2009屆新課標高考物理試題創新設計（3）
1．（16分）
所示是建筑工地常用的一種“深穴打夯機”，電動機帶動兩個滾輪勻速轉動將夯桿從深坑提上來，當夯桿底端剛到達坑口時，兩個滾輪彼此分開，將夯桿釋放，夯桿在重力作用下落回深坑，夯實坑底。已知兩個滾輪邊緣的線速度恒為v=
（1）夯桿自坑底開始勻加速上升，當速度增加到
桿上升的高度；
（2）夯桿自坑底上升的最大高度；
（3）每次滾輪將夯桿提起的過程中，電動機對夯桿所做的功．
2．（18分） 如圖所示，一根長為L的絕緣剛性輕繩一端連接一質量為m、帶電量為－q的小球，另一端與懸點A相連。如果在懸點A放一個電荷量為＋q的點電荷，要使小球能在豎直平面內做完整的圓周運動，則小球在最低點的速度最小值應為多少？
3．（8分）【物理―物理3-3】
如圖所示，氣缸內封閉一定質量的某種理想氣體，活塞通過滑輪和一重物連接并保持平衡，已知活塞距缸口
（1）封閉氣體的壓強怎樣變化？
（2）氣體的內能如何變化？變化了多少？
4．（8分）【物理―物理3-4】
如圖所示截面為矩形的平行玻璃磚，圖中的MN垂直NP，一束單色光從MN上的一點進入玻璃磚后，又從NP上一點B返回空氣中，已知入射角α和出射角β。
（1）求玻璃磚的折射率。
（2）若已知n=
，0≤α≤π/2，求β的最小值。
5．（8分）【物理―物理3-5】
一個靜止的氮核
N俘獲一個速度為2.3×
（1）C核的速度大小；
（2）根據計算判斷C核是什么．
（3）寫出核反應方程式．
1．【試題解析】（16分）
（1）夯桿自坑底開始勻加速上升，由牛頓第二定律得
（3分）
夯桿上升的高度 
（2分）
解得h1=
（2）當夯桿底端到達坑口時，兩個滾輪彼此分開，夯桿豎直上拋 
（2分）
解得h2=
所以，夯桿自坑底上升的最大高度H=h+h2=
（3）電動機對夯桿所做的功等于夯桿增加的機械能，即
W=mgH=7.2×104 J （4分）
2．（18分）
擺球運動到最高點時，受到重力mg、庫侖力
、繩的拉力T作用，根據向心力公式可得：
，（6分）
由于
,所以有：
（4分）
由于擺在運動過程中，只有重力做功，故機械能守恒。據機械能守恒定律得：
（4分）
解得：
。（4分）
3．（8分）【物理―物理3-3】
（1）活塞緩慢移動，可以認為活塞在任意狀態都處于平衡狀態，對活塞受力分析，由平衡條件得，
，故封閉氣體的壓強保持不變。（4分）
（2）氣體體積變大，封閉氣體推動活塞對外界作功，
J；（2分）在此過程中封閉氣體吸收了60J熱量，由熱力學第一定律知，氣體的內能增加了35J。（2分）
4．（8分）【物理―物理3-4】
(1)根據題意可知： 
（2分）
，解得
（2分）
(2)當α=90°時，β最小 （1分）
， （2分）
解得β=45° （1分）
5．（8分）【物理―物理3-5】
(1)設中子的質量為m，則氮核的質量為
根據動量守恒可得：mv0=11mvB+3mvC，代入數值解得vc=3×
(2) 根據帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動的軌道半徑公式：R=
|
；又因為qC+qB=7e