近三年新型题引发的思考.docx
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近三年新型题引发的思考
一、2012年新课标1高考试卷的创新题部分
1.（2012年17题）．自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分，一升压式自耦调压变压器的电路如图所示，其副线圈匝数可调。
已知变压器线圈总匝数为1900匝；原线圈为1100匝，接在有效值为220V的交流电源上。
当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率为2.0kW。
设此时原线圈中电流有效值为I1，负载两端电压的有效值为U2，且变压器是理想的，则U2和I1分别约为
A．380V和5.3AB．380V和9.1A
C．240V和5.3AD．240V和9.1A
思考：
电流互感器、电压互感器的应用
2．（2012年19题）如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为B0.使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，在线框中产生感应电流。
现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化。
为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应闲磕牙随时间的变化率的大小应为
A．B．C．D．
思考：
涡旋场场强的计算问题
3．（2012年高考21题）假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。
一矿井深度为d。
已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。
矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为
A．B．C．D．
思考:
开普勒三定律的应用
4．（22题）某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度。
该螺旋测微器校零时的示数如图（a）所示，测量金属板厚度时的示数如图（b）所示。
图（a）所示读数为_________mm，图（b）所示读数为_________mm，所测金属板的厚度为_________mm。
思考：
游标卡尺的零误差、另类游标卡尺、对齐问题
5.（2012年新课标1.24题）拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具（如图）。
设拖把头的质量为m，拖杆质量可以忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ，重力加速度为g，某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为θ。
（1）若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小。
（2）设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ。
已知存在一临界角θ0，若θ≤θ0，则不管沿拖杆方向的推力多大，都不可能使拖把从静止开始运动。
求这一临界角的正切tanθ0。
6.2012年福建22.（20分）
如图甲，在圆柱形区域内存在一方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在此区域内，沿水平面固定一半径为r的圆环形光滑细玻璃管，环心0在区域中心。
一质量为m、带电量为q（q>0）的小球，在管内沿逆时针方向（从上向下看）做圆周运动。
已知磁感应强度大小B随时间t的变化关系如图乙所示，其中。
设小球在运动过程中电量保持不变，对原磁场的影响可忽略。
（1）在t=0到t=T0这段时间内，小球不受细管侧壁的作用力，求小球的速度大小V0；
（2）在竖直向下的磁感应强度增大过程中，将产生涡旋电场，其电场线是在水平面内一系列沿逆时针方向的同心圆，同一条电场线上各点的场强大小相等。
试求t=T0到t=1.5T0这段时间内：
①细管内涡旋电场的场强大小E；
②电场力对小球做的功W。
二、2013年新课标1的创新题部分
1.（14题）右图是伽利略1604年做斜面实验时的一页手稿照片，照片左上角的三列数据如下表。
表中第二列是时间，第三列是物体沿斜面运动的距离，第一列是伽利略在分析实验数据时添加的。
根据表中的数据.伽利略可以得出的结论是
A.物体具有惯性
B.斜面倾角一定时，加速度与质量无关
C.物体运动的距离与时间的平方成正比
D.物体运动的加速度与重力加速度成正比
思考：
像物理学家一样学物理，关注知识的生成
21.2012年11曰，“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功。
图（a）为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。
飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭，阻拦系统通过阻拦索对飞机施加——作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止，某次降落，以飞机着舰为计时零点，飞机在t=0.4s时恰好钩住阻拦索中间位置，其着舰到停止的速度一时间图线如图（b）所示。
假如无阻拦索，飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为I000m。
已知航母始终静止，重力加速度的大小为g。
则
从着舰到停止，飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的1/10
在0.4s-2.5s时间内，阻拦索的张力几乎不随时间变化
在滑行过程中，飞行员所承受的加速度大小会超过2.5g
在0.4s-2.5s时间内，阻拦系统对飞机做功的功率儿乎不变
思考：
学以致用，建立物理情境
24.（13分）
水平桌面上有两个玩具车A和B，两者用一轻质细橡皮筋相连，在橡皮筋上有一红色标记R。
在初始时橡皮筋处于拉直状态，A、B和R分别位于直角坐标系中的（0,2l）、（0,-l）和（0,0）点。
已知A从静止开始沿y轴正向做加速度大小为a的匀加速运动：
B平行于x轴朝x轴正向匀速运动。
在两车此后运动的过程中，标记R在某时刻通过点（l,l）。
假定橡皮筋的伸长是均匀的，求B运动速度的大小。
思考：
25.（19分）
如图，两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为θ，间距为L。
导轨上端接有一平行板电容器，电容为C。
导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面。
在导轨上放置一质量为m的金属棒，棒可沿导轨下滑，且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触。
已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g。
忽略所有电阻。
让金属棒从导轨上端由静止开始下滑，求:
（1）电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系；
（2）金属棒的速度大小随时间变化的关系。
三、2014年新课标2高考试卷的创新题部分
21．[2014·新课标Ⅱ卷]如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2.原线圈通过一理想电流表A接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端．假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大．用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为Uab和Ucd，则（ ）
A．Uab∶Ucd＝n1∶n2
B．增大负载电阻的阻值R，电流表的读数变小
C．负载电阻的阻值越小，c、d间的电压Ucd越大
D．将二极管短路，电流表的读数加倍
思考：
电感线圈、电容、二极管在交流电路中的作用
23．（10分）[2014·新课标Ⅱ卷]某实验小组探究弹簧的劲度系数k与其长度（圈数）的关系．实验装置如图（a）所示：
一均匀长弹簧竖直悬挂，7个指针P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处；通过旁边竖直放置的刻度尺，可以读出指针的位置，P0指向0刻度．设弹簧下端未挂重物时，各指针的位置记为x0；挂有质量为0.100kg的砝码时，各指针的位置记为x.测量结果及部分计算结果如下表所示（n为弹簧的圈数，重力加速度取9.80m/s2）．已知实验所用弹簧总圈数为60，整个弹簧的自由长度为11.88cm.
图（a）
（1）将表中数据补充完整：
①________；②________．
P1
P2
P3
P4
P5
P6
x0（cm）
2.04
4.06
6.06
8.05
10.03
12.01
x（cm）
2.64
5.26
7.81
10.30
12.93
15.41
n
10
20
30
40
50
60
k（N/m）
163
①
56.0
43.6
33.8
28.8
（m/N）
0.0061
②
0.0179
0.0229
0.0296
0.0347
（2）以n为横坐标，为纵坐标，在图（b）给出的坐标纸上画出n图像．
图（b）
（3）图（b）中画出的直线可近似认为通过原点．若从实验中所用的弹簧截取圈数为n的一段弹簧，该弹簧的劲度系数k与其圈数n的关系的表达式为k＝____③__N/m；该弹簧的劲度系数k与其自由长度l0（单位为m）的关系的表达式为k＝____④__N/m.
思考：
弹簧的串并联问题
25．[2014·新课标Ⅱ卷]半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为r、质量为m且质量分布均匀的直导体棒AB置于圆导轨上面，BA的延长线通过圆导轨中心O，装置的俯视图如图所示．整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下．在内圆导轨的C点和外圆导轨的D点之间接有一阻值为R的电阻（图中未画出）．直导体棒在水平外力作用下以角速度ω绕O逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触．设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒和导轨的电阻均可忽略．重力加速度大小g.求
（1）通过电阻R的感应电流的方向和大小：
（2）外力的功率．
思考：
动生电动势的实质、功能关系
例1.一个质量为m、直径为d、电阻为R的金属圆环，在范围足够大的磁场中竖直向下下落，磁场的分布情况如图所示.已知磁感应强度竖直方向分量的大小只随高度y变化，其随高度y变化关系为（此处k为比例系数，且），其中沿圆环轴线的磁场方向始终向上.金属环在下落过程中的环面始终保持水平，速度越来越大，最终稳定为某一数值，称为收尾速度.求圆环收尾速度的大小.（提示：
达到稳定后，磁场随时间的变化率为定值，有，同时，解得v）
例2.如图所示，在匀强磁场区域与B垂直的平面内有两根足够长的固定金属平行导轨，图示平面为水平面.在它们上面平放着两根平行金属棒ab和cd，构成矩形回路，导轨间距为l，导体棒质量为m，电阻各为R，回路中导轨部分的电阻可忽略，设导体棒可在导轨上无摩擦地滑行，不计重力，开始时cd棒具有向右的初速度v0.试求两棒之间距离增长量x的上限.
（,利用微元法）
轮摆线问题
1.在场强为B的水平匀强磁场中，一质量为m、带正电q的小球在O点静止释放，小球的运动曲线如图所示。
已知此曲线在最低点的曲率半径为该点到x轴距离的2倍，重力加速度为g。
求：
（1）小球运动到任意位置P（x，y）处的速率v。
（2）小球在运动过程中第一次下降的最大距离ym。
（3）当在上述磁场中加一竖直向上场强为E（）的匀强电场时，小球从O静止释放后获得的最大速率vm。
2.如图甲，空间存在—范围足够大的垂直于xoy平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。
让质量为m，电量为q（q<0）的粒子从坐标原点O沿加xoy平面以不同的初速度大小和方向入射到该磁场中。
不计重力和粒子间的影响。
（1）若粒子以初速度v1沿y轴正向入射，恰好能经过x轴上的A（a，0）点，求v1的大小：
（2）已知一粒子的初建度大小为v（v>v1）．为使该粒子能经过A（a，0）点，其入射角（粒子初速度与x轴正向的夹角）有几个？
并求出对应的sin值：
（3）如图乙，若在此空间再加入沿y轴正向、大小为E的匀强电场，一粒子从O点以初速度v0沿y轴正向发射。
研究表明：
粒子在xoy平面内做周期性运动，且在任一时刻，粒子速度的x分量vx与其所在位置的y坐标成正比，比例系数与场强大小E无关。
求该粒子运动过程中的最大速度值vm。
3.在方向垂直纸面向里的匀强磁场中，已知一质量为m、带正电q的小球在O点静止释放，小球的运动曲线如图所示.已知此曲线最低点距轴的距离为，重力加速度为g.求：
（1）小球运动到最低点的速率v.
（2）磁感应强度大小B
（3）小球运动到最低点时的曲率半径
解析：
（1）带电小球由O运动到P，洛仑兹力不做功，只有重力做功，运用动能定理可避开研究运动过程，由动能定理，
mgd=mv2，（3分
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