高中物理奥赛班试题-,经典试题,通用

66页一、解答题如下图为火车站装载货物的原理示意图，设AB段是距水平传送带装置高为H5m30°的光滑斜面，水平段BCBCL8m，与货物包的摩擦系数为0.6，皮带轮的半径为R0.2m，上部距车厢底水平面的高h0.45mAB〔即经B点速度大小不变。通过调整皮带轮〔不打滑〕可使货物经C点抛出后落在车厢上的不同位置，取g10m/s2，求：当皮带轮静止时，货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离；当皮带轮以角速度20rad/s顺时方针方向匀速转动时，包在车厢内的落地点到C点的水平距离；试写出货物包在车厢内的落地点到Cs随皮带轮角速度变化关系，并画出s〔ω取值范围为-20~80rad s-1〕图象〔设皮带轮顺时方针方向转动时，角速度取正值，水平距离向右取正值。xoyE1

16N/C，xA(4,0)x轴所围成的空间内没有电场；在其次象限存在水平向左的匀强电场，场强E 4N/C。有一粒子发2生器能在M(4,4)N(4,0)质量均为m41023kgq6.41019C且整个装置处于真空中。从MN上静止释放的全部粒子，最终都能到达A点：假设粒子从MA点，A点的速度大小；MN上的中点由静止开头运动，求该粒子从释放点运动到A点的时间；求第一象限的电场边界限〔图中虚线〕方程。R的一样圆形金属板平行正对放置，MNOQMNPMNOQ在Q处垂直平分一长为2RABAB平行金属板且在板外；在O处有一足够大的荧光屏与OQ垂直，荧光屏与P点距离为ddR，在屏上以O为坐标原点建立坐标系，xABAB上均匀分布有粒子源，能沿平行QO方向放射速度为v的一样粒子，粒子质量为m，电荷量为q；平行板间存在Ey及粒子间的相互作用，不计重力，求：粒子刚出电场时在竖直方向上偏移量的最大值；3AB上距Q点23

R处的粒子刚出电场时的速度偏向角的正切值；试论证屏上所得图像的外形并写出其方程。Av0=10m/s的初速度滑上静置于光滑水平面上的木板B的上外表，最终恰好未从木板B上滑离，A、Bm=1kg，A与木板B的上外表μ=0.5Ag=10m/s2，求：AxA的大小；L；AvA=26m/sAvA′vB′的大小。如图甲所示，真空中两平行金属板正对放置，在两板间加上电压后，它们之间的电场可视为匀强电场。A、Bd＝0.1m。在A、B两极板上加如图乙所示的交变电压，t＝0时刻，A板电势比BU

＝2023Vq＝0 m1.0×107C/kg的带负电的粒子在t＝0时从B板四周由静止开头运动(1)A板时具有最大速率，则两极板间所加交变电压的频率最大不能超过多少？(2)假设其它条件都保持不变Avf的极值，求出全部这些极值点的坐标值。如下图，竖直圆形轨道半径为R，固定在木板B上，木板放在水平地面上，B的左右两侧各有一挡板固定在地上，BAA的3m．木板B12m．一质量为m的子弹以速度v0射入小球并停在其中，小球向右运动进入圆形轨道后，会在圆形轨道内侧做圆周运动．重力加速度为g，不计小球与环和木板间的摩擦阻力．求：子弹射入小球过程中产生的内能；当小球运动到圆形轨道的最低点时，木板对水平面的压力；．7．如下图，两块竖直放置的平行金属板A、Bd，两板间电压为U，mMv0运动，当它到达电场中N点时速度变为水平方向，大小变为2v0求〔1〕M、N两点间的电势差〔2〕电场力对带电小球所做的功〔不计带电小球对金属板上电荷均匀分布的影响，设g〕静电场方向平行于x轴，其电势随x的分布可简化为如下图的折线，图中 和0d为量。一个带负电的粒子在电场中以x0x轴方向做周期性运动。m、电量为-q，无视重力。求粒子所受电场力的大小；xd处由静止释放，求粒子的运动周期；x0处获得肯定动能，且动能与电势能之和为–A〔0Aq0。求粒子的运动区间。为了争论过山车的原理，某物理小组提出了以下的设想：取一个与水平方向夹角为60x1

2 3m的倾斜轨道MN，通过微小圆弧与长为x2x

m的水平323NPPQ，如图M点以初速度vM

2 6m/s沿斜面滑下，小球与MN和3NP间的动摩擦因数均为3

3，g取10m/s2，不计空气阻力，求P点时的速率vP；要使小球不离开轨道，则竖直圆弧轨道的半径R应当满足什么条件。x处有一竖直墙壁。M=2kgl=5m。在圆弧面上有质量为m=2kg的可视为质点的小滑块，h=1.25m处静止释放，滑块与木板的动摩擦因数μ=0.2，水平地面光滑。设木板与墙壁碰撞时无能量损失，重力加速度取g=10m/s2：求滑块刚滑上长木板时的速度；x足够长，求木板与墙壁碰撞时滑块的速度；假设墙壁距圆弧底端x=6m，分析滑块是否会滑下长木板。假设滑下，求滑下瞬间滑块和木板的速度大小；假设未滑落，求最终停顿时滑块距木板左端的距离。A、B由跨过定滑轮的轻绳相连，A位于水平传送带的右端，B置于倾角为30°的光滑固定斜面上，轻绳分别与斜面、传送带平行，传送带始终以速度v0=2m/sA从传送带右端通过细绳带动B以一样初速率v1=5m/sAA、B1kg，A0.1，斜面、轻绳、传送带均足够长，B不会遇到定滑轮，定滑轮的质量与摩擦均不计，g10m/s2，求：A向左运动的总时间；A回到传送带右端的速度大小；上述过程中，A与传送带间因摩擦产生的总热量。本卷由系统自动生成，请认真校对后使用，答案仅供参考。本卷由系统自动生成，请认真校对后使用，答案仅供参考。1022页1〕0.6〔〕1.2〔〕【详解】

参考答案由机械能守恒定律可得

1mv22 0

mgH所以货物在B点的速度为

v 10m/s0B到C做匀减速运动，加速度设到达C点速度为v C

mgam

6m/s2v2v22aL0 C代入数据解得落地点到C点的水平距离

v 2m/sC2hgs2hgC

0.6m皮带速度v R4m/s皮同〔1〕的论证可知：货物先减速后匀速，从C点抛出的速度为v4m/sC落地点到C点的水平距离2hgsv 2hgC①皮带轮逆时针方向转动：无论角速度为多大，货物从B到C均做匀减速运动：在C点的速度为落地点到C点的水平距离

v 2m/sC①①、0 10rad/s时①、1050rad/s时

s0.6ms0.6mR2hR2hg①、5070rad/s

R2hR2hg①、 70rad/s时2hgs2hgC

4.2ms图象如以下图所示2．(1)1.6×105m/s；(2)【详解】

335

s；(3)y

(4xx2)〔0x4m)121由动能定理

qEy2 1

12mv2得v＝1.6×105m/s由动能定理得匀加速时间

qE2Δx＝

1mv22 0t1＝

2xv0匀速时间l2t＝OA2v0总时间

35t＝t+t351 2 400设粒子从MN线上某点由静止释放，经第一象限电场边界交点Q(x,y)，后做匀速直线运A点，在第一象限做类平抛运动，如图水平方向x＝vt0竖直方向qE由几何关系知

h＝2x2

1t2mh推出边界方程

＝l xOA 2

yhy12

(4xx2)〔0x4m)3．(1) y

2qER2

(2) tan

qER

(3)； ；m mv2 mv2

图像的外形为椭圆的在x轴上方的局部，y2 x21

2qEdk

Rx R

0y

2qERd0 0 〔其中，

0 ， 0 〕k2R2 R2 mv2

mv2【详解】每个粒子均能飞出电场，所以从Q点飞出的粒子，在电场运动时间最长，竖直方向偏转距离最大，则有可得

qEma，2Rvt，ym

12at22qER2y m mv23AB上距Q点23

R处的粒子，依据几何关系有x 3 2 12 R222

R= R22解得该粒子在电场中沿水平方向运动的距离为xR，则有1qEma，Rvt，v1y

at1可得v qERy mv则粒子刚出电场时的速度偏向角的正切值tanvy

qERv mv2由〔1〕可得Q点的粒子落在屏上的位置为x0yy

dRv

2qER2

dRqE2R

2qERd1 m v y1

mv2 v m v mv23距Q点32

R处的粒子，落在屏上的位置为3x R32 2y1qER2v2 2 m v2 y

dR2qERdv mv2AB上的射出点离开Qx0，由几何关系可得粒子在电场中运动沿水平方向运动的距离为

R2xR2x20则粒子的在竖直方向偏转的位移为1 l l

dl2

qEdly a( )2a 0 2 v v

v mv2 mv2k

2qEd2qEd R2qEd R2x20mv2

y2 x2Rx0

R，0y0

0 0 1k2R2 R22qERdmv2x轴上方的局部。4．(1)7.5m；(2)5m；(3)25m/s；1m/s【详解】A滑上BfAB受到fB作用做匀加速运动滑块A的加速度大小木板B的加速度大小

fA=fB=μmgfa Ag5m/s2f1 ma fBg5m/s22 m滑块A恰好到木板末端时，与Bt，即有vatat0 1 2代入数据得t=1s此过程中A的位移B的位移

x vA

12t at27.5m21所以木板的长度

1x B 2 2

2.5mA L=x-xA t′，A滑离木板，此时AvA′，BvB′ 1 1Lvt2at22a

t2A 1 2代入数据整理得解得：t1′=0.2s，t2′=5s〔舍去〕

5t′2-26t′+5=0滑块A滑离木板时，两者的速度分别为vvA A

at25m/s11vat1m/s5．(1)5×105Hz；(2)见解析【详解】

B 21粒子到达A板速度最大，则粒子始终做加速运动，粒子在两板间运动的加速度Tmin，则有

d

aqUmd2 1 2 a min 2 qU8qU8d2m

fmax

1Tmin

5105Hz即两极板间所加交变电压的频率最大不能超过5×105Hz(2)如下图假设带电粒子经受周期的整数倍到达A板，则速度最小vmin＝0，此时应1 qE T2 nqUT2dn2 2 md 4 4md解得1f T

f 5105nqU4mdnqU4md22n

n…2n假设带电粒子经受半周期的奇数倍到达A2n 1 qU T2 2n1qUT2d2n1

2 md 4 8md2n2n12n2n1qU8md2 2n1fmax

5105

(n=1,2•••)即当f5105

2n2n1时，速率为极大值，且有2qU2n2qU2n1mmax

v 21052n12n2n12n136．(1)

64mgRmv20

v 4 或2gR8 0 4R 2gR5gR2gR4 v 5gR2gR0【解析】试题分析：子弹射入小球的过程，由动量守恒定律，及能量守恒定律可求内能；小球运动到点的速度范围．子弹射入小球的过程，由动量守恒定律得：mv0

(m3m)v1

①〔2分〕Q

1mv2〔m3m)v2①〔1分〕12 0 2 113由①①式代入数值解得：Q mv2〔1分〕8 0(m3m)v2N1

(m3m)g 1①R〔1分〕以木板为对象，由平衡条件可知：N 12mgN①〔1分〕2 164mgRmv2由①①①式代入数值解得：N 2

0〔1分〕4R由牛顿第三定律得，当小球运动到圆形轨道的最低点时，木板对水平面的压力是N

64mgRmv20

〔1分〕2 4R小球不脱离圆形轨道有两可能性：①、小球滑行的高度不超过圆形轨道半径R〔过四分之一圆弧；、小球能通过圆形轨道的最高点．①、小球在圆周轨道上滑行的最大高度就是圆形轨道的半径，此条件下，木板不行能离开水平地面1由机械能守恒定律得：〔m3m)v2

2 12gR由①①式解得：v 2gR0①、小球能通过圆形轨道的最高点．〔m3m)v2小球能通过好过最高点有〔mm)g 2①R1 1〔m3m〕v2

〔m〕g2mv2①2 1 2 25gR由①①①式代入数值解得：v 5gR0①要使环不会在竖直方向上跳起，环对球的压力最大为：N 12mg①3〔m3m)v2N3

3①R1 1由机械能守恒定律得：〔m3m)v2

〔mm)2R)〔mm)v2①2 1 2 32gR由①①①①式代入数值解得：v 2gR0综上所述为保证小球不脱离圆形轨道，且木板不会在竖直方向上跳起，子弹速度的范围是2gR5gRv 4 2gR5gR7．7．U 0dgUv2；MN

v 82gR2gR【详解】v22竖直方向上小球受到重力作用而作匀减速直线运动，则竖直位移大小为h= 02g小球在水平方向上受到电场力作用而作匀加速直线运动，则2vx=v

0t2h= 0t2v2联立得，x=2h= 0gM、NUMN=-Ex=-

Uv20=-

Uv20d g gdMN的过程，由动能定理得W +WG=

1m(2v

1)2- mv2电 2 0 2 0W

=2mv2电 0答：M、N间电势差为-q

Uv20gd

，电场力做功2mv2．02md22md20

A8〕F

0〔2〕T4 〔〕-d1- xd1- 0 00 0【详解】由图可知，0d〔或-d〕φ0，电场强度的大小为：电场力的大小为：

E 0dFqE 0dxd处由静止释放开头运动的四分之一周期，由牛顿其次定律得粒子的加速度

aFq0依据直线运动公式

m md1联立并代入得：

x2at2d2md22md20故得粒子的运动周期为：2md20T2md20设粒子在[-x，x]区间内运动，速率为v，由题意得12mv2-q-A由图可知：

1- x0 dx由上解得：

x1 x2mv2

1- -A0 d因动能非负，有：x xq 1- -A00 d则有：

A xd1-所以可得粒子的运动区间为： A

q 0 A-d1-

xd1- 0 09〕vP【详解】

3 6m/s〔〕0R1.08mMNP点的过程，由动能定理得1 1mgxsinmgxcosmgx mv2 mv21P点时的速率

1 2 2v 3 6m/sP

P 2 M①通过最高点时，小球在最高点与轨道没有相互作用，重力供给向心力。依据牛顿其次定律

mgmv2R1P运动到圆轨道的最高点，机械能守恒1mv2

1 mv2mg2R2 P 2 1解得v2P1R 5P1

1.08m即轨道半径不能超过1.08m①脱离轨道。P到达刚与圆心等高处，有1mv22 P解得

mgR2v22R 2g2

2.7m即轨道半径不能小于2.7m①MN相切时，由几何关系得即圆轨道的半径不能超过1.5m。

R x3

tan1.5m综上所述，要使小球不离开轨道，R应当满足条件0R1.08m1〔〕5m/〔2〕2.5m/〔3〕见解析所示【详解】滑块下落过程，由动能定理得

mgh

12mv2021解得2ghv 2gh1假设木块和木板能够共速，由动量守恒定律得mvmMv1 2块设木块的加速度为a1，木板的加速度为a2，到达共速所用时间为t，木块的位移为x ，木块板的位移为x 板

ag2m/s2，a 1 2v at2 2

mgM

2m/s21 1块11板2x vt2at24.6875m，x 块11板2

t21.5625m两者相对位移为

x x块 板

3.125mL5m故能够共速，因此碰撞时的速度为2.5m/s由于x=6m时，x−L<x ，故木板与挡板相碰时，二者并未共速，此种状况木板向板x1

1m，则分析木板

1x at21 2 21vat3 21分析木块x v

1t at22 0 2 11v v4 0

at11此时，木块与木板的相对位移

Δxxx1 2 1此时，木块距离木板右端

Δx 2 1然后木板与右边挡板相撞，撞后速度为2m/s向左假设二者脱离，则相对运动距离为Δx，则21vt a

1

Δx32 2 22 42 2 22 2解得2t 0.5st2s〔舍去〕22此时木板向左端运动的距离

xvt32

122a2t22x=0.75m<1m，故木板并未与左端相碰，此时小木块脱离木板v v5 4

at22

2m/sv vat6 3 23

1m/s故小木块的速度为2m/s1m/s，方向向左。11．(1)2s；(2)3 【详解】AAA为争论对象，受到向右的摩擦力与绳对A的拉力，设绳子的拉力为FT1

，以向右为正方向，得F mgmaT1 1B为争论对象，则B的加速度的大小始终与AB向上运动的过程mgsin30FT1

ma1联立可得

gsin30g2a21

3m/s2A的速度与传送带的速度相等时所用的时间vt 01

1a1

1s当A的速度与传送带的速度相等之后A的速度小于传送带的速度，受到的摩擦力变成了向左，设绳子的拉力为FT2

，以A为争论对象，则F mgmaT2 2B为争论对象，则B的加速度的大小始终与AB向上运动的过程中mgsin30FT2

ma2联立可得a2当A0，经过时间

gsin30g2

2m/s2A向左运动的总时间

0vt 02 a2

1sttt1 2

2sA向运动的过程中，受到的摩擦力的方向仍旧向左，仍旧受到绳子的拉力，同时，B受到的力也不变，所以它们受到的合力不变，所以A的加速度不变，仍为a a 2m/s23 2t时间内A的位移1

vvx 0 2 1 t

3.5m1 1负号表示方向向左，t时间内A的位移20vx 2 0 t

1m2 2负号表示方向向左，A向左运动的总位移A回到传送带右端的位移

xxx1 2

4.5mxx4.5m3速度2ax33v2ax33t1

时间内传送带的位移

xvt

2m该时间内传送带相对于A的位移

1 01xxx

1.5mt时间内传送带的位移2

1 1 1本卷由系统自动生成，请认真校对后使用，答案仅供参考。xvt 2m该时间内传送带相对于A的位移A回到传送带右端的时间为t，则3

2 x x2 2

2x1m2t v03 2st时间内传送带的位移3

3 a 23xvt 3 2m3 03该时间内传送带相对于A的位移A与传送带之间的摩擦力

x x3 3F

x4.53 3mg1Nf上述过程中A与传送带间因摩擦产生的总热量QFf

x1

x2

x3

一、近义词1弓缴弓箭辩斗争论 认真致志一心一意沧沧凉凉清凉快凉空虚空洞移动挪动旋转转动觉察觉察遮挽遮挡叹息叹气徘徊彷徨痕迹印迹聪明聪明特别特别枯萎枯槁收成收获依靠依靠熬炼磨炼优雅美丽语重心长苦口婆心勃勃生气盎然生气偶然间或萦绕萦回伸展伸展歉疚内疚沉醉沉醉惊心动魄触目惊心姿势姿势1622页本卷由系统自动生成，请认真校对后使用，答案仅供参考。时机机遇消受享受机敏灵巧薄弱薄弱渺小微小二、反义词远近 热凉 认真致志三心二意 沧沧凉凉热热乎乎空虚充实 匆忙缓缓 徘徊坚决 蒸融分散高大矮小 笔直弯曲 信任疑心 间或常常依靠独立 优雅粗俗 松软坚硬 喧哗安静冷静慌张 座无虚席空无一人 意想不到不出所料目不转睛左顾右盼 不知所措胸有成竹强硬脆弱 机敏迟钝 薄弱强大 渺小宏大养尊处优含辛茹苦三、词语积存伶伶俐俐勃勃生气【表示留意力集中的成语】认真致志 聚精会神 全神贯注目不转睛 心无旁骛(wù)【AABB沧沧凉凉 干干净净 虚虚实实潇潇洒洒 尊敬重敬 沸沸扬扬【ABB头涔涔泪潸潸赤裸裸笑哈哈 恶狠狠傻乎乎娇滴滴【AABB1722页本卷由系统自动生成，请认真校对后使用，答案仅供参考。本卷由系统自动生成，请认真校对后使用，答案仅供参考。1822页轻轻静静 伶伶俐俐 整整齐齐 慌慌张张勤勤恳恳 迷模糊糊

轰轰烈烈 吞吞吐吐白驹过隙日月如梭光阴似箭稍纵即逝日不暇给日月如流【形容珍惜时间的词语】惜时如金 争分夺秒 时不我待 只争朝夕千金一刻 闻鸡起舞【表示雨大的词语】狂风暴雨 雨如注瓢泼大雨【描写语言的词语】语重心长 高谈阔论 【描写树木的词语】树形美丽 郁郁葱葱 【AABB从沉着容 安安全全浩浩荡荡 扭扭捏捏AB

废寝忘食大雨滂沱 倾盆大雨滔滔不绝 谈笑风生口假设悬河 冷嘲热讽优雅拘束 勃勃生气旁逸斜出飘漂移荡 断断续续昏昏沉沉无缘无故 无边无际 无声无息 无忧无虑 无法无天【AABC勃勃生气 津津有味 娓娓动听 熠熠生辉【ABAC不慌不忙 大摇大摆 一心一意【形容人多的词语】座无虚席 门庭假设市 摩肩接踵 人山人海【与想有关的词语】意想不到 深思熟虑 胡思乱想 【表示担忧可怕的词语】提心吊胆 慌张失措 惊魂未定 万状心有余悸 惊弓之鸟AB一文一武 一心一意 【ABAC随时随地 不慌不忙 多才多艺 独来独往 【