高考物理计算题论述题预测训练

高考物理计算题、论述题预测训练计算、论述题专项训练(一)1.设想宇航员完成了对火星表面的科学考察任务，乘坐返回舱返回围绕火星运动的轨道舱，如图所示，为了安全，返回舱与轨道舱对接时，必须具有相同的速度。已知返回舱返回过程中需克服火星的引力做功)rR-mgR(1W，返回舱与人的总质量为m,火星表面的重力加速度为g，火星的半径为R，轨道舱到火星中心的距离为r，不计火星表面大气对返回舱的阻力和火星自转的影响，则该宇航员乘坐的返回舱至少需要获得多少能量才能返回轨道舱？2.(1999年广东)如图，一固定的楔形木块，其斜面的倾角30,另一边与地面垂直，顶上有一定滑轮。一柔软的细线跨过定滑轮，两端分别与物块A和B连结，A的质量为4m，B的质量为m。开始时将B按在地面上不动，然后放开手，让A沿斜面下滑而B上升。物块A与斜面间无摩擦。设当A沿斜面下滑S距离后，细线突然断了。求(1)物块B上升的最大高度H。(2)绳断之前绳的张力大小。3.(2006年武汉4月)(19分)如图所示，在直角坐标系的第—、四象限内有垂直于纸面的匀强磁场，第二、三象限内有沿x轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E，y轴为磁场和电场的理想边界。一个质量为m，电荷量为e的质子经过x轴上A点时速度大小为vo，速度方向与x轴负方向夹角θ=300。质子第一次到达y轴时速度方向与y轴垂直，第三次到达y轴的位置用B点表示，图中未画出。已知OA=L。(1)求磁感应强度大小和方向；(2)求质子从A点运动至B点时间1-1．返回舱在火星表面有：2RMmG=mg设轨道舱的质量为m0，速度大小为v，则：rvmrMmG2020解得宇航员乘坐的返回舱与轨道舱对接时，具有的动能：rmgRmvEk22122所以返回舱至少需要的能量是：rRmgRWEEk211-2．（1）设物块a沿斜面下滑s距离时的速度为v，由机械能守恒得：mgsmgsmgsvm230sin4252细线突然断的瞬间，物块b垂直上升的速度为v，此后b作竖直上抛运动。设继续上升的距离为h。由机械能守恒得：mghmv221物体b上升的最大高度为：H=h+s由上可得：H=1.2s（2）对A有：4maTmg430sin对B有：mamgT由上可知：T=1.2mg1-3．计算论述题专项训练(二)4.（天津06十二校联考）（16分）一起重机竖直吊起两个质量均为200㎏的重物A和B，以4m/s的速度向上匀速运动。当物体A运动到距地面的高度为12m时，连接AB间的绳子突然断裂，绳子断裂后，起重机的拉力保持不变，不计空气阻力，g取10m/s2,求：（1）从绳子断裂到重物A落地所用的时间为多少？（2）重物A落地时，重物B的速度大小为多少？5.(2006年昆明市一模)（20分）如图所示，一轻质弹簧的一端固定在滑块B上，另一端与滑块C接触但未连接，该整体静止放在离地面高为H的光滑水平桌面上.现有一滑块A从光滑曲面上离桌面h高处由静止开始滑下，与滑块B发生碰撞并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动，经一段时间，滑块C脱离弹簧，BFvA继续在水平桌面上匀速运动一段后从桌面边缘飞出.已知mA=m，mB=2m，mC=3m，求：（1）滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度；（2）被压缩弹簧的最大弹性势能；（3）滑块C落地点与桌面边缘的水平距离.6.（2005北京西城区）如图。不计电阻的U形导轨水平放置，导轨宽l=0.5m，左端连接阻值为0.4的电阻R。在导轨上垂直于导轨放一电阻为0.1的导体棒MN，并用水平轻绳通过定滑轮吊着质量为m＝2.4g的重物，图中L＝0.8m。开始重物与水平地面接触并处于静止。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B0=0.5T，并且以0.1(T/S)tB的规律在增大。不计摩擦阻力。求至少经过多长时间才能将重物吊起？（g=10m/s2）2-1．（1）上升时间4.001gvts上升高度h=102tv=0.8m下落时间H+h=2221gt，解得6.12tsA物体运动的总时间为：t=t1+t2=2s（2）AB一起匀速上升时，绳子的拉力为F=（mA+mB）g=2mg（2分）B加速上升时，由F-mg=ma可得a=10m/s2（2分）重物A落地时，重物B的速度由vt=v0+at（2分）解得vt=24m/s（2分）2-2．⑴滑块A从光滑曲面上h高处由静止开始滑下的过程，机械能守恒，设其滑到底面的速度为v1，由机械能守恒有：2121vmghmAA①解之得ghv21②滑块A与B碰撞的过程，A、B系统的动量守恒，碰撞结束瞬间具有共同速度设为v2，由动量守恒定律有：21)(vmmvmBAA③解之得：ghvv2313112④（2）滑块A、B发生碰撞后与滑块C一起压缩弹簧，压缩的过程机械能守恒，被压缩弹簧的弹性势能最大hABCH时，滑块A、B、C速度相等，设为速度3v，由动量守恒：31)(vmmmvmCBAA⑤ghvv2616113⑥由机械能守恒定律有：EPmax2322)(21)(21vmmmvmmCBABA⑦EPmaxmgh61⑧（3）被压缩弹簧再次恢复自然长度时，滑块C脱离弹簧，设滑块A、B的速度为4v，滑块C的速度为5v，分别由动量守恒定律和机械能守恒定律有：542)()(vmvmmvmmCBABA⑨25242221)(21)(21vmvmmvmmCBABA⑩解之得：4v=0，5v=ghv2312⑾C从桌面边缘飞出做平抛运动：S=5vt⑿H=221gt⒀解得：S=Hh32⒁2-3．当重物被吊起时：BIL=mg，而tttBBB1.05.00感应电动势：VtBSTE04.0感应电流：08.0RREIMN（A）由以上可知：t=1s。计算论述题专项训练(三)7.（武汉2006年3月）如图所示，一面板车以某一速度v0匀速行驶，某时刻一货箱（或视为质点）无初速度地放置于平板车上，货箱离车后端的距离为l=3m，货箱放入车上的同时，平板车开始刹车，刹车过程可视为做a=4m/s2的匀减速直线运动。已知货箱与平板车之间的动摩擦因数为0.2,g=10m/s2，为使货箱不从平板车上掉下来，平板车匀速行驶的速度v0应满足什么条件？8.（2006年合肥）如图所示，两平行金属板的板长l=0.2m，两板间距离为d＝0.2m，板间的电压u随时间t变化的关系为u=141sin100t(V),紧靠金属右侧的虚线MN的右边是较大的匀强磁场区域，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。现有带正电的粒子连续不断地以速度V0=105m/s，沿中线OO‘射入两板间。已知带电粒子的比荷C/kg10mq8,粒子的重力和粒子间相互作用力均忽略不计。t=0时刻射入电场的带电粒子穿越电场进入磁场后，离开磁场时到O’点的距离为S0=0.2m。（1）证明：能从两板间穿出的所有粒子，经边界线MN进入磁场和离开磁场时两位置间的距离为S0（2）求经过电场进入磁场的带电粒子在离开磁场时到O‘点的最大距离。9.(2006年4月西城二模)（18分）如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L。M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上。导轨和金属杆的电阻可忽略。让金属杆ab沿导轨由静止开始下滑，经过足够长的时间后，金属杆达到最大速度vm，在这个过程中，电阻R上产生的热为Q。导轨和金属杆接触良好，它们之间的动摩擦因数为μ，且μtanθ。已知重力加速度为g。（1）求磁感应强度的大小；（2）金属杆在加速下滑过程中，当速度达到mv31时，求此时杆的加速度大小；（3）求金属杆从静止开始至达到最大速度的过程中下降的高度。计算论述题专项训练(四)10.（湖北八市2006年3月）1997年8月26日在日本举行的国际天文学大会上，德国MaxPlanck学会的一个研究组宣布了他们的研究成果：银河系的中心可能存在一个大“黑洞”，它的质量十分巨大，以致于其速度有可能超过真空中的光速，因此任何物体都不能脱离它的束缚，甚至连光也不能射出，我们无法看到它，所以叫“黑洞”。(1)根据长期观察发现，该“黑洞”能使距其60亿千米的某个星体以2000km/s的速度绕其旋转，若视星体做匀速圆周运动，试求该“黑洞”的质量。(2)根据天体物体学知识，物体从地球上脱离的速度（第二宇宙速度）是R2GMV,M、R分别表示地球的质量和半径，根据（1）的条件，试求该“黑洞”的可能最大半径。（万有引力常量22-11/kgmN106.67G）11.(2006年3月温州)．目前，世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机。如图所示表示了它的发电原理：将一束等离子体垂直于磁场方向喷入磁场，在磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压。如果射入的等离子体速度均为v，两金属板的板长为L，板间距离为d，板平面的面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于速度方向，负载电阻为R，等离子体充满两板间的空间。当发电机稳定发电时，电流表示数为I，那么板间等离子体的电阻率为多少？12.(福州市2006)(20分)如图所示，在一个被x轴与曲线为边界包围的空间中存在匀强磁场，曲线方程xy5sin3.0（单位：m）(0≤x≤0.2m)．磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度B=0.2T．有一正方形金属线框边长是0.4m，线框总0.20.4abcdi/At/s0.10.20.30.40.50.60.700.30.6-0.6-0.3电阻是0.1Ω,它的ab边与x轴重合．在拉力F的作用下，线框以1.0m/s的速度水平向右匀速运动．试求：(1)在线框通过该磁场区域的过程中，拉力F的最大瞬时功率是多少?(2)在下面坐标中画出线框产生的电流随时间的变化图象（取a→b→c→d→a方向为电流正方向）。(3)线框拉过磁场区拉力F做多少功?计算论述题专项训练(五)13.(2006年湖北十六校联考)（19分）如图所示，在竖直平面内建立xOy直角坐标系，Ｏy表示竖直向上的方向，已知该平面内存在沿x轴负方向的区域足够大的匀强电场，现有一个带电量为2.5×10-4C的小球从坐标原点O沿y轴正方向以0.4kg·m/s的初动量竖直向上抛出，它到达的最高点位置为图中的Q点，不计空气阻力，g取10m/s2。⑴指出小球带何种电荷。⑵求匀强电场的电场强度的大小。⑶求小球从Ｏ点抛出到落回x轴的过程中，电势能的改变量。14.(2006年4月西城二模)（20分）在高能物理研究中，粒子回旋加速器起着重要作用，如图甲为它的示意图。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窄缝。两个D型盒处在匀强磁场中并接有高频交变电压。图乙为俯视图，在D型盒上半面中心S处有一正离子源，它发出的正离子，经狭缝电压加速后，进入D型盒中。在磁场力的作用下运动半周，再经狭缝电压加速。如此周而复始，最后到达D型盒的边缘，获得最大速度，由导出装置导出。已知正离子的电荷量为q，质量为m，加速时电极间电压大小为U，磁场的磁感应强度为B，D型盒的半径为R。每次加速的时间很短，可以忽略不计。正离子从离子源出发时的初速度为零。（1）为了使正离子每经过窄缝都被加速，求交变电压的频率；（2）求离子能获得的最大动能；（3）求离子第1次与第n次在下半盒中运动的轨道半径之比。15.(2006年3月海淀一模)（20分）在水平的冰面上放置两个相距为L的木箱A和B，木箱的质量均为m，用水平恒力F推动木箱A向B运动，经过一段时间后撤去F，木箱A继续向着木箱B运动，并与木箱B碰撞后结合在一起继续运动。已知两个木箱一起向前滑动的最大距离为s，两个木箱与冰面之间的动摩擦因数均为，重力加速度为g。求恒力F作用的时间。计算论述题专项训练(六)16.某一物体在地球表面用弹簧测力计测得重力为160N，把它放置在航天飞机中，当航天飞机以a=g/2（g为地球表面的重力加速度）垂直地面上升，这时再用