2023年山东一模物理试题汇编专题训练计算题（3）高中物理.docx

2023山东一模物理试题汇编 专题训练计算题〔3〕 【2023潍坊一模】 14．〔12分〕如以下图，水平轨道PAB与圆弧轨道BC相切于B点，其中，刚段光滑，AB段粗糙，动摩擦因数=0.1，AB段长度L=2m，BC段光滑，半径R=lm．轻质弹簧劲度系数k=200N/m，左端固定于P点，右端处于自由状态时位于A点．现用力推质量m=2kg的小滑块，使其缓慢压缩弹簧，当推力做功W=25J时撤去推力．弹簧弹性势能表达式其中，k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，重力加速度取g=10m/s2． 〔1〕求推力撤去瞬间，滑块的加速度0； 〔2〕求滑块第一次到达圆弧轨道最低点B时对B点的压力Fn； 〔3〕判断滑块能否越过C点，如果能，求出滑块到达C点的速度vc和滑块离开C点再次回到C点所用时间t，如果不能，求出滑块能到达的最大高度h． 15．〔15分〕如图甲所示，光滑绝缘水平面上，磁感应强度B=2T的匀强磁场以虚线MN为左边界，MN的左侧有一质量m=0.1kg，bc边长L1=0.2m，电阻R=2Ω的矩形线圈abcd.t=0时，用一恒定拉力F拉线圈，使其由静止开始向右做匀加速运动，经过时间1 s，线圈的6c边到达磁场边界MN，此时立即将拉力F改为变力，又经过1s，线圈恰好完全进入磁场．整个运动过程中，线圈中感应电流i随时间t变化的图象如图乙所示． 〔1〕求线圈bc边刚进入磁场时的速度v1和线圈在第ls内运动的距离x； 〔2〕写出第2s内变力F随时间t变化的关系式； 〔3〕求出线圈ab边的长度L2. 18．〔8分〕[选修3—5] 太阳的能量来自氢核聚变：即四个质子〔氢核〕聚变一个粒子，同时发射两个正电子和两个没有静止质量的中微子．如果太阳辐射能量的功率为P，质子H、氦核、正电子的质量分别为、、，真空的光速为c，那么 〔1〕写出上述核反响方程式； 〔2〕计算每一次聚变所释放的能量△E； 〔3〕计算t时间内因聚变生成的粒子数n． 【2023潍坊一模答案】 14．解：〔1〕推力做功全部转化为 弹簧的弹性势能，那么有 ① 即： 得 ② 由牛顿运动定律得 ③ 〔2〕设滑块到达B点时的速度为，由能量关系有 得 ④ 对滑块，由牛顿定律得 ⑤ ⑥ 由牛顿第三定律可知，滑块对B点的压力62N ⑦ 〔3〕设滑块能够到达C点，且具有速度vc，由功能关系得 ⑧ 代入数据解得 ⑨ 故滑块能够越过C点 从滑块离开C点到再次回到C点过程中，物体做匀变速运动，以向下为正方向，有 ⑩ (11) 评分标准：此题共12分，⑧式2分，其它各1分。 15．解：〔1〕由图乙可知，线圈刚进入磁场时的感应电流I1=0.1A， 由及得 ① ② ③ 〔2〕由图乙，在第2s时间内，线圈中的电流随时间均增加，线圈速度随时间均匀增加，线圈所受安培力随时间均匀增加，且大小N ④ 时线圈的速度 ⑤ 线圈在第2s时间内的加速度 ⑥ 由牛顿定律得 ⑦ 〔3〕在第2s时间内，线圈的平均速度 ⑧ ⑨ 评分标准：此题共15分，⑤⑥⑧式各1分，其它各2分 18．解：〔1〕核反响方程式为 ① 〔2〕由爱因斯坦的质能方程 ② 核反响所释放的能量△E为 ③ 〔3〕由能量关系得 ④ 得 ⑤ 评分标准：此题共8分，②④式各1分，其它各2分 【2023临沂一模】 12．(15分)2023年2月在加拿大温哥华举行的第2l届冬季奥运会上，冰壶运动再次成为人们关注的热点，中国队也取得了较好的成绩．如图13，假设质量为m的冰壶在运发动的操控下，先从起滑架A点由静止开始加速启动，经过投掷线B时释放，以后匀减速自由滑行刚好能滑至营垒中心O停下．AB相距L1，BO相距L2，冰壶与冰面各处动摩擦因数均为μ，重力加速度为g． (1)求冰壶运动的最大速度vm． (2)在AB段运发动水平推冰壶做的功W是多少 (3)假设对方有一只冰壶(冰壶可看作质点)恰好紧靠营垒圆心处停着，为将对方冰壶碰出，推壶队员将冰壶推出后，其他队员在BO段的一半长度内用毛刷刷冰，使动摩擦因数变为μ．假设上述推壶队员是以与原来完全相同的方式推出冰壶的，结果顺利地将对方冰壶碰出界外，求运动冰壶在碰前瞬间的速度v． 13．(16分)如图14所示，两平行金属板A、B长度l=0.8m，间距d=0.6m．直流电源E能提供的最大电压为9×105V，位于极板左侧中央的粒子源可以沿水平方向向右连续发射比荷为=l×107C/kg、重力不计的带电粒子，射人板间的粒子速度均为v0=4×106m/s．在极板右侧有一个垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=lT，分布在环带区域中，该环带的内外圆的圆心与两板间的中心重合于O点，环带的内圆半径Rl= m．将变阻器滑动头由a向b慢慢滑动，改变两板间的电压时，带电粒子均能从不同位置穿出极板射向右侧磁场，且两板间电压最大时，对应的粒子恰能从极板右侧边缘穿出． (1)问从板间右侧射出的粒子速度的最大值vm是多少 (2)假设粒子射出电场时，速度的反向延长线与v0所在直线交于O/点，试用偏转运动相关量证明O/点与极板右端边缘的水平距离x=，即O/与0重合，所有粒子都好似从两板的中心射 出一样． (3)为使粒子不从磁场右侧穿出，求环带磁场的最小宽度d. 【2023临沂一模答案】 12．(15分)解：(1)对冰壶在B→0段，由速度位移公式： 0-vm2 =-2aL2 (2分) 又a= =μg (2分) 联立解出vm = (1分) (2)在A→B段，对冰壶由动能定理得： W-μmgL1 =-0 (3分) 结合vm =，解出W =μmg(L1+ L2) (2分) (3)从B→O段，由动能定理得： -μmg-mg =- (3分) 将vm =代入，解出v = (2分) 13．(16分) (1)解：由动能定理： q=- (3分) 解出vm==5×106m/s (1分) (用平抛运动规律算出正确答案也给全分) (2)证明：如图，设粒子在电场中的侧移为y，那么 = (2分) 又l=v0t (1分) y=t (2分) 联立解得x= (1分) (用其它方式证明出来也按对) (3)解：如图，设环带外圆半径为R2， 所求d= R2-R1 (1分) R12+rm2=(R2-rm)2 (2分) qvmB= (2分) 联立解得：d=(2-)m=O.586m (1分)