（江苏专用）高考物理二轮复习 计算题47分模拟小卷（一）-人教版高三物理试题

计算题47分模拟小卷(一)计算题：本题共3小题，共计47分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13．(15分)(2016·盐城三模)如图1所示，水平桌面上的轻质弹簧左端固定，右端与静止在O点质量为m＝1kg的小物块接触而不连接，此时弹簧无形变。现对小物块施加F＝10N水平向左的恒力，使其由静止开始向左运动。小物块在向左运动到A点前某处速度最大时，弹簧的弹力为6N，运动到A点时撤去推力F，小物块最终运动到B点静止。图中OA＝0.8m，OB＝0.2m，重力加速度取g＝10m/s2。求小物块：(1)与桌面间的动摩擦因数μ；(2)向右运动过程中经过O点的速度；(3)向左运动的过程中弹簧的最大压缩量。图1解析(1)小物块速度达到最大时，加速度为零。F－μmg－F弹＝0(3分)μ＝eq\f(F－F弹,mg)＝0.4(1分)(2)设向右运动通过O点时的速度为v0，从O→B由动能定理得－f·xOB＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)(3分)f＝μmg＝4N(2分)解得v0＝eq\r(1.6)m/s(1分)(3)设撤去F推力后，小物块继续向左运动x的距离，弹簧的压缩量最大值为xmax。取小物块运动的全过程，根据动能定理得FxOA－f(xOA＋2x＋xAB)＝0(3分)x＝0.1m(1分)则xmax＝0.8m＋x＝0.9m(1分)答案(1)0.4(2)eq\r(1.6)m/s(3)0.9m14．(16分)(2016·南京模拟)如图2甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，其宽度L＝1m，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接阻值为R＝0.40Ω的电阻，质量为m＝0.01kg、电阻为r＝0.30Ω的金属棒ab紧贴在导轨上。现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示，图象中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，g取10m/s2(忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响)，求：图2(1)磁感应强度B的大小；(2)金属棒ab从开始运动到1.5s内，电路中产生的热量。解析(1)从1.5s到2.1s，由x－t图象知金属棒这段时差是内做匀速直线运动，则mg＝BIL①(2分)I＝eq\f(BLvm,R＋r)②(4分)且vm＝eq\f(Δx,Δt)③(2分)解①②③式得B＝0.1T(1分)(2)0～1.5s内，由能量守恒律得：mgh＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)＋Q④(4分)解③④式得Q＝0.455J(3分)答案(1)0.1T(2)0.455J15．(16分)(2016·南通一模)如图3所示，足够大的荧光屏ON垂直xOy坐标平面，与x轴夹角为30°，y轴与ON间有沿＋y方向、场强为E的匀强电场，一质量为m、电荷量为－q的离子从y轴上的P点以速度v0、沿＋x轴方向射入电场，恰好垂直打到荧光屏上的M点(图中未标出)。现撤去电场，在y轴与ON间加上垂直坐标平面向里的匀强磁场，相同的离子仍以速度v0从y轴上的Q点沿＋x轴方向射入磁场，恰好也垂直打到荧光屏上的M点，离子的重力不计。(1)求离子在电场中运动的时间t1；(2)求P点距O点的距离y1和离子在磁场中运动的加速度大小a；(3)若相同的离子分别从y轴上的不同位置以速度v＝ky(y>0，k为常数)、沿＋x轴方向射入磁场，离子都能打到荧光屏上，求k应满足的条件。图3解析设离子垂直打到荧光屏上的M点时，沿y方向的分速度大小为vy，在电场中运动的加速度为a1，则vy＝eq\f(v0,tan30°)(1分)qE＝ma1(1分)vy＝a1t1(1分)解得t1＝eq\f(\r(3)mv0,qE)(1分)(2)由几何关系可知y1＝eq\f(1,2)a1teq\o\al(2,1)＋v0t1tan30°(1分)解得y1＝eq\f(5mveq\o\al(2,0),2qE)(1分)设离子在磁场中做圆周运动半径为r，则rcos30°＝v0t1(1分)而a＝eq\f(veq\o\al(2,0),r)(1分)解得a＝eq\f(qE,2m)(1分)(3)如图所示，设从纵坐标为y处射入磁场的离子恰好能打到荧光屏上，对应的圆周运动半径为r0，则r0＋eq\f(r0,cos30°)＝y(1分)而qBv＝eq\f(mv2,r′)(2分)其中v＝ky(1分)为使离子能打到荧光屏上应满足r′≥r0qBv0＝ma(1分)解得k≥eq\f(（2\r(3)－3）qE,2mv