高中物理难题

测试题难题15题赏析1．(盐城一调)如图所示，斜劈A 静止放置在水平地面上。

质量为m 的物体B 在外力F 1和F 2的共同作用下沿斜劈表面向下运动。

当F 1方向水平向右，F 2方向沿斜劈的表面向下时斜劈受到地面的摩擦力方向向左。

则下列说法中正确的是ABA ．若同时撤去F 1和F 2，物体B 的加速度方向一定沿斜面向下 B ．若只撤去F 1，在物体B 仍向下运动的过程中，A 所受地面摩擦力方向可能向右C ．若只撤去F 2，在物体B 仍向下运动的过程中，A 所受地面摩擦力方向可能向右D ．若只撤去F 2，在物体B 仍向下运动的过程中，A 所受地面摩擦力不变2．（扬州期末）如图所示，L 1和L 2为平行的虚线，L 1上方和L 2下方都是垂直纸面向里的磁感应强度相同的匀强磁场，AB 两点都在L 2上．带电粒子从A 点以初速v 与L 2成300斜向上射出，经过偏转后正好过B 点，经过B 点时速度方向也斜向上，不计重力，下列说法中正确的是ABA ．带电粒子经过B 点时的速度一定跟在A 点的速度相同B ．若将带电粒子在A 点时的初速度变大（方向不变）它仍能经过B 点C ．若将带电粒子在A 点时初速度方向改为与L 2成600角斜向上，它就不一定经过B 点 D. 粒子一定带正电荷感悟与反思： AB 选项考查基本知识，C 选项考查这种运动的周期性，也能检查学生的错误思维定势。

4．(扬州期末15分)如图所示，一边长L = 0.2m ，质量m 1 = 0.5kg ，电阻R = 0.1Ω的正方形导体线框abcd ，与一质量为m 2 = 2kg 的物块通过轻质细线跨过两定滑轮相连。

起初ad 边距磁场下边界为d 1 = 0.8m ，磁感应强度B =2.5T ，磁场宽度d 2 =0.3m ，物块放在倾角θ=53°的斜面上，物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5。

现将物块由静止释放，经一段时间后发现当ad 边从磁场上边缘穿出时，线框恰好做匀速运动。

（g 取10m/s 2，sin53°=0.8，cos53°= 0.6）求：（1）线框ad 边从磁场上边缘穿出时绳中拉力的功率； （2）线框刚刚全部进入磁场时速度的大小； （3）整个运动过程中线框产生的焦耳热。

解：（1）由于线框匀速出磁场，则对m 2有：0cos sin 22=--T g m g m θμθ 得T =10N ……2分对m 1有：01=--BIL g m T 又因为RBLvI =联立可得：s m R L B gm g m v /2)cos (sin 2212=--=θμθ……2分所以绳中拉力的功率P =Tv =20W ……2分（2）从线框刚刚全部进入磁场到线框ad 边刚要离开磁场，由动能定理得K E v m m L d g m L d g m g m -+=----22121222)(21)())(cos sin (θμθ ……3分 且2021)(21v m m E k +=解得v 0=5103=1.9m/s ……2分 F 1 F 2（3）从初状态到线框刚刚完全出磁场，由能的转化与守恒定律可得2212112122)(21)())(cos sin (v m m Q L d d g m L d d m g m ++=++-++-θμ……3分将数值代入，整理可得线框在整个运动过程中产生的焦耳热为： Q = 1.5 J ……1分感悟与反思：第一问学生往往错误地应用整体法而得出错误答案；第二问有两种解法，一是利用能量转化与守恒，二是纯粹用运动学方法解，但必须正确隔离两个物体；第三问似与第二问考点重复，删去也可。

5．（如东启东期中联考13分）如图所示，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O 1、O 2和质量m B =m 的小球连接，另一端与套在光滑直杆上质量m A =m 的小物块连接，已知直杆两端固定，与两定滑轮在同一竖直平面内，与水平面的夹角θ=60°，直杆上C 点与两定滑轮均在同一高度，C 点到定滑轮O 1的距离为L ，重力加速度为g ，设直杆足够长，小球运动过程中不会与其他物体相碰．现将小物块从C 点由静止释放，试求：（1）小球下降到最低点时，小物块的机械能（取C 点所在的水平面为参考平面）；（2）小物块能下滑的最大距离；（3）小物块在下滑距离为L 时的速度大小． 解：（1）设此时小物块的机械能为E 1．由机械能守恒定律得1(sin )(12)B E m g L L mgL θ=-=（3分）（2）设小物块能下滑的最大距离为s m ，由机械能守恒定律有sin A m B B m gs m gh θ=增 （2分）而B h L =增 （1分）代入解得4(1m s L = ； （2分）（3）设小物块下滑距离为L 时的速度大小为v ，此时小球的速度大小为v B ，则cos B v v θ=（1分） 2211sin 22A B B A m gL m v m v θ=+（2分）解得v =（2分）感悟与反思：本题要求正确判断CO 1长度是现变短后变长，从而知道小球是先上升后下降，CO 垂于杆时小球速度为零；物块速度为零时小球速度也为零。

最后一问要求学生正确处理A 、B 两物体之间的速度关系，即两者沿绳速度相等。

综合考查了运动分析、能量守恒定律、运动的合成与分解等知识。

学生对第一问难以上手，所以本题三问的区分度并不好。

6．（盐城一调10分）中国“嫦娥一号”绕月探测卫星完成三次近月制动后，成功进入周期T=127min 、高度h=200km 的近月圆轨道。

（1）已知月球半径为R=1.72×106m ，求卫星在高度200km 的圆轨道上运行的速度υ和轨道处的重力加速度g 。

（2）“嫦娥一号”轨道的近月点到月球球心的距离r 近=193km ，远月点到月球球心的距离r 远=194km 。

张明、王玉两同学利用不同方法分别计算出卫星经过近月点时速度v 近、近月点到月球球心的距离r 近和经过远月点时速度υ远、远月点到月球球心的距离r 远的关系。

张明的方法：m υ2近r 近＝GMm r 2近 m υ2远r 远＝GMm r 2远 由(1)、(2)得υ－υ＝GM r 近r 远( r －r )＝g(r －r )王玉的方法：12m υ－12m υ＝mg(r －r ) 得υ－υ＝2g (r －r )请分别对这两个同学的计算方法作一评价，并估算从远月点到近月点卫星动能的增量。

（卫星质量为1650kg ，结果保留两位有效数字） 解：⑴υ=Th R )(2+π ① υ=601271092.114.326⨯⨯⨯⨯=1.6×103(m/s) ②由υ=)(h R g +得： ③g =h R 2+υ=6231092.1)106.1(⨯⨯=1.3 (m/s) ④ ⑵张明的思路方法错误，王玉的方法正确，但所列方程式是错误的。

⑤ 由动能定理得：ΔE k =mg (r 远－r 近) =1650×1.3×(1.94－1.93)×105=2.1×106(J) ⑥ 评分标准：②③④各1分，①⑤2分，⑥3分。

感悟与反思：第一问考查基本知识；第二问立意很好，将实际的椭圆运动和两个独立的圆周运动放在一起让学生辨析，抓住了教师教学和学生学习过程中的常见缺漏。

学生大多只是抓住“1千米差别”大做文章，而不能发现本质问题。

对第二问，好的学生也可能用引力势能公式计算，这也较好，但题目要求估算，还是题给解法好些。

7．（盐城一调12分）如图所示，在直角坐标系的原点O 处有一放射源，向四周均匀发射速度大小相等、方向都平行于纸面的带电粒子。

在放射源右边有一很薄的挡板，挡板与xoy 平面交线的两端M 、N 与原点O 正好构成等腰直角三角形。

已知带电粒子的质量为m ，带电量为q ，速度为υ，MN 的长度为L 。

（1）若在y 轴右侧加一平行于x 轴的匀强电场，要使y 轴右侧所有运动的粒子都能打到挡板MN 上，则电场强度E 0的最小值为多大？在电场强度为E 0时，打到板上的粒子动能为多大?（2）若在整个空间加一方向垂直纸面向里的匀强磁场，要使板右侧的MN 连线上都有粒子打到，磁场的磁感应强度不能超过多少(用m 、υ、q 、L 表示)?若满足此条件，放射源O 向外发射出的所有带电粒子中有几分之几能打在板的左边?解：⑴由题意知，要使y 轴右侧所有运动粒子都能打在MN 板上，其临界条件为：沿y 轴方向运动的粒子作类平抛运动，且落在M 或N 点。

M O ′=21L =υt ①a=mqE 0②OO ′=21L =21at 2③υυxyO MＯ解①②③式得E 0=Lq m 24υ④由动能定理知 qE 0×21L =E k －221υm ⑤解④⑤式得 E k =225υm⑥⑵由题意知，要使板右侧的MN 连线上都有粒子打到，粒子轨迹直径的最小值为MN 板的长度L 。

R 0=21L =0qB m υ ⑦B 0=qLm υ2⑧放射源O 发射出的粒子中，打在MN 板上的粒子的临界径迹如图所示。

∵OM =ON ，且OM ⊥ON ∴OO 1⊥OO 2 ∴υ1⊥υ2∴放射源O 放射出的所有粒子中只有41打在MN 板的左侧。

评分标准：①②③④⑤⑥各1分，⑦⑧各2分，第2问的第二部分的文字叙述正确得2分。

感悟与反思：本题总体较难。

第一问考查带电粒子在电场中的偏转，为基本要求；第二问的第一种情形学生很多看不清题目，错误理解为从左侧打板，第二种情形中学生受熟题影响，只知道相切这种临界情况，而不知道应该按照旋转半径大于L/2考虑。

另外，学生不能熟练进行圆的旋转、缩放，束手无策，也是高三复习中的难点问题，需要切实突破。

全题大多学生只能做出第一问。

9．（如东启东期中联考14分）如图所示，可视为质点的三物块A 、B 、C 放在倾角为300、长L =2m 的固定斜面上，物块与斜面间的动摩擦因数μ＝7380，A 与B 紧靠在一起，C 紧靠在固定挡板上，三物块的质量分别为m A ＝0.80kg 、m B ＝0.64kg 、m C ＝0.50kg ，其中A 不带电，B 、C 的带电量分别为q B ＝＋4.0×10-5C 、q C ＝＋2.0×10-5C 且保持不变，开始时三个物块均能保持静止且与斜面间均无摩擦力作用．如果选定两点电荷在相距无穷远处的电势能为0，则相距为r 时，两点电荷具有的电势能可表示为12p q q E kr=．现给A 施加一平行于斜面向上的力F ，使A 在斜面上作加速度a ＝1.5m/s 2的匀加速直线运动，经过时间t 0，力F 变为恒力，当A 运动到斜面顶端时撤去力F ．已知静电力常量k ＝9.0×109N·m 2／C 2，g ＝10m/s 2．求：（1）未施加力F 时物块B 、C 间的距离； （2）t 0时间内A 上滑的距离； （3）t 0时间内库仑力做的功； （4）力F 对A 物块做的总功．解：（1）A 、B 、C 处于静止状态时，设B 、C 间距离为L 1， 则 C 对B 的库仑斥力υυxyOM NO O021C Bkq q F L =（1分） 以A 、B 为研究对象，根据力的平衡 0)sin 30A B F m m g =+0（（1分） 联立解得 L 1=1.0m （1分）（2）给A 施加力F 后， A 、B 沿斜面向上做匀加速直线运动，C 对B 的库仑斥力逐渐减小，A 、B 之间的弹力也逐渐减小．经过时间t 0，B 、C 间距离设为L 2，A 、B 两者间弹力减小到零，此后两者分离，力F 变为恒力．则t 0时刻C 对B 的库仑斥力为022C Bkq q F L '=① （1分） 以B 为研究对象，由牛顿第二定律有000sin 30cos30B B B F m g m g m a μ'--=② （1分）联立错误！未找到引用源。