2009届高三三轮冲刺物理题型专练系列

计算题部分(十四)

计算题

1．如图甲所示，6ec8aac122bd4f6e为一液体槽，6ec8aac122bd4f6e、6ec8aac122bd4f6e面为铜板，6ec8aac122bd4f6e、6ec8aac122bd4f6e面及底面为绝缘板，槽中盛满导电液体(设该液体导电时不发生电解)．现用质量不计的细铜丝在下端固定一铁球构成一单摆，铜丝的上端固定在6ec8aac122bd4f6e点，下端穿出铁球使得单摆摆动时细铜丝始终与导电液体接触，过6ec8aac122bd4f6e点的竖直线刚好在6ec8aac122bd4f6e边的垂直平分面上．在铜板6ec8aac122bd4f6e、6ec8aac122bd4f6e面上接上图示电源，电源内阻可忽略，电动势6ec8aac122bd4f6e＝８Ｖ，将电源负极和细铜丝的上端点分别连接到记忆示波器的地和6ec8aac122bd4f6e输入端（记忆示波器的输入电阻可视为无穷大）．现将摆球拉离平衡位置，使其在垂直于6ec8aac122bd4f6e、6ec8aac122bd4f6e的竖直面内做简谐运动，闭合开关6ec8aac122bd4f6e，就可通过记忆示波器观察摆球的振动情况．图乙为某段时间内记忆示波器显示的摆球与6ec8aac122bd4f6e板之间的电压波形，根据这一波形

（１）求单摆的摆长（取6ec8aac122bd4f6e约等于10,取6ec8aac122bd4f6e=10m/s2）；

（２）设AD边长为4cm，则摆球摆动过程中偏离CD板的最大距离和最小距离各是多大?

文本框: 记忆示波器6ec8aac122bd4f6e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2．如图所示，光滑水平面的左端固定一斜面，斜面倾角θ＝370，物块与斜面的接触面的动摩擦因数μ＝0.25（水平部分摩擦不计，与斜面连接处无机械能损耗），紧靠斜面底端A处放置一质量为m=1kg表面光滑的L型长木板，木板左端上表面与斜面底部齐平，木板左端厚度d＝10cm，一轻质弹簧的右端固定在长木板的右端上，弹簧劲度系数k＝450N/m，一质量也为m的小物块(可视为质点)从距斜面底端L=4.5m处无初速地滑下，在A处滑上长木板的左端，此后小物块压缩弹簧，当弹簧压缩到长度最短时将小物块锁定，与长木板一起向右运动，光滑水平面的右端B处有一固定物块（AB段足够长），长木板在B处与固定物块相碰且粘合在一起，此时解除锁定。（sin370=0.6，cos370=0.8，g=10m/s2）

6ec8aac122bd4f6e（1）、求解除锁定后小物块在水平面上的落点离长木板左端的距离S（空气阻力忽略不计）；

（2）、若弹簧的弹性势能满足关系式        式中k为弹簧的劲度系数，x为形变量，求小物块被锁定前弹簧的最大压缩量。

6ec8aac122bd4f6e

 

 

 

 

 

 

3．为保证环境和生态平衡，在各种生产活动中都应严禁污染水源。在某一水库中，一艘年久失修的快艇在水面上违规快速行驶，速度为8m/s，导致油箱突然破裂，柴油迅速流入水中，从漏油开始到船员堵住漏油共用t=1.5分钟。测量时，漏出的油已在水面上形成宽约为a=100m的长方形厚油层。已知快艇匀速运动，漏出油的体积V=1.44×10－3m3.

（1）该厚油层的平均厚度D=？

（2）该厚油层的厚度D约为分子直径d的多少倍？（已知油分子的直径约为10―10m）

 

 

4．如图口所示，一倾角为37。的传送带以恒定速度运行．现将一质量m=l kg的小物体抛上传送带，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图6所示，取沿传送带向上为正方向，g=10m/s2，sin37o=0.6,cos37o=0.8。求：

 (1)0―8s内物体位移的大小；       

(2)物体与传送带间动摩擦因数；

(3)0―8s内物体机械能增量及因与

传送带摩擦产生的热量Q。

 

 

 

 

 

 

 

 

5．

 

 

 

 

 

 

 

 

（1）外界空气的温度是多少？

（2）在此过程中的密闭气体的内能增加了多少？

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7．一列横波在x轴上传播，a，b是x轴上相距sab=6m的两质点，t=0时，b点正好到达最高点，且b点到x轴的距离为4┩，而此时a点恰好经过平衡位置向上运动。已知这列波的频率为25Hz。

（1）求经过时间1s，a质点运动的路程；

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8．下图是简化后跳台滑雪的雪道示意图。整个雪道由倾斜的助滑雪道AB和着陆道DE，以及水平的起跳平台CD组成，AB与CD圆滑连接。运动员从助滑雪道AB上由静止开始，在重力作用下，滑到D点水平飞出，不计飞行中的空气阻力，经2s在水平方向飞行了60m，落在着陆雪道DE上，已知从B点到D点运动员的速度大小不变。（g取10m/s2）求：

（1）运动员在AB段下滑到B点的速度大小；

（2）若不计阻力，运动员在AB段下滑过程中下降的高度。

 

 

 

 

 

 

 

 

9.一活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，初始时气体体积为3.0×10-3m3。用DIS实验系统测得此时气体的温度和压强分虽为300K和1.0×105Pa。加热气体缓慢推动活塞，测得气体的温度和压强分虽为320K和1.0×105Pa。

①求此时气体的体积。

②保持温度为320K不变，缓慢改变作用在活塞上的力，使气体压强变为8.0×104Pa，求此

气体的体积。

 

 

 

 

 

 

 

 

10.静止的6ec8aac122bd4f6eLi核俘获一个速度6ec8aac122bd4f6e的中子而发生核反应，生成两个新核。已知生成物中6ec8aac122bd4f6eHe的速度6ec8aac122bd4f6e，其方向与反应前中子速度方向相同。

①写出上述反应方程。

②求另一生成物的速度。

 

 

 

 

 

 

 

11．4×100m接力赛是奥运会上最为激烈的比赛项目，有甲乙两运动员在训练交接棒的过程中发现，甲短距离加速后能保持9m/s的速度跑完全程．为了确定乙起跑的时机，需在接力区前适当的位置设置标记，在某次练习中，甲在接力区前s0 处作了标记，当甲跑到此标记时向乙发出起跑口令，乙在接力区的前端听到口令时立即起跑（忽略声音传播的时间及人的反应时间），已知接力区的长度为L=20m，设乙起跑后的运动是匀加速运动，试求：

（1）若s0 =13.5m，且乙恰好在速度达到与甲相同时被甲追上，完成交接棒，则在完成交

棒时乙离接力区末端的距离为多大？

（2）若s0 =16m，乙的最大速度为8m/s，并能以最大速度跑完全程，要使甲乙能在接力区

成交接棒，则乙在听到口令后加速的加速度最大为多少？

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12．如图所示，两根不计电阻的金属导线MN与PQ放在水平面内，MN是直导线，PQ的PQ1段是直导线，Q1Q2段是弧形导线，Q2Q段是直导线，MN、PQ1、Q2Q相互平行，M、P间接入一个阻值R＝0.25W的电阻，一根质量为1.0 kg且不计电阻的金属棒AB能在MN、PQ上无摩擦地滑动，金属棒始终垂直于MN，整个装置处于磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下，金属棒处于位置（I）时，给金属棒一个向右的速度v1＝4 m/s，同时方向水平向右的外力F1＝3 N作用在金属棒上使金属棒向右做匀减速直线运动，当金属棒运动到位置（II）时，外力方向不变，大小变为F2，金属棒向右做匀速直线运动，再经过时间t＝2 s到达位置（III）。金属棒在位置（I）时，与MN、Q1Q2接触于a、b两点，a、b的间距L1＝1 m，金属棒在位置（II）时，棒与MN、Q1Q2接触于c、d两点，已知位置（I）、（II）间距为s1＝7.5 m，求：

（1）金属棒从位置（I）运动到位置（II）的过程中，加速度的大小；

（2）c、d两点间的距离L2；

（3）外力F2的大小；

6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e

（4）金属棒从位置（II）运动到位置（Ⅲ）的

过程中产生的热量Q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2009届高三三轮冲刺物理题型专练系列

计算题部分(十四)答案

计算题

1．

 

（1）由图可知T=1s   　　　     　　  　　　                 

由6ec8aac122bd4f6e得6ec8aac122bd4f6e                      

（2）摆球摆到离CD板间的最大电压为Umax=6V

                                                                    

该电压与摆球偏离CD板的距离成正比，从而有

6ec8aac122bd4f6e  （或6ec8aac122bd4f6e）　　　　　　    　           

其中lAD=4cm，E=8V

解得6ec8aac122bd4f6e=3cm即为最大距离                    

摆球摆到离CD板间的最小电压为Umin=2V                  

  由6ec8aac122bd4f6e                                         

得6ec8aac122bd4f6ecm            

 

2．

6ec8aac122bd4f6e

(1)

 

 

 

 

 

 

 

 

6ec8aac122bd4f6e
6ec8aac122bd4f6e
 

 

3．

  （1）油层长度6ec8aac122bd4f6e       ………………………………2分

油层厚度6ec8aac122bd4f6e…………………………   3分

  （2）6ec8aac122bd4f6e（倍）        …………………………   3分

 

4．

(I)从图b中求出物体位移s=3×2m+4×2m =14m ①

(2)由图象知，物体相对传送带滑动时的加速度α=lm/s2  ②

对此过程中物体分析得，μmg cosθ一mg sinθ=ma  ③，得μ=0．875 ④

(3)物体被送上的高度h=ssinθ=8．4m，重力势能增量△Ep=mgh=84J⑤

动能增量△E k==6J  ⑥

机械能增加△E=△Ep +△E k =90J   ⑦   

0-8s内只有前6s发生相对滑动．

0-6s内传送带运动距离。s带=4 x6m=24m  ⑧

0-6s内物体位移s带=6m ⑨   

产生的热量Q=μmg cosθ?s相对=126J ⑩    ‘

 

5．

由折射定律可知：……………2分

其中，

……………2分

所以，……………2分

6．

   （1）取密闭气体为研究对象，活塞上升过程为等压变化，由盖?吕萨克定律有

6ec8aac122bd4f6e                                                             

得外界温度6ec8aac122bd4f6e                             

 

   （2）活塞上升的过程，密闭气体克服大气压力和活塞的重力做功，所以外界对系统做的功

    6ec8aac122bd4f6e                                                   

    根据热力学第一定律得密闭气体增加的内能

    6ec8aac122bd4f6e                                       

 

7．

   （1）质点a一个周期运动的路程s0=4A=0.16m                             

        Is内的周期数是6ec8aac122bd4f6e

        Is内运动的路程6ec8aac122bd4f6e                                      

   （2）波由a传向b，6ec8aac122bd4f6e                                       

       6ec8aac122bd4f6e                                   

波由b传向a，6ec8aac122bd4f6e                                      

       6ec8aac122bd4f6e                                    

 

8.

解析：（1）运动员从D点飞出时的速度

所以运动员在AB段下滑到B点的速度大小为30m/s

（2）在下滑过程中机械能守恒，有

所以下降的高度

（3）根据能量关系有

所以运动员克服阻力做的功

 

9.

①由气体状态方程知6ec8aac122bd4f6e

    将6ec8aac122bd4f6e

    6ec8aac122bd4f6e代入上式，

    解得6ec8aac122bd4f6e…………3分

②气体发生等温变化，根据玻意耳定律有6ec8aac122bd4f6e

    将6ec8aac122bd4f6e…………3分

10.

①核反应方程式为6ec8aac122bd4f6e…………2分

    ②设中子、氦核、新核的质量分虽为6ec8aac122bd4f6e，

    它们的速度分别为6ec8aac122bd4f6e，

    根据核反应动量守恒有：6ec8aac122bd4f6e

    6ec8aac122bd4f6e

    负号说明新核运动方向与氦核相反。…………2分

 

 

11．

（1）设经过时间t，甲追上乙，则根据题意有vt－vt/2＝13.5m 

将v＝9m/s代入得到：t＝3s，                            

又 v＝at                                               

解得：a＝3m/s2                                       

在追上乙的时候，乙走的距离为s

则：s＝at2/2                                             …………1分

代入数据得到s＝13.5m                                   …………1分

所以乙离接力区末端的距离为∆s＝20m－13.5m＝6.5m         …………1分

（2）由题意可知，乙的加速度越大，在完成交接棒时走过的距离越长．当在接力区的边缘完成交接棒时，乙的加速度最大                         …………2分

设乙的加速度为a2

运动的时间t=6ec8aac122bd4f6e                                     …………2分

乙加速的时间t1=6ec8aac122bd4f6e                                     …………1分

L=6ec8aac122bd4f6ea2t12+v乙（t- t1）                                     …………2分

a2=6ec8aac122bd4f6em/s2=2.67 m/s2                        

 

12．

（1）由牛顿第二定律F合=ma 可知    －F1＝ma，a＝1 m/s2，

（2）由匀加速直线运动的位移公式知：v12－v22＝2as1，解得v2＝1 m/s，由于金属棒做匀减速直线运动，所以所受的外力为恒力，即前后所受的安培力相等。F1=F2  L12v1＝L22v2，L2＝2 m，

（3）由于金属棒做匀速直线运动所以合力为零，有F2=F安，F2＝＝4 N，

（4）由功能关系可知外力F2所作的功全部转化成热量：Q＝s1＝30 J，

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