安徽省淮北市高考物理精编100解答题合集

安徽省淮北市高考物理精编100解答题合集一、解答题1．如图所示，质量M=1kg的半圆弧形绝缘凹槽放置在光滑的水平面上，凹槽部分嵌有cd和ef两个光滑半圆形导轨，c与e端由导线连接，一质量m=lkg的导体棒自ce端的正上方h=2m处平行ce由静止下落，并恰好从ce端进入凹槽，整个装置处于范围足够大的竖直方向的匀强磁场中，导体棒在槽内运动过程中与导轨接触良好。

已知磁场的磁感应强度B=0.5T，导轨的间距与导体棒的长度均为L=0.5m，导轨的半径r=0.5m，导体棒的电阻R=1Ω，其余电阻均不计，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。

(1)求导体棒刚进入凹槽时的速度大小；(2)求导体棒从开始下落到最终静止的过程中系统产生的热量；(3)若导体棒从开始下落到第一次通过导轨最低点的过程中产生的热量为16J，求导体棒第一次通过最低点时回路中的电功率。

2．物理实验室新进了-批由某种透明材料做成的棱镜，其横截面由--直角三角形和半径为R的一圆组成，如图所示。

已知三角形BC边的长度为R，∠BAC=30°，现让一单色细激光束从AB边上距A点为的D点沿与AB边成ɑ=45°角斜向右上方入射，激光束经AC反射后刚好能垂直BC边进入圆柱区域，光在真空中的速度为c，求：①单色细激光束从圆弧上的E点(圈中未画出)射出时的折射角；②单色细教光束在棱镜中传播的时间。

3．如图所示，某货场需将质量为m=50kg的货物（可视为质点）从高处运送至地面，为避免货物与地面发生撞击，现利用光滑倾斜轨道SP、竖直面内弧形轨道PQ，使货物由倾斜轨道顶端距底端高度h=3.2m 处无初速度滑下．两轨道相切于P，倾斜轨道与水平面夹角为，弧形轨道半径R=2m，末端切线水平．（不考虑货物与各轨道相接处能量损失，，. ．.取g=10m/s2）．（1）求货物从S点到达P点所经历时间；（2）若货物到达弧形轨道末端Q时对轨道的压力为1200V，求货物通过圆弧轨道阶段克服摩擦力所做的功；（3）货物经过P点时重力的功率．4．如图所示，竖直平面内有间距l=40cm、足够长的平行直导轨，导轨上端连接一开关S。

长度恰好等于导轨间距的导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦，导体棒ab的电阻R＝0.40Ω，质量m=0.20kg。

导轨电阻不计，整个装置处于与导轨平面垂直的水平匀强磁场中，磁场的磁感强度B＝0.50T，方向垂直纸面向里。

空气阻力可忽略不计，取重力加速度g= 10m/s2。

（1）当t0=0时ab棒由静止释放， t=1.5s时，闭合开关S。

求：①闭合开关S瞬间ab棒速度v的大小；②当ab棒向下的加速度a=5.0 m/s2时，其速度v′的大小；（2）若ab棒由静止释放，经一段时间后闭合开关S，ab棒恰能沿导轨匀速下滑，求ab棒匀速下滑时电路中的电功率P。

5．如图1所示，直径分别为D和2D的同心圆处于同一竖直面內，O为圆心，GH为大圆的水平直径两圆之间的环形区域（I区）和小圆内部（II区）均存在垂直圆面向里的匀强磁场。

间距为d的两平行金属极板间有一匀强电场，上极板开有一小孔。

一质量为m，电最为+q的粒子由小孔下处静止释放，加速后粒子以竖直向上的速度v射出电场，由H点紧靠大圆内侧射入磁场，不计粒子的重力。

（1）求极板间电场强度的大小E；（2）若I区、II区磁感应强度的大小分别为、，粒子运动一段时间t后再次经过H点，试求出这段时间t；：（3）如图2所示，若将大圆的直径缩小为，调节磁感应强度为B0（大小未知），并将小圆中的磁场改为匀强电场，其方向与水平方向夹角成角，粒子仍由H点紧靠大圆内侧射入磁场，为使粒子恰好从内圆的最高点A处进入偏转电场，且粒子在电场中运动的时间最长，求I区磁感应强度B0的大小和II区电场的场强E0的大小?6．如图所示，滑块与足够长的木板叠放在光滑水平面上，开始时均处于静止状态。

作用于滑块的水平力F随时间t变化图象如图所示，t=2.0s时撤去力F，最终滑块与木板间无相对运动。

已知滑块质量m=2kg，木板质量M = 1kg，滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.2，取g=10m/s2。

求：（1）t=0.5s时滑块的速度大小；（2）0～2.0s内木板的位移大小；（3）整个过程中因摩擦而产生的热量。

7．如图所示，一足够长木板在水平粗糙面上向右运动。

某时刻速度为v0＝2m/s，此时一质量与木板相等的小滑块（可视为质点）以v1＝4m/s的速度从右侧滑上木板，经过1s两者速度恰好相同，速度大小为v2＝1m/s，方向向左。

重力加速度g＝10m/s2，试求：（1）木板与滑块间的动摩擦因数μ1（2）木板与地面间的动摩擦因数μ2（3）从滑块滑上木板，到最终两者静止的过程中，滑块相对木板的位移大小。

8．上海到南京的列车已迎来第五次大提速，速度达到v1＝180km/h。

为确保安全，在铁路与公路交叉的道口处需装有自动信号灯。

当列车还有一段距离才能到达公路道口时，道口应亮起红灯，警告未越过停车线的汽车迅速制动，已越过停车线的汽车赶快通过。

如果汽车通过道口的速度v2＝36km/h，停车线至道口栏木的距离x0＝5m，道口宽度x＝26m，汽车长l＝15m（如图所示），并把火车和汽车的运动都看成匀速直线运动。

问：列车离道口的距离L为多少时亮红灯，才能确保已越过停车线的汽车安全驶过道口？9．如图所示，直径分别为D和2D的同心圆处于同一竖直面内,O为圆心，GH为大圆的水平直径．两圆之间的环形区域(Ⅰ区)和小圆内部(Ⅱ区)均存在垂直圆面向里的匀强磁场．间距为d的两平行金属极板间有一匀强电场，上极板开有一小孔．一质量为m、电量为＋q的粒子由小孔下方处静止释放，加速后粒子以竖直向上的速度v射出电场，由H点紧靠大圆内侧射入磁场．不计粒子的重力．(1)求极板间电场强度的大小；(2)若粒子运动轨迹与小圆相切，求Ⅰ区磁感应强度的大小；(3)若Ⅰ区、Ⅱ区磁感应强度的大小分别为、,粒子运动一段时间后再次经过H点，求这段时间粒子运动的路程．10．如图所示，横截面积为10cm2的圆柱形导热气缸内有一个活塞，活塞把气缸内的气体分为A、B两部分，A部分和B部分气柱的长度都为15cm初始时，两部分气体的压强均为p0=1×105Pa．若把气缸缓慢竖起，活塞沿缸壁移动了5cm，不计活塞与气缸间的摩擦，g取10m/s2，求活塞的质量．11．如图所示，光滑水平面上有一质量M=1.98kg的小车，车的B点右侧的上表面是粗糙水平轨道，车的B点的左侧固定以半径R=0.7m的光滑圆弧轨道，圆弧轨道与水平轨道在B点相切，车的最右端D点固定轻质弹簧弹簧处于自然长度其左端正好对应小车的C点，B与C之间距离L=0.9m，一个质量m=2kg的小物块，置于车的B点，车与小物块均处于静止状态，突然有一质量的子弹，以速度v=50m/s 击中小车并停留在车中，设子弹击中小车的过程时间极短，已知小物块与水平轨道间的动摩擦因数，g取10m/s2则，（1）通过计算判断小物块是否能达到圆弧轨道的最高点A，并求当小物块再次回到B点时，小物块的最大速度大小;（2）若已知弹簧被小物块压缩的最大压缩量x=10cm，求弹簧的最大弹性势能。

12．如图所示，在两根间距为L的水平金属导轨上，有一个边长为L的正方形金属线圈，线圈的 ab、cd 边质量均为m，电阻均为 R；ac、bd 边的质量和电阻均不计。

在cd和pq 间存在磁感应强度为 B，垂直导轨向上的匀强磁场。

在导轨上，另有一根质量为 m、电阻为R的金属棒 ef，在恒力F的作用下向右运动。

线圈和ef金属棒与导轨的摩擦因数均为，导轨电阻不计。

当 ef 棒向右运行距离为 L 时，线圈刚好开始运动，求:（1）ef棒的速度；（2）ef棒从静止开始，到线圈刚开始运动消耗的时间；（3）在ef棒运动过程中，cd杆消耗的焦耳热；（4）当ef杆速度多大时，作用在杆子上的合外力的功率最大，并求出最大功率。

13．如图所示,一束平行光以45°的入射角照射到半径为R的半圆柱形玻璃砖的上表面上,已知玻璃砖对平行光的折射率为①圆柱面上光线能够射出的区域所对的圆心角是多少?②能从圆柱面射出的光线中,在玻璃砖中传播时间最长为多少?(光在真空中的速度为c）14．如图所示，OBCD为半圆柱体我璃的横截面，OD为直径，一束由红光和紫光组成的复色光看AO方向从真空斜射入玻璃，B、C点为两单色光的射出点(设光线在C处发生全反射)。

已知从B点射出的单色光由O到B的传播时间为t。

①若OB、OC两束单色光在直空中的波长分别为λB、λC，试比较λB、λC的大小。

②求从C点射出的单色光由O到C的传播时间t C。

15．为了迎接2022年冬季奥运会，让更多的人感受运动的快乐，北京在许多游乐场增设了坡面场地.坡而场地可以看作由一个斜坡平面和一个水平面衔接而成。

如图所示.已知某坡面场地的斜面高为h.斜面倾角为θ。

某同学坐在保护垫上，从斜面顶端A由静止开始沿着斜而AC下滑.最终停在水平面上的D点.该同学与保护垫的总质量为m，保护垫与斜面、水平面间的滑动摩擦因数均为声。

(人与垫可看作质点处理，忽略衔接处的速率变化及空气阻力)。

求：(1)保护垫与斜面间的滑动摩擦力大小?(2)该同学滑到斜面底端时的速度大小?(3)该同学从A到D运动过程中，摩擦产生的总热量为多少?16．如图，上端开口的竖直汽缸由大、小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞，两活塞用刚性轻杆连接，两活塞间充有氧气，小活塞下方充有氮气。

已知：大活塞的质量为2m，横截面积为2S，小活塞的质量为m，横截面积为S；两活塞间距为L；大活塞导热性能良好，汽缸及小活塞绝热；初始时氮气和汽缸外大气的压强均为p0，大活塞与大圆筒底部相距，两活塞与气缸壁之间的摩擦不计，重力加速度为g。

现通过电阻丝缓慢加热氮气，求当小活塞缓慢上升至上表面与大圆筒底部平齐时，氮气的压强。

17．小明设计的电磁健身器的简化装置如图所示，两根平行金属导轨相距l＝0.50 m，倾角θ＝53°，导轨上端串接一个R＝0.05 Ω的电阻．在导轨间长d＝0.56 m的区域内，存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B＝2.0 T．质量m＝4.0 kg的金属棒CD水平置于导轨上，用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆GH相连．CD棒的初始位置与磁场区域的下边界相距s＝0.24 m．一位健身者用恒力F＝80 N拉动GH杆，CD棒由静止开始运动，上升过程中CD棒始终保持与导轨垂直．当CD棒到达磁场上边界时健身者松手，触发恢复装置使CD棒回到初始位置(重力加速度g＝10 m/s2，sin 53°＝0.8，不计其它电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量)．求：(1)CD棒进入磁场时速度v的大小；(2)CD棒进入磁场时所受的安培力F A的大小；(3)在拉升CD棒的过程中，健身者所做的功W和电阻产生的焦耳热Q.18．用折射率为的透明材料做成一个高度为H的长方体，一束宽度为d的平行光束，从真空中以与上表面夹角为45°的方向射入该长方体，从长方体下表面射出．已知真空中光速为c，求：(ⅰ)平行光束在长方体中的宽度；(ⅱ)平行光束通过长方体的时间．19．如图所示，一轻质弹簧一端固定在倾角为37°的光滑固定斜面的底端，另一端连接质量为m A=2kg的小物块A，小物块A静止在斜面上的O点，距O点为x0=0.75m的P处有一质量为m B=1kg的小物块B，由静止开始下滑，与小物块A发生弹性正碰，碰撞时间极短，碰后当小物块B第一次上滑至最高点时，小物块A恰好回到O点。