1 2017 高三一模高三一模壓軸題壓軸題 寶山 1 14 分 如圖所示 質(zhì)量為 m 的跨接桿可以無摩擦地沿水 平的平行導(dǎo)軌滑行 兩軌間寬為 L 導(dǎo)軌與電阻 R 連接 放在 豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 桿從 x 軸原點(diǎn)以大 小為 v0 水平向右的初速度滑行 直至停止 已知桿在整個(gè)運(yùn) 動(dòng)過程中速度 v 和位移 x 的函數(shù)關(guān)系是 v v0 x 桿及 B2L2 mR 導(dǎo)軌的電阻均不計(jì) 1 試求桿所受的安培力 F 隨其位移 x 變化的函數(shù)式 2 證明桿在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中動(dòng)能的增量 Ek等于安培力所做的功 WF 3 求出桿在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程上通過電阻 R 的電量 崇明 20 1414 分 分 足夠長(zhǎng)光滑斜面 BC 的傾角 小物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 0 5 53 水平面與斜面之間 B 點(diǎn)有一小段弧形連接 一質(zhì)量kg 的小物塊靜止于 A 點(diǎn) 現(xiàn)2m 在 AB 段對(duì)小物塊施加與水平方向成的恒力 F 作用 如圖 a 所示 小物塊在53 AB 段運(yùn)動(dòng)的速度 時(shí)間圖像如圖 b 所示 到達(dá) B 點(diǎn)迅速撤去恒力 F 已知 m s2 求 sin530 8 cos530 6 g10 1 小物塊所受到的恒力 F 2 小物塊從 B 點(diǎn)沿斜面向上運(yùn)動(dòng) 到返回 B 點(diǎn)所用的時(shí)間 3 小物塊能否回到 A 點(diǎn) 通過計(jì)算說明答案的正確性 R x0 v0 F A B C 圖 a t s v m s 1 O 1 0 2 0 2 04 0 圖 b 2 奉賢 20 如圖所示 足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌 EF PQ 固定在豎直面內(nèi) 軌道間距 L 1m 底部接 入一阻值為 R 0 4 的定值電阻 上端開口 處于垂直導(dǎo)軌面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 0 5T 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 一質(zhì)量為 m 0 5kg 的金屬棒 ab 與導(dǎo)軌接觸良好 ab 連入導(dǎo)軌間的電阻 r 0 1 電路中其余電阻不計(jì) 現(xiàn)用一質(zhì)量為 M 2kg 的物體通過一不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩繞 過光滑的定滑輪與 ab 相連 在電鍵 S 打開的情況下 由靜止釋放 M 當(dāng) M 下落高度 h 1 0m 時(shí)細(xì)繩突然斷了 此時(shí)閉合電鍵 S 運(yùn)動(dòng)中 ab 始終垂直導(dǎo)軌 并接觸良好 不計(jì) 空氣阻力 取 g 10m s2 求 1 當(dāng) M 下落高度 h 1 0m 時(shí) ab 速度的大小 2 請(qǐng)說明細(xì)繩突然斷后 ab 棒的大致運(yùn)動(dòng)情況 3 當(dāng) ab 棒速度最大時(shí) 定值電阻 R 的發(fā)熱功率 虹口 3 17 14 分 某同學(xué)設(shè)計(jì)了電磁健身器 簡(jiǎn)化裝置 如圖所示 兩根平行金屬導(dǎo)軌相距 l 0 50m 傾 角 53 導(dǎo)軌上端接一個(gè) R 0 05 的電阻 在導(dǎo)軌間長(zhǎng) d 0 56m 的區(qū)域內(nèi) 存在方向垂直 導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng) 磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 2 0T 質(zhì)量 m 4 0kg 的金屬棒 CD 水平置于 導(dǎo)軌上 用絕緣繩索通過定滑輪與輕的拉桿 GH 相連 CD 棒的初始位置與磁場(chǎng)區(qū)域的下邊界相 距 s 0 24m 一位健身者用 F 80N 的恒力沿繩 拉動(dòng) GH 桿 CD 棒由靜止開始運(yùn)動(dòng) 上升過程 中 CD 棒始終與導(dǎo)軌垂直 當(dāng) CD 棒到達(dá)磁場(chǎng)上 邊界時(shí)健身者松手 觸發(fā)恢復(fù)裝置使 CD棒回到 初始位置 已知 sin53 0 8 cos53 0 6 不計(jì)其它電阻 摩擦力 以及拉桿和繩索的質(zhì)量 求 1 CD 棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度 v 的大小 2 通過數(shù)據(jù)計(jì)算 說明 CD 棒進(jìn)入磁場(chǎng)后的運(yùn)動(dòng)情況 3 若某位健身者的力氣比較大 使用這套健身器材為了能達(dá)到較好的鍛煉效果 是否一定 要對(duì)裝置做出改進(jìn)或調(diào)節(jié) 給出理由 4 某健身者鍛煉過程中 沒有保持 80N 的恒定拉力 若測(cè)出 CD 棒到達(dá)磁場(chǎng)上邊緣時(shí)的速 度為 2m s CD 棒每次上升過程中 電阻產(chǎn)生的焦耳熱 Q 22 4J 這位健身者為了消耗 8000J 的熱量 約需完成以上動(dòng)作多少次 黃浦 20 如圖所示 足夠長(zhǎng) 固定的直角金屬軌道左側(cè)傾角 1 20 右側(cè)傾角 2 70 軌道寬 均為 L 0 6m 整個(gè)裝置位于 B 1T 勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 磁場(chǎng)方向垂直于右側(cè)軌道平面向上 金屬棒 ab cd 分別垂直于軌道放在左 右兩側(cè)軌道上 t 0 時(shí)刻由靜止釋放兩棒 同 時(shí)在 cd 棒上施加一平行于右側(cè)軌道的外力 F 使 cd 開始沿右側(cè)軌道向下做加速度 a 0 5m s2的勻加速運(yùn)動(dòng) 已知 ab cd 棒的質(zhì)量 m1 0 25kg m2 0 1kg 電阻 R1 1 5 R2 0 5 其余電阻不計(jì) 兩棒與軌道間的 動(dòng)摩擦因數(shù)均為 0 4 最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦 力的大小 重力加速度 g 取 10m s2 sin70 0 94 cos70 0 34 1 請(qǐng)通過分析 計(jì)算 推理 說明 ab 棒會(huì)始終靜止在 左側(cè)軌道上的理由 2 請(qǐng)通過分析 計(jì)算 推理 描述施加在 cd 棒上的外 力 F 隨時(shí)間 t 的變化情況 R B C D H G d s l 20 70 B a b c d 4 嘉定 長(zhǎng)寧 17 如圖所示 一對(duì)足夠長(zhǎng)平行光滑軌道放置在水平面上 兩軌道間距為 L 左側(cè)接兩個(gè)阻 值為 R 額定功率為 P 的相同燈泡甲和乙 其中乙燈泡處于斷開狀態(tài) 有一質(zhì)量為 m 電阻為 r 的金屬棒靜止且與兩軌道垂直地放在軌道上 軌道的電阻忽略不計(jì) 整個(gè)裝置 處于垂直軌道平面豎直向下磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 現(xiàn)用一恒定的外力沿軌道方 向拉金屬棒 最終甲燈泡剛好正常發(fā)光 請(qǐng)回答如下問題 1 簡(jiǎn)述金屬棒做什么運(yùn)動(dòng) 2 最終金屬棒運(yùn)動(dòng)的速度是多少 3 在甲燈泡正常發(fā)光后 閉合開關(guān) K 則在閉合 K 的瞬間金屬棒的加速度是多少 4 在甲燈泡正常發(fā)光后 閉合開關(guān) K 再經(jīng)過足夠長(zhǎng)的時(shí)間 燈泡甲的電功率為多大 金山 20 14 分 如圖 光滑水平面 AB 和粗糙斜面 BC 平滑連接 斜面傾角為 53 AB BC 3 75m 質(zhì)量為 m 2kg 的小物塊在與水平面成 53 角的恒力 F 20N 作用下 從 A 點(diǎn)由靜止開始沿 ABC 運(yùn)動(dòng)到 C 點(diǎn) 取 sin53 0 8 cos53 0 6 g 10 m s2 求 1 物塊從 A 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 B 點(diǎn)所用的時(shí)間 t1 2 若物塊在 AB 和 BC 上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為 2 1 求物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù) 3 若斜面光滑 改變恒力的大小 方向不變 仍能使物體沿 ABC 運(yùn)動(dòng)到 C 求力 F 的取值范圍 A C B 53 53 F 5 靜安 20 14 分 如圖所示 在豎直平面內(nèi)有一質(zhì)量為 M 的 形線框 abcd 水平邊 bc 長(zhǎng) 為 L 電阻為 r 豎直邊 ab 與 cd 的電阻不計(jì) 線框的上部處于與線框平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng) 區(qū)域中 磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B1 磁場(chǎng) 區(qū)域的水平下邊界 圖中虛線 與 bc 邊的距離為 H 質(zhì)量為 m 電阻為 3r 的金屬棒 PQ 用可承受最大拉力為 3mg 的細(xì)線懸掛著 靜止于水 平位置 其兩端與線框的兩條豎直邊接觸良好 并可沿著豎直邊無摩擦滑動(dòng) 金屬棒 PQ 處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng) 區(qū)域中 B2的方向與 B1相同 現(xiàn)將 形線框由靜止釋 放 當(dāng) bc 邊到達(dá)磁場(chǎng) 區(qū)域的下邊界時(shí) 細(xì)線剛好斷裂 重力加速度為 g 則從釋放 形 線框至細(xì)線斷裂前的整個(gè)過程中 1 感應(yīng)電流的最大值是多少 2 形線框下落的最大速度是多少 3 金屬棒 PQ 產(chǎn)生的熱量是多少 4 請(qǐng)分析說明 形線框速度和加速度的變化情況 求出加速度的最大值和最小值 6 閔行 20 15 分 如圖所示 兩個(gè)帶正電的小球 A B 套在一個(gè)傾斜的光滑直桿上 兩球均可 視為點(diǎn)電荷 其中 A 球固定 帶電量 QA 2 10 4C B 球的質(zhì)量為 m 0 1kg 以 A 為坐標(biāo) 原點(diǎn) 沿桿向上建立直線坐標(biāo)系 B 球的總勢(shì)能隨坐標(biāo) x 的變化規(guī)律如圖中曲線 I 所示 B 球的重力勢(shì)能隨坐標(biāo) x 的變化規(guī)律如圖中直線 II 所示 圖中 M 點(diǎn)離 A 點(diǎn)距離為 6 米 g 取 10m s2 靜電力恒量 k 9 0 109N m2 C2 求 1 桿與水平面的夾角 2 B 球的帶電量 QB 3 M 點(diǎn)電勢(shì) M 4 若 B 球以 EK0 4J 的初動(dòng)能從 M 點(diǎn)開始沿桿向上滑動(dòng) 求 B 球運(yùn)動(dòng)過程中離 A 球的 最近距離及此時(shí) B 球的加速度 x B O A M 甲 乙 7 浦東 19 12 分 如圖 a 所示 寬度為 L 的足夠長(zhǎng)光滑金屬導(dǎo)軌水平固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向上 現(xiàn)有一根質(zhì)量為 m 電阻為 R 的金屬棒 MN 放置在金屬導(dǎo)軌上 金屬棒 MN 始終與導(dǎo)軌接觸良好且垂直 不計(jì)導(dǎo)軌電阻 1 若金屬棒 MN 在水平向右的力 F 的作用下以速度 v 向右勻速運(yùn)動(dòng) 請(qǐng)判斷通過 MN 棒的電流方向 并利用能的轉(zhuǎn)化和能量守恒定律 通過推導(dǎo)證明棒 MN 產(chǎn)生的感應(yīng) 電動(dòng)勢(shì) E BLv 2 若金屬棒 MN 在水平恒力 F 的作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng) 試從速度 加速度兩個(gè)角度 通過分析 推理 計(jì)算來描述金屬棒 MN 的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 3 若給金屬棒 MN 向右的初速度同時(shí)施加一水平外力 使金屬棒 MN 向右做勻減速直 線運(yùn)動(dòng) 此過程中 外力隨時(shí)間的變化關(guān)系圖線如圖 b 所示 以初速度方向?yàn)檎?方向 圖線與橫 縱坐標(biāo)交點(diǎn)分別為 t0 F0 求金屬棒 MN 的加速度大小 a 和初速 度 v0 普陀 25 如圖 如圖 a 所示 傾角 所示 傾角 30 的光滑固定斜桿底端固定一電量為的光滑固定斜桿底端固定一電量為 Q 2 10 4C 的正點(diǎn)的正點(diǎn) 電荷 將一帶正電小球 可視為點(diǎn)電荷 從斜桿的底端 但與電荷 將一帶正電小球 可視為點(diǎn)電荷 從斜桿的底端 但與 Q 未接觸 靜止釋放 小球未接觸 靜止釋放 小球 沿斜桿向上滑動(dòng)過程中能量隨位移的變化圖像如圖 沿斜桿向上滑動(dòng)過程中能量隨位移的變化圖像如圖 b 所示 其中線 所示 其中線 1 為重力勢(shì)能隨位為重力勢(shì)能隨位 移變化圖像 線移變化圖像 線 2 為動(dòng)能隨位移變化圖像 為動(dòng)能隨位移變化圖像 g 10m s2 靜電力恒量 靜電力恒量 K 9 109 109 9N mN m2 2 C C2 2 則則 1 描述小球向上運(yùn)動(dòng)過程中的速度與加速度的變化情況 描述小球向上運(yùn)動(dòng)過程中的速度與加速度的變化情況 2 求小球的質(zhì)量 求小球的質(zhì)量 m 和電量和電量 q 3 斜桿底端至小球速度最大處由 斜桿底端至小球速度最大處由 底端正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)的電勢(shì)差底端正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)的電勢(shì)差 U 4 在圖 在圖 b 中畫出小球的電勢(shì) 中畫出小球的電勢(shì) F N MB 圖 a 圖 b t0 t F 0 F0 E J s m O 40 20 60 2 3 b 10 30 50 70 1 0 5 1 5 2 5 3 5 線 1 27 線 2 q Q 8 能能 隨位移隨位移 s 變化的圖線 變化的圖線 取桿上離底端 取桿上離底端 3m 處為電勢(shì)零點(diǎn) 處為電勢(shì)零點(diǎn) 青浦青浦 20 16 分 風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室中可以產(chǎn)生水平向右的 大小可調(diào)節(jié)的風(fēng)力 現(xiàn)將一 套有小球的細(xì)直桿放入風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室 小球孔徑略大于細(xì)桿直徑 桿足夠長(zhǎng) 如圖所示 小 球的質(zhì)量為 1Kg 球與桿間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為 0 5 取 g 10m s2 1 當(dāng)桿在水平方向上固定時(shí) 如圖虛線所示 調(diào)節(jié)風(fēng)力的大小 使風(fēng)對(duì)小球的 力大小恒為 4N 求此時(shí)小球受到的摩擦力 f1的大小 2 若調(diào)節(jié)細(xì)桿使桿與水平方向間夾角 為 37 并固定 如圖實(shí)線所示 調(diào)節(jié) 風(fēng)力的大小 使風(fēng)對(duì)小球的力大小恒為 40N 求小球從靜止出發(fā)在細(xì)桿上 2 秒內(nèi)通 過位移的大小 3 上題中 求小球在細(xì)桿上運(yùn)動(dòng) 2 秒的過程中 風(fēng)力對(duì)小球做的功和 2 秒末風(fēng)力 的功率 4 當(dāng)風(fēng)力為零時(shí) 調(diào)節(jié)細(xì)桿與水平方向之間的夾角 0 90 然后固 定 使小球從桿的底端以速率 v0沿桿上滑 試通過計(jì)算 分析 說明在不同的夾角 情況下 小球在桿上可能的運(yùn)動(dòng)情況 松江 20 12 分 如圖所示 AB 光滑 與 CD 粗糙 為兩個(gè)對(duì)稱斜面 斜面的傾角均 為 其上部都足夠長(zhǎng) 下部分別與一個(gè)光滑的圓弧面 BEC 的兩端相切 一個(gè)物體 在離切點(diǎn) B 的高度為 H 處 以初速度 v0沿斜面向下運(yùn)動(dòng) 物體與 CD 斜面的動(dòng)摩擦因 數(shù)為 1 物體首次到達(dá) C 點(diǎn)的速度大小 2 物體沿斜面 CD 上升的最大高度 h 和時(shí)間 t 3 請(qǐng)描述物體從靜止開始下滑的整個(gè)運(yùn)動(dòng)情況 并簡(jiǎn)要說明理由 E D CB A H 9 楊浦 21 如圖甲所示 用大型貨車運(yùn)輸規(guī)格相同的