高考物理二轮复习 计算题47分模拟小卷（一）

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m1 kg的小物块接触而不连接，此时弹簧无形变。现对小物块施加F10 N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6 N，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OA0.8 m，OB0.2 m，重力加速度取g10 m/s2。求小物块：(1)与桌面间的动摩擦因数；(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。FmgF弹0(3分)0.4(1分)(2)设向右运动通过O点时的速度为v0，从OB由动能定理得fxOB0mv(3分)fmg4 N(2分)解得v0 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FxOAf(xOA2xxAB)0(3分)x0.1 m(1分)则xmax0.8 mx0.9 m(1分)答案(1)0.4(2) m/s(3)0.9 m14(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L1 m，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R0.40 的电阻，质量为m0.01 kg、电阻为r0.30 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10 m/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1.5 s内，电路中产生的热量。解析(1)从1.5 s到2.1 s，由xt图象知金属棒这段时差是内做匀速直线运动，则mgBIL(2分)I(4分)且vm(2分)解式得B0.1 T(1分)(2)01.5 s内，由能量守恒律得：mghmvQ(4分)解式得Q0.455 J(3分)答案(1)0.1 T(2)0.455 J15(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vky(y0，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(1分)qEma1(1分)vya1t1(1分)解得t1(1分)(2)由几何关系可知y1a1tv0t1tan 30(1分)解得y1(1分)设离子在磁场中做圆周运动半径为r，则rcos 30v0t1(1分)而a(1分)解得a(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r0y(1分)而qBv(2分)其中vky(1分)为使离子能打到荧光屏上应满足rr0qBv0ma(1分)解得k(2分)答案(1)(2)(3)k