【2019最新】精选高考物理大二轮优选新题：题型三计算题计算题专项训练

1、【 2019 最新】精选高考物理大二轮优选新题：题型三计算题计算题专项训练( 时间 :80 分钟满分 :100 分)1.(14 分) 如图甲所示 , 水平传送带 AB逆时针匀速转动 , 一个质量为 m0=1.0kg 的小物块以某一初速度由传送带左端滑上, 通过速度传感器记录下物块速度随时间的变化关系如图乙所示( 图中取向左为正方向 , 以物块滑上传送带时为计时零点 ) 。已知传送带的速度保持不变,g 取 10 m/s2 。求 :(1) 物块与传送带间的动摩擦因数 ;(2) 物块在传送带上的运动时间 ;(3) 整个过程中系统产生的热量。2.(14 分)(2016 ·全国卷)如图所示 ,

2、 两固定的绝缘斜面倾角均为 , 上沿相连。两细金属棒ab( 仅标出 a 端) 和 cd( 仅标出 c 端) 长度均为 L, 质量分别为 2m和 m;用两根不可伸长的柔软轻导线将它们连成闭合回路abdca, 并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上, 使两金属棒水平。右斜面上存在匀强磁场, 磁感应强度大小为 B, 方向垂直于斜面向上。已知两根导线刚好不在磁场中 , 回路电阻为 R,两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为 , 重力加速度大小为 g。已知金属棒 ab 匀速下滑。求 :欢迎下载。(1) 作用在金属棒 ab 上的安培力的大小 ;(2) 金属棒运动速度的大小。3.(14 分) 已知地

3、球的自转周期和半径分别为T 和 R,地球同步卫星 A 的圆轨道半径为 h。卫星 B 沿半径为 r(r<h)的圆轨道在地球赤道的正上方运行,其运行方向与地球自转方向相同。求:(1) 卫星 B 做圆周运动的周期 ;(2) 卫星 A 和 B 连续地不能直接通信的最长时间间隔 ( 信号传输时间可忽略) 。4.(14 分)(2018 ·天津卷 ) 我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919首飞成功后 , 拉开了全面试验试飞的新征程。假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加速直线运动, 当位移x=1.6 ×103 m 时才能达到起飞所要求的速度v=80

4、m/s 。已知飞机质量m=7.0×104 kg, 滑跑时受到的阻力为自身重力的, 重力加速度 g 取 10m/s2。求飞机滑跑过程中(1) 加速度 a 的大小 ;(2) 牵引力的平均功率 P。5.(14 分) 如图所示 , 边长 l0=0.2 m 的正方形 abcd 区域 ( 含边界 ) 内, 存在着垂直于区域的横截面 ( 纸面 ) 向外的匀强磁场 , 磁感应强度 B=5.0×10-2【2019最新】精选高考物理大二轮优选新题：题型三计算题计算题专项训练T。带电平行金属板MN、PQ间形成了匀强电场E(不考虑金属板在其他区域形成的电场 ),MN 放在 ad 边上, 两板左端

5、M、P 恰在 ab 边上 , 两板右端N、Q间有一绝缘挡板EF。EF 中间有一小孔 O,金属板长度、板间距、挡板长度均为 l=0.1 m 。在 M和 P的中间位置有一离子源S, 能够正对孔 O不断发射出各种速率的带正电离子, 离子的电荷量均为q=3.2 ×10-19 C, 质量均为 m=6.4×10-26 kg 。不计离子的重力 , 忽略离子之间的相互作用及离子打到金属板或挡板上后的反弹。(1) 当电场强度 E=104 N/C 时, 求能够沿 SO连线穿过孔 O的离子的速率。(2) 电场强度取值在一定范围时 , 可使沿 SO连线穿过 O并进入磁场区域的离子直接从 bc 边射

6、出 , 求满足条件的电场强度的范围。6.(14 分) 两根平行金属导轨放置在倾角为 的绝缘斜面上 , 两导轨之间的距离为 l, 仅在虚线 MN下面的空间存在着磁感应强度随高度变化的磁场( 同一水平线上各处磁感应强度相同), 磁场方向垂直斜面向下 , 导轨上端跨接一阻值为 R 的定值电阻。质量为m的金属棒的两端套在导轨上并可在导轨上无摩擦滑动 , 金属棒始终与导轨垂直 , 导轨和金属棒的电阻不计, 现将金属棒从 O处由静止释放 , 进入磁场后金属棒正好做匀减速运动, 刚进入磁场时速度为 v, 到达 P 处时速度为 0.5v,O 处和 P 处到 MN的距离相等 , 已知重力加速度为 g。求 :3/

7、123/12(1) 金属棒在磁场中所受安培力 F 的大小 ;(2) 在金属棒从开始运动到 P处的过程中 , 电阻 R上共产生多少热量。7.(16 分) 如图所示 , 真空中有一以O点为圆心的圆形匀强磁场区域, 半径为 R,磁场垂直纸面向里。在y>R的区域存在沿 -y 方向的匀强电场 , 电场强度为E。在 M点有一粒子源 , 辐射的粒子以相同的速率v, 沿不同方向射入第一象限。发现沿 +x 方向射入磁场的粒子穿出磁场进入电场, 速度减小到 0 后又返回磁场。已知粒子的质量为m,电荷量为 +q, 粒子重力不计。(1) 求圆形磁场区域磁感应强度的大小 ;(2) 求沿 +x 方向射入磁场的粒子

8、, 从进入磁场到再次穿出磁场所走过的路程;(3) 沿与 +x 方向成 60°角的方向射入的粒子 , 最终将从磁场边缘的 N点( 图中未画出 ) 穿出 , 不再进入磁场 , 求 N点的坐标和粒子从 M点运动到 N点的总时间。答案：1. 答案 (1)0.2(2)4.5 s(3)18 J解析 (1) 由题中 v-t图象可得 , 物块做匀变速运动的加速度a= m/s2=2.0 m/s2由牛顿第二定律得Ff=m0a【2019最新】精选高考物理大二轮优选新题：题型三计算题计算题专项训练得到物块与传送带间的动摩擦因数=0.2 。(2) 由题中 v-t 图象可知 , 物块初速度大小 v=4 m/s

9、、传送带速度大小v'=2 m/s,物块在传送带上滑动t1=3 s后, 与传送带相对静止。前 2 s 内物块的位移大小 x1=t1'=4 m, 向右后 1 s 内的位移大小 x2=t1 =1 m, 向左3 s 内位移 x=x1-x2=3 m, 向右物块再向左运动时间t2=1.5 s物块在传送带上运动时间t=t1+t2=4.5 s。(3) 物块在传送带上滑动的 3 s 内, 传送带的位移 x'=v't1=6 m, 向左 ;物块的位移 x=x1-x2=3 m, 向右相对位移为x'=x'+x=9 m所以转化的热能EQ=Ff×x'=18

10、J 。2. 答案 (1)mg(sin-3 cos )(2)(sin-3 cos )解析 (1) 设导线的拉力的大小为FT,右斜面对 ab 棒的支持力的大小为FN1,作用在 ab 棒上的安培力的大小为F, 左斜面对 cd 棒的支持力大小为FN2。对于 ab 棒, 由力的平衡条件得5/125/122mgsin =FN1+FT+FFN1=2mgcos对于 cd 棒, 同理有mgsin +FN2=FTFN2=mgcos联立式得F=mg(sin -3 cos ) 。(2) 由安培力公式得F=BIL这里 I 是回路 abdca 中的感应电流。 ab 棒上的感应电动势为E=BLv式中 ,v 是 ab 棒下滑

11、速度的大小。由欧姆定律得I=联立式得v=(sin-3 cos ) 。3. 答案 (1)T【2019最新】精选高考物理大二轮优选新题：题型三计算题计算题专项训练(2)arcsin+arcsinT解析 (1) 设卫星 B 绕地心转动的周期为T', 根据万有引力定律和圆周运动的规律有G=m2hG=m'2r式中 ,G 为引力常量 ,M 为地球质量 ,m、m'分别为卫星 A、B 的质量。由式得 T'=T(2) 设卫星 A 和 B 连续地不能直接通信的最长时间间隔为在此时间间隔 内, 卫星 A 和 B 绕地心转动的角度分别为; 和 ',则 =2 '=2 若不

12、考虑卫星A 的公转 , 两卫星不能直接通信时, 卫星 B 的位置应在图中 B 点和 B' 点之间 , 图中内圆表示地球的赤道。由几何关系得7/127/12 BOB'=2arcsin+arcsin由式知 , 当 r<h 时, 卫星 B 比卫星 A 转得快 , 考虑卫星 A的公转后应有 '- =BOB'由式得 =arcsin+arcsinT 。 4. 答案 (1)2 m/s2(2)8.4 ×106 W解析 (1) 飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加速直线运动, 有v2=2ax代入数据解得a=2 m/s2。(2) 设飞机滑跑受到的阻力为 F 阻, 依题意

13、有F 阻=0.1mg设发动机的牵引力为F, 根据牛顿第二定律有F-F 阻=ma 设飞机滑跑过程中的平均速度为, 有【2019最新】精选高考物理大二轮优选新题：题型三计算题计算题专项训练在滑跑阶段 , 牵引力的平均功率P=F联立式得P=8.4×106 W。5. 答案 (1)v0=2.0 ×105 m/s(2)9.375 ×102 N/C<E1.25 ×103 N/C解析 (1) 穿过孔 O的离子在金属板间需满足qv0B=Eq代入数据得v0=2.0 ×105 m/s 。(2) 穿过孔 O的离子在金属板间仍需满足 qvB=Eq离子穿过孔 O后在

14、磁场中做匀速圆周运动, 有 qvB=m由以上两式得E=从 bc 边射出的离子 , 轨迹半径最大时 , 其临界轨迹如图线 , 对应的电场强度最大 , 由几何关系可得r1=l=0.1 m由此可得 E1=1.25×103 N/C从 bc 边射出的离子 , 轨迹半径最小时 , 其临界轨迹如图线 , 对应的电场强度最小 , 由几何关系可得2r2+=l0所以 r2=0.075 m由此可得 E2=9.375×102 N/C9/129/12所以满足条件的电场强度的范围为9.375 ×102 N/C<E1.25 ×103 N/C。6. 答案 (1)mgsin(2)m

15、v2解析 (1) 设 O点和 P 点到 MN的间距均为 x, 从 O到 MN过程中 , 根据动能定理有 mgxsin =mv2-0从 MN到 P 的过程中棒做匀减速运动, 安培力的大小不变 , 据动能定理有mgxsin -Fx=m(0.5v)2-mv2得 F=mgsin 。(2) 方法一 : 棒从 MN到 P 过程中根据能量守恒有Q=mgxsin +mv2-m(0.5v)2得 Q=mv2。方法二 : 棒从 MN到 P 过程中克服安培力做功即电阻R 上产生的热量Q=Fx得 Q=mv2。【2019最新】精选高考物理大二轮优选新题：题型三计算题计算题专项训练7. 答案 (1)(2) R+(3)N 点坐标为 (2R,0)解析 (1) 沿+x 方向射入磁场的粒子进入电场后, 速度减小到 0, 粒子一定是从如图的 P 点射出磁场 , 逆电场线运动 , 所以粒子在磁场中做圆周运动的半径 r=R根据 Bqv=得 B=。(2) 粒子返回磁场后 , 经磁场偏转后从 N点射出磁场 ,MN为直径 , 在磁场中的路程为圆周长 ,l1= R设在电场中路程为l2,根据动能定理Eqmv2l2