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認(rèn)證類(lèi)型：個(gè)人認(rèn)證

認(rèn)證主體：白**（實(shí)名認(rèn)證）

IP屬地：河北

IP屬地：河北 上傳時(shí)間：2025-04-17 格式：DOCX 頁(yè)數(shù)：20 大小：993.79KB 積分：6 舉報(bào) 版權(quán)申訴

第第頁(yè)大題預(yù)測(cè)01（A組+B組+C組）【A組】（建議用時(shí)：30分鐘滿(mǎn)分：48分）解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟。只寫(xiě)出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。1.如圖所示是過(guò)山車(chē)娛樂(lè)裝置模型，將一弧形軌道末端與一條半徑為R的光滑圓弧軌道平滑連接，兩輛質(zhì)量均為m的相同小車(chē)（可視為質(zhì)點(diǎn)），中間夾住一根壓縮的輕彈簧后鎖定在一起，讓兩車(chē)從光滑弧形軌道上一定高度由靜止滑下，當(dāng)兩車(chē)剛滑至最低點(diǎn)時(shí)解除鎖定，輕彈簧將兩車(chē)彈開(kāi)，其中后車(chē)剛好停下，而前車(chē)沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)且恰能越過(guò)圓弧軌道最高點(diǎn)，重力加速度大小為g，求：(1)前車(chē)被彈出的過(guò)程中輕彈簧釋放的彈性勢(shì)能；(2)兩車(chē)從靜止下滑時(shí)距最低點(diǎn)的高度h?！敬鸢浮?1)(2)【詳解】（1）設(shè)前車(chē)在最高點(diǎn)速度大小為，依題意有設(shè)前車(chē)在最低點(diǎn)位置與后車(chē)分離后速度大小為，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有由以上兩式得設(shè)兩車(chē)分離前速度大小為，由動(dòng)量守恒定律得解得根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得分離前輕彈簧的彈性勢(shì)能力（2）兩車(chē)從h高處運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)處機(jī)械能守恒，則解得2.如圖所示，導(dǎo)體棒的質(zhì)量、電阻、長(zhǎng)度，導(dǎo)體棒橫放在直角金屬框架上且與導(dǎo)軌、垂直。金屬框架放在絕緣水平面上，其質(zhì)量、其與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，框架上相互平行的導(dǎo)軌、相距為?？蚣苤挥胁糠志哂须娮?，該部分電阻。整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度。垂直于棒施加的水平向右的恒力，棒從靜止開(kāi)始無(wú)摩擦地運(yùn)動(dòng)，始終與導(dǎo)軌保持良好接觸；當(dāng)棒運(yùn)動(dòng)到某處時(shí)，框架開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。以上過(guò)程流過(guò)棒的電荷量為。設(shè)框架與水平面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取。求：（1）框架開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，棒中電流的大小和棒的加速度大小；（2）此過(guò)程棒的運(yùn)動(dòng)距離x和回路中產(chǎn)生的熱量Q?！敬鸢浮浚?），；（2），【詳解】（1）設(shè)框架開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，棒中的電流為I，棒加速度的大小為a。以框架為研究對(duì)象，有解得以棒為研究對(duì)象，有解得（2）設(shè)從棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到框架開(kāi)始運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間為t，此過(guò)程中回路中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為，平均感應(yīng)電流為。于是有根據(jù)閉合電路歐姆定律，有再根據(jù)可以求出設(shè)框架剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)棒的速度大小為v，于是有再結(jié)合可以解得3.如圖所示，長(zhǎng)為R的輕繩拴著質(zhì)量為m的帶電小球，將小球從與懸點(diǎn)等高的A點(diǎn)靜止釋放，釋放時(shí)輕繩恰好伸直。小球運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)將輕繩燒斷，之后小球沿水平方向進(jìn)入虛線右側(cè)的豎直平面內(nèi)。在豎直虛線左側(cè)存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E；在豎直虛線右側(cè)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小也為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。在右側(cè)電磁場(chǎng)區(qū)域中的豎直平面內(nèi)有一半徑為R的理想圓形屏蔽區(qū)（沒(méi)有電場(chǎng)和磁場(chǎng)），屏蔽區(qū)的圓心O與D點(diǎn)在同一水平線上，OD間的距離為2R，A、O、D三點(diǎn)在同一豎直面內(nèi)。已知小球在電磁場(chǎng)區(qū)域恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力及小球運(yùn)動(dòng)引起的電磁場(chǎng)變化。求：（1）小球所帶電荷量q及電性；（2）小球到達(dá)D點(diǎn)時(shí)對(duì)繩子的拉力大小；（3）為使小球不能進(jìn)入電磁場(chǎng)屏蔽區(qū)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值?！敬鸢浮浚?），負(fù)電；（2）6mg；（3）【詳解】（1）小球在電磁場(chǎng)區(qū)域做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所受重力和電場(chǎng)力平衡，所以電場(chǎng)力方向向上，小球帶負(fù)電，有qE=mg解得（2）小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)過(guò)程中，設(shè)小球經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)的速度大小為v，根據(jù)動(dòng)能定理可得mgR＋qER=mv2解得T-mg-Eq=m解得T=6mg（3）設(shè)小球在電磁場(chǎng)區(qū)域中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，根據(jù)牛頓第二定律有解得可知B越小，r越大，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)軌跡恰好與電磁場(chǎng)屏蔽區(qū)邊界相切時(shí)，r有最大值，B有最小值，如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系有（2R）2＋r2=(r＋R）2解得【B組】（建議用時(shí)：30分鐘滿(mǎn)分：48分）解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟。只寫(xiě)出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。1.冰壺運(yùn)動(dòng)是冰上進(jìn)行的一種投擲性競(jìng)賽項(xiàng)目，它考驗(yàn)參與者的體能與腦力，展現(xiàn)動(dòng)靜之美，取舍之智慧，已列入冬奧會(huì)比賽項(xiàng)目．在一次冰壺運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中，如圖所示，使用的紅冰壺和黃冰壺的質(zhì)量都是，開(kāi)始時(shí)黃冰壺靜止在冰面上，紅冰壺以一定速度向前運(yùn)動(dòng)并和黃冰壺發(fā)生對(duì)心正碰，碰撞時(shí)間極短，碰撞后紅冰壺速度為，黃冰壺速度為．它們與冰面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.05，重力加速度?。螅?1)紅冰壺碰撞前瞬間的速度大小；(2)兩冰壺在碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能；(3)若碰撞之后兩冰壺一直勻減速到0，那么最終兩冰壺之間的距離．【答案】(1)(2)(3)【詳解】（1）選紅冰壺原來(lái)速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒有代入數(shù)據(jù)可得由能量守恒定律代入數(shù)據(jù)可得碰撞后紅冰壺滑行過(guò)程中碰撞后黃冰壺滑行過(guò)程中靜止時(shí)兩冰壺相距代入數(shù)據(jù)可得2.如圖所示，空間直角坐標(biāo)系（垂直紙面向外為z軸正方向，未畫(huà)出），在xOy平面內(nèi)y軸右側(cè)有I和Ⅱ兩個(gè)區(qū)域，I區(qū)域存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，I區(qū)域的寬度為d，II區(qū)域同時(shí)存在范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，勻強(qiáng)電場(chǎng)沿y軸負(fù)方向，場(chǎng)強(qiáng)大小為，勻強(qiáng)磁場(chǎng)沿y軸正方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B，坐標(biāo)原點(diǎn)O有一粒子源，在xOy平面內(nèi)向各個(gè)方向發(fā)射質(zhì)量為m、電量為的相同速率粒子，由于I和Ⅱ區(qū)域間存在特殊擋板（厚度不計(jì)），只有粒子速度與擋板垂直時(shí)才能進(jìn)入Ⅱ區(qū)域，穿過(guò)擋板時(shí)速度不變，其余粒子被擋板吸收，不計(jì)粒子重力和粒子間相互作用，求：（1）若讓粒子能從原點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)至擋板，則粒子速率至少多大；（2）若粒子速率均為，則擋板上被粒子擊中區(qū)域的y坐標(biāo)取值范圍；（3）若粒子速率均為，求粒子第一次返回?fù)醢鍟r(shí)落點(diǎn)坐標(biāo)?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【詳解】（1）根據(jù)題意，設(shè)粒子在I區(qū)域內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為，由牛頓第二定律有解得可知，半徑越小，速度越小，若讓粒子能從原點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)至擋板，由幾何關(guān)系可知，當(dāng)粒子沿軸正方向進(jìn)入，恰好運(yùn)動(dòng)至擋板時(shí)，半徑最小，則有解得（2）若粒子速率均為則粒子在I區(qū)域內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為根據(jù)旋轉(zhuǎn)圓的方法得到粒子在I區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)能夠擊中擋板臨界軌跡，如圖所示由幾何關(guān)系可得，上邊界的軸坐標(biāo)為下邊界的軸坐標(biāo)為則板上被粒子擊中區(qū)域的y坐標(biāo)取值范圍（3）若粒子速率均為則粒子在I區(qū)域內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為由于只有粒子速度與擋板垂直時(shí)才能進(jìn)入Ⅱ區(qū)域，可知，粒子沿軸正方向進(jìn)入，恰好能能進(jìn)入Ⅱ區(qū)域，由幾何關(guān)系可得，進(jìn)入Ⅱ區(qū)域的位置坐標(biāo)為，粒子進(jìn)入Ⅱ區(qū)域后，粒子在電場(chǎng)力的作用下，沿軸負(fù)方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由于Ⅱ區(qū)域磁場(chǎng)方向與平行，則粒子受到的洛倫茲力為由左手定則可知，方向沿軸正方向，粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)粒子第一次返回?fù)醢鍟r(shí)有運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 粒子在軸方向上，有，解得則粒子第一次返回?fù)醢鍟r(shí)有綜上所述，粒子第一次返回?fù)醢鍟r(shí)落點(diǎn)坐標(biāo)為。3.用質(zhì)量為m、電阻率為、橫截面積為A的薄金屬條制成邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的閉合正方形框aba＇b＇。如圖所示，金屬方框水平放在磁極的狹縫間，方框平面與磁場(chǎng)方向平行。設(shè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)僅存在于相對(duì)磁極之間，其他地方的磁場(chǎng)忽略不計(jì)。可認(rèn)為方框的aa＇邊和bb＇邊都處在磁極之間，極間磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。方框從靜止開(kāi)始釋放，其平面在下落過(guò)程中保持水平（不計(jì)空氣阻力，方框也沒(méi)與磁極發(fā)生接觸）。（1）已知方框下落高度為h時(shí)，其速度為vt（vt<vm）。求在此過(guò)程中方框內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱；（2）求方框下落的最大速度（設(shè)磁場(chǎng)區(qū)域在豎直方向足夠長(zhǎng)）；（3）若將方框質(zhì)量不變、換成截面積的n匝線圈（總長(zhǎng)度為4nL），并且將線圈首尾相連，求其下落的最大速度與的比值；【答案】（1）；（2）；（3）【詳解】（1）根據(jù)能量守恒定律有解得此過(guò)程中方框內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱為（2）方框下落速度為v時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為感應(yīng)電流為則安培力為方向豎直向上，方框下落過(guò)程，受到重力G及安培力F，當(dāng)方框達(dá)到最大速度，即有根據(jù)電阻定律有則最大速度為（3）若將方框質(zhì)量不變、換成截面積的n匝線圈（總長(zhǎng)度為4nL），則有方框下落速度為v時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為感應(yīng)電流為則安培力為方向豎直向上，方框下落過(guò)程，受到重力G及安培力，當(dāng)方框達(dá)到最大速度，即有根據(jù)電阻定律有則最大速度為則其下落的最大速度與的比值為1:1【C組】（建議用時(shí)：30分鐘滿(mǎn)分：48分）解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟。只寫(xiě)出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。1..如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A、B放置在光滑水平平臺(tái)上?，F(xiàn)使小球A以一定初速度沿水平平臺(tái)向右運(yùn)動(dòng)，小球A、B發(fā)生彈性碰撞（碰撞時(shí)間極短）。小球A碰撞后從平臺(tái)左邊緣飛出，落到比平臺(tái)低h=0.8m的水平地面時(shí)離平臺(tái)左邊緣的水平位移x=0.4m。小球B從平臺(tái)右邊緣飛出后剛好沿切線進(jìn)入固定的豎直光滑圓弧軌道的D點(diǎn)，且恰好能通過(guò)圓弧軌道最高點(diǎn)C。已知小球A的質(zhì)量m1=1kg，圓弧軌道的軌道半徑R=0.4m，D點(diǎn)和圓弧軌道圓心O點(diǎn)的連線與豎直方向的夾角θ=60°，取重力加速度大小g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力，求：(1)碰撞后瞬間小球A的速度大小vA；(2)小球B經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)的速度大小vD；(3)小球A碰撞前的速度大小v0和小球B的質(zhì)量m2。【答案】(1)1m/s(2)4m/s(3)3m/s，2kg【詳解】（1）小球A做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向上有水平方向上有解得（2）小球B恰好能通過(guò)圓弧軌道最高點(diǎn)C，有小球B從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，由動(dòng)能定理有其中解得（3）小球B從平臺(tái)右邊緣飛出在空中做平拋運(yùn)動(dòng)，有小球A、B發(fā)生彈性碰撞，有解得，2.如圖所示，兩根電阻不計(jì)、足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌，間距L=0.2m，上端接有定值電阻R（阻值未知），軌道平面與水平面的夾角θ=30°；間距d=0.1m的虛線EF、GH與導(dǎo)軌所圍的區(qū)域有磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5T、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；正方形導(dǎo)體框abcd，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.2m，每邊電阻均為r=1.5Ω。導(dǎo)體框從ab與EF間距離為x=0.1m處由靜止釋放，ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，且ab兩端的電壓Uab=0.25V。重力加速度g取10m/s2。求：（1）正方形導(dǎo)體框總質(zhì)量m；（2）導(dǎo)體框ab邊通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，通過(guò)ab邊的電荷量q及電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q?！敬鸢浮浚?）0.1kg；（2）0.05C，【詳解】（1）設(shè)導(dǎo)體框ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v0，在導(dǎo)體框下滑x的過(guò)程中，有解得設(shè)ab邊在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)勢(shì)為E，ab中電流為I，則解得導(dǎo)體框abcd做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則解得（2）設(shè)ab邊通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的時(shí)間為t，則解得，當(dāng)導(dǎo)體框ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)后，ad、bc邊短路，所以外電路電阻為導(dǎo)體框cd邊電阻r與定值電阻R并聯(lián)，設(shè)電阻為，則電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為解得，3.如圖，Oxyz坐標(biāo)系中，在空間x<0的區(qū)域Ⅰ內(nèi)存在沿z軸負(fù)方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；在空間0<x≤0.2m的區(qū)域Ⅱ內(nèi)存在沿x軸負(fù)方向、電場(chǎng)強(qiáng)度大小的勻強(qiáng)電場(chǎng)。從A（0.2m，0，0）點(diǎn)沿y軸正方向以的速度射入一帶正電粒子，粒子比荷，此后當(dāng)粒子再次穿過(guò)x軸正半軸時(shí)，撤去電場(chǎng)，在空間x≥0.2m且y>0區(qū)域Ⅲ內(nèi)施加沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，其中、，同時(shí)在空間x≥0.2m且y<0區(qū)域Ⅳ內(nèi)施加沿x軸負(fù)方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小未知的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。從撤去電場(chǎng)時(shí)開(kāi)始計(jì)算，當(dāng)帶電粒子第5次沿y軸負(fù)方向穿過(guò)xOz平面時(shí)恰好經(jīng)過(guò)x軸上的P點(diǎn)（圖中未畫(huà)出）。已知，不計(jì)帶電粒子重力，不考慮電磁場(chǎng)變化產(chǎn)生的影響，計(jì)算結(jié)果可保留根式，求（1）粒子第一次穿過(guò)y軸時(shí)的速度；（2）粒子經(jīng)過(guò)x軸負(fù)半軸時(shí)的x坐標(biāo)；（3）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及P點(diǎn)的x坐標(biāo)?！敬鸢浮浚?）；方向與y軸正方向成45°；（2）；（3）；【詳解】（1）帶電粒子進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖沿x軸方向，有，，解得，，可得，即帶電粒子到達(dá)y軸時(shí)，速度大小為，方向與y軸正方向成=45°。（2）帶電粒子在