北京各区高三模拟计算题物理.docx

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北京各区高三模拟计算题物理

北京各区高三模拟计算题（物理）

北京各区模拟简单计算题

（1）

1、如图所示，光滑金属直轨道MN和PQ固定在同一水平面内，MN、PQ平行且足够长，两轨道间的宽度L＝0.50m。

平行轨道左端接一阻值R=0.50Ω的电阻。

轨道处于磁感应强度大小B＝0.40T，方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中。

一导体棒ab垂直于轨道放置。

导体棒在垂直导体棒且水平向右的外力F作用下向右匀速运动，速度大小v=5.0m/s，导体棒与轨道始终接触良好并且相互垂直。

不计轨道和导体棒的电阻，不计空气阻力。

求

（1）通过电阻R的电流大小I；

（2）作用在导体棒上的外力大小F；

（3）导体棒克服安培力做功的功率

。

答案：

（1）2A;

（2）0.4N;（3）2.0W

2、如图所示，一个匝数n=100、边长L=0.1m的正方形导线框abcd，以v=1m/s的速度向右匀速进入磁感应强度B=0.5T的匀强磁场，在运动过程中线框平面始终与磁场垂直，已知线框的总电阻R=25Ω。

求在进入磁场的整个过程中

（1）导线中感应电流的大小；

（2）ab边所受安培力的大小；

（3）线框中产生的热量。

答案：

（1）0.2A;

（2）1N;（3）0.1J

3、如图所示，在与水平方向成θ=30°角的平面内放置两条平行、光滑且足够长的金属轨道，其电阻可忽略不计。

空间存在着匀强磁场，磁感应强度B=0.20T，方向垂直轨道平面向上。

导体棒ab、cd垂直于轨道放置，且与金属轨道接触良好构成闭合回路，每根导体棒的质量m=2.0×10-2kg、电阻r=5.0×10-2Ω，金属轨道宽度l=0.50m。

现对导体棒ab施加平行于轨道向上的拉力，使之沿轨道匀速向上运动。

在导体棒ab运动过程中，导体棒cd始终能静止在轨道上。

g取10m/s2，求：

（1）导体棒cd受到的安培力大小；

（2）导体棒ab运动的速度大小；

（3）拉力对导体棒ab做功的功率。

（0.10N；1.0m/s；0.20W）

4、如图所示，两根竖直放置的足够长的光滑平行金属导轨间距l＝0.50m，上端接有阻值R＝0.80Ω的定值电阻，导轨的电阻可忽略不计。

导轨处于磁感应强度B=0.40T、方向垂直于金属导轨平面向外的有界匀强磁场中，磁场的上边界如图中虚线所示，虚线下方的磁场范围足够大。

一根质量m=4.0×10-2kg、电阻r＝0.20Ω的金属杆MN，从距磁场上边界h=0.20m高处，由静止开始沿着金属导轨下落。

已知金属杆下落过程中始终与两导轨垂直且接触良好，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。

（1）求金属杆刚进入磁场时通过电阻R的电流大小；

（2）求金属杆刚进入磁场时的加速度大小；

（3）若金属杆进入磁场区域一段时间后开始做匀速直线运动，则金属杆在匀速下落过程中其所受重力对它做功的功率为多大？

答案：

（1）0.4A;

（2）8.0m/s2;（3）4.0W

北京各区模拟简单计算题

（2）

1、如图所示为一对带电平行金属板，两板间距为d，两板间电场可视为匀强电场；两金属板间有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。

一带电粒子以初速度v0沿平行于金属板面、垂直于磁场的方向射入金属板之间，该粒子沿直线运动，粒子的重力不计。

（1）求金属板间电场强度E的大小；

（2）求金属板间的电势差U；

（3）撤去两板间的电场，带电粒子仍沿原来的方向以初速度v0射入磁场，粒子做半径为r的匀速圆周运动，求该粒子的比荷

。

答案：

（1）

；

（2）

；（3）

2、如图所示，电子从灯丝K发出（初速度不计），在KA间经加速电压U1加速后，从A板中心小孔射出，进入由M、N两个水平极板构成的偏转电场，M、N两板间的距离为d，电压为U2，板长为L，电子进入偏转电场时的速度与电场方向垂直，射出时没有与极板相碰。

已知电子的质量为m，电荷量为e，不计电子的重力及它们之间的相互作用力。

求：

（1）电子穿过A板小孔时的速度大小v；

（2）电子在偏转电场中的运动时间t；

（3）电子从偏转电场射出时沿垂直于板方向偏移的距离y。

答案：

（1）

（2）

（3）

3、有一种质谱仪的工作原理图如图所示。

静电分析器是四分之一圆弧的管腔,内有沿圆弧半径方向指向圆心O1的电场,且与圆心O1等距各点的电场强度大小相等。

磁分析器中以O2为圆心、圆心角为90°的扇形区域内,分布着方向垂直于纸面的匀强磁场,其左边界与静电分析器的右边界平行。

由离子源发出一个质量为m、电荷量为q的正离子（初速度为零,重力不计）,经加速电场加速后,从M点沿垂直于该点的电场方向进入静电分析器,在静电分析器中,离子沿半径为R的四分之一圆弧做匀速圆周运动,并从N点射出静电分析器。

而后离子由P点射入磁分析器中,最后离子沿垂直于磁分析器下边界的方向从Q点射出,并进入收集器。

已知加速电场的电压为U,磁分析器中磁场的磁感应强度大小为B。

（1）请判断磁分析器中磁场的方向;

（2）求静电分析器中离子运动轨迹处电场强度E的大小;

（3）求磁分析器中Q点与圆心O2的距离d。

[答案]　

（1）磁场方向垂直纸面向外　

（2）

　（3）

北京各区模拟简单计算题（3）

1、如图所示为回旋加速器的示意图。

它由两个铝制D型金属扁盒组成,两个D形盒正中间开有一条狭缝，两个D型盒处在匀强磁场中并接在高频交变电源上。

在D1盒中心A处有离子源，它产生并发出的a粒子,经狭缝电压加速后,进入D2盒中。

在磁场力的作用下运动半个圆周后，再次经狭缝电压加速。

为保证粒子每次经过狭缝都被加速，设法使交变电压的周期与粒子在狭缝及磁场中运动的周期一致。

如此周而复始，速度越来越大,运动半径也越来越大,最后到达D型盒的边缘，以最大速度被导出。

已知a粒子电荷量为q,质量为m，加速时电极间电压大小恒为U,磁场的磁感应强度为B,D型盒的半径为R，设狭缝很窄,粒子通过狭缝的时间可以忽略不计，设a粒子从离子源发出时的初速度为零。

（不计a粒子重力）求:

（1）a粒子第一次被加速后进入D2盒中时的速度大小；

（2）a粒子被加速后获得的最大动能Ek和交变电压的频率f

答案：

（1）

（2）Ek=

；

2、如图（甲）所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.30m。

导轨电阻忽略不计，其间连接有定值电阻R=0.40Ω。

导轨上静置一质量m=0.10kg、电阻r=0.20Ω的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。

用一外力F沿水平方向拉金属杆ab，使它由静止开始运动（金属杆与导轨接触良好并保持与导轨垂直），电流传感器（不计传感器的电阻）可随时测出通过R的电流并输入计算机，获得电流I随时间t变化的关系如图（乙）所示。

求金属杆开始运动2.0s时：

（1）金属杆ab受到安培力的大小和方向；

（2）金属杆的速率；

（3）对图像分析表明，金属杆在外力作用下做的是匀加速直线运动，加速度大小a=0.40m/s2，计算2.0s时外力做功的功率。

（3.0×10-2N，水平向左；0.80m/s；5.6×10-2W）

3、如图所示，空间有一场强为E、水平向左的匀强电场，一质量为m、电荷量为+q的滑块（可视为质点）在粗糙绝缘水平面上由静止释放，在电场力的作用下向左做匀加速直线运动，运动位移为L时撤去电场。

设滑块在运动过程中，电荷量始终保持不变，已知滑块与水平面间的动摩擦因数为μ。

（1）画出撤去电场前滑块运动过程中的受力示意图，并求出该过程中加速度a的大小；

（2）求滑块位移为L时速度v的大小；

（3）求撤去电场后滑块滑行的距离x。

答案：

（1）

；

（2）

；（3）

北京各区模拟简单计算题（4）

1、如图所示，半径R=0.50m的光滑四分之一圆轨道MN竖直固定在水平桌面上，轨道末端水平且端点N处于桌面边缘，把质量m=0.20kg的小物块从圆轨道上某点由静止释放，经过N点后做平抛运动，到达地面上的P点。

已知桌面高度h= 0.80m，小物块经过N点时的速度v0=3.0m/s，g取10m/s2。

不计空气阻力，物块可视为质点求：

（1）圆轨道上释放小物块的位置与桌面间的高度差；

（2）小物块经过N点时轨道对物块支持力的大小；

（3）小物块落地前瞬间的动量大小。

答案：

（1）0.45m；

（2）5.6N；（3）1.0kg·m/s

2、如图所示，跳台滑雪运动员从滑道上的A点由静止滑下，经时间t0从跳台O点沿水平方向飞出。

已知O点是斜坡的起点，A点与O点在竖直方向的距离为h，斜坡的倾角为θ，运动员的质量为m。

重力加速度为g。

不计一切摩擦和空气阻力。

求：

（1）运动员经过跳台O时的速度大小v；

（2）从A点到O点的运动过程中，运动员所受重力做功的平均功率

；

（3）从运动员离开O点到落在斜坡上所用的时间t。

答案：

（1）

；

（2）

；（3）

3、

如图所示，半径R=0.50m的四分之一圆轨道MN竖直固定在水平桌面上，末端N处水平且处于桌面边缘，把质量m=0.20kg的小物块从圆轨道上M点由静止释放，经过N点后做平抛运动，到达地面上的P点。

已知桌面高度h= 0.8m，小物块经过N点时的速度v0=3.0m/s，g取10m/s2。

求：

（1）小物块在圆轨道上运动时损失的机械能；

（2）小物块经过N点前、后瞬时加速度的大小；

（3）小物块落地前瞬时重力的功率。

答案：

（1）0.1J

（2）18m/s2；10m/s2（3）8W

4、如图所示，AB为水平轨道，A、B间距离s=1.25m，BCD是半径为R=0.40m的竖直半圆形轨道，B为两轨道的连接点，D为轨道的最高点。

有一小物块质量为m=1.0kg，小物块在F=10N的水平力作用下从A点由静止开始运动，到达B点时撤去力F，它与水平轨道和半圆形轨道间的摩擦均不计。

g取10m/s2，求：

（1）撤去力F时小物块的速度大小；

（2）小物块通过D点瞬间对轨道的压力大小；

（3）小物块通过D点后，再一次落回到水平轨道AB上，落点和B点之间的距离大小。

答案：

（1）

（2）12.5N（3）1.2m

北京各区模拟简单计算题（5）

1、如图所示，一质量M=2.0kg的长木板AB静止在水平面上，木板的左侧固定一半径R=0.60m的四分之一圆弧形轨道，轨道末端的切线水平，轨道与木板靠在一起，且末端高度与木板高度相同。

现在将质量m=1.0kg的小铁块（可视为质点）从弧形轨道顶端由静止释放，小铁块到达轨道底端时的速度v0=3.0m/s，最终小铁块和长木板达到共同速度。

忽略长木板与地面间的摩擦。

取重力加速度g=10m/s2。

求

（1）小铁块在弧形轨道末端时所受支持力的大小F；

（2）小铁块在弧形轨道上下滑过程中克服摩擦力所做的功Wf；

（3）小铁块和长木板达到的共同速度v。

答案：

（1）

（2）

（3）

2、如图所示，质量为1kg可以看成质点的小球悬挂在长为0.9m的细线下端，将它拉至与竖直方向成θ=60°的位置后自由释放．当小球摆至最低点时，恰好与水平面上原来静止的、质量为2kg的木块相碰，碰后小球速度反向且动能是碰前动能的

。

已知木块与地面的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度取g=10m/s2。

求：

（1）小球与木块碰前瞬时速度的大小；

（2）小球与木块碰前瞬间所受拉力大小；

（3）木块在水平地面上滑行的距离。

答案：

（1）3m/s；

（2）20N；（3）1m

3、如图11,水平桌面固定着光滑斜槽，光滑斜槽的末端和一水平木板平滑连接，设物块通过衔接处时速率没有改变。

质量m1=0.40kg的物块A从斜槽上端距水平木板高度h=0.80m处下滑，并与放在水平木板左端的质量m2=0.20kg的物块B相碰,相碰后物块B滑行x=4.0m到木板的C点停止运动，物块A滑到木板的D点停止运动。

已知物块B与木板间的动摩擦因数

=0.20,重力加速度g=10m/s2,求：

（1）物块A沿斜槽滑下与物块B碰撞前瞬间的速度大小；

（2）滑动摩擦力对物块B做的功；

（3）物块A与物块B碰撞过程中损失的机械能。

答案：

（1）4.0m/s；

（2）-1.6J；（3）0.8J

北京各区模拟简单计算题（6）

1、已知小孩与雪橇的总质量为m=20kg，静止于水平冰面上，雪橇与冰面间的动摩擦因数为

=0.1。

已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。

（1）大人用F1=30N的水平恒力推雪橇，求经过4s秒雪橇运动的距离L；

（2）如图所示，若大人用大小为F2=50N，与水平方向成37°角的恒力斜向上拉雪橇，使雪橇由静止开始运动1m，之后撤去拉力，求小孩与雪橇在冰面上滑行的总距离。

答案：

（1）4m；

（2）2.15m

3、如图所示，一质量为m的小球（小球的大小可以忽略），被a、b两条轻绳悬挂在空中。

已知轻绳a的长度为l，上端固定在O点，轻绳b水平。

（1）若轻绳a与竖直方向的夹角为，小球保持静止。

画出此时小球的受力图，并求轻绳b对小球的水平拉力的大小；

（2）若轻绳b突然断开，小球由图示位置无初速释放，求当小球通过最低点时的速度大小及轻绳a对小球的拉力。

（不计空气阻力，重力加速度取g）

答案：

（1）

（2）

；

，方向竖直向上

3、如图所示，长度为l的轻绳上端固定在O点，下端系一质量为m，电荷量为+q的小球。

整个装置处于水平向右，场强大小为

的匀强电场中。

重力加速度为g。

（1）求小球在电场中受到的电场力大小F；

（2）当小球处于图中A位置时，保持静止状态。

若剪断细绳，求剪断瞬间小球的加速度大小a；

（3）现把小球置于图中位置B处，使OB沿着水平方向，轻绳处于拉直状态。

小球从位置B无初速度释放。

不计小球受到的空气阻力。

求小球通过最低点时的速度大小v。

答案：

（1）

（2）

（3）