历年高考物理压轴题详细解答

历年高考物理压轴题精选

2006年理综（全国卷Ⅰ）（河南、河北、广西、新疆、湖北、江西、等省用）

25.(20分)有个演示实验，在上下面都是金属板的玻璃盒内，放了许多锡箔纸

揉成的小球，当上下板间加上电压后，小球就上下不停地跳动。现取以下简化模型进行定量研究。

如图所示，电容量为C 的平行板电容器的极板A 和B 水平放置，相距为d ，与电动势为ε、内阻可不计的电源相连。设两板之间只有一个质量为m 的导电小球，小球可视为质点。已知：若小球与极板发生碰撞，则碰撞后小球的速度立即变为零，带电状态也立即改变，改变后，小球所带电荷符号与该极板相同，电量为极板电量的α倍（α<<1）。不计带电小球对极板间匀强电场的影响。重力加速度为g 。

（1）欲使小球能够不断地在两板间上下往返运动，电动势ε至少应大于多少？

（2）设上述条件已满足，在较长的时间间隔T 内小球做了很

多次往返运动。求在T 时间内小球往返运动的次数以及通过电源的总电量。

解析25.解：（1）用Q 表示极板电荷量的大小，q 表示碰后小球电荷量的大

小。要使小球能不停地往返运动，小球所受的向上的电场力至少应大于重力，则

q ε

d >mg ①

其中 q=αQ ②

又有 Q=C ε ③ 由以上三式有 ε>

mgd

αC

④ （2）当小球带正电时，小球所受电场力与重力方向相同，向下做加速运动。以a 1表示其加速度，t 1表示从A 板到B 板所用的时间，则有

q ε

d +mg=ma 1郝双制作 ⑤ d=12 a 1t 12 ⑥

当小球带负电时，小球所受电场力与重力方向相反，向上做加速运动，以a2表示其加速度，t 2表示从B 板到A 板所用的时间，则有

q ε

d －mg=ma 2 ⑦ d=12 a 2t 22 ⑧

小球往返一次共用时间为（t 1+t 2），故小球在T 时间内往返的次数

n=T

t 1+t 2 ⑨ 由以上关系式得:

n=

T

2md 2

αC ε2+mgd

+

2md 2

αC ε2－mgd

⑩

小球往返一次通过的电量为2q ，在T 时间内通过电源的总电量

Q'=2qn ○11 由以上两式可得:郝双制作 Q'=

2αC εT

2md 2

αC ε2+mgd

+

2md 2

αC ε2－mgd

2007高考北京理综

25．（22

分）离子推进器是新一代航天动力装置，可

用于卫星姿态控制和轨道修正。推进剂从图中P 处注入，在A 处电离出正离子，BC 之间加有恒定电压，正离子进入B 时的速度忽略不计，经加速后形成电流为I 的离子束后喷出。已知推进器获得的推力为F ，单位时间内喷出的离子质量为J 。为研究方便，假定离子推进器在太空飞行时不受其他阻力，忽略推进器运动的速度。⑴求加在B C 间的电压U ；⑵为使离子推进器正常运行，必须在出口D 处向正离子束注入电子，试解释其原因。

⑴JI F U 22=（动量定理：单位时间内F=Jv ；单位时间内221

Jv UI =，消去v

得U 。）⑵推进器持续喷出正离子束，会使带有负电荷的电子留在其中，由于库仑力作用，将严重阻碍正离子的继续喷出。电子积累足够多时，甚至会将喷出的正离子再吸引回来，致使推进器无法正常工作。因此，必须在出口D 处发射电子注入到正离子束中，以中和正离子，使推进器持续推力。 难

三、磁场

2006年理综Ⅱ（黑龙江、吉林、广西、云南、贵州等省用）

25．（20分）

如图所示，在x ＜0与x ＞0的区域中，存在磁感应强度大小分别为B 1与B 2的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，且B 1＞B 2。一个带负电的粒子从坐标原点O 以速度v 沿x 轴负方向射出，要使该粒子经过一段时间后又经过O 点，B 1与B 2的比值应满足什么条件？ 解析：粒子在整个过程中的速度大小恒为v ，交替地在xy 平面内B 1与B 2磁场区域中做匀速圆周运动，轨迹都是半个圆周。设粒子

x

y

B 2

B 1

O

v

的质量和电荷量的大小分别为m 和q ，圆周运动的半径分别为和r 2，有

r 1＝

1

mv

qB ① r 2＝

2

mv

qB ② 现分析粒子运动的轨迹。如图所示，在xy 平面内，粒子先沿半径为r 1的半圆C 1运动至y 轴上离O 点距离为2 r 1的A 点，接着沿半径为2 r 2的半圆D 1运动至y 轴的O 1点，O 1O 距离

d ＝2（r 2－r 1） ③

此后，粒子每经历一次“回旋”（即从y 轴出发沿半径r 1的半圆和半径为r 2的半圆回到原点下方y 轴），粒子y 坐标就减小d 。

设粒子经过n 次回旋后与y 轴交于O n 点。若OO n 即nd 满足

nd ＝2r 1= ④

则粒子再经过半圆C n +1就能够经过原点，式中n ＝1，2，3，……为回旋次数。

由③④式解得

11

n r n r n =+ ⑤ 由①②⑤式可得B 1、B 2应满足的条件

211

B n B n =+ n ＝1，2，3，…… ⑥ 评分参考：①、②式各2分，求得⑤式12分，⑥式4分。解法不同，最后结

果的表达式不同，只要正确，同样给分。

2007高考全国理综Ⅰ

25．（22分）两平面荧光屏互相垂直放置，在两屏内分别取垂直于两屏交线

的直线为x 轴和y 轴，交点O 为原点，如图所示。在y >0，0

由垂直于纸面向里的\匀强磁场，在在y >0， x >a 的区域由垂直于纸面向外的匀强磁场，两区域内的磁感应强度大小均为B 。在O 点处有一小孔，一束质量为m 、带电量为q （q >0）的粒子沿x 轴经小孔射入磁场，最后打在竖直和水平荧光屏上，使荧光屏发亮。入射粒子的速度可取从零到某一最大值之间的各种数值。已知速度最大的粒子在0a 的区域中运动的时间之比为2∶5，在磁场中运动的总时间为7T /12，其中T 为该粒子在磁感应强度为B 的匀强磁场中作圆周运动的周期。试求两个荧光屏上亮线的范围（不计重力的影响）。

y 轴范围：0-2a ；x 轴范围：2a-a ⎪⎪⎭

⎫

⎝⎛+3312 难

2008年（重庆卷）

25.（20分）题25题为一种质谱仪工作原理示意图.在以O 为圆心，OH 为对称轴，夹角为2α的扇形区域内分布着方向垂直于纸面的匀强磁场.对称于OH 轴的C 和D 分别是离子发射点和收集点.CM 垂直磁场左边界于M ，且OM=d.现有一正离子束以小发散角（纸面内）从C 射出，这些离子在CM 方向上的分速度均为v 0.若该离子束中比荷为

q

m

的离子都能汇聚到D ，试求： （1）磁感应强度的大小和方向（提示：可考虑沿CM 方向运动的离子为研究对象）；

（2）离子沿与CM 成θ角的直线CN 进入磁场，其轨道半径和在磁场中的运动时间；

（3）线段CM 的长度. 25.解： （1）

设沿CM 方向运动的离子在磁场中做圆周运动的轨道半径为R

由 1

2

R '=200mv qv B R =

R=d 得B ＝

mv qd

磁场方向垂直纸面向外 （2）

设沿CN 运动的离子速度大小为v ，在磁场中的轨道半径为R ′，运动时间为t

由v cos θ=v 0 得v ＝

cos v θ

R ′=

mv qB

=

cos d

θ

方法一：设弧长为s

t =s v

s=2(θ+α)×R ′

t =0

2v R '⨯+）（αθ

方法二：

E

B

离子在磁场中做匀速圆周运动的周期T ＝

2m

qB

π t =Ｔ×π

αθ+=0)

(2v αθ+

(3)

方法一：

CM =MN cot θ

)sin(βα++d MN =α

sin R '

Ｒ′=

θ

cos d

以上3式联立求解得 CM =d cot α 方法二：

设圆心为A ，过A 做AB 垂直NO ， 可以证明NM ＝BO ∵NM =CM tan θ

又∵BO =AB cot α=R ′sin θcot α=αθθ

cot sin cos d

∴CM =d cot α

四、复合场

2006年全国理综 (四川卷)

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 ＝1.57T 。小球1带正电，其电量与质量之比

11

q m =4C/kg ，所受重力与电场力的大小相等；小球2不带电，静

止放置于固定和水平悬空支架上。小球1向右以v0＝23.59m/s 的水平速度与小球2正碰，碰后经0.75s 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 ＝9.8m/s 2）问：

（1）电场强度E 的大小是多少？ （2）两小球的质量之比是多少？

解析

（1）小球1所受的重力与电场力始终平衡 mg 1=q 1E ①

E ＝2.5N/C

②

（2）相碰后小球1做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：

q 1v 1B

＝

1

1

1

v m R ③

半径为 R 1＝

11

1m v q B

④

周期为 T ＝

1

12m q B

＝1s ⑤

∵两球运动时间 t ＝0.75s ＝

34

T ∴小球1只能逆时针经

3

4

周期时与小球2再次相碰 ⑥

第一次相碰后小球2作平抛运动 h ＝R 1＝

2

12

gt

⑦

L ＝R 1＝v 2t

⑧

两小球第一次碰撞前后动量守恒，以水平向右为正方向

m 1v 0

＝

m 1v 1+m 2v 2

⑨

由⑦、⑧式得 v 2＝3.75m/s 由④式得 v 1＝17.66m/s

∴两小球质量之比

221

11

m v v m v +=＝11 ⑩ 2006年（广东卷）

18．（17分）在光滑绝缘的水平桌面上，有两个质量均为m ，电量为q +的

完全相同的带电粒子1P 和2P ，在小孔A 处以初速度为零先后释放。在平行板间距为d 的匀强电场中加速后，1P 从C 处对着圆心进入半径为R 的固定圆筒中（筒壁上的小孔C 只能容一个粒子通过），圆筒内有垂直水平面向上的磁感应强度为B 的匀强磁场。1P 每次与筒壁发生碰撞均无电荷迁移，1P 进入磁场第一次与筒壁碰撞点为D ，θ=∠COD ，如图12所示。延后释放的2P ，将第一次欲逃逸出圆筒的1P 正碰圆筒内，此次碰撞刚结束，立即改变平行板间的电压，并利用2P 与1P 之后的碰撞，将1P 限

制在圆筒内运动。碰撞过程均无机械能损失。设R d π85

=，求：在2P 和

1P 相邻两次碰撞时间间隔内，粒子1P 与筒壁的可能碰撞次数。 附：部分三角函数值

解：P 1从C 运动到D ， 周期2m

T qB

π=

， 半径r ＝R tan

2θ＝mv qB

， 从C 到D 的时间 2CD t T

πθ

π

-= 每次碰撞应当在C 点，设P 1的圆筒内转动了n 圈和筒壁碰撞了K 次

后和P 2相碰于C 点，K ＋1

2n

πθ

所以时间间隔，则

P 1、P 2次碰撞的时间间隔

2(1)(1)2CD m t t K K qB ππθ

π

-=+=

⨯⨯+＝2()

1(1)n

m K K qB

ππ-

++ 在t 时间内，P 2向左运动x 再回到C ，平均速度为

2

v ，542445822

R

x x d R t v v v v v ππ⨯==≤== 由上两式可得：

52R

v

π≥2()

1(1)n

m K K qB

ππ-

++ （K ＋1）

mv qB （1－21n K +）≤52

R tan

(12)1n K n K π+-+≤52

当 n=1, K=2、3、4、5、6、7 时符合条件，K=1、8、9………不符合条件

当 n=2,3,4……….时，无化K=多少，均不符合条件。

2007高考全国Ⅱ理综

25．（20分）如图所示，在坐标系Oxy 的第一象限中存在沿y 轴正方向的匀

强电场，场强大小为E 。在其它象限中存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里。A 是y 轴上的一点，它到坐标原点O 的距离为h ；C 是x 轴上的一点，到O 的距离为l 。一质量为m 、电荷量为q 的带负电的粒子以某一初速度沿x 轴方向从A 点进入电场区域，继而通过C 点进入磁场区域，并再次通过A 点。此时速度方向与y 轴正方向成锐角。不计重力作用。试求：⑴粒子经过C 点时速度的大小和方向；⑵磁感应强度的大小B 。

⑴(

)mh

l

h qE v 242

2+=

⑵q

mhE

l h l B 222+=

（提示：如图所示，设轨迹圆半径为R ，圆心为P ，设C 点速度与x 轴成α，P A 与y 轴成β，则

l h

2tan =

α，R cos β=R cos α+h ，R sin β=l-R sin α。由以上三式得222

2

42l h hl

l h R ++=

，再由Bq

mv

R =

和v 的表达式得最后结果。）

2008年(山东卷)

25.（18分）两块足够大的平行金属极板水平放置，极板间加有空间分布均匀、大小随时间周期性变化的电场和磁场，变化规律分别如图1、图2所示（规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向）。在t =0时刻由负极板释放一个初速度为零的带负电的粒子（不计重力）。若电场强度E 0、磁感应

强度B 0、粒子的比荷q

m 均已知，且002m t qB π=，两板间距202

010mE h qB π=。 （1）求粒子在0～t 0时间内的位移大小与极板间距h 的比值。 （2）求粒子在板板间做圆周运动的最大半径（用h 表示）。

（3）若板间电场强度E 随时间的变化仍如图1所示，磁场的变化改为如图3

所示，试画出粒子在板间运动的轨迹图（不必写计算过程）。

解法一：（1）设粒子在0～t 0时间内运动的位移大小为s 1 2

1012

s at =

①

qE a m

=

②

又已知2002

00102,mE m t h qB qB ππ==

联立①②式解得

115

s h = ③

（2）粒子在t 0~2t 0时间内只受洛伦兹力作用，且速度与磁场方向垂

直，所以粒子做匀速圆周运动。设运动速度大小为v 1，轨道半径为R 1，周期为T ，则

10v at =

④ 2

1101

mv qv B R =

⑤

联立④⑤式得

15h R =

π

⑥

又0

2m

T qB π=

⑦

即粒子在t 0~2t 0时间内恰好完成一个周期的圆周运动。在2t 0~3t 0时间内，粒子做初速度为v 1的匀加速直线运动，设位移大小为s 2

2

2100

12

s v t at =+ ⑧

解得 23

5

s h =

⑨

由于s 1+s 2＜h ,所以粒子在3t 0~4t 0时间内继续做匀速圆周运动，设速度大小为v 2，半径为R 2

210v v at =+

⑩ 22

202

mv qv B R =

○11 解得 225h

R =

π

○

12

由于s 1+s 2+R 2＜h ,粒子恰好又完成一个周期的圆周运动。在4t 0~5t 0时间内，粒子运动到正极板（如图1所示）。因此粒子运动的最大半径

225h R =

π

。 （3）粒子在板间运动的轨迹如图2所示。

解法二：由题意可知，电磁场的周期为2t 0，前半周期粒子受电场作用做匀加

速直线运动，加速度大小为

qE a m

=

方向向上 后半周期粒子受磁场作用做匀速圆周运动，周期为T

00

2m

T t qB π=

= 粒子恰好完成一次匀速圆周运动。至第n 个周期末，粒子位移大小为s n 201

()2

n s a nt =

又已知 20

2

10mE h qB π= 由以上各式得 2

5

n n s h =

粒子速度大小为 0n v ant = 粒子做圆周运动的半径为 0

n

n mv R qB =

解得 5n n R h =

π

显然 223s R h s +<<

（1）粒子在0～t 0时间内的位移大小与极板间距h 的比值

115

s h = （2）粒子在极板间做圆周运动的最大半径 225R h =

π

（3）粒子在板间运动的轨迹图见解法一中的图2。

压轴题13 牛顿运动定律解决板块问题 备战2021年高考物理必刷压轴题精选精炼(解析版)

压轴题13 牛顿运动定律解决板块问题 一、单选题 1.如图所示，一块质量可忽略不计的足够长的轻质绝缘板，置于光滑水平面上，板上放置A、B两物块，质量分别为m A=0.10kg、m B=0.20kg，与板之间的动摩擦因数均为μ=0.20。在水平面上方有水平向左的匀强电场，场强E= 2.0×105N/C。现将A、B带上电荷，电荷量分别为q A=2.0×10−6C、q B= −3.5×10−6C，且保持不变。重力加速度g取10m/s2。则带电后A、B的运动状态是() A. A、B都以1.0m/s2的加速度向右运动 B. A静止不动，B以1.5m/s2的加速度向右运动 C. A以2.0m/s2的加速度向左运动，B以1.5m/s2的加速度向右运动 D. A以2.0m/s2的加速度向左运动，B以2.5m/s2的加速度向右运动 【答案】D 【解析】A与木板间的动摩擦力：f A=μm A g=0.2×0.1×10N=0.2N B与木板间的动摩擦力：fB=μm B g=0.2×0.2×10N=0.4N 由于f B>f A，所以木板跟B一起运动； 对A水平方向受力分析有：q A E−μm A g=m A a A，解得：a A=2.0m/s2，方向向左； 对B水平方向受力分析有：q B E−μm A g=m B a B，解得：a B=2.5m/s2，方向向右； 故ABC错误，D正确。 故选D。 2.一长轻质薄硬纸片置于光滑水平地面上，其上放质量均为1kg的A，B两物块，A，B与薄硬纸片之间的动摩擦因数分别为μ1=0.3，μ2=0.2，水平恒力F作用在A物块上，如图所示．已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2.下列说法正确的是() A. 若F=1.5N，则A物块所受摩擦力大小为1.5N B. 若F=8N，则B物块的加速度为4.0m/s2 C. 无论力F多大，A与薄硬纸片都不会发生相对滑动 D. 无论力F多大，B与薄硬纸片都不会发生相对滑动 【答案】C

(新)高考物理典型压轴题汇总含答案解析

典型高考物理压轴题集锦含答案解析 1. 地球质量为M ，半径为 R ，自转角速度为ω，万有引力恒量为 G ， 如果规定物体在离地球无穷远处势能为 0，则质量为 m 的物体离地心距离为 r 时，具有的万有引力势能可表示为 E p = -G r Mm .国际空间站是迄今世界上最大的航天工程，它是在地球大气层上空地球飞行的一个巨大的人造天体，可供宇航员在其上居住和进行科学实验.设空间站离地面高度为 h ，如果在该空间站上直接发射一颗质量为 m 的小卫星，使其能到达地球同步卫星轨道并能在轨道上正常运行，则该卫星在离开空间站时必须具有多大的动能？ 解析： 由G 2r Mm =r mv 2得，卫星在空间站上的动能为 E k =21 mv 2 = G ) (2h R Mm +。 卫星在空间站上的引力势能在 E p = -G h R Mm + 机械能为 E 1 = E k + E p =-G ) (2h R Mm + 同步卫星在轨道上正常运行时有 G 2r Mm =m ω2r 故其轨道半径 r = 3 2 ωMG 由③式得，同步卫星的机械能E 2 = -G r Mm 2=-G 2 Mm 3 2 GM ω =-2 1 m (3ωGM )2 卫星在运行过程中机械能守恒，故离开航天飞机的卫星的机械能应为

E 2，设离开航天飞机时卫星的动能为 E k x ，则E k x = E 2 - E p -2 1 3 2ωGM +G h R Mm + 2. 如图甲所示，一粗糙斜面的倾角为37°，一物块m=5kg 在斜面上， 用F=50N 的力沿斜面向上作用于物体，使物体沿斜面匀速上升，g 取10N/kg ，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： （1）物块与斜面间的动摩擦因数μ； （2）若将F 改为水平向右推力F '，如图乙，则至少要用多大的 力F '才能使物体沿斜面上升。（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力） 解析： （1）物体受力情况如图，取平行于斜面为x 轴方向，垂直斜面为y 轴方向，由物体匀速运动知物体受力平衡 0sin =--=f G F F x θ 0cos =-=θG N F y 解得 f=20N N=40N

高考物理法拉第电磁感应定律-经典压轴题附详细答案

高考物理法拉第电磁感应定律-经典压轴题附详细答案 一、法拉第电磁感应定律 1．如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n＝100，线圈面积S＝200cm2，线圈的电阻r＝1Ω，线圈外接一个阻值R＝4Ω的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。求： （1）线圈中的感应电流的大小和方向； （2）电阻R两端电压及消耗的功率； （3）前4s内通过R的电荷量。 【答案】（1）0﹣4s内，线圈中的感应电流的大小为0.02A，方向沿逆时针方向。4﹣6s 内，线圈中的感应电流大小为0.08A，方向沿顺时针方向；（2）0﹣4s内，R两端的电压是0.08V；4﹣6s内，R两端的电压是0.32V，R消耗的总功率为0.0272W；（3）前4s内通过R的电荷量是8×10﹣2C。 【解析】 【详解】 （1）0﹣4s内，由法拉第电磁感应定律有： 线圈中的感应电流大小为： 由楞次定律知感应电流方向沿逆时针方向。 4﹣6s内，由法拉第电磁感应定律有： 线圈中的感应电流大小为：，方向沿顺时针方向。 （2）0﹣4s内，R两端的电压为： 消耗的功率为： 4﹣6s内，R两端的电压为： 消耗的功率为： 故R消耗的总功率为： （3）前4s内通过R的电荷量为：

2．如图所示，在垂直纸面向里的磁感应强度为B 的有界矩形匀强磁场区域内，有一个由均匀导线制成的单匝矩形线框abcd ，线框平面垂直于磁感线。线框以恒定的速度v 沿垂直磁场边界向左运动，运动中线框dc 边始终与磁场右边界平行，线框边长ad =l ，cd =2l ，线框导线的总电阻为R ，则线框离开磁场的过程中，求： （1）线框离开磁场的过程中流过线框截面的电量q ； （2）线框离开磁场的过程中产生的热量 Q ； （3）线框离开磁场过程中cd 两点间的电势差U cd ． 【答案】（1）22Bl q R =（2） 234B l v Q R =（3）43cd Blv U = 【解析】 【详解】 (1)线框离开磁场的过程中,则有： 2E B lv =g E I R = q It = l t v = 联立可得：2 2Bl q R = (2)线框中的产生的热量： 2Q I Rt = 解得：234B l v Q R = (3) cd 间的电压为： 2 3 cd U I R =g 解得：43 cd Blv U = 3．如图所示，电阻不计的相同的光滑弯折金属轨道MON 与M O N '''均固定在竖直平面内，二者平行且正对，间距为L =1m ，构成的斜面ONN O ''跟水平面夹角均为30α =?，两 侧斜面均处在垂直斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小均为B =0.1T ．t =0时，将长度也为L =1m ，电阻R =0.1Ω的金属杆ab 在轨道上无初速释放．金属杆与轨道接触良好，轨道

高考物理压轴题集(含答案)

1、如图 12 所示， PR 是一块长为L=4 m 的绝缘平板固定在水平地面上，整个空间有一个平行于 PR 的匀强电场 E，在板的右半部分有一个垂直于纸面向外的匀强磁场B，一个质量为 m=0． 1 kg，带电量为 q=0 ． 5 C 的物体，从板的P 端由静止开始在电场力和摩擦力的作用下向右做匀加速运动，进入磁场后恰能做匀速运动。当物体碰 到板R 端的挡板后被弹回， 若在碰撞瞬间撤去电场，物体返回时在磁场中仍做匀速运动，离开磁场后做匀减速运动停在 C 点， PC=L/4 ，物体与平板间的动摩擦因数为μ =0． 4，取 g=10m/s2，求： （1）判断物体带电性质，正电荷还是负电荷？（2）物体与挡板碰撞前后的速 度v1和 v2 （3）磁感应强度 B 的大小（ 4）电场强度 E 的大小和方向 解：（ 1）由于物体返回后在磁场中无电场，且仍做匀速运动，故知摩擦力为0，所以物体 带正电荷．且： mg=qBv2① （2）离开电场后，按动能定理，有：-μmg L =0- 1 mv2②由①式得： v2=2 2 m/s 4 2 2 （3）代入前式①求得： B= T 2 （4）由于电荷由P 运动到 C 点做匀加速运动，可知电场强度方向 水平向右，且：（ Eq-μmg）L 1 2 2 2 mv1 -0 ③ 进入电磁场后做匀速运动，故有：Eq=μ（ qBv1+mg）④ 由以上③④两式得：v1 4 2 m/s E 2.4 N/C 2、如图 2— 14 所示，光滑水平桌面上有长 L=2m 的木板 C，质量 mc=5kg ，在其正中央并排放着两个小滑块 A 和 B， mA=1kg ， mB=4kg ，开始时三物都静止．在 A、 B 间有少量塑胶炸药，爆炸后 A 以速度 6m／ s 水平向左运动， A 、B 中任一块与挡板碰撞后，都粘在一起，不计摩擦和碰撞时间，求： (1)当两滑块 A 、 B 都与挡板碰撞后， C 的速度是多大 ? (2)到 A 、B 都与挡板碰撞为止， C 的位移为多少 ? 解：（ 1） A 、 B、 C 系统所受合外力为零，故系统动 量守恒， 且总动量为零，故两物块与挡板碰撞后， C 的速度为零， 即v C 0 （ 2）炸药爆炸时有mA vA m B v B解得 v B 1.5m / s 又 m A s A m B s B 当 s A＝1 m 时 s B＝ 0.25m，即当 L s B0.75m A、C 相撞时 B 与 C 右板相距 s 2 、 m A v A(m A m C )v 解得 v ＝ 1m/s，方向向左A C 相撞时有： 而 v B＝ 1.5m/s，方向向右，两者相距0.75m，故到 A， B 都与挡板碰撞为 止， C 的 位

压轴题11 牛顿运动定律解决弹簧问题 备战2021年高考物理必刷压轴题精选精炼(解析版)

压轴题11 牛顿运动定律解决弹簧问题 一、单选题 1.如图所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图所示，则 A. t1时刻小球速度最大 B. t1～t2这段时间内，小球的速度先增大后减小 C. t2～t3这段时间内，小球所受合外力一直减小 D. t1～t3全过程小球的加速度先减小后增大 【答案】B 【解析】解：A、t1时刻小球刚接触弹簧，小球的速度仍在增大，速度不是最大。当弹簧的弹力等于重力时速度才最大。故A错误。 B、t1−t2这段时间内，小球向下运动，弹簧的弹力先大于重力，后小于重力，合外力先向下后向上，所以小球先加速后减速，即小球的速度先增大后减小。故B正确。 CD、t1−t2这段时间内，小球向下运动，加速度先向下逐渐减小，后向上逐渐增大。t2～t3这段时间内，小球从最低点向上运动，弹簧的弹力先大于小球的重力，后小于重力，合外力先向上，后向下，而弹力逐渐减小，合外力先减小后增大，根据牛顿牛顿第二定律可知，小球的加速度先减小后反向增大。故CD错误。 故选B。 2.如图，某发射系统内有一木箱，木箱内有一竖直放置的轻弹簧，弹簧上方有一物块，木箱内上表面和下表面都装有压力传感器．木箱静止时，上表面压力传感器的读数为12.0N，下表面压力传感器的读数为20.0N.当系统竖直向上发射时，上表面传感器的读数变成下表面压力传感器读数的一半，取重力加速度g= 10m/s2，此时木箱的加速度大小为

压轴题06 斜面专题(解析版)-2020年高考物理挑战压轴题(尖子生专用)

压轴题06斜面专题 1．如图为某游乐设施的简化图，固定斜面的倾角θ=37o，长度L =6m 。某游客坐在平板小车上，通过拉跨过斜面顶端定滑轮的轻绳，使自己和小车一起缓慢上升到斜面的顶端，然后松开轻绳，让人和车一起沿斜面下滑，最终停在水平面上的P 点。不计轻绳与滑轮的摩擦，忽略滑轮和人车大小的影响，斜面与水平面间用一小段圆弧平滑过渡，已知人的质量m =55kg ，车的质量M =5kg ，车在斜面及水平面上运动时所受的阻力均为压力的0.5倍，sin37o=0.6，cos37o=0.8。求： (1)上升过程中，人的拉力大小； (2)P 点到斜面底端的距离。 【答案】(1)300N ；(2)2.4m 【解析】 【分析】 【详解】 (1)因人车整体缓慢上升，故整体受力平衡，沿斜面 2(+)sin F M m g f θ=+ 垂直于斜面 (cos N F M m g θ=+） 且有 N f F μ= 可得 300N =F 由牛顿第三定律，人的拉力大小为 300N F F '== (2)下滑过程 ()sin ()cos ()M m g M m g M m a θμθ+-+=+

可得 a =2m/s 2 设人车整体到达斜面底端时，速度为v ，则有 22v aL = 解得 v = 从斜面底端到P 点，由 Mg Ma μ'= 得 25m/s a g μ'== 由 22v a x '= 得 x =2.4m 2．下暴雨时，有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害。某地有一倾角为37θ=?（3sin 375 ?= ）的山坡C ，上面有一质量为m 的石板B ，其上下表面与斜坡平行；B 上有一碎石堆A （含有大量泥土），A 和B 均处于静止状态，如图所示，假设某次暴雨中，A 浸透雨水后总质量也为m （可视为质量不变的滑块），在极短时间内，A 、B 间的动摩擦因数1μ减小为38 ，B 、C 间的动摩擦 因数2μ减小为0.5，A 、B 开始运动，此时刻为计时起点；在第2s 末，B 的上表面突然变为光滑，2μ保持不变。已知A 开始运动时，A 离B 下边缘的距离27m l =，C 足够长，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力取重力加速度大小210m/s g =。求： （1）在0~2s 时间内A 和B 加速度的大小；

高考物理电磁感应现象压轴题试卷附答案解析

高考物理电磁感应现象压轴题试卷附答案解析 一、高中物理解题方法：电磁感应现象的两类情况 1．如图所示，在倾角30o θ=的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小相等、方向分别 垂直斜面向上和垂直斜面向下的匀强磁场，两磁场宽度均为L 。一质量为m 、边长为L 的正方形线框距磁场上边界L 处由静止沿斜面下滑，ab 边刚进入上侧磁场时，线框恰好做匀速直线运动。ab 边进入下侧磁场运动一段时间后也做匀速度直线运动。重力加速度为g 。求： （1）线框ab 边刚越过两磁场的分界线ff′时受到的安培力； （2）线框穿过上侧磁场的过程中产生的热量Q 和所用的时间t 。 【答案】(1)安培力大小2mg ，方向沿斜面向上(2)4732mgL Q = 7 2L t g = 【解析】 【详解】 (1）线框开始时沿斜面做匀加速运动，根据机械能守恒有 2 1sin 302 mgL mv ︒= ， 则线框进入磁场时的速度 2sin30v g L gL =︒线框ab 边进入磁场时产生的电动势E =BLv 线框中电流 E I R = ab 边受到的安培力 22B L v F BIL R == 线框匀速进入磁场，则有 22sin 30B L v mg R ︒= ab 边刚越过ff '时，cd 也同时越过了ee '，则线框上产生的电动势E '=2BLv

线框所受的安培力变为 22422B L v F BI L mg R ==''= 方向沿斜面向上 （2）设线框再次做匀速运动时速度为v '，则 224sin 30B L v mg R ︒= ' 解得 4v v = '=根据能量守恒定律有 2211 sin 30222 mg L mv mv Q ︒'⨯+=+ 解得4732 mgL Q = 线框ab 边在上侧磁扬中运动的过程所用的时间1L t v = 设线框ab 通过ff '后开始做匀速时到gg '的距离为0x ，由动量定理可知： 22sin302mg t BLIt mv mv ︒-='- 其中 ()022BL L x I t R -= 联立以上两式解得 ()02432L x v t v g -= - 线框ab 在下侧磁场匀速运动的过程中，有 00 34x x t v v ='= 所以线框穿过上侧磁场所用的总时间为 123t t t t =++= 2．图中装置在水平面内且处于竖直向下的匀强磁场中，足够长的光滑导轨固定不动。电源电动势为E （不计内阻），导体棒ab 初始静止不动，导体棒 ab 在运动过程中始终与导轨垂直， 且接触良好。已知导体棒的质量为m ，磁感应强度为B ，导轨间距为L ，导体棒及导轨电阻均不计，电阻R 已知。闭合电键，导体棒在安培力的作用下开始运动，则： (1)导体棒的最终速度？

高考物理带电粒子在磁场中的运动压轴题综合题及答案解析

高考物理带电粒子在磁场中的运动压轴题综合题及答案解析 一、带电粒子在磁场中的运动压轴题 1．如图所示，在两块水平金属极板间加有电 压U 构成偏转电场，一束比荷为 510/q C kg m =的带正电的粒子流（重力不计），以速度v o =104m/s 沿 水平方向从金属极板正中间射入两板．粒子经电 场偏转后进入一具有理想边界的半圆形变化磁场 区域，O 为圆心，区域直径AB 长度为L =1m ， AB 与水平方向成45°角．区域内有按如图所示规 律作周期性变化的磁场，已知B 0=0. 5T ，磁场方向 以垂直于纸面向外为正．粒子经偏转电场后，恰好从下极板边缘O 点与水平方向成45°斜向下射入磁场．求： （1）两金属极板间的电压U 是多大？ （2）若T o =0．5s ，求t =0s 时刻射人磁场的带电粒子在磁场中运动的时间t 和离开磁场的位置． （3）要使所有带电粒子通过O 点后的运动过程中 不再从AB 两点间越过，求出磁场的变化周期B o ，T o 应满足的条件． 【答案】（1）100V （2）t=5210s π-⨯，射出点在AB 间离O 点0.042m （3）5010s 3 T π -<⨯ 【解析】 试题分析：（1）粒子在电场中做类平抛运动，从O 点射出使速度 代入数据得U=100V （2） 粒子在磁场中经过半周从OB 中穿出，粒子在磁场中运动时间 射出点在AB 间离O 点 （3）粒子运动周期 ，粒子在t=0、 ….时刻射入时，粒子最

可能从AB 间射出 如图，由几何关系可得临界时 要不从AB 边界射出，应满足 得 考点：本题考查带电粒子在磁场中的运动 2．如图纸面内的矩形 ABCD 区域存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，对边 AB ∥CD 、AD ∥BC ，电场方向平行纸面，磁场方向垂直纸面，磁感应强度大小为 B .一带电粒子从AB 上的 P 点平行于纸面射入该区域，入射方向与 AB 的夹角为 θ（θ<90°），粒子恰好做匀速直线运动并从 CD 射出．若撤去电场，粒子以同样的速度从P 点射入该区域，恰垂直 CD 射出.已知边长 AD=BC=d ，带电粒子的质量为 m ，带电量为 q ，不计粒子的重力.求： (1)带电粒子入射速度的大小； (2)带电粒子在矩形区域内作直线运动的时间； (3)匀强电场的电场强度大小． 【答案】（1）cos qBd m θ（2）cos sin m qB θθ （3）2cos qB d m θ 【解析】 【分析】 画出粒子的轨迹图，由几何关系求解运动的半径，根据牛顿第二定律列方程求解带电粒子

全国甲2022年高考物理压轴卷(含答案)

（全国甲）2022年高考物理压轴卷 一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14～17题只有一项符合题目要求，第18～21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 14．用光照射某种金属，有光电子从金属表面逸出，如果光的频率不变，而减弱光的强度，则 ( ) A ．逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能不变 B ．逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能减小 C ．逸出的光电子数不变，光电子的最大初动能减小 D ．光的强度减弱到某一数值，就没有光电子逸出了 15.一含有理想变压器的电路如图所示，变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝3∶1，图中电阻R 1、R 2和R 3的阻值分别是4 Ω、23 Ω和10 3 Ω，U 为有效值恒定的正弦交流电源。当开关S 断开时，理想电流表的示数为I 。当S 闭合时，电源电压增加到2U ，则电流表的示数为( ) A ．6I B ．8I C ．10I D ．12I 16.如图所示，空间有一正三棱锥P­ABC，D 点是BC 边上的中点，O 点是底面ABC 的中心，现在顶点P 点固定一正的点电荷，则下列说法正确的是( ) A ．ABC 三点的电场强度相同 B ．底面AB C 为等势面 C ．将一正的试探电荷从B 点沿直线BC 经过 D 点移到C 点，静电力对该试探电荷先做负功后做正功 D ．若B 、C 、D 三点的电势为φB 、φC 、φD ，则有φB －φD ＝φD －φC 17.如图所示，水平面内有两根足够长的平行导轨L 1、L 2，其间距d ＝0.5 m ，左端接有电容

高三物理压轴题及其答案

高三物理压轴题及其答案(10道) 1〔20分〕.如图12所示，PR是一块长为L=4 m的绝缘平板固定在水平地面上，整个空间有一个平行于PR的匀强电场E，在板的右半局部有一个垂直于纸面向外的匀强磁场B，一个质量为m=0．1 kg，带电量为q=0．5 C的物体，从板的P端由静止开场在电场力和摩擦力的作用下向右做匀加速运动，进入磁场后恰能做匀速运动。当物体碰到板R端的挡板后被弹回，假设在碰撞瞬间撤去电场，物体返回时在磁场中仍做匀速运动，离开磁场后做匀减速运动停在C点，PC=L/4，物体与平板间的动摩擦因数为μ=0．4，取g=10m/s2 ，求：〔1〕判断物体带电性质，正电荷还是负电荷？ 〔2〕物体与挡板碰撞前后的速度v1和v2 〔3〕磁感应强度B的大小 〔4〕电场强度E的大小和方向 2(10分)如图2—14所示，光滑水平桌面上有长L=2m的木板C，质量 m c=5kg，在其正中央并排放着两个小滑块A和B，m A=1kg，m B=4kg，开场时三物都静止．在A、B间有少量塑胶炸药，爆炸后A以速度6m／s水平向左运动，A、B中任一块与挡板碰撞后，都粘在一起，不计摩擦和碰撞时间，求： (1)当两滑块A、B都与挡板碰撞后，C的速度是多大" (2)到A、B都与挡板碰撞为止，C的位移为多少" 3〔10分〕为了测量小木板和斜面间的摩擦因数，*同学设计 如下图实验，在小木板上固定一个轻弹簧，弹簧下端吊一个 光滑小球，弹簧长度方向与斜面平行，现将木板连同弹簧、 小球放在斜面上，用手固定木板时，弹簧示数为F 1 ，放手 后，木板沿斜面下滑，稳定后弹簧示数为F 2 ，测得斜面斜角为θ， 则木板与斜面间动摩擦因数为多少？〔斜面体固定在地面上〕 4有一倾角为θ的斜面，其底端固定一挡板M，另有三个木块A、 B和C，它们的质 量分别为m A =m B =m，m C =3 m，它们与斜面间的动摩擦因数都一样.其中木块A连接一轻 弹簧放于斜面上，并通过轻弹簧与挡板M相连，如下图.开场时，木块A静止在P处，弹簧处于自然伸长状态.木块B在Q点以初速度v 向下运动，P、Q间的距离为L.木块B在下滑过程中做匀速直线运动，与木块A相碰后立刻一起向下运动，但不粘连，它们到达一个最低点后又向上运动，木块B向上运动恰好能回到Q点.假设木块A静止于P点，木块C从Q 图12

高考物理真题与解析 磁场-压轴题专题训练(教师版)

2021年高考物理压轴题专题训练 专题9 磁场 一、单选题 1．在如图所示的空间里，存在沿y轴负方向、大小为 4πm B qT =的匀强磁场，有一质量为m带电量为q的 带正电的粒子（重力不计）以v0从O点沿x轴负方向运动，同时在空间加上平行于y轴的匀强交变电场，电场强度E随时间的变化如图所示（以沿y轴正向为E的正方向），则下列说法不正确的是（） A．t = 2T时粒子所在位置的x坐标值为0 B．t = 3 4 T时粒子所在位置的z坐标值为0 4 v T π C．粒子在运动过程中速度的最大值为2v0 D．在0到2T时间内粒子运动的平均速度为0 2 v 【答案】C 【解析】A．由于匀强磁场沿y轴负方向、匀强交变电场平行于y轴，则粒子经过电场加速后y方向的速度与磁场平行，则y方向虽然有速度v y但没有洛伦兹力，则采用分解的思想将速度分解为v y和v′，由此可知 v′ =v0 则洛伦兹力提供向心力有 qv0B =m 2 2 4 r T π ' ， 4πm B qT = 解得 T′ = 2 T 则 t = 2T = 4T′时粒子回到了y轴，A正确，不符合题意；

B ．根据洛伦兹力提供向心力有 qv 0B = m 2 v r ，4πm B qT = 解得 r = 04Tv π 经过 t = 3 4 T = 32T ' 则粒子转过了3π，则 z = r B 正确，不符合题意； C ．在t = 0.5T 时粒子在y 方向有最大速度 v ymax = Eq m t = v 0 0，C 错误，符合题意； D ．由选项A 知在2T 时刻粒子在y 轴，且在y 轴运动的位移有 y ′ = 12 at 2 ，t = 0.5T ，y = 4y′ = v 0T 则 22 v y v T = = D 正确，不符合题意。 故选C 。 2．如图所示，在一挡板MN 的上方，有磁感应强度为B 的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．P 为MN 上的一个粒子发射源，它能连续垂直磁场方向发射速率为v 、质量为m 、带电量为q 的粒子，不计粒子的重力和粒子间的相互作用，粒子打到挡板上时均被挡板吸收．则在垂直于磁场的平面内，有粒子经过的区域面积是 A ．2222m v q B π B ．22222m v q B π C ．22223m v 2q B π D ．2222 m v 4q B π 【答案】C

高考物理压轴题集(含答案)

1、如图12所示，PR 是一块长为L =4 m 的绝缘平板固定在水平地面上，整个空间有一个平行于PR 的匀强电场E ，在板的右半部分有一个垂直于纸面向外的匀强磁场B ，一个质量为m =0．1 kg ，带电量为q =0．5 C 的物体，从板的P 端由静止开始在电场力和摩擦力的作用下向右做匀加速运动，进入磁场后恰能做匀速运动。当物体碰到板R 端的挡板后被弹回，若在碰撞瞬间撤去电场，物体返回时在磁场中仍做匀速运动，离开磁场后做匀减速运动停在C 点，PC =L/4，物体与平板间的动摩擦因数为μ=0．4，取g=10m/s 2 ，求： （1）判断物体带电性质，正电荷还是负电荷？（2）物体与挡板碰撞前后的速度v 1和v 2 （3）磁感应强度B 的大小（4）电场强度E 的大小和方向 解：（1）由于物体返回后在磁场中无电场，且仍做匀速运动，故知摩擦力为0，所以物体带正电荷．且：mg =qBv 2 ① （2）离开电场后，按动能定理，有：-μmg 4L =0-21mv 2 ② 由①式得：v 2=22 m/s （3）代入前式①求得：B =2 2 T （4）由于电荷由P 运动到C 点做匀加速运动，可知电场强度方向 水平向右，且：（Eq -μmg ）2 12=L mv 12-0 ③ 进入电磁场后做匀速运动，故有：Eq =μ（qBv 1+mg ） ④ 由以上③④两式得：⎩ ⎨⎧==N/C 2.4m/s 241E v 2、如图2—14所示，光滑水平桌面上有长L=2m 的木板C ，质量m c =5kg ，在其正中央并排放着两个小滑块A 和B ，m A =1kg ，m B =4kg ，开始时三物都静止．在A 、B 间有少量塑胶炸药，爆炸后A 以速度6m ／s 水平向左运动，A 、B 中任一块与挡板碰撞后，都粘在一起，不计摩擦和碰撞时间，求： (1)当两滑块A 、B 都与挡板碰撞后，C 的速度是多大? (2)到A 、B 都与挡板碰撞为止，C 的位移为多少? 解：（1）A 、B 、C 系统所受合外力为零，故系统动量守恒， 且总动量为零，故两物块与挡板碰撞后，C 的速度为零， 即0=C v （2）炸药爆炸时有B B A A v m v m = 解得s m v B /5.1= 又B B A A s m s m = 当s A ＝1 m 时s B ＝0.25m ，即当A 、C 相撞时B 与C 右板相距m s L s B 75.02 =-= A 、C 相撞时有：v m m v m C A A A )(+= 解得v ＝1m/s ，方向向左 而B v ＝1.5m/s ，方向向右，两者相距0.75m ，故到A ，B 都与挡板碰撞为止，C 的位移为3.0=+= B C v v sv s m19.

高考物理压轴题专项练习：动量守恒定律及其应用 含答案

高考物理压轴题专项练习：动量守恒定律及其应用 一、解答题（共20小题） 1. 如图所示，水平面上有一质量为m的木板，木板上放置质量为M的小物块（M>m），小物块 与木板间的动摩擦因数为μ。现给木板和小物块一个初速度，使小物块与木板一起向右运动，之后木板以速度v0与竖直墙壁发生第一次弹性碰撞，已知重力加速度为g。求： （1）若水平面光滑，木板与墙壁第一次碰撞后到木板再次与墙壁碰撞，小物块没有从木板上掉下，则最初小物块与木板右端的距离至少为多少。 （2）若水平面粗糙，木板足够长，且长木板与水平面间动摩擦因数为0.4μ，M=1.5m，请分析长木板能否与竖直墙壁发生第二次碰撞?如能相撞求出木板与墙壁撞前瞬间的速度，如不能相撞，求出木板右端最终与墙壁间的距离。 2. 如图所示为某种弹射装置的示意图，该装置由三部分组成，传送带左边是足够长的光滑水平面， 一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量M=6.0kg的物块A。装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接。传送带的皮带轮逆时针匀速转动，使传送带上表面以u= 2.0m/s匀速运动。传送带的右边是一半径R=1.25m位于竖直平面内的光滑1 圆弧轨道。质量 4 m=2.0kg的物块B从1 圆弧的最高处由静止释放。已知物块B与传送带之间的动摩擦因数μ= 4 0.1，传送带两轴之间的距离l=4.5m。设物块A、B之间发生的是正对弹性碰撞，第一次碰撞 前，物块A静止。取g=10m/s2。求： （1）物块B滑到1 圆弧的最低点C时对轨道的压力； 4 （2）物块B与物块A第一次碰撞后弹簧的最大弹性势能； （3）如果物块A、B每次碰撞后，物块A再回到平衡位置时弹簧都会被立即锁定，而当它们再次碰撞前锁定被解除，求物块B与物块A碰撞的第n次到n+1次之间的过程中，物块B在传送带上运动的时间。

高考物理压轴题专项练习：简谐运动 含答案

高考物理压轴题专项练习：简谐运动 一、单项选择题（共1小题） 1. 如图所示，质量相等的物块A、B叠放在光滑水平面上。两轻质弹簧的一端固定在竖直墙壁上， 另一端分别与A、B相连接．两弹簧的原长相同，与A相连的弹簧的劲度系数小于与B相连的弹簧的劲度系数。开始时A、B处于静止状态。现对物块B施加一水平向右的拉力，使A、B 一起向右移动到某一位置又处于静止状态（A、B无相对滑动，弹簧处于弹性限度内），撤去这个拉力后 A. A受到的合力总等于弹簧对B的弹力 B. A受到的合力总大于弹簧对B的弹力 C. A受到的摩擦力始终与弹簧对它的弹力方向相同 D. A受到的摩擦力与弹簧对它的弹力方向有时相同，有时相反 二、解答题（共8小题） 2. 将一倾角为θ、上表面光滑的斜面体固定在水平地面上，一劲度系数为k的轻弹簧的上端固定在 斜面上，下端与质量为m的小滑块连接且弹簧与斜面平行，如图所示。用外力控制小滑块使弹簧处于原长，某时刻撤去外力，小滑块从静止开始自由运动。已知：斜面足够长，重力加速度为g。 （1）求：小滑块运动到平衡位置时的加速度大小； （2）若小滑块在斜面上振动的周期为T，沿斜面向下运动经过平衡位置时开始计时，请写出小滑块振动过程中位移x随时间t变化的函数关系式； （3）爱钻研的小明同学思考能否将重力势能和弹性势能这两个势能等效地看成一个势能。试帮助小明论述是否可以引进“等效势能”。若可以，以小滑块运动的平衡位置为坐标原点O，平

行斜面向上建立一维坐标系Ox，求出“等效势能”的表达式（规定坐标原点为“等效势能”的零点）；若不可以，请说明理由。 3. 如图所示，质量均为m的物体B、C分别与轻质弹簧的两端相栓接，将它们放在光滑水平面上，静止时弹簧的形变量为x0。将质量也为m的物体A从B的正上方某点由静止释放，A与B相碰。已知重力加速度为g，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力。求： （1）弹簧的劲度系数k。 （2）若A与B相碰后粘连在一起开始做简谐运动，当A与B第一次运动到最高点时，C对地面的压力恰好为零，求C对地面压力的最大值。 （3）若将A从另一位置由静止释放，A与B相碰后不粘连，但仍立即一起运动，且当B第一次运动到最高点时，C对地面的压力也恰好为零.已知A与B相碰后弹簧第一次恢复原长时B 的速度大小为v=√1.5gx0，求相碰后A第一次运动达到的最高点与开始静止释放点之间的距离。 4. 如图所示，质量为M、倾角为α的斜面体（斜面光滑且足够长）放在粗糙的水平地面上，底部与地面的动摩擦因数为μ，斜面顶端与劲度系数为k、自然长度为L的轻质弹簧相连，弹簧的另一端连接着质量为m的物块。压缩弹簧使其长度为3 L时将物块由静止开始释放，且物块在以后 4 的运动中，斜面体始终处于静止状态。重力加速度为g。 （1）求物块处于平衡位置时弹簧的长度；

高考物理压轴题分析及求解方法(讲评用)

高考物理压轴题分析及求解方法 一、滑块-木板模型类问题探究 【例1】【2017·新课标Ⅲ卷】（20分）如图，两个滑块A 和B 的质量分别为m A =1 kg 和m B =5 kg ，放在静止于水平地面上的木板的两端，两者与木板间的动摩擦因数均为μ1=0.5；木板的质量为m =4 kg ，与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1。某时刻A 、B 两滑块开始相向滑动，初速度大小均为v 0=3 m/s 。A 、B 相遇时，A 与木板恰好相对静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g =10 m/s 2。求 （1）B 与木板相对静止时，木板的速度； （2）A 、B 开始运动时，两者之间的距离。 【解析】（1）滑块A 和B 在木板上滑动时，木板也在地面上滑动。设A 、B 和木板所受的摩擦力大小分别为f 1、f 2和f 3，A 和B 相对于地面的加速度大小分别是a A 和a B ，木板相对于地面的加速度大小为a 1。在物块B 与木板达到共同速度前有 ① ② ③ 由牛顿第二定律得 ④ ⑤ ⑥ 设在t 1时刻，B 与木板达到共同速度，设大小为v 1。由运动学公式有 ⑦ ⑧ 联立①②③④⑤⑥⑦⑧式，代入已知数据得⑨ 10.4t s = （2）在t 1时间间隔内，B 相对于地面移动的距离为⑩ 设在B 与木板达到共同速度v 1后，木板的加速度大小为a 2，对于B 与木板组成的体系，由牛顿 11A f m g μ=21B f m g μ=32()A B f m m m g μ=++1A A f m a =2B B f m a =2131f f f ma --=101B v v a t =-111v a t =1 1 m/s v =201112B B s v t a t =-

历年高考物理压轴题精选(一)详细解答

历年高考物理压轴题精选 （一） 一、力学 2001年全国理综（江苏、安徽、福建卷） 31．（28分）太阳现正处于主序星演化阶段。它主要是由电子和H 1 1、He 4 2等原子核组成。维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应方程是2e+4H 1 1→He 42+释放的核能，这些核能最后转化为辐射能。根据目前关于恒星演化的理论，若由于聚变反应而使太阳中的 H 11 核数目从现有数减少10％，太阳将离开主序垦阶段而转入红巨星的演化阶段。为了简 化，假定目前太阳全部由电子和H 1 1核组成。 （1）为了研究太阳演化进程，需知道目前太阳的质量M 。已知地球半径R =6.4×106 m ，地球质量m =6.0×1024 kg ，日地中心的距离r =1.5×1011 m ，地球表面处的重力加速度g =10 m/s 2，1年约为3.2×107秒。试估算目前太阳的质量M 。 （2）已知质子质量m p =1.6726×10－27 kg ， He 4 2 质量m α =6.6458×10－27 kg ，电子质量m e =0.9×10－30 kg ，光速c =3×108 m/s 。求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能。 （3）又知地球上与太阳光垂直的每平方米截面上，每秒通过的太阳辐射能w =1.35×103 W/m 2。试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命。 （估算结果只要求一位有效数字。） 参考解答： （1）估算太阳的质量M 设T 为地球绕日心运动的周期，则由万有引力定律和牛顿定律可知 ① 地球表面处的重力加速度 2 R m G g ② 由①、②式联立解得 ③

以题给数值代入，得M ＝2×1030 kg ④ （2）根据质量亏损和质能公式，该核反应每发生一次释放的核能为 △E =（4m p +2m e －m α）c 2 ⑤ 代入数值，解得 △E =4.2×10－12 J ⑥ （3）根据题给假定，在太阳继续保持在主序星阶段的时间内，发生题中所述的核聚变反应的次数为 p m M N 4= ×10% ⑦ 因此，太阳总共辐射出的能量为 E ＝N ·△E 设太阳辐射是各向同性的，则每秒内太阳向外放出的辐射能为 ε=4πr 2w ⑧ 所以太阳继续保持在主序星的时间为 ε E t = ⑨ 由以上各式解得 以题给数据代入，并以年为单位，可得 t =1×1010 年=1 百亿年 ⑩ 评分标准：本题28分，其中第（1）问14分，第（2）问7分。第（3）问7分。 第（1）问中，①、②两式各3分，③式4分，得出④式4分； 第（2）问中⑤式4分，⑥式3分； 第（3）问中⑦、⑧两式各2分，⑨式2分，⑩式1分。 2003年理综（全国卷） 34．（22分）一传送带装置示意如图，其中传送带经过AB 区域时是水平的，经过BC 区域时变为圆弧形（圆弧由光滑模板形成，未画出），经过CD 区域时是倾斜的，AB 和CD 都与BC 相切。现将大量的质量均为m 的小货箱一个一个在A 处放到传送带上，放置时初速为零，经传送带运送到D 处，D 和A 的高度差为h 。稳定工作时传送带速度不变，CD 段上各箱等距排列，相邻两箱的距离为L 。每个箱子在A 处投放后，在到达B 之前已经相对于传送带静止，且以后也不再滑动（忽略经BC 段时

全国各地多年高考物理压轴题汇集及详细解析

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最近两年全国各地高考物理压轴题汇集（详细解析63题） 1（20分） 如图12所示，PR是一块长为L=4 m的绝缘平板固定在水平地面上，整个空间有一个平行于PR的匀强电场E，在板的右半部分有一个垂直于纸面向外的匀强磁场B，一个质量为m=0．1 kg，带电量为q=0．5 C的物体，从板的P端由静止开始在电场力和摩擦力的作用下向右做匀加速运动，进入磁场后恰能做匀速运动。当物体碰到板R端的挡板后被弹回，若在碰撞瞬间撤去电场，物体返回时在磁场中仍做匀速运动，离开磁场后做匀减速运动停在C点，PC=L/4，物体与平板间的动摩擦因数为μ=0．4，取g=10m/s2 ，求： （1）判断物体带电性质，正电荷还是负电荷？ （2）物体与挡板碰撞前后的速度v1和v2 （3）磁感应强度B的大小 （4）电场强度E的大小和方向 图12 2(10分)如图2—14所示，光滑水平桌面上有长L=2m的木板C，质量m c=5kg，在其正中央并排放着两个小滑块A和B，m A=1kg，m B=4kg，开始时三物都静止．在A、B间有少量塑胶炸药，爆炸后A以速度6m／s水平向左运动，A、B中任一块与挡板碰撞后，都粘在一起，不计摩擦和碰撞时间，求： (1)当两滑块A、B都与挡板碰撞后，C的速度是多大? (2)到A、B都与挡板碰撞为止，C的位移为多少? 3（10分）为了测量小木板和斜面间的摩擦因数，某同学设计如图所示实验，在小木板上固定一个轻弹簧，弹簧下端吊一个光滑小球，弹簧长度方向与斜面 平行，现将木板连同弹簧、小球放在斜面上，用手固定木板时， ，放手后，木板沿斜面下滑，稳定后弹簧示数为 弹簧示数为F 1 F ，测得斜面斜角为θ，则木板与斜面间动摩擦因数为多少（斜面体固定在地面上） 2 4有一倾角为θ的斜面，其底端固定一挡板M，另 有三个木块A、B和C，它们的质

2020年高考物理压轴题汇编大全(带答案)

2020年高考物理压轴题汇编大全(带答案) 1（20分） 如图12所示，PR是一块长为L=4 m的绝缘平板固定在水平地面上，整个空间有一个平行于PR的匀强电场E，在板的右半部分有一个垂直于纸面向外的匀强磁场B，一个质量为m=0．1 kg，带电量为q=0．5 C的物体，从板的P端由静止开始在电场力和摩擦力的作用下向右做匀加速运动，进入磁场后恰能做匀速运动。当物体碰到板R端的挡板后被弹回，若在碰撞瞬间撤去电场，物体返回时在磁场中仍做匀速运动，离开磁场后做匀减速运动停在C点，PC=L/4，物体与平板间的动摩擦因数为μ=0．4，取g=10m/s2 ，求：（1）判断物体带电性质，正电荷还是负电荷？ （2）物体与挡板碰撞前后的速度v1和v2 （3）磁感应强度B的大小 （4）电场强度E的大小和方向 图12 2(10分)如图2—14所示，光滑水平桌面上有长L=2m 的木板C，质量m c=5kg，在其正中央并排放着两个小滑块A和B，m A=1kg，m B=4kg，开始时三物都静止．在A、B间有少量塑胶炸药，爆炸后A以速度6m／s水平向左运动，A、B中任一块与挡板碰撞后，都粘在一起，不计摩擦和碰撞时间，求： (1)当两滑块A、B都与挡板碰撞后，C的速度是多大? (2)到A、B都与挡板碰撞为止，C的位移为多少? 3（10分）为了测量小木板和斜面间的摩擦因数，某同学设计如图所示实验，在小木板上固定一个轻弹簧，弹簧下端吊一个光滑小球，弹簧长度方向与斜面平行，现将木板连同弹簧、 ，放手后，木板沿斜面下滑，稳定后弹小球放在斜面上，用手固定木板时，弹簧示数为F 1 簧示数为F ，测得斜面斜角为θ，则木板与斜面间动摩擦因数为多少？（斜面体固定在地 2 面上）