2009屆新課標(biāo)高考物理試題創(chuàng)新設(shè)計（1）

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1．（16分）如圖所示，有一個質(zhì)量m=0.05kg的小滑塊靜止在一高度h=1.25 m的水平桌面上，小滑塊到桌子右邊緣的距離s=1.0 m，小滑塊與桌面的動摩擦因數(shù)μ=0.35，重力加速度g = 10 m/s²。現(xiàn)給小滑塊一個瞬間作用力，使其獲得初速度v₀=4.0 m/s沿水平桌面向右滑動，不計空氣阻力，求：

   （1）小滑塊落地時的動能。

   （2）小滑塊經(jīng)多少時間落地?

2．（18分）1957年第一顆人造衛(wèi)星送上天，開辟了人類宇航的新時代．近五十年來，人類不僅發(fā)射了人造地球衛(wèi)星，還向宇宙空間發(fā)射了多個空間探測器．空間探測器要飛向火星等其他行星，甚至飛出太陽系，首先要克服地球?qū)λ�的引力的作用�?/p>

理論研究表明，物體在地球附近都受到地球?qū)λ�的萬有引力的作用，具有引力勢能，設(shè)物體在距地球無限遠(yuǎn)處的引力勢能為零，則引力勢能可以表示為，其中G是萬有引力常量，M是地球的質(zhì)量，m是物體的質(zhì)量，r是物體距地心的距離．

現(xiàn)有一個空間探測器隨空間站一起繞地球做圓周運動，運行周期為T，已知探測器的質(zhì)量為m，地球半徑為R，地面附近的重力加速度為g．要使這個空間探測器從空間站出發(fā)，脫離地球的引力作用，至少要對它做多少功?

3．（20分）如圖所示，M、N為兩塊帶等量異種電荷的平行金屬板，S₁、S₂為板上正對的小孔，N板右側(cè)有兩個寬度均為d的勻強磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強度大小均為B，方向分別垂直于紙面向里和向外，磁場區(qū)域右側(cè)有一個熒光屏，取屏上與S₁、S₂共線的O點為原點，向下為正方向建立x軸．M板左側(cè)電子槍發(fā)射出的熱電子經(jīng)小孔S₁進入兩板間，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，初速度可以忽略．

（1）當(dāng)兩板間電勢差為U₀時，求從小孔S₂射出的電子的速度v_­0。

（2）求兩金屬板間電勢差U在什么范圍內(nèi)，電子不能穿過磁場區(qū)域而打到熒光屏上．

（3）求電子打到熒光屏上的位置坐標(biāo)x和金屬板間電勢差U的函數(shù)關(guān)系．

4．（16分）在一次“飛車過黃河”的表演中，摩托車在空中飛經(jīng)最高點后在對岸著地．已知最高點到著地點的距離m，兩點間的水平距離為30 m．忽略空氣阻力，求摩托車在最高點的速度為多少?（g取10 m/s²）

5．（19分）如圖所示，坐標(biāo)空間中有場強為E的勻強電場和磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，y軸為兩種場的分界線，圖中虛線為磁場區(qū)域的右邊界，現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為－q的帶電粒子從電場中坐標(biāo)位置（－l，0）處，以初速度v₀沿x軸正方向開始運動，且已知（重力不計）。試求：

（1）帶電粒子進入磁場時速度的大小?

（2）若要使帶電粒子能穿越磁場區(qū)域而不再返回電場中，磁場的寬度d應(yīng)滿足的條件?

6．（20分）兩根足夠長的固定的平行金屬導(dǎo)軌位于同一平面內(nèi)，此平面與水平面間夾角為=30°，兩導(dǎo)軌間的距離為l，導(dǎo)軌上面橫放著兩根導(dǎo)體棒ab和cd（兩棒的長度與兩導(dǎo)軌間的距離相等），構(gòu)成矩形回路，如圖所示．兩根導(dǎo)體棒的質(zhì)量均為m，電阻均為R，回路其余部分的電阻均不計，兩導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)均為，且假設(shè)兩根導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等．在整個導(dǎo)軌平面內(nèi)都有垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B．開始時，棒cd靜止，棒ab有平行于導(dǎo)軌平面且沿導(dǎo)軌向下的速度v₀，若兩導(dǎo)體棒在運動中不接觸，求：

   （1）當(dāng)棒ab的速度變?yōu)槌跛俣鹊?sub>時，棒cd切割磁感  

線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢是多少．

   （2）在兩棒運動過程中產(chǎn)生的焦耳熱量是多少?

1．（16分）解：（1）小滑塊滑到桌面右邊緣時