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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s內(nèi)，電路中產(chǎn)生的熱量。解析(1)從1.5 s到2.1 s，由xt圖象知金屬棒這段時差是內(nèi)做勻速直線運動，則mgBIL(2分)I(4分)且vm(2分)解式得B0.1 T(1分)(2)01.5 s內(nèi)，由能量守恒律得：mghmvQ(4分)解式得Q0.455 J(3分)答案(1)0.1 T(2)0.455 J15(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(zhì)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(xiàn)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vky(y0，k為常數(shù))、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)qEma1(1分)vya1t1(1分)解得t1(1分)(2)由幾何關系可知y1a1tv0t1tan 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 30v0t1(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r0y(1分)而qBv(2分)其中vky(1分)為使離子能打到熒光屏上應滿足rr0qBv0ma(1分)解得k(2分)答案(1)(2)(3)k4計算題47分模擬小卷(三)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(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。13(15分)(2016淮安三模)如圖1甲所示，在水平桌面上放置一邊長L0.2 m的正方形閉合金屬線圈abcd，線圈的匝數(shù)n10，質(zhì)量m0.1 kg，總電阻R0.1 ，與水平桌面間的動摩擦因數(shù)0.2，線圈與水平面的最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等。線圈的右半邊處于豎直向上的勻強磁場中，磁場的左邊界MN與線圈ab、cd兩邊平行且距離相等。從t0時刻起，勻強磁場的磁感應強度B隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示。取g10 m/s2，求：圖1(1)t1 s時刻線圈中的感應電動勢的大小E；(2)t0 s至t3 s線圈中流過的電荷量q和線圈中產(chǎn)生的熱量Q；(3)線圈何時開始發(fā)生滑動，向什么方向滑動。解析(1)根據(jù)法拉第電磁感應定律得Enn0.02 V(3分)(2)I0.2 A(2分)qIt0.6 C(2分)QI2Rt0.012 J(2分)(3)nBILmg(2分)B0.5 T(2分)根據(jù)圖象規(guī)律可得t6 s，向左滑動(2分)答案(1)0.02 V(2)0.6 C0.012 J(3)6 s向左滑動14(16分)(2016揚泰南三模)如圖2所示，光滑斜面傾角為，底端固定一垂直于斜面的擋板C，在斜面上放置長木板A，A的下端與C的距離為d，A的上端放置小物塊B，A、B的質(zhì)量均為m，A、B間的動摩擦因數(shù)tan 。現(xiàn)同時由靜止釋放A、B，A與C發(fā)生碰撞的時間極短，碰撞前、后瞬間速度大小相等。運動過程中小物塊始終沒有從木板上滑落，已知重力加速度為g。求：圖2(1)A與C發(fā)生第一次碰撞前瞬間的速度大小v1；(2)A與C發(fā)生第一次碰撞后上滑到最高點時，小物塊B的速度大小v2；(3)為使B不與C碰撞，木板A長度的最小值L。解析(1)第一次碰撞前由機械能守恒定律有(mm)v2mgdsin (3分)解得v1(1分)(2)設發(fā)生第一次碰撞后，A上滑、B下滑的加速度大小分別為aA、aB，則mgcos mgsin maA(2分)mgcos mgsin maB(2分)由于aAaB，則A先減速到零。設A第一次碰撞后上滑到最高點的時間為t，則v1aAt(1分)v2v1aBt(1分)解得v2(2分)(3)研究A、B運動全過程，由能量守恒定律有mgdsin mg(dL)sin mgLcos (3分)解得L4d(1分)答案(1)(2)(3)4d15.(16分)如圖3所示，光滑桿AB長為L，B端固定一根勁度系數(shù)為k、原長為l0的輕彈簧，質(zhì)量為m的小球套在光滑桿上并與彈簧的上端連接。OO為過B點的豎直軸，桿與水平面間的夾角始終為。圖3(1)桿保持靜止狀態(tài)，讓小球從彈簧的原長位置靜止釋放，求小球釋放瞬間的加速度大小a及小球速度最大時彈簧的壓縮量l1；(2)當球隨桿一起繞OO軸勻速轉(zhuǎn)動時，彈簧伸長量為l2，求勻速轉(zhuǎn)動的角速度；(3)若30，移去彈簧，當桿繞OO軸以角速度0勻速轉(zhuǎn)動時，小球恰好在桿上某一位置隨桿在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，球受輕微擾動后沿桿向上滑動，到最高點A時球沿桿方向的速度大小為v0，求小球從開始滑動到離開桿的過程中，桿對球所做的功W。解析(1)小球從彈簧的原長位置靜止釋放時，根據(jù)牛頓第二定律有mgsin ma(2分)解得agsin (1分)小球速度最大時其加速度為零，則kl1mgsin (1分)解得l1(1分)(2)彈簧伸長l2時，球受力如圖所示，水平方向上有FNsin kl2cos m2(l0l2)cos (2分)豎直方向上有FNcos kl2sin mg0(2分)解得(1分)(3)當桿繞OO軸以角速度0勻速轉(zhuǎn)動時，設小球距離B點L0，此時有mgtan mL0cos (1分)解得L0(1分)此時小球的動能Ek0m(0L0cos )2(1分)小球在最高點A離開桿瞬間的動能EkAmv(0Lcos )2(1分)根據(jù)動能定理有Wmg(LL0)sin EkAEk0(1分)解得WmgLmv(1分)答案(1)gsin (2)(3)mgLmv4計算題47分模擬小卷(二)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(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。13(15分)(2016泰州一模)如圖1所示，在傾角為30的光滑斜面上，一勁度系數(shù)為k200 N/m的輕質(zhì)彈簧一端連接固定擋板C，另一端連接一質(zhì)量為m4 kg的物體A，一輕細繩通過定滑輪，一端系在物體A上，另一端與質(zhì)量也為m的物體B相連，細繩與斜面平行，斜面足夠長。用手托住物體B使繩子剛好沒有拉力，然后由靜止釋放。求：圖1(1)彈簧恢復原長時的細繩上的拉力；(2)物體A沿斜面向上運動多遠時獲得最大速度；(3)物體A的最大速度的大小。解析彈簧恢復原長時對B有mgTma(2分)對A有Tmgsin 30ma(2分)解得T30 N(1分)(2)初態(tài)彈簧壓縮x110 cm(2分)當A速度最大時mgkx2mgsin 30(2分)彈簧伸長x210 cm(1分)所以A沿斜面向上運動xx1x220 cm時獲得最大速度。(1分)(3)因x1x2，故彈性勢能改變量EP0(1分)由系統(tǒng)機械能守恒mg(x1x2)mg(x1x2)sin 302mv2(2分)得vg1 m/s(1分)答案(1)30 N(2)20 cm(3)1 m/s14(16分)(2016無錫一模)如圖2所示，水平面內(nèi)有一對不計電阻的平行金屬導軌，間距為l，導軌端點連接著阻值為R的定值電阻。導軌之間還存在一系列邊界為半個正弦波形的有界勻強磁場，磁場的上邊界與導軌MN相切，下邊界與導軌PQ重合，寬度為d，其中第奇數(shù)個磁場方向垂直于紙面向里，磁感應強度為B，第偶數(shù)個磁場方向垂直于紙面向外，磁感應強度為2B。建立圖示坐標系，一質(zhì)量為m、長度為l、不計電阻的細導體棒開始與y軸重合，棒與導軌緊密接觸且摩擦不計、電阻不計?，F(xiàn)對導體棒施加一個水平向右的拉力，使其向右以速度v勻速運動。(1)規(guī)定回路中逆時針電流方向為正，畫出回路電流隨時間的變化關系圖線(至少畫出一個周期)；(2)求運動過程中導體棒所受安培力的最大值；(3)求從開始運動到穿過第4個磁場區(qū)域的過程中水平拉力所做的功。圖2解析(1)如圖所示(3分)(2)最大感應電動勢Em2Blv(2分)回路最大電流Im(1分)最大安培力Fm2BIml(2分)聯(lián)立得Fm(1分)(3)在第奇數(shù)個磁場內(nèi)運動電流的有效值為I1(1分)在第偶數(shù)個磁場內(nèi)運動電流的有效值為I2(2分)產(chǎn)生的總熱量為QIR()IR()(2分)由功能關系，拉力做功WQ(2分)答案(1)見解析(2)(3)15(16分)(2016無錫二模)如圖3所示，光滑圓弧軌道與長為L4.84 m的水平傳送帶BC相切于B。傳送帶以v2 m/s的速度勻速向右傳動。一質(zhì)量為m2 kg的小滑塊從軌道最高點A由靜止開始釋放。整個裝置放在風洞實驗室中，小滑塊始終受到大小為F6 N、水平向左的恒定風力的作用。當小滑塊運動到B點時的速度大小為v06 m/s，當它滑過B后，立即將圓弧軌道撤去。已知滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.1，重力加速度取g10 m/s2。圖3(1)求圓弧軌道的半徑和小滑塊經(jīng)過B點時對軌道的壓力大小；(2)小滑塊最終從哪邊離開傳送帶？求它在傳送帶上運動的總時間；(3)求滑塊在傳送帶上運動的過程中，系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量。解析(1)由動能定理mgRFRmv(1分)得R m(1分)在B點：FNmg(1分)得FN48 N由牛頓第三定律，小滑塊對軌道的壓力FN48 N(1分)(2)第一階段，滑塊向右勻減速，加速度大小為a1，F(xiàn)mgma1(1分)得a14 m/s2(1分)從到達B至與傳送帶共速，用時t11 s(1分)此間滑塊滑行x1(v0v)t14 m0.84 m(1分)說明滑塊尚未減速至零，已由C端離開。設第二階段滑行時間為t2，有(Lx1)vt2a2t(1分)代入數(shù)據(jù)，得t20.6 s或t21.4 s(舍去)，所用總時間tt1t21.6 s(1分)(3)第一階段，相對位移x1x1vt12 m第二階段，相對位移x2vt2(Lx1)0.36 m(1分)Qmg(x1x2)(1分)代入數(shù)據(jù)，得Q4.72 J(1分)答案(1) m48 N(2)從C端離開1.6 s(3)4.72 J4計算題47分模擬小卷(四)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(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。13(15分)(2016南京一模)如圖1所示，在水平虛線范圍內(nèi)有B0.5 T，高度為h1.0 m，方向垂直紙面向里的勻強磁場。質(zhì)量m0.2 kg，邊長L1.0 m的正方形線框abcd，其電阻R1.0 ，cd邊跟磁場下邊平行且相距一段距離?，F(xiàn)用F3.0 N豎直向上的恒力由靜止開始拉動線框，cd邊剛進入磁場時，恰好做勻速運動，并穿過磁場區(qū)域，最后到達位置。整個過程中線框保持在豎直平面內(nèi)，求線框：(取g10 m/s2)(1)開始運動的加速度；(2)剛進入磁場時c、d兩點間電勢差；(3)在穿越磁場過程中產(chǎn)生的熱量。圖1解析(1)根據(jù)牛頓第二定律得Fmgma(2分)a5 m/s2(2分)(2)cd邊進入磁場后做勻速運動FmgBIL(2分)I(2分)E2 V(2分)UcdE1.5 V(2分)(3)Q(Fmg)2L2 J(3分)答案(1)5 m/s2(2)1.5 V(3)2 J14(16分)(2016上海單科，31)風洞是研究空氣動力學的實驗設備。如圖2，將剛性桿水平固定在風洞內(nèi)距地面高度H3.2 m處，桿上套一質(zhì)量m3 kg，可沿桿滑動的小球。將小球所受的風力調(diào)節(jié)為F15 N，方向水平向左。小球以初速度v08 m/s向右離開桿端，假設小球所受風力不變，取g10 m/s2。求：圖2(1)小球落地所需時間和離開桿端的水平距離；(2)小球落地時的動能；(3)小球離開桿端后經(jīng)過多少時間動能為78 J?解析(1)小球在豎直方向做自由落體運動，運動時間為t00.8 s(2分)小球在水平方向做勻減速運動，加速度大小為a5 m/s2(2分)水平位移sv0t0at4.8 m(2分)(2)由動能定理得EkmvmgHFs(2分)可得Ek120 J(2分)(3)設小球離開桿后經(jīng)過時間t的水平位移為s，則sv0tat2(1分)由動能定理得Ekmvmggt2Fs(2分)將Ek78 J和v08 m/s代入得125t280t120(1分)解得t10.4 s(舍去)，t20.24 s(2分)答案(1)0.8 s4.8 m(2)120 J(3)0.24 s15(16分)(2016泰州一模)在xOy平面第象限中，存在沿x軸負方向的勻強電場，場強為E1，第象限中存在沿x軸正方向的勻強電場，場強為E2，在第、象限中，存在垂直于xOy平面方向的勻強磁場，方向如圖3所示。磁感應強度B1B，B22B。帶電粒子a、b同時從y軸上的點M(0，l)以不同的速率向相反方向射出，射出時粒子a的速度方向與y軸正方向成60角，經(jīng)過時間t0，粒子a、b同時第一次垂直x軸進入電場，不計粒子重力和兩粒子間相互作用。圖3(1)求粒子a的比荷及射出磁場時的位置；(2)求粒子a、b射出時速度的大?。?3)進入電場后，粒子a、b先后第一次到達y軸上的P、Q兩點(圖中未畫出)，求P、Q兩點間的距離。解析(1)粒子a：t0(1分)則(1分)經(jīng)過x軸時位置xal。(2)粒子a：Ra2l，Bqava(1分)則va。(1分)粒子b：Rb2l，t0，(1分)則，(1分)Rb，(1分)則vb，(1分)(3)粒子進入電場后均做類平拋運動對粒子a：a1(1分)la1t，t1，(1分)yPvat1l。(1分)對粒子b：a2，(1分)3la2t，(1分)t2，(1分)yQvbt28l，(1分)則PQyQyPl。(1分)答案(1)l(2)(3)l4