高考物理最后冲刺必读题解析30讲(四)

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1、高考物理最后冲刺必读题解析30讲（四）1.临沂一模13．（15分）如图所示，一质量为m的氢气球用细绳拴在地面上，地面上空风速水平且恒为v0，球静止时绳与水平方向夹角为α．某时刻绳突然断裂，氢气球飞走．已知氢气球在空气中运动时所受到的阻力f正比于其相对空气的速度v，可以表示为f=kv（k为已知的常数）．则（1）氢气球受到的浮力为多大？（2）绳断裂瞬间，氢气球加速度为多大？（3）一段时间后氢气球在空中做匀速直线运动，其水平方向上的速度与风速v0相等，求此时气球速度大小（设空气密度不发生变化，重力加速度为g）．v0α第13

2、题图13．（15分）解：（1）气球静止时受力如图，设细绳的拉力为T，由平衡条件得mgTF浮αf第13题答图（2分）（2分）解得（1分）（1分）（2）细绳断裂瞬间，气球所受合力大小为T，则加速度大小为（1分）解得（2分）（3）设气球匀速运动时，相对空气竖直向上速度vy，则有（2分）解得（1分）气球相对地面速度大小（2分）解得（1分）14．（16分）如图所示，光滑绝缘水平面上放置一均匀导体制成的正方形线框abcd，线框质量为m，电阻为R，边长为L．有一方向竖直向下的有界磁场，磁场的磁感应强度为B，磁场区宽度大于L，左边界

3、与ab边平行．线框在水平向右的拉力作用下垂直于边界线穿过磁场区．（1）若线框以速度v匀速穿过磁场区，求线框在离开磁场时ab两点间的电势差；（2）若线框从静止开始以恒定的加速度a运动，经过t1时间ab边开始进入磁场，求cd边将要进入磁场时刻回路的电功率；（3）若线框以初速度v0进入磁场，且拉力的功率恒为P0．经过时间T，cd边进入磁场，此过程中回路产生的电热为Q．后来ab边刚穿出磁场时，线框速度也为v0，求线框穿过磁场所用的时间t．ONMO1r0第15题图abcdB第14题图14．（16分）解：（1）线框在离开磁场时，

4、cd边产生的感应电动势（1分）回路中的电流（1分）则ab两点间的电势差（2分）（2）t1时刻线框速度v1=at1（1分）设cd边将要进入磁场时刻速度为v2，则（1分）此时回路中电动势E2=BLv2（1分）回路的电功率（1分）解得（2分）（3）设cd边进入磁场时的速度为v，线框从cd边进入到ab边离开磁场的时间为Δt，则（2分）（1分）解得（1分）线框离开磁场时间还是T，所以线框穿过磁场总时间t（2分）15．（16分）如图所示，有界匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，MN为其左边界，磁场中放置一半径为R的圆柱形

5、金属圆筒，圆心O到MN的距离OO1=2R，圆筒轴线与磁场平行．圆筒用导线通过一个电阻r0接地，最初金属圆筒不带电．现有范围足够大的平行电子束以速度v0从很远处沿垂直于左边界MN向右射入磁场区，已知电子质量为m，电量为e．（1）若电子初速度满足，则在最初圆筒上没有带电时，能够打到圆筒上的电子对应MN边界上O1两侧的范围是多大？（2）当圆筒上电量达到相对稳定时，测量得到通过电阻r0的电流恒为I，忽略运动电子间的相互作用，求此时金属圆筒的电势φ和电子到达圆筒时速度v（取无穷远处或大地电势为零）．（3）在（2）的情况下，求金

6、属圆筒的发热功率．15．（16分）解：如图所示，设电子进入磁场回旋轨道半径为r，则（1分）OO1O2O3PQ第15题答图解得r=3R（1分）大量电子从MN上不同点进入磁场轨迹如图，从O1上方P点射入的电子刚好擦过圆筒（1分）（1分）同理可得到O1下Q点距离（2分）（2）稳定时,圆柱体上电荷不再增加，与地面电势差恒为U（1分）电势（1分）电子从很远处射到圆柱表面时速度为v，有（2分）（1分）（3）电流为I，单位时间到达圆筒的电子数（1分）电子所具有总能量（1分）消耗在电阻上的功率（1分）所以圆筒发热功率`（2分）2.卢

7、湾一模30、竖直平面内有一足够长、粗细均匀、两端开口的U型管，管内水银柱及被封闭气柱的长度如图所示，外界大气压强为75cmHg。现向管中缓慢加入8cm长的水银柱，求：5cm11cm10cm（1）未加水银前，右侧被封闭气体的压强多大？（2）若水银加在左管，封闭气柱的下表面向上移动的距离为多少？（3）若水银加在右管，封闭气柱的上表面向下移动的距离为多少？30、（9分）（1）未加气水银前密闭气体压强p1=p0+5cmHg=80cmHg。（2分）（2）若水银加在左管，封闭气柱的压强、体积均不变，封闭气柱的下表面向上移动8÷2

8、cm=4cm（2分）（3）p1=p0+5cmHg=80cmHg，V1=S·11cmp2=p0+13cmHg=88cmHg，V2=?由p1V1=p2V2，解得V2==cm·S=10cm·S（3分）由11+4-x=10解得x=5cm（2分）31、航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量为2kg，动力系统提供的恒定升力为28N。试飞时，飞行器从地面由