安徽高考物理计算题仿真题.docx

1、安徽高考物理计算题仿真题2013年安徽高考仿真题（物理计算题） （一）22. （14分）一质量m0.5 kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角37的足够长的斜面，某同学利用传感器测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，并用计算机作出了滑块上滑过程的vt图像.如图所示(最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取sin370.6，cos370.8，g10 m/s2).求：(1)滑块与斜面间的动摩擦因数；(2)判断滑块最后能否返回斜面底端？若能返回，求出返回斜面底端时的速度大小；若不能返回，求出滑块停在什么位置.解：(1)由图像可知，滑块的加速度：am/s210 m/s2滑块冲上斜面过程中根据牛顿第二定律，有m

2、gsinmgcosma代入数据解得0.5(2)滑块速度减小到零时，重力的平行斜面向下的分力大于最大静摩擦力，能再下滑由匀变速直线运动的规律，滑块向上运动的位移s5 m滑块下滑过程中根据牛顿第二定律，有mgsinmgcosma2，a22 m/s2由匀变速直线运动的规律，滑块返回底端的速度v2 m/s.答案：(1)0.5(2)能2 m/s【考点】考查v-t图象、牛顿第二定律和运动学公式.23. （16分）如图所示，aa是一条与x轴平行的直线，在x轴的上方与直线aa的下方都有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小均为B.今有一质量为m、带电荷量为q的带正电的粒子从坐标原点O以速度v0射入第一象限，v

3、0与x轴正方向的夹角为30，不计粒子的重力，已知直线aa与x轴的距离d等于粒子在磁场中运动半径的，从粒子离开O点开始计时(1)试作出带电粒子自坐标原点出发后，直到第二次通过x轴时的运动轨迹；(2)求带电粒子做周期性运动的周期T；(3)求带电粒子在5T内沿x轴方向运动的平均速度.解：(1)运动轨迹图如图甲所示(2)如图乙所示，粒子在第一象限内做匀速圆周运动，设半径为r，第一次经过x轴时与x轴的交点为A，由已知条件和几何关系可得OAr粒子在x轴与aa间做匀速直线运动，设粒子的运动轨迹与aa的交点为C，则AC与x轴的夹角为30，粒子第二次经过x轴时，仍经过A点，从粒子离开O点到第二次经过x轴上的A点

4、所经历的时间为一个周期，由几何关系得AC2dr设粒子在磁场中运动一周所用的时间为T0，粒子由A运动到C的时间为t，则t故带电粒子运动的周期TT02t代入数据可得T(3)粒子在5T时间内，沿x轴方向运动的位移s5r所以粒子沿x轴方向运动的平均速度代入数据有答案：(1)见解析(2)(3) 【考点】考查洛伦兹力、带电粒子在磁场中的运动.24.（20分）在探究某种笔的弹跳问题时，建立以下简化模型进行研究把笔分为轻质弹簧、圆筒和直杆三部分，薄挡板P固定在直杆上，轻质弹簧的两端分别固定在圆筒顶部和薄挡板P上，质量为M的圆筒可沿直杆无摩擦滑动，直杆和挡板P的总质量为m.开始时将笔直立于水平桌面，在桌面上方的

5、矩形区域内有竖直向上的匀强电场，带正电的挡板P非常靠近电场的上边界，挡板P与周围物体绝缘接触，受到的电场力与笔的重力大小相等向上移动圆筒使弹簧处于原长状态，此时挡板P刚好与圆筒底部接触，如图甲所示现用力缓慢向下压圆筒，使圆筒底部恰好与水平桌面接触，此过程中压力做功为W，如图乙所示撤除压力，圆筒弹起并与挡板P碰撞，两者一起上升到最大高度后自由落下，此后直杆在桌面上多次跳动假设圆筒与挡板P每次碰撞结束时均具有相同速度，碰撞时间均忽略不计直杆与桌面每次碰撞后均不反弹，直杆始终保持竖直状态不计一切摩擦与空气阻力，重力加速度大小为g，求：(1)直杆第一次上升的最大高度h1；(2)直杆运动的总路程h.解：

6、 (1)设将圆筒下移h0，其底部与水平桌面接触时，弹簧的弹性势能为EP，根据功能关系WMgh0Ep 撤除压力后，当弹簧恢复原长时，设圆筒与挡板碰前的速度为v0，根据能量守恒EpMgh0Mv联立解得WMv设圆筒与直杆碰撞后共同速度为v1，由动量守恒定律Mv0(Mm)v1 此后圆筒与杆共同做竖直上抛运动h1联立解得h1 (2)由于MvW，所以此后圆筒底部不再与水平桌面接触根据机械能守恒，圆筒底部与挡板第二次碰前瞬间的速度为v1，设碰后共同速度为v2，由于笔所受电场力与重力平衡，根据动量守恒定律Mv1(Mm)v2，即v22v0 直杆第2次上升的最大高度h2 同理可得，圆筒底部与挡板第n次碰后速度vn

7、()nv0 直杆第n次上升的最大高度hn 故直杆运动的总路程为h2(h1h2hn) n联立解得h答案：(1)(2) 【考点】考查直上抛运动、动量守恒定律、能量守恒定律和功能关系等. （二）22. （14分）如图所示，倾角37的固定斜面上放一块质量M1 kg，长度L3 m的薄板AB.薄板的上表面光滑，其下端B与斜面底端C的距离为7 m在薄板的上端A处放一质量m0.6 kg的滑块，开始时使薄板和滑块都静止，之后将它们无初速释放假设薄板与斜面间、滑块与斜面间的动摩擦因数均为0.5，求：(1)滑块、薄板斜面上向下运动的加速度分别多大；(2)滑块由薄板上端A滑到斜面C点的时间；(3)滑块、薄板下端B到达

8、斜面底端C的时间差(sin370.6，cos370.8，g10 m/s2)解：(1)对薄板：由于Mgsin37(Mm)gcos37，故滑块在薄板上滑动时，薄板静止不动对滑块：在薄板上向下滑行时加速度a1gsin376 m/s2滑块在斜面上由B至C时的加速度a2gsin37gcos372 m/s2对薄板：滑块滑离后才开始运动，加速度agsin37gcos372 m/s2(2)滑块由薄板的上端A至薄板B点时速度v6 m/s，时间为t1，则La1t12，解得t11 s滑块由B至C用时t2，由xBCvt2a2t22，即t226t270解得t21 s或t27 s(舍去)滑块由薄板上端A滑到斜面C点的时间

9、tt1t22 s(3)薄板滑至底端C用时ts故滑块、薄板下端B到达斜面底端C的时间差是ttts2 s0.65 s.答案：(1)2 m/s22 m/s2(2)2 s(3)0.65 s【考点】考查受力分析、牛顿第二定律和运动学公式. 23. （16分）如图所示，足够长的光滑平行导轨MN、PQ倾斜放置，两导轨间距离为L1.0 m，导轨平面与水平面间的夹角为30，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上，导轨的M、P两端连接阻值为R3.0 的电阻，金属棒ab垂直于导轨放置并用细线通过光滑定滑轮与重物相连，金属棒ab的质量m0.20 kg，电阻r0.50 ，重物的质量M0.60 kg，如果将金属棒和重

10、物由静止释放，金属棒沿斜面上滑的距离与时间的关系如表所示，不计导轨电阻，g取10 m/s2.求：时间t(s)00.10.20.30.40.50.6上滑距离(m)00.050.150.350.701.051.40(1)ab棒的最终速度是多少？(2)磁感应强度B的大小是多少？(3)当金属棒ab的速度v2 m/s时，金属棒ab上滑的加速度大小是多少？解：(1)由表中数据可以看出最终ab棒将匀速运动vm3.5 m/s(2)棒受力如图，由平衡条件可得FTFmgsin30FTMgFBL联立解得：BT.(3)当速度为2 m/s时，安培力F对金属棒ab有：FTFmgsin30ma对重物有MgFTMa联立上述各

11、式，代入数据得a2.68 m/s2答案：(1)3.5 m/s(2) T (3)2.68 m/s2【考点】考查电磁感应的力学问题.24.（20分） 如图4所示，半径R0.5 m的光滑半圆轨道竖直固定在高h0.8 m的光滑水平台上，与平台平滑连接，平台长L1.2 m.可视为质点的两物块m1、m2束缚在一起，并静止在平台的最右端D点，它们之间有被压缩的轻质弹簧.某时刻突然解除束缚，使两物块m1、m2具有水平方向的速度，m1通过平台到达半圆轨道的最高点A时，轨道对它的压力大小是FN44 N，水平抛出后落在水平地面上的P点，m2也落在P点.已知m12 kg，g取10 m/s2.求解除束缚的轻质弹簧释放出

12、来的弹性势能是多少？解：设m1在A点时的速度为v，由牛顿第二定律得：m1gFNm1解得 v4 m/s设m1从A点到P点运动的时间为t1，则：h2Rgt12，解得 t10.6 s设m2运动的水平距离为x，则:xLvt1 解得 x1.2 m设突然解除束缚后，m1的速度为v1，由机械能守恒定律得：m1v12m1g2Rm1v2 解得 v16 m/s设m2在突然解除束缚后的速度为v2，做平抛运动的时间为t2由hgt22，得 t20.4 s，v23 m/s对m1、m2运用动量守恒定律得：0m1v1m2v2解得 m24 kg解除束缚的轻质弹簧释放出来的弹性势能是Em1v12m2v2254 J.答案：54 J

13、 【考点】考查圆周运动、平抛运动、直线运动、牛顿第二定律、动量守恒定律和机械能守恒定律等. （三）22.（14分） 一根质量分布均匀的米尺(长度为1 m)，质量为0.2 kg，放在水平桌面上，它与桌面间的动摩擦因数为0.16.有1/4长度露在桌外，现有一水平拉力F0.4 N沿着米尺方向作用于米尺上，作用多长时间，恰好使米尺不从桌边落下(g取10 m/s2)解：取米尺为研究对象，从开始运动到停止运动，先做匀加速直线运动，再做匀减速直线运动，由于米尺恰好不从桌边落下，则前进的总位移为0.25 m在F的作用下做匀加速运动的加速度大小为：a10.4 m/s2撤去F后，在摩擦力作用下做匀减速运动的加速度

14、大小为：a2g1.6 m/s2设水平力F作用的时间为t，则根据前进的总位移列式：a1t20.25代入得：0.4t20.25解得：t1 s.答案：1 s【考点】考查牛顿第二定律和运动学公式.23.（16分）水平放置的平行金属板M、N之间存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面的交变磁场(如图甲所示，垂直纸面向里为正)，磁感应强度B0100 T.已知两板间距离d0.3 m，电场强度E50 V/m，M板上有一小孔P，在P正上方h5 cm处的O点，一带电油滴自由下落，穿过小孔后进入两板间，最后落在N板上的Q点如图乙所示.如果油滴的质量m104 kg，带电荷量|q|2105 C求：(1)在P点的速度v为多少？(2)若油滴在t0时刻进入两板间，最后恰好垂直向下落在N板上的Q点，油滴的电性及交变磁场的变化周期T；(3)Q、O两点的水平距离.(不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2)解：(1)油滴自由下落，进入两板间电、磁场时的初速度为vm/s1 m/s(2)由受力分析可知油滴带正电油滴进入电磁场后的情况如图所示，电场力F电qE210550 N10