万考题-全国中小学题库

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1．质量M=3kg的滑板A置于粗糙的水平地面上，A与地面的动摩擦因数µ₁=0.3，其上表面右侧光滑段长度L₁=2m，左侧粗糙段长度为L₂ ，质量m=2kg、可视为质点的滑块B静止在滑板上的右端，滑块与粗糙段的动摩擦因数µ₂=0.15，取g=10m/s² ，现用F=18N的水平恒力拉动A向右运动，当A、B分离时，B对地的速度v_B=1m/s，求L₂的值。

难度：中等题型:模拟题来源：河南省洛阳市2022届高三上学期物理第一次统一考试试卷

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2．如图所示，三块挡板围成截面边长 $\text{[math]}$ m的等边三角形区域，C、P、Q分别是MN、AM和AN中点处的小孔，三个小孔处于同一竖直面内，MN水平，MN上方是竖直向下的匀强电场，场强 $\text{[math]}$ N/C。三角形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场磁感应强度为 $\text{[math]}$ ；三角形AMN以外区域有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ 。现将一比荷 $\text{[math]}$ C/kg的带正电的粒子，从C点正上方2m处的O点由静止释敢，粒子从MN上的小孔C进入三角形内部匀强磁场，经内部磁场偏转后直接垂直AN经过Q点进入三角形外部磁场。已知粒子最终又回到了O点。设粒子与挡板碰撞过程中没有动能损失，且电荷量不变，不计粒子重力，不计挡板厚度，取 $\text{[math]}$ 。求：

磁感应强度 $\text{[math]}$ 的大小；

粒子在磁场 $\text{[math]}$ 中运动的时间。

难度：中等题型:模拟题来源：河南省洛阳市2022届高三上学期物理第一次统一考试试卷

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3．游乐场中有一种叫做“快乐飞机”的游乐项目，其简化模型如图所示，长为L的旋臂一端连接竖直中央轴，另一端连接模型飞机，模型飞机在旋臂带动下可绕中央轴转动并可以上下升降。开始时模型飞机和乘客静止在图中a位置，旋臂与竖直向下方向的夹角为 $\text{[math]}$ ，一段时间后模型飞机和乘客到达图中b位置高度处，并以角速度 $\text{[math]}$ 绕中央轴在水平面内做匀速圆周运动，此时旋臂与竖直向上方向的夹角也为 $\text{[math]}$ ，已知模型飞机和乘客的总质量为m，重力加速度为g，摩擦阻力忽略不计，求

模型飞机和乘客在图中b位置高度处做水平匀速圆周运动时，旋臂对模型飞机和乘客的作用力F的大小；

从开始运动到模型飞机和乘客在图中b位置高度处做水平匀速圆周运动过程中，旋臂对模型飞机和乘客做的功W。

难度：中等题型:模拟题来源：山东省济南市、聊城市等2022届高三上学期物理学情检测（一模，期末）试卷

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4．幼儿园滑梯（如图甲所示）是孩子们喜欢的游乐设施之一，滑梯可以简化为如图乙所示模型。一质量为m的小朋友（可视为质点），从竖直面内、半径为r的圆弧形滑道的A点由静止开始下滑，利用速度传感器测得小朋友到达圆弧最低点B时的速度大小为 $\text{[math]}$ （g为当地的重力加速度）。已知过A点的切线与竖直方向的夹角为30°，滑道各处动摩擦因数相同，则小朋友在沿着AB下滑的过程中（）

A:

B: 处于先失重后超重状态

C: 重力的功率先减小后增大

D:

难度：中等题型:模拟题来源：广东省梅州市丰顺县和五华县2022届高三上学期物理1月质检（一模）试卷

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5．如图所示，水平固定一半径r=0.2m的金属圆环，长均为r，电阻均为R₀的两金属棒沿直径放置，其中一端与圆环接触良好，另一端固定在过圆心的导电竖直转轴OO′上，并随轴以角速度 $\text{[math]}$ =600rad/s匀速转动，圆环内左半圆均存在磁感应强度大小为B₁的匀强磁场。圆环边缘、与转轴良好接触的电刷分别与间距l₁的水平放置的平行金属轨道相连，轨道间接有电容C=0.09F的电容器，通过单刀双掷开关S可分别与接线柱1、2相连。电容器左侧宽度也为l₁、长度为l₂、磁感应强度大小为B₂的匀强磁场区域。在磁场区域内靠近左侧边缘处垂直轨道放置金属棒ab，磁场区域外有间距也为l₁的绝缘轨道与金属轨道平滑连接，在绝缘轨道的水平段上放置“［”形金属框fcde。棒ab长度和“［”形框的宽度也均为l₁、质量均为m=0.01kg，de与cf长度均为l₃=0.08m，已知l₁=0.25m，l₂=0.068m，B₁=B₂=1T、方向均为竖直向上；棒ab和“［”形框的cd边的电阻均为R=0.1 $\text{[math]}$ ，除已给电阻外其他电阻不计，轨道均光滑，棒ab与轨道接触良好且运动过程中始终与轨道垂直。开始时开关S和接线柱1接通，待电容器充电完毕后，将S从1拨到2，电容器放电，棒ab被弹出磁场后与“［”形框粘在一起形成闭合框abcd，此时将S与2断开，已知框abcd在倾斜轨道上重心上升0.2m后返回进入磁场。

求电容器充电完毕后所带的电荷量Q，哪个极板（M或N；）带正电？

求电容器释放的电荷量 $\text{[math]}$ ；

求框abcd进入磁场后，ab边与磁场区域左边界的最大距离x。

难度：困难题型:模拟题来源：浙江省2022年1月普通高校物理招生选考科目考试试卷

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6．如图为研究光电效应的装置示意图，该装置可用于分析光子的信息。在xOy平面（纸面）内，垂直纸面的金属薄板M、N与y轴平行放置，板N中间有一小孔O。有一由x轴、y轴和以O为圆心、圆心角为90°的半径不同的两条圆弧所围的区域Ⅰ，整个区域Ⅰ内存在大小可调、方向垂直纸面向里的匀强电场和磁感应强度大小恒为B₁、磁感线与圆弧平行且逆时针方向的磁场。区域Ⅰ右侧还有一左边界与y轴平行且相距为l、下边界与x轴重合的匀强磁场区域Ⅱ，其宽度为a，长度足够长，其中的磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小可调。光电子从板M逸出后经极板间电压U加速（板间电场视为匀强电场），调节区域Ⅰ的电场强度和区域Ⅱ的磁感应强度，使电子恰好打在坐标为（a+2l，0）的点上，被置于该处的探测器接收。已知电子质量为m、电荷量为e，板M的逸出功为W₀ ，普朗克常量为h。忽略电子的重力及电子间的作用力。当频率为ν的光照射板M时有光电子逸出，

求逸出光电子的最大初动能E_km ，并求光电子从O点射入区域Ⅰ时的速度v₀的大小范围；

若区域Ⅰ的电场强度大小 $\text{[math]}$ ，区域Ⅱ的磁感应强度大小 $\text{[math]}$ ，求被探测到的电子刚从板M逸出时速度v_M的大小及与x轴的夹角 $\text{[math]}$ ；

为了使从O点以各种大小和方向的速度射向区域Ⅰ的电子都能被探测到，需要调节区域Ⅰ的电场强度E和区域Ⅱ的磁感应强度B₂ ，求E的最大值和B₂的最大值。

难度：困难题型:模拟题来源：浙江省2022年1月普通高校物理招生选考科目考试试卷

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7．如图甲所示的一种离子推进器，由离子源、间距为 $\text{[math]}$ 的平行金属板 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和边长为 $\text{[math]}$ 的立方体构成，其中 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 正中间各有一个小孔且两小孔正对，工作原理简化图如图乙所示。氙离子从腔室中飘移过栅电极 $\text{[math]}$ 的速度大小可忽略不计，在栅电极 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 之间的匀强电场中加速，并从栅电极 $\text{[math]}$ 喷出，在加速氙离子（质量为 $\text{[math]}$ 、电荷量为 $\text{[math]}$ ）的过程中飞船获得推力，不计氙离子间的相互作用及重力影响。

若该离子推进器固定在地面上实验时，在 $\text{[math]}$ 的右侧立方体间加垂直向里的匀强磁场，从电极 $\text{[math]}$ 中央射入的离子加速后经 $\text{[math]}$ 电板的中央 $\text{[math]}$ 点进入磁场，恰好打在立方体棱边 $\text{[math]}$ 的中点 $\text{[math]}$ 上。求 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 之间的电压 $\text{[math]}$ 与磁感应强度 $\text{[math]}$ 的关系式。

若宇宙飞船处于悬浮状态（离子推进器停止工作），宇航员在飞船内从静止经多次往复运动后回到原位置不动，判断飞船最终是否偏离原位置？若偏离，请计算相对原位置的距离；若不偏离，请说明理由。

若撤去离子推进器中的磁场，悬浮状态下的推进器在某段时间内喷射的 $\text{[math]}$ 个氙离子以速度 $\text{[math]}$ 通过栅极 $\text{[math]}$ ，该过程中离子和飞船获得的总动能占发动机提供能量的 $\text{[math]}$ 倍，飞船的总质量 $\text{[math]}$ 及获得的动力保持不变，已知发动机总功率为 $\text{[math]}$ ，求动力大小。

难度：中等题型:模拟题来源：浙江省三校2022届高三上学期物理第二次联考试卷

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8．图甲是某游乐场的设施图，简化模型如图乙所示。AD、HI为水平轨道，半径 $\text{[math]}$ m的竖直圆轨道BCB’在最低点稍稍错开，并分别与左右两侧的直轨道平滑相连，轨道BD的长度 $\text{[math]}$ m；倾斜轨道DE、GH与水平面的夹角θ=53°，长度均为 $\text{[math]}$ m，和水平轨道平滑相连；水平半圆轨道EFG半径 $\text{[math]}$ m，和倾斜轨道平滑相连，已知过山车及车上人的总质量 $\text{[math]}$ kg且可视为质点，过山车从A点运动到B'点时关闭发动机，经过最高点C时对轨道的压力大小为 $\text{[math]}$ N，过山车沿圆轨道内侧运动一周后沿轨道BDEFGH回到水平轨道HI，最终停在离H点38m处。过山车与直轨道AD、DE、GH的动摩擦因数均为 $\text{[math]}$ ，与直轨道HI的动摩擦因数未知，与圆轨道的摩擦均不计，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：

过山车到达C点时的速度大小：

过山车运动到半圆轨道中点F时对轨道的作用力大小；

过山车与直轨道HI的动摩擦因数。

难度：中等题型:模拟题来源：浙江省台州市2022届高三上学期物理11月选考科目教学质量评估试卷

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9．质量为m的小球A从离地面高h处静止下落，然后嵌入地面的深度为d；另一个质量也为m的小球B从离地面高h处竖直向上抛出，最后嵌入地面的深度为2d。两小球在嵌入地面过程中阻力大小恒定且相等，以地面为零势能面，不计空气阻力。下列说法正确的是（）

A:

B:

C: 小球B的机械能是小球A的两倍

D: 两小球合外力的冲量相等

难度：中等题型:模拟题来源：重庆市2022届高三上学期物理一诊模拟卷（一）

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10．如图所示，处于竖直平面内的一探究装置，由倾角 $\text{[math]}$ =37°的光滑直轨道AB、圆心为O₁的半圆形光滑轨道BCD、圆心为O₂的半圆形光滑细圆管轨道DEF、倾角也为37°的粗糙直轨道FG组成，B、D和F为轨道间的相切点，弹性板垂直轨道固定在G点（与B点等高），B、O₁、D、O₂和F点处于同一直线上。已知可视为质点的滑块质量m=0.1kg，轨道BCD和DEF的半径R=0.15m，轨道AB长度 $\text{[math]}$ ，滑块与轨道FG间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，滑块与弹性板作用后，以等大速度弹回，sin37°=0.6，cos37°=0.8。滑块开始时均从轨道AB上某点静止释放，

若释放点距B点的长度l=0.7m，求滑块到最低点C时轨道对其支持力F_N的大小；

设释放点距B点的长度为 $\text{[math]}$ ，滑块第一次经F点时的速度v与 $\text{[math]}$ 之间的关系式；

若滑块最终静止在轨道FG的中点，求释放点距B点长度 $\text{[math]}$ 的值。

难度：困难题型:模拟题来源：浙江省2022年1月普通高校物理招生选考科目考试试卷

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