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2009年物理高考命題　力學、電學熱點預測20題

1．振源A帶動細繩上下振動，某時刻在繩上形成的波形如圖甲所示，規定繩上各質點向上運動的方向為x軸的正方向，當波傳播到細繩上的P點時開始計時，圖乙的四個圖形中能表示P點振動圖象的是( )

2．一列簡諧橫波，某時刻的波形圖象如圖甲所示，從該時刻開始計時，波上A質點的振動圖象如圖乙所示，則( )

A．若此波遇到另一列簡諧橫波并發生穩定干涉現象，則該波所遇到的波的頻率為2.5H_Z

B．若該波能發生明顯的衍射現象，則該波所遇到的障礙物尺寸一定比20m大很多

C．從該時刻起，再經過△t=0.4s，P質點通過的路程為4m

D．從該時刻起，質點P將比質點Q先回到平衡位置

3．在實驗室可以做“聲波碎杯”的實驗。用手指輕彈一只酒杯，可以聽到清脆的聲音，測得這聲音的頻率為500Hz。將這只酒杯放在兩只大功率的聲波發生器之間，操作人員通過調整其發出的聲波，就能使酒杯碎掉。下列說法中正確的是( )

A．操作人員一定是把聲波發生器的功率調到很大

B．操作從員可能是使聲波發生器發出了頻率很高的超聲波

C．操作人員一定是同時增大聲波發生器發出聲波的頻率和功率

D．操作人員只須將聲波發生器發出的聲波頻率調到500Hz

4．長木板A放在光滑的水平面上，質量為m的物塊B以水平初速度v₀從A的一端滑上A的水平上表面，它們在運動過程中的v－t圖線如圖所示。則根據圖中所給出的已知數據v₀、t₁及物塊質量m，可以求出的物理量是 ( )

A．木板獲得的動能

B．A、B組成的系統損失的機械能

C．木板的最小長度

D．A、B之間的動摩擦因數

5．P、Q是某電場中一條電場線上的兩點，一點電荷僅在電場力作用下，沿電場線從P點運動到Q點，過此兩點的速度大小分別為v_P和v_Q，其速度隨位移變化的圖象如圖所示。P、Q兩點電場強度分別為E_P和E_Q；該點電荷在這兩點的電勢能分別為ε_P>ε_Q，則下列判斷正確的是 ( )

A．E_P>E_Q, ε_P<ε_Q B．E_P>E_Q, ε_P>ε_Q

C．E_P<E_Q, ε_P<ε_Q 　 D．E_P<E_Q, ε_P>ε_Q

6．在光滑水平面上，質量為m的小球A正以速度v₀勻速運動。某時刻小球A與質量為3m的靜止小球B發生正碰。兩球相碰后，A球的動能恰好變為原來的1/4。則碰后B球的速度大小是 ( )

A． B． C． D．無法確定

7．質量為1kg的物體靜止在水平面上，物體與水平面之間的動摩擦因數為0.2。對物體施加一個大小變化、方向不變的水平拉力F，使物體在水平面上運動了3t₀的時間。為使物體在3t₀時間內發生的位移最大，力F隨時間的變化情況應該為下面四個圖中的哪一個？( )

8．如圖所示是一臺理想自耦變壓器，在a、b之間接正弦交流電，A、V分別為理想交流電流表和交流電壓表。若將調壓端的滑動頭P向上移動，則 ( )

A．電壓表V的示數變大

B．變壓器的輸出功率變大

C．電流表A的示數變小

D．電流表A的示數變大

9．測定壓力變化的電容式傳感器的原理如圖所示，A為固定電極，B為可動電極，A、B組成一個電容可變的電容器�？蓜与姌O兩端固定，當待測壓力施加在可動電極上時，使可動電極發生形變，從而改變了電容器的電容�，F將此電容式傳感器連接到如圖4所示的交流電路中，圖中A為交流電流表，R為保護電阻，若保持交流電的頻率及電壓的有效值不變，則 ( )

A．當待測壓力增大時，電容器的電容將減小

B．當待測壓力增大時，電流表的示數將增大

C．當待測壓力不變時，電流表的示數為零

D．當待測壓力為零時，電流表的示數為零

10．如圖所示，傳送帶與水平面夾角為37° ，并以v=10m/s運行，在傳送帶的A端輕輕放一個小物體，物體與傳送帶之間的動摩擦因數m=0.5， AB長16米，求：以下兩種情況下物體從A到B所用的時間.

(1)傳送帶順時針方向轉動

(2)傳送帶逆時針方向轉動

11．長為L的細線一端系有質量為m的小球，細線的另一端用手拿住，手持線的這端在水平桌面上沿以O點為圓心，R為半徑的圓周做勻速圓周運動，達到穩定狀態時，細線總是沿圓周的切線方向，如圖所示，已知小球與桌面之間的動摩擦數為μ。試求：

(1)小球的動能多大？

(2)手持線運動中做功的功率多大?

12．（18分）如圖甲所示，物體A、B的質量分別是4kg和8kg，用輕彈簧相連接放在光滑的水平面上，物體B左側與豎直墻壁相接觸，另有一物體C從t=0時刻起水平向左運動，在t=5s時與物體A相碰，并立即與A有相同的速度一起向左運動。物塊C的速度―時間圖像如圖乙所示。

（1）求物塊C的質量；

（2）彈簧壓縮過程中具有的最大彈性勢能；

（3）在5s到10s的時間內墻壁對物體B的作用力的功；

（4）在5s到15s的時間內墻壁對物體B的作用力的沖量的大小和方向。

13．翰林匯翰林匯222例子例如圖所示，滑塊A無初速地沿光滑圓弧滑下至最低點C后，又沿水平軌道前進至D與質量、大小完全相同的滑塊B發生動能沒有損失的碰撞。B滑塊用長L的細線懸于O點，恰與水平地面切于D點。A滑塊與水平地面間摩擦系數m=0.1，已知滑塊A初始高度h=2米，CD=1米。問：

(1)若懸線L=2米，A與B能碰幾次?最后A滑塊停在何處？

(2)若滑塊B能繞懸點O在豎直平面內旋轉，L滿足什么條件時，A、B將只能碰兩次？A滑塊最終停于何處？

14．（18分）顯像管是電視機的重要部件，在生產顯像管的陰極時，需要用到去離子水。如果去離子水的質量不好，會導致陰極材料中含有較多的SO₄²^－離子，用這樣的陰極材料制作顯像管，將造成電視機的畫面質量變差。

顯像管的簡要工作原理如圖所示：陰極K發出的電子（初速度可忽略不計）經電壓為U的高壓加速電場加速后，沿直線PQ進入半徑為r的圓形勻強磁場區域，磁場方向垂直紙面，圓形磁場區域的圓心O在PQ直線上，熒光屏M與PQ垂直，整個裝置處于真空中。若圓形磁場區域內的磁感應強度的大小或方向發生變化，都將使電子束產生不同的偏轉，電子束便可打在熒光屏M的不同位置上，使熒光屏發光而形成圖象，其中Q點為熒光屏的中心。不計電子和SO₄²^－離子所受的重力及它們之間的相互作用力。

(1)已知電子的電量為e，質量為m_e，求電子射出加速電場時的速度大�。�

(2)在圓形磁場區域內勻強磁場的磁感應強度大小為B時，電子離開磁場時的偏轉角大小為θ（即出射方向與入射方向所夾的銳角，且θ未知），請推導tan的表達式；

(3)若由于去離子水的質量不好，導致陰極材料中含有較多的SO₄²^－離子，使得陰極在發出電子的同時還發出一定量的SO₄²^－離子，SO₄²^－離子打在熒光屏上，屏上將出現暗斑，稱為離子斑。請根據下面所給出的數據，通過計算說明這樣的離子斑將主要集中在熒光屏上的哪一部位。（電子的質量m_e=9.1×10^-31kg， SO₄²^－離子的質量m_so=1.6×10^-25kg）

15．如圖所示，固定水平桌面上的金屬框架cdef，處在豎直向下的勻強磁場中，金屬棒ab擱在框架上，可無摩擦滑動，此時adeb構成一個邊長為L的正方形，棒的電阻為r，其余部分電阻不計，開始時磁感強度為B₀。

(1)若從t=0時刻起，磁感強度均勻增加，每秒增量為k，同時保持棒靜止，求棒中的感應電流，在圖上標出感應電流的方向。

(2)在上述(1)情況中，始終保持棒靜止，當t=t₁秒末時需加的垂直于棒的水平拉力為多大？

(3)若從t=0時刻起，磁感強度逐漸減小，當棒以恒定速度v向右作勻速運動時，可使棒中不產生感應電流，則磁感強度應怎樣隨時間變化(寫出B與t的關系式)？

16．（20分）如圖甲所示，兩平行金屬板的板長l＝0.20m，板間距d＝6.0×10^－²m，在金屬板右側有一范圍足夠大的方向垂直于紙面向里的勻強磁場，其邊界為MN，與金屬板垂直。金屬板的下極板接地，上極板的電壓u隨時間變化的圖線如圖乙所示，勻強磁場的磁感應強度B＝1.0×10^－²T�，F有帶正電的粒子以v₀＝5.0×10⁵m/s的速度沿兩板間的中線OO^'連續進入電場，經電場后射入磁場。已知帶電粒子的比荷＝10⁸C/kg，粒子的重力忽略不計，假設在粒子通過電場區域的極短時間內極板間的電壓可以看作不變，不計粒子間的作用（計算中取）。

(1)求t＝0時刻進入的粒子，經邊界MN射入磁場和射出磁場時兩點間的距離；

(2)求t＝0.30s時刻進入的粒子，在磁場中運動的時間；

(3)試證明：在以上裝置不變時，以v₀射入電場比荷相同的帶電粒子，經邊界MN射入磁場和射出磁場時兩點間的距離都相等。

17．（20分）如圖所示，兩根正對的平行金屬直軌道MN、M′N′位于同一水平面上，兩軌道之間的距離l=0.50m。軌道的MM′端之間接一阻值R=0.40Ω的定值電阻，NN′端與兩條位于豎直面內的半圓形光滑金屬軌道NP、N′P′平滑連接，兩半圓軌道的半徑均為R₀=0.50m。直軌道的右端處于豎直向下、磁感應強度B=0.64 T的勻強磁場中，磁場區域的寬度d=0.80m，且其右邊界與NN′重合�，F有一質量m=0.20kg、電阻r=0.10Ω的導體桿ab靜止在距磁場的左邊界s=2.0m處。在與桿垂直的水平恒力F=2.0N的作用下ab桿開始運動，當運動至磁場的左邊界時撤去F，結果導體桿ab恰好能以最小速度通過半圓形軌道的最高點PP′。已知導體桿ab在運動過程中與軌道接觸良好，且始終與軌道垂直，導體桿ab與直軌道之間的動摩擦因數μ=0.10，軌道的電阻可忽略不計，取g=10m/s²，求：

(1)導體桿剛進入磁場時，通過導體桿上的電流大小和方向；

(2)導體桿穿過磁場的過程中通過電阻R上的電荷量；

(3)導體桿穿過磁場的過程中整個電路中產生的焦耳熱。

18．（20分）磁流體動力發電機的原理如圖所示，一個水平放置的上下、前后封閉的橫截面為矩形的塑料管，其寬度為l，高度為h，管內充滿電阻率為ρ的某種導電流體（如水銀）。矩形塑料管的兩端接有渦輪機，由渦輪機提供動力使流體通過管道時具有恒定的水平向右的流速v₀。管道的前、后兩個側面上各有長為d的相互平行且正對的銅板M和N。實際流體的運動非常復雜，為簡化起見作如下假設：①垂直流動方向橫截面上各處流體的速度相同；②流體不可壓縮。

(1)若在兩個銅板M、N之間的區域加有豎直向上、磁感應強度為B的勻強磁場，則當流體以穩定的速度v₀流過時，兩銅板M、N之間將產生電勢差。求此電勢差的大小，并判斷M、N兩板哪個電勢較高；

(2)用電阻可忽略不計的導線將銅板M、N外側相連接，由于此時磁場對流體有力的作用，使流體的穩定速度變為v（v<v₀），求磁場對流體的作用力；

(3)為使速度增加到原來的值v₀，渦輪機提供動力的功率必須增加，假設流體在流動過程中所受的阻力與它的流速成正比，試導出新增加功率的表達式。

19．（20分）磁懸浮列車是一種高速運載工具，它是經典電磁學與現代超導技術相結合的產物。磁懸浮列車具有兩個重要系統。一是懸浮系統，利用磁力（可由超導電磁鐵提供）使車體在導軌上懸浮起來與軌道脫離接觸。另一是驅動系統，就是在沿軌道安裝的繞組（線圈）中，通上勵磁電流，產生隨空間作周期性變化、運動的磁場，磁場與固定在車體下部的感應金屬框相互作用，使車體獲得牽引力。

為了有助于了解磁懸浮列車的牽引力的來由，我們給出如下的簡化模型，圖10（甲）是實驗車與軌道示意圖，圖10（乙）是固定在車底部金屬框與軌道上運動磁場的示意圖。水平地面上有兩根很長的平行直導軌，導軌間有豎直(垂直紙面)方向等距離間隔的勻強磁場B_l和B₂，二者方向相反。車底部金屬框的寬度與磁場間隔相等，當勻強磁場B_l和B₂同時以恒定速度v₀沿導軌方向向右運動時，金屬框也會受到向右的磁場力，帶動實驗車沿導軌運動。

設金屬框垂直導軌的邊長L=0.20m、總電阻R=l.6Ω，實驗車與線框的總質量m=2.0kg，磁場B_l=B₂=B＝1.0T，磁場運動速度v₀=10m/s。回答下列問題：

（1）設t=0時刻，實驗車的速度為零，求金屬框受到的磁場力的大小和方向；

（2）已知磁懸浮狀態下，實驗車運動時受到恒定的阻力 f₁=0.20N，求實驗車的最大速率v_m；

（3）實驗車A與另一輛磁懸浮正常、質量相等但沒有驅動裝置的磁懸浮實驗車P掛接，設A與P掛接后共同運動所受阻力f₂=0.50N。A與P掛接并經過足夠長時間后的某時刻，撤去驅動系統磁場，設A和P所受阻力保持不變，求撤去磁場后A和P還能滑行多遠？

20．如圖11所示為我國“嫦娥一號衛星”從發射到進入月球工作軌道的過程示意圖。在發射過程中，經過一系列的加速和變軌，衛星沿繞地球“48小時軌道”在抵達近地點P時，主發動機啟動，“嫦娥一號衛星”的速度在很短時間內由v₁提高到v₂，進入“地月轉移軌道”，開始了從地球向月球的飛越�！版隙鹨惶栃l星”在“地月轉移軌道”上經過114小時飛行到達近月點Q時，需要及時制動，使其成為月球衛星。之后，又在繞月球軌道上的近月點Q經過兩次制動，最終進入繞月球的圓形工作軌道I。已知“嫦娥一號衛星”質量為m₀，在繞月球的圓形工作軌道I上運動的周期為T，月球的半徑r_月，月球的質量為m_月，萬有引力恒量為G�！　�

(1)求衛星從“48小時軌道”的近地點P進入“地月轉移軌道”過程中主發動機對“嫦娥一號衛星”做的功（不計地球引力做功和衛星質量變化）；

(2)求“嫦娥一號衛星”在繞月球圓形工作軌道І運動時距月球表面的高度；

(3)理論證明，質量為m的物體由距月球無限遠處無初速釋放，它在月球引力的作用下運動至距月球中心為r處的過程中，月球引力對物體所做的功可表示為W=Gm_月m/r。為使“嫦娥一號衛星”在近月點Q進行第一次制動后能成為月球的衛星，且與月球表面的距離不小于圓形工作軌道І的高度，最終進入圓形工作軌道，其第一次制動后的速度大小應滿足什么條件？

1．A 。2．C。3．D 。4．C 。5．A 。6．A 。7．D 。8．C。9．B。

10．(1)4s；(2)2s。

11． (1)設細線與半徑r的夾角為θ，則有：模型對應的規律

F_向= f ctgθ=m ①，而f=μm g ②，