高考物理二轮复习压轴题分析提高中学教育高考_中学教育-高考.pdf

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1、学习好资料 欢迎下载 2011年高考物理二轮复习压轴题分析提高 1 如图 4 所示，在以 O 为圆心，半径为 R=103cm 的圆形区域内，有一个水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小为 B=0.1T，方向垂直纸面向外竖直平行放置的两金属板 A、K相距为 d=20 3mm，连在如图所示的电路中电源电动势 E=91V，内阻 r1，定值电阻 R110，滑动变阻器 R2的最大阻值为 80，S1、S2为 A、K板上的两个小孔，且 S1、S2跟 O 点在垂直极板的同一直线上，OS2=2R，另有一水平放置的足够长的荧光屏 D，O 点跟荧光屏 D之间的距离为 H=2R比荷为 2105C/kg 的正离子流由 S1

2、进入电场后，通过 S2向磁场中心射去，通过磁场后落到荧光屏 D上。离子进入电场的初速度、重力、离子之间的作用力均可忽略不计问：（1）请分段描述正离子自 S1到荧光屏 D的运动情况.（2）如果正离子垂直打在荧光屏上，电压表的示数多大？（3）调节滑动变阻器滑片 P 的位置，正离子到达荧光屏的最大范围多大？3 一辆总质量为 M=6.0102kg 的太阳能汽车，使用太阳能电池供电。它的集光板能时刻正对着太阳。车上有一个直流电阻 r=4.0的电动机。太阳能电池可以对电动机提供 U=120V的 电 压 和I =1 0 A 的 电 流。已 知 太 阳 向 外 辐 射 能 量 的 总 功 率 为 P总=3.9

3、1026W。太阳光穿过太空和地球周围的大气层到达地面的过程中有大约 28%的能量损耗。太阳光垂直照射到地面上时，单位面积的辐射功率为 P0=1.0103W/m2。半径为 R的球面积公式为 S=4 R2。（取 g=10m/s2，5.12.2）（1）这辆太阳能汽车正常工作时，车上电动机将电能转化为机械能的效率是多少；（2）若这辆车在行驶过程中所受阻力是车重的 0.05 倍。求这辆车可能行驶的最大速度；（3）根据题目所给出的数据，估算太阳到地球表面的距离。4、速调管是用于甚高频信号放大的一种装置（如图 11 所示），其核心部件是由两个相距为 s 的腔组成，其中输入腔由一对相距为 l 的平行正对金属板

4、构成（图中虚线框内的部分）。已知电子质量为 m，电荷量为 e，为计算方便，在以下的讨论中电子之间的相互作用力及其重力均忽略不计。（1）若输入腔中的电场保持不变，电子以一定的初速度 v0从 A板上的小孔沿垂直 A 板的方向进入输入腔，而由 B 板射出输入腔时速度减为 v0/2，求输入腔中的电场强度 E 的大小及电子通过输入腔电场区域所用的时间 t；（2）现将 B 板接地（图中未画出），在输入腔的两极板间加上如图O E r R1 R2 P S1 S2 D H V K R A u t O 图 12 T 2T U0-U0 图 11 l s A B C 相 输出腔 移 器 输入腔 v0 学习好资料 欢迎

5、下载 12 所示周期为 T的高频方波交变电压，在 t=0 时 A板电势为 U0，与此同时电子以速度 v0连续从 A 板上的小孔沿垂直 A 板的方向射入输入腔中，并能从 B 板上的小孔射出，射向输出腔的 C孔。若在 nT（n+1）T的时间内（n=0，1，2，3），前半周期经板射出的电子速度为 v1（未知），后半周期经 B板射出的电子速度为 v2（未知），求 v1与 v2的比值；（由于输入腔两极板间距离很小，且电子的速度很大，因此电子通过输入腔的时间可忽略不计）（3）在上述速度分别为 v1和 v2的电子中，若 t 时刻经 B 板射出速度为 v1的电子总能与 t+T/2 时刻经 B板射出的速度为 v

6、2的电子同时进入输出腔，则可通过相移器的控制将电子的动能转化为输出腔中的电场能，从而实现对甚高频信号进行放大的作用。为实现上述过程，输出腔的 C孔到输入腔的右极板 B的距离 s 应满足什么条件？5、某种小发电机的内部结构平面图如图 1 所示，永久磁体的内侧为半圆柱面形状，它与共轴的圆柱形铁芯间的缝隙中存在辐向分布、大小近似均匀的磁场，磁感应强度 B=0.5T。磁极间的缺口很小，可忽略。如图 2 所示，单匝矩形导线框 abcd 绕在铁芯上构成转子，ab=cd=0.4m，bc=0.2m。铁芯的轴线 OO 在线框所在平面内，线框可随铁芯绕轴线转动。将线框的两个端点 M、N 接入图中装置 A，在线框转

7、动的过程中，装置 A能使端点 M 始终与 P 相连，而端点 N 始终与 Q 相连。现使转子以 =200 rad/s的角速度匀速转动。在图 1 中看，转动方向是顺时针的，设线框经过图 1 位置时 t=0。（取=3）（1）求 t=4001s 时刻线框产生的感应电动势；（2）在图 3 给出的坐标平面内，画出 P、Q 两点电势差 UPQ随时间变化的关系图线（要求标出横、纵坐标标度，至少画出一个周期）；（3）如图 4 所示为竖直放置的两块平行金属板 X、Y，两板间距 d=0.17m。将电压 UPQ加在两板上，P 与 X相连，Q 与 Y相连。将一个质量 m=2.410-12kg，电量 q=+1.710-1

8、0C的带电粒子，在 t0=6.0010-3s 时刻，从紧临 X板处无初速释放。求粒子从 X板运动到 Y板经历的时间。（不计粒子重力）6、如图（甲）所示为一种研究高能粒子相互作用的装置，两个直线加速器均由 k 个长度逐个增长的金属圆筒组成（整个装置处于真空中，图中只画出了 6 个圆筒，作为示意），它们沿中心轴线排列成一串，各个圆筒相间地连接到正弦交流电源的两端。设金属圆筒内部没有电场，且每个圆筒间的缝隙宽度很小，带电粒子穿过缝隙的时间可忽略不计。为达到最佳加速效果，需要调节至粒子穿过每个圆筒的时间恰为交流电的半个周期，粒子每次通过圆筒间缝隙时，都恰为交流电压的峰值。质量为 m、电荷量为 e 的正

9、、负电子分别经过直线加速器加速后，从左、右两侧被导入装置送入位于水平面内的圆环形真空管道，且被导入的速度方向与圆环形管道中粗虚线相切。在管道内控制电子转弯的是一系列圆形电磁铁，即图中的 A1、A2、A3 An，共 n 个，均匀分布在整个圆周上（图中只示意性地用细实线画了几个，其余的用细虚线表示），每个电磁铁内的磁场都是磁感应强度均相同的匀强磁场，磁场区域都是直径为 d 的圆形。改变电磁铁内电流的大小，就可改变磁场的磁感应强度，从而改变电子偏转的角度。经过精确的调整，可图 3 t/s O-24 UPQ/V Y X 图 4 d N S b c 图 1 O 图 2 a b c d P Q M N O

10、 A O 向的匀强磁场磁感应强度大小为方向垂直纸面向外竖直平行放置的两金属板相距为连在如图所示的电路中电源电动势内阻定值电阻滑动变阻器的最大阻值为为板上的两个小孔且跟点在垂直极板的同一直线上另有一水平放置的足够长离子进入电场的初速度重力离子之间的作用力均可忽略不计问请段描述正离子自到荧光屏的运动情况如果正离子垂直打在荧光屏上电压表的示数多大调节滑动变阻器滑片的位置正离子到达荧光屏的最大范围多大一辆总质量为的太阳提供的电压和的电流已知太阳向外辐射能量的总功率为太阳光穿过太空和地球周围的大气层到达地面的过程中有大约的能量损耗太阳光垂直照射到地面上时单位面积的辐射功率为半径总为的球面积公式为取这辆太

11、阳能汽车正常工作学习好资料 欢迎下载 使电子在环形管道中沿图中粗虚线所示的轨迹运动，这时电子经过每个电磁铁时射入点和射出点都在圆形运强磁场区域的同一条直径的两端，如图（乙）所示。这就为实现正、负电子的对撞作好了准备。（1）若正、负电子经过直线加速器后的动能均为 E0，它们对撞后发生湮灭，电子消失，且仅产生一对频率相同的光子，则此光子的频率为多大？（已知普朗克恒量为 h，真空中的光速为 c。）（2）若电子刚进入直线加速器第一个圆筒时速度大小为 v0，为使电子通过直线加速器后速度为 v，加速器所接正弦交流电压的最大值应当多大？（3）电磁铁内匀强磁场的磁感应强度 B为多大？7、某课外小组设计了一种测

12、定风速的装置，其原理如图所示，一个劲度系数 k1300Nm，自然长度 L00.5m 弹簧一端固定在墙上的 M 点，另一端 N 与导电的迎风板相连，弹簧穿在光滑水平放置的电阻率较大的金属杆上，弹簧是不导电的材料制成的。迎风板面积 S0.5m2，工作时总是正对着风吹来的方向。电路的一端与迎风板相连，另一端在 M 点与金属杆相连。迎风板可在金属杆上滑动，且与金属杆接触良好。定值电阻 R1.0，电源的电动势 E12V，内阻 r0.5。闭合开关，没有风吹时，弹簧处于原长，电压表的示数 U13.0V，某时刻由于风吹迎风板，电压表的示数变为 U22.0V。（电压表可看作理想表）求（1）金属杆单位长度的电阻；

13、（2）此时作用在迎风板上的风力；（3）假设风（运动的空气）与迎风板作用后的速度变为零，空气的密度为 1.3kg/m3，求风速多大。8、“潮汐发电”是海洋能利用中发展最早、规模最大、技术较成熟的一种方式。某海港的货运码头，就是利用“潮汐发电”为皮带式传送机供电，图 1 所示为皮带式传送机往船上装煤。本题计算中取 sin18o=0.31，cos18o=0.95，水的密度 图 15 直线加速器 直线加速器（甲）A2 A3 An An-1 A1 导入装置 v Ai D O C B d（乙）v 迎风板 V R E r N 风 M 墙 大海 涡轮机 水坝 水库 图 3 图 1 图 2 向的匀强磁场磁感应强

14、度大小为方向垂直纸面向外竖直平行放置的两金属板相距为连在如图所示的电路中电源电动势内阻定值电阻滑动变阻器的最大阻值为为板上的两个小孔且跟点在垂直极板的同一直线上另有一水平放置的足够长离子进入电场的初速度重力离子之间的作用力均可忽略不计问请段描述正离子自到荧光屏的运动情况如果正离子垂直打在荧光屏上电压表的示数多大调节滑动变阻器滑片的位置正离子到达荧光屏的最大范围多大一辆总质量为的太阳提供的电压和的电流已知太阳向外辐射能量的总功率为太阳光穿过太空和地球周围的大气层到达地面的过程中有大约的能量损耗太阳光垂直照射到地面上时单位面积的辐射功率为半径总为的球面积公式为取这辆太阳能汽车正常工作学习好资料 欢

15、迎下载=1.0103kg/m3，g=10m/s2。（1）皮带式传送机示意图如图 2 所示,传送带与水 平方向的角度 =18o，传送带的传送距离为 L=51.8m，它始终以 v=1.4m/s 的速度运行。在传送带的最低点，漏斗中的煤自由落到传送带上（可认为煤的初速度为 0），煤与传送带之间的动摩擦因数 =0.4。求：从煤落在传送带上到运至传送带最高点经历的时间 t；（2）图 3 为潮汐发电的示意图。左侧是大海，中间 有水坝，水坝下装有发电机，右侧是水库。当涨潮到海平面最高时开闸，水由通道进入海湾水库，发电机在水流的推动下发电，待库内水面升至最高点时关闭闸门；当落潮到海平面最低时，开闸放水发电。设

16、某潮汐发电站发电有效库容 V=3.610 6m3，平均潮差 h=4.8m，一天涨落潮两次，发电四次。水流发电的效率 1=10。求该电站一天内利用潮汐发电的平均功率 P；（3）传送机正常运行时，1 秒钟有 m=50kg的煤从漏斗中落到传送带上。带动传送带的电动机将输入电能转化为机械能的效率 2=80%，电动机输出机械能的 20%用来克服传送带各部件间的摩擦（不包括传送带与煤之间的摩擦）以维持传送带的正常运行。若用潮汐发电站发出的电给传送机供电，能同时使多少台这样的传送机正常运行？9、如图所示为我国“嫦娥一号卫星”从发射到进入月球工作轨道的过程示意图。在发射过程中，经过一系列的加速和变轨，卫星沿绕

17、地球“48小时轨道”在抵达近地点 P 时，主发动机启动，“嫦娥一号卫星”的速度在很短时间内由 v1提高到 v2，进入“地月转移轨道”，开始了从地球向月球的飞越。“嫦娥一号卫星”在“地月转移轨道”上经过 114 小时飞行到达近月点Q 时，需要及时制动，使其成为月球卫星。之后，又在绕月球轨道上的近月点 Q 经过两次制动，最终进入绕月球的圆形工作轨道 I。已知“嫦娥一号卫星”质量为 m0，在绕月球的圆形工作轨道 I上运动的周期为 T，月球的半径 r月，月球的质量为 m月，万有引力恒量为 G。（1）求卫星从“48 小时轨道”的近地点 P 进入“地月转移轨道”过程中主发动机对“嫦娥一号卫星”做的功（不计

18、地球引力做功和卫星质量变化）；（2）求“嫦娥一号卫星”在绕月球圆形工作轨道 运动时距月球表面的高度；（3）理论证明，质量为 m 的物体由距月球无限远处无初速释放，它在月球引力的作用下运动至距月球中心为 r 处的过程中，月球引力对物体所做的功可表示为 W=Gm月m/r。为使“嫦娥一号卫星”在近月点 Q 进行第一次制动后能成为月球的卫星，且与月球表面的距离不小于圆形工作轨道 的高度，最终进入圆形工作轨道，其第一次制动后的速度大小应满足什么条件？轨道 24 h 轨道 48 h 轨道 16 h 轨道 图 轨道 地月转移轨道 轨道 P Q 向的匀强磁场磁感应强度大小为方向垂直纸面向外竖直平行放置的两金属

19、板相距为连在如图所示的电路中电源电动势内阻定值电阻滑动变阻器的最大阻值为为板上的两个小孔且跟点在垂直极板的同一直线上另有一水平放置的足够长离子进入电场的初速度重力离子之间的作用力均可忽略不计问请段描述正离子自到荧光屏的运动情况如果正离子垂直打在荧光屏上电压表的示数多大调节滑动变阻器滑片的位置正离子到达荧光屏的最大范围多大一辆总质量为的太阳提供的电压和的电流已知太阳向外辐射能量的总功率为太阳光穿过太空和地球周围的大气层到达地面的过程中有大约的能量损耗太阳光垂直照射到地面上时单位面积的辐射功率为半径总为的球面积公式为取这辆太阳能汽车正常工作学习好资料 欢迎下载 10、如图所示，光滑且足够长的平行金

20、属导轨 MN 和 PQ 固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.2m，电阻 R1=0.4，导轨上静止放置一质量 m=0.1kg、电阻 R2=0.1的金属杆，导轨电阻忽略不计，整个装置处在磁感应强度 B1=0.5T 的匀强磁场中，磁场的方向竖直向下，现用一外力 F沿水平方向拉杆，使之由静止开始运动，最终以8 m/s 的速度作匀速直线运动。若此时闭合开关 S,释放的粒子经加速电场 C加速后从 a 孔对着圆心 O 进入半径 r=3m 的固定圆筒中（筒壁上的小孔 a 只能容一个粒子通过），圆筒内有垂直水平面向下的磁感应强度为 B2的匀强磁场粒子每次与筒壁发生碰撞均无电荷迁移,也无机械能损失。（粒子质量m

21、6.41027 kg,电荷量q=3.21019 C）。求：（1）射线源 Q 是钍核Th23090发生衰变生成镭核Ra22688并放出一个粒子，完成下列 钍核的衰变方程2302269088ThRa+；（2）ab 杆做匀速直线运动过程中，外力 F的功率；（3）若粒子与圆筒壁碰撞5次后恰又从a 孔背离圆心射出,忽略粒子进入加速电场的初速度,求磁感应强度 B2。11、某同学利用电磁感应现象设计了一种发电装置。如图 1 为装置示意图，图 2 为俯视图，将 8 块相同的磁铁 N、S极交错放置组合成一个高 h=0.5m、半径 r=0.2m 的圆柱体，并可绕固定的 OO 轴转动。圆柱外侧附近每个磁场区域的磁感

22、应强度大小均为 B=0.2T，磁场方向都垂直于圆柱表面，相邻两个区域的磁场方向相反。紧靠圆柱外侧固定一根与圆柱体等长的金属杆 ab，杆与圆柱平行，杆的电阻 R=0.4。从上往下看，圆柱体以 =100rad/s的角速度顺时针方向匀速转动。以转到如图所示的位置为t=0的时刻。取g=10m/s2，2=10。求：（1）圆柱转过八分之一周期的时间内，ab 杆中产生的感应电动势的大小 E；（2）如图 3 所示，M、N 为水平放置的平行板电容器的两极板，极板长 L0=0.314 m，两板间距 d=0.125m。现用两根引线将 M、N 分别与 a、b 相连。若在 t=0的时刻，将一个电量 q=+1.0010-

23、6C、质量 m=1.6010-8kg 的带电粒子从紧临 M 板中心处无初速释放。求粒子从 M 板运动到 N 板所经历的时间 t。不计粒子重力。（3）在如图 3 所示的两极板间，若在 t=0 的时刻，上述带电粒子从靠近 M 板的左边缘处以初速度 v0水平射入两极板间。若粒子沿水平方向离开电场，求初速度 v0的大小，并在 a b 向的匀强磁场磁感应强度大小为方向垂直纸面向外竖直平行放置的两金属板相距为连在如图所示的电路中电源电动势内阻定值电阻滑动变阻器的最大阻值为为板上的两个小孔且跟点在垂直极板的同一直线上另有一水平放置的足够长离子进入电场的初速度重力离子之间的作用力均可忽略不计问请段描述正离子自

24、到荧光屏的运动情况如果正离子垂直打在荧光屏上电压表的示数多大调节滑动变阻器滑片的位置正离子到达荧光屏的最大范围多大一辆总质量为的太阳提供的电压和的电流已知太阳向外辐射能量的总功率为太阳光穿过太空和地球周围的大气层到达地面的过程中有大约的能量损耗太阳光垂直照射到地面上时单位面积的辐射功率为半径总为的球面积公式为取这辆太阳能汽车正常工作学习好资料 欢迎下载 图中画出粒子对应的运动轨迹。不计粒子重力。12、图 16 虚线框内为某种电磁缓冲车的结构示意图，在缓冲车的底板上沿车的轴线固定有两个足够长的平行绝缘光滑导轨 PQ、MN，在缓冲车的底部还安装有电磁铁（图中未画出），能产生垂直于导轨平面的匀强磁场

25、，磁场的磁感应强度为 B。在缓冲车的 PQ、MN 导轨内有一个由高强度材料制成的缓冲滑块 K，滑块 K可以在导轨上无摩擦地滑动，在滑块 K上绕有闭合矩形线圈 abcd，线圈的总电阻为 R，匝数为 n，ab 的边长为 L。缓冲车的质量为 m1（不含滑块 K的质量），滑块 K的质量为 m2。为保证安全，要求缓冲车厢能够承受的最大水平力（磁场力）为Fm，设缓冲车在光滑的水平面上运动。（1）如果缓冲车以速度v0与障碍物碰撞后滑块K立即停下，请判断滑块K的线圈中感应电流的方向，并计算感应电流的大小；（2）如果缓冲车与障碍物碰撞后滑块 K立即停下，为使缓冲车厢所承受的最大磁场力不超过求缓冲车 Fm，求缓冲

26、车运动的最大速度；（3）如果缓冲车以速度 v 匀速运动时，在它前进的方向上有一个质量为 m3的静止物体 C，滑块 K与物体 C相撞后粘在一起，碰撞时间极短。设 m1=m2=m3=m，在 cd 边进入磁场之前，缓冲车（包括滑块 K）与物体 C已达到相同的速度，求相互作用的整个过程中线圈 abcd 产生的焦耳热。13、磁流体发电技术是目前世界上正在研究的新兴技术。如图所示是磁流体发电机示意图，发电管道部分长为 l、高为 h、宽为 d前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极。两个电极与负载电阻 R相连。整个管道放在匀强磁场中，磁感强度大小为B，方向垂直前后侧面向后。现有平均电阻率为

27、的电离气体持续稳定地向右流经管道。实际情况较复杂，为了使问题简化，设管道中各点流速相同，电离气体所受摩擦阻力与流速成正比，无磁场时电离气体的恒定流速为 v0，有磁场时电离气体的恒定流速为 v（1）求流过电阻 R的电流的大小和方向；（2）为保证持续正常发电，无论有无磁场存在，都对管道两端电离气体施加附加压强，使管道两端维持一个水平向右的恒定压强差 p，求 p 的大小；（3）求这台磁流体发电机的发电效率。图 1 a S N N S O O b 图2 N S N S N S N S N S N S N S N S O a 图 3 N M+q m d L0 缓冲滑块 P Q M N v K a b c

28、 d C B 线圈 缓冲车厢 绝缘光滑导轨 图 16 缓冲车 向的匀强磁场磁感应强度大小为方向垂直纸面向外竖直平行放置的两金属板相距为连在如图所示的电路中电源电动势内阻定值电阻滑动变阻器的最大阻值为为板上的两个小孔且跟点在垂直极板的同一直线上另有一水平放置的足够长离子进入电场的初速度重力离子之间的作用力均可忽略不计问请段描述正离子自到荧光屏的运动情况如果正离子垂直打在荧光屏上电压表的示数多大调节滑动变阻器滑片的位置正离子到达荧光屏的最大范围多大一辆总质量为的太阳提供的电压和的电流已知太阳向外辐射能量的总功率为太阳光穿过太空和地球周围的大气层到达地面的过程中有大约的能量损耗太阳光垂直照射到地面上

29、时单位面积的辐射功率为半径总为的球面积公式为取这辆太阳能汽车正常工作学习好资料 欢迎下载 14 电磁炉专用平底锅的锅底和锅壁均由耐高温绝缘材料制成,起加热作用的是安装在锅底平面的一系列粗细均匀半径不同的同心导体环（导体环的分布如图所示），导体环所用材料每米的电阻值为 R0 ，从中心向外第 n 个同心圆环的半径为 rn=nr0 (其中 n=1,2,3,，8,共有 8 个圆环，r0为已知量)，如图所示。当电磁炉开启后，能产生垂直于锅底方向的变化磁场，该磁场在环状导体上产生的感应电动势规律为：e=S 22sint（式中：e 为瞬时感应电动势，S 为环状导体所包围的圆平面的面积，为已知常数）,那么，当

30、电磁炉正常工作时，求：（1）第 n 个导体环中感应电流的有效值表达式；（2）前三条（靠近中心的三条）导体环释放的总功率有多大？（3）假设导体环产生的热量全部以波长为 的红外线光子辐射出来，那么第三条导体环上 t 秒钟内射出的光子数是多少？（光速 c 和普朗克常数 h 为已知量，t 2/）向的匀强磁场磁感应强度大小为方向垂直纸面向外竖直平行放置的两金属板相距为连在如图所示的电路中电源电动势内阻定值电阻滑动变阻器的最大阻值为为板上的两个小孔且跟点在垂直极板的同一直线上另有一水平放置的足够长离子进入电场的初速度重力离子之间的作用力均可忽略不计问请段描述正离子自到荧光屏的运动情况如果正离子垂直打在荧光屏上电压表的示数多大调节滑动变阻器滑片的位置正离子到达荧光屏的最大范围多大一辆总质量为的太阳提供的电压和的电流已知太阳向外辐射能量的总功率为太阳光穿过太空和地球周围的大气层到达地面的过程中有大约的能量损耗太阳光垂直照射到地面上时单位面积的辐射功率为半径总为的球面积公式为取这辆太阳能汽车正常工作