2022年高考物理二輪專題精煉 第一篇專題三仿高考計(jì)算題巧練（一）

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1、 2022年高考物理二輪專題精煉 第一篇專題三仿高考計(jì)算題巧練（一） 題組一 1.xx年11月9日是第24個(gè)全國消防日，某社區(qū)為加強(qiáng)居民的防火安全意識，組織了一次消防演習(xí)．其中有個(gè)項(xiàng)目“模擬營救被困人員”的情境為：某消防員作為傷員在被困樓層等待救援，一位居民在消防隊(duì)員的指導(dǎo)下，背起傷員沿安全繩由靜止開始向地面滑行，經(jīng)過3 s時(shí)間安全落地．為了獲得演習(xí)中的一些數(shù)據(jù)，以提高訓(xùn)練質(zhì)量，研究人員測出了下滑過程中輕繩受到的拉力與傷員和居民總重力的比值隨時(shí)間變化的情況如圖所示，g＝10 m/s2，求： (1)傷員與居民下滑的最大速度； (2)傷員被困樓層距離地面的高度．

2、 2．如圖甲所示，MN、PQ為水平放置的足夠長的平行光滑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距L為0.5 m，導(dǎo)軌左端連接一個(gè)阻值為2 Ω的定值電阻R，將一根質(zhì)量為0.2 kg的金屬棒cd垂直放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒cd的電阻r＝2 Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，整個(gè)裝置處于垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝2 T．若棒以1 m/s的初速度向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)對棒施加水平向右的拉力F，并保持拉力的功率恒為4 W，從此時(shí)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過2 s金屬棒的速度穩(wěn)定不變，圖乙為安培力隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象．試求： (1)金屬棒的最大速度； (2)金屬棒速度為3 m/s時(shí)的加速度； (3)從

3、開始計(jì)時(shí)起2 s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的電熱． 題組二 3．目前我國高鐵常使用自動(dòng)閉塞法行車，如圖所示，自動(dòng)閉塞是通過信號機(jī)將行車區(qū)間劃分為若干個(gè)閉塞分區(qū)，每個(gè)閉塞分區(qū)的首端設(shè)有信號燈，當(dāng)閉塞分區(qū)有列車B占用時(shí)信號燈顯示紅色(停車)，后一個(gè)閉塞分區(qū)顯示黃色(制動(dòng)減速)，其他閉塞分區(qū)顯示綠色(正常運(yùn)行)．假設(shè)列車A制動(dòng)時(shí)所受總阻力為重力的0.1倍，不考慮司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間．(g取10 m/s2) (1)如果信號系統(tǒng)發(fā)生故障，列車A的運(yùn)行速度v1＝30 m/s，司機(jī)看到停在路軌上的列車B才開始剎車，要使列車不

4、發(fā)生追尾，則列車A的司機(jī)的可視距離不得小于多少？ (2)如果信號系統(tǒng)正常，司機(jī)可視距離取(1)問中的最短可視距離，列車設(shè)計(jì)運(yùn)行速度v2＝252 km/h，當(dāng)司機(jī)看到黃燈時(shí)開始制動(dòng)，到紅燈處停車．則每個(gè)閉塞分區(qū)至少多長？ 4.如圖所示，一個(gè)內(nèi)壁光滑絕緣的1/3環(huán)形細(xì)圓筒軌道豎直放置，環(huán)的半徑為R，圓心O與A端在同一豎直線上，在OA連線右側(cè)，有一豎直向上的電場強(qiáng)度為E＝的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場．現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為＋q的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從圓筒的C端由靜止釋放，進(jìn)入OA連線右邊的復(fù)合場區(qū)域后，經(jīng)一段時(shí)間后又從該區(qū)域的邊界水平射出，

5、然后，剛好從C端射入圓筒，圓筒的內(nèi)徑很小，可以忽略不計(jì)．則： (1)小球第一次運(yùn)動(dòng)到A端時(shí)，對軌道的壓力為多大？ (2)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多少？ 仿高考計(jì)算題巧練(一) 1．[解析](1)由題圖可知在t＝1 s末時(shí)，速度達(dá)到最大值，由牛頓第二定律可得： mg－F1＝ma1，其中在0～1 s內(nèi)F1＝0.6mg， 解得：a1＝4 m/s2 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得：vm＝a1t1＝4 m/s. (2)在0～1 s內(nèi)居民與傷員運(yùn)動(dòng)的位移： x1＝a1t＝2 m 在1～2 s內(nèi)居民與傷員受力平衡，故做勻速直線運(yùn)動(dòng)，位移為：x2＝vmt2＝4

6、m 在2～3 s內(nèi)由牛頓第二定律可得：F2－mg＝ma2 其中F2＝1.2mg，解得居民與傷員減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為：a2＝2 m/s2 在這段時(shí)間內(nèi)下滑的末速度為： vt＝vm－a2t3＝2 m/s 故下滑的距離為：x3＝×t3＝3 m 傷員被困樓層距離地面的高度為： x＝x1＋x2＋x3＝9 m. [答案]見解析 2．[解析](1)金屬棒的速度最大時(shí)，所受合外力為零，即BIL＝F1 而P＝F1·vm，I＝ 解得vm＝＝4 m/s 或根據(jù)圖象計(jì)算，經(jīng)過2 s后金屬棒的速度穩(wěn)定，速度最大，此時(shí) F 安＝1 N，由F安＝BIL＝，得vm＝4 m/s. (2)速度為3

7、m/s時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢E＝BLv＝3 V 電流I′＝，F(xiàn)安＝BI′L 金屬棒受到的拉力F＝＝ N 由牛頓第二定律得F－F安＝ma 解得a＝＝m/s2＝ m/s2. (3)在此過程中，由動(dòng)能定理得 Pt＋W安＝mv－mv 解得W安＝－6.5 J QR＝＝3.25 J. [答案](1)4 m/s　(2) m/s2　(3)3.25 J 3．[解析](1)在列車A的緊急制動(dòng)過程中，根據(jù)牛頓第二定律有kmg＝ma 得列車A的加速度大小為a＝0.1g＝1 m/s2 如果信號系統(tǒng)發(fā)生故障，要使列車不發(fā)生追尾，則列車A的司機(jī)的可視距離不得小于列車A的緊急制動(dòng)距離，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有v＝2as

8、1 代入數(shù)據(jù)解得s1＝450 m，因此列車A的司機(jī)的可視距離不得小于450 m. (2)當(dāng)運(yùn)行速度v2＝252 km/h＝70 m/s時(shí)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有v＝2as2 代入數(shù)據(jù)得緊急制動(dòng)距離s2＝2 450 m 若信號系統(tǒng)正常，當(dāng)司機(jī)看到黃燈時(shí)開始制動(dòng)，到紅燈處停車．每個(gè)閉塞分區(qū)的最小長度為 s2－s1＝2 450 m－450 m＝2 000 m. [答案](1)450 m　(2)2 000 m 4．[解析](1)小球從C到A的過程中由機(jī)械能守恒有 mg(Rsin 30°＋R)＝mv2 得小球到達(dá)A點(diǎn)的速度v＝ 到達(dá)A點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律N－mg＝m 得軌道對小球的支持力N＝4mg 由牛頓第三定律得小球?qū)壍赖膲毫镹′＝N＝4mg. (2)小球進(jìn)入復(fù)合場后，受到的電場力F＝Eq＝mg，所以它在復(fù)合場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，穿出復(fù)合場后，做平拋運(yùn)動(dòng)．設(shè)平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t 由平拋知識：Rcos 30°＝vt，h＝gt2 得t＝ ，h＝R 由2r＝R＋Rsin 30°＋h 得小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r＝ 由洛倫茲力提供向心力得qvB＝m 得B＝ . [答案](1)4mg　(2)