高考物理二輪復習 計算題47分模擬小卷(打包4套).zip
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計算題47分模擬小卷(一)
計算題:本題共3小題,共計47分。解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟,只寫出最后答案不能得分。有數值計算的題,答案中必須明確寫出數值和單位。
13.(15分)(2016·鹽城三模)如圖1所示,水平桌面上的輕質彈簧左端固定,右端與靜止在O點質量為m=1 kg的小物塊接觸而不連接,此時彈簧無形變。現對小物塊施加F=10 N水平向左的恒力,使其由靜止開始向左運動。小物塊在向左運動到A點前某處速度最大時,彈簧的彈力為6 N,運動到A點時撤去推力F,小物塊最終運動到B點靜止。圖中OA=0.8 m,OB=0.2 m,重力加速度取g=10 m/s2。求小物塊:
(1)與桌面間的動摩擦因數μ;
(2)向右運動過程中經過O點的速度;
(3)向左運動的過程中彈簧的最大壓縮量。
圖1
解析 (1)小物塊速度達到最大時,加速度為零。
F-μmg-F彈=0(3分)
μ==0.4(1分)
(2)設向右運動通過O點時的速度為v0,從O→B由動能定理得
-f·xOB=0-mv(3分)
f=μmg=4 N(2分)
解得v0= m/s(1分)
(3)設撤去F推力后,小物塊繼續(xù)向左運動x的距離,彈簧的壓縮量最大值為xmax。取小物塊運動的全過程,根據動能定理得
FxOA-f(xOA+2x+xAB)=0(3分)
x=0.1 m(1分)
則xmax=0.8 m+x=0.9 m(1分)
答案 (1)0.4 (2) m/s (3)0.9 m
14.(16分)(2016·南京模擬)如圖2甲所示,足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ豎直放置,其寬度L=1 m,一勻強磁場垂直穿過導軌平面,導軌的上端M與P之間連接阻值為R=0.40 Ω的電阻,質量為m=0.01 kg、電阻為r=0.30 Ω的金屬棒ab緊貼在導軌上?,F使金屬棒ab由靜止開始下滑,下滑過程中ab始終保持水平,且與導軌接觸良好,其下滑距離x與時間t的關系如圖乙所示,圖象中的OA段為曲線,AB段為直線,導軌電阻不計,g取10 m/s2(忽略ab棒運動過程中對原磁場的影響),求:
圖2
(1)磁感應強度B的大??;
(2)金屬棒ab從開始運動到1.5 s內,電路中產生的熱量。
解析 (1)從1.5 s到2.1 s,由x-t圖象知金屬棒這段時差是內做勻速直線運動,則
mg=BIL①(2分)
I=②(4分)
且vm=③(2分)
解①②③式得B=0.1 T(1分)
(2)0~1.5 s內,由能量守恒律得:
mgh=mv+Q④(4分)
解③④式得Q=0.455 J(3分)
答案 (1)0.1 T (2)0.455 J
15.(16分)(2016·南通一模)如圖3所示,足夠大的熒光屏ON垂直xOy坐標平面,與x軸夾角為30°,y軸與ON間有沿+y方向、場強為E的勻強電場,一質量為m、電荷量為-q的離子從y軸上的P點以速度v0、沿+x軸方向射入電場,恰好垂直打到熒光屏上的M點(圖中未標出)?,F撤去電場,在y軸與ON間加上垂直坐標平面向里的勻強磁場,相同的離子仍以速度v0從y軸上的Q點沿+x軸方向射入磁場,恰好也垂直打到熒光屏上的M點,離子的重力不計。
(1)求離子在電場中運動的時間t1;
(2)求P點距O點的距離y1和離子在磁場中運動的加速度大小a;
(3)若相同的離子分別從y軸上的不同位置以速度v=ky(y>0,k為常數)、沿+x軸方向射入磁場,離子都能打到熒光屏上,求k應滿足的條件。
圖3
解析 設離子垂直打到熒光屏上的M點時,沿y方向的分速度大小為vy,在電場中運動的加速度為a1,則
vy=(1分)
qE=ma1(1分)
vy=a1t1(1分)
解得t1=(1分)
(2)由幾何關系可知
y1=a1t+v0t1tan 30°(1分)
解得y1=(1分)
設離子在磁場中做圓周運動半徑為r,則
rcos 30°=v0t1(1分)
而a=(1分)
解得a=(1分)
(3)如圖所示,設從縱坐標為y處射入磁場的離子恰好能打到熒光屏上,對應的圓周運動半徑為r0,則
r0+=y(tǒng)(1分)
而qBv=(2分)
其中v=ky(1分)
為使離子能打到熒光屏上應滿足r′≥r0
qBv0=ma(1分)
解得k≥(2分)
答案 (1) (2)
(3)k≥
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