2011届高考物理 计算题预测试题（6）

用心 爱心 专心 1 20102010 年高考预测系列试题年高考预测系列试题 物理物理 高考预测试题 高考预测试题 6 6 计算题计算题 计算题 1 6 分 如图 物块A以初速度v0滑上放在光滑水平面上的长木板B 若B固定 则A恰 好滑到B的右端时停下 若B不固定 则A在B上滑行的长度为木板长的 5 4 求A和B 的质量mA与mB之比 2 8 分 在一列横波的传播方向上有两点 P 和 Q 两点间距离 30m 它们的振动图象 如图 14 所示 问 1 若 P 点距波源近 波速多大 2 若 Q 点距波源近 波速多大 3 14 分 一轻质细绳一端系一质量为m 0 05kg 的小球A 另一端挂在光滑水平轴O上 O到小球的距离为L 0 1m 小球跟水平面接触 但无相互作用 在球的两侧等距离处分 别固定一个光滑的斜面和一个挡板 如图所示 水平距离s 2m 动摩擦因数为 0 25 现有一滑块B 质量也为m 从斜面上滑下 与小球发生弹性正碰 与挡板碰 撞时不损失机械能 若不计空气阻力 并将滑块和小球都视为质点 g取 10m s2 试问 1 若滑块B从斜面某一高度h处滑下与小球第一次碰撞后 使小球恰好在竖直平面内 图 14 用心 爱心 专心 2 做圆周运动 求此高度h 2 若滑块B从h 5m 处滑下 求滑块B与小球第一次碰后瞬间绳子对小球的拉力 3 若滑块B从h 5m 处下滑与小球碰撞后 小球在竖直平面内做圆周运动 求小球做 完整圆周运动的次数 4 10 分 据有关资料介绍 受控热核聚变反应装置中有极高的温度 因而 带电粒子将没有通常意义上的容器可装 而是由磁场约束带电粒子运动将其束缚 在某个区域内 现按下面的简化条件来讨论这个问题 如图所示 有一个环形区 域 其截面内半径为mR 3 3 1 外半径为R2 1 0 m 区域内有垂直纸面向里的 匀强磁场 已知磁感应强度 B 1 0 T 被束缚粒子的荷质比为 m q 4 0 107C kg 不计带电粒子在运动过程中的相互作用 不计带电粒子的重力 1 若中空区域中的带电粒子沿环的半径方向射入磁场 求带电粒子不能穿越 磁场外边界的最大速度v0 2 若中空区域中的带电粒子以 1 中的最大速度v0 从圆心 O 点沿圆环半径方 向射入磁场 求带电粒子从进入磁场开始到第一次回到该点所需要的时间 t 参考答案 O s 2s 2 A h B 用心 爱心 专心 3 1 解析 设A B的质量分别为mA mB 长木板B长度为L A B之间的滑动摩擦力为f 2 0 2 1 vmA fL 1 分 若B不固定 对A B系统由动量守恒 有 mAv0 mA mB v 2 分 对A B系统由能量守恒 有 2 0 2 1 vmA 5 4 fL 2 1 mA mB v2 3 分 由以上各式解得 B A m m 4 1 1 分 2 解 1 P 点距波源近 表明 P 点先于 Q 点振动 由图可知 P 点的振动状态传到 Q 点需要时间 t 0 4n 0 3 2 若 Q 点距波源近 表明 Q 先于波源振动 如图可知 Q 点的振动状态传到 P 点需要 时间 t 0 4n 0 1 3 14 分 解 1 小球刚能完成一次完整的圆周运动 它到最高点的速度为v0 在最 高点 仅有重力充当向心力 则有 2 0 v mgm L 在小球从最低点运动到最高点的过程中 机械能守恒 并设小球在最低点速度为v 则 又有 22 10 11 2 22 mvmgLmv 用心 爱心 专心 4 解 有 1 5v m s 3 分 滑块从h高处运动到将与小球碰撞时速度为v2 对滑块由能的转化及守恒定律有 2 2 1 22 s mghmgmv 因弹性碰撞后速度交换 2 5v m s 解上式有h 0 5m 3 分 2 若滑块从h 5m 处下滑到将要与小球碰撞时速度为u 同理有 2 1 22 s mghmumg 解得smu 95 2 分 滑块与小球碰后的瞬间 同理滑块静止 小球以smu 95 的速度开始作圆周运动 绳的拉力T和重力的合力充当向心力 则有 L u mmgT 2 解 式得 T 48N 2 分 3 滑块和小球最后一次碰撞时速度为至少smv 5 滑块最后停在水平面上 它通过 的路程为 s 同理有 2 1 2 mghmvmgs 2 分 小球做完整圆周运动的次数为1 2 s s s n 1 分 解 得ms19 n 10 次 1 分 评分标准 第三个问方法很多 只要正确均给分 4 10 分 解 设粒子在磁场中做圆周运动的最大半径为 r 则 r Bq mv0 如图所示 由 几何关系得m R RR rrRrR 3 1 2 2 2 1 2 2 2 2 2 1 3 分 则sm m qBr v 10 3 4 7 0 2 分 00 60 30 3 3 arctan PPO 1 分 故带电粒子进入磁场绕圆 O 转过 3600 1800一 600 2400 又回到中空部分 粒子的运动轨迹如图所示 故粒子从 P 点进入磁场到第一次回到 P 点时 用心 爱心 专心 5 粒子在磁