各地高考物理卷计算题汇总

1、各地高考计算题汇总(含答案)1. (2018江苏，14,16分)如图所示，钉子 A B相距51 ,处于同一高度.细线的一端系有 质量为M的小物块，另一端绕过A固定于B.质量为m的小球固定在细线上 C点，B C间的 线长为31 .用手竖直向下拉住小球，使小球和物块都静止，此时BC与水平方向的夹角为53。.松手后，小球运动到与A、B相同高度时的速度恰好为零，然后向下运动.忽略一切摩擦，重力加速度为 g,取sin53 ° =, cos53 ° =.求：(1)小球受到手的拉力大小F；(2)物块和小球的质量之比 Mm;(3)小球向下运动到最低点时，物块M所受的拉力大小 T.【答案】(

2、1)(2)(3)()【解析】(1)设小球受 AC BC的拉力分别为F1、F2F1Sin53 ° =F2cos53 °F+mg=F1COs53 ° + F 2sin53 ° 且 F1=Mg解得(2)小球运动到与 A B相同高度过程中小球上升高度h尸3lsin53。，物块下降高度 h2=2l机械能守恒定律mgh=Mgh解得(3)根据机械能守恒定律，小球回到起始点.设此时AC方向的加速度大小为 a,重物受到的拉力为T牛顿运动定律 Mg- T=Ma小球受AC的拉力T' =T牛顿运动定律T' - mapos53 ° =ma解得()【解析】

3、（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 （3 分）代入数据解得a=2 m/s 2 （1 分）（2）设飞机滑跑受到的阻力为 F阻，依题意有尸阻=（2分）设发动机的牵引力为 F,根据牛顿第二定律有F-F E=ma （3 分）设飞机滑跑过程中的平均速度为v平均，有v平均=v/2（3分）在滑跑阶段，牵引力的平均功率P=Fv平均（2分）联立式得 -106 W （2 分）3. （2018全国1,24,12分）一质量为 m的烟花弹获得动能 E后，从地面竖直升空，当烟花弹上升的速度为零时，弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分，两部分获得的动能之和也为E,且均沿竖直方向运动.爆炸时

4、间极短，重力加速度大小为 g,不计空气阻力和火药 的质量，求（1）烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间；（2）爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度【答案】（1） 1/g J2E- ; （2） 2E/mg ,m【解析】（1）设烟花弹上升白初速度为v0,由题给条件有E=1/2 mv。（1 分）设烟花弹从地面开始上升到火药爆炸所用的时间为t,由运动学公式有0-vo=- gt （1 分）联立式得2E 丁 八t=1/g，一 （2 分）（2）设爆炸时烟花弹距地面的高度为由机械能守恒定律有E=mgh （1 分）火药爆炸后，烟花弹上、下两部分均沿竖直方向运动，设炸后瞬间其速度分别为v1和v2.

5、由题给条件和动量守恒定律有1/4 mK+1/4 m22=E （2 分）1/2 mv+1/2 mv=0 （2 分）由式知，烟花弹两部分的速度方向相反，向上运动部分做竖直上抛运动.设爆炸后烟花弹向上运动部分继续上升的高度为h2,由机械能守恒定律有1/4 mVi=1/2 mgh (1 分)联立式得，烟花弹向上运动部分距地面的最大高度为h=hi+h2=2E/mg (2 分)4.(2018全国2,24,12分)汽车A在水平冰雪路面上行驶， 驾驶员发现其正前方停有汽车B,立即采取制动措施， 但仍然撞上了汽车 B两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图所示， 碰撞后B车向前滑动了 m, A车向前滑动了 m,已

6、知A和B的质量分别为kg和kg,两车与 该冰雪路面间的动摩擦因数均为，两车碰撞时间极短， 在碰撞后车轮均没有滚动，重力加速度大小.求(1)碰撞后的瞬间 B车速度的大小；(2)碰撞前的瞬间 A车速度的大小.【答案】(1)(2)【解析】试题分析： 两车碰撞过程动量守恒，碰后两车在摩擦力的作用下做匀减速运动，利用运动学公式可以求得碰后的速度，然后在计算碰前A车的速度.(1)设B车质量为mB,碰后加速度大小为 aB,根据牛顿第二定律有式中w是汽车与路面间的动摩擦因数 .设碰撞后瞬间B车速度的大小为，碰撞后滑行的距离为 .由运动学公式有联立式并利用题给数据得(2)设A车的质量为碰后加速度大小为 aA.根

7、据牛顿第二定律有设碰撞后瞬间A车速度的大小为，碰撞后滑行的距离为 .由运动学公式有设碰撞后瞬间 A车速度的大小为，两车在碰撞过程中动量守恒，有联立式并利用题给数据得5. (2018全国3,25,20分)如图，在竖直平面内，一半径为R的光滑圆弧轨道 ABC水平轨道PA在A点相切.BC为圆弧轨道的直径.O为圆心，OA和OB之间的夹角为a , sin a =, 一质量为m的小球沿水平轨道向右运动，经A点沿圆弧轨道通过 C点，落至水平轨道；在整个过程中，除受到重力及轨道作用力外，小球还一直受到一水平恒力的作用，已知小球在C点所受合力的方向指向圆心，且此时小球对轨道的压力恰好为零.重力加速度大小为 g.

8、求：(1)水平恒力的大小和小球到达 C点时速度的大小;(2)小球到达 A点时动量的大小；(3)小球从C点落至水平轨道所用的时间.【答案】(1) (2) (3)【解析】试题分析本题考查小球在竖直面内的圆周运动、受力分析、动量、斜下抛运动及其相关的知识点，意在考查考生灵活运用相关知识解决问题的的能力解析(1)设水平恒力的大小为 F。，小球到达C点时所受合力的大小为 F.由力的合成法则有设小球到达C点时的速度大小为 v,由牛顿第二定律得 由式和题给数据得(2)设小球到达A点的速度大小为vi,作CDL PA交PA于D点，由几何关系得DA=Rsin& C1=R(1+C0S a )由动能定理有-m

9、g, CDFo - DA=1/2 mV-1/2 mVi 由式和题给数据得，小球在A点的动量大小为(3)小球离开C点后在竖直方向上做初速度不为零的匀加速运动，加速度大小为g.设小球在竖直方向的初速度为，从 C点落至水平轨道上所用时间为 t.由运动学公式有 由式和题给数据得6. (2018北京，22,16分)2022年将在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一.某滑道示意图如下，长直助滑道AB与弯曲滑道 BC平滑衔接，滑道 BC高h=10 m, C是半径R=20 m圆弧的最低点，质量 m=60 kg的运动员从 A处由静止开始匀加 速下滑，加速度 a= m/s 2,到达B点时速

10、度vb=30 m/s.取重力加速度 g=10 m/s 2.(1)求长直助滑道 AB的长度L;(2)求运动员在 AB段所受合外力的冲量的I大小；(3)若不计BC段的阻力，画出运动员经过 C点时的受力图，并求其所受支持力Fn的大小.【解析】(1)根据匀变速直线运动公式，有L= (v2B v2a) /2 a=100 m(2)根据动量定理，有 I=mvmv=1 800 N s(3)运动员经C点时的受力分析如图所示根据动能定理，运动员在BC段运动的过程中，有2mgh=1/2 mvc-1/2 mvB根据牛顿第二定律，有 Fn- mg=nv2 c/R联立解得Fn=3 900 N8. (2018天津，9(1)

11、, 4分)质量为 kg 的木块静止在光滑水平面上，一质量为kg 的子弹以200 m/s 的水平速度击中木块，并留在其中，整个木块沿子弹原方向运动，则木块最终速度的大小是多少m/s .若子弹在木块中运动时受到的平均阻力为x103 N ,则子弹射入木块的深度为【答案】20【解析】子弹打木块的过程，子弹与木块组成的系统动量守恒，由动量守恒定律有mv=(M+n)v,将已知条件代入解得 v=20 m/s;由功能关系可知， Q=fd =1/2 mV。- 1/2 (M+nj v2, 解得d= m.9. (2018江苏，12C (3), 4分)如图所示，悬挂于竖直弹簧下端的小球质量为m运动速度的大小为v,方向

12、向下.经过时间t,小球的速度大小为 v,方向变为向上.忽略空气阻力，重力加速度为 g,求该运动过程中，小球所受弹簧弹力冲量的大小.【答案】【解析】取向上为正方向，动量定理mv(- mv=I且I=(F-mgt解得 IF =Ft=2m+mgt (2018 全国 1,25,20 分)如图，在y>0的区域存在方向沿 y轴负方向的匀强电场，场强大小为 E,在y<0的区域存在 方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场.一个气核 11H第一次进入磁场的位置到原点O的距离(2)磁场的磁感应强度大小1H和一个笊核21H先后从y轴上y=h点以相 同的动能射出，速度方向沿x轴正方向.已知11H进入磁场时，速度

13、方向与x轴正方向的夹角 为60° ,并从坐标原点 O处第一次射出磁场.11H的质量为m电荷量为q不计重力.求（3） 12H第一次离开磁场的位置到原点O的距离【解析】 本题考查带电粒子在电场中的类平抛运动、在匀强磁场中的匀速圆周运动及其相关的知识点，意在考查考生灵活运用相关知识解决问题的的能力.（ 1 ） 在电场中做类平抛运动，在磁场中做圆周运动，运动轨迹如图所示. 设在电场中的加速度大小为，初速度大小为，它在电场中的运动时间为， 第一次进入磁场的位置到原点 O的距离为 . 由运动学公式有由题给条件，进入磁场时速度的方向与x 轴正方向夹角. 进入磁场时速度的y 分量的大小为联立以上各式

14、得（ 2）在电场中运动时，由牛顿第二定律有设进入磁场时速度的大小为，由速度合成法则有设磁感应强度大小为 B,在磁场中运动的圆轨道半径为，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有由几何关系得联立以上各式得（ 3）设在电场中沿x 轴正方向射出的速度大小为，在电场中的加速度大小为，由题给条件得由牛顿第二定律有?设第一次射入磁场时的速度大小为，速度的方向与x 轴正方向夹角为，入射点到原点的距离为，在电场中运动的时间为. 由运动学公式有?联立以上各式得， ?设在磁场中做圆周运动的半径为，由 ? 式及粒子在匀强磁场中做圆周运动的半径公式得?所以出射点在原点左侧. 设进入磁场的入射点到第一次离开磁场的出射点的距离为，

15、由几何关系有 ?联立？ ？ ？式得，第一次离开磁场时的位置到原点O的距离为xoy 平11（ 2018 全国2， 25,20 分）一足够长的条状区域内存在匀强电场和匀强磁场，其在面内的截面如图所示：中间是磁场区域，其边界与y 轴垂直，宽度为l ，磁感应强度的大小为B,方向垂直于xoy平面；磁场的上、下两侧为电场区域，宽度均为，电场强度的大小均为E,方向均沿x轴正方向；M N为条形区域边界上的两点，它们的连线与y轴平行.一带正电的粒子以某一速度从M 点沿 y 轴正方向射入电场，经过一段时间后恰好以从M 点入射的速度从 N 点沿 y 轴正方向射出. 不计重力.（ 1 ）定性画出该粒子在电磁场中运动的

16、轨迹；（2）求该粒子从 M点射入时速度的大小；（ 3）若该粒子进入磁场时的速度方向恰好与x 轴正方向的夹角为，求该粒子的比荷及其从M点运动到N点的时间.【解析】（1）粒子运动的轨迹如图（a）所示.（粒子在电场中的轨迹为抛物线，在磁场中为圆弧，上下对称）（2）粒子从电场下边界入射后在电场中做类平抛运动.设粒子从M点射入时速度的大小为vo,在下侧电场中运动的时间为 t,加速度的大小为a；粒子进入磁场的速度大小为 v,方向与电场方向的夹角为（见图（b）,速度沿电场方向的分量为 vi,根据牛顿第二定律有 qE=ma 式中q和m分别为粒子的电荷量和质量，由运动学公式有v1=at粒子在磁场中做匀速圆周运动

17、，设其运动轨道半径为R由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得由几何关系得联立式得（ 3）由运动学公式和题给数据得联立式得设粒子由M点运动到N点所用的时间为，则 式中 T 是粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期，? 式得12. (2018全国3,24,12分)如图，从离子源产生的甲、乙两种离子，由静止经加速电压U加速后在纸面内水平向右运动，自M点垂直于磁场边界射入匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁场左边界竖直.已知甲种离子射入磁场的速度大小为vi,并在磁场边界的 N点射出；乙种离子在 MN的中点射出；MN£为l.不计重力影响和离子间的相互作用.求：(1)磁场的磁感应强度大小；(2)甲、乙两种离子

18、的比荷之比.【答案】(1) (2)【解析】(1)设甲种离子所带电荷量为勺、质量为m,在磁场中做匀速圆周运动的半径为R,磁场的磁感应强度大小为B,由动能定理有由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有由几何关系知由式得(2)设乙种离子所带电荷量为q2、质量为m,射入磁场的速度为 V2,在磁场中做匀速圆周运动的半径为 R.同理有，由题给条件有由式得，甲、乙两种离子的比荷之比为13. (2018江苏，15,16分)如图所示，真空中四个相同的矩形匀强磁场区域，高为 4d,宽 为d,中间两个磁场区域间隔为2d,中轴线与磁场区域两侧相交于Q O点，各区域磁感应强度大小相等.某粒子质量为m电荷量为+q,从O沿轴线射入磁

19、场.当入射速度为vo时，粒子从 O上方处射出磁场.取 sin53 ° =, cos53° =.(1)求磁感应强度大小 B；(2)入射速度为5vo时，求粒子从 O运动到O'的时间t;,可使粒子从O(3)入射速度仍为5vo,通过沿轴线 OO平移中间两个磁场(磁场不重叠)运动到O'的时间增加A t,求A t的最大值.【解析】(1)粒子圆周运动的半径r。mv0Bq由题意知步解得B皿4dq(2)设粒子在矩形磁场中的偏转角为a由 d=rsin a ,得 sin a =,即 a =53°在一个矩形磁场中的运动时间ti360 Bqti53 d720vo直线运动的时

20、间2 d ,解得t22d5v0则t 4t1 t2 FT(3)将中间两磁场分别向中央移动距离x粒子向上的偏移量 y=2r (1 - cos a) +xtan a由yw2d,解得xt有最大值则当Xm= & 时，A3d4粒子直线运动路程的最大值sm*(2d cos2Xm)3d增加路程的最大值A Sm=Sm-2 d=d增加时间的最大值A t m=ASn/ v=d/5 v014. (2018江苏，13, 15分)如图所示，两条平行的光滑金属导轨所在平面与水平面的夹角为，间距为d.导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B,方向与导轨平面垂直.质量为m的金属棒被固定在导轨上， 距底端的距离为s,导轨与

21、外接电源相连，使金属棒通有电流.金属棒被松开后，以加速度a沿导轨匀加速下滑， 金属棒中的电流始终保持恒定，重力加速度为g.求下滑到底端的过程中，金属棒(1)末速度的大小 v；(2)通过的电流大小I ;(3)通过的电荷量Q.【解析】(1)匀加速直线运动 v2=2as解得、，-v 2asF mgsin(2)安培力F安=IdB 金属棒所受合力牛顿运动定律F=ma解得 / .I m（gsin a） Bd（3）运动时间电荷量Q=Itt - a解得 0/ 一 2asm（gsina）Bda15. （2018全国1,33 （2）, 10分）如图，容积为 V的汽缸由导热材料制成，面积为 S的活 塞将汽缸分成容积

22、相等的上下两部分，汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连，细管上有一阀门K.开始时，K关闭，汽缸内上下两部分气体的压强均为po,现将K打开，容器内的液体缓慢地流入汽缸，当流入的液体体积为时，将K关闭，活塞平衡时其下方气体的体积 减小了，不计活塞的质量和体积，外界温度保持不变，重力加速度大小为g.求流入汽缸内液体的质量.【解析】设活塞再次平衡后，活塞上方气体的体积为 V,压强为P1；下方气体的体积为 V,压强为P2.在活塞下移的过程中，活塞上、下方气体的温度均保持不变，由玻意耳定律得PoV/2=P1V1 （1 分）PoV/2干2% （1 分）由已知条件得V=V2+ V/6- W8=13/24

23、V （2 分）V=V2- V/6= V/3 （2 分）设活塞上方液体的质量为 簿 由力的平衡条件得p2S=p6+mg（2分）联立以上各式得n=15poS26g（2分）16. （2018全国2,33 （2）, 10分）如图，一竖直放置的气缸上端开口，气缸壁内有卡口a和b, a、b间距为h, a距缸底的高度为 H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质 量的理想气体.已知活塞质量为 m,面积为S,厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计他们 之间的摩擦.开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为 p。，温度均为T。.现用电热丝缓慢加热气缸中的气体，直至活塞刚好到达b处.求此时气缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功. 重力加速度大小为g.【答案】【解析】 开始时活塞位于a 处， 加热后， 汽缸中的气体先经历等容过程，直至活塞开始运动设此时汽缸中