物理命题热点题目汇编2010[1].5.doc

相阳科学应考教育集团专家讲稿 北大附中 张绍田Guo_命题热点题目汇编（力电）A甲P1振源A带动细绳上下振动，某时刻在绳上形成的波形如图甲所示，规定绳上各质点向上运动的方向为x轴的正方向，当波传播到细绳上的P点时开始计时，图乙的四个图形中能表示P点振动图象的是( )乙xtoAxtoBxtoCxtoD2一列简谐横波，某时刻的波形图象如图甲所示，从该时刻开始计时，波上A质点的振动图象如图乙所示，则( )A若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象，则该波所遇到的波的频率为2.5HZB若该波能发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物尺寸一定比20m大很多C从该时刻起，再经过t=0.4s，P质点通过的路程为4m25-2220O51015Qy/mx/mPAt/10-1sy/m-2210O2684甲乙D从该时刻起，质点P将比质点Q先回到平衡位置3在实验室可以做“声波碎杯”的实验。用手指轻弹一只酒杯，可以听到清脆的声音，测得这声音的频率为500Hz。将这只酒杯放在两只大功率的声波发生器之间，操作人员通过调整其发出的声波，就能使酒杯碎掉。下列说法中正确的是( )A操作人员一定是把声波发生器的功率调到很大B操作从员可能是使声波发生器发出了频率很高的超声波C操作人员一定是同时增大声波发生器发出声波的频率和功率D操作人员只须将声波发生器发出的声波频率调到500Hz0t1t/sv/ms-1v04长木板A放在光滑的水平面上，质量为m的物块B以水平初速度v0从A的一端滑上A的水平上表面，它们在运动过程中的vt图线如图所示。则根据图中所给出的已知数据v0、t1及物块质量m，可以求出的物理量是 ( )A木板获得的动能BA、B组成的系统损失的机械能 C木板的最小长度DA、B之间的动摩擦因数vx0vPvQ5P、Q是某电场中一条电场线上的两点，一点电荷仅在电场力作用下，沿电场线从P点运动到Q点，过此两点的速度大小分别为vP和vQ，其速度随位移变化的图象如图所示。P、Q两点电场强度分别为EP和EQ；该点电荷在这两点的电势能分别为PQ，则下列判断正确的是 ( )AEPEQ, PEQ, PQ CEPEQ, PQ DEPQ6在光滑水平面上，质量为m的小球A正以速度v0匀速运动。某时刻小球A与质量为3m的静止小球B发生正碰。两球相碰后，A球的动能恰好变为原来的1/4。则碰后B球的速度大小是 ( )A B C D无法确定t/t0F/N1234506123At/t0F/N1234506123BAt/t0F/N1234506123CBAt/t0F/N1234506123DCBA7质量为1kg的物体静止在水平面上，物体与水平面之间的动摩擦因数为0.2。 对物体施加一个大小变化、方向不变的水平拉力F，使物体在水平面上运动了3t0的时间。为使物体在3t0时间内发生的位移最大，力F随时间的变化情况应该为下面四个图中的哪一个？( )8如图所示是一台理想自耦变压器，在a、b之间接正弦交流电，A、V分别为理想交流电流表和交流电压表。若将调压端的滑动头P向上移动，则 ( )UabAVPRA电压表V的示数变大B变压器的输出功率变大C电流表A的示数变小D电流表A的示数变大9测定压力变化的电容式传感器的原理如图所示，A为固定电极，B为可动电极，A、B组成一个电容可变的电容器。可动电极两端固定，当待测压力施加在可动电极上时，使可动电极发生形变，从而改变了电容器的电容。现将此电容式传感器连接到如图4所示的交流电路中，图中A为交流电流表，R为保护电阻，若保持交流电的频率及电压的有效值不变，则 ( )待测压力ABRAA当待测压力增大时，电容器的电容将减小B当待测压力增大时，电流表的示数将增大C当待测压力不变时，电流表的示数为零D当待测压力为零时，电流表的示数为零0xx1x3x4x5x210假设空间某一静电场的电势随x变化情况如图所示，根据图中信息可以确定下列说法中正确的是( )A空间各点场强的方向均与x轴垂直B电荷沿x轴从0移到x1的过程中，一定不受电场力的作用C正电荷沿x轴从x2移到x3的过程中，电场力做正功，电势能减小D负电荷沿x轴从x4移到x5的过程中，电场力做负功，电势能增加11（18分）如图甲所示，物体A、B的质量分别是4kg和8kg，用轻弹簧相连接放在光滑的水平面上，物体B左侧与竖直墙壁相接触，另有一物体C从t=0时刻起水平向左运动，在t=5s时与物体A相碰，并立即与A有相同的速度一起向左运动。物块C的速度时间图像如图乙所示。（1）求物块C的质量；（2）弹簧压缩过程中具有的最大弹性势能；（3）在5s到10s的时间内墙壁对物体B的作用力的功；-224Ov/(ms-1)t/s510156乙（4）在5s到15s的时间内墙壁对物体B的作用力的冲量的大小和方向。BCA甲UKQMOP12显像管是电视机的重要部件，在生产显像管的阴极时，需要用到去离子水。如果去离子水的质量不好，会导致阴极材料中含有较多的SO42离子，用这样的阴极材料制作显像管，将造成电视机的画面质量变差。显像管的简要工作原理如图所示：阴极K发出的电子（初速度可忽略不计）经电压为U的高压加速电场加速后，沿直线PQ进入半径为r的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面，圆形磁场区域的圆心O在PQ直线上，荧光屏M与PQ垂直，整个装置处于真空中。若圆形磁场区域内的磁感应强度的大小或方向发生变化，都将使电子束产生不同的偏转，电子束便可打在荧光屏M的不同位置上，使荧光屏发光而形成图象，其中Q点为荧光屏的中心。不计电子和SO42离子所受的重力及它们之间的相互作用力。(1)已知电子的电量为e，质量为me，求电子射出加速电场时的速度大小；(2)在圆形磁场区域内匀强磁场的磁感应强度大小为B时，电子离开磁场时的偏转角大小为（即出射方向与入射方向所夹的锐角，且未知），请推导tan的表达式；(3)若由于去离子水的质量不好，导致阴极材料中含有较多的SO42离子，使得阴极在发出电子的同时还发出一定量的SO42离子，SO42离子打在荧光屏上，屏上将出现暗斑，称为离子斑。请根据下面所给出的数据，通过计算说明这样的离子斑将主要集中在荧光屏上的哪一部位。（电子的质量me=9.110-31kg， SO42离子的质量mso=1.610-25kg）dacfbBe13如图所示，固定水平桌面上的金属框架cdef，处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒ab搁在框架上，可无摩擦滑动，此时adeb构成一个边长为L的正方形，棒的电阻为r，其余部分电阻不计，开始时磁感强度为B0。(1)若从t=0时刻起，磁感强度均匀增加，每秒增量为k，同时保持棒静止，求棒中的感应电流，在图上标出感应电流的方向。(2)在上述(1)情况中，始终保持棒静止，当t=t1秒末时需加的垂直于棒的水平拉力为多大？(3)若从t=0时刻起，磁感强度逐渐减小，当棒以恒定速度v向右作匀速运动时，可使棒中不产生感应电流，则磁感强度应怎样随时间变化(写出B与t的关系式)？aFBsdbRMNPMNP14如图所示，两根正对的平行金属直轨道MN、MN位于同一水平面上，两轨道之间的距离l=0.50m。轨道的MM端之间接一阻值R=0.40的定值电阻，NN端与两条位于竖直面内的半圆形光滑金属轨道NP、NP平滑连接，两半圆轨道的半径均为R0=0.50m。直轨道的右端处于竖直向下、磁感应强度B=0.64 T的匀强磁场中，磁场区域的宽度d=0.80m，且其右边界与NN重合。现有一质量m=0.20kg、电阻r=0.10的导体杆ab静止在距磁场的左边界s=2.0m处。在与杆垂直的水平恒力F=2.0N的作用下ab杆开始运动，当运动至磁场的左边界时撤去F，结果导体杆ab恰好能以最小速度通过半圆形轨道的最高点PP。已知导体杆ab在运动过程中与轨道接触良好，且始终与轨道垂直，导体杆ab与直轨道之间的动摩擦因数=0.10，轨道的电阻可忽略不计，取g=10m/s2，求：(1)导体杆刚进入磁场时，通过导体杆上的电流大小和方向；(2)导体杆穿过磁场的过程中通过电阻R上的电荷量；(3)导体杆穿过磁场的过程中整个电路中产生的焦耳热。lhdMNv015磁流体动力发电机的原理如图所示，一个水平放置的上下、前后封闭的横截面为矩形的塑料管，其宽度为l，高度为h，管内充满电阻率为的某种导电流体（如水银）。矩形塑料管的两端接有涡轮机，由涡轮机提供动力使流体通过管道时具有恒定的水平向右的流速v0。管道的前、后两个侧面上各有长为d的相互平行且正对的铜板M和N。实际流体的运动非常复杂，为简化起见作如下假设：垂直流动方向横截面上各处流体的速度相同；流体不可压缩。(1)若在两个铜板M、N之间的区域加有竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场，则当流体以稳定的速度v0流过时，两铜板M、N之间将产生电势差。求此电势差的大小，并判断M、N两板哪个电势较高；(2)用电阻可忽略不计的导线将铜板M、N外侧相连接，由于此时磁场对流体有力的作用，使流体的稳定速度变为v（vv0），求磁场对流体的作用力；(3)为使速度增加到原来的值v0，涡轮机提供动力的功率必须增加，假设流体在流动过程中所受的阻力与它的流速成正比，试导出新增加功率的表达式。图10（乙）B1vB2固定在列车下面的导线框A移动的磁场移动的磁场图10（甲）16磁悬浮列车是一种高速运载工具，它是经典电磁学与现代超导技术相结合的产物。磁悬浮列车具有两个重要系统。一是悬浮系统，利用磁力（可由超导电磁铁提供）使车体在导轨上悬浮起来与轨道脱离接触。另一是驱动系统，就是在沿轨道安装的绕组（线圈）中，通上励磁电流，产生随空间作周期性变化、运动的磁场，磁场与固定在车体下部的感应金属框相互作用，使车体获得牵引力。为了有助于了解磁悬浮列车的牵引力的来由，我们给出如下的简化模型，图10（甲）是实验车与轨道示意图，图10（乙）是固定在车底部金属框与轨道上运动磁场的示意图。水平地面上有两根很长的平行直导轨，导轨间有竖直(垂直纸面)方向等距离间隔的匀强磁场Bl和B2，二者方向相反。车底部金属框的宽度与磁场间隔相等，当匀强磁场Bl和B2同时以恒定速度v0沿导轨方向向右运动时，金属框也会受到向右的磁场力，带动实验车沿导轨运动。设金属框垂直导轨的边长L=0.20m、总电阻R=l.6，实验车与线框的总质量m=2.0kg，磁场Bl=B2=B1.0T，磁场运动速度v0=10m/s。回答下列问题：(1)设t=0时刻，实验车的速度为零，求金属框受到的磁场力的大小和方向；(2)已知磁悬浮状态下，实验车运动时受到恒定的阻力 f1=0.20N，求实验车的最大速率vm；(3)实验车A与另一辆磁悬浮正常、质量相等但没有驱动装置的磁悬浮实验车P挂接，设A与P挂接后共同运动所受阻力f2=0.50N。A与P挂接并经过足够长时间后的某时刻，撤去驱动系统磁场，设A和P所受阻力保持不变，求撤去磁场后A和P还能滑行多远？轨道24 h轨道48 h轨道16 h轨道轨道地月转移轨道轨道PQ17如图所示为我国“嫦娥一号卫星”从发射到进入月球工作轨道的过程示意图。在发射过程中，经过一系列的加速和变轨，卫星沿绕地球“48小时轨道”在抵达近地点P时，主发动机启动，“嫦娥一号卫星”的速度在很短时间内由v1提高到v2，进入“地月转移轨道”，开始了从地球向月球的飞越。“嫦娥一号卫星”在“地月转移轨道”上经过114小时飞行到达近月点Q时，需要及时制动，使其成为月球卫星。之后，又在绕月球轨道上的近月点Q经过两次制动，最终进入绕月球的圆形工作轨道I。已知“嫦娥一号卫星”质量为m0，在绕月球的圆形工作轨道I上运动的周期为T，月球的半径r月，月球的质量为m月，万有引力恒量为G。 (1)求卫星从“48小时轨道”的近地点P进入“地月转移轨道”过程中主发动机对“嫦娥一号卫星”做的功（不计地球引力做功和卫星质量变化）； (2)求“嫦娥一号卫星”在绕月球圆形工作轨道运动时距月球表面的高度； (3)理论证明，质量为m的物体由距月球无限远处无初速释放，它在月球引力的作用下运动至距月球中心为r处的过程中，月球引力对物体所做的功可表示为W=Gm月m/r。为使“嫦娥一号卫星”在近月点Q进行第一次制动后能成为月球的卫星，且与月球表面的距离不小于圆形工作轨道的高度，最终进入圆形工作轨道，其第一次制动后的速度大小应满足什么条件？乙电压传感器计算机bacdPQNMbacdPQNM甲caMPNQdb18如图甲所示，长方形金属框abcd（下面简称方框），各边长度为ac=bd=l/2、ab=cd=l，方框外侧套着一个内侧壁长分别为l/2及l的U型金属框架MNPQ（下面简称U型框），U型框与方框之间接触良好且无摩擦。两个金属框的质量均为m，PQ边、ab边和cd边的电阻均为r，其余各边电阻可忽略不计。将两个金属框放在静止在水平地面上的矩形粗糙绝缘平面上，将平面的一端缓慢抬起，直到这两个金属框都恰能在此平面上匀速下滑，这时平面与地面的夹角为，此时将平面固定构成一个倾角为的斜面。已知两框与斜面间的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。在斜面上有两条与其底边垂直的、电阻可忽略不计，且足够长的光滑金属轨道，两轨道间的宽度略大于l，使两轨道能与U型框左右保持良好接触，在轨道上端接有电压传感器并与计算机相连，如图乙所示。在轨道所在空间存在垂直于轨道平面斜向下、磁感强度大小为B的匀强磁场。(1)若将方框固定不动，用与斜面平行，且垂直PQ边向下的力拉动U型框，使它匀速向下运动，在U形框与方框分离之前，计算机上显示的电压为恒定电压U0，求U型框向下运动的速度多大；(2)若方框开始时静止但不固定在斜面上，给U型框垂直PQ边沿斜面向下的初速度v0，如果U型框与方框最后能不分离而一起运动，求在这一过程中电流通过方框产生的焦耳热；(3)若方框开始时静止但不固定在斜面上，给U型框垂直PQ边沿斜面向下的初速度3v0，U型框与方框将会分离。求在二者分离之前U型框速度减小到2v0时，方框的加速度。注：两个电动势均为E、内阻均为r的直流电源，若并联在一起，可等效为电动势仍为E，内电阻为r/2的电源；若串联在一起，可等效为电动势为2E，内电阻为2r的电源。h2h1甲乙丙弹簧外壳内芯图1519某兴趣研究小组在探究一种内部带弹簧的签字笔的弹跳问题时，发现笔分为轻质弹簧、内芯和外壳三部分，其中内芯和外壳质量分别为m和4m。笔的弹跳过程分为三个阶段：把笔竖直倒立于水平硬桌面，下压外壳使其下端接触桌面(见图甲)；由静止释放，外壳竖直上升至下端距桌面高度为h1时(弹簧刚好处于原长)，与静止的内芯碰撞(见图乙)；碰后，内芯与外壳以共同的速度一起上升到外壳下端距桌面最大高度为h2处(见图丙)。设内芯与外壳的撞击力远大于笔所受重力、不计摩擦与空气阻力，重力加速度为g。求：(1)外壳与内芯碰撞后瞬间的共同速度大小；(2)从外壳离开桌面到碰撞前瞬间，弹簧做的功；(3)从外壳下端离开桌面到上升至h2处，笔损失的机械能。20洛伦兹力演示仪是由励磁线圈(也叫亥姆霍兹线圈)、洛伦兹力管和电源控制部分组成的。励磁线圈是一对彼此平行的共轴串联的圆形线圈，它能够在两线圈之间产生匀强磁场。洛伦兹力管的圆球形玻璃泡内有电子枪，能够连续发射出电子，电子在玻璃泡内运动时，可以显示出电子运动的径迹。其结构如图所示。（1）给励磁线圈通电，电子枪垂直磁场方向向左发射电子，恰好形成如“结构示意图”所示的圆形径迹，则励磁线圈中的电流方向是顺时针方向还是逆时针方向？（2）两个励磁线圈中每一线圈为N = 140匝，半径为R = 140 mm，两线圈内的电流方向一致，大小相同为I = 1.00A，线圈之间距离正好等于圆形线圈的半径，在玻璃泡的区域内产生的磁场为匀强磁场，其磁感应强度（特斯拉）。灯丝发出的电子经过加速电压为U=125V的电场加速后，垂直磁场方向进入匀强磁场区域，通过标尺测得圆形径迹的直径为D = 80.0mm，请估算电子的比荷。（答案保留2位有效数字）（3）为了使电子流的圆形径迹的半径增大，可以采取哪些办法？洛伦兹力演示仪实物图励磁线圈玻璃泡励磁线圈侧视图U+-励磁线圈（前后各一个）玻璃泡电子枪初速度电子运动径迹结构示意图21如图所示，在一光滑的长直轨道上，放着若干完全相同的小木块，每个小木块的质量均为m，且体积足够小均能够看成质点，其编号依次为0、1、2、n，相邻各木块之间的距离分别记作：l1, l2，, ln。在所有木块都静止的初始条件下，有一个沿轨道方向水平向右的恒力F持续作用在0号小木块上，使其与后面的木块接连发生碰撞，假如所有碰撞都是完全非弹性的（碰后合为一体共速运动）。求：(1) 在0号木块与1号木块碰撞后瞬间，其共同速度的表达式；（2） 若F =10牛，l1=l2=1米,那么在2号木块被碰撞后的瞬间，系统的总动能为多少？(3) 在F =10牛，l1=1米的前提下，为了保持正在运动的物块系统在每次碰撞之前的瞬间其总动能都为一个恒定的数值，那么我们应该设计第n-1号和第n号木块之间的距离ln为多少米？命题热点题目汇编 参考答案1A 。2C。3D 。4C 。5A 。6A 。7D 。8C。9B。10D。11(1) 。 (2) 。 (3)墙壁对B的作用力F做功为零。(4)，方向向右。OC/2图2Rr12(1)。(2)=。tan=。(3)由第(2)问的结果可知，若SO42离子(电荷量大小为2e)通过圆形磁场区后的偏转角度为，则，则。即SO42离子的偏转角远小于电子的偏转角，所以，观看到的离子斑将主要集中在荧光屏上的中央位置附近。13 (1)I感=，电流为adeba方向。(2)t=t1秒时磁感强度B1=B0+kt1，外力大小F=FB=（B0+kt1）。(3)要使棒不产生感应电流，即要回路abed中磁通量不变即BL（L+vt）=B0L2，t秒时磁感强度B=。14（1）I=E/（R+r）=3.8A（或3.84A）；电流方向为由b向a 。（2）q=I平均t=0.512C（或0.51C）；（3）Q=E-mgd=0.94J。15（1）E=Blv0；M板的电势高。（2）F=，方向与v方向相反（或水平向左）。（3）涡轮机的功率Pt= kv02+；新增加功率P=。16（1）F0=2 BI0L =1.0N。方向向右。（2）f1 =， 解得：vm =8.0 m/s。(3) f2 = ，解得 v2=5.0 m/s。设撤去磁场后A和P还能滑行的距离为 s=100 m。17(1) (2) (3) 18（1）当U型框以速度v运动时，在与方框分离之前，方框ab边和cd边为外电路，PQ边为电源，它产生的感应电动势。内电路电阻为r，外电路电阻为0.5r， 。解得。（2）由于两金属框在斜面上恰能匀速下滑，所以沿斜面方向两个金属框所受合力为零，因此两个金属框组成的系统沿斜面方向动量守恒。 设二两个金属框一起运动的共同速度为v1，则 mv0=2mv1，解得 两个框产生的焦耳热 。设方框产生的焦耳为， 则。解得 。（3）设U型框速度为2v0时，方框的速度为v2，二框组成的系统沿斜面方向动量守恒，则3mv0=2mv0+mv2， 解得v2= v0框组成回路的总电动势 。两框组成