最新高考物理试题汇编：专题训练-计算题

专题训练计算题（2）

24．（14分）

如图所示，一个四分之三圆弧形光滑细圆管轨道ABC，放置在竖直平面内，轨道半径为R，在A点与水平桌面AD相接，桌面与圆心O等高。MN 是放在水平桌面上长为3R、厚度不计的垫子，左端M正好位于A点。将一个质量为m、直径略小于圆管直径的小球从A处管口正上方某点由静止释放，不考虑空气阻力。

（1）若小球从C点射出后恰好能打到垫子的M端，则小球经过c点时对管的作用力大小和方向如何?

（2）欲使小球能通过c点落到垫子上，小球离A点的最大高度应是多少?

25．（17分）21世纪教育网

如图所示，在x轴上方有水平向左的匀强电场，电场强度为E1；下方有

竖直向上的匀强电场，电场强度为E2，且

12mg

E E

q

==。在x轴下方的虚线

（虚线与茗轴成45°角）右侧有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B。

有一长为L的轻绳一端固定在第一象限内的O′点，且可绕O′点在竖直平面内转动；另一端拴有一质量为m的小球，小球带电量为+q。OO′与x轴成45°角，其长度也为L。先将小球放在O′点正上方，从绳恰好绷直处由静止释放，小球刚进人有磁场的区域时将绳子断开。

试求：

（1）绳子第一次刚拉直还没有开始绷紧时小球的速度大小；

（2）小球刚进入有磁场的区域时的速度大小；

（3）小球从进入有磁场的区域到第一次打在x轴上经过的时间。

36．（8分）[物理—物理3—3]

如图所示，用横截面积为S 的活塞在气缸内封闭一定质量的空气，活

塞质量为m。在活塞上施加恒力F推动活塞，使气体体积减小。

（1）设上述过程中气体温度保持不变，则气缸内的气体压强（选填“增大”、“减小”或“不变”），按照分子动理论从微观上解释，

这是因为。

（2）设上述过程中活塞下降的最大高度为△h，气体放出找热量为Q0，外界大气压强为p0，试求此过程中被封闭气体内能的变化△U。

37．（8分）[物理—物理3—4]

（1）一列简谐横波，在某一时刻的波的图象如图所示。已知波速大小为8m/s，方向沿x轴正方向。则这一时刻起，经过0.75s，质点A的位

移是cm，通过的路程是

cm，在这段时间内，波传播的距离是m。

（2）如图所示，一单色光速a，以i=60°的入射角从平行玻璃砖上表面O 点入射。已知平行玻璃砖厚度为d=10cm，玻璃对该单色光的折射率

为3

n 。试求该光束从玻璃砖上表面传到下表面经过的路程。（保留

两位有效数字）

38．（8分）[物理—物理3—5]

（1）我国科学家经过艰苦努力，率先建成了世界上

第一个全超导托克马克试验装置并调试成功。 这种装置能够承受上亿摄氏度高温且能够控制 等离子态的核子发生聚变，并稳定持续的输出 能量，就像太阳一样为人类源源不断地提供清 洁能源，被称为“人造太阳”。

在该装置内所发生核反应的方程是234112H H He X +→+，其中粒子X 的符

号是 。已知21H 的质量为m1，31H 的质量为m2，4

2He 的质量是

m3，X 的质量是m4，光速为c ，则发生一次上述核反应所释放核能的表达式为 。

（2）如图所示，质量为3m 、长度为L 的木块静止放置在光滑的水平面上。

质量为m 的子弹（可视为质点）以初速度v0水平向右射入木块，穿出木块时速度变为025

v 。试求：

①子弹穿出木块后，木块的速度大小；

②子弹穿透木块的过程中，所受到平均阻力的大小。

24．（14分）解：（1）小球离开C点做平抛运动，设经过C点时的速度为v1，从C点到M点的运动时间为t，根据运动学公式可得：

1R v t =…………………………………………………………………①（2分）

2

12

R gt =

……………………………………………………………②（2分） 设小球经过c 点时受到管子对它的作用力为N ，向下的方向为正方向。由牛顿第二定律可得：

2

1v mg N m R

+= ……………………………………………………………③（2分）

联立①②③式可得：12

N mg =-………………………………………………（1分） 由牛顿第三定律可知。小球对管子作用力大小为12

mg ，方向竖直向下………f （1分）

（2）小球下降的高度最大时，小球平抛运动的水平位移为4R ，打到N 点。

设能够落到N 点的过C 点时水平速度为v2，根据运动学公式可得： 4R=v2t………………………一……………………………………………④（1分）

设小球下降的最大高度为H ，根据动能定理可知：

2

21()2

mg H R mv -=

…………………………………………………………⑤（3分） 联立②④⑤式可得：

22

52v H R R g

=+=…………………………………………………⑤（2分）

25．（17分）解：（I ）小球一开始受到的合力为2mg ，做匀加速直线运动。

设绳子第一次刚拉直还没有开始绷紧时小球的速度大小为v 。根据动能定理可得：

21

222

mg L mv ⋅=…………………………………………①（2分） 解得：2v gL =………………………②（1分） （2）设绳子刚绷紧后小球速度大小为v2，则进入

有磁场的区域时速度的大小为v3则：

2cos 45v v =………………………③（2分）

根据动能定理可得：

223211(1cos 45)22

L mv mv ⋅-=

- ……………………………………④（2分）

联立②③④式解得：

3v =2分）

（3）带电小球垂直于磁场边界进入有磁场的区域，做匀速圆周运动，设轨

道

半

径

为

r 。

由

牛

顿

第

二

定

律

可

得

：

2

3

3mv Bqv r

=………………………………………………⑥（3分）

带电小球运动半个圆周后，从磁场边界射出有磁场的区域，然后做匀速直线运动，设匀速直线运动的距离为d 。则：

由几何关系得：2d r =………………………………………………………⑦（2分）

设小球从进入有磁场的区域到第一次打在戈轴上经过的时间为t 。则：

3

3

r

d

t v v π=

+

………………………………………………………………⑧（2分） 联立⑥⑦⑧式解得：(2)m

t qB

π+=

……………………………（1分） 36．（8分）【物理一物理3—3】

（1）增大（2分） 分子的平均动能不变，分子的密集程度增大……………（2分）

（2）解：由热力学第一定律△U W Q =+…………………………（2分）