北京市高考物理模拟题分类整理(应用型计算题部分)

1、2013年北京高考物理模拟试题分类与编排(应用计算试题部分)1。(电磁场偏转)如图1所示，M和N是垂直放置的平行金属板，两块板之间施加的电压为U0，S1和S2是板上相对的孔。金属板p和q水平放置在n板的右侧，并关于小孔S1和S2的直线对称，两块板的长度和两块板之间的距离都是l；在金属板p和q的右边l有一个荧光屏，它垂直于金属板p和q；以屏幕上与S1和S2共线的O点为原点，设置正方向的X轴。从m板左侧的电子枪发射的电子通过小孔S1进入m板和n板之间。电子的质量是m，电荷是e，初始速度可以忽略不计。不包括电子重力和电子之间的相互作用。(1)计算电子到达小孔S2时的速度v；(2)如果在P板和Q板之间

2、只存在一个垂直于纸面的均匀磁场，则电子正好穿过P板的右边缘并撞击屏幕。求出磁场的磁感应强度b和电子撞击屏幕的位置坐标x；(3)如果在金属板p和q之间只有一个电场，两个金属板p和q之间的电压u与时间t之间的关系如图2所示，单位时间内从小孔S1进入的电子数为n。电子撞击屏幕形成一条亮线。忽略电场变化产生的磁场；可以认为，当每个电子在板P和Q之间运动时，两个板之间的电压是恒定的.试着分析每单位长度亮线上的电子数在一个周期内是否相同(即2t0次)。b .如果在一个周期内每单位长度的亮线上的电子数相同，则计算在2t0时间内每单位长度击中亮线的电子数n；如果没有，试着通过计算来解释电子在屏幕上的分布规律。

3、S1S2 MN图1 Q P O x u 3U0 t0 O 3U0图2 2t0 t荧光屏2。(汽车动力)某品牌汽车在某次测试中的数据如下表所示。请根据表格中的数据回答问题。整车行驶质量额定功率加速制动过程1500kg 75kW车辆从静止加速到108km/h所需的时间为10s，车辆以36km/h行驶时的制动距离为5.0m。众所周知，车辆在水平公路上沿直线行驶时所受到的阻力f与行驶速度v和车辆所受到的重力mg的乘积成正比，即f=kmgv，其中k=2.010-3s/m.重力加速度g=10m/s2。(1)如果汽车在加速和制动过程中做匀速直线运动，在本试验中找出加速过程中的加速度a1和制动过程中的加速度a

4、2；(2)求出汽车在水平公路上行驶的最大速度虚拟机；(3)将汽车改装成同等功率的纯电动汽车，其他参数不变。如果将电源转换成汽车前进的机械动力的效率是90。假设1kW电能的售价为0.50元(人民币)，计算电动汽车在直线公路上以最大速度行驶距离s=100km公里时消耗的电能成本。结合这个话题，谈谈你对电动汽车的看法。3.(图像区域)一般来说，正常人从地面以上1.5m的高度跳下，以较低的速度着陆，经过腿部缓冲后对人来说是安全的，这种速度称为安全着陆速度。如果人们从高空跳下，他们必须使用降落伞才能安全着陆。原因是打开的降落伞受到空气的阻力。大量实验和理论研究表明，空气对降落伞的阻力f与空气密度、降落伞

5、迎风面积s、降落伞相对风速v和阻力系数c (c由降落伞的形状、结构和材料决定)有关，其表达式为f 1 (g=10m/S2) csv2。根据以上信息，解决以下问题。2 (1)在忽略空气阻力的情况下，从1.5m的高度计算人从地面上跳下的速度(在计算中人可视为粒子)；(2)在高塔跳伞训练中，运动员使用带通风口的降落伞降落伞和运动员的总重量是80公斤。当降落伞打开并以均匀的速度下降时，人们需要安全着陆。降落伞的迎风面积至少是多少？(3)跳伞员和降落伞的总质量m=80kg公斤，从高度h=65m米的跳伞塔上跳下，在打开降落伞前经历了自由下落、打开降落伞后减速和匀速下落直至着陆三个阶段。图l3是由固定在跳伞

6、者身上的速度传感器绘制的v-t图像，从降落伞开始减速的时间到其达到匀速的时间。根据这些图像，估算了运动员减速过程中降落伞的空气阻力功。4.(能量转换)在“极限”游戏中，电缆桥上有一个竞赛项目。如图12所示，总长度为l的均匀粗钢丝绳固定在高度a和b相等的位置，钢丝绳最低点与固定点a和b之间的高度差为h，动滑轮的起点在a，可以沿钢丝绳滑动， 钢丝绳最低点到水面的距离也是h，如果一个质量为m的人抓住滑轮下的吊钩，从A点滑下，就可以尽可能的到达右边的C点。 钢索C和B之间的距离为L LH，高度差为H。在运动过程中，参赛者被视为质点，滑轮103的阻力可被视为常数，克服阻力所做的功与滑动距离成正比，与空气

7、阻力、滑轮(包括吊钩)的质量和尺寸以及索桥的摆动和变形无关。重力加速度是g.寻求：(1)滑轮的阻力；(2)如果选手想在没有外力帮助的情况下到达B点，一个人在A点抓钩时应该具有的初始动能；(3)在某项比赛中，要求参赛者松开钢丝绳最低点的吊钩，将其放在海绵垫上，海绵垫与钢丝绳最低点的水平距离为4a，宽度为A，无厚度。如果选手从A点滑下，他会掉进海绵垫左侧的水里。为了落在海绵垫上，选手在A点抓钩时应有初始动能范围。H A h H C B图12 4a海绵垫5(回旋加速器)图12为回旋加速器示意图。它由两个中间有一个狭缝的铝制D形金属扁平盒子组成。两个“D”形盒子处于均匀磁场中，并连接到高频交流电源。D

8、1盒的中心A有一个离子源，离子源产生和发射的A粒子经狭缝电压加速后进入D2盒。在磁场力的作用下移动半圈后，再被狭缝电压加速。为了确保粒子每次通过狭缝时都被加速，我们试图使交变电压的周期与粒子在狭缝和磁场中运动的周期一致。这样，速度越来越大，运动半径越来越大，最后到达D盒的边缘，并以最大速度输出。众所周知，粒子的电荷量为Q，质量为M，加速时电极间的电压为常数，磁场的磁感应强度和粒子通过狭缝的时间可以忽略不计。当粒子A从离子源发射时，假设粒子A为B，D盒的半直径为R，狭缝的初始速度为零。(不包括粒子A的重力):(1)粒子A第一次加速后进入D2盒时的速度；(2)粒子a加速后获得的最大动能Ek和交流电

9、压f的频率(3)在第n次从盒D 1进入盒D 2的粒子a和在第n次之后立即从盒D 1进入盒D2的粒子a之间的距离x。6.(MHD)图为MHD发电工作原理示意图。发电通道为长方体，中空部分的长度、高度和宽度分别为L、A和B，前后侧为绝缘体，上下侧为电阻可忽略不计的导体电极，与负载电阻R相连.发电通道处于均匀磁场中，磁感应强度为B，方向如图所示。在发电通道中，具有电阻率的高温等离子体离子化气体沿着导管在hi处向右流动根据所提供的信息，完成了以下问题：(1)确定发电机导体电极的正极和负极，并计算发电机的电动势；(2)发电通道两端的压差p；(3)如果负载电阻R的电阻可以改变，当电阻R减小时，电路中的电流

10、将增加；但当R降至R 0时，电流达到最大值(饱和值)im；当电阻继续减小时，电流不会增加，而是保持不变。假设在变化过程中，发电通道中电离气体的电阻率保持不变。获取R 0和Im。电离气体流向b17。(电磁感应函数的变换)边长为l的封闭方形框架abba由电阻率和横截面积为s的薄金属条制成。金属框架水平放置在磁极的缝隙之间，框架平面平行于磁场方向，如图1和2所示。假设均匀强磁场只存在于相反的磁极之间，其他地方的磁场被忽略。可以认为，箱体的aa侧和bb侧位于磁极之间，磁极之间的磁感应强度为B.当t=0时，盒子从静止状态释放，并在与底面碰撞后弹起(碰撞时间很短，可以忽略)。它的速度随时间变化的图表如图3

11、所示。在下落过程中，箱子的平面保持水平，不包括空气阻力，重力加速度为g(1)在015t0内找到箱子中的最大电流im；(2)如果要增加箱子的最大速度，可以采取什么措施来写必要的书面描述和证明过程(如果磁场面积足够长，写一个措施)；(3)估计安培力在015t0范围内所做的功。答案：1 .(1)根据动能定理EU012MV 3点，V22EU0 3点 m (2)电子在磁场中作匀速圆周运动，假设圆周运动半径为R，磁场中的运动轨迹如图所示。根据几何关系R2 l2 (R )2，r l 25 l 2点 4 R x R l l/2 O l v2，根据牛顿第二定律：bev m 1点，R解：b45l 2mu0 1点

12、e l4 R5，设弧的中心为，满足：由此可见，tan 4 3 x电子离开磁场后匀速运动，满足几何关系：坐标x 3 l 2 tan1分钟 11 l 6 1分钟为a .让电子在偏转电场PQ中的运动时间为t1，pqs之间的电压为u垂直电场方向：l vt1平行电场方向：x1在这个过程中电子的加速度为a、和同时的：x1 12at12eumul 1分钟当4U 0个电子从偏转电场中出来时，在x方向上的速度v x在1个电子在偏转电场之外以均匀的直线运动，并且假设t2在经过一段时间后到达屏幕。然后水平方向：l vt2垂直方向：x2 v xt2，同时，解是：对于电子在p和q之间通过的时间，讨论了221 0ul1分

13、钟 2U 0电子撞击荧光屏x x1x23lu 1分钟 4U 0的位置坐标：从图2可以看出，p和q之间的电压变化u在任何t时间都是相等的。根据公式，电子撞击屏幕形成的亮线长度x在任何时间都是相等的。根据这个问题的意思，在任何时间里发射的电子数都是一样的。也就是说，在任何t时间，发射的电子都分布在相等的亮线长度x范围内。因此，单位长度亮线上的电子数在一个周期内是相同的。1点 B .现在讨论在2t0时间内每单位长度击中亮线的电子数：当电子在p和q电场中侧向移动时，x1=3l u .在4U 0 ul l，从x1: u=2u0 1分钟 4U2 0得到当偏转电压在02U0之间时，p和q之间注入的电子可以击

14、中屏幕。从图2中可以看出，在一个周期中从p和q电场发射电子的时间是T 0 33 4Nt 0。因此，在一个周期中撞击屏幕的电子数是nt 1分钟 3 3l，撞击屏幕的电子的最大横向移动是x m亮线长度l=2xm=3 l 1分钟 2 Nt4Nt 0。因此，从02t0开始，每单位长度亮线上的电子数是n 1分钟 L9l 2，(1)t中的加速度满足要求：2 P机器的fv m，即P M 3点: VM=50 m/s 3点kmgv(3)在最大速度行驶时克服阻力所做的功被代入数据。结果表明，wf1.510j 1点消耗电能e8wf 1.67108j 46.4 wh1点，因此以最高速度行驶100公里的成本为46.40

15、.5元23.2元1点，这可以从行驶成本、环保和减排的角度进行解释。1点 3 .(1)如果人从1.5米跳至地面的安全速度为v0，则v0 2gh2点v02g h=30m/s=5.5米/s2点。(2)由(1)可知，人安全着陆的速度为30米/秒，跳伞者在空中匀速下降时的空气阻力等于运动员的重力。然后，mg 2mg128010=m2=47.4m22，cSv23，S 2cv 0.91.25302 (3)让空气阻力在降落伞上所做的功为Wf。从v-t图可以看出，当降落伞打开时，运动员的速度为v1=20m/s，运动员的完成速度，即匀速直线运动的速度v2=5.0m/s。假定运动员在此期间下落的高度为h，根据动能定

16、理mghwf=1 21 21 2mv 2mv 1wf=-mghmv 2mv 1 4点2222(表明上述两个公式中只有一个是正确的， 4分)，从v-t图和时间轴包围的区域可以看出，03s内运动员下落高度为h=25m。 纳入数据解决方案的W 3.5104J2分数表明，由于H是一个估计值，所以W 3.4104J至W 3.6104J都是正确的。4.(1)让竞争者和滑轮的阻力为Ff。根据能量守恒定律，滑轮的阻力为10千兆赫或1点27升。(2)让人们在A点抓钩时至少拥有的初始动能为Ek0。根据动能定理，参与者在从a到b 27的过程中有f L 0 E k0 3点E k0 10 mgH1点。(3)当参与者摔倒在海绵垫上时，他们进行平