2009屆新課標(biāo)高考物理試題創(chuàng)新設(shè)計(3

1.(16分)

  所示是建筑工地常用的一種“深穴打夯機(jī)”,電動機(jī)帶動兩個滾輪勻速轉(zhuǎn)動將夯桿從深坑提上來,當(dāng)夯桿底端剛到達(dá)坑口時,兩個滾輪彼此分開,將夯桿釋放,夯桿在重力作用下落回深坑,夯實坑底。已知兩個滾輪邊緣的線速度恒為v=4 m/s,滾輪對夯桿的壓力FN =2×104N,滾輪與夯桿間的動摩擦因數(shù)μ=0.3,夯桿質(zhì)量 m=103kg,坑深 h=6.4 m,取 g=10m/s2.求:

   (1)夯桿自坑底開始勻加速上升,當(dāng)速度增加到4 m/s時,夯

桿上升的高度;

   (2)夯桿自坑底上升的最大高度;

   (3)每次滾輪將夯桿提起的過程中,電動機(jī)對夯桿所做的功.

 

 

 

2.(18分) 如圖所示,一根長為L的絕緣剛性輕繩一端連接一質(zhì)量為m、帶電量為-q的小球,另一端與懸點A相連。如果在懸點A放一個電荷量為+q的點電荷,要使小球能在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運動,則小球在最低點的速度最小值應(yīng)為多少?

 

 

 

 

 

3.(8分)【物理―物理3-3】

如圖所示,氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的某種理想氣體,活塞通過滑輪和一重物連接并保持平衡,已知活塞距缸口0.5m,活塞面積10cm2,大氣壓強(qiáng)1.0×105pa,物體重50N,活塞質(zhì)量及一切摩擦不計。緩慢升高環(huán)境溫度,使活塞剛好升到缸口,封閉氣體吸收了60J的熱量。則

   (1)封閉氣體的壓強(qiáng)怎樣變化?

   (2)氣體的內(nèi)能如何變化?變化了多少?

 

 

 

4.(8分)【物理―物理3-4】

如圖所示截面為矩形的平行玻璃磚,圖中的MN垂直NP,一束單色光從MN上的一點進(jìn)入玻璃磚后,又從NP上一點B返回空氣中,已知入射角α和出射角β。

   (1)求玻璃磚的折射率。

   (2)若已知n=,0≤απ/2,求β的最小值。

 

 

5.(8分)【物理―物理3-5】

一個靜止的氮核N俘獲一個速度為2.3×107m/s的中子生成一個復(fù)核A,A又衰變成B、C兩個新核.設(shè)B、C的速度方向與中子速度方向相同,B的質(zhì)量是中子的11倍,速度是106m/s,B、C在同一勻強(qiáng)磁場中做圓周運動的半徑比為RBRC=11:30.求:

   (1)C核的速度大小;

   (2)根據(jù)計算判斷C核是什么.

   (3)寫出核反應(yīng)方程式.

 

 

 

 

 

 

1.【試題解析】(16分)

(1)夯桿自坑底開始勻加速上升,由牛頓第二定律得

      (3分)

夯桿上升的高度           (2分)

解得h1=4 m           (2分)

  (2)當(dāng)夯桿底端到達(dá)坑口時,兩個滾輪彼此分開,夯桿豎直上拋   (2分)

解得h2=0.8 m      (2分)

所以,夯桿自坑底上升的最大高度H=h+h2=7.2 m        (1分)

  (3)電動機(jī)對夯桿所做的功等于夯桿增加的機(jī)械能,即

W=mgH=7.2×104 J    (4分)

2.(18分)

     擺球運動到最高點時,受到重力mg、庫侖力、繩的拉力T作用,根據(jù)向心力公式可得:,(6分)

由于,所以有:

         (4分)

由于擺在運動過程中,只有重力做功,故機(jī)械能守恒。據(jù)機(jī)械能守恒定律得:

(4分)

解得:。(4分)

3.(8分)【物理―物理3-3】

(1)活塞緩慢移動,可以認(rèn)為活塞在任意狀態(tài)都處于平衡狀態(tài),對活塞受力分析,由平衡條件得,,故封閉氣體的壓強(qiáng)保持不變。(4分)

   (2)氣體體積變大,封閉氣體推動活塞對外界作功,J;(2分)在此過程中封閉氣體吸收了60J熱量,由熱力學(xué)第一定律知,氣體的內(nèi)能增加了35J。(2分)

4.(8分)【物理―物理3-4】

(1)根據(jù)題意可知:   。2分)

,解得。2分)

(2)當(dāng)α=90°時,β最小          (1分)

 ,。2分)

解得β=45°              (1分)

5.(8分)【物理―物理3-5】

(1)設(shè)中子的質(zhì)量為m,則氮核的質(zhì)量為14m,B的質(zhì)量為 11m, C核的質(zhì)量為4m

根據(jù)動量守恒可得:mv0=11mvB+3mvC,代入數(shù)值解得vc=3×106m/s2(3分)

(2) 根據(jù)帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動的軌道半徑公式:R=

20081015

所以;又因為qC+qB=7e            

解得:qC=2eqB=5e,所以C核為24He (2分)

20081015

 

 


同步練習(xí)冊答案