1、安徽省安庆一中2015届高考物理三模试卷一.选择题，共7小题，每小题6分，共42分在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的1转笔（Pen Spinning）是一项用不同的方法与技巧、以手指来转动笔的休闲活动，如图所示转笔深受广大中学生的喜爱，其中也包含了许多的物理知识，假设某转笔高手能让笔绕其上的某一点O做匀速圆周运动，下列有关该同学转笔中涉及到的物理知识的叙述正确的是( )A笔杆上的点离O点越近的，做圆周运动的向心加速度越大B笔杆上的各点做圆周运动的向心力是由万有引力提供的C若该同学使用中性笔，笔尖上的小钢珠有可能因快速的转动做离心运动被甩走D若该同学使用的是金属笔杆，且考虑地磁场
2、的影响，由于笔杆中不会产生感应电流，因此金属笔杆两端一定不会形成电势差2如图所示，A、B、C、D是真空中一正四面体的四个顶点现在在A、B两点分别固定两个点电荷Q1和Q2，则关于C、D两点的场强和电势，下列说法正确的是( )A若Q1和Q2是等量异种电荷，则C、D两点电场强度不同，电势相同B若Q1和Q2是等量异种电荷，则C、D两点电场强度和电势均相同C若Q1和Q2是等量同种电荷，则C、D两点电场强度和电势均不相同D若Q1和Q2是等量同种电荷，则C、D两点电场强度和电势均相同32013年12月2日，我国探月卫星“嫦娥三号”在西昌卫星发射中心成功发射升空，飞行轨道示意图如图所示“嫦娥三号”从地面发射后
3、奔向月球，先在轨道上运行，在P点从圆形轨道进入椭圆轨道，Q为轨道上的近月点，则有关“嫦娥三号”下列说法正确的是( )A由于轨道与轨道都是绕月球运行，因此“嫦娥三号”在两轨道上运行具有相同的周期B“嫦娥三号”从P到Q的过程中月球的万有引力做正功，速率不断增大C由于“嫦娥三号”在轨道上经过P的速度小于在轨道上经过P的速度，因此在轨道上经过P的加速度也小于在轨道上经过P的加速度D由于均绕月球运行，“嫦娥三号”在轨道和轨道上具有相同的机械能4如图所示，在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻R的直角形金属导轨aob（在纸面内），磁场方向垂直纸面朝里，另有两根金属导轨c、d分别平行于oa、ob放置围成图示的一
4、个正方形回路保持导轨之间接触良好，金属导轨的电阻不计现经历以下两个过程：以速率v移动d，使它与ob的距离增大一倍；再以同样速率v移动c，使它与oa的距离减小一半；设上述两个过程中电阻R产生的热量依次为Q1、Q2，则( )AQ1=Q2BQ1=2Q2CQ2=2Q1DQ2=4Q15一列沿x正方向传播的简谐波t=0时刻的波形如图所示，t=0.2s时C点开始振动，则( )At=0.3s，波向前传播了3m，质点B将到达质点C的位置Bt=0.05s，质点A的速度方向向上Ct=0到t=0.6s时间内，B质点的平均速度大小为10m/sD产生这列波的波源的起振方向是向上的6如图所示间距为L的光滑平行金属导轨，水平
5、放置在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中，一端接阻值是R的电阻一电阻为R0、质量为m的导体棒放置在导轨上，在外力作用下从t=0的时刻开始运动，其速度随时间的变化规律v=vmsint，不计导轨电阻则从t=0到t=时间内外力F所做的功为( )A+mvm2BCmvm2D7如图所示，一质量为m的小滑块沿半椭圆绝缘轨道运动，不计一切摩擦小滑块由静止从轨道的右端释放，由于机械能守恒，小滑块将恰能到达轨道的左端，此过程所经历的时间为t，下列说法正确的是( )A若将滑块的质量变为2m，则滑块从右端到左端的时间将变为tB若将此椭圆的长轴和短轴都变为原来的2倍，则滑块从右端到左端的时间将不变C若让滑块带上正电，
6、并将整个装置放在竖直向下的电场中，则小滑块仍能到达左端，且时间不变D若让滑块带上正电，并将整个装置放在垂直纸面向里的水平磁场中，则小滑块仍能到达左端，且时间不变，但滑块不一定能从左端沿轨道返回到右端二、非选择题8某同学在“探究平抛运动的规律”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，在方格纸上建立如图所示的坐标系，小方格的边长L=6.4cm，若小球在平抛运动实验中记录了几个位置如图中的a、b、c、d、e 所示（g=10m/s2）图示的几个位置中，明显有问题的是_小球平抛的初速度为_m/s；小球经过位置b的速度为_m/s9要测量某电压表V1的内阻RV，其量程为2V，内阻约2k实验室提供的器材有：电
7、流表A，量程0.6A，内阻约为0.1；电压表V2，量程5V，内阻约为5k；定值电阻R1，阻值为30；定值电阻R2，阻值为3k；滑动变阻器R3，最大阻值10，额定电流1.5A；电源E，电动势6V，内阻约0.5；开关S一个，导线若干请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表V1内阻RV的实验电路要求测量尽量准确，试画出符合要求的实验电路图，并标出所选元件的相应字母代号写出电压表V1内阻RV的表达式_，式中各符号的物理意义是_若测得V1内阻RV=1.8k，现要将V1改装一个与V2量程相同的电压表，则需在V1两端_联一个电阻，电阻的阻值应为_10如图1所示是某校在2015届高考前为给2015届高
8、三考生加油，用横幅打出的祝福语下面我们来研究横幅的受力情况，如图2所示，横幅的质量为m且质量分布均匀，由竖直面内的四条轻绳A、B、C、D固定在光滑的竖直墙面内，四条绳子与水平方向的夹角均为，其中绳A、B是不可伸长的钢性绳；绳C、D是弹性较好的弹性绳且对横幅的拉力恒为T0，重力加速度为g（1）求绳A、B所受力的大小；（2）在一次卫生打扫除中，楼上的小明同学不慎将一质量为m0的抹布滑落，正好落在横幅上沿的中点位置已知抹布的初速度为零，下落的高度为h，忽略空气阻力的影响抹布与横幅撞击后速度变为零，且撞击时间为t，撞击过程横幅的形变极小，可忽略不计求撞击过程中，绳A、B所受平均拉力的大小11（16分）
9、如图所示，A、B为水平放置的间距d=0.2m的两块足够大的平行金属板，两板间有场强为E=0.1V/m、方向由B指向A的匀强电场一喷枪从A、B板的中央点P向各个方向均匀地喷出初速度大小均为v0=10m/s的带电微粒已知微粒的质量均为m=1.0105kg、电荷量均为q=1.0103C，不计微粒间的相互作用及空气阻力的影响，取g=10m/s2求：（1）求从P点水平喷出的微粒打在极板时的水平位移x（2）要使所有微粒从P点喷出后均做直线运动，应将板间的电场调节为E，求E的大小和方向；在此情况下，从喷枪刚开始喷出微粒计时，求经t0=0.02s时两板上有微粒击中区域的面积和（3）在满足第（2）问中的所有微粒
10、从P点喷出后均做直线运动情况下，在两板间加垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=1T求B板被微粒打中的区域长度12如图所示，一个带圆弧轨道的平台固定在水平地面上，光滑圆弧MN的半径为R=3.2m，水平部分NP长L=3.5m，物体B静止在足够长的平板小车C上，B与小车的接触面光滑，小车的左端紧贴平台的右端从M点由静止释放的物体A滑至轨道最右端P点后再滑上小车，物体A滑上小车后若与物体B相碰必粘在一起，它们间无竖直作用力A与平台水平轨道和小车上表面的动摩擦因数都为0.4，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等物体A、B和小车C的质量均为1kg，取g=10m/s2求：（1）物体A进入N点前瞬间对轨道的
11、压力大小？（2）物体A在NP上运动的时间？（3）物体A最终离小车左端的距离为多少？安徽省安庆一中2015届高考物理三模试卷一.选择题，共7小题，每小题6分，共42分在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的1转笔（Pen Spinning）是一项用不同的方法与技巧、以手指来转动笔的休闲活动，如图所示转笔深受广大中学生的喜爱，其中也包含了许多的物理知识，假设某转笔高手能让笔绕其上的某一点O做匀速圆周运动，下列有关该同学转笔中涉及到的物理知识的叙述正确的是( )A笔杆上的点离O点越近的，做圆周运动的向心加速度越大B笔杆上的各点做圆周运动的向心力是由万有引力提供的C若该同学使用中性笔，笔尖上
12、的小钢珠有可能因快速的转动做离心运动被甩走D若该同学使用的是金属笔杆，且考虑地磁场的影响，由于笔杆中不会产生感应电流，因此金属笔杆两端一定不会形成电势差考点：导体切割磁感线时的感应电动势；向心力 专题：电磁感应与电路结合分析：A、根据向心加速度公式an=2R，即可确定向心加速度大小；B、各点做圆周运动的向心力是杆的弹力提供；C、当提供的向心力小于需要向心力，则会出现离心现象；D、根据电磁感应现象，结合地磁场，从而判定是否感应电动势，及感应电流解答：解：A、由向心加速度公式an=2R，笔杆上的点离O点越近的，做圆周运动的向心加速度越小，故A错误；B、杆上的各点做圆周运动的向心力是由杆的弹力提供的
13、，与万有引力无关，故B错误；C、当转速过大时，当提供的向心力小于需要向心力，出现笔尖上的小钢珠有可能做离心运动被甩走，故C正确；D、当金属笔杆转动时，切割地磁场，从而产生感应电动势，但不会产生感应电流，故D错误；故选：C点评：考查向心加速度公式，掌握向心力的来源，理解离心现象的条件，及电磁感应现象，注意形成感应电流的条件2如图所示，A、B、C、D是真空中一正四面体的四个顶点现在在A、B两点分别固定两个点电荷Q1和Q2，则关于C、D两点的场强和电势，下列说法正确的是( )A若Q1和Q2是等量异种电荷，则C、D两点电场强度不同，电势相同B若Q1和Q2是等量异种电荷，则C、D两点电场强度和电势均相同
14、C若Q1和Q2是等量同种电荷，则C、D两点电场强度和电势均不相同D若Q1和Q2是等量同种电荷，则C、D两点电场强度和电势均相同考点：电势；电场强度 专题：电场力与电势的性质专题分析：若Q1和Q2是等量异种电荷，其电场线和等势面具有对称性，通过AB的中垂面是一等势面，C、D在同一等势面上，电势相等，根据对称性分析C、D场强关系若Q1和Q2是等量同种电荷，根据对称性分析场强和电势的关系解答：解：AB、若Q1和Q2是等量异种电荷，通过AB的中垂面是一等势面，C、D在同一等势面上，电势相等C、D两点的场强都与等势面垂直，方向指向B一侧，方向相同，根据对称性可知，场强大小相等，故C、D两点的场强、电势均
15、相同故A错误，B正确CD、若Q1和Q2是等量同种电荷，由电场的分布情况和对称性可知，C、D两点电场强度大小相等，方向不同，则电场强度不同电势相等，故CD错误故选：B点评：本题要掌握等量异种和同种电荷电场线和等势线分布情况，抓住对称性，即可分析C、D场强与电势的关系32013年12月2日，我国探月卫星“嫦娥三号”在西昌卫星发射中心成功发射升空，飞行轨道示意图如图所示“嫦娥三号”从地面发射后奔向月球，先在轨道上运行，在P点从圆形轨道进入椭圆轨道，Q为轨道上的近月点，则有关“嫦娥三号”下列说法正确的是( )A由于轨道与轨道都是绕月球运行，因此“嫦娥三号”在两轨道上运行具有相同的周期B“嫦娥三号”从P
16、到Q的过程中月球的万有引力做正功，速率不断增大C由于“嫦娥三号”在轨道上经过P的速度小于在轨道上经过P的速度，因此在轨道上经过P的加速度也小于在轨道上经过P的加速度D由于均绕月球运行，“嫦娥三号”在轨道和轨道上具有相同的机械能考点：万有引力定律及其应用 专题：万有引力定律的应用专题分析：嫦娥三号悬停时反推力与重力平衡，据此求得月球表面的重力加速度，由月球半径求得月球的第一宇宙速度由卫星的变轨原理分析变轨时是加速还是减速解答：解：A、根据开普勒第三定律可知，轨道的半长轴越大，则周期越大，故A错误；B、“嫦娥三号”从P到Q的过程中月球的万有引力做正功，速率不断增大故B正确；C、嫦娥三号经过P点时都
17、是由万有引力产生加速度，故只要经过P点加速度相同，加速度的大小与嫦娥三号所在轨道无关故C错误；D、绕月球运行，“嫦娥三号”从轨道到轨道需要减速，所以一定具有不相同的机械能，故D错误故选：B点评：本题要掌握万有引力提供向心力，要能够根据题意选择恰当的向心力的表达式，知道开普勒第三定律，理解公式中各量的含义4如图所示，在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻R的直角形金属导轨aob（在纸面内），磁场方向垂直纸面朝里，另有两根金属导轨c、d分别平行于oa、ob放置围成图示的一个正方形回路保持导轨之间接触良好，金属导轨的电阻不计现经历以下两个过程：以速率v移动d，使它与ob的距离增大一倍；再以同样速率v移动
18、c，使它与oa的距离减小一半；设上述两个过程中电阻R产生的热量依次为Q1、Q2，则( )AQ1=Q2BQ1=2Q2CQ2=2Q1DQ2=4Q1考点：导体切割磁感线时的感应电动势；焦耳定律 专题：电磁感应与电路结合分析：金属导轨c、d匀速移动，根据感应电动势、欧姆定律等列出二个热量表达式，研究关系解答：解：设d与ob之间距离为l1，c与oa之间距离为l2则Q1=I1t1=Q2=I2t2=则Q1=Q2，故A正确，BCD错误；故选：A点评：本题的方法是四个热量均用相同的量表示也可以用经验公式感应电量q=n，分析磁通量变化大小来确定5一列沿x正方向传播的简谐波t=0时刻的波形如图所示，t=0.2s时C
19、点开始振动，则( )At=0.3s，波向前传播了3m，质点B将到达质点C的位置Bt=0.05s，质点A的速度方向向上Ct=0到t=0.6s时间内，B质点的平均速度大小为10m/sD产生这列波的波源的起振方向是向上的考点：横波的图象；波长、频率和波速的关系 专题：振动图像与波动图像专题分析：根据图象得到波长，运用求解速度，运用v=求解周期；运用波形的平移法确定t=0.15s时波向前传播的距离，但质点B并不向前迁移分析t=0.15s，质点A的速度方向和质点B的加速度方向确定出t=0到t=0.6s时间内B质点的位移大小，求出其平均速度大小解答：解：A、由题：t=0.2s时C点开始振动，波传播了2m，
20、由波形平移得：t=0.3s，波向前传播了3m，但B点只在自己的平衡位置附近上下振动，没有向前迁移，不会到达C点故A错误B、波长为4m，波速，故周期T=0.4s；t=0.05s时，波平移x=vt=100.05=0.5m，经过T，质点A的速度向上，故B正确；C、t=0到t=0.6s时间内，经过1.5T，质点位移为6A=61m=6m，位移为2m，故平均速度等于位移除以时间，为m/s，故C错误；D、根据图象可知，C刚开始振动的方向向下，所以产生这列波的波源的起振方向是向下的，故D错误；故选：B点评：本题要学会运用波形的平移法研究波的传播过程和质点的振动过程，要注意介质中质点不“随波逐流”6如图所示间距
21、为L的光滑平行金属导轨，水平放置在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中，一端接阻值是R的电阻一电阻为R0、质量为m的导体棒放置在导轨上，在外力作用下从t=0的时刻开始运动，其速度随时间的变化规律v=vmsint，不计导轨电阻则从t=0到t=时间内外力F所做的功为( )A+mvm2BCmvm2D考点：导体切割磁感线时的感应电动势；安培力 专题：电磁感应与电路结合分析：根据感应电动势和电路公式，并由动能定理研究从t=0到t= 时间内，其中克服安培力做功大小等于电路中产生的热量，从而即可求解解答：解：根据感应电动势和电路得：E=BLv=I（R+R0）则有：I=根据动能定理研究从t=0到t= 时间内W
22、F+W安=mvm20安培力做功量度电能变化的多少，根据v=vmsint，知道电路中产生的电流为正弦交变电流，W安=Q=t=，WF=mvm2+，故A正确，BCD错误故选：A点评：能够把电磁感应和动能定理结合解决问题知道正弦交变电流产生热量的求解方式7如图所示，一质量为m的小滑块沿半椭圆绝缘轨道运动，不计一切摩擦小滑块由静止从轨道的右端释放，由于机械能守恒，小滑块将恰能到达轨道的左端，此过程所经历的时间为t，下列说法正确的是( )A若将滑块的质量变为2m，则滑块从右端到左端的时间将变为tB若将此椭圆的长轴和短轴都变为原来的2倍，则滑块从右端到左端的时间将不变C若让滑块带上正电，并将整个装置放在竖直
23、向下的电场中，则小滑块仍能到达左端，且时间不变D若让滑块带上正电，并将整个装置放在垂直纸面向里的水平磁场中，则小滑块仍能到达左端，且时间不变，但滑块不一定能从左端沿轨道返回到右端考点：电势差与电场强度的关系；机械能守恒定律 专题：电场力与电势的性质专题分析：物块在下滑和上滑过程中，由于重力沿斜面的分力提供加速运动，根据牛顿第二定律求的加速度，故可知加速度与质量无关，可判断时间，当椭圆的长轴和短轴都变为原来的2倍时，物块运动的路程增大一倍，整个过程产生的加速与原来相同，故可判断，当加电场后，加速度增大，可根据图象判断时间，洛伦兹力始终与物体运动方向垂直，即可判断；解答：解：A、物体在下滑过程中产
24、生加速度，使其下滑和上滑，产生的加速度与质量无关，故将滑块的质量变为2m，则滑块从右端到左端的时间不变，故A错误；B、若将此椭圆的长轴和短轴都变为原来的2倍，在整个运动过程中产生的加速度与原来相同，但是运动的路程增大，故所需时间增大，故B错误；C、若让滑块带上正电，并将整个装置放在竖直向下的电场中，产生的加速度比原来变大，而路程没变，故所需时间变短，故C错误；D、若让滑块带上正电，并将整个装置放在垂直纸面向里的水平磁场中，洛伦兹力不做功，不会影响下滑和上滑的加速度，故则小滑块仍能到达左端，且时间不变，当返回过程中，当洛伦兹力大于重力时，会脱离轨道，故D正确；故选：D点评：本题主要考查了物体在椭
25、圆轨道上运动的过程，分析受力，结合运动学公式定性的分析即可二、非选择题8某同学在“探究平抛运动的规律”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，在方格纸上建立如图所示的坐标系，小方格的边长L=6.4cm，若小球在平抛运动实验中记录了几个位置如图中的a、b、c、d、e 所示（g=10m/s2）图示的几个位置中，明显有问题的是d小球平抛的初速度为1.6m/s；小球经过位置b的速度为2.0m/s考点：研究平抛物体的运动 专题：实验题分析：根据水平方向位移相等时，竖直方向位移之差相等，即可判定有问题的点；平抛运动竖直方向是自由落体运动，对于竖直方向根据y=gT2求出时间单位T对于水平方向由公式v0= 求
26、出初速度解答：解：当水平方向位移相等时，则说明它们的运动时间相等，那么在相等时间内的位移之差相等，因此明显有问题的是d，应该真实位置在e；设相邻两点间的时间间隔为T，竖直方向：2LL=gT2，得到：T=s=0.08s；水平方向：v0=1.6m/s；小球在b点时，竖直方向上的瞬时速度为：vby=1.2m/s所以b点的速度为：vb=m/s=2.0m/s故答案为：d；1.6；2.0点评：本题是频闪照片问题，频闪照相每隔一定时间拍一次相，关键是抓住竖直方向自由落体运动的特点，由y=gT2求时间单位9要测量某电压表V1的内阻RV，其量程为2V，内阻约2k实验室提供的器材有：电流表A，量程0.6A，内阻约
27、为0.1；电压表V2，量程5V，内阻约为5k；定值电阻R1，阻值为30；定值电阻R2，阻值为3k；滑动变阻器R3，最大阻值10，额定电流1.5A；电源E，电动势6V，内阻约0.5；开关S一个，导线若干请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表V1内阻RV的实验电路要求测量尽量准确，试画出符合要求的实验电路图，并标出所选元件的相应字母代号写出电压表V1内阻RV的表达式，式中各符号的物理意义是U1表示电压表V1的读数，U2表示V1和R2串联的总电压（或电压表V2的读数）若测得V1内阻RV=1.8k，现要将V1改装一个与V2量程相同的电压表，则需在V1两端串联一个电阻，电阻的阻值应为2700考
28、点：伏安法测电阻 专题：实验题分析：（1）若采用伏安法测电阻，器材中所给电流表的量程太大，可以用内阻已知的电压表代替电流表；根据滑动变阻器的阻值与是待测电压表的阻值大小确定滑动变阻器是采用分压式接法还是限流式接法（2）电压表V1与定值电阻R2上电压的和等于电压表V2的电压U2，根据串联电阻的分压关系列式即可求解；（3）根据电表的改装原理再利用串并联电路的规律可求得所需串联的电阻解答：解：（1）2V的电压表V1的满偏电流：Ig=1.0103A，电流表的量程是0.6A，二者相差太大，所以不能使用电流表测量，要使用内阻已知的电压表V2，根据串联电阻的分压原理来测量；滑动变阻器的最大电阻是10，在电路
29、中不能分担太大的电压，所以滑动变阻器要采用分压式接法所以选择的器材有电压表V2、定值电阻R2、滑动变阻器R3、电源，开关、导线，电路原理图如图：（2）电压表V1与定值电阻R2上电压的和等于电压表V2的电压U2，根据串联电阻的分压关系得：解得：，式中U1表示电压表V1的读数，U2表示V1和R2串联的总电压（或电压表V2的读数）（3）若测得V1内阻RV=1.8k，现要将V1改装一个与V2量程相同的电压表，则需在V1两端串联一个电阻，使串联后的总电压等于U2，由串并联电路规律可知：R=故答案为：（1）电路如图所示；（2），U1表示电压表V1的读数，U2表示V1和R2串联的总电压（或电压表V2的读数）
30、；（3）串；2700点评：本题考查伏安法测量内阻，为探究性实验，在解答时一定要先通过步骤明确实验原理，明确实验要求才能准确求解；同时注意电表的改装原理，明确串联电路规律的应用10如图1所示是某校在2015届高考前为给2015届高三考生加油，用横幅打出的祝福语下面我们来研究横幅的受力情况，如图2所示，横幅的质量为m且质量分布均匀，由竖直面内的四条轻绳A、B、C、D固定在光滑的竖直墙面内，四条绳子与水平方向的夹角均为，其中绳A、B是不可伸长的钢性绳；绳C、D是弹性较好的弹性绳且对横幅的拉力恒为T0，重力加速度为g（1）求绳A、B所受力的大小；（2）在一次卫生打扫除中，楼上的小明同学不慎将一质量为m
31、0的抹布滑落，正好落在横幅上沿的中点位置已知抹布的初速度为零，下落的高度为h，忽略空气阻力的影响抹布与横幅撞击后速度变为零，且撞击时间为t，撞击过程横幅的形变极小，可忽略不计求撞击过程中，绳A、B所受平均拉力的大小考点：动能定理；牛顿第二定律 专题：动能定理的应用专题分析：（1）受力分析根据平衡条件求解；（2）抹布做自由落体运动，其碰撞前的速度由自由落体运动规律求解，碰撞过程中与横幅有作用力F，由动量定理可得F，由平衡条件求解拉力解答：解：（1）横幅在竖直方向上处于平衡态：2Tsin=2T0sin+mg解得：（2）抹布做自由落体运动，其碰撞前的速度：碰撞过程中与横幅有作用力F，由动量定理可得：
32、（Fm0g）t=0m0v解得：由牛顿第三定律可知抹布对横幅的冲击力F=F横幅仍处于平衡状态：2T1sin=2T0sin+mg+F解得：答：（1）绳A、B所受力的大小为T0；（2）在撞击过程中，绳A、B所受平均拉力的大小m0g+点评：此题考查力的平衡条件和动量定理的应用，注意受力分析和运动过程分析，碰撞前是自由落体运动，碰撞后横幅仍处于平衡状态11（16分）如图所示，A、B为水平放置的间距d=0.2m的两块足够大的平行金属板，两板间有场强为E=0.1V/m、方向由B指向A的匀强电场一喷枪从A、B板的中央点P向各个方向均匀地喷出初速度大小均为v0=10m/s的带电微粒已知微粒的质量均为m=1.01
33、05kg、电荷量均为q=1.0103C，不计微粒间的相互作用及空气阻力的影响，取g=10m/s2求：（1）求从P点水平喷出的微粒打在极板时的水平位移x（2）要使所有微粒从P点喷出后均做直线运动，应将板间的电场调节为E，求E的大小和方向；在此情况下，从喷枪刚开始喷出微粒计时，求经t0=0.02s时两板上有微粒击中区域的面积和（3）在满足第（2）问中的所有微粒从P点喷出后均做直线运动情况下，在两板间加垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=1T求B板被微粒打中的区域长度考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动 专题：带电粒子在复合场中的运动专题分析：（1）微粒的初速度水平时，做
34、类平抛运动，根据类平抛运动的规律解答（2）要使微粒不落在金属板上，重力与电场力相平衡，微粒在水平面内做匀速直线运动由平衡条件解答（3）再加垂直于纸面向里的均匀磁场，重力与电场力相平衡，由洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动，求出微粒的轨迹半径，由几何知识即可求解解答：解：（1）微粒在匀强电场做类平抛运动，微粒的加速度：根据运动学：得运动的半径为：x=v0t解得：x=1m（2）要使微粒做直线，电场应反向，且有：qE=mg故电场应该调节为方向向下，大小为：E=0.1V/m经t0=0.02s时，微粒运动的位移为：s=v0t极板上被微粒击中区域为半径为r的圆，其中S=2r2=0.06m2（3）微粒做匀速圆
35、周运动，洛伦兹力充当向心力：m=1.0105kg竖直向下射出的微粒打在B板的左端恰好与B板相切，如图甲所示：d1=0.1m当粒子源和B板右边击中点距离为直径时距离最远：如图乙所示：故r板被微粒打中的区域的长度都为答：（1）从P点水平喷出的微粒打在极板时的水平位移x（2）E的大小是0.1V/m，方向竖直向下；在此情况下，经t0=0.02s时两板上有微粒击中区域的面积和是0.06 m2（3）B板被微粒打中的区域长度是点评：考查带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，掌握牛顿第二定律与运动学公式的综合应用，理解几何关系在题中的运用，注意会画出粒子的运动轨迹，及已知长度与半径的半径12如图所示，一个带圆弧轨道
36、的平台固定在水平地面上，光滑圆弧MN的半径为R=3.2m，水平部分NP长L=3.5m，物体B静止在足够长的平板小车C上，B与小车的接触面光滑，小车的左端紧贴平台的右端从M点由静止释放的物体A滑至轨道最右端P点后再滑上小车，物体A滑上小车后若与物体B相碰必粘在一起，它们间无竖直作用力A与平台水平轨道和小车上表面的动摩擦因数都为0.4，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等物体A、B和小车C的质量均为1kg，取g=10m/s2求：（1）物体A进入N点前瞬间对轨道的压力大小？（2）物体A在NP上运动的时间？（3）物体A最终离小车左端的距离为多少？考点：动量守恒定律；动能定理 专题：动量定理应用专题分析：
37、（1）由动能定理求出A到达N点的速度，然后由牛顿第二定律求物体A进入N点所受的支持力，进而由牛顿第三定律求物体对轨道N的压力；（2）由牛顿第二定律和位移时间公式求物体在NP上运动的时间；（3）小车、物体A、B组成系统满足动量守恒，然后结合动能定理和运动学公式列方程联立求解解答：解：（1）物体A由M到N过程中，由动能定理得：mAgR=mAvN2在N点，由牛顿定律得FNmAg=mA由、得FN=3mAg=30N由牛顿第三定律得，物体A进入轨道前瞬间对轨道压力大小为：FN=3mAg=30N（2）物体A在平台上运动过程中mAg=mAaL=vNtat2由、式得 t=0.5s t=3.5s（不合题意，舍去）
38、（3）物体A刚滑上小车时速度 v1=vNat=6m/s从物体A滑上小车到相对小车静止过程中，小车、物体A组成系统动量守恒，而物体B保持静止（m A+mC）v2=mAv1小车最终速度 v2=3m/s此过程中A相对小车的位移为L1，则解得：L1=物体A与小车匀速运动直到A碰到物体B，A，B相互作用的过程中动量守恒：（m A+mB）v3=mAv2此后A，B组成的系统与小车发生相互作用，动量守恒，且达到共同速度v4（m A+mB）v3+mCv2=（mA+mB+mC） v4此过程中A相对小车的位移大小为L2，则解得：L2=物体A最终离小车左端的距离为x=L1L2=答：（1）物体A进入N点前瞬间对轨道的压力大小为30N；（2）物体A在NP上运动的时间为0.5s；（3）物体A最终离小车左端的距离为点评：本题综合运用了牛顿第二定律、动能定理、运动学公式、动量守恒定律，综合性较强，要求能正确分析题意，明确物理过程做好受力分析，然后再选择合适的物理规律求解即可