上海2017高三一模物理压轴题.doc

2017高三一模压轴题宝山Rx0v01 （14分）如图所示，质量为m的跨接杆可以无摩擦地沿水平的平行导轨滑行，两轨间宽为L，导轨与电阻R连接，放在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B。杆从x轴原点以大小为v0、水平向右的初速度滑行，直至停止，已知杆在整个运动过程中速度v和位移x的函数关系是vv0x。杆及导轨的电阻均不计。（1）试求杆所受的安培力F随其位移x变化的函数式；（2）证明杆在整个运动过程中动能的增量Ek等于安培力所做的功WF；（3）求出杆在整个运动过程上通过电阻R的电量。崇明20.（14分）足够长光滑斜面BC的倾角，小物块与水平面间的动摩擦因数为0.5，水平面与斜面之间B点有一小段弧形连接，一质量kg的小物块静止于A点现在AB段对小物块施加与水平方向成的恒力F作用，如图(a)所示小物块在AB段运动的速度时间图像如图(b)所示，到达B点迅速撤去恒力F（已知，m/s2）求：（1）小物块所受到的恒力F；（2）小物块从B点沿斜面向上运动，到返回B点所用的时间；（3）小物块能否回到A点？通过计算说明答案的正确性FABC图(a)t/sv/ms-1O1.02.02.04.0图(b)奉贤20. 如图所示，足够长的光滑金属导轨EF、PQ固定在竖直面内，轨道间距L=1m，底部接入一阻值为R=0.4的定值电阻，上端开口，处于垂直导轨面向外的磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场中。一质量为m=0.5kg的金属棒ab与导轨接触良好，ab连入导轨间的电阻r=0.1，电路中其余电阻不计。现用一质量为M=2kg的物体通过一不可伸长的轻质细绳绕过光滑的定滑轮与ab相连。在电键S打开的情况下，由静止释放M，当M下落高度h=1.0m时细绳突然断了，此时闭合电键S。运动中ab始终垂直导轨，并接触良好。不计空气阻力，取g=10m/s2。求：（1）当M下落高度h=1.0m时，ab速度的大小；（2）请说明细绳突然断后ab棒的大致运动情况；（3）当ab棒速度最大时，定值电阻R的发热功率。虹口17（14分）某同学设计了电磁健身器，简化装置如图所示。两根平行金属导轨相距l0.50m，倾角53，导轨上端接一个R0.05的电阻。在导轨间长d0.56m的区域内，存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B2.0T。质量m4.0kg的金属棒CD水平置于导轨上，用绝缘绳索通过定滑轮与轻的拉杆GH相连。CD棒的初始位置与磁场区域的下边界相距s0.24m。一位健身者用F80N的恒力沿绳拉动GH杆，CD棒由静止开始运动，上升过程中CD棒始终与导轨垂直。当CD棒到达磁场上边界时健身者松手，触发恢复装置使CD棒回到初始位置。已知sin530.8，cos530.6，不计其它电阻、摩擦力，以及拉杆和绳索的质量。求：（1）CD棒进入磁场时速度v的大小；（2）通过数据计算，说明CD棒进入磁场后的运动情况。（3）若某位健身者的力气比较大，使用这套健身器材为了能达到较好的锻炼效果，是否一定要对装置做出改进或调节？给出理由。（4）某健身者锻炼过程中，没有保持80N的恒定拉力。若测出CD棒到达磁场上边缘时的速度为2m/s，CD棒每次上升过程中，电阻产生的焦耳热Q22.4J。这位健身者为了消耗8000J的热量，约需完成以上动作多少次？黄浦2070Babcd20如图所示，足够长、固定的直角金属轨道左侧倾角1=20，右侧倾角2=70，轨道宽均为L=0.6m。整个装置位于B=1T匀强磁场中，磁场方向垂直于右侧轨道平面向上。金属棒ab、cd分别垂直于轨道放在左、右两侧轨道上。t=0时刻由静止释放两棒，同时在cd棒上施加一平行于右侧轨道的外力F，使cd开始沿右侧轨道向下做加速度a=0.5m/s2的匀加速运动。已知ab、cd棒的质量m1=0.25kg、m2=0.1kg，电阻R1=1.5、R2=0.5，其余电阻不计，两棒与轨道间的动摩擦因数均为=0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力的大小。（重力加速度g取10m/s2，sin70=0.94，cos70=0.34）（1）请通过分析、计算、推理，说明ab棒会始终静止在左侧轨道上的理由。（2）请通过分析、计算、推理，描述施加在cd棒上的外力F随时间t的变化情况。嘉定、长宁17.如图所示，一对足够长平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距为L，左侧接两个阻值为R、额定功率为P的相同灯泡甲和乙，其中乙灯泡处于断开状态。有一质量为m、电阻为r的金属棒静止且与两轨道垂直地放在轨道上，轨道的电阻忽略不计。整个装置处于垂直轨道平面竖直向下磁感应强度为B的匀强磁场中。现用一恒定的外力沿轨道方向拉金属棒，最终甲灯泡刚好正常发光，请回答如下问题：（1）简述金属棒做什么运动？（2）最终金属棒运动的速度是多少？（3）在甲灯泡正常发光后，闭合开关K，则在闭合K的瞬间金属棒的加速度是多少？（4）在甲灯泡正常发光后，闭合开关K，再经过足够长的时间，灯泡甲的电功率为多大？金山20（14分）如图，光滑水平面AB和粗糙斜面BC平滑连接，斜面倾角为53，ABBC3.75m。质量为m2kg的小物块在与水平面成53角的恒力F20N作用下，从A点由静止开始沿ABC运动到C点。（取sin530.8，cos530.6，g10 m/s2）求：（1）物块从A点运动到B点所用的时间t1；（2）若物块在AB和BC上运动的时间之比为21，求物块与斜面间的动摩擦因数；ACB5353F（3）若斜面光滑，改变恒力的大小（方向不变），仍能使物体沿ABC运动到C，求力F的取值范围。静安20(14分) 如图所示，在竖直平面内有一质量为M的形线框abcd，水平边bc长为L，电阻为r，竖直边ab与cd的电阻不计；线框的上部处于与线框平面垂直的匀强磁场区域中，磁感应强度为B1，磁场区域的水平下边界（图中虚线）与bc边的距离为H。质量为m、电阻为3r的金属棒PQ用可承受最大拉力为3mg的细线悬挂着，静止于水平位置，其两端与线框的两条竖直边接触良好，并可沿着竖直边无摩擦滑动。金属棒PQ处在磁感应强度为B2的匀强磁场区域中，B2的方向与B1相同。现将形线框由静止释放，当bc边到达磁场区域的下边界时，细线刚好断裂，重力加速度为g。则从释放形线框至细线断裂前的整个过程中：（1）感应电流的最大值是多少？（2）形线框下落的最大速度是多少？（3）金属棒PQ产生的热量是多少？（4）请分析说明：形线框速度和加速度的变化情况，求出加速度的最大值和最小值。闵行20（15分）如图所示，两个带正电的小球A、B套在一个倾斜的光滑直杆上，两球均可视为点电荷，其中A球固定，带电量QA=210-4C，B球的质量为m=0.1kg。以A为坐标原点，沿杆向上建立直线坐标系，B球的总势能随坐标x的变化规律如图中曲线I所示，B球的重力势能随坐标x的变化规律如图中直线II所示。图中M点离A点距离为6米。（g取10m/s2，静电力恒量k=9.0109Nm2/C2。）求（1）杆与水平面的夹角；（2）B球的带电量QB； （3）M点电势M； （4）若B球以EK0=4J的初动能从M点开始沿杆向上滑动，求B球运动过程中离A球的最近距离及此时B球的加速度。甲 乙xBOAM浦东图（b）t0tF0F0FNMB图（a）19（12分）如图（a）所示，宽度为L的足够长光滑金属导轨水平固定在磁感应强度为B、范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上。现有一根质量为m、电阻为R的金属棒MN放置在金属导轨上，金属棒MN始终与导轨接触良好且垂直，不计导轨电阻。（1）若金属棒MN在水平向右的力F的作用下以速度v向右匀速运动，请判断通过MN棒的电流方向，并利用能的转化和能量守恒定律，通过推导证明棒MN产生的感应电动势E=BLv；（2）若金属棒MN在水平恒力F的作用下由静止开始运动，试从速度、加速度两个角度通过分析、推理、计算来描述金属棒MN的运动状态；（3）若给金属棒MN向右的初速度同时施加一水平外力，使金属棒MN向右做匀减速直线运动，此过程中，外力随时间的变化关系图线如图（b）所示（以初速度方向为正方向），图线与横、纵坐标交点分别为t0、F0。求金属棒MN的加速度大小a和初速度v0。普陀25如图（a）所示，倾角30的光滑固定斜杆底端固定一电量为Q210-4C的正点电荷，将一带正电小球（可视为点电荷）从斜杆的底端（但与Q未接触）静止释放，小球沿斜杆向上滑动过程中能量随位移的变化图像如图（b）所示，其中线1为重力势能随位移变化图像，线2为动能随位移变化图像。（g10m/s2，静电力恒量K=9109Nm2/C2）则（1）描述小球向上运动过程中的速度与加速度的变化情况；（2）求小球的质量m和电量q；（3）斜杆底端至小球速度最大处由底端正点电荷形成的电场的电势差U；（4）在图（b）中画出小球的电势能e 随位移s变化的图线。（取杆上离底端3m处为电势零点）青浦20.（16分）风洞实验室中可以产生水平向右的、大小可调节的风力，现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室，小球孔径略大于细杆直径,杆足够长，如图所示,小球的质量为1Kg,球与杆间的滑动摩擦因数为0.5。(取g=10m/s2)（1）当杆在水平方向上固定时（如图虚线所示），调节风力的大小，使风对小球的力大小恒为4N，求此时小球受到的摩擦力f1的大小。（2）若调节细杆使杆与水平方向间夹角为37并固定（如图实线所示），调节风力的大小，使风对小球的力大小恒为40N，求小球从静止出发在细杆上2秒内通过位移的大小。（3）上题中，求小球在细杆上运动2秒的过程中，风力对小球做的功和2秒末风力的功率。 （4）当风力为零时，调节细杆与水平方向之间的夹角（090），然后固定，使小球从杆的底端以速率v0沿杆上滑。试通过计算、分析，说明在不同的夹角情况下，小球在杆上可能的运动情况。松江20（12分）如图所示，AB（光滑）与CD（粗糙）为两个对称斜面，斜面的倾角均为，其上部都足够长，下部分别与一个光滑的圆弧面BEC的两端相切，一个物体在离切点B的高度为H处，以初速度v0沿斜面向下运动，物体与CD斜面的动摩擦因数为。（1）物体首次到达C点的速度大小；（2）物体沿斜面CD上升的最大高度h和时间t；EDCBAH（3）请描述物体从静止开始下滑的整个运动情况，并简要说明理由。杨浦21. 如图甲所示，用大型货车运输规格相同的圆柱形水泥管道，货车可以装载两层管道，底层管道固定在车厢里