高考理综物理大题

月考大题：

23．如图所示的装置中，AB 部分为一顺时针匀速转动的传送带，其中E 点为AB 的中点，BCD 部分为一竖直放置的光滑半圆形轨道，直径BD 恰好竖直，并与传送带相切于B 点。现将一可视为质点的小滑块无初速地放在传送带的左端A 点上，经过一段时间，小滑块恰能经过半圆形轨道的最高点D ，并落到BE 的中点F （F 点未画出）。若将此小滑块无初速地放在传送带的E 点上，经过一段时间，小滑块经过D 点，仍然落回到F 点。已知地球表面的重力加速度为g 。

（1）试判定第一次当小滑块向右运动到E 点时，是否和皮带共速？请利用相关物理量说明理由；

（2）若半圆形轨道BCD 的轨道半径为R ，求皮带AB 的长度，并讨论小滑块与皮带间的动摩擦因素μ需满足的条件。

（1） 共速。小滑块两次滑到B 点的速度相同，说明滑到B 之前已经和皮带共速，所以加速位移小于等

于BE 。

（2）

gR v D =；g

R

t 4=

；R t v S D BF 2==；R S S BF AB 84== gR v B 5=；R g

v B 422

≤μ；85

≥μ

24.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 的固定光滑斜面上，A 与B 紧靠在一起放在斜面的顶端，C 紧靠挡板固定。m A ＝1.0kg ，m B ＝0.2kg ，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，某时刻静止释放AB ，两物体沿斜面向下滑动，且最多能滑到距离C 点0.6m 的D 点（图中未画出）．已知静电力常量k ＝9.0×109N·m 2／C 2，g ＝10m/s 2。 （1）在AB 下滑过程中，当下滑距离为多少时，B 物体速度达到最大？ （2）当AB 下滑至斜面中点时，求A 对B 的压力？ （3）若将一质量为1.8kg 的不带电的小物块M 替换物块A ，仍然从斜面顶端静止释放，求它们下滑至D 点时B 物体的速度大小。

（1） （2）

对A

（3）电势能的变化量与第一次相同

25.如图所示,在一平面直角坐标系所确定的平面内存在着两个匀强磁场区域，以一、三象限角平分线为界，分界线为MN ．MN 上方区域存在匀强磁场B 1，垂直纸面向里，下方区城存在匀强磁场B 2，也垂直纸面向里，且有B 2 =2B 1＝0.2T ，x 正半轴与ON 之间的区域没有磁场。在边界线MN 上有坐标为(2、2)的一粒子发射源S ，不断向Y 轴负方向发射各种速率的带电粒子．所有粒子带电量均为-q ，质量均为m （重力不

计）,其荷质比为6

10c/kg 。试问：

（1） 若S 发射了两颗粒子，它们的速度分别为

510m/s 和4105⨯m/s ，结果，经过一段时间，

两颗粒子先后经过分界线ON 上的点P （P 未画出），求SP 的距离。

（2） 若S 发射了一速度为5

103⨯m/s 的带电粒子，经过一段时间，其第一次经过分界线MO 上的点Q

（Q 未画出），求Q 点的坐标。

（3） 若S 发射了一速度为5104⨯m/s 的带电粒子，求其从发出到第三次经过x 轴所花费的时间。 带回试卷：

23. 由于受地球信风带和盛行西风带的影响，海洋中一部分海水做定向流动，称为风海流，风海流中蕴藏着巨大的动力资源。因为海水中含有大量的带电离子，这些离子随风海流做定向运动，如果有足够强的磁场能使海流中的正、负离子发生偏转，便可用来发电。

图示为一利用风海流发电的磁流体发电机原理示意图，用绝缘材料制成一个横截面为矩形的管道，在管道的上、下两个内表面装有两块金属板M 、N ，金属板长为a ，宽为b ，两板间的距离为d 。将管道沿风海流方向固定在风海流中，在金属板之间加一水平匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向由南向北，用导线将M 、N 外侧连接电阻为R 的航标灯（图中未画出）。工作时，海水从东向西流过管道，在两金属板之间形成电势差，可以对航标灯供电。设管道内海水的流速处处相同，且速率恒为v ，海水的电阻率为ρ，海水所受摩擦阻力与流速成正比，比例系数为k 。

（1）求磁流体发电机电动势E 的大小，并判断M 、N 两板哪个板电势较高；

（2）由于管道内海水中有电流通过，磁场对管道内海水有力的作用，求此力的大小和方向； （3）求在t 时间内磁流体发电机消耗的总机械能。 （1）磁流体发电机电动势E=Bdv 用左手定则判断出正离子向N 板偏转，因此N 板的电

势高）

（2）两板间海水的电阻r =ab

d

ρ

，回路中的电流

r

R E

i +=

磁场对管道内海水的作用力F 磁=Bid ；

解得F 磁=d

abR v

d abB ρ+22 方向与v 方向相反（水平向东）

（3）在t 时间内管道中海水移动的距离为s vt =

在t 时间内克服摩擦阻力的功1W kvs =，克服磁场力做功2W F s =磁

在t 时间内磁流体发电机消耗的总机械能12E W W =+=(k +d

abR d abB ρ+22)v 2

t

24.如图所示，在高出水平地面 1.8h m =的光滑平台上放置一质量2M kg =、由两种不同材料连接成一体的薄板A ，其右段长度1

0.2l m =且表面光滑，左段表面粗糙。在A 最右端放有可视为质点的物块B ，其质

量1m kg =。B 与A 左段间动摩擦因数0.4u =。开始时二者均静止，现对A 施加20F N =水平向右的恒

力，待B 脱离A （A 尚未露出平台）后，将A 取走。B 离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离 1.2x m =。（取2

10m

g s =）求：

（1）B 离开平台时的速度B v 。

（2）B 从开始运动到刚脱离A 时，B 运动的时间t s 和位移x B （3）A 左端的长度l 2 （1）s m g

h x t

x

v B

/22===

（2）s g v t B B 5.0==μ；m g

v

S B B 5.022

==μ

（3）对A ：21

/10s m M F a ==

；22/8s m M

mg

F a =-=μ B 刚开始滑动时，A 的速度s m l a v /22111==

之后，A 的位移m t a t v x

B B 22

12

21=+=

25.如图甲所示，水平放置足够长的平行金属导轨，左右两端分别接有一个阻值为R 的电阻，匀强磁场与导轨平面垂直，质量m = 0.1 kg 、电阻r =

2

R

的金属棒置于导轨上，与导轨垂直且接触良好。现用一拉力t F 25.015.0+=N 作用在金属棒上，经过3s 后撤去F ，再经过1.4s 金属棒停止运动。图乙所示为金属

棒的v –t 图象，g = 10m/s 2。求： （1）金属棒与导轨之间的动摩擦因数；

（2）从撤去F 到金属棒停止的过程中，金属棒上产生的焦耳热； （3）第3.4s 时金属杆的加速度大小。