理综物理压轴题训练Word下载.docx
《理综物理压轴题训练Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《理综物理压轴题训练Word下载.docx（29页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
求（取g＝10m/s2）
（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？
B
A
v
v0
（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？
R
M
N
L
P
S
O
E
F
l
6．如图所示，两平行金属板A、B长l＝8cm，两板间距离d＝8cm，A板比B板电势高300V，即UAB＝300V。
一带正电的粒子电量q＝10-10C，质量m＝10-20kg，从R点沿电场中心线垂直电场线飞入电场，初速度v0＝2×
106m/s，粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后，进入固定在中心线上的O点的点电荷Q形成的电场区域（设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响）。
已知两界面MN、PS相距为L＝12cm，粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏EF上。
求（静电力常数k＝9×
109N·
m2/C2）
（1）粒子穿过界面PS时偏离中心线RO的距离多远？
（2）点电荷的电量。
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（平面部分足够长），质量为4m，距滑板的A壁为L1距离的B处放有一质量为m，电量为+q的大小不计的小物体，物体与板面的摩擦不计．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v1，
多大?
（2）若物体与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v2和物体相对于水平面的速度v3分别为
（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、D相距很近，上面分别开有小孔O和O'
，水平放置的平行金属导轨P、Q与金属板C、D接触良好，且导轨垂直放在磁感强度为B1=10T的匀强磁场中，导轨间距L=0.50m，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t=0时刻开始，由C板小孔O处连续不断地以垂直于C板方向飘入质量为m=3.2×
10-21kg、电量q=1.6×
10-19C的带正电的粒子（设飘入速度很小，可视为零）．在D板外侧有以MN为边界的匀强磁场B2=10T，MN与D相距d=10cm，B1和B2方向如图所示（粒子重力及其相互作用不计），求
（1）0到4.Os内哪些时刻从O处飘入的粒子能穿过电场并飞出磁场边界MN?
（2）粒子从边界MN射出来的位置之间最大的距离为多少?
9（20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B．边长为l的正方形金属框abcd（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MNPQ（仅有MN、NQ、QP三条边，下简称U型框），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m，每条边的电阻均为r．
（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bd两端的电势差为多大?
此时方框的热功率为多大?
（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NQ边向右的初速度v（
），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s．求两金属框分离后的速度各多大．
10（14分）长为0.51m的木板A，质量为1kg．板上右端有物块B，质量为3kg.它们一起在光滑的水平面上向左匀速运动.速度v0=2m/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．物块与木板间的动摩擦因数μ=0.5.g取10m/s2.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．
11．如图10是为了检验某种防护罩承受冲击能力的装置，M为半径为
、固定于竖直平面内的
光滑圆弧轨道，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
的
圆弧，圆弧下端切线水平且圆心恰好位于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
的小钢珠，假设某次发射的钢珠沿轨道恰好能经过M的上端点，水平飞出后落到N的某一点上，取
，求：
（1）发射该钢珠前，弹簧的弹性势能
多大？
（2）钢珠落到圆弧
上时的速度大小
是多少？
（结果保留两位有效数字）
12（10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12．5m，高为1．5m，如图所示。
（1）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？
13（16分）
C
图17
如图17所示，光滑水平地面上停着一辆平板车，其质量为2m，长为L，车右端（A点）有一块静止的质量为m的小金属块．金属块与车间有摩擦，与中点C为界，AC段与CB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v0，车的速度为2v0，最后金属块恰停在车的左端（B点）。
如果金属块与车的AC段间的动摩擦因数为
，与CB段间的动摩擦因数为
，求
与
的比值．
14（18分）如图10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,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.
15．（20分）如图10所示，abcd是一个正方形的盒子，
在cd边的中点有一小孔e，盒子中存在着沿ad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v0，经电场作用后恰好从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？
16．（8分）
如图所示，水平轨道与直径为d=0.8m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103V/m的匀强电场中，一小球质量m=0.5kg,带有q=5×
10-3C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=10m/s2，
（1）若它运动的起点离A为L，它恰能到达轨道最高点B，求小球在B点的速度和L的值．
（2）若它运动起点离A为L=2.6m，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．
17（8分）
如图所示，为某一装置的俯视图，PQ、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B，方向竖直向下．金属棒ＡＢ搁置在两板上缘，并与两板垂直良好接触．现有质量为m，带电量大小为q，其重力不计的粒子，以初速v0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？
V0
Q
×
（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mv0/qB时的时间间隔是多少？
（磁场足够大）
19（14分）如图所示，物块A的质量为M，物块B、C的质量都是m，并都可看作质点，且m＜M＜2m。
三物块用细线通过滑轮连接，物块B与物块C的距离和物块C到地面的距离都是L。
现将物块A下方的细线剪断，若物块A距滑轮足够远且不计一切阻力。
求：
（1）物块A上升时的最大速度；
（2）物块A上升的最大高度。
.21．（12分）如图，在竖直面内有两平行金属导轨AB、CD。
导轨间距为L，电阻不计。
一根电阻不计的金属棒ab可在导轨上无摩擦地滑动。
棒与导轨垂直，并接触良好。
导轨之间有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感强度为B。
导轨右边与电路连接。
电路中的三个定值电阻阻值分别为2R、R和R。
在BD间接有一水平放置的平行板电容器C，板间距离为d。
（1）当ab以速度v0匀速向左运动时，电容器中质量为m的带电微粒恰好静止。
试判断微粒的带电性质，及带电量的大小。
（2）ab棒由静止开始，以恒定的加速度a向左运动。
讨论电容器中带电微粒的加速度如何变化。
（设带电微粒始终未与极板接触。
）
22（12分）如图所示的坐标系，x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向。
在x轴上方空间的第一、第二象限内，既无电场也无磁场，在第三象限，存在沿y轴正方向的匀强电场和垂直xy平面（纸面）向里的匀强磁场。
在第四象限，存在沿y轴负方向，场强大小与第三象限电场场强相等的匀强电场。
一质量为m、电量为q的带电质点，从y轴上y=h处的p
点以一定的水平初速度沿x轴负方向进入第二象限。
然后经过x轴上x=-2h处的p
点进入第三象限，带电质点恰好能做匀速圆周运动。
之后经过y轴上y=-2h处的p
点进入第四象限。
已知重力加速度为g。
（1）粒子到达p
点时速度的大小和方向；
（2）第三象限空间中电场强度和磁感应强度的大小；
（3）带电质点在第四象限空间运动过程中最小速度的大小和方向。
23．（20分）如图所示，在非常高的光滑、绝缘水平高台边缘，静置一个不带电的小金属块B，另有一与B完全相同的带电量为+q的小金属块A以初速度v0向B运动，A、B的质量均为m。
A与B相碰撞后，两物块立即粘在一起，并从台上飞出。
已知在高台边缘的右面空间中存在水平向左的匀强电场，场强大小E=2mg/q。
（1）A、B一起运动过程中距高台边缘的最大水平距离
（2）A、B运动过程的最小速度为多大
（3）从开始到A、B运动到距高台边缘最大水平距离的过程A损失的机械能为多大？
24（20分）
如图11所示，在真空区域内，有宽度为L的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向垂直纸面向里，MN、PQ是磁场的边界。
质量为m，带电量为－q的粒子，先后两次沿着与MN夹角为θ（0<
θ<
90º
）的方向垂直磁感线射入匀强磁场B中，第一次，粒子是经电压U1加速后射入磁场，粒子刚好没能从PQ边界射出磁场。
第二次粒子是经电压U2加速后射入磁场，粒子则刚好垂直PQ射出磁场。
不计重力的影响，粒子加速前速度认为是零，求：
（1）为使粒子经电压U2加速射入磁场后沿直线运动，直至射出PQ边界，可在磁场区域加一匀强电场，求该电场的场强大小和方向。
（2）加速电压
的值。
25．（20分）空间存在着以x=0平面为分界面的两个匀强磁场，左右两边磁场的磁感应强度分别为B1和B2，且B1:
B2=4:
3，方向如图所示。
现在原点O处一静止的中性原子，突然分裂成两个带电粒子a和b，已知a带正电荷，分裂时初速度方向为沿x轴正方向，若a粒子在第四次经过y轴时，恰好与b粒子第一次相遇。
（1）a粒子在磁场B1中作圆周运动的半径与b粒子在磁场B2中圆周运动的半径之比。
（2）a粒子和b粒子的质量之比。
26如图所示，ABCDE为固定在竖直平面内的轨道，ABC为直轨道，AB光滑，BC粗糙，CDE为光滑圆弧轨道，轨道半径为R，直轨道与圆弧轨道相切于C点，其中圆心O与BE在同一水平面上，OD竖直，∠COD=θ，且θ＜5°
。
现有一质量为m的小物体（可以看作质点）从斜面上的A点静止滑下，小物体与BC间的动摩擦因数为
，现要使小物体第一次滑入圆弧轨道即恰好做简谐运动（重力加速度为g）。
（1）小物体过D点时对轨道的压力大小
（2）直轨道AB部分的长度S
27两水平放置的金属板间存在一竖直方向的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，一质量为4m，带电量为-2q的微粒b正好悬浮在板间正中间O点处，另一质量为m，带电量为+q的微粒a，从p点以水平速度v0（v0未知）进入两板间，正好做匀速直线运动，中途与b碰撞。
：
匀强电场的电场强度E为多大微粒a的水平速度为多大若碰撞后a和b结为一整体，最后以速度0.4v0从Q点穿出场区，求Q点与O点的高度差
若碰撞后a和b分开，分开后b具有大小为0.3v0的水平向右速度，且带电量为-q/2，假如O点的左侧空间足够大，则分开后微粒a的运动轨迹的最高点与O点的高度差为多大
28有个演示实验，在上下面都是金属板的玻璃盒内，放了许多用锡箔纸揉成的小球，当上下板间加上电压后，小球就上下不停地跳动。
现取以下简化模型进行定量研究。
如图所示，电容量为C的平行板电容器的极板A和B水平放置，相距为
，与电动势为
、内阻可不计的电源相连。
设两板之间只有一个质量为
的导电小球，小球可视为质点。
已知：
若小球与极板发生碰撞，则碰撞后小球的速度立即变为零，带电状态也立即改变，改变后，小球所带电荷符号与该极板相同，电量为极板电量的
倍（
）。
不计带电小球对极板间匀强电场的影响。
重力加速度为
（1）欲使小球能够不断地在两板间上下往返运动，电动势
至少应大于多少
（2）设上述条件已满足，在较长的时间间隔
内小球做了很多次往返运动。
求在T时间内小球往返运动的次数以及通过电源的总电量
29一玩具“火箭”由质量为ml和m2的两部分和压在中间的一根短而硬（即劲度系数很大）的轻质弹簧组成.起初，弹簧被压紧后锁定，具有的弹性势能为E0，通过遥控器可在瞬间对弹簧解除锁定，使弹簧迅速恢复原长。
现使该“火箭”位于一个深水池面的上方（可认为贴近水面），释放同时解除锁定。
于是，“火箭”的上部分竖直升空，下部分竖直钻入水中。
设火箭本身的长度与它所能上升的高度及钻入水中的深度相比，可以忽略，但体积不可忽略。
试求．
（1）“火箭”上部分所能达到的最大高度（相对于水面）
（2）若上部分到达最高点时，下部分刚好触及水池底部，那么，此过程中，“火箭”下部分克服水的浮力做了多少功?
（不计水的粘滞阻力）
30如图所示，在某一足够大的真空室中，虚线PH的右侧是一磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场，左侧是一场强为E、方向水平向左的匀强电场。
在虚线PH上的一点O处有一质量为M、电荷量为Q的镭核（
Ra）。
某时刻原来静止的镭核水平向右放出一个质量为m、电荷量为q的α粒子而衰变为氡（Rn）核，设α粒子与氡核分离后它们之间的作用力忽略不计，涉及动量问题时，亏损的质量可不计。
经过一段时间α粒子刚好到达虚线PH
上的A点，测得OA=L。
求此时刻氡核的速率
31宇航员在某一星球上以速度v0竖直向上抛出一个小球，经过时间t，小球又落回原抛出点。
然后他用一根长为L的细线把一个质量为m的小球悬挂在O点，使小球处于静止状态，如图所示。
现在最低点给小球一个水平向右的冲量I，使小球能在竖直平面内运动，若小球在运动的过程始终对细绳有力的作用，则冲量I应满足什么条件
32
如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=40cm。
电源电动势E=24V，内电阻r=1Ω，电阻R=15Ω。
闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度υ0=4m/s竖直向上射入板间。
若小球带电量为q=1×
10-2C，质量为m=2×
10-2kg，不考虑空气阻力。
那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板？
此时，电源的输出功率是多大？
（取g=10m/s2）
33
如图所示，光滑的水平面上有二块相同的长木板A和B，长为
=0.5m，在B的右端有一个可以看作质点的小铁块C，三者的质量都为m，C与A、B间的动摩擦因数都为μ。
现在A以速度ν0=6m/s向右运动并与B相碰，撞击时间极短，碰后A、B粘在一起运动，而C可以在A、B上滑动，问：
（1）如果μ=0.5，则C会不会掉下地面
（2）要使C最后停在长木板A上，则动摩擦因数μ必须满足什么条件
（g=10m/s2）
34
如图所示，质量M=3.5kg的小车静止于光滑水平面上靠近桌
子处，其上表面与水平桌面相平，小车长L=1.2m，其左端放有一质
量为m2=0.5kg的滑块Q。
水平放置的轻弹簧左端固定，质量为
m1=1kg的小物块P置于桌面上的A点并与弹簧的右端接触。
此时弹簧处于原长，现用水平
向左的推力将P缓慢推至B点（弹簧仍在弹性限度内）时，推力做的功为WF，撤去推力后，P沿桌面滑动到达C点时的速度为2m/s，并与小车上的Q相碰，最后Q停在小车的右端，P停在距小车左端S=0.5m处。
已知AB间距L1=5cm，A点离桌子边沿C点距离L2=90cm，P与桌面间动摩擦因数μ1=0.4，P、Q与小车表面间动摩擦因数μ2=0.1。
（g=10m/s。
）求：
（1）推力做的功W
（2）P与Q碰撞后瞬间Q的速度大小和小车最后速度v
35如图所示，半径R=0.8m的光滑1/4圆弧轨道固定在光滑水平上，轨道上方的A点有一个可视为质点的质量m=1kg的小物块。
小物块由静止开始下落后打在圆弧轨道上的B点但未反弹，在该瞬间碰撞过程中，小物块沿半径方向的分速度即刻减为零，而沿切线方向的分速度不变，此后小物块将沿着圆弧轨道滑下。
已知A点与轨道的圆心O的连线长也为R，且AO连线与水平方向的夹角为30°
，C点为圆弧轨道的末端，紧靠C点有一质量M=3kg的长木板，木板的上表面与圆弧轨道末端的切线相平，小物块与木板间的动摩擦因数
，g取10m/s2。
（1）小物块刚到达B点时的速度
；
（2）小物块沿圆弧轨道到达C点时对轨道压力FC的大小；
（3）木板长度L至少为多大时小物块才不会滑出长木板？
36磁悬浮列车动力原理如下图所示，在水平地面上放有两根平行直导轨，轨间存在着等距离的正方形匀强磁场Bl和B2，方向相反，B1=B2=lT，如下图所示。
导轨上放有金属框abcd，金属框电阻R=2Ω，导轨间距L=0.4m，当磁场Bl、B2同时以v=5m/s的速度向右匀速运动时，求
（1）如果导轨和金属框均很光滑，金属框对地是否运动?
若不运动，请说明理由；
如运动，原因是什么?
运动性质如何?
（2）如果金属框运动中所受到的阻力恒为其对地速度的K倍，K=0.18，求金属框所能达到的最大速度vm是多少?
（3）如果金属框要维持
（2）中最大速度运动，它每秒钟要消耗多少磁场能?
37如图左所示，边长为l和L的矩形线框
、
互相垂直，彼此绝缘，可绕中心轴O1O2转动，将两线框的始端并在一起接到滑环C，末端并在一起接到滑环D，C、D彼此绝缘.通过电刷跟C、D连接.线框处于磁铁和圆柱形铁芯之间的磁场中，磁场边缘中心的张角为45°
，如图右所示（图中的圆表示圆柱形铁芯，它使磁铁和铁芯之间的磁场沿半径方向，如图箭头所示）.不论线框转到磁场中的什么位置，磁场的方向总是沿着线框平面.磁场中长为l的线框边所在处的磁感应强度大小恒为B，设线框
和
的电阻都是r，两个线框以角速度ω逆时针匀速转动，电阻R=2r.
（1）求线框
转到图右位置时感应电动势的大小；
（2）求转动过程中电阻R上的电压最大值；
（3）从线框
进入磁场开始时，作出0~T（T是线框转动周期）时间内通过R的电流
iR随时间变化的图象；
（4）求外力驱动两线框转动一周所做的功。
38（20分）如图所示，质量为M的长板静置在光滑的水平面上，左侧固定一劲度系数为k且足够长的水平轻质弹簧，右侧用一根不可伸长的细绳连接于墙上（细绳张紧），细绳所能承受的最大拉力为T．让一质量为m、初速为v0的小滑块在长板上无摩擦地对准弹簧水平向左运动．已知弹簧的弹性势
升级会员 