2021年高考物理名校自主招生冲刺第8练(含解析)

1．（15分）（2020四川德阳模拟）如图所示，在半径为r=10cm的轮轴上悬挂一个质量为M=3kg的水桶，轴上分布着6根手柄，柄端有6个质量为m=的金属小球。球离轴心的距离为L=50cm，轮轴、绳及手柄的质量以及摩擦均不计。开始时水桶在离地面某高度处，开释后水桶带动整个装置转动，当转动n（未知量）周时，测得金属小球的线速度v1=5m/s，现在水桶还未到达地面，g=10m/s，求： （1）转动n周时，水桶重力做功的功率P； （2）n的数值。

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2．（14分）如图所示，天花板上有固定转轴O，长为L的轻杆一端可绕转轴O在竖直平面内自由转动，另一端固定一质量为M的小球。一根不可伸长的足够长轻绳绕过定滑轮A，一端与小球相连，另一端挂着质量

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为m1的钩码，定滑轮A的位置能够沿OA连线方向调整。小球、钩码均可看作质点，不计一切摩擦，g取10m/s。

O L M A 2

m （1）若将OA间距调整为3L，则当轻杆与水平方向夹角为30º时小球恰能保持静止状态，求小球的质量M与钩码的质量m1之比；

4（2）若在轻绳下端改挂质量为m2的钩码，且M:m2=4:1，并将OA间距调整为L，然后将轻杆从水平位置由

3静止开始开释，求小球与钩码速度大小相等时轻杆与水平方向的夹角θ；

（3）在（2）的情形下，测得杆长L=2.175m，仍将轻杆从水平位置由静止开始开释，当轻杆转至竖直位置时，小球突然与杆和绳脱离连接而向左水平飞出，求当钩码上升到最高点时，小球与O点的水平距离。

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3．（17分）（2020四川雅安测试）如图所示，倾角为37的传送带以较大的恒定速率逆时针转动，一轻绳绕过固定在天花板上的轻滑轮，一端连接放在传送带下端质量为m的物体A，另一端竖直吊着质量为

m、2电荷量为qmgl2 (k为静电力常量)带正电的物体B，

轻绳与传送带平行，物体B正下方的绝缘水平面上

8k固定着一个电荷量也为q带负电的物体C，现在A、B都处于静止状态。现将物体A向上轻轻触动一下，物 体A将沿传送带向上运动，且向上运动的最大距离为l。 已知物体A与传送带的动摩擦因数为µ=，A、B、C 均可视为质点，重力加速度为g，不计空气阻力。求：

A

+q

θ

-q

(1) 物体A、B处于静止状态时物体B、C间的距离； (2)从物体B开始下落到与物体C碰撞的过程中， 电场力对物体B所做的功。

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4．（17分）（2020四川德阳模拟）如图所示，四条水平虚线等间距地分布在同一竖直面上，间距为h．在Ⅰ、Ⅱ两区间分布着完全相同、方向水平向里的磁场，磁感应强度大小按B-t图变化（图中B0已知）．现有一个长方形金属线框ABCD，质量为m，电阻为R，AB=CD=L，AD=BC=2h．用一轻质细线把线框ABCD竖直悬挂着，AB边恰好在Ⅰ区的正中央．t0（未知）时刻细线恰好放松，之后赶忙剪断细线，当CD边到达M3N3时线框恰好匀速运动．（空气阻力不计，g=10m/s）求：

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（1）t0的值；

（2）线框AB边到达M2N2时的速率v；

（3）从剪断细线到整个线框通过两个磁场区的过程中产生的电能有多少？

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【名师解析】

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5.（2020四川德阳模拟）在离地面高度为h=5m的水平放置、厚度不计的绝缘圆盘边缘，并随圆盘一起绕中心转轴顺时针做匀速圆周运动，圆盘的角速度为ω=2rad/s，半径为r=1m，圆盘和小物块之间的动摩擦因数为μ=。以圆盘左侧垂直于纸面的切面和过圆盘圆心O点与空间中A点的竖直平面为界（两平面平行），将空间分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个空间区域，当小物块转动时，Ⅰ区域显现随时刻平均增大的电场E（图中未画出），电场方向是竖直方向。当E增大到E1时，小物块刚好从空间中的A点离开圆盘，且垂直于Ⅰ、Ⅱ区域边界进入Ⅱ区域，现在，Ⅱ区域和Ⅲ区域赶忙显现一竖直向上的匀强电场E2（图中未画出），E2=25N/C，且Ⅲ区域有一垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场宽度为L=4m， g=10m/s。求：

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（1）E1的大小和方向；

（2）若小物块在磁场宽度范畴内落地，则磁感应强度B的取值范畴是多少？

（3）现将磁感应强度B取某一值，当小物块离开A后一小段时刻，紧贴圆盘圆心O点下方以速度v0=73m/s3水平抛出一木制小球，最终两者在磁场宽度范畴内的地面上相遇，则从小物块离开A点时开始计时，抛出木制小球的时刻t为多少？

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6. 光滑圆轨道和两倾斜直轨道组成如图所示装置，其中直轨道bc粗糙，直轨道cd光滑，两轨道相接处为一专门小的圆弧。质量为m=0．1kg的滑块（可视为质点）在圆轨道上做圆周运动，到达轨道最高点a时

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的速度大小为v=-4m/s，当滑块运动到圆轨道与直轨道bc的相切处6时，脱离圆轨道开始沿倾斜直轨道bc滑行，到达轨道cd上的．d点时速度为零。若滑块变换轨道瞬时的能量缺失可忽略不计，已知圆轨道的半径为R=0．25m，直轨道bc的倾角=37，其长度为L=26．25m,d点与水平地面间的高度差为h=0．2m，取

o

重力加速度g=l0m/s, sin37 =0．60求：

（1）滑块在圆轨道最高点a时对轨道的压力大小； （2）滑块与直轨道bc之间的动摩擦因数； （3）滑块在直轨道bc上能够运动的时刻。

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由c到d： ………………………………(1分)

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