2022年高考物理二輪專題精煉 第一篇專題三仿高考計算題巧練（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算題巧練（一） 題組一 1.xx年11月9日是第24個全國消防日，某社區(qū)為加強居民的防火安全意識，組織了一次消防演習．其中有個項目“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，一位居民在消防隊員的指導下，背起傷員沿安全繩由靜止開始向地面滑行，經過3 s時間安全落地．為了獲得演習中的一些數據，以提高訓練質量，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軌，導軌間距L為0.5 m，導軌左端連接一個阻值為2 Ω的定值電阻R，將一根質量為0.2 kg的金屬棒cd垂直放置在導軌上，且與導軌接觸良好，金屬棒cd的電阻r＝2 Ω，導軌電阻不計，整個裝置處于垂直導軌平面向下的勻強磁場中，磁感應強度為B＝2 T．若棒以1 m/s的初速度向右運動，同時對棒施加水平向右的拉力F，并保持拉力的功率恒為4 W，從此時開始計時，經過2 s金屬棒的速度穩(wěn)定不變，圖乙為安培力隨時間變化的關系圖象．試求： (1)金屬棒的最大速度； (2)金屬棒速度為3 m/s時的加速度； (3)從

3、開始計時起2 s內電阻R上產生的電熱． 題組二 3．目前我國高鐵常使用自動閉塞法行車，如圖所示，自動閉塞是通過信號機將行車區(qū)間劃分為若干個閉塞分區(qū)，每個閉塞分區(qū)的首端設有信號燈，當閉塞分區(qū)有列車B占用時信號燈顯示紅色(停車)，后一個閉塞分區(qū)顯示黃色(制動減速)，其他閉塞分區(qū)顯示綠色(正常運行)．假設列車A制動時所受總阻力為重力的0.1倍，不考慮司機的反應時間．(g取10 m/s2) (1)如果信號系統(tǒng)發(fā)生故障，列車A的運行速度v1＝30 m/s，司機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的司機的可視距離不得小于多少？ (2)如果信號系統(tǒng)正常，司機可視距離取(1)問中的最短可視距離，列車設計運行速度v2＝252 km/h，當司機看到黃燈時開始制動，到紅燈處停車．則每個閉塞分區(qū)至少多長？ 4.如圖所示，一個內壁光滑絕緣的1/3環(huán)形細圓筒軌道豎直放置，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，有一豎直向上的電場強度為E＝的勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場．現有一個質量為m，電荷量為＋q的小球(可視為質點)從圓筒的C端由靜止釋放，進入OA連線右邊的復合場區(qū)域后，經一段時間后又從該區(qū)域的邊界水平射出，

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

6、m 在2～3 s內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動的加速度大小為：a2＝2 m/s2 在這段時間內下滑的末速度為： 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，所受合外力為零，即BIL＝F1 而P＝F1·vm，I＝ 解得vm＝＝4 m/s 或根據圖象計算，經過2 s后金屬棒的速度穩(wěn)定，速度最大，此時 F 安＝1 N，由F安＝BIL＝，得vm＝4 m/s. (2)速度為3

7、m/s時，感應電動勢E＝BLv＝3 V 電流I′＝，F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的緊急制動過程中，根據牛頓第二定律有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的司機的可視距離不得小于列車A的緊急制動距離，由運動學公式有v＝2as

8、1 代入數據解得s1＝450 m，因此列車A的司機的可視距離不得小于450 m. (2)當運行速度v2＝252 km/h＝70 m/s時，由運動學公式有v＝2as2 代入數據得緊急制動距離s2＝2 450 m 若信號系統(tǒng)正常，當司機看到黃燈時開始制動，到紅燈處停車．每個閉塞分區(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的過程中由機械能守恒有 mg(Rsin 30°＋R)＝mv2 得小球到達A點的速度v＝ 到達A點時，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對軌道的壓力為N′＝N＝4mg. (2)小球進入復合場后，受到的電場力F＝Eq＝mg，所以它在復合場中做勻速圓周運動，穿出復合場后，做平拋運動．設平拋運動的時間為t 由平拋知識：Rcos 30°＝vt，h＝gt2 得t＝ ，h＝R 由2r＝R＋Rsin 30°＋h 得小球做圓周運動的半徑r＝ 由洛倫茲力提供向心力得qvB＝m 得B＝ . [答案](1)4mg　(2)