高三物理綜合大題

1、 高三二輪復習綜合大題匯編 1. （16分）如圖所示，在水平方向的勻強電場中，用長為L的絕緣細線拴住一質(zhì)量為m，帶電荷量為q的小球，線的上端固定，開始時連線帶球拉成水平，突然松開后，小球由靜止開始向下擺動，當細線轉過60°角時的速度恰好為零。問： （1）電場強度E的大小為多少？（2）A、B兩點的電勢差UAB為多少？（3）當懸線與水平方向夾角為多少時，小球速度最大？最大為多少？2. （12分）如圖甲所示，一粗糙斜面的傾角為37°，一物塊m=5kg在斜面上，用F=50N的力沿斜面向上作用于物體，使物體沿斜面勻速上升，g取10N/kg，sin37°=0.6，cos37&

2、#176;=0.8，求： （1）物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)；（2）若將F改為水平向右推力，如圖乙，則至少要用多大的力才能使物體沿斜面上升。（設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）3. （18分）如圖（甲）所示，彎曲部分AB和CD是兩個半徑相等的四分之一圓弧，中間的BC段是豎直的薄壁細圓管（細圓管內(nèi)徑略大于小球的直徑），細圓管分別與上、下圓弧軌道相切連接，BC段的長度L可作伸縮調(diào)節(jié)。下圓弧軌道與地面相切，其中D、A分別是上、下圓弧軌道的最高點與最低點，整個軌道固定在豎直平面內(nèi)。一小球多次以某一速度從A點水平進入軌道而從D點水平飛出。今在A、D兩點各放一個壓力傳感器，測試小球對軌道A、D兩點的壓力，計算出壓

3、力差F。改變BC間距離L，重復上述實驗，最后繪得F-L的圖線如圖（乙）所示。（不計一切摩擦阻力，g取10m/s2）（1）某一次調(diào)節(jié)后D點離地高度為0.8m。小球從D點飛出，落地點與D點水平距離為2.4m，求小球過D點時速度大小。（2）求小球的質(zhì)量和彎曲圓弧軌道的半徑大小。4. （18分）如圖所示，在光滑的水平地面上，質(zhì)量為M=3.0kg的長木板A的左端，疊放著一個質(zhì)量為m=1.0kg的小物塊B（可視為質(zhì)點），處于靜止狀態(tài)，小物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)=0.30。在木板A的左端正上方，用長為R=0.8m的不可伸長的輕繩將質(zhì)量為m=1.0kg的小球C懸于固定點O點?，F(xiàn)將小球C拉至上方使輕繩拉直且與

4、水平方向成=30°角的位置由靜止釋放，到達O點的正下方時，小球C與B發(fā)生碰撞且無機械能損失，空氣阻力不計，取g=10m/s2，求： （1）小球C與小物塊B碰撞前瞬間輕繩對小球的拉力；（2）木板長度L至少為多大時，小物塊才不會滑出木板。5. （20分）如圖所示，在高為h的平臺上，距邊緣為L處有一質(zhì)量為M的靜止木塊（木塊的尺度比L小得多），一顆質(zhì)量為m的子彈以初速度v0射入木塊中未穿出，木塊恰好運動到平臺邊緣未落下，若將子彈的速度增大為原來的兩倍而子彈仍未穿出，求木塊的落地點距平臺邊緣的水平距離，設子彈打入木塊的時間極短。 6. （18分）如圖所示為某種彈射裝置的示意圖，光滑的水平導軌M

5、N右端N處與水平傳送帶理想連接，傳送帶長度L=4.0m，皮帶輪沿順時針方向轉動，帶動皮帶以恒定速率v=3.0m/s勻速傳動。三個質(zhì)量均為m=1.0kg的滑塊A、B、C置于水平導軌上，開始時滑塊B、C之間用細繩相連，其間有一壓縮的輕彈簧，處于靜止狀態(tài)?；瑝KA以初速度v0=2.0m/s沿B、C連線方向向B運動，A與B碰撞后粘合在一起，碰撞時間極短，可認為A與B碰撞過程中滑塊C的速度仍為零。因碰撞使連接B、C的細繩受擾動而突然斷開，彈簧伸展，從而使C與A、B分離?；瑝KC脫離彈簧后以速度vC=2.0ms滑上傳送帶，并從右端滑出落至地面上的P點。已知滑塊C與傳送帶之問的動摩擦因數(shù)=0.20，重力加速度g

6、取10ms2。求： （1）滑塊c從傳送帶右端滑出時的速度大?。?（2）滑塊B、C用細繩相連時彈簧的彈性勢能Ep；（3）若每次實驗開始時彈簧的壓縮情況相同，要使滑塊C總能落至P點，則滑塊A與滑塊B碰撞前速度的最大值Vm是多少?7. （20分）如圖所示，兩同心圓M、N之間的區(qū)域存在垂直于紙面的勻強磁場，圓M內(nèi)、N外沒有磁場，一質(zhì)量為m，帶電量為+q的粒子從圓心O處沿某一方向以速度飛出，已知圓M 的半徑為R， 圓N的半徑為，粒子重力不計。已知粒子進入磁場后沿順針方向偏轉。求： （1）磁場的方向是垂直于紙面向里還是向外的？（2）若粒子能再次經(jīng)過圓心O，磁場的磁感應強度至少為多大？（3）若磁場的磁感應強

7、度保持為（2）的大小，求粒子從圓心O飛出到再次過圓心且速度與初速度方向相同所用的時間。 8. （19分）如圖所示，固定于同一條豎直線上的A、B是兩個帶等量異種電荷的點電荷，電荷量均為Q，其中A帶正電荷，B帶負電荷，A、B相距為2d。MN是豎直放置的光滑絕緣細桿，另有一個穿過細桿的帶電小球P，質(zhì)量為m、電荷量為+q(可視為點電荷)，現(xiàn)將小球P從與點電荷A等高的C處由靜止開始釋放，小球P向下運動到距C點距離為d的D點時，速度為v。已知MN與AB之間的距離為d，靜電力常量為k，重力加速度為g，若取無限遠處的電勢為零，試求：（1）在A、B所形成的電場中，C的電勢C。 （2）小球P經(jīng)過D點時的加速度。（

8、3）小球P經(jīng)過與點電荷B等高的E點時的速度。 9. （20分）如圖所示。一水平傳送裝置有輪半徑為R=m的主動輪Q1和從動輪Q2及傳送帶等構成。兩輪軸心相距8m，輪與傳送帶不打滑，現(xiàn)用此裝置運送一袋面粉（可視為質(zhì)點），已知這袋面粉與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為m0.4，這袋面粉中的面粉可不斷地從袋中滲出。 （1）當傳送帶以4m/s的速度勻速運動時，將這袋面粉由左端Q1正上方A點輕放在傳送帶上后，這袋面粉由A端運送到Q2正上方的B端所用的時間為多少？（2）要想盡快將這袋面粉（初速度為零）由A端送到B端，傳送帶速度至少多大？（3）由于面粉的滲漏，在運送這袋面粉的過程中會在深色傳送帶上留下白色的面粉痕跡，

9、這袋面粉（初速度為零）在傳送帶上留下的面粉痕跡最長能有多長？此時傳送帶的速度應滿足什么條件？11（18分）如圖所示的電路中，電源的內(nèi)阻r=2，R3=8，L是一個“12V，12W”的小燈泡，當調(diào)節(jié)R1使電流表讀數(shù)為1.5A時，電壓表的示數(shù)剛好為零，并且小燈泡L正常發(fā)光，求： （1）電阻R2的阻值為多少？ （2）電阻R3兩端的電壓為多少？（3）電源的電動勢E為多少？12（20分）如圖所示。一水平傳送裝置有輪半徑為R=m的主動輪Q1和從動輪Q2及傳送帶等構成。兩輪軸心相距8m，輪與傳送帶不打滑，現(xiàn)用此裝置運送一袋面粉（可視為質(zhì)點），已知這袋面粉與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為m0.4，這袋面粉中的面粉可不

10、斷地從袋中滲出。 （1）當傳送帶以4m/s的速度勻速運動時，將這袋面粉由左端Q1正上方A點輕放在傳送帶上后，這袋面粉由A端運送到Q2正上方的B端所用的時間為多少？（2）要想盡快將這袋面粉（初速度為零）由A端送到B端，傳送帶速度至少多大？（3）由于面粉的滲漏，在運送這袋面粉的過程中會在深色傳送帶上留下白色的面粉痕跡，這袋面粉（初速度為零）在傳送帶上留下的面粉痕跡最長能有多長？此時傳送帶的速度應滿足什么條件？13（10分）如所示圖，兩個共軸的圓筒形金屬電極，外電極接地，其上均勻分布著平行于軸線的四條狹縫a、b、c和d，外筒的外半徑為r0，在圓筒之外的足夠大區(qū)域中有平行于軸線方向的均勻磁場，磁感強度

11、的大小為B，在兩極間加上電壓，使兩圓筒之間的區(qū)域內(nèi)有沿半徑向外的電場，一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子，從緊靠內(nèi)筒且正對狹縫a的S點出發(fā)，初速為零。如果該粒子經(jīng)過一段時間的運動之后恰好又回到出發(fā)點S，則兩電極之間的電壓U應是多少？（不計重力，整個裝置在真空中） 14（15分）如圖所示的電路中，直流電源的電動勢，內(nèi)電阻，=4.5，為電阻箱。兩帶小孔的平行金屬板、豎直放置；另兩個平行金屬板、水平放置，板長=45cm板間的距離。當電阻箱的阻值調(diào)為時。閉合開關，待電路穩(wěn)定后，將一帶電量為-，質(zhì)量為的粒子從板小孔從靜止釋放進入極板間，不考慮空氣阻力、帶電粒子的重力和極板外部的電場。（1）求帶電粒子到達小孔

12、時的速度多大？（2）求帶電粒子從極板、離開時速度？（3）此時，電源的輸出功率是多大？15（16分）兩個質(zhì)量分別為M1和M2的劈A和B，高度相同，放在光滑的水平面上，A和B相向的側面都是相同的光滑的曲面，曲面下端與水平面相切，如圖所示，一個質(zhì)量為m的物塊位于劈A的曲面上，距水平面的高度為h。物塊從靜止開始滑下，然又滑上劈B的曲面。試求物塊在B上能夠達到的最大高度是多少？ 16（18分）某司機駕駛一輛卡車正以一定速度在平直公路上勻速行駛，經(jīng)過某個標志為40 km/h的限速牌時，突然發(fā)現(xiàn)離它25.5m處停著一輛正在維修的小轎車，該司機采取緊急剎車措施，使卡車做勻減速直線運動，結果剛好與小轎車發(fā)生碰撞

13、，在處理事故時，交警用課本介紹的測定反應時間的方法對該司機進行了測試，發(fā)現(xiàn)他握住木尺時，木尺已經(jīng)自由下落了20cm。已知這種卡車急剎車時產(chǎn)生的加速度大小為5m/s2，通過計算幫助交警分析卡車是否超速？（g取10m/s2）17（18分）如圖所示，一半徑為R的絕緣的半圓形軌道豎直放置，圓軌道最低點B與一條水平軌道相連，軌道都是光滑的。軌道所在空間存在水平向右的勻強電場。從水平軌道上的A點由靜止釋放一質(zhì)量為m的帶正電的小球，釋放點A距圓軌道最低點B的距離S=8R。已知小球受到的電場力大小等于小球重力的倍。求： （1）小球運動到圓軌道B點時的動能；（2）小球從A點運動到最高點D過程中動能最大是多少？（

14、3）若小球運動到半圓軌道最高點D時，軌道所在空間電場方向突然變?yōu)樨Q直向上，場強大小不變，則小球落回到水平軌道的位置距B點多遠處？ 18 （22分）物體A的質(zhì)量M1kg，靜止在光滑水平面上的平板車B的質(zhì)量為m0.5kg、長L2m。某時刻A以V04m/s向右的初速度滑上木板B的上表面，在A滑上B的同時，給B施加一個水平向右的拉力。忽略物體A的大小，已知A與B之間的動摩擦因數(shù)µ0.2，取重力加速度g=10m/s2。試求： （1）若F=15N，物體A在小車上運動時相對小車滑行的最大距離；（2）如果要使A不至于從B上滑落，拉力F大小應滿足的條件。 19 （18分）在光滑絕緣的水平面上有一直角坐

15、標系，現(xiàn)有一個質(zhì)量m=0.1kg、電量為q=+2×10-6C的帶電小球，經(jīng)電勢差U=9000V的加速電場加速后，從y軸正半軸上y=0.6m的 P1處以速度v0沿X軸正方向射入y>0、x>0的空間，在y>0、x>0的空間有沿y軸負方向勻強電場E1，經(jīng)x=1.2m的P2點射入y<0、x>0的空間，在y<0、x>0的空間存在與X軸負方向夾角為45°、大小E2=6×104勻強電場，從y軸負半軸上的P3點射出。如圖所示，求： （1）勻強電場E1的大??；（2）帶電小球經(jīng)過P2時的速度；（3）P3的坐標。 20（20分）A、B兩列

16、火車，在同一軌道上同向行駛，A車在前，其速度，B車在后，速度，因大霧能見度很低，B車在距A車75m時才發(fā)現(xiàn)前方有A車，這時B車立即剎車，但B車要經(jīng)過180m才能夠停止。問：（1）B車剎車時的加速度是多大?（2）若B車剎車時A車仍按原速前進，兩車是否相撞?若會相撞，將在B車剎車后何時?若不會相撞，則兩車最近距離是多少?（3）若B車在剎車的同時發(fā)出信號，A車司機經(jīng)過收到信號后加速前進，則A車的加速度至少多大才能避免相撞?21 （18分）如圖所示，光滑水平面AB與豎直面的半圓形導軌在B點銜接，導軌半徑R，一個質(zhì)量為m的靜止物塊在A處壓縮彈簧，把物塊釋放，在彈力的作用下獲得一個向右的速度，當它經(jīng)過B點

17、進入導軌瞬間對導軌的壓力為其重力的7倍，之后向上運動恰能完成半圓周運動到達C點，求： （1）彈簧對物塊的彈力做的功；（2）物塊從B至C克服阻力所做的功；（3）物塊離開C點后落回水平面時動能的大小。22 （17分）如圖所示，兩根足夠長的光滑直金屬導軌MN、PQ平行放置在傾角為的絕緣斜面上，兩導軌間距為L，M、P兩點間接有阻值為R的電阻。一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導軌上，并與導軌垂直。整套裝置處于勻強磁場中，磁場方向垂直于斜面向上。導軌和金屬桿的電阻可忽略。讓金屬桿ab沿導軌由靜止開始下滑，經(jīng)過一段時間后，金屬桿達到最大速度vm，在這個過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q。導軌和金屬桿接觸良好

18、，重力加速度為g。求： （1）金屬桿達到最大速度時安培力的大??；（2）磁感應強度的大??；（3）金屬桿從靜止開始至達到最大速度的過程中桿下降的高度。 23. （17分）如圖所示，兩根足夠長的光滑直金屬導軌MN、PQ平行放置在傾角為的絕緣斜面上，兩導軌間距為L，M、P兩點間接有阻值為R的電阻。一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導軌上，并與導軌垂直。整套裝置處于勻強磁場中，磁場方向垂直于斜面向上。導軌和金屬桿的電阻可忽略。讓金屬桿ab沿導軌由靜止開始下滑，經(jīng)過一段時間后，金屬桿達到最大速度vm，在這個過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q。導軌和金屬桿接觸良好，重力加速度為g。求： （1）金屬桿達到最大速

19、度時安培力的大??；（2）磁感應強度的大??；（3）金屬桿從靜止開始至達到最大速度的過程中桿下降的高度。 24. （16分）如圖所示，絕緣長方體B置于水平面上，兩端固定一對平行帶電極板，極板間形成勻強電場E。長方體B的上表面光滑，下表面與水平面的動摩擦因數(shù)=0.05（設最大靜摩擦力與滑動摩擦力相同）。B與極板的總質(zhì)量=1.0kg。帶正電的小滑塊A質(zhì)量=0.60kg，其受到的電場力大小F=1.2N。假設A所帶的電量不影響極板間的電場分布。t=0時刻，小滑塊A從B表面上的a點以相對地面的速度=1.6m/s向左運動，同時，B（連同極板）以相對地面的速度=0.40m/s向右運動。（g取10m/s2）問：（

20、1）A和B剛開始運動時的加速度大小分別為多少？（2）若A最遠能到達b點，a、b的距離L應為多少？從t=0時刻至A運動到b點時，摩擦力對B做的功為多少？ 25. （18分）如圖所示，一個質(zhì)量為的木塊，在平行于斜面向上的推力作用下，沿著傾角為的斜面勻速向上運動，木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為.（） （1）求拉力的大小；（2）若將平行于斜面向上的推力改為水平推力作用在木塊上，使木塊能沿著斜面勻速運動，求水平推力的大小。 26 （21分）如圖所示，傾角為=30°的光滑斜面固定在水平地面上，斜面底端固定一垂直斜面的擋板。質(zhì)量為m=0.20kg的物塊甲緊靠擋板放在斜面上，輕彈簧一端連接物塊甲，另一端

21、自由靜止于A點，再將質(zhì)量相同的物塊乙與彈簧另一端連接，當甲、乙及彈簧均處于靜止狀態(tài)時，乙位于B點。現(xiàn)用力沿斜面向下緩慢壓乙，當其沿斜面下降到C點時將彈簧鎖定，A、 C 兩點間的距離為L =0.06m。一個質(zhì)量也為m的小球丙從距離乙的斜面上方L=0.40m處由靜止自由下滑，當小球丙與乙將要接觸時，彈簧立即被解除鎖定。之后小球丙與乙發(fā)生碰撞（碰撞時間極短且無機械能損失），碰后立即取走小球丙。當甲第一次剛要離開擋板時，乙的速度為v=2.0m/s。（甲、乙和小球丙均可看作質(zhì)點，g取10m/s2）求：（1）小球丙與乙碰后瞬間乙的速度大小。（2）從彈簧被解除鎖定至甲第一次剛要離開擋板時彈簧彈性勢能的改變量

22、。27 （16分）如圖所示，相距為d的平行金屬板A、B豎直放置，在兩板之間水平放置一絕緣平板。有一質(zhì)量m、電荷量q(q0)的小物塊在與金屬板A相距l(xiāng)處靜止。若某一時刻在金屬板A、B間加一電壓UAB，小物塊與金屬板只發(fā)生了一次碰撞，碰撞后電荷量變?yōu)閝，并以與碰前大小相等的速度反方向彈回。已知小物塊與絕緣平板間的動摩擦因數(shù)為，若不計小物塊電荷量對電場的影響和碰撞時間。則 （1）小物塊與金屬板A碰撞前瞬間的速度大小是多少？（2）小物塊碰撞后經(jīng)過多長時間停止運動？停在何位置？28 （18分）如圖所示，質(zhì)量為m=1kg的小物塊輕輕放在水平勻速運動的傳送帶上的P點，隨傳送帶運動到A點后水平拋出，小物塊恰好

23、無碰撞的沿圓弧切線從B點進入豎直光滑圓孤軌道下滑。B、C為圓弧的兩端點，其連線水平。已知圓弧半徑R=1.0m圓弧對應圓心角，軌道最低點為O，A點距水平面的高度h=0.8m。小物塊離開C點后恰能無碰撞的沿固定斜面向上運動，0.8s后經(jīng)過D點，物塊與斜面間的滑動摩擦因數(shù)為=0.33（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）試求： （1）小物塊離開A點的水平初速度v1；（2）小物塊經(jīng)過O點時對軌道的壓力；（3）斜面上CD間的距離；（4）假設小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.3，傳送帶的速度為5m/s，則間的距離是多少？29. （18分）天文學家測得銀河系中氦

24、的含量約為25%有關研究表明，宇宙中氦生成的途徑有兩條：一是在宇宙誕生后2分鐘左右生成的；二是在宇宙演化到恒星誕生后，由恒星內(nèi)部的氫核聚變反應生成的。（1）把氫核反應簡化為4個氫核（）聚變成氦核（），同時放出2個正電子（）和2個中微子（ve），請寫出該氫核聚變反應的方程，并計算一次反應釋放的能量；（2）研究表明，銀河系的年齡約為t=3.8×1017s，每秒鐘銀河系產(chǎn)生的能量約為1×1037J（即P=1×1037J/s）?，F(xiàn)假定該能量全部來自上述氫核聚變反應，試估算銀河系中氦的含量（最后結果保留一位有效數(shù)字）（3）根據(jù)你的估算結果，對銀河系中氦的主要生成途徑作出判斷

25、。（可能用到數(shù)據(jù)：銀河系質(zhì)量約為M=3×1041kg，原子質(zhì)量單位1u=1.66×1027kg，1u相當于1.5×1010J的能量，電子質(zhì)量me=0.0005u，氦核質(zhì)量m=4.0026u，氫核質(zhì)量mP=1.0078u，中微子ve質(zhì)量為零）30 （16分）湯姆生用來測定電子的比荷(電子的電荷量與質(zhì)量之比)的實驗裝置如圖所示，真空管內(nèi)的陰極K發(fā)出的電子(不計初速、重力和電子間的相互作用)經(jīng)加速電壓加速后，穿過A'中心的小孔沿中心軸O1O的方向進入到兩塊水平正對放置的平行極板P和P'間的區(qū)域。當極板間不加偏轉電壓時，電子束打在熒光屏的中心O點處，形成了

26、一個亮點；加上偏轉電壓U后，亮點偏離到O'點，(O'與O點的豎直間距為d，水平間距可忽略不計此時，在P和P'間的區(qū)域，再加上一個方向垂直于紙面向里的勻強磁場。調(diào)節(jié)磁場的強弱，當磁感應強度的大小為B時，亮點重新回到O點。已知極板水平方向的長度為L1，極板間距為b，極板右端到熒光屏的距離為L2(如圖所示)。（1）求打在熒光屏O點的電子速度的大小。（2）推導出電子的比荷的表達式。31. （15分）如圖所示是做光電效應實驗的裝置簡圖。在抽成真空的玻璃管內(nèi)，K為陰極（用金屬銫制成，發(fā)生光電效應的逸出功為1.9eV），A為陽極。在a、b間不接任何電源，用頻率為v（高于銫的極限頻率）的單色光照射陰極K，會發(fā)現(xiàn)電流表指針有偏轉。這時，若在a、b間接入直流電源，a接正極，b接負極，并使a、b間電壓從零開始逐漸增大，發(fā)現(xiàn)當電壓表的示數(shù)增大到2.1V時，電流表的示數(shù)剛好減小到零。求： （1）a、b間未接直流電源時，通過電流表的電流方向；（2）從陰極K發(fā)出的光電子的最大初動能；（3）入射的單色光的頻率。32 （18分）如下圖1所示，A、B為水平放置的平行金屬板，板間距離為d（d遠小于板的長和寬）。在兩板的中心各有小孔O和O，O和O 處在同一豎直線上。在兩板之間有一帶負電的質(zhì)點P。已知A、B間所加電壓為U0時