黄金30题系列高三物理大题好拿分【提升版】学校_________ 班级__________ 姓名__________ 学号__________一、解答题1. 如图（）所示，在倾角的光滑固定斜面上有一劲度系数的轻质弹簧，弹簧下端固定在垂直于斜面的挡板上，弹簧上端拴接一质量的物体，初始时物体处于静止状态．取．（）求此时弹簧的形变量．（）现对物体施加沿斜面向上的拉力，拉力的大小与物体位移的关系如图（）所示，设斜面足够长．．分析说明物体的运动性质并求出物体的速度与位移的关系式；．若物体位移为时撤去拉力，在图（）中做出此后物体上滑过程中弹簧弹力的大小随形变量的函数图像；并且求出此后物体沿斜面上滑的最大距离以及此后运动的最大速度．2. 如图所示，质量的木块A套在水平杆上，并用轻绳将木块与质量的小球B相连．今用跟水平方向成角的力，拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，取g=10m/s2．求：(1)运动过程中轻绳与水平方向夹角θ；(2)木块与水平杆间的动摩擦因数μ．(3)当角为多大时，力F使球和木块一起向右匀速运动的拉力最小？最小拉力为多少？（只要求写出角度的函数值）3. 为了使航天员能适应失重环境下的工作和生活，国家航天局组织对航天员进行失重训练时创造出了一种失重环境．航天员乘坐在总质量m=5×104kg的训练飞机上，飞机以200 m/s的速度与水平面成30°倾角匀速飞升到7 000 m高空=200 m/s的初速度向上做匀减速直线运动，匀减时向上拉起，沿竖直方向以v速的加速度大小为g，当飞机到最高点后立即掉头向下，沿竖直方向以加速度g 做匀加速运动，这段时间内便创造出了完全失重的环境．当飞机离地2 000 m 高时，为了安全必须拉起，之后又可一次次重复为航天员提供失重训练．若飞机飞行时所受的空气阻力F=kv(k=900 N·s/m)，每次飞机速度达到350 m/s后必须终止失重训练(否则飞机可能失控)．求:(整个运动过程中，重力加速度g 的大小均取10 m/s2)(1)飞机一次上下运动为航天员创造的完全失重的时间．(2)飞机从最高点下降到离地4 500 m时飞机发动机的推力．4. 一长度为L的细线一端固定在O点，另一端拴一质量为m的小球，P为地面上的一点，O、P两点的连线与水平地面垂直．若小球恰好能在竖直平面内绕 O 点做完整的圆周运动，在小球做圆周运动过程中，第一次在小球运动到最高点A的瞬间剪断细线，第二次在小球运动到最低点B的瞬间剪断细线，若两次小球的落地点到P点的距离相等，求O点距水平地面的高度h．5. 由于地球自转的影响，地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同．已知地球表面两极处的重力加速度大小为，在赤道处的重力加速度大小为，地球自转的周期为，引力常量为．假设地球可视为质量均匀分布的球体．求：（1）质量为的物体在地球北极所受地球对它的万有引力的大小．（2）地球的半径．（3）地球的密度．6. 如图所示，长为9l水平传送带以恒定的速度作顺时针转动，紧邻传送带的右端放置一长为6.5l滑板，滑板静止在光滑水平地面上，滑板的上表面与传送带处在同一水平面．在距滑板右端一段距离处固定一挡板C．一质量为m的物块被轻放在传送带的最左端（A点），物块在传送带的作用下到达B 点后滑上滑板，滑板在物块的怍用下运动到C处撞上档板并被牢固粘连．物块可视为质点，滑板的质量M=2m，物块与传送带、物块与滑板间的动摩擦因数均为，重力加速度取g．求：（1）求物块在传送带的作用下运动到B点时的速度大小v；（2）若物块和滑板共速时，滑板恰与挡板C相撞，求开始时滑板右端到C的距离L；（3）若滑板右端到挡板C的距离为L（已知），且l≤L≤5l，试求解：a.若物块与滑板共速后，滑板撞上挡板C，则物块从滑上滑板到物块撞上档板C的过程中，物块克服摩擦力做的功；b.若物块与滑板共速前，滑板撞上挡板C，则物块从滑上滑板到物块撞上档板C 的过程中，物块克服摩擦力做的功；并求出物块到C时速度的最大值．7. 如图所示，PQ为粗糙水平面，左端P处有一固定挡板，右端Q处与以速率逆时针转动的水平传送带平滑连接．两滑块A、B质量均为m，A滑块与处于压缩状态的弹簧不挂接，B滑块静止在Q点．现将A滑块由静止释放，它向右运动距离后与B滑块碰撞，碰撞后A与B粘在一起，共同在水平传送带上继续运动，经距离到达传送带最右端M时速度恰好为零．已知两滑块与水平面PQ之间以及与传送带之间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g，求；（1）A与B碰撞结束时的速度;（2）弹簧的最大弹性势能;（3）两滑块与传送带之间因摩擦产生的热量Q．8. 如图所示，在光滑绝缘的水平面上，用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B．A球的带电量为+2q，B球的带电量为﹣3q，两球组成一带电系统．虚线MN与PQ平行且相距3L，开始时A和B分别静止于虚线MN 的两侧，虚线MN恰为AB两球连线的垂直平分线．若视小球为质点，不计轻杆的质量，在虚线MN、PQ间加上水平向右的电场强度为E的匀强电场后．试求：(1)B球刚进入电场时，带电系统的速度大小；(2)带电系统向右运动的最大距离和此过程中B球电势能的变化量；(3)带电系统运动的周期．9. 如图甲所示，有一磁感应强度大小为B、垂直纸面向外的匀强磁场，磁场边界OP与水平方向夹角为θ=45°，紧靠磁场右上边界放置长为L、间距为d的平行金属板M、N，磁场边界上的O点与N板在同一水平面上，O1、O2为电场左右边界中点．在两板间存在如图乙所示的交变电场（取竖直向下为正方向）．某时刻从O点竖直向上以不同初速度同时发射两个相同的质量为m、电量为+q的粒子a和b．结果粒子a恰从O1点水平进入板间电场运动，由电场中的O2点射出；粒子b恰好从M板左端边缘水平进入电场．不计粒子重力和粒子间相互作用，电场周期T未知．求：（1）粒子a、b从磁场边界射出时的速度va 、vb；（2）粒子a从O点进入磁场到O2点射出电场运动的总时间t；（3）如果金属板间交变电场的周期，粒子b从图乙中t=0时刻进入电场，求要使粒子b能够穿出板间电场时E满足的条件．二、填空题10. 如图甲所示的是安全恒温饮水机的自动控制电路．左边是一个对水加热的容器，内有密封绝缘可调的电热丝发热器和接触开关S1，只要有水浸没S1，它就会导通．Rx是一个热敏电阻，低温时呈现高电阻，达到高温时（如水的沸点）呈现低电阻．Ry 是一个可变电阻，低温时Rx?Ry，高温（水的沸点）时R x ?Ry．中方框P内是一个逻辑门，A、B是逻辑门的输入端，Z是输出端．当A、B输入都为高电势时，Z才输出高电势．右边虚线框J内是一个继电器，当Z输出高电势时电磁线圈中有电流，S2被吸动闭合，发热器工作．该加热电路中，电的电动势为220V，内电阻为4Ω，电热丝是一根额定电流为5A、总阻值为220Ω的均匀电阻丝制成的圆环形滑动变阻器，如图乙所示．（1）根据题意，甲图中方框P是一个__（选填“与”、“或”、“非”）逻辑门，该逻辑门输入信号由水位高低控制的输入端是__，输入信号由水温高低控制的输入端是__．（后两空选填“A”、“B”）（2）当加热电路安全工作时，电的可能最高效率和可能最大输出功率分别是多少？__、__三、解答题11. 如图所示，倾角为30°的光滑倾斜金属导轨（足够长）与光滑水平金属导轨连接，轨道宽度均为L=1 m，电阻忽略不计．匀强磁场Ⅰ仅分布在水平导轨所在区域，方向水平向右、磁感应强度B1=1 T；匀强磁场Ⅱ仅分布在倾斜导轨所在区域，方向垂直于倾斜导轨平面向下、磁感应强度B2=1 T．现将两质量均为m=0.2 kg、电阻均为R=0.5 Ω的相同导体棒ab和cd，分别垂直放置在水平导轨和倾斜导轨上，并同时由静止释放．取重力加速度g=10 m/s2．（1）求cd棒沿倾斜导轨下滑的最大速度大小．（2）若从开始运动至cd棒达到最大速度的过程中，ab棒产生的焦耳热Q=0.45 J，求该过程中通过cd棒横截面的电荷量．（3）若cd棒开始运动时距水平轨道的高度h=10 m，为使cd棒由静止释放后无感应电流产生，可让磁场Ⅱ的磁感应强度随时间变化，以释放cd棒的时刻为t=0，此时磁场Ⅱ的磁感应强度B=1 T，试求cd棒在倾斜导轨上下滑的时间内，磁场Ⅱ的磁感应强度B随时间t变化的关系式．12. 如图所示，竖直平面xOy内有三个宽度均为首尾相接的电场区域ABFE、BCGF和CDHA．三个区域中分别存在方向为＋y、＋y、＋x的匀强电场，且电场区域竖直方向无限大，其场强大小比例为2∶1∶2．现有一带正电的物体以某一初速度从坐标为(0，)的P点射入ABFE场区，初速度方向水平向右．物体恰从坐标为(2，/2)的Q点射入CDHG场区，已知物体在ABFE区域所受电场力和所受重力大小相等，重力加速度为，物体可以视为质点，求：(1)物体进入ABFE区域时的初速度大小；(2)物体在ADHE区域运动的总时间；(3)物体从DH边界射出位置的坐标．13. 在科学研究中，可以通过施加适当的电场和磁场来实现对带电粒子运动的控制．如图甲所示，M、N为间距足够大的水平极板，紧靠极板右侧放置竖直的荧光屏PQ，在MN间加上如图乙所示的匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向里，图中E0、B0、k均为已知量．t=0时刻，比荷的正粒子以一定的初速度从O点沿水平方向射入极板间，在0~t1（）时间内粒子恰好沿直线运动，时刻粒子打到荧光屏上．不计粒子的重力，涉及图象中时间间隔时取，，求：（1）在时刻粒子的运动速度v；（2）在时刻粒子偏离O点的竖直距离y；（3）水平极板的长度L．14. 如图所示，光滑、足够长的平行金属导轨MN、PQ的间距为l，所在平面与水平面成θ角，处于磁感应强度为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中．两导轨的一端接有阻值为R的电阻．质量为m、电阻为r的金属棒ab垂直放置于导轨上，且m由一根轻绳通过一个定滑轮与质量为M的静止物块相连，物块被释放后，拉动金属棒ab加速运动H距离后，金属棒以速度v匀速运动．求：（导轨电阻不计）；（1）金属棒αb以速度v匀速运动时两端的电势差Uab．（2）物块运动H距离过程中电阻R产生的焦耳热QR15. 如图所示，一面积为S的单匝圆形金属线圈与阻值为R的电阻连接成闭合电路，不计圆形金属线圈及导线的电阻。

线圈内存在一个方向垂直纸面向里、磁感应强度大小均匀增加且变化率为k的磁场B t，电阻R两端并联一对平行金属板M、N，两板间距为d，N板右侧xOy坐标系（坐标原点O在N板的下端）的第一象限内，有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场边界OA和y轴的夹角∠AOy ＝45°，AOx区域为无场区。