11年高考最有可能考的40个物理题(3)

【点评】对于理想变压器，我们要从原理的角度理解它的两个规律和一个推论：

??①U1?n1是利用E?n分析出来的，由于理想变压器同一磁路各横截面的磁通量变化率相同，故

?tU2n2有变压器的任意两个线圈，都有电压和匝数成正比的结论。

②P1=P2是由能量守恒得出来的结论，当有几个副线圈存在量，变压器原线圈的输入功率等于所有副线圈输出功率之和。当变压器只有一个副线圈工作时，由P1=P2 得：U1I1?U2I2,I1n2，即电流和匝数成反?I2n1比。

有关变压器的计算，往往要先找出不变量，通常是先确定电压关系，再从功率关系推导电流关系．对含有多个副线圈的问题，利用功率相等关系解题是突破口。

⑹带电粒子（物体）的组合场与复合场中的运动

【预测题28】如图所示，一个质量为m、带电量为q的物体处于场强按E = E0 – kt（E0、k均为大于零的常数，取水平向左为正方向）变化的电场中，物体与竖直墙壁间的动摩擦因数为?，当t = 0时，物体处于静止状态．若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且电场空间和墙面均足够大，下列说法正确的是 （ ）

A．物体开始运动后加速度先增加后保持不变 B．物体开始运动后加速度不断增加

EC．经过时间t?0，物体在竖直墙壁上的位移达最大值

k?qE0?mgD．经过时间t?，物体运动速度达最大值

?kq【答案】BC

【解析】电场改变方向之前，物体沿竖直墙运动，由于水平方向支持力与电场力相等，电场强度减弱，所以支持力减小，故摩擦力减小，所以物体受到的重力和摩擦力的合力增大；电场改为水平向右时，物体受互相垂直的重力和电场力，而电场力随电场强度的增大而增大，所以合力增大．因此，整个过程中，物体运动的加速度不断增大，且速度不断增大，A、D错，B正确．当电场强度为零时，物体开始离开墙壁，

E即E0 – kt = 0?t?0，C正确．

k【点评】本题以带电粒子在复合场中的运动为研究过程，从多角度考查了相关的力学规律，是一道力电综合题，考查的概念与规律较多，要求考生的能力相对较高。

⑺直流电路分析与计算

【预测题29】如图，电源内阻不能忽略，电流表和电压表为理想电表，下列说法正确的是 （ ）

A．若R1断路，表的读数均减小 B．若R2断路，表的读数均减小

C．若R3断路，电流表读数为0，电压表读数变大 D．若R4断路，表的读数均变大 【答案】CD

【解析】R1断路，总电阻增大，总电流减小，外电压增大，故电流表电压表读数都增大，A错；R2、R3、R4断路分析与R1一样。此题考查电路的有关知识，尤其要注意断路相当于电阻变为无穷大。

【点评】本题的直流电路动态分析与电路故障分析结合。题意较新，能较好地考查考生对电路的分析能力。属中等以上难度的考题。

⑻电磁波

【预测题30】为了体现高考的公平公正，很多地方高考时在考场上使用手机信号屏蔽器，该屏蔽器在工作过程中以一定的速度由前向信道的低端频率向高端扫描。该扫描速度可以在手机接收报文信号中形成乱码干扰，手机不能检测出从基站发出的正常数据，使手机不能与基站建立联接，达到屏蔽手机信号的目的，手机表现为搜索网络、无信号、无服务系统等现象。由以上知识可知（ ）

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A．手机信号屏蔽器是利用静电屏蔽的原理来工作的 B．电磁波必须在介质中才能传播

C．手机信号屏蔽器工作时基站发出的电磁波不能传播到考场内 D．手机信号屏蔽器是通过发射电磁波干扰手机工作来达到目的 【答案】D

【解析】静电屏蔽是利用电场来工作的，而手机信号屏蔽器是利用电磁场来要作的，故A错；电磁波可以在真空中传播，B错；由题意知手机信号屏蔽器工作过程中以一定的速度由前向信道的低端频率向高端扫描，形成电磁波干扰由基站发出的电磁波信号，使手机不能正常工作，故C错而D正确。

【点评】该题主要联系实际考查学生对电磁波的概念，电磁波的形成，及电磁波的特点掌握情况，手机是学生学习和生活中经常接触到的通信工具，不陌生。以手机立意来考查学生对电磁波这个知识点的掌握情况，既联系了实际，又注重了对学生能力的考查。

非选择题部分

⒈ 实验题

【预测题1】在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在电压为E，频率为f的交流电源上，在实验中打下一条理想纸带，如图所示，选取纸带上打出的连续5个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点的距离为so，点AC间的距离为s1，点CE间的距离为s2，已知重锤的质量为m，当地的重力加速度为g，则

（1）起始点O到打下C点的过程中，重锤重力势能的减少量为?Ep＝ ，重锤动能的增加量为?Ek＝ .

（2）根据题中提供的条件，可求出重锤实际下落的加速度a= ,它和当地的重力速度g进行比较，则a g（填“大于”、“等于”或“小于”）.

mf2?s1?s2?f2?s2?s1?【答案】（1）?Ep=mg?s0?s1?；?Ek=；（2）a=；“小于”

3242【预测题2】一个同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系，进行了如下实验：在离

地面高度为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的一个小钢球接触．当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘，如图所示．让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面，小钢球在空中飞行后落在水平地面上，水平距离为s．

（1）请你推导出弹簧的弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地面高度h、小钢球飞行的水平距离s等物理量之间的关系式： ．

（2）弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如下表所示：

弹簧的压缩量x (cm) 小钢球飞行的水平距离s (cm) 1.00 1.01 1.50 1.50 2.00 2.01 2.50 2.49 3.00 3.01 3.50 3.50 根据上面的实验数据，请你猜测弹簧的弹性势能Ep与弹簧的压缩量x之间的关系为 ，并说明理由： ． 【解析】（1）小钢球飞出后做平抛运动，由s?vt,h?g12. gt得小钢球离开桌面时的速度为v?s2h2mgs212由机械能守恒定律可知，轻质弹簧的弹性势能等于小钢球离开桌面时的动能，即Ep?mv?

24h（2）Ep与弹簧的压缩量x之间的关系为：Ep与x2成正比．猜测的理由：由表中数据可看出，在误差

mgs212范围内，x正比于s，又Ep?mv?，所以Ep正比于x2．

24h

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【点评】研究性实验将成为高考实验题的新亮点. 解答研究性实验题的方法是：（1）审题，明确研究性实验的目的和实验方法；（2）根据题述实验情景，综合运用物理知识找出研究性实验得出的关系．

【预测题3】从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量“金属丝的电阻率”。要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能得到多组数据。

金属丝（L） 长度为L0 直径为D 电流表（A1） 量程10mA 内阻r1 = 40Ω 电流表（A2） 量程500?A 内阻r2 = 750Ω

电压表（V） 量程10V 内阻10kΩ 电阻（R1） 阻值为100Ω 起保护作用 滑动变阻器（R2） 总阻值约20Ω

电池（E） 电动势1.5V 内阻很小 开关（S） 导线若干

（1）在下列方框中画出电路图，并标明所用器材的代号。

（2）若选测量数据中的一组数据计算电阻率?，则所用的表达式?=

，式中各符号的意

义是 。

【解析】（1）因为电源电动势E = 1.5V，而电压表量程为10V，读数不明显，所以不选电压表。已知内阻的电流表可测电压，所以选用A1或A2测电压，R2的电阻约为20Ω，题中要求测多组数据，故采用分压接法，电路图如图所示。

（2）因为RL?LI2r2?I1r1D,RL??0,S??()2 I1S2L0I2r2?I1r1SI2r2?I1r1?D2(I2r2?I1r1)???所以，得???，式中：I1为A1的读数，I2为A2的读数，I1SL0I14L0I1r1为A1的内阻，r2为A2的内阻，L0为金属丝的长度，D为金属丝的直径。

【答案】（1）如图所示 ?D2(I2r2?I1r1)（2） I1为A1的读数，I2为A2的读数，r1为A1的内阻，r2为A2的 4L0I1内阻，L0为金属丝的长度，D为金属丝的直径

【点评】对电学实验器材的选择一般分两步考虑，首先要根据实验的要求设计好测量电路，选择必要的相应的器材时要着重考虑准确性；然后设计供电电路，此时选择相应的器材时要着重考虑安全性。

⒉ 计算题

S

⑴运动和力

【预测题4】如图甲所示，质量为m＝1kg的物体置于倾角为θ＝37°固定斜面上，对物体施以平行于斜面向上的拉力F，t1＝1s时撤去拉力，物体运动的部分v—t图像如图乙， 试求

（1）拉力F的平均功率； （2）t＝4s时物体的速度v。

【解析】（1）设力F作用时物体的加速度为a1，对物体进行受力分析，由牛顿第二定律可知F－mgsinθ－μmgcosθ＝ma1

撤去力后，由牛顿第二定律有

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mgsinθ＋μmgcosθ＝ma2

v/m·s-根据图像可知：a1＝20m/s2，a2＝10m/s2

t1＝1s时物体的速度：v1＝a1t1 F 2拉力F的平均功率为P＝Fv1/2 1解得P＝300W 0 1 2 t/s （2）设撤去力后物体运动到最高点时间为t2， v1＝a2t2 ，解得t2＝2s 甲 乙 则物体沿着斜面下滑的时间为t3＝t－t1－t2＝1s 设下滑加速度为a3，由牛顿第二定律 mgsinθ－μmgcosθ＝ma3 t＝4s时速度v＝a3t3＝2m/s ，沿着斜面向下 【点评】运用牛顿第二定律能解决两类问题，已知受力情况求解运动情况；已知运动情况求受力情况。它们通过加速度与合外力建立起联系。其中，通过运动图像能得出物体的加速度或合外力，为解决这类问题提供切入口。

⑵动量和能量

【预测题5】如图，在水平面内有两条光滑轨道MN、PQ，其上放有两根静止的导体棒，质量分别为m1、m2。设有一质量为M的永久磁铁，从轨道和导体棒组成的平面的正上方高为h的地方落下，当磁铁的重心下落到轨道和导体棒组成的平面内时磁铁的速度为?，导体棒ab的动能为EK，此过程中两根导体棒、导体棒与磁铁之间没有发生碰撞，求

（1）磁铁在下落过程中受到的平均阻力？

（2）磁铁在下落过程中在导体棒中产生的总热量？

【解析】（1）设磁铁在下落过程中受的平均阻力为F，有：

N

12(Mg?F)h?Mv ①

2a c Mv2得：F?Mg? ②

N 2hM （2）对导体棒ab、cd组成的系统动量守恒，设磁铁的重心下落

到轨道和导体棒组成的平面内时它们的速度分别为v1、v2

有： m1v1?m2v2 ③

EK?1m1v12 ④ 2P b d

Q

设磁铁在下落过程中在导体棒中产生的总热量为Q，由能量守恒有：

1112 Mgh?Mv2?m1v12?m2v2?Q ⑤

222由③④⑤可得：Q?Mgh?m?m21Mv2?(1)EK ⑥ 2m2【点评】本题是一道动量和能量的综合题，考查了电磁感应、动能定理、能量守恒定律、动量守恒定

律等主干知识，考查了考生的分析综合能力，数学知识的运用能力。属中等以上难度的考题。

⑶带电粒子在场中的运动

【预测题6】如图所示，x轴上方存在磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外（图中未画出）。x轴下方存在匀强电场，场强大小为E，方向沿与x轴负方向成60°角斜向下。一个质量为m，带电量为＋e的质子以速度v0从O点沿y轴正方向射入匀强磁场区域。质子飞出磁场区域后，从b点处穿过x轴进入匀强电场中，速度方向与x轴正方向成30°，之后通过了b点正下方的c点。不计质子的重力。

（1）画出质子运动的轨迹，并求出圆形匀强磁场区域的最小半径和最小面积； （2）求出O点到c点的距离。

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【解析】（1）质子先在匀强磁场中做匀速圆周运动，射出磁场后做匀速直线运动，最后进入匀强电

v02场做类平抛运动，轨迹如图所示.根据牛顿第二定律，有Bev0?m

R要使磁场的区域面积最小，则Oa为磁场区域的直径，由几何关系可知：r?Rcos30

0求出圆形匀强磁场区域的最小半径r?3mv0 2eB圆形匀强磁场区域的最小面积为Smin3?m2v02??r?

4B2e22（2）质子进入电场后，做类平抛运动，垂直电场方向：ssin300?v0t；

平行电场方向：scos30?012at，由牛顿第二定律eE?ma， 22243mv023mv0243mv022解得：s?。O点到c点的距离：d?Ob?bc?()?()

eEBeeE【点评】本题的解题关键是画出多过程运动的运动轨迹，其中，分析运动轨迹时，应利用有界圆形磁

场对带电粒子运动的制约特点，从运动的起点、终点及不同阶段的运动轨迹的交界处挖掘隐含信息，画出运动轨迹。

【预测题7】如图所示，质量为M =2 kg的小车A静止在光滑水平面上，A的右端停放有一个质量为m =0.4 kg带正电荷q =0.8 C的小物体B．整个空间存在着垂直纸面向里磁感应强度B =0.5T的匀强磁场，现从小车的左端，给小车A一个水平向右的瞬时冲量I =26 N·s，使小车获得一个水平向右的初速度，物体与小车之间有摩擦力作用，设小车足够长，求：

（1）瞬时冲量使小车获得的动能． （2）物体B的最大速度．

（3）在A与B相互作用过程中系统增加的内能．（g =10m/s2） 【解析】（1）瞬时冲量和碰撞是一样的，由于作用时间极短，可以忽略较小的外力的影响，而且认为，冲量结束后物体B的速度仍为零，冲量是物体动量变化的原因，根据动量定理即可求得小车获得的速度，进而求出小车的动能．

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