高考物理压轴题模拟题

高考物理压轴题模拟题
1如图所示，一滑雪运动员（可看做质点）自平台A 上由静止开始沿光滑滑道滑下，滑到一平台B ，从平台B 的边缘沿水平抛出，恰好落在临近平台的一倾角为θ =53°的光滑斜面顶端，并刚好沿光滑斜面下滑，已知斜面顶端与平台B 的高度差h =20m ，斜面顶端高H 1=88.8m ，重力加速度g = 10 m/s 2，sin53° = 0.8，cos53° = 0.6，。

则： （1）滑雪运动员开始下滑时的高度H 是多少？ （2）斜面顶端与平台B 边缘的水平距离s 是多少？
（3）滑雪运动员离开平台B 后经多长时间到达斜面底端C 。

2如图甲所示，物块A 、B 的质量分别是 m A = 4.0kg 和 m B = 3.0kg ，用轻弹簧栓接相连放在光滑的水平地面上，物块B 右侧与竖直墙相接触。

另有一物块C 从t =0时以一定速度向右运动，在 t = 4 s 时与物块A 相碰，并立即与A 粘在一起不再分开。

物块C 的 v-t 图象如图乙所示。

求：
（1）物块C 的质量m C ；
（2）墙壁对物块B 的弹力在 4 s 到12 s 的时间内对B 做的功W 及对B 的冲量I 的大小和方向；
（3）B 离开墙后的过程中弹簧具有的最大弹性势能E P 。

3质量为M 的滑块由水平轨道和竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道组成，放在光滑的水平面上。

质量为m 的物块从圆弧轨道的最高点由静止开始滑下，以速度v 从滑块的水平轨道的左端滑出，如图所示。

已知M:m =3:1，物块与水平轨道之间的动摩擦因数为µ，圆弧轨道的半径为R 。

（1）求物块从轨道左端滑出时，滑块M 的速度的大小和方向； （2）求水平轨道的长度；
（3）若滑块静止在水平面上，物块从左端冲上滑块，要使物块m 不会越过滑块，求物块冲上滑块的初速度应满足的条件。

4如图所示，两个圆形光滑细管在竖直平面内交叠，组成“8”字形通道，在“8”字形通道底端B 处连接一内径相同的粗糙水平直管AB 。

已知E 处距地面的高度h =3.2m ，一质量m =1kg
A C
B v 图甲
4
9 -3
3 0 v /(ms -1) 12
图乙
8 t /s
M
m
R
的小球a 从A 点以速度v 0=12m/s 的速度向右进入直管道，到达B 点后沿“8”字形轨道向上运动，到达D 点时恰好与轨道无作用力，直接进入DE 管（DE 管光滑），并与原来静止于E 处的质量为M = 4kg 的小球b 发生正碰（ab 均可视为质点）。

已知碰撞后a 球沿原路返回，速度大小为碰撞前速度大小的1/3，而b 球从E 点水平抛出，其水平射程s=0.8m,（g 取10m/s 2）
（1）求碰后b 球的速度大小？
（2）求“8”字形管道上下两圆的半径r 和R ？
（3）若小球a 在管道AB 中运动时所受阻力为定值，请判断a 球返回到BA 管道中时能否从A 端穿出？
5有一颗地球卫星，绕地球做匀速圆周运动卫星与地心的距离为地球半径R 0的2倍，卫星圆形轨道平面与地球赤道平面重合。

卫星上的太阳能收集板可以把光能转化为电能，太阳能收集板的面积为S ，在阳光下照射下每单位面积提供的最大电功率为P 。

已知地球表面重力加速度为g ，近似认为太阳光是平行光，试估算：
（1）卫星做匀速圆周运动的周期；
（2）卫星绕地球一周，太阳能收集板工作时间； （3）太阳能收集板在卫星绕地球一周的时间内最多转化的电能？
6打印机是办公的常用工具，喷墨打印机是其中的一种。

图11是喷墨打印机的工作原理简化图。

其中墨盒可以喷出半径约为10-5m 的墨汁微滴，大量的墨汁微滴经过带电室时被带上负电荷，成为带电微粒。

墨汁微滴所带电荷量的多少由计算机的输入信号按照文字的排列规律进行控制。

带电后的微滴以一定的初速度进入由两块平行带电金属板形成的偏转电场中，微滴经过电场的作用发生偏转后打在纸面上，显示出字体。

若某种喷墨打印机的偏转电场极板长度为l ，两板间的距离为d ，偏转电场极板的右端距纸面的距离为b ，某个带电微滴的质量为m ，沿两板间的中心线以初速度v 0进入偏转电场。

偏转电场两极板间电压为U 。

该微滴离开电场时的速度大小为v ，不计微滴受到的重力和空气阻力影响，忽略电场边沿处场强的不均匀性。

（1）该该带电微滴所带的电荷量q ；
（2）该该带电微滴到达纸面时偏离原入射方向的距离y ；
太 阳 光
图9
纸
图11
（3）在微滴的质量和所带电荷量以及进入电场的初速度均一定的条件下，分析决定打印在纸上字体大小的因素有哪些？若要使纸上的字体高度放大，可以采取的措施是什么？ 7如图甲所示，水平放置的两平行金属板的板长l 不超过0.2m ，OO ′为两金属板的中线。

在金属板的右侧有一区域足够大的匀强磁场，其竖直左边界MN 与OO ′垂直，磁感应强度的大小B =0.010T ，方向垂直于纸面向里。

两金属板间的电压U 随时间t 变化的规律如图乙所示，现有带正电的粒子连续不断地以速度v 0=1×105m/s ，沿两金属板的中线射入电场中。

已知带电粒子的荷质比
8110C/kg q
m
=⨯，粒子所受重力和粒子间的库仑力忽略不计，不考虑粒子高速运动的相对论效应。

在每个粒子通过电场区域的时间内可以认为两金属板间的电场强度是不变的。

（1）在t =0.1s 时刻射入电场的带电粒子恰能从平行金属板边缘射出，求该粒子射出电场时速度的大小；
（2）对于所有经过电场射入磁场的带电粒子，设其射入磁场和射出磁场两点间的距离为d ，请你证明d 是一个不变量。

（3）请你通过必要的计算说明：为什么在每个粒子通过电场区域的时间内，可以认为两金属板间的电场强度是不变的。

8回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示。

它的核心部分是两个D 形金属盒，两盒相距很近（缝隙的宽度远小于盒半径），分别和高频交流电源相连接，使带电粒子每通过缝隙时恰好在最大电压下被加速。

两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒面，带电粒子在磁场中做圆周运动，粒子通过两盒的缝隙时反复被加速，直到最大圆周半径时通过特殊装置被引出。

若D 形盒半径为R ，所加磁场的磁感应强度为B 。

设两D 形盒之间所加的交流电压的最大值为U ，被加速的粒子为α粒子，其质量为m 、电量为q 。

α粒子从D 形盒中央开始被加速（初动能可以忽略），经若干次加速后，α粒子从D 形盒边缘被引出。

求：
（1）α粒子被加速后获得的最大动能E k ；
（2）α粒子在第n 次加速后进入一个D 形盒中的回旋半径与紧接着第n +1次加速后进入另一个D 形盒后的回旋半径之比；
（3）α粒子在回旋加速器中运动的时间；
（4）若使用此回旋加速器加速氘核，要想使氘核获得与α粒子相同的动能，请你通过分析，提出一个简单可行的办法。

× × × × × ×
×
×
×
× × ×
×
×
×
× × ×
U
v 0
M
N
B O
O ′
U /V t /s
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
100
甲 乙
9如图所示，M 1N 1、M 2N 2是两根处于同一水平面内的平行导轨，导轨间距离是d=0.5m ，导轨左端接有定值电阻R =2Ω，质量为m =0.1kg 的滑块垂直于导轨，可在导轨上左右滑动并与导轨有良好的接触，滑动过程中滑块与导轨间的摩擦力恒为f=1N ，滑块用绝缘细线与质量为M =0.2kg 的重物连接，细线跨过光滑的定滑轮，整个装置放在竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度是B =2T ，将滑块由静止释放。

设导轨足够长，磁场足够大，M 未落地，且不计导轨和滑块的电阻。

g =10m/s 2 ，求： （1）滑块能获得的最大动能；
（2）滑块的加速度为a =2m/s 2时的速度；
（3）设滑块从开始运动到获得最大速度的过程中，电流在电阻R 上所做的电功是W =0.8J ，求此过程中滑块滑动的距离。

10如图所示，线圈工件加工车间的较长传送带不停地水平传送长为L ，质量为m ，电阻为R 的正方形闭合线圈。

在传送带的左端，线圈无初速地放在以恒定速度v 匀速运动的传送带上，线圈经过一段时间加速达到与传送带相同的速度v 后，线圈与传送带始终保持相对静止，然后以速度v 匀速通过一磁感应强度大小为B 、方向竖直向上的匀强磁场．已知当一个线圈刚好开始匀速运动时，下一个线圈恰好放在传送带上；线圈匀速运动时，每两个线圈间保持距离L 不变，匀强磁场的宽度为3L ．求：
（1）线圈前边刚进入磁场后产生的感应电动势和感应电流。

（2）传送带每传送一个线圈到另一端其电动机所消耗的电能E 电(不考虑电动机自身的能耗)；
（3）a ．若传送带上均匀布满线圈，传送带以速度v 稳定传送线圈时的总平均功率P
b ．通过对上述装置的研究，请你展开“智慧的翅膀”，设想这套装置的用途。

R m
M 1 N 1 M 2
N 2
M
d
B。