十年高考物理全国卷真题含答案

历年高考全国卷物理真题归类题型一不定项选择题考点一匀变速直线运动1、（全国卷09年15题）两物体甲和乙在同一直线上运动，它们在004S时间内的VT图象如图所示。若仅在两物体之间存在相互作用，则物体甲与乙的质量之比和图中时间T1分别为（）A3和030SB3和030SC和028SD3和028S考点二胡克定律1、（全国卷04年18题）如图所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同中弹簧的左端固定在墙上，中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用，中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动，中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动。若认为弹簧的质量都为零，以L1、L2、L3、L4依次表示四个弹簧的伸长量，则有（）AL2L1BL4L3CL1L3DL2L4考点三牛顿运动定律1、（全国卷08年16题）如图，一固定斜面上两个质量相同的小物块A和B紧挨着匀速下滑，A与B的接触面光滑。已知A与斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间动摩擦因数的2倍，斜面倾角为。则B与斜面之间的动摩擦因数是AB2TAN32COT3CD解2、（全国卷08年18题）如图，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球A和B。A球质量为M，静置于地面；B球质量为3M，用手托往，高度为H，此时轻绳刚好拉紧。从静止开始释放B后，A可能达到的最大高度为AHB15HC2HD25H解3、（全国卷06年15题）如图，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块QFFFFF相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的。已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是，两物块的质量都是M，滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计，若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动，则F的大小为（）A4MGB3MGC2MGDMG解4、（全国卷05年14题）如图所示，位于光滑固定斜面上的小物块P受到一水平向右的推力F的作用。已知物块P沿斜面加速下滑。现保持F的方向不变，使其减小，则加速度（）A一定变小B一定变大C一定不变D可能变小，可能变大，也可能不变解5、（全国卷04年21题）放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间T的关系和物块速度V与时间T的关系如图所示。取重力加速度G10M/S2。由此两图线可以求得物块的质量M和物块与地面之间的动摩擦因数分别为（）AM05KG，04BM15KG，152CM05KG，02DM1KG，02答A解当水平推力F11N时，物体仍静止，当水平推力F23N时，物体做匀加速运动，由VT图像可求得加速度AV/T2M/S2由牛顿第二定律，F2MGMA，当水平推力F32N时，物体做匀速直线运动，则有F3MG由两式解得M05KG，04DYSZPLG6、（全国卷03年19题）解7、（全国卷02年18题）质点所受的力F随时间变化的规律如图所示，力的方向始终在一直线上。已知T0时质点的速度为零。在图示T1、T2、T3和T4各时刻中，哪一时刻质点的动能最大（）AT1BT2CT3DT4解FP2130246810FNTS202468104TSVM/S考点四万有引力1、（全国卷11年19题）我国“嫦娥一号”探月卫星发射后，先在“24小时轨道”上绕地球运行（即绕地球一圈需要24小时）；然后，经过两次变轨依次到达“48小时轨道”，“72小时轨道”；最后奔向月球。如果按圆形轨道计算，并忽略卫星质量的变化，则在每次变轨完成后于变轨前相比（）A卫星动能增大，引力势能减小B卫星动能增大，引力势能增大C卫星动能减小，引力势能减小D卫星动能减小，引力势能增大解周期变长，表明轨道半径变大，速度减小，动能减小,引力做负功故引力势能增大选D2、（全国卷10年21题）已知地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍。若某行星的平均密度为地球平均密度的一半，它的同步卫星距其表面的高度是其半径的25倍，则该行星的自转周期约为A6小时B12小时C24小时D36小时解【答案】B【解析】地球的同步卫星的周期为T124小时，轨道半径为R17R1，密度1。某行星的同步卫星周期为T2，轨道半径为R235R2，密度2。根据牛顿第二定律和万有引力定律分别有1212134RTMRRG2223RR两式化简得12T小时3、（全国卷07年20题）假定地球，月球都静止不动，用火箭从地球沿地月连线向月球发射一探测器。假定探测器在地球表面附近脱离火箭。用W表示探测器从脱离火箭处飞到月球的过程中克服地球引力做的功，用EK表示探测器脱离火箭时的动能，若不计空气阻力，则（）AEK必须大于或等于W，探测器才能到达月球BEK小于W，探测器也可能到达月球CEKW，探测器一定能到达月球DEKW，探测器一定不能到达月球1212【答案】BD设月球引力对探测器做的功为W1，根据动能定理可得WW10EK，根据F可知，F地F月，WW1，故BD选项正确。21RMG由于探测器在从地球到月球的过程中，地球引力越来越小，此过程中克服地球引力做的功为W，在从地球到达地月连线中点的过程中，探测器克服地球引力做的功要远大于1/2W，而月球引力对探测器做的功很小，探测器的初动能若为1/2W，则到不了地月连线中点速度即减为0，所以探测器一定不能到达月球。D选项也正确。4、（全国卷05年18题）已知引力常量G、月球中心到地球中心的距离R和月球绕地球运行的周期T。仅利用这三个数据，可以估算出的物理量有（）A月球的质量B地球的质量C地球的半径D月球绕地球运行速度的大小考点五机械能守恒定律1、（全国卷02年16题）在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球A、B，质量都为M。现B球静止，A球向B球运动，发生正碰。已知碰撞过程中总机械能守恒，两球压缩最紧时的弹性势能为EP，则碰前A球的速度等于ABCDMPMEP2MEP2EP2考点六动能定理1、（全国卷09年20题）以初速度V0竖直向上抛出一质量为M的小物体。假定物块所受的空气阻力F大小不变。已知重力加速度为G，则物体上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为（）A、201VFGM和0GFB、201VFG和0GFC、20VFG和0FD、20VFM和0F考点七动量定理1、（全国卷09年20题）质量为M，内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为M的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为，初始时小物块停在箱子下中间，如图所示，现给小物块一水平向右的初速度V，小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止，设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为（）ABCD21V21VMGLN21MGL解2、（全国卷07年16题）如图所示，PQS是固定于竖直平面内的光滑的1/4圆周轨道，圆心O在S的正上方，在S和P两点各有一质量为M的小物块A和B，从同一时刻开始，A自由下落，B沿圆弧下滑。以下说法正确的是（）AA比B先到达S，它们在S点的动量不相等BA与B同时到达S，它们在S点的动量不相等CA比B先到达S，它们在S点的动量相等DB比A先到达S，它们在S点的动量不相等3、（全国卷06年18题）如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视作质点，质量相等。Q与轻质弹簧相连。设Q静止，P以某一初速度向Q运动并与弹簧发生碰撞。在整个碰撞过程中，弹簧具有的最大弹性势能等于（）AP的初动能BP的初动能的1/2CP的初动能的1/3DP的初动能的1/4考点八静电场1、（全国卷11年04题）通常一次闪电过程历时约02O3S，它由若干个相继发生的闪击构成。每个闪击持续时间仅4080S，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中。在某一次闪电前云地之间的电势差约为10V，云地间距离约为LKM；第一个闪击过程中云地910间转移的电荷量约为6C，闪击持续时间约为60S。假定闪电前云地间的电场是均匀的。根据以上数据，下列判断正确的是（）A闪电电流的瞬时值可达到1AB整个闪电过程的平均功率约为LW5140C闪电前云地间的电场强度约为L106V/MD整个闪电过程向外释放的能量约为6J6解析5610QIT96310/UEVMD9610WUQJ91460WPWT2（全国卷10年04题）在雷雨云下沿竖直方向的电场强度为410V/M已知一半径为1MM的雨滴在此电场中不会下落，取重力加速度大小为10M/2S,水的密度为3KG/M。这雨滴携带的电荷量的最小值约为（）A2910CB4910CC6910CD8910C3、（全国卷09年06题）19图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线。两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等。现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示。点A、B、C为实线与虚线的交点，已知O点电势高于C点。若不计重力，则（）AM带负电荷，N带正电荷BN在A点的速度与M在C点的速度大小相同CN在从O点运动至A点的过程中克服电场力做功DM在从O点运动至B点的过程中，电场力对它做的功等于零解本题考查带电粒子在电场中的运动图中的虚线为等势线,所以M点从O点到B点的过程中电场力对粒子做功等于零,D正确根据MN粒子的运动轨迹可知N受到的电场力向上M受到的电场力向下,电荷的正负不清楚但为异种电荷A错O到A的电势差等于O到C的两点的电势差,而且电荷和质量大小相等,而且电场力都做的是正功根据动能定理得A与C两点的速度大小相同,但方向不同,B对4、（全国卷08年06题）一平行板电容器的两个极板水平放置，两极板间有一带电量不变的小油滴，油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比。若两极板间电压为零，经一段时间后，油滴以速率V匀速下降；若两极板间的电压为U，经一段时间后，油滴以速率V匀速上升。若两极板间电压为U,油滴做匀速运动时速度的大小、方向将是（）A2V、向下B2V、向上C3V、向下D3V、向上5、（全国卷06年04题）AB是长为L的均匀带电细杆，P1、P2是位于AB所在直线上的两点，位置如图所示。AB上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E1，在P2处的场强大小为F2。则以下说法正确的是（）A两处的电场方向相同，E1E2B两处的电场方向相反，E1E2C两处的电场方向相同，E1E2D两处的电场方向相反，E1E26、（全国卷05年08题）图中A、B是两个点电荷，它们的电量分别为Q1、Q2，MN是AB连线的中垂线，P是中垂线上的一点。下列哪中情况能使P点场强方向指向MN的左侧AQ1、Q2都是正电荷，且Q1|Q2|CQ1是负电荷，Q2是正电荷，且|Q1|Q2|7、（全国卷04年07题）如图，一绝缘细杆的两端各固定着一个小球，两小球带有等量异号的电荷，处于匀强电场中，电场方向如图中箭头所示。开始时，细杆与电场方向垂直，即在图中所示的位置；接着使细杆绕其中心转过90”，到达图中所示的位置；最后，使细杆移到图中所示的位置。以W1表示细杆由位置到位置过程中电场力对两小球所做的功，W2表示细杆由位置到位置过程中电场力对两小球所做的功，则有AW10，W20BW10，W20CW10，W20DW10，W20答C解细杆由位置到位置过程中，电场力对两小球均做正功，细杆由位置到位置过程中，电场力对带正电小球做正功，电场力对带负电小球做负功，两者做功的绝对值相等，所以电场力对两小球所做的总功为08、（全国卷03年01题）如图所示，三个完全相同的金属小球QQQQQQMNPAB左右ABCF2F1F4F3A、B、C位于等边三角形的三个顶点上。A和C带正电，B带负电，A所带电量的大小比B的小。已知C受到A和B的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是（）AF1BF2CF3DF49、（全国卷03年07题）图中虚线所示为静电场的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0。一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过A、B点的动能分别为26EV和5EV。当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为8EV时，它的动能应为（）A8EVB13EVC20EVD34EV考点九恒定电流1（全国卷09年04题）因为测量某电源电动势和内阻时得到的UI图线。用此电源与三个阻值均为3的电阻连接成电路，测得路端电压为48V。则该电路可能为答案B【解析】本题考查测电源的电动势和内阻的实验由测量某电源电动势和内阻时得到的UI图线可知该电源的电动势为6V,内阻为05此电源与三个均为3的电阻连接成电路时测的路端电压为48V,A中的路端电压为4V,B中的路端电压约为48V正确C中的路端电压约为57V,D中的路端电压为54V2（全国卷02年06题）在如图所示的电路中，R1、R2、R3和R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为，内阻为R。设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U。当R5的滑动触点向图中A端移动时，AI变大，U变小BI变大，U变大CI变小，U变大DI变小，U变小1234BA考点十磁场1、（全国卷11年02题）如图，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流和，且；A、B、C、D为导1I212I线某一横截面所在平面内的四点，且A、B、C与两导线共面；B点在两导线之间，B、D的连线与导线所在平面垂直。磁感应强度可能为零的点是AA点BB点CC点DD点解析要合磁感应强度为零，必有和形成两个场等大方向，只有C点有可能，选C1I22、（全国卷10年05题）如图，空间某区域中有一匀强磁场，磁感应强度方向水平，且垂直于纸面向里，磁场上边界B和下边界D水平。在竖直面内有一矩形金属统一加线圈，线圈上下边的距离很短，下边水平。线圈从水平面A开始下落。已知磁场上下边界之间的距离大于水平面A、B之间的距离。若线圈下边刚通过水平面B、C（位于磁场中）和D时，线圈所受到的磁场力的大小分别为BF、C和D，则ADFCBBCDD临界角51ARCSIN,所以在BC面上发生全反射仍然以宽度大小为AB长度的竖直向下的平行光射到AC圆弧面上根据几何关系可得到在屏上的亮区宽度小于AB的长度,B对D正确4、（全国卷08年02题）一束单色光斜射到厚平板玻璃的一个表面上，经两次折射后从玻璃板另一个表面射出，出射光线相对于入射光线侧移了一段距离。在下列情况下，出射光线侧移距离最大的是A红光以的入射角入射B红光以的入射角入射3045C紫光以的入射角入射D紫光以的入射角入射5、（全国卷05年02题）一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为A、B两束单色光，其传播方向如图所示。设玻璃对A、B的折射率分别为NA和NB，A、B在玻璃中的传播速度分别为VA和VB，则ANANBBNAVBDVA0，W1）之间变化，且重力加速度反常的最大值出现在半为L的范围的中心,如果这种反常是由于地下存在某一球形空腔造成的，试求此球形空腔球心的深度和空腔的体积。答案（1）23/2GVDX（2）13/2KL,13/2KL【解析】本题考查万有引力部分的知识1如果将近地表的球形空腔填满密度为的岩石,则该地区重力加速度便回到正常值因此,重力加速度反常可通过填充后的球形区域产生的附加引力GMRMG2来计算,式中的M是Q点处某质点的质量,M是填充后球形区域的质量,V而R是球形空腔中心O至Q点的距离2XDRG在数值上等于由于存在球形空腔所引起的Q点处重力加速度改变的大小Q点处重力加速度改变的方向沿OQ方向,重力加速度反常G是这一改变在竖直方向上的投影R联立以上式子得2/32XDVG,2由式得,重力加速度反常G的最大值和最小值分别为2MAXDVGG2/32MINLDG由提设有KGMAX、IN联立以上式子得,地下球形空腔球心的深度和空腔的体积分别为13/2K,13/2KGV2、（全国卷08年25题）（20分）我国发射的“嫦娥一号”探月卫星沿近似于圆形的轨道绕月飞行。为了获得月球表面全貌的信息，让卫星轨道平面缓慢变化。卫星将获得的信息持续用微波信号发回地球。设地球和月球的质量分别为M和M，地球和月球的半径分别为R和R1，月球绕地球的轨道半径和卫星绕月球的轨道半径分别为R和R1，月球绕地球转动的周期为T。假定在卫星绕月运行的一个周期内卫星轨道平面与地月连心线共面，求在该周期内卫星发射的微波信号因月球遮挡而不能到达地球的时间（用M、M、R、R1、R、R1和T表示，忽略月球绕地球转动对遮挡时间的影）。解如图，O和O分别表示地球和月球的中心。在卫星轨道平面上，A是地月连心级OO与地月球面的公切线ACD的交点，D、C和B分别是该公切线与地球表面、月球表面和卫星圆轨道的交点，根据对称性，过A点在另一侧作地月球面的公切线，交卫星轨道于E点。卫星在上运动时发出的信号被遮挡。ABE设探月卫星的质量为M0,万有引力常量为G，根据万有引力定律有22MGRRT20112M式中，T1是探月卫星绕月球转动的周期。由式得23RMM设卫星的微波信号被遮挡的时间为T，则由于卫星绕月球做匀速圆周运动，应有1TT式中，COA，COB。由几何关系得1COSRR1由式得3111COSCOSMRRTTAARM评分参考式各4分，式5分，式各2分，式3分。得到结果的也同样给分。3111CSINRTR3、（全国卷03年24题）（15分）中子星是恒星演化过程的一种结果，它的密度很大。现有一中子星，观测到它的自转周期为TS。问该中子星的最小密度应是多少才能维持30该星体的稳定，不致因旋转而瓦解。计算时星体可视为均匀球体。（引力常数G6671011M3/KGS2）解考虑中子星赤道处一小块物质，只有当它受到的万有引力大于或等于它随星体一起旋转所需的向心力时，中子星才会瓦解。设中子星的密度为，质量为M，半径为R，自转角速度为，位于赤道处的小物质质量为M，则RGM22TM34由以上各式得2GT代入数据得1271014KG/M3考点四四大定律（动能定律、动量定律、动量守恒定律、机械能守恒定律）解析大题1、（全国卷11年26题）（20分）装甲车和战舰采用多层钢板比采用同样质量的单层钢板更能抵御穿甲弹的射击。通过对以下简化模型的计算可以粗略说明其原因。质量为2M、厚度为2D的钢板静止在水平光滑桌面上。质量为M的子弹以某一速度垂直射向该钢板，刚好能将钢板射穿。现把钢板分成厚度均为D、质量均为M的相同两块，间隔一段距离平行放置，如图所示。若子弹以相同的速度垂直射向第一块钢板，穿出后再射向第二块钢板，求子弹射入第二块钢板的深度。设子弹在钢板中收到的阻力为恒力，且两块钢板不会发生碰撞，不计重力影响。解析设子弹的初速为V0,穿过2D厚度的钢板时共同速度为V受到阻力为F对系统由动量和能量守恒得02MV201FDMV由得06F子弹穿过第一块厚度为D的钢板时，设其速度为V1，此时钢板的速度为U，穿第二块厚度为D的钢板时共用速度为V2，穿过深度为，D对子弹和第一块钢板系统由动量和能量守恒得01MVU2221FDVM由得10136U故只取一个对子弹和第二块钢板系统由动量和能量守恒得12MVV21FDMV由得234D2、（全国卷10年24题）（15分）如图，MNP为整直面内一固定轨道，其圆弧段MN与水平段NP相切于N、P端固定一竖直挡板。M相对于N的高度为H，NP长度为S一木块自M端从静止开始沿轨道下滑，与挡板发生一次完全弹性碰撞后停止在水平轨道上某处。若在MN段的摩擦可忽略不计，物块与NP段轨道间的滑动摩擦因数为，求物块停止的地方与N点距离的可能值。解根据功能原理，在物块从开始下滑到停止在水平轨道上的过程中，物块的重力势能的减少PE与物块克服摩擦力所做功的数值相等。W设物块的质量为M，在水平轨道上滑行的总路程为S，则GHEPS连立化简得HS第一种可能是物块与弹性挡板碰撞后，在N前停止，则物块停止的位置距N的距离为HSD2第一种可能是物块与弹性挡板碰撞后，可再一次滑上光滑圆弧轨道，滑下后在水平轨道上停止，则物块停止的位置距N的距离为SHSD2所以物块停止的位置距N的距离可能为HS2或S2。3、（全国卷10年25题）（18分）小球A和B的质量分别为MA和MB且MAMB，在某高度处将A和B先后从静止释放。小球A与水平地面碰撞后向上弹回，在释放处的下方与释放出距离为H的地方恰好与正在下落的小球B发生正幢，设所有碰撞都是弹性的，碰撞时间极短。求小球A、B碰撞后B上升的最大高度。连立化简得HMHBA234、（全国卷08年23题）（15分）如图，一质量为M的物块静止在桌面边缘，桌面离水平地面的高度为H。一质量为M的子弹以水平速度V0射入物块后，以水平速度V0/2射出。重力加速度为G。求（1）此过程中系统损失的机械能；（2）此后物块落地点离桌面边缘的水平距离。解（1）设子弹穿过物块后物块的速度为V，由动量守恒得MV0MMV2V解得02MVVM系统的机械能损失为E2220011V由式得E2038MVM（2）设物块下落到地面所面时间为T,落地点距桌面边缘的水平距离为S,则21HGTSVT由得S02MVHMG评分参考第（1）问9分。式各3分。第（2）问6分。式各2分。5、（全国卷07年23题）（16分）如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道，由一段斜的直轨道与之相切的圆形轨道连接而成，圆形轨道的半径为R。一质量为M的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动。要求物块能通过圆形轨道最高点，且在该最高点与轨道间的压力不能超过5MG（G为重力加速度）。求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度H的取值范围。解设物块在圆形轨道最高点的速度为V，由机械能守恒得MGH2MGRMV21物块在最高点受的力为重力MG、轨道的压力N。重力与压力的合力提供向心力，有MGNMRV2物块能通过最高点的条件是N0由式得VG由式得HR25按题的要求，N5MG，由式得VGR6由式得H5RH的取值范围是RH5R26、（全国卷07年24题）（19分）用放射源钋的射线轰击铍时，能发射出一种穿透力极强的中性射线，这就是所谓铍“辐射”。1932年，查德威克用铍“辐射”分别照射（轰击）氢和氨（它们可视为处于静止状态）。测得照射后沿铍“辐射”方向高速运动的氨核和氦核的速度之比为70。查德威克假设铍“辐射”是由一种质量不为零的中性粒子构成的，从而通过上述实验在历史上首次发现了中子。假设铍“辐射”中的中性粒子与氢或氦发生弹性正碰，试在不考虑相对论效应的条件下计算构成铍“辐射”的中性粒子的质量。（质量用原子质量单位U表示，1U等于1个12C原子质量的十二分之一。取氢核和氦核的质量分别为10U和14U。）解设构成铍“辐射”的中性粒子的质量和速度分别为M和V，氢核的质量为MH。构成铍“辐射”的中性粒子与氢核发生弹性正碰，碰后两粒子的速度分别为V和V。由动量/守恒与能量守恒定律得MVMVMHV/2/2/211解得V/HM同理，对于质量为MN的氮核，其碰后速度为V/N2由式可得M/NHV根据题意可知V70V/H/N将上式与题给数据代入式得M12U7、（全国卷06年23题）（16分）如图所示，一固定在竖直平面内的光滑的半圆形轨道ABC，其半径R50M，轨道在C处与水平地面相切。在C处放一小物块，给它一水平向左的初速度V05M/S，结果它沿CBA运动，通过A点，最后落在水平面上的D点，求C、D间的距离S。取重力加速度G10M/S2。解设小物体的质量为,经处时的速度为，由到经历的时间为，有MADTR210GTRTS由式并代入数据得1M评分参考、式各4分8、（全国卷05年25题）（20分）质量为M的小物块A静止在离地面高H的水平桌面的边缘，质量为M的小物块B沿桌面向A运动以速度V0与之发生正碰（碰撞时间极短）。碰后A离开桌面，其落地点离出发点的水平距离为L。碰后B反向运动。求B后退的距离。已知B与桌面间的动摩擦因数为。重力加速度为G。解设AB碰后A的速度为V1，则A平抛有HGT2LV1T12求得V1LG2H设碰后B的速度为V2，则对AB碰撞过程由动量守恒有MV0MV1MV2设B后退距离为S，对B后退直至停止过程，由动能定理MGSMV2212由解得SV0212GM2L2G2M2H2MLV0MG2H9、（全国卷04年25题）（20分）柴油打桩机的重锤由气缸、活塞等若干部件组成，气缸与活塞间有柴油与空气的混合物。在重锤与桩碰撞的过程中，通过压缩使混合物燃烧，产生高温高压气体，从而使桩向下运动，锤向上运动。现把柴油打桩机和打桩过程简化如下柴油打桩机重锤的质量为M，锤在桩帽以上高度为H处（如图1）从静止开始沿竖直轨道自由落下，打在质量为M（包括桩帽）的钢筋混凝土桩子上。同时，柴油燃烧，产生猛烈推力，锤和桩分离，这一过程的时间极短。随后，桩在泥土中向下移动一距离L。已知锤反跳后到达最高点时，锤与已停下的桩帽之间的距离也为H（如图2）。已知M10103KG，M20103KG，H20M，L020M，重力加速度G10M/S2，混合物的质量不计。设桩向下移动的过程中泥土对桩的作用力F是恒力，求此力的大小。解锤自由下落H距离，碰桩前速度V1向下，GV21碰后，已知锤上升高度为（HL），故刚碰后向上的速度为L2设碰后桩的速度为V，方向向下，由动量守恒，21MVMV桩下降的过程中，根据功能关系，HL锤M桩M桩帽泥土锤M桩MH图1图2反跳后的最高位置FLMGV21由、式得22LHLM代入数值，得N51010、（全国卷02年26题）（20分）蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。一个质量为60KG的运动员，从离水平网面32M高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面50M高处。已知运动员与网接触的时间为12S。若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理，求此力的大小。（G10M/S2）解将运动员看作质量为M的质点，从H1高处下落，刚接触网时速度的大小V1（向下）2GH弹跳后到达的高度为H2，刚离网时速度的大小V2（向上）速度的改变量VV1V2（向上）以A表示加速度，T表示接触时间，则VAT接触过程中运动员受到向上的弹力F和向下的重力MG。由牛顿第二定律，FMGMA由以上五式解得，FMGMTGH12代入数据得F15103N考点五电磁感应1、（全国卷11年24题）15分注意在试题卷上作答无效如图，两根足够长的金属导轨AB、CD竖直放置，导轨间距离为L1电阻不计。在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡。整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直。现将一质量为M、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放。金属棒下落过程中保持水平，且与导轨接触良好。已知某时刻后两灯泡保持正常发光。重力加速度为G。求1磁感应强度的大小2灯泡正常发光时导体棒的运动速率。解析每个灯上的额定电流为额定电压为PIRPUR（1）最后MN匀速运动故B2ILMG求出2MGPRBL（2）UBLV得2PRVBLMG2、（全国卷09年24题）如图，匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小随时间的变化率BKT，为负的常量。用电阻率为、横截面积为S的硬导线做成一边长为L的方框。将方框固定于纸面内，其右半部位于磁场区域中。求（1）导线中感应电流的大小；（2）磁场对方框作用力的大小随时间的变化答案（1）8KLSI（2）2L【解析】本题考查电磁感应现象1线框中产生的感应电动势KLTSB21/在线框产生的感应电流,RISL4,联立得8I2导线框所受磁场力的大小为BLF,它随时间的变化率为TLTF,由以上式联立可得82SLKTF3、（全国卷08年24题）如图，一直导体棒质量为M、长为L、电阻为R，其两端放在位于水平面内间距也为L的光滑平行导轨上，并与之密接；棒左侧两导轨之间连接一可控制的负载电阻（图中未画出）；导轨置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨所在平面。开始时，给导体棒一个平行于导轨的初速度V0。在棒的运动速度由V0减小至V1的过程中，通过控制负载电阻的阻值使棒中的电流强度I保持恒定。导体棒一直在磁场中运动。若不计导轨电阻，求此过程中导体棒上感应动势的平均值和负载电阻上消耗的平均功率。解导体棒所受的安培力为FILB该力大小不变，棒做匀减速运动，因此在棒的速度从V0减小到V1的过程中，平均速度为012V当棒的速度为V时，感应电动势的大小为ELVB棒中的平均感应电动势为ELVB由式得012L导体棒中消耗的热功率为1PIR负载电阻上消耗的平均功率为21EI由式得2201PLVBIR评分参考式3分（未写出式，但能正确论述导体棒做匀减速运动的也给这3分），式各3分，式各2分，式各2分。4、（全国卷03年25题）曾经流行过一种向自行车车头供电的小型交流发电机，图1为其结构示意图。图中N、S是一对固定的磁极，ABCD为固定在转轴上的矩形线框，转轴过BC的中点、与AB边平行，它的一端有一半径R010CM的摩擦小轮，小轮与自行车车轮的边缘相接触，如图2所示。当车轮转动时，因摩擦而带动小轮转动，从而使线圈在磁极间转动。设线框由N800匝导线组成，每匝线圈的面积S20CM2，磁极间的磁场可视为匀强磁场，磁感强度B0010T，自行车车轮的半径R135CM，小齿轮的半径R240CM，大齿轮的半径R3100CM（见图2）。现从静止开始使大齿轮加速转动，问大齿轮的角速度为多大才能使发电机输出电压的有效值U32V（假定摩擦小轮与自行车之间无相对滑动）解当自行车车轮转动时，通过摩擦小轮使发电机的线框在匀强磁场内转动，线框中产生一正弦交流电动势，其最大值NSACDB摩擦小轮图1大齿轮链条小齿轮车轮小发电机摩擦小轮图2MNBS0式中0为线框转动的角速度，即摩擦轮转动的角速度。发电机两端电压的有效值UM2设自行车车轮的角速度为1，由于自行车车轮摩擦小轮之间无相对滑动，有R11R00小齿轮转动的角速度与自行车转动的角速度相同，也为1。设大齿轮的角速度为，有R3R1由以上各式得1302RNBSU代入数据得32RAD/S考点六带电粒子在复合场中的运动1、（全国卷11年25题）（19分）（注意在试卷上作答无效）如图，与水平面成45角的平面MN将空间分成I和II两个区域。一质量为M、电荷量为Q（Q0）的粒子以速度从平面MN上的点水平右射入I区。0V0P粒子在I区运动时，只受到大小不变、方向竖直向下的电场作用，电场强度大小为E；在II区运动时，只受到匀强磁场的作用，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里。求粒子首次从II区离开时到出发点的距离。粒子的重力可以忽略。0P解析设粒子第一次过MN时速度方向与水平方向成1角，位移与水平方向成2角且2450，在电场中做类平抛运动，则有得出02,1VTXYEQAM10TAN2TV00,5YV在电场中运行的位移222001MSXYAEQ在磁场中做圆周运动，且弦切角为12，12TANT10T,SIN3得出2VQBMR05MVQB在磁场中运行的位移为022SINMVRQB所以首次从II区离开时到出发点的距离为0P20012MVSQEB2、（全国卷10年26题）（21分）图中左边有一对平行金属板，两板相距为D，电压为V两板之间有匀强磁场，磁场应强度大小为，方向平行于板面并垂直于纸面朝里。图中右边有一边长为A的正三角形区域EFGEF边与金属板垂直，在此区域内及其边界上也有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面朝里。假设一系列电荷量为Q的正离子沿平行于金属板面，垂直于磁场的方向射入金属板之间，沿同一方向射出金属板之间的区域，并经EF边中点H射入磁场区域。不计重力（1）已知这些离子中的离子甲到达磁场边界EG后，从边界EF穿出磁场，求离子甲的质量。（2）已知这些离子中的离子乙从EG边上的I点（图中未画出）穿出磁场，且GI长为34A，求离子乙的质量。若这些离子中的最轻离子的质量等于离子甲质量的一半，而离子乙的质量是最大的，问磁场边界上什么区域内可能有离子到达。3、（全国卷09年25题）（18分）如图,在宽度分别为1L和2的两个毗邻的条形区域分别有匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直于纸面向里，电场方向与电、磁场分界线平行向右。一带正电荷的粒子以速率V从磁场区域上边界的P点斜射入磁场，然后以垂直于电、磁场分界线的方向进入电场，最后从电场边界上的Q点射出。已知PQ垂直于电场方向，粒子轨迹与电、磁场分界线的交点到PQ的距离为D。不计重力,求电场强度与磁感应强度大小之比及粒子在磁场与电场中运动时间之比。【解析】本题考查带电粒子在有界磁场中的运动粒子在磁场中做匀速圆周运动,如图所示由于粒子在分界线处的速度与分界线垂直,圆心O应在分界线上,OP长度即为粒子运动的圆弧的半径R由几何关系得221DRL设粒子的质量和所带正电荷分别为M和Q,由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得设P为虚线与分界线的交点,PO,则粒子在磁场中的运动时间为VRT1式中有RL1SIN粒子进入电场后做类平抛运动,其初速度为V,方向垂直于电场设粒子的加速度大小为A,由牛顿第二定律得MAQE由运动学公式有21ATD2VTL由式得VLDBE21由式得ARCSIN21212DLDLT4、（全国卷07年25题）（20分）如图所示，在坐标系OXY的第一象限中在在沿Y轴正方向的匀强电场，场强大小为E。在其它象限中在在匀强磁场，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点的距离为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（1）粒子经过C点时速度的大小和方向；（2）磁感应强度的大小B。【答案】（1）ARCTAN（2）BLH2QMHEL22VQB2【分析】（1）以A表示粒子在电场作用下的加速度，有QEMA加速度沿Y轴负方向。沿粒子从A点进入电场时的初速度为V0，由A点运动到C点经历的时间为T，则有HAT21LV0T由式得V0HAL2设粒子从C点进入磁场时的速度为V，V垂直于X轴的分量V1AH2由式得V210MHLQE42设粒子经过C点时的速度方向与X轴的夹角为，则有TAN01V由式得ARCTANLH2（2）粒子从C点进入磁场后在磁场中作速度为V的圆周运动。若圆周的半径为R，则有QVBMRV设圆心为P，则PC必与过C的速度垂直，且有R。用表示与Y轴PCAPA的夹角，由几何关系得RCOSRCOSHRSINLRSIN11由式解得R11224LHL12由式得BQMEL213【高考考点】带电粒子在电场中的偏转和在磁场中的匀速圆周运动【易错点】学生不能找出圆心和根据几何关系列出辅助方程。【备考提示】带电粒子在电场中的偏转学生并不困难，带电粒子在磁场中的匀速圆周运动，求解关键是找出带电粒子做圆周运动的圆心，求解其轨迹半径，还考查了考生分析、综合和运用数学知识解决问题的能力。5、（全国卷06年25题）（20分）如图所示，在X0与X0的区