高考物理大题

23．（06·全国卷I）（16分）天空有近似等高的浓云层。为了测量云层的高度，在水平地面上与观测者的距离为d=3.0km处进行一次爆炸，观测者听到由空气直接传来的爆炸声和由云层反射来的爆炸声时间上相差Δt=6.0s。试估算云层下表面的高度。已知空气中的声速v= km/s。 25．（06·全国卷I）（20分）有个演示实验，在上下面都是金属板的玻璃盒内，放入了许多用锡箔纸揉成的小球，当上下板间加上电压后，小球就上下不停地跳动。现取以下简化模型进行定量研究。 如图所示，电容量为C的平行板电容器的极板A和B水平放置，相距为d，与电动势为ε、内阻可不计的电源相连。设两板之间只有一个质量为m的导电小球，小球可视为质点。已知：若小球与极板发生碰撞，则碰撞后小球的速度立即变为零，带电状态也立即改变，改变后，小球所带电荷符号与该极板相同，电量为极板电量的α倍（α<<1）。不计带电小球对极板间匀强电场的影响。重力加速度为g。 （1）欲使小球能够不断地在两板间上下往返运动，电动势ε至少应大于多少？ （2）设上述条件已满足，在较长的时间间隔T内小球做了很多次往返运动。求在T时间内小球往返运动的次数以及通过电源的总电量。 【解析】（1）用Q表示极板电荷量的大小，q表示碰后小球电荷量的大小。要使小球能不停地往返运动，小球所受的向上的电场力至少应大于重力，即     ① 其中     ② 又有     ③ 由①②③式得     ④ （2）当小球带正电时，小球所受电场力与重力方向相同，向下做加速运动。以a1表示其加速度，t1表示从A板到B板所用的时间，则有 ⑤ ⑥ 当小球带负电时，小球所受电场力与重力方向相反，向上做加速运动。以a2表示其加速度，t2表示从B板到A板所用的时间，则有 ⑦ ⑧ 小球往返一次共用的时间为（t1+t2），故小球在T时间内往返的次数 ⑨ 由以上有关各式得 ⑩ 小球往返一次通过电源的电量为，在T时间内通过电源的总电量 Q’=2qn    ⑾ 由⑩⑾式可得 ⑿ 25.（11） 如图所示：正方形绝缘光滑水平台面WXYZ边长 =1.8m，距地面h=0.8m。平行板电容器的极板CD间距d=0.1m且垂直放置于台面，C板位于边界WX上，D板与边界WZ相交处有一小孔。电容器外的台面区域内有磁感应强度B=1T、方向竖直向上的匀强磁场。电荷量q=5×10-13C的微粒静止于W处，在CD间加上恒定电压U=2.5V，板间微粒经电场加速后由D板所开小孔进入磁场（微粒始终不与极板接触），然后由XY边界离开台面。在微粒离开台面瞬时，静止于X正下方水平地面上A点的滑块获得一水平速度，在微粒落地时恰好与之相遇。假定微粒在真空中运动、极板间电场视为匀强电场，滑块视为质点，滑块与地面间的动摩擦因数 =0.2，取g=10m/s2 （1）求微粒在极板间所受电场力的大小并说明两板地极性； （2）求由XY边界离开台面的微粒的质量范围； （3）若微粒质量mo=1×10-13kg，求滑块开始运动时所获得的速度。 ...................................... 联立 到 ，代入数据得到 ..... 说明： - 式子各1分， 式2分 （3）如图，微粒在台面以速度为v做以O点位圆心，R为半径的圆周运动；从台面边缘P点沿与XY边界成θ角飞出做平抛运动，落地点Q点，水平位移s,下落时间t。设滑块质量为M，滑块获得的速度 后在t内与平台前侧面成φ角度方向，以加速度 做匀减速直线运动到Q，经过位移为K，。由几何关系得到： ....... 25.（10） 如图所示，空间有场强 的竖直向下的匀强电场，长 的不可伸长的轻绳一端固定于 点，另一端系一质量 的不带电小球 ，拉起小球至绳水平后，无初速释放。另一电荷量 、质量与 相同的小球 ，以速度 水平抛出，经时间 与小球 与 点下方一足够大的平板相 遇。不计空气阻力，小球均可视为质点，取 。 （1）求碰撞前瞬间小球 的速度。 （2）若小球 经过路 到达平板，此时速度恰好为O，求所加的恒力。 （3）若施加恒力后，保持平板垂直于纸面且与水平面的夹角不变，在 点下方面任意改变平板位置，小球 均能与平板正碰，求出所有满足条件的恒力。 ） 24．（15分） 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 的电阻率ρ随温度变化的规律为ρ=ρ0(1+αt)，其中α称为电阻温度系数，ρ0是材料在t=0℃时的电阻率。在一定的温度范围内α是与温度无关的常量。金属的电阻一般随温度的增加而增加，具有正温度系数；而某些非金属如碳等则相反，具有负温度系数。利用具有正负温度系数的两种材料的互补特性，可制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻。已知：在0℃时，铜的电阻率为1.7×10-8Ωm，碳的电阻率为3.5×10-5Ωm；在0℃附近，铜的电阻温度系数为3.9×10-3℃-1，碳的电阻温度系数为-5.0×10-4℃-1。将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长1.0m的导体，要求其电阻在0℃附近不随温度变化，求所需碳棒的长度（忽略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变化）。 24、答案3.8×10-3m 【解析】设所需碳棒的长度为L1，电阻率为ρ1，电阻恒温系数为α1；铜棒的长度为L2，电阻率为ρ2，电阻恒温系数为α2。根据 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 意有 ρ1=ρ10（l+α1t)          ① ρ2=ρ20（l+α2t)          ② 式中ρ10、ρ20分别为碳和铜在0℃时的电阻率。 设碳棒的电阻为R1，铜棒的电阻为R2，有 ③ ④ 式中S为碳棒与铜棒的横截面积。 碳棒和铜棒连接成的导体的总电阻和总长度分别为 R=R1+R2            ⑤ L0=L1+L2            ⑥ 式中L0=1.0m 联立以上各式得：     ⑦ 要使电阻R不随温度t变化，⑦式中t的系数必须为零。即 ⑧ 联立⑥⑧得： ⑨ 代入数据解得：L1=3.8×10-3m                ⑩ 25．（18分）如图所示，倾角为θ的斜面上静止放置三个质量均为m的木箱，相邻两木箱的距离均为l。工人用沿斜面的力推最下面的木箱使之上滑，逐一与其它木箱碰撞。每次碰撞后木箱都粘在一起运动。整个过程中工人的推力不变，最后恰好能推着三个木箱匀速上滑。已知木箱与斜面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。设碰撞时间极短，求：⑴工人的推力；⑵三个木箱匀速运动的速度；⑶在第一次碰撞中损失的机械能。 25、答案（1） （2） （3） 【解析】(1)当匀速时,把三个物体看作一个整体受重力、推力F、摩擦力f和支持力.根据平衡的知识有 (2)第一个木箱与第二个木箱碰撞之前的速度为V1,加速度 根据运动学公式或动能定理有 ,碰撞后的速度为V2根据动量守恒有 ,即碰撞后的速度为 ,然后一起去碰撞第三个木箱,设碰撞前的速度为V3 从V2到V3的加速度为 ,根据运动学公式有 ,得 ,跟第三个木箱碰撞根据动量守恒有 ,得 就是匀速的速度. (3)设第一次碰撞中的能量损失为 ,根据能量守恒有 ,带入数据得 . 26．（21分）如图，在x轴下方有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于xy平面向外。P是y轴上距原点为h的一点，N0为x轴上距原点为a的一点。A是一块平行于x轴的挡板，与x轴的距离为h/2，A的中点在y轴上，长度略小于a/2。带电粒子与挡板碰撞前后，x方向的分速度不变，y方向的分速度反向、大小不变。质量为m，电荷量为q（q>0）的粒子从P点瞄准N0点入射，最后又通过P点。 不计重力。求粒子入射速度的所有可能值。 26、【解析】设粒子的入射速度为v，第一次射出磁场的点为 ，与板碰撞后再次进入磁场的位置为 。粒子在磁场中运动的轨道半径为R，有 …⑴,粒子速率不变,每次进入磁场与射出磁场位置间距离 保持不变有 …⑵,粒子射出磁场与下一次进入磁场位置间的距离 始终不变,与 相等.由图可以看出 ……⑶ 设粒子最终离开磁场时,与档板相碰n次(n=0、1、2、3…).若粒子能回到P点,由对称性,出射点的x坐标应为-a,即 ……⑷,由⑶⑷两式得 ……⑸ 若粒子与挡板发生碰撞,有 ……⑹联立⑶⑷⑹得n<3………⑺联立⑴⑵⑸得 ………⑻把 代入⑻中得 …………⑼ …………⑾ …………⑿ 24．（10·全国卷I）（15分）汽车由静止开始在平直的公路上行驶，0 ~60s内汽车的加速度随时间变化的图线如右图所示。 （1） 画出汽车在0~60s内的v-t图线； （2） 求在这60s内汽车行驶的路程。 25．（10·全国卷I）（18分） 如右图，质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速周运动，星球A和B两者中心之间距离为L。已知A、B的中心和O三点始终共线，A和B分别在O的两侧。引力常数为G。 （1） 求两星球做圆周运动的周期。 （2） 在地月系统中，若忽略其它星球的影响，可以将月球和地球看成上述星球A和B，月球绕其轨道中心运行为的周期记为T1。但 在近似处理问题时，常常认为月球是绕地心做圆周运动的，这样算得的运行周期T2。已知地球和月球的质量分别为5.98×1024kg 和 7.35 ×1022kg 。求T2与T1两者平方之比。（结果保留3位小数） 【解析】 (1)设两个星球A和B做匀速圆周运动的轨道半径分别为r和 R，相互作用的引力大小为 ，运行周期为 。根据万有引力定律有 (2)在地月系统中,由于地月系统旋转所围绕的中心O不在地心，月球做圆周运动的周期可由⑤式得出 ⑥ 式中 和 分别是地球与月球的质量， 是地心与月心之间的距离。若认为月球在地球的引力作用下绕地心做匀速圆周运动，则 ⑦ 式中， 为月球绕地心运动的周期。由⑦式得 ⑧ 由⑥⑧式得， ⑨ 代入题给数据得 ⑩ 26. （10·全国卷I）（21分）如下图，在 区域内存在与xy平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B.在t=0时刻，一位于坐标原点的粒子源在xy平面内发射出大量同种带电粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向与y轴正方向的夹角分布在0～180°范围内。已知沿y轴正方向发射的粒子在 时刻刚好从磁场边界上 点离开磁场。求：