系统产生的摩擦热〔结果保存两位有效数字〕.A|.如图〔a〕所示，在倾角。=3。。的光滑固定斜面上有一劲度系数k=100N/m的轻质弹簧，弹簧下端固定在垂直于斜面的挡板上，弹簧上端拴接一质量m=2kg的物体，初始时物体处于静止状态.取g=10m/s2.〔1〕求此时弹簧的形变量x0.〔2〕现对物体施加沿斜面向上的拉力F，拉力F的大小与物体位移x的关系如图〔b〕所示，设斜面足够长.a.分析说明物体的运动性质并求出物体的速度v与位移x的关系式；b.假设物体位移为0.1m时撤去拉力F，在图〔c〕中做出此后物体上滑过程中弹簧弹力f的大小随形变量x'的函数图像；并且求出此后物体沿斜面上滑的最大距离xm以与此后运动的最大速度vm.3.如下列图，质量•kg的木块A套在水平杆上，并用轻绳将木块与质量 kg的小球B相连。今用跟水平方向成=30。角的力 ・N,拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，取g=10m/s2。求：

〔1〕运动过程中轻绳与水平方向夹角；〔2〕木块与水平杆间的动摩擦因数口。〔3〕当角为多大时，力F使球和木块一起向右匀速运动的拉力最小？最小拉力为多少？〔只要求写出角度的函数值〕.为了使航天员能适应失重环境下的工作和生活，国家航天局组织对航天员进展失重训练时创造出了一种失重环境。航天员乘坐在总质量m=5X104kg的训练飞机上，飞机以200m/s的速度与水平面成30°倾角匀速飞升到7000m高空时向上拉起，沿竖直方向以v°=200m/s的初速度向上做匀减速直线运动，匀减速的加速度大小为g,当飞机到最高点后立即掉头向下，沿竖直方向以加速度g做匀加速运动，这段时间内便创造出了完全失重的环境。当飞机离地2000m高时，为了安全必须拉起，之后又可一次次重复为航天员提供失重训练。假设飞机飞行时所受的空气阻力F=kv（k=900N-s/m）,每次飞机速度达到350m/s后必须终止失重训练（否如此飞机可能失控）。求：（整个运动过程中，重力加速度g的大小均取10m/s2）地面地面（1）飞机一次上下运动为航天员创造的完全失重的时间。⑵飞机从最高点下降到离地4500m时飞机发动机的推力。.如下列图，物体1、物体3的质量均为m=1kg,质量为M=2kg、长度为L=1.0m的长木板2与物体3通过不可伸长轻绳连接.跨过光滑的定滑轮.设长板2到定滑轮足够远，物体3离地面高H=6.5m,物体1与长板2之间的动摩擦因数R=0.2。长板2在光滑的桌面上从静止开始释放，同时物体.（视为质点）在长板2的左端以v0=3m/s的初速度开始运动.求：⑴长板2开始运动时的加速度大小；⑵通过计算说明物体1是否会从长木板2的右端落下？⑶当物体3落地时，物体1在长板2上的位置..一长度为L的细线一端固定在。点，另一端拴一质量为m的小球，P为地面上的一点，0、P两点的连线与水平地面垂直。假设小球恰好能在竖直平面内绕。点做完整的圆周运动，在小球做圆周运动过程中，第一次在小球运动到最高点A的瞬间剪断细线，第二次在小球运动到最低点B的瞬间剪断细线，假设两次小球的落地点到P点小为g0，在赤道处的重力加速度大小为g，地球自转的周期为T，引力常量为G.假设地球可视为质量均匀分布的球体.求：〔1〕质量为m的物体在地球北极所受地球对它的万有引力的大小.〔2〕地球的半径.〔3〕地球的密度.8.如下列图，长为91水平传送带以恒定的速度v0=4而作顺时针转动，紧邻传送带的右端放置一长为6.51滑板，滑板静止在光滑水平地面上，滑板的上外表与传送带处在同一水平面。在距滑板右端一段距离处固定一挡板C。一质量为m的物块被轻放在传送带的最左端〔A点〕，物块在传送带的作用下到达B点后滑上滑板，滑板在物块的怍用下运动到C处撞上档板并被结实粘连。物块可视为质点，滑板的质量M=2m,物块与传送带、物块与滑板间的动摩擦因数均为R=0.5，重力加速度取g。求：〔1〕求物块在传送带的作用下运动到B点时的速度大小v；〔2〕假设物块和滑板共速时，滑板恰与挡板C相撞，求开始时滑板右端到C的距离L；〔3〕假设滑板右端到挡板C的距离为L〔己知〕，且1WLW51,试求解：a.假设物块与滑板共速后，滑板撞上挡板C，如此物块从滑上滑板到物块撞上档板C的过程中，物块抑制摩擦力做的功卬；fb.假设物块与滑板共速前，滑板撞上挡板C,如此物块从滑上滑板到物块撞上档板C的过程中，物块抑制摩擦力做的功W；并求出物块到C时速度的最大值。f9.如下列图，PQ为粗糙水平面，左端P处有一固定挡板，右端Q处与以速率v0逆时针转动的水平传送带平滑连接。两滑块A、B质量均为m,A滑块与处于压缩状态的弹簧不挂接，B滑块静止在Q点。现将A滑块由静止释放，它向右运动距离L1后与B滑块碰撞，碰撞后A与B粘在一起，共同在水平传送带上继续运动，经L2距离到达传送带最右端M时速度恰好为零。两滑块与水平面PQ之间以与与传送带之间的动摩擦因数均为u,重力加速度为g，求；〔1〕A与B碰撞完毕时的速度v1；〔2〕弹簧的最大弹性势能EP；〔3〕两滑块与传送带之间因摩擦产生的热量Q。.如下列图，在光滑绝缘的水平面上，用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B.A球的带电量为+2q,B球的带电量为-3q,两球组成一带电系统.虚线MN与PQ平行且相距3L,开始时A和B分别静止于虚线MN的两侧，虚线MN恰为AB两球连线的垂直平分线.假设视小球为质点，不计轻杆的质量，在虚线MN、PQ间加上水平向右的电场强度为E的匀强电场后.试求：

(1)B球刚进入电场时，带电系统的速度大小；⑵带电系统向右运动的最大距离和此过程中B球电势能的变化量；⑶带电系统运动的周期..如图甲所示，有一磁感应强度大小为B、垂直纸面向外的匀强磁场，磁场边界OP与水平方向夹角为45°,紧靠磁场右上边界放置长为L,间距为d的平行金属板M、N,磁场边界上的。点与N板在同一水平面上，O1、O2是电场左右边界中点.在两板间存在如图乙所示的交变电场〔取竖直向下为正方向〕.某时刻从O点竖直向上同时发射两个一样的粒子a和b,质量为m,电量为+q,初速度不同.粒子a在图乙中的t=T时刻，从。点水平进4 1入板间电场运动，由电场中的02点射出.粒子b恰好从M板左端进入电场.〔不计粒子重力和粒子间相互作用，电场周期T未知〕求：〔1〕粒子a、b从磁场边界射出时的速度va、vb；〔2〕粒子a从。点进入磁场到射出02点运动的总时间；〔3〕如果交变电场的周期T4m，要使粒子b能够穿出板间电场，求这电场强度大小E满足的条件.qB 0.如图甲所示的是安全恒温饮水机的自动控制电路.左边是一个对水加热的容器，内有密封绝缘可调的电热丝发热器和接触开关S「只要有水浸没S「它就会导通.Rx是一个热敏电阻，低温时呈现高电阻，达到高温时〔如水的沸点〕呈现低电阻.Ry是一个可变电阻，低温时Rx»Ry,高温〔水的沸点〕时Rx«Ry.中方框P内是一个逻辑门，A、B是逻辑门的输入端，Z是输出端.当A、8输入都为高电势时，Z才输出高电势.右边虚线框J内是一

个继电器，当Z输出高电势时电磁线圈中有电流，S2被吸动闭合，发热器工作.该加热电路中，电的电动势为220V,内电阻为4Q,电热丝是一根额定电流为5A、总阻值为220Q的均匀电阻丝制成的圆环形滑动变阻器，如图乙所示.CZ)CZ)〔1〕根据题意，甲图中方框P是一个—〔选填“与〃、”或〃、”非〃〕逻辑门，该逻辑门输入信号由水位上下控制的输入端是—，输入信号由水温上下控制的输入端是_.〔后两空选填"A〃、”B〃〕〔2〕当加热电路安全工作时，电的可能最高效率和可能最大输出功率分别是多少？.如下列图，倾斜角。=30°的光滑倾斜导体轨道〔足够长〕与光滑水平导体轨道连接.轨道宽度均为L=1m,电阻忽略不计.匀强磁场I仅分布在水平轨道平面所在区域，方向水平向右，大小B1=1T；匀强磁场II仅分布在倾斜轨道平面所在区域，方向垂直于倾斜轨道平面向下，大小B2=1T.现将两质量均为m=0.2kg,电阻均为R=0.5Q的一样导体棒ab和cd，垂直于轨道分别置于水平轨道上和倾斜轨道上，并同时由静止释放.取g=10m/s2.〔1〕求导体棒cd沿斜轨道下滑的最大速度的大小；〔2〕假设从开始运动到cd棒达到最大速度的过程中，ab棒产生的焦耳热Q=0.45J,求该过程中通过cd棒横截面的电荷量；〔3〕假设cd棒开始运动时距水平轨道高度h=10m，cd棒由静止释放后，为使cd棒中无感应电流，可让磁场H的磁感应强度随时间变化，将cd棒开始运动的时刻记为t=0,此时磁场H的磁感应强度为B0=1T,试求cd棒在倾斜轨道上下滑的这段时间内，磁场H的磁感应强度B随时间t变化的关系式..如下列图，竖直平面xOy内有三个宽度均为L首尾相接的电场区域ABFE、BCGF和CDHG。三个区域中分别存在方向为+y、+y、+x的匀强电场，且电场区域竖直方向无限大，其场强大小比例为2：1：2。现有一带正电的物体以某一初速度从坐标为(0,LWTP点射入ABFE场区，初速度方向水平向右。物体恰从坐标为(2L,L/2)

的Q点射入CDHG场区，物体在ABFE区域所受电场力和所受重力大小相等，重力加速度为g,物体可以视为质点，求：⑴物体进入ABFE区域时的初速度大小；⑵物体在ADHE区域运动的总时间；⑶物体从DH边界射出位置的坐标..在科学研究中，可以通过施加适当的电场和磁场来实现对带电粒子运动的控制。如图甲所示，M、N为间距足够大的水平极板，紧靠极板右侧放置竖直的荧光屏PQ,在MN间加上如图乙所示的匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向里，图中E0、B°、k均为量。t=0时刻，比荷q/m二k的正粒子以一定的初速度从O点沿水平方向射入极板间，在0-t〔t=1-〕时间内粒子恰好沿直线运动，t=5-时刻粒子打到荧光屏1kB kBo 0上。不计粒子的重力，涉与图象中时间间隔时取0.8=-,1.4石，求：4,、 - 2在t=f时刻粒子的运动速度v2kB

o在1.8时刻粒子偏离O点的竖直距离ykB0水平极板的长度L。16.如下列图，光滑、足够长的平行金属导轨MN、16.如下列图，光滑、足够长的平行金属导轨MN、PQ的间距为1,所在平面与水平面成9角，处于磁感应强度为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。两导轨的一端接有阻值为R的电阻。质量为m、电阻为r的金属棒ab垂直放置于导轨上，且m由一根轻绳通过一个定滑轮与质量为M的静止物块相连，物块被释放后，拉动金属棒ab加速运动H距离后，金属棒以速度v匀速运动。求：〔导轨电阻不计〕〔1〕金属棒ab以速度v匀速运动时两端的电势差U；ab〔2〕物块运动H距离过程中电阻R产生的焦耳热QR。.如下列图，一面积为S的单匝圆形金属线圈与阻值为R的电阻连接成闭合电路，不计圆形金属线圈与导线的电阻。线圈内存在一个方向垂直纸面向里、磁感应强度大小均匀增加且变化率为k的磁场Bt，电阻R两端并联一对平行金属板M、N,两板间距为d,N板右侧xOy坐标系（坐标原点。在N板的下端）的第一象限内，有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场边界OA和y轴的夹角NAOy=45°,AOx区域为无场区。在靠近M板处的P点由静止释放一质量为m、带电荷量为十q的粒子〔不计重力〕，经过N板的小孔，从点Q〔0,L〕垂直y轴进入第一象限，经OA上某点离开磁场，最后垂直x轴离开第一象限。求：〔1〕平行金属板M、N获得的电压U；〔2〕粒子到达Q点时的速度大小；〔3〕yOA区域内匀强磁场的磁感应强度B；〔4〕粒子从P点射出至到达x轴的时间。.图所示为一个小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈的长度ab=0.25m,宽度bc=0.20m，共有n=100匝，总电阻r=1.0Q，可绕与磁场方向垂直的对称轴。。'转动.线圈处于磁感应强度B=0.40T的匀强磁场中，与线圈两端相连的金属滑环上接一个“3.0V,1.8V〃的灯泡，当线圈以角速度①匀速转动时，小灯泡消耗的功率恰好为1.8W.〔不计转动轴与电刷的摩擦〕〔1〕推导发电机线圈产生感应电动势的最大值的表达式Em=nBS①〔其中S表示线圈的面积〕.〔2〕求线圈转动的角速度①.〔3〕线圈以上述角速度转动100周过程中发电机产生的电能..如图是一种配有小型风力发电机和光电池的新型路灯，其功率为120肌该风力发电机的线圈由风叶直接带动，其产生的电流可视为正弦交流电。风叶的半径为r=1m,风能的利用效率为n1=4%,风力发电机的线圈共有N=200匝，磁场的磁感应强度为B=0.1T,线圈的面积为S1=0.2m2,空气的密度为P=1.3kg/m3,太阳垂直照射到地面上单位面积上的功率为1kw,如果光电池板垂直太阳光方向的平均受光面积为S=1m2,光能的利用效率为n2=20%,n取3,结果保存2位有效数字。〔1〕假设某天是无风的晴天，太阳光照6小时，如此太阳能光电池产生的电能可使路灯正常工作多少小时？〔2〕如果在某天晚上，有8m/s的风速持续刮风6小时，如此风机所发的电可供路灯正常工作多少小时？〔3〕如果在一有风的晴天，经3小时的光照和风吹，路灯可正常工作7小时，如此风速为多大？假设通过交流电表测得风力发电机线圈的电流强度为1A,如此此时风叶的转速为多少？.发电机和电动机具有装置上的类似性，源于它们机理上的类似性。直流发电机和直流电动机的工作原理可以简化为如图1、图2所示的情景。在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，两根光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L,电阻不计。电阻为R的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好，以速度v〔v平行于MN〕向右做匀速运动。图1轨道端点MP间接有阻值为r的电阻，导体棒ab受到水平向右的外力作用。图2轨道端点MP间接有直流电源，导体棒ab通过滑轮匀速提升重物，电路中的电流为I。〔1〕求在At时间内，图1”发电机〃产生的电能和图2"电动机〃输出的机械能。〔2〕从微观角度看，导体棒ab中的自由电荷所受洛伦兹力在上述能量转化中起着重要作用。为了方便，可认为导体棒中的自由电荷为正电荷。a.请在图3〔图1的导体棒ab〕、图4〔图2的导体棒ab〕中，分别画出自由电荷所受洛伦兹力的示意图。b.我们知道，洛伦兹力对运动电荷不做功。那么，导体棒ab中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢？请以图2"电动机〃为例，通过计算分析说明。参考答案1.〔1〕0.5m/s2,2m/s2；〔2〕0.24s；〔3〕2.8J.【解析】试题分析：〔1〕对车和物体受力分析，由牛顿第二定律可以求得加速度的大小；〔2〕有推力F时，车和物体都做加速运动，由速度公式可以求得撤去力F时两者各自的速度；撤去力F后车减速，物体继续做加速运动，由速度公式可以求得两者达到一样速度时的时间；〔3〕由位移公式求出各自的位移，然后由摩擦力产生热量的公式即可求出.〔1〕分别对小车和物体受力分析，由牛顿第二定律可得，物块的加速度：a=^mg=从g=2m/s2Bm小车的加速度：a=F—：mgAM代入数据解得：aA=0.5m/s2⑵撤去力F时车的速度：匕=%+%%=（1_5+。一5工。一6）和/了=1_8和上了物块的速度：出=口晶=2x0.6m/1=L2zk/sB的速度小于A的速度,可知B继续做加速运动，此时A在水平方向只受到摩擦力则二吨=空9二05函1A-f速度相等时：匕4—心=%+aJ,代人数据解得：D.冽习⑶该时间△的位移二4二北七十；名博十九JL- -JL-B的位移：&=3/代+。）q产生的热量：&=即虱天广覆）联在得：92.BJ2.〔1〕0.1m.〔2〕a4.8xb0.04m0.99m/s.【解析】〔1〕初始状态时物体处于平衡状态，如此有：k0=mgsine，代入数据计算得出x0=0.1m；〔2〕a.设物体运动微小位移x的过程中加速度为a，根据牛顿第二定律有:F+k（x0一x）一mgsine=ma.根据F一x图象可以知道，F=4.8+100x联立计算得出：a=2.4m/s2；弹簧发生拉伸形变时，上述结论仍成，可见物体做加速度a=2.4m/s2的加速直线运动.根据运动学公式可知物体的速度大小v随x变化的表达式为：v2=2ax代入数据计算得出：v2=4.8x；b.物体位移x=0.1m后撤去拉力，此后物体上滑过程中弹力f随形变量x'的图象如如下图所示；物体上滑过 一，，_ …1,程中抑制弹力所做的功对应右上图中的面积,即，二2kkm.撤去拉力后，在上涓过程中根据动靛定理有：-21sin6-朽联立以上可得口与=O.O+mj物体再次回到初始位置时速度最大,对于全过程只有拉力下对物体做功,拉力尸对图象做的功力F-尤图4B+148象下的面积，则有：叫■二一———二6兆L2根据动能定理可得；叫■=!球/笑底立计算得出；%=。一7国卷=0一99血点睛；本题考查动能定理及胡克定律的应用,解题的关键在于图象规律的迁移应用，要求能明确图象性质,知道如何用图象的面积来表示功3.〔1〕3。。⑵鼻3.〔1〕3。。⑵鼻(M+m)g日 \：3〔3〕 , —tana=——\：1+四2 5【解析】〔1〕设细绳对B【解析】〔1〕设细绳对B的拉力为T.以小球为研究对象，分析受力，作出力图如图1,由平衡条件可得:图1NFcos300=Tcos。①图1NFcos300=Tcos。①Fsin30+Tsin0=mg②代入解得，tan。=:,0二30。(2)以木块和小球蛆成的整体为研究对象，分析受力情况,如图入再平衡条件得F8530c=fN+Fsm300=(M+m)g』曰第I McoM倚'询: +网由口代人解得，〔3〕以木块和小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，如图2.再平衡条件得Fcosa=fN+Fsina二〔M+m〕gu(M+m)g又f=uN联立得F=—cosa+Rsma33 (M+m)g日当tana==——时，F有最小值，F= , —5 "十四24.⑴55s(2)2.7X10不【解析】试题分析：飞机先以加速度g减速上升，再以加速度g加速下降，判断速度达到350m/s与离地2000m哪一个先到如此完毕训练周期，根据运动学公式列式计算即可。⑴上升时间：t=%=200s=20s,上g10TOC\o"1-5"\h\z,V2 2002 c…上升高度为：hj=^0~=-TT-m=2000m,上2g20V2 3502竖直下落速度达到V=350m时，下落高度：h=十=——m=6125m,1 -s 下2g 20v350一此时飞机离地高度为Ah=h+h一h=2875m>2000m，所以t=—= s=35s,上下 下g10飞机一次上下为航天员创造的完全失重的时间为：t=t上+t下=55s；⑵飞机离地4500m>2875m,仍处于完全失重状态，飞机自由下落的高度为h=2000m+7000m一4500m=4500m，此时飞机的速度为v=2ggh=300m/,由于飞机加速度为g,所以推力F应与空气阻力大小相等，即F=\=900x300N=2.7x105N。点晴：解决此题的关键是分析清楚飞机的运动情况，然后对其运用运动学公式列式计算，注意判定速度与高度限制谁先达到是关键。5.〔1〕4m/s2〔2〕物体1不会从长木板右端落下；〔3〕物体1在长木板2的最左端.1解析】试题分析：(1)物体L相对于2向右运动？恰好没有从长板2的右端掉下，则知物体L滑到长板2的右端时，1和2速度相等,根据牛顿第二定律求出物体1的加速度和物体2和3的整体加速度，由速度相等，求出时间,由位移公式分别求出物体1和物体23的位耨］两者位移之差j匕)判断三个物体船否相对静止.假设物体相对鄢止，由牛顿第二定律求出加速度和物体1所受的静摩梅力，与最大静摩擦力比较，可知物体1和物体2相对滑动.再求出物体L和物体23的加速度，由位移公式求出物体3落地时整体下落高度必得到时间,并求出物体1的位移，可知物体1在长械2的最左端.⑴物体2和3的整体加速度为:生=号名望=4%5⑵龙向右为正方向，物体1的加速度；碉=丝望=邛/»设密过时间I二者速度相等即有；诲二/得十二知t,代入题据解二十产。.5”『“/力物体1的位移为/=止壁f=1而，物体2的位移2与=(=0-25m,由于为—x1VL故物体1不会从长木板右端落下j■1(3)此后，假设物体123相对静止，a=3g，物体1受到的静摩擦力为Ffi=ma=3.3N>Ff=umg=2N,故假设不成 一 一… ， 1 1立，如此知物体1和物体2相对滑动，整体下落高度卜印-乂，根据h=vt+-at2，物体1的位移x=vt+-a12,2 12 222 3 12 222由以上各式得h-x3=1m,故物体1在长木板2的最左端。点晴：此题是牛顿第二定律和运动学公式结合，边计算边分析，抓住临界状态：速度相等是一个关键点。6.1.5Lt解析】小球恰好能做圆周运动则在最高点二1Hg得：巧=志］■r此时若剪断细绳,小球开始做平抛运动：在水平方向：£=坳在竖直方向：&+工=；即:小球从A运动到H由动能定理如：掇x2L=g*-g撰式若在B点绳子被剪断小球开始做平抛运动；在水平方向：Vi在竖直方向：h—L=—q由以上各式可解得：k=L5L综上所述本题答案是：h=l.5L(g-g)T2 3兀g7.⑴F=mg0(2)R=-^0-^—；⑶P=^(0 \。0 4冗2 GT2(g一g)0【解析】〔1〕质量为m的物体在两极所受地球的引力等于其所受的重力，即F=mg0〔2〕设地球的质量为M，半径为R，在赤道处随地球做圆周运动物体的质量为m，物体在赤道处随地球自转做圆周运动的周期等于地球自转的周期，轨道半径等于地球半径，GMm 4n2c根据万有引力定律和牛顿第二定律有 -mg=m-R,R2 T2从受力上分析知：在赤道上的物体所受地球的引力大小等于其在两极所受的重力n(g-g)T2解得：R=- .4n2

_Mm 一.gR2⑶因为G而二mg0所以M二丁‘,,,「 4c MGT2又因地球的体积V=3nR3所以p=GT23,gGT2（g（g—3,gGT2（g综上所述此题答案是：⑴F二mg0；⑵R二一4^；⑶p二8.〔1〕3vgi〔2〕21⑶a.17mgl/4b.（13/+2L）mg/2【解析】（1）诋物块到达B点的速度为VI对物块从乩到B由动能定理得：9乂91二礴-0a解得f=3而44幅,所以物块一直加速,运动到B点时的速度大小哙=3而C）假设物块与涓板达到共同速度v时，物块还没有离开滑板,对物块与滑板,由动量守恒，有设物块在渭板上运动的距离为8,由能量守恒得出叫£/=二礴-三（融+M"）d@联立解得事二宓;应5艮⑤即达到共同速度v时，物块不会脱离滑板滑下,设此过程滑板向右运动的距离为的，对滑板由动能定理得河梦工=$MF@.X-〔3〕讨论：①当1<L<21时，滑块在滑板上一直减速到右端，设此时的速度为 vC,对物块由动能定理得1 1—Hmg（6.51+L）=mv2—mv2⑦2c2b解得V。=Jg（2.5l—L）>0所以抑制摩擦力所做的功Wf.=Nmg（6.5l+L）=3.25mgl+0.5mgL=13mgl+4mgL②当21WLW51时，滑块与滑板最终一起运动至滑板与C相碰，碰后滑块在滑板上继续做减速运动到右端，设此时的速度为VC1，对物块由动能定得：1 1 _—Hmg（8l+0.51）二mv2—mv2⑨2c12b解得VC1

所以抑制摩擦力所做的功w=Rmg(81+0.5l)=17mglf 4.⑴2RggL2;(2)RmgL+4RmgL^；〔3〕2Rmg(L2+v0^2--2)【解析】(D两滑块碰撞后以共同速度箕一起做句激速直线运动,由动能定理可得：_粒.筋1蚂=D—二接得：吸=pHgJ[2)谩月与正碰前的瞬间速度为力,独普推A的过程,由能量守恒：玛=：m寸+9哂q/与B的碰撞过程；由动量守恒：JK"+。=2加%联立解得：%=jU^1gLi+4网叫G⑶两物体减速到零的时间看⑶两物体减速到零的时间看=此过程皮带向左的位移x=v0摩擦为反向运动，生热的相对位移为两着之和Q=R-2mg(L2+x)2L2L a,联立解得：Q=2RmgL+vI2 0【点睛】考查牛顿第二定律、运动学规律、动量守恒定律、动能定理与摩擦力做功产生的热量.注意求热量时滑块相对传送带的位移，同时动量守恒定律关注方向..⑴v=IqEL^.(2)s=7L,AE=4qEL⑶T=f6V2—81mLmm总3P I3八qE1 ,12qEL【解析】〔1〕设B球刚进入电场时带电系统速度为v,由动能定理得2qEL=G-2mv2解得v=：’一〔2〕带电TOC\o"1-5"\h\z1 2 1im系统向右运动分三段：B球进入电场前、带电系统在电场中、A球出电场.设A球出电场的最大位移为x,由动能定理得2qEL-qEL-3qEx=0,L, 7L解得*=7如此：s=—-3 总3， , …… , … ，一… ，4， 4B球从刚进入电场到带电系统从开始运动到速度第一次为零时位移为7L其电势能的变化量为△£;W=3qE-L3 p 34qELO）取向右为正方向,第-段加速巧=翌=纥2ma玄="=磨第二段减速G二-坐2m设A球刚出电场速度为也，由动能定理得一亦兀=；然上前说一4）上解得吟二工降Vm所以带电系统运动的周期为：丁=25+^+幻=[&份一.《急.11.⑴v二也v二幽⑵ t=鬻+md^L⑶E<qdBa2mbm 2qB qBd 0mL【解析】（1）如下列图，粒子a、b在磁场中均速转过90°,平行于金属板进入电场.由几何关系可得：r=1d，rb=d①a2b

「 v2由牛顿第二定律可得qvB=mf②arav2qvB=m-b-③b rbq,qBdqBd解得：v= ,v=一a2m bm(端立子口在磁场中运动轨迹如图%在磁场中运动时间：A务源⑤粒子在电磁场边界之间运动时，水平方向儆匀速直线运动F所用时间为后=%由@@1®则全程所用时间为：+r2二三十阳十江)2qBqBd_d d mT_(3)粒子在磁场中运动的时间一样，a、b同时离开I磁场，a比匕进入电场落后时间At= = =-⑦2v qB4a故粒子b在t=0时刻进入电场.由于粒子a在电场中从O2射出，在电场中竖直方向位移为0,故a在板间运动的时间ta是周期的整数倍，由于vb=2va,_, , ,, 1 ，…，L]b在电场中运动的时间是t=t,可见b在电场中运动的时间是半个周期的整数倍即t=—二n--⑧b2a bv2b2Ln=——Tv. .T. ... . 1（T粒子b在刀内竖直方向的位移为y=7a—⑩2 212）粒子在电场中的加速度a=qEOm4 4m由题知T=—-qB粒子b能穿出板间电场应满足nyWd解得e0&qmd【点睛】此题考查了带电粒子在电场与磁场中的运动，分析清楚粒子运动过程、作出粒子运动轨迹是正确解题的关键，应用牛顿第二定律、粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期公式、牛顿第二定律、运动学公式即可正确解题.12. 〔1〕与AB；〔2〕①93.2%,②1190W.【解析】C）由题'当口、B输入都为高电势时，工才输出高电势，故P应是与逻辑门.本饮水机的自动加热原理：当水温较低时，取阻值较大』以为高电势，目有水浸没。S也为高电势,则2才输出高电势,电磁线圈中有电流，5被吸动闭合,发热器工作.所以该逻辑门输入信号由水位高低控制的输入端是B;输入信号由水温高低控制的输入端是A.（2）①可见当电阻丝并脏电阻欧最大时】电可能达到的效率最高夏fR_n\ —'义220由于圮=』 叱】当Ri=R-Ri01,并联电阻达最大值郊岫=^ 0=5阳R 2-IUUK电的败率J7=--=—= IEER+r ^-xl00%=93.2%几口+广55+4②设电阻丝的一个支路电阻Ri为允许的最小值Rem时,其电流恰达到额定电流心%这时并联电阻丝的达到允许的最大功率…LIR、一由闭合电路欧姆定律，得IR +I+n°朋n r=E01minI0R—R)1 1min，代入数据并整理，得R21min-264Rimin+8800=0解得R1min=39.1Q〔另一解大于220Q,不合题意，舍去〕

这时并联电阻R"=RE(R-R )这时并联电阻R"=RE(R-R )39.1x(220-39.1) 1minR220Q=32.15Q所以电可能的最大输出功率为尸maxE2R〃2202(R〃+r)2 (32.15+4)2x32.15W=1190W点睛：解此题要知道两点：当电阻丝并联电阻R总电阻最大时，电源达到的效率最高；电阻丝的一个支路的电阻为允许的最小值，其电流恰达到额定电流时，这时并联电阻丝达到允许的最大功率.13.〔1〕13.〔1〕二="；⑵【解析】试题分析：门）做出侧视平面图，R棒加速下滑,安培力逐渐增大，加速度逐渐减小，加速度减小到零时速度增大到最大％,此时出棒所受合力为零，此后cd棒匀速下滑,对西棒受力分析，如图斫示.沿导轨方向有巴=如且如小感应电动势且=刁感应电流 五2m遮血6 .%=-—=皿5得最大速度 君加〔2〕设cd棒下滑距离为x时，ab棒产生的焦耳热Q,此时回路中总焦耳热为2Q。根据能量守恒定律，有解得下滑距离心迪=吐兰必根据法拉第电磁感应定律，感应电动势平均值AzAr根据法拉第电磁感应定律，感应电动势平均值AzArI=—感应电流平均值 二’通过cd通过cd棒横截面的电荷量*2Jf〔3〕假设回路中没有感应电流，如此cd棒匀加速下滑，加速度为二初始状态回路中磁通量“sine一段时间:后，cd棒下滑距离i-初始状态回路中磁通量“sine一段时间:后，cd棒下滑距离i-Ajt=—m■>此时回路中磁通量①二町51116回路中没有感应电流，如此也由二①=0由上可得磁感应强度声_LR由上可得磁感应强度声_LR_ 05m在h1- --arsin&2代入数据得，磁感应强度B随时间t变化的关系式为考点：电磁感应现象的综合应用14.〔1〕14.〔1〕【解析】设三个区域的电场强度大小依次为在、E、2E,物体在三个区域运动的时间分别h.jt3.(1府30GF区域，对物体进行受力分析,由牛顿第二定律得：gr再码,在水平方向有；L1在竖直方向有：-二2a2/1解得：v0=g解得：v0=g-，t2=2L⑵在ABEF区域.对物体进展受力分析，在竖直方向有：2qE=mggL物体做匀速直线运动,有：v。二在BCGF区域，物体做类平抛运动，有：v0gL2，t2=2L如此、点速度为：了在CDHG区域由于2qEgL物体做匀速直线运动,有：v。二在BCGF区域，物体做类平抛运动，有：v0gL2，t2=2L如此、点速度为：了在CDHG区域由于2qE二mg对物体进展受力分析，mggL2在Q点竖直方向速度为：a2t2与水平方向夹角为45°与水平方向夹角为45°,与速度方向一样，物体做匀加速直线运动.运动到x轴过程，根据运动学公式，有:解得：广©版体在ABFE区域做匀速直线运动，在BCGF区域物体做类平抛运动】偏移量为1在GDHG区域,沿与水平方向夹角为450,物体做为加速直线运动，竖直方向位移为L则物体从M边界射出位置的坐标为J*—【点睛】此题是带电体在电场和重力场的复合场中运动的问题,关键是分析物体的受力情况和运动情况.类平抛运动运用运动的合成与分解的方法批究,匀加速直线运动根据牛顿定律和运动学公式结合研究.15.〔1〕尸2EEB15.〔1〕尸2EEB0?1、E，万向与水平万向成45。角向下〔2〕(\2--)2kB20【解析】〔1〕在0〜【解析】〔1〕在0〜t1时间内，粒子在电磁场中做匀速直线运动，如此:qvB=qE得v=在ti〜t在ti〜t2时间内，粒子在电场中做类平抛运动，^=〃,=如此：v=J2v2EEB0?由：tan。=0=450=45。水平方向成45o⑵在电场中做类平抛运动向下偏移：在此处键入公式口苴=晟片熹在血一在时间内，粒子在磁场中做匀速图周运动』运动周期丁=^=至M叫7TI在酶中运动时昨瓯二乙即图周运动的图心角为-45%此时速度恰好沿水平方向.磁场中｝由加一y2=^(l-«>s45o)=(-l)偏离的竖直距离：尸九十用二Q〔3〕在t3时刻进入电场时以初速度：v=v。=做类平抛运动，v「=做类平抛运动，v「=at=qE<2 v'2E—OX - (mkB0再次进入磁场时,v'=2v0=V,由tan 11y得。'=45。即得。'=45。即v，与水平方向成45。角向下.由qvB「得:2Er= o-2kB2综上可得：长度：L=vx-^—+rsin450+弋2vx--+rsin45°okBi okB20 0016.〔1〕U=

ab016.〔1〕U=

abBlvRR+r（M一msin。）gH一一（M+m）v2

2【解析】国金属棒显以速度V匀速运动时，产生的感应电动势大小为：日幅由闭含电路欧拇定律得：1=-^-R+r金属棒岫两端的电压大小为：口班解得:口;照J?+r可知Q岫为负值，故；心可知Q岫为负值，故；心=J?-Fr但物块运动h距离过程中,设整个回路产生的焦耳热为5由能量守恒定律得：慰师=竭gHsinS+L加1+Q_2-由焦耳定律得：Q=f(R+4士解得二0=［解得二0=［（M （鲍"+拓）炉1£.+rER睛】本题是一道电磁感JS与电路.运动学相结合的综合题，分析清楚棒的运动付程、找出电漪的房你想,应用能量守恒和功能关系等相关知识,是正确解题的关键.17.〔1〕M、N两板间的电压为心卜5〔4〕17.〔1〕M、N两板间的电压为心卜5〔4〕【解析】〔1〕根据法拉第电磁感应定律，闭合线圈产生的感应电动势为:E1二丝史二ksAt At因平行金属板M、N与电阻并联，故M、N两板间的电压为：U=Ur=E=kS〔2〕带电粒子在M、N间做匀加速直线运动，有qU=1mv2(3)带电粒子进入磁场区域的运动轨迹如图所示』由几何关系可得：广+好率口=L联立以上各式得：8=卫磨工W4(4)粒子在电场中做为加速直线运动,则有口片根据牛顿第二定律得：q。=胞口TOC\o"1-5"\h\z 2TTf* 1粒子在磁场中「有『二里"」工v 4粒子在第一象限的无场区中n有后=崂由几何关系得：S=r粒子从P点射出到到达工轴的时间为:『二『1+与+与t+2 m联立以上各式可得：/=(2d+—-L入，4 22mks综上所述此题答案是：〔1〕U=kS；〔2〕v=：2返；m,、八212mks n+2 m〔3〕B=一1 ；〔4〕t=（2d+——L%；L\q