四川高考物理大题教师用DOC

2006
23.（16分）
荡秋千是大家喜爱的一项体育活动。

随着科技的迅速发展，将来的某一天，同学们也许会在其它星球上享受荡秋千乐趣。

假设你当时所在星球的质量是M、半径为R，可将人视为质点，秋千质量不计、摆长不变、摆角小于90°，万有引力常量为G。

那么，
g等于多少？
（1）该星球表面附近的重力加速度星
（2）若经过最低位置的速度为v0，你能上升的最大高度是多少？
24.（19分）
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=40 cm。

电源电动势E=24 V，内电阻r=1 Ω，电阻R=15 Ω。

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v0=4 m/s竖直向上射入板间。

若小球带电量为q=1×10-2 C，质量为m=2×10-2 kg，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，小球恰能达到A板？此时，电源的输出功率是多大？（取g=10 m/s2）
25.（20分）
如图所示，在足够大的空间范围内，同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场，磁感应强度B=1.57 T 。

小球1带正电，其电量与质量这比q 1/m 1=4 C/kg ，所受重力与电场力的大小相等；小球2不带电，静止放置于固定的水平悬空支架上。

小球1向右以v 0=23.59 m/s 的水平速度与小球2正碰，碰后经过0.75 s 再次相碰。

设碰撞前后两小球带电情况不发生改变，且始终保持在同一竖直平面内。

（取g=10 m/s 2）
问：（1）电场强度E 的大小是多少？
（2）两小球的质量之比2
1
m m 是多少？
23.2R GM g =星 GM v R h 220
2=
24.(1)R=8Ω (2)P=23W
25.E=2.5N/C 21m m =-11
1
2007
23、（16分）如图所示，P 、Q 为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨，间距为L 1，处在
竖直向下、磁感应强度大小为B 1的匀强磁场中。

一导体杆ef 垂直于P 、Q 放在导轨上，在外力作用下向左做匀速直线运动。

质量为m 、每边电阻均为r 、边长为L 2的正方形金属框abcd 置于竖直平面内，两顶点a 、b 通过细导线与导轨相连，磁感应强度大小为B 2的匀强磁场垂直金属框向里，金属框恰好处于静止状态。

不计其余电阻和细导线对a 、b 点的作用力。

⑴通过ab 边的电流I ab 是多大？
⑵导体杆ef 的运动速度v 是多大？
24、（19分）如图所示，一根长L ＝1.5 m 的光滑绝缘细直杆MN ，竖直固定在场强为E ＝1.0
×105 N/C 、与水平方向成θ＝30°角的倾斜向上的匀强电场中。

杆的下端M 固定一个带
电小球A ，电荷量Q ＝+4.5×10－6 C ；另一带电小球B 穿在杆上可自由滑动，电荷量q
＝+1.0×10一6 C ，质量m ＝1.0×10一2 kg 。

现将小球B 从杆的上端N 静止释放，小球B
开始运动。

（静电力常量k ＝9.0×109 N·m 2／C 2，取g ＝l0 m/s 2)
⑴小球B 开始运动时的加速度为多大？
⑵小球B 的速度最大时，距M 端的高度h 1为多大？
⑶小球B 从N 端运动到距M 端的高度h 2＝0.6l m 时，速度为v ＝1.0 m/s ，求此过程中小球B 的电势能改变了多少？
A B M N E θ
25、（20分）目前，滑板运动受到青少年的追捧。

如图是某滑板运动员在一次表演时的一部
分赛道在竖直平面内的示意图，赛道光滑，FGI 为圆弧赛道，半径R ＝6.5 m ，G 为最低点并与水平赛道BC 位于同一水平面，KA 、DE 平台的高度都为h ＝1.8 m 。

B 、C 、F 处平滑连接。

滑板a 和b 的质量均为m ，m ＝5 kg ，运动员质量为M ，M ＝45 kg 。

表演开始，运动员站在滑板b 上，先让滑板a 从A 点静止下滑，t 1＝0.1 s 后再与b 板一起从A 点静止下滑。

滑上BC 赛道后，运动员从b 板跳到同方向运动的a 板上，在空中运动的时间t 2＝0.6 s 。

（水平方向是匀速运动）。

运动员与a 板一起沿CD 赛道上滑后冲出赛道，落在EF 赛道的P 点，沿赛道滑行，经过G 点时，运动员受到的支持力N ＝742.5 N 。

（滑板和运动员的所有运动都在同一竖直平面内，计算时滑板和运动员都看作质点，取g ＝10 m/s 2）
⑴滑到G 点时，运动员的速度是多大？
⑵运动员跳上滑板a 后，在BC 赛道上与滑板a 共同运动的速度是多大？
⑶从表演开始到运动员滑至I 的过程中，系统的机械能改变了多少？
23.2234ab mg I B L = 1212
34mgr v B B L L = 24.a=3.2m/s ² h 1=0.9m 28.410 J p E -∆=⨯
25.G v ＝6.5m/s v ＝6.9 m/s △E ＝88.75 J
2008
23．（14分）图为一电流表的原理示意图。

质量为m
的均质细金属棒MN的中点处通过一绝缘挂钩与一
竖直悬挂的弹簧相连，弹簧劲度系数为k。

在矩形区
域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向
垂直纸面向外。

与MN的右端N连接的一绝缘轻指
针可指示标尺上的读数，MN的长度大于ab。

当MN
中没有电流通过且处于平衡状态时，MN与矩形区域
的cd边重合：当MN中有电流通过时，指针示数可
表示电流强度。

（1）当电流表示数为零时，弹簧伸长多少？（重力加速度为g）
(2)若要电流表正常工作，MN的哪一端应与电源正极相接？
（3）若k = 2.0 N/m，ab= 0.20 m，bc= 0.050 m，B = 0.20 T，此电流表的量程是多少？（不计通电时电流产生的磁场的作用）
（4）若将量程扩大2倍，磁感应强度应变为多大？
24．（18分）水平面上有带圆弧形凸起的长方形木块
A，木块A上的物体B用绕过凸起的轻绳与物体C相
连，B与凸起之间的绳是水平的。

用一水平向左的拉
力F作用在物体B上，恰使物体A、B、C保持相对
静止，如图，已知物体A、B、C的质量均为m，重
力加速度为g，不计所有的摩擦，则拉力F应为多大？
25．（22分）如图，一质量m = 1 kg 的木块静止的光滑水平地面上。

开始时，木块右端与墙相距L = 0.08 m ；质量为m = 1 kg 的小物块
以初速度v 0 = 2 m/s 滑上木板左端。

木板长度
可保证物块在运动过程中不与墙接触。

物块
与木板之间的动摩擦因数为μ= 0.1，木板与
墙的碰撞是完全弹性的。

取g = 10 m/s 2，求
（1）从物块滑上木板到两者达到共同速度时，木板与墙碰撞的次数及所用的时间；
（2）达到共同速度时木板右端与墙之间的距离。

23.（1）⊿x=
k
mg （2）为使电流表正常工作，作用于通有电流的金属棒MN 的安培力必须向下。

因此M 端应接正极 （3）I m =2.5 A （4）B ' = 0.10 T 24.mg F 3=
25.t= 1.8 s s = 0.06 m
2009
23．（16分）
A 、
B 两辆汽车在笔直的公路上同向行驶。

当 B 车在A 车前84 m 处时，B 车速度为4 m/s ，且正以2 m/s 2的加速度做匀加速运动；经过一段时间后，B 车加速度突然变为零。

A 车一直以20 m/s 的速度做匀速运动。

经过12 s 后两车相遇。

问B 车加速行驶的时间是多少？
24．（19分）
如图，一半径为R 的光滑绝缘半球面开口向下，固定在水平面上。

整个空间存在匀强磁场，磁感应强度方向竖直向下。

一电荷量为q （q ＞0）、质量为m 的小球P 在球面上做水平的匀速圆周运动，圆心为O ’。

球心O 到该圆周上任一点的连线与竖直方向的夹角为θ（0
＜θ＜)2。

为了使小球能够在该圆周上运动，求磁感应强度大小的最小值及小球P 相应的速率。

重力加速度为g 。

25．（20分）
一倾角为θ＝45°的斜面固定于地面，斜面顶端离地面的高度h 0＝1m ，斜面底端有一垂直于斜而的固定挡板。

在斜面顶端自由释放一质量m ＝0.09kg 的小物块（视为质点）。

小物块与斜面之间的动摩擦因数μ＝0.2。

当小物块与挡板碰撞后，将以原速返回。

重力加速度g ＝10 m/s 2。

在小物块与挡板的前4次碰撞过程中，挡板给予小物块的总冲量是多少？
23.6 s 24.θ
cos 2min R g
q m B = θθsin cos gR v = 25.I=0.4(3+6)N ·s
2010
23.(16分)
图示为修建高层建筑常用的塔式起重机。

在起重机将质量m=5×103 kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上作匀加速直线运动，加速度a=0.2 m/s2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做v m=1.02 m/s的匀速运动。

取g=10 m/s2,不计额外功。

求：
(1)起重机允许输出的最大功率。

(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功
率。

24.(19分)
如图所示，直线形挡板p1p2p3与半径为r的圆弧形挡板p3p4p5平滑连接并安装在水平台面
b1b2b3b4上，挡板与台面均固定不动。

线圈c1c2c3的匝数为n,其端点c1、c3通过导线分别与电阻R1和平行板电容器相连，电容器两极板间的距离为d,电阻R1的阻值是线圈c1c2c3阻值的2倍，其余电阻不计，线圈c1c2c3内有一面积为S、方向垂直于线圈平面向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度B随时间均匀增大。

质量为m的小滑块带正电，电荷量始终保持为q,在水平台面上以初速度v0从p1位置出发，沿挡板运动并通过p5位置。

若电容器两板间的电场为匀强电场，p1、p2在电场外，间距为l,其间小滑块与台面的动摩擦因数为μ，其余部分的摩擦不计，重力加速度为g.
求：
(1)小滑块通过p2位置时的速度大小。

(2)电容器两极板间电场强度的取值范围。

(3)经过时间t,磁感应强度变化量的取值范围。

25.(20分)
如图所示，轻弹簧一端连于固定点O ，可在竖直平面内自由转动，另一端连接一带电小球P,其质量m=2×10-2 kg,电荷量q=0.2 C.将弹簧拉至水平后，以初速度v 0=20 m/s 竖直向下射出小球P,小球P 到达O 点的正下方O 1点时速度恰好水平，其大小v=15 m/s.若O 、O 1相距R=1.5 m,小球P 在O 1点与另一由细绳悬挂的、不带电的、质量M=1.6×10-1 kg 的静止绝缘小球N 相碰。

碰后瞬间，小球P 脱离弹簧，小球N 脱离细绳，同时在空间加上竖直向上的匀强电场E 和垂直于纸面的磁感应强度B=1T 的弱强磁场。

此后，小球P 在竖直平面内做半径r=0.5 m 的圆周运动。

小球P 、N 均可视为质点，小球P 的电
荷量保持不变，不计空气阻力，取g=10 m/s 2。

那么，
（1）弹簧从水平摆至竖直位置的过程中，其弹力做功为多少？
（2）请通过计算并比较相关物理量，判断小球P 、N 碰撞后能否
在某一时刻具有相同的速度。

(3)若题中各量为变量，在保证小球P 、N 碰撞后某一时刻具有相
同速度的前提下，请推导出r 的表达式(要求用B 、q 、m 、θ表示，
其中θ为小球N 的运动速度与水平方向的夹角)。

23.P 0=5.1×104W P=2.04×104W 24.(1)2
2v ugl - (2)0< E 20(2)5m v ugl qr -≤ （3）0<203(2)10md v gl B t nsqr μ-∆≤ 25.（1）W ＝ 2.05-J （2）在此情况下，P 、N 的速度在同一时刻也不可能相同
（3）()()222210,1,2sin g n m r n B q πθθ++⎡⎤⎣⎦==
2011
23．（16分）质量为M的拖拉机拉着耙来耙地，由静止开始做匀加速直线运动，在时间t 内前进的距离为s。

耙地时，拖拉机受到的牵引力恒为F，受到地面的阻力为自重的k 倍，耙所受阻力恒定，连接杆质量不计且与水平面的夹角θ保持不变。

求：
⑴拖拉机的加速度大小。

⑵拖拉机对连接杆的拉力大小。

⑶时间t内拖拉机对耙做的功。

24．（19分）如图所示，电源电动势E0=15V，内阻r0=1Ω，电阻R1=30Ω，R2=60Ω。

间距d=0.2m的两平行金属板水平放置，板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度B=1T的匀强磁场。

闭合开关S，板间电场视为匀强电场，将一带正电的小球以初速度v=0.1m/s沿两板间中线水平射入板间。

设滑动变阻器接入电路的阻值为R x，忽略空气对小球的作用，取g=10m/s2。

⑴当R x=29Ω时，电阻R2消耗的电功率是多大？
⑵若小球进入板间做匀速度圆周运动并与板相碰，碰时速度与初速度的夹角为60º，则
R x是多少？
E0 r0
S R1 R2 v θ
25．（20分）如图所示，空间有场强E=0.5N/C的竖直向下的匀强电场，长l=0.33m的不可伸长的轻绳一端固定于O点，另一端系一质量m=0.01kg的不带电小球A，拉起小球至绳水平后，无初速释放。

另一电荷量q=+0.1C、质量与A相同的小球P，以速度v0=33m/s 水平抛出，经时间t=0.2s与小球A在D点迎面正碰并粘在一起成为小球C，碰后瞬间断开轻绳，同时对小球C施加一恒力，此后小球C与D点下方一足够大的平板相遇。

不计空气阻力，小球均可视为质点，取g=10m/s2。

⑴求碰撞前瞬间小球P的速度。

⑵若小球C经过路程s=0.09m到达平板，此时速度恰好为0，求所加的恒力。

⑶若施加恒力后，保持平板垂直于纸面且与水平面的夹角不变，在D点下方面任意改
变平板位置，小球C 均能与平板正碰，求出所有满足条件的恒力。

P v0
O A
l
D
E
23．⑴22t s a = ⑵)]2([cos 12
t s kg M F f f +-=='θ ⑶s t s kg M F W )]2([2+-= 24．⑴P=0.6W ⑵R x =54Ω 25．⑴v 1=6m/s ，与水平成30º ⑵N F 43=
与竖直方向成30º斜向左上方 ⑶N F )
30cos(83θ-= ，θ为F 与竖直向上方向成的角，0º≤θ<120º 23.（6分）
随着机动车数量的增加，交通安全问题日益凸显。

分析交通违法事例，将警示我们遵守交通法规，珍惜生命。

一货车严重超载后的总质量为49t ，以54km/h 的速率匀速行驶。

发现红灯时司机刹车，货车即做匀减速直线运动，加速度的大小为 2.5m/s 2（不超载时则为5m/s 2）。

（1）若前方无阻挡，问从刹车到停下来此货车在超载及不超载时分别前进多远？
（2）若超载货车刹车时正前方25m 处停着质量为1t 的轿车，两车将发生碰撞，设相互作用0.1s 后获得相同速度，问货车对轿车的平均冲力多大？
24.（19分）
如图所示，间距l =0.3m 的平行金属导轨a 1b 1c 1和a 2b 2c 2分别固定在两个竖直面内，在水平面a 1b 1b 2a 2区域内和倾角θ=︒37的斜面c 1b 1b 2c 2区域内分别有磁感应强度B 1=0.4T 、方向竖直向上和B 2=1T 、方向垂直于斜面向上的匀强磁场。

电阻R=0.3Ω、质量m 1=0.1kg 、长为l 的相同导体杆K 、S 、Q 分别放置在导轨上，S 杆的两端固定在b 1、b 2点，K 、Q 杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好。

一端系于K 杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质滑轮自然下垂，绳上穿有质量m 2=0.05kg 的小环。

已知小环以a=6 m/s 2的加速度沿绳下滑，K 杆保持静止，Q 杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F 作用下匀速运动。

不计导轨电阻和滑轮摩擦，绳不可伸长。

取g=10 m/s 2，sin ︒37=0.6，cos ︒37=0.8。

求
（1）小环所受摩擦力的大小；
（2）Q 杆所受拉力的瞬时功率。

θ 30º F v Eq 2mg
25．（20分）如图所示，正方形绝缘光滑水平台面WXYZ边长l=1.8m，距地面h=0.8m。

平行板电容器的极板CD间距d=0.1m且垂直放置于台面。

C板位于边界WX上，D板与边界WZ相交处有一小孔。

电容器外的台面区域内有磁感应强度B=1T，方向竖直向上的匀强磁场。

电荷量q=5×10-13C的微粒静止于W处，在CD间加上恒定电压U=2.5V，
板间微粒经电场加速后由D板所开小孔进入磁场（微粒始终不与极板接触），然后由XY边界离开台面。

在微粒离开台面瞬时，静止于X正下方水平地面上A点的滑块获得一水平速度，在微粒落地时恰好与之相遇。

假定微粒在真空中运动、极板间电场视为匀强电场，滑块视为质点。

滑块与地面间的动摩擦因数μ=0.2，取g=10m/s2。

⑴求微粒在极板间所受电场力的大小并说明两板的极性；
⑵求由XY边界离开台面的微粒的质量范围；
⑶若微粒质量m0=1×10-13kg，求滑块开始运动所获得的速度。

C D
W Z
Y
X
l
h
B
A
23.（1）超载s=45m 不超载s=22.5m （2）F=98000N
24.（1）F=0.2N （2）P=2W
25．⑴1.25×10-11N，C正D负
⑵8.1×10-14kg<m≤2.89×10-13kg
⑶4.15m/s，与YX延长线成53º。