2019-2020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）.doc

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2019-2020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(guó)消防日，某社區(qū)為加強(qiáng)居民的防火安全意識(shí)，組織了一次消防演習(xí)．其中有個(gè)項(xiàng)目“模擬營(yíng)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(guò)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(cè)出了下滑過(guò)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．如圖甲所示，MN、PQ為水平放置的足夠長(zhǎng)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(chǎng)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(duì)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(guò)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(guó)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(guò)信號(hào)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(hào)燈，當(dāng)閉塞分區(qū)有列車B占用時(shí)信號(hào)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(hào)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(hào)系統(tǒng)正常，司機(jī)可視距離取(1)問(wèn)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(zhǎng)？ 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(chǎng)強(qiáng)度為E＝的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．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(chǎng)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，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(duì)軌道的壓力為多大？ (2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)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 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＝F1vm，I＝ 解得vm＝＝4 m/s 或根據(jù)圖象計(jì)算，經(jīng)過(guò)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 m/s時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(guò)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(guò)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(hào)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＝2as1 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(hào)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(zhǎng)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(guò)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(duì)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(chǎng)后，受到的電場(chǎng)力F＝Eq＝mg，所以它在復(fù)合場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，穿出復(fù)合場(chǎng)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(shí)：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)