高三物理难题

1、1、如图所示， 水平面上固定有高 AC=H 、倾角为 30 °的直角三角形光滑斜面， 有一长为 2H、 质量为 m的均匀细绳一端拴有质量为 m且可看作质点的小球，另一端在外力F 作用下通过斜面顶端的光滑小定滑轮从 A 点开始沿斜面缓慢运动到 B 点，不计一切摩擦以及绳绷紧时 的能量损失，则该过程中（ ）1A 绳子的重力做功为 0 B绳的重力势能增加了mgH41C绳的机械能增加了mgH D 小球对绳的拉力做功 mgH22、如图所示， 在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨，导轨间距为 l，两导轨间连有一电阻R，导轨平面与水平面的夹角为 ，在两虚线间的导轨上涂有薄绝缘涂层且无磁场作用匀 强磁

2、场的磁感应强度大小为 B，方向与导轨平面垂直质量为m 的导体棒从 h 高度处由静止释放，在刚要滑到涂层处时恰好匀速运动导体棒始终与导轨垂直且仅与涂层间有摩擦， 动摩擦因数 =tan ，其他部分的电阻不计，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A 导体棒到达涂层前做加速度减小的加速运动B在涂层区导体棒做减速运动C导体棒到达底端的速度为D 整个运动过程中产生的焦耳热为mgh3、如图所示的竖直平面内，水平条形区域I 和内有方向垂直竖直面向里的匀强磁场，其宽度均为 d， I 和之间有一宽度为 h 的无磁场区域， h> d一质量为 m、边长为 d 的正方 形线框由距区域 I 上边界某一高度处静止释放

3、， 在穿过两磁场区域的过程中， 通过线框的电 流及其变化情况相同重力加速度为g，空气阻力忽略不计则下列说法正确的是（）A线框进入区域时与离开区域时的电流方向相同B线框进入区域时与离开区域时所受安培力的方向相同C线框有可能匀速通过磁场区域D线框通过区域和区域产生的总热量为Q=2mg （d+h）4、如图所示，在水平面上有两条光滑的长直平行金属导轨MN 、PQ，电阻忽略不计，导轨间距离为 L，磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直于导轨所在平面质量均为 m 的两根金属 a、b 放置在导轨上， a、b 接入电路的电阻均为 R 轻质弹簧的左端与 b 杆连接，右端固定开 始时 a杆以初速度 v0向静止的 b杆运

4、动，当 a杆向右的速度为 v时，b杆向右的速度达到最 大值 vm，此过程中 a 杆产生的焦耳热为 Q，两杆始终垂直于导轨并与导轨接触良好，则b杆达到最大速度时（ ）Ab 杆受到弹簧的弹力为Ba 杆受到的安培力为Ca、b 杆与弹簧组成的系统机械能减少量为QD弹簧具有的弹性势能为mv02 mv2 mvm2 2Q5、如图所示，电阻不计的金属导轨PQ、 MN 水平平行放置，间距为 L，导轨的 P、M 端接到匝数比为 n1：n2=1：2的理想变压器的原线圈两端， 变压器的副线圈接有阻值为 R 的电阻在 两导轨间 x0区域有垂直导轨平面的磁场，磁场的磁感应强度B=B 0sin2k ，x一阻值不计的导体棒

5、ab 垂直导轨放置且与导轨接触良好开始时导体棒处于x=0 处，从 t=0 时刻起，导体棒 ab在沿 x 正方向的力 F作用下做速度为 v的匀速运动，则（）A导体棒 ab 中产生的交变电流的频率为 kvB交流电压表的示数为 2B0LvC交流电流表的示数为D在 t 时间内力 F 做的功为6、如图所示，三根绝缘轻杆构成一个等边三角形，三个顶点分别固定A 、 B、C 三个带正电的小球小球质量分别为 m、2m、3m，所带电荷量分别为 q、 2q、3qCB 边处于水平面 上，ABC 处于竖直面内，整个装置处于方向与 CB 边平行向右的匀强磁场中现让该装置 绕过中心 O 并与三角形平面垂直的轴顺时针转过12

6、0°角，则 A、B、C 三个球所构成的系统的（ ）A 电势能不变B电势能减小C重力势能减小 D 重力势能增大7、如图所示，将质量为 2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m 的环，环套在竖直固定的光滑直杆上， 光滑的轻小定滑轮与直杆的距离为d，杆上的 A 点与定滑轮等高，杆上的 B 点在 A 点下方距离为 d处现将环从 A 处由静止释放， 不计一切摩擦阻力， 下列说法正确的是（ ）A 环到达 B 处时，重物上升的高度B环到达 B 处时，环与重物的速度大小相等C环从 A 处释放时，环的加速度为 gD环从 A 到 B ，环减少的机械能等于重物增加的机械能 8、如图所示， 一轻

7、质弹簧的下端， 固定在水平面上， 上端叠放着两个质量均为 M 的物体 A 、 B（物体 B 与弹簧栓接） ，弹簧的劲度系数为 k，初始时物体处于静止状态现用竖直向上 的拉力 F 作用在物体 A 上，使物体 A 开始向上做加速度为 a 的匀加速运动，测得两个物体的 v t 图象如图乙所示（重力加速度为g），则（）A施加外力的瞬间， A、B 间的弹力大小为 M （ga）BA、B在 t1时刻分离，此时弹簧弹力大小恰好为零 C弹簧恢复到原长时，物体 B 的速度达到最大值 D B 与弹簧组成的系统的机械能先逐渐增加，后保持不变9、如图所示，物体 A 经一轻质弹簧与下方地面上物体 B 相连，弹簧的劲度系数

8、为 k，A 、B 质量均为 m 且都处于静止状态一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连物体A ，另一端连一轻挂钩 开始时各段绳都处于伸直状态， A 上方的一段绳沿竖直方向， 现在挂钩上挂一 质量为 m 的物体 C 并从静止状态释放，已知它恰好能使B 离开地面但不继续上升若将物体 C 换成另一个质量为 2m 的物体 D ，仍从上述初始位置由静止状态释放，则这次物体B刚离地时，物体 A 的（ ）A 加速度为零B加速度为C动能为D动能为10、如图所示，在光滑的水平地面上有一个表面光滑的物块P，它的质量为 M ，一长为 L的轻杆下端用光滑铰链连接于 O 点，O 点固定于地面上，轻杆的上端连接着一个可视为

9、质 点的小球 Q ，它的质量为 m，且 M=5m 开始时，小球斜靠在物块左侧，它距地面的高度为 h，物块右侧受到水平向左推力 F 的作用，整个装置处于静止状态若现在撤去水平推力F，则下列说法中正确的是（ ）时，小球的速度大小A物块先做匀加速运动，后做匀速运动B在小球和物块分离前，当轻杆与水平面的夹角为C小球与物块分离时，小球一定只受重力作用D在小球落地之前，小球的机械能一直减少11、如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN 、PQ 竖直放置，其宽度 L=lm ，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端 M 与 P 之间连接阻值为 R=0.40的电阻，质量为 m=0.01kg 、电阻为 r=0.3

10、0 的金属棒 ab紧贴在导轨上现使金属棒 ab 由静止开始下滑，下 滑过程中 ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间 t 的关系如图乙所示，图象中的 OA 段为曲线， AB 段为直线，导轨电阻不计， g=10m/s2（忽略 ab 棒运动过程中对 原磁场的影响）则A 金属棒两端 a、b 的电势 b aB金属棒的最大速度为 7m/sC磁感应强度 B 的大小为 0.2TD在金属棒 ab 开始运动的 1.5s 内，电阻 R 上产生的热量为 0.26J12、如图所示， 电阻不计的平行的金属导轨间距为L，下端通过一阻值为 R 的电阻相连，宽度为 x0 的匀强磁场垂直导轨平面向上，磁感强度为

11、B一电阻不计，质量为 m 的金属棒获得沿导轨向上的初速度后穿过磁场， 离开磁场后继续上升一段距离后返回， 并匀速进入磁场， 金属棒与导轨间的滑动摩擦系数为 ，不计空气阻力，且整个运动过程中金属棒始终与导轨 垂直（1）金属棒向上穿越磁场过程中通过 R 的电量 q；（2）金属棒下滑进入磁场时的速度 v2；（3）金属棒向上离开磁场时的速度 v1；（4）若金属棒运动过程中的空气阻力不能忽略，且空气阻力与金属棒的速度的关系式为 f=kv ，其中 k 为一常数在金属棒向上穿越磁场过程中克服空气阻力做功W，求这一过程中金属棒损耗的机械能 E13、如图所示的滑轮，它可以绕垂直于纸面的光滑固定水平轴O 转动，轮

12、上绕有轻质柔软细线，线的一端系一质量为 3m 的重物，另一端系一质量为 m，电阻为 r 的金属杆在竖直 平面内有间距为 L 的足够长的平行金属导轨 PQ、 EF，在 QF 之间连接有阻值为 R 的电阻， 其余电阻不计，磁感应强度为 Bo 的匀强磁场与导轨平面垂直，开始时金属杆置于导轨下端 QF处，将重物由静止释放，当重物下降h 时恰好达到稳定速度而匀速下降运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好，忽略所有摩擦，求：（1）重物匀速下降的速度 v；（2）重物从释放到下降 h 的过程中，电阻 R 中产生的焦耳热 QR；（3）若将重物下降 h 时的时刻记作 t=0 ，从此时刻起，磁感应强度逐渐减小，若

13、此后金属 杆中恰好不产生感应电流，则磁感应强度 B 怎样随时间 t 变化（写出 B 与 t 的关系式）14、如图所示，足够长的光滑平行金属导轨cd 和 ef 水平放置，在其左端连接倾角为 =37的光滑金属导轨 ge、hc，导轨间距均为 L=1m ，在水平导轨和倾斜导轨上，各放一根与导轨 垂直的金属杆， 金属杆与导轨接触良好、 金属杆 a、b 质量均为 m=0.1kg 、电阻 Ra=2，Rb=3， 其余电阻不计， 在水平导轨和倾斜导轨区域分别有竖直向上和竖直向下的匀强磁场B1，B2，且 B1=B2=0.5T已知从 t=0 时刻起，杆 a 在外力 F1作用下由静止开始水平向右运动，杆b在水平向右的

14、外力 F2 作用下始终保持静止状态，且 F2=0.75+0.2t （ N）（ sin37 =°0.6，2cos37 °=0.8， g 取 10m/s ）（ 1）通过计算判断杆 a 的运动情况；（2）从 t=0 时刻起，求 1s内通过杆 b 的电荷量；（3）已知 t=0时刻起， 2s内作用在杆 a上的外力 F1 做功为 5.33J，则这段时间内杆 b上产15、如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN 、PQ 固定在倾角 =30°的倾斜平面内，两导轨间的距离 L=1m ，导轨两端分别连接两定值电阻R1=6，R2=3，导轨上垂直放一质量为 m=1kg 的金属杆，杆在导

15、轨间部分的电阻r=2 ，导轨的电阻不计，整个装置处于匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向下现用一拉力 F 沿导轨向上拉金属杆，使金属杆以 一定的初速度开始向上运动， 杆与导轨始终接触良好。 图乙所示为通过 R1 中电流的平方 I12 随时间 t 的变化关系图象，已知 5s 末金属杆的速度为 3m/s，求：（1）匀强磁场磁感应强度的大小（2）1.4s 时刻金属杆所受安培力的大小和方向；（3）0-5s内拉力 F 和金属杆重力沿导轨分力的合力所做的功16、如图，两个倾角均为 =37°的绝缘斜面，顶端相同，斜面上分别固定着一个光滑的不 计电阻的 U 型导轨，导轨宽度都是 L=1.0m ，底边

16、分别与开关 S1、S2连接，导轨上分别放置 一根和底边平行的金属棒 a和b，a的电阻 R1=10.0 、质量 m1=2.0kg ，b的电阻 R2=8.0 、 质量 m2=l.0kg U，型导轨所在空间分别存在着垂直斜面向上的匀强磁场，大小分别为B1=1.0T ，B 2=2.0T ，轻细绝缘线绕过斜面顶端很小的光滑定滑轮连接两金属棒的中点，细线与斜面平行，两导轨足够长， sin37 °=0.6 ，cos37°=0.8 ， g=10.0m/s 2开始时，开关 S1、 S2 都断开，轻细绝缘线绷紧，金属棒a和 b在外力作用下处于静止状态求：（1）撤去外力，两金属棒的加速度多大？（

17、2）同时闭合开关 S1、S2，当金属棒 a和 b 通过的距离 s=40m时，速度达到最大，求在这 个过程中，两金属棒产生的焦耳热之和是多少？17、如图，足够长斜面倾角 =30，°斜面上 A 点上方光滑， A 点下方粗糙， = ，光滑 水平面上 B 点左侧有水平向右的匀强电场 E=105V/m ，可视为质点的小物体 C、D 质量分别 为 mC=4kg ，mD=1kg ，D 带电 q=3×104C，用细线通过光滑滑轮连在一起，分别放在斜面及 水平面上的 P 和 Q 点由静止释放， B、Q 间距离 d=1m，A、P 间距离为 2d取 g=10m/s2， 求：（1）物体 C 第一次

18、运动到 A 点时的速度 v 0；（2）物体 C 第一次经过 A 到第二次经过 A 的时间 t18、如图所示，电阻不计，宽度为L 的光滑水平轨道和倾角为 =30°的光滑倾斜轨道连接在一起，整个轨道处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，质量为 m、电阻为 R、长度为 L 的两相同导体棒 ab 和 cd 分别垂直水平轨道和倾斜轨道放置，一轻绳与 cd 棒相连，另一端通过光滑的定滑轮连接质量为m的物块 P，当 ab 棒以某速度水平匀速运动时， 物块 P恰好静止，则此时A.ab 棒向右运动B.ab 棒向左运动C.ab 棒的速度大小为2 3mgR23B 2L3D.cd 棒所受安培力大小为 3

19、mg ，方向水3平向左19、质量均为 m 的 A、B 两物体通过劲度系数为 k 的弹簧相连接， A 物体置于地面上， B 物体用通过定滑轮的细绳与正方形线圈C相连接，如图所示。正方形线圈的总质量为3m，总电阻为 R，边长为 L。正方形线圈的下方有磁感应强度大小为 B0、方向垂直纸面向里的匀强磁场， 磁场上边缘虚线边界与线圈下边始终平 行。初始时用力控制住线圈，使细绳伸直而没有拉力，然后将线圈由静止释放，线圈下落一段距离后进入磁场， 发现线圈刚好一般进入磁场时速度达到最大， 不计弹簧和细绳的质量，不计细绳与滑轮间的摩擦，也不计细绳发 生的形变。求： （重力加速度为 g）（1） 线圈释放时其下边与

20、磁场上边缘间的距离及线圈最大速度的大 小（2） 从线圈进入磁场到达到最大速度的过程中产生的焦耳热且 A 物体也刚好离开地面。20、如图所示，一对光滑的平行金属导轨（电阻不计）固定在同一水平面内，导轨足够长且 间距为 L，左、右；两端各接有阻值为 R 的电阻，一质量为 m、长度为 L 的金属棒 MN垂直放 置在导轨上，金属棒的电阻为 r ，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度 为 B，金属棒在水平向右的外力作用下，由静止开始做加速运动，保持外力的功率P 不变，经过时间 t 金属棒开始做匀速运动，则A.金属棒匀速运动的时的速度为2P（ R 2r）2BLB. t 时间内 导轨两 端电阻

21、 R 上 消耗的 功率恒为2(R 2r)PC.t 时间内回路中产生的焦耳热为Pt mP(R 2r)4B 2L2D.t 时间内通过金属棒的电荷量为 tR 2r21、如图甲所示，两个平行轨道竖直放置，导轨间距为L=2m。金属棒 MN在导轨间部分电阻r=2 ，金属棒质量 m=0.4kg ，导轨的最上端接阻值为 R=8的定值电阻。虚线 00'下方无穷 大区域存在匀强磁场， 磁场方向垂直纸面向里。 将金属棒从图示位置由静止释放， 下落过程 中的 v-t 图像如图乙所示。不计导轨的电阻和一切摩擦，金属棒与导轨始终接触良好，取重力加速度为 g 10m /s2 ，则A. 释放金属棒的位置到 00

22、9;的距离为 10mB. 匀强磁场的磁感应强度大小为 1TC. 1-2s内，定值电阻 R 产生的热量为 32JD. 1-2s 内，金属棒克服安培力做的功为 32J22、如图甲所示，与水平面成 =30°角的两足够长光滑金属导轨平行放置，间距L=0.5m。定值电阻 R0与电阻箱 R 并联后接在金属导轨的上端，整个装置处在方向垂直于导轨平面向 上、磁感应强度大小 B=1T的匀强磁场中。 现将一质量为 m、长度为 L、垂直导轨放置的导体 棒 cd 从图示位置由静止释放，可测得导体棒 cd 沿倾斜导轨下滑的最大速度 vm, 改变电阻箱R的阻值，多次测量后得到cd 的电阻，1 1 的关系图像如图

23、乙所示。不计导轨和导体棒 v m R重 力 加 速 度 g 取 10m/s2则下列判断中正确的是A. 导体棒 cd 刚开始下滑时的加速度大小为 5m/s2B. 电阻箱 R 和定值电阻 R0产生的热量之和等于导体棒 cd 减小的重力势能C.导体棒 cd 的质量为 2.5 10-2 kgD.定值电阻 R0 的阻值为 223、如图所示， 两根相距 L=0.1m 的足够长的光滑平行金属导轨 PM、QN倾斜放置，导轨与水 平面的夹角 =30°，导轨间有一匀强磁场，匀强磁场的方向垂直于导轨平面向上，磁感应 强度大小 B=1T，导轨的上端与水平正对放置的两金属板a、 b 相连，板间距 d=0.05

24、m，板间固定有一带电微粒。金属棒 EF 水平并垂直放在导轨上，金属棒 EF的质量为 M=0.1kg ，其在 导轨间部分的电阻与定值电阻阻值相等，均为 R=0.02 , 。现将金属棒 EF 由静止释放，当 其速度达到稳定时释放板间带电微粒， 带电微粒恰好保持静止。 不计金属导轨的电阻， 金属 棒 EF 在下滑过程中与导轨接触良好，重力加速度 g 取 10m/s2 ，则下列说法正确的是A.a 板电势高于 b 板电势B.微粒可能带正电C. 带电微粒的比荷为 5C/kgD. 金属棒 EF 下滑的稳定速度为 1m/s24、如图所示，一边长 L=0.2m 、质量 m1=1.0kg 、电阻 R=0.1 的正

25、方形导线框 abcd，与质量为 m=2.0kg 的物块通过轻质细线跨过一光滑定滑轮相连。 正方形线框放在倾角 1 30 的光滑斜面上，光滑斜面上有垂直斜面向下的匀强磁场，磁感应强度大小B=2.5T ，磁场宽度 d1=0.3m，起初线框 ad 边与磁场下边的距离为 d2=1.0m。物块放在倾角为 2 53 的斜面 上，物块和斜面间的摩擦因数=0.5 。现将物块由静止释放，经一段时间后发现当线框ad边从磁场上边缘穿出时，线框恰好做匀速运动。1）线框 ad 边从磁场上边缘穿出时绳中拉力的功率2）线框穿过磁场的整个过程中产生的焦耳热25、如图所示，一轻弹簧的劲度系数为k，其一端固定在倾角为的光滑斜面底

26、端，另一端与物块 A 连接，物块 B 紧挨着物块 A 放置，两物块 A、B 的质量均为 m，初始时均静止。 现用平行于斜面向上的力 F拉动物块 B，使物块 B 做加速度为 a的匀加速运动，重力加速度为 g，则 A. 拉力 F 一定是恒力mg sin maB.在 A 、 B 分离时刻，弹簧形变量为kC. 整个过程中物块 A 与弹簧组成的系统机械能守恒D. 从开始到 A、B 分离时刻， 拉力 F 做的功比弹簧弹力做的功 少26、如图所示，劲度系数为 k 的轻弹簧一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量均为 m 的物体 A、B接触（A与B和弹簧均未连接） ，弹簧水平且无形变。用水平力 F缓慢推动物体

27、B，在弹性限度内弹簧长度被压缩了x 0 ，此时物体 A、B 静止。已知物体 A 与水平面间的动摩擦因数为 ，物体 B与水平面间的摩擦不计。撤去F 后，物体 A、 B开始向左运动，重力加速度为 g。则A 撤去 F 后，物体 A 和 B 先做匀加速运动，再做匀减速运动B撤去 F 瞬间，物体 A 、 B 的加速度大小为 akx 0 mg2mC物体 A、B 一起向左运动距离 x0 后相互分离D物体 A、B 一起向左运动距离 x x 0 mg 后相互分离k27、如图所示，光滑水平轨道 MN 、 PQ和光滑倾斜轨道 NF 、QE 在N 、Q 点连接， 倾斜轨道倾角为 ，轨道间距均为 L 。水平轨道间连接着阻值为 R 的电阻， 质量分别为 M 、 m ，电阻分别为 R、r 的导体棒 a、b 分别放在两组轨道上，导体棒均与轨道垂直，a导体棒与水平放置的轻质弹簧通过绝缘装置连接， 弹簧另一端固定在竖直墙壁上。 水平轨道所在 的空间区域存在竖直向上的匀强磁场，倾斜轨道空间区域存在垂直轨道平面向上的匀强磁 场，该磁场区域仅分布在 QN 和 EF 之间的区域内， QN 、 EF 距