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2009届新课标高考物理试题创新设计(2008年8月份共2期)
01
1.(16分)如图所示,有一个质量m=0.05kg的小滑块静止在一高度h=1.25 m的水平桌面上,小滑块到桌子右边缘的距离s=1.0 m,小滑块与桌面的动摩擦因数μ=0.35,重力加速度g = 10 m/s2。现给小滑块一个瞬间作用力,使其获得初速度v0=4.0 m/s沿水平桌面向右滑动,不计空气阻力,求:
(1)小滑块落地时的动能。
(2)小滑块经多少时间落地?
2.(18分)1957年第一颗人造卫星送上天,开辟了人类宇航的新时代.近五十年来,人类不仅发射了人造地球卫星,还向宇宙空间发射了多个空间探测器.空间探测器要飞向火星等其他行星,甚至飞出太阳系,首先要克服地球对它的引力的作用.
理论研究表明,物体在地球附近都受到地球对它的万有引力的作用,具有引力势能,设物体在距地球无限远处的引力势能为零,则引力势能可以表示为 SKIPIF 1 0 ,其中G是万有引力常量,M是地球的质量,m是物体的质量,r是物体距地心的距离.
现有一个空间探测器随空间站一起绕地球做圆周运动,运行周期为T,已知探测器的质量为m,地球半径为R,地面附近的重力加速度为g.要使这个空间探测器从空间站出发,脱离地球的引力作用,至少要对它做多少功?
3.(20分)如图所示,M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板,S1、S2为板上正对的小孔,N板右侧有两个宽度均为d的匀强磁场区域,磁感应强度大小均为B,方向分别垂直于纸面向里和向外,磁场区域右侧有一个荧光屏,取屏上与S1、S2共线的O点为原点,向下为正方向建立x轴.M板左侧电子枪发射出的热电子经小孔S1进入两板间,电子的质量为m,电荷量为e,初速度可以忽略.
(1)当两板间电势差为U0时,求从小孔S2射出的电子的速度v0。
(2)求两金属板间电势差U在什么范围内,电子不能穿过磁场区域而打到荧光屏上.
(3)求电子打到荧光屏上的位置坐标x和金属板间电势差U的函数关系.
4.(16分)在一次“飞车过黄河”的表演中,摩托车在空中飞经最高点后在对岸着地.已知最高点到着地点的距离 SKIPIF 1 0 m,两点间的水平距离为30 m.忽略空气阻力,求摩托车在最高点的速度为多少?(g取10 m/s2)
5.(19分)如图所示,坐标空间中有场强为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场,y轴为两种场的分界线,图中虚线为磁场区域的右边界,现有一质量为m、电荷量为-q的带电粒子从电场中坐标位置(-l,0)处,以初速度v0沿x轴正方向开始运动,且已知 SKIPIF 1 0 (重力不计)。试求:
(1)带电粒子进入磁场时速度的大小?
(2)若要使带电粒子能穿越磁场区域而不再返回电场中,磁场的宽度d应满足的条件?
6.(20分)两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一平面内,此平面与水平面间夹角为 SKIPIF 1 0 =30°,两导轨间的距离为l,导轨上面横放着两根导体棒ab和cd(两棒的长度与两导轨间的距离相等),构成矩形回路,如图所示.两根导体棒的质量均为m,电阻均为R,回路其余部分的电阻均不计,两导体棒与金属导轨间的动摩擦因数均为 SKIPIF 1 0 ,且假设两根导体棒与导轨间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等.在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度为B.开始时,棒cd静止,棒ab有平行于导轨平面且沿导轨向下的速度v0,若两导体棒在运动中不接触,求:
θθacbdv0 (1)当棒ab的速度变为初速度的 SKIPIF 1 0 时,棒
θ
θ
a
c
b
d
v0
线产生的感应电动势是多少.
(2)在两棒运动过程中产生的焦耳热量是多少?
参考答案
1.(16分)解:(1)小滑块滑到桌面右边缘时速度为v1,由动能定理得 SKIPIF 1 0 (3分)
小滑块离开桌面后做平抛运动,设落到地面时的动能为Ek,由机械能守恒得 SKIPIF 1 0 (3分)
由以上两式得Ek=0.85J (2分)
(2)设小滑块在桌面上滑动的时间为t1,加速度大小为a,
则 SKIPIF 1 0 (2分)
设小滑块离开桌面做平抛运动的时间为t2 SKIPIF 1 0 (2分)
小滑块由初速v0开始运动直至落到地面所用的时间t=t1+t2 (2分)
由以上各式及代入数据得t=0.79s (2分)
2.(18分)解:空间探测器绕地球做圆周运动,有 SKIPI
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