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高考物理计算题训练（1）1．（17分）如图为一滑梯的示意图，滑梯的长度AB为L= 5.0m，倾角θ＝37°。
BC段为与滑梯平滑连接的水平地面。
一个小孩从滑梯顶端由静止开始滑下，离开B点后在地面上滑行了s = 2.25m后停下。
小孩与滑梯间的动摩擦因数为μ = 0.3。
不计空气阻力。
取g = 10m/s2。
已知sin37°= 0.6，cos37°= 0.8。
求：（1）小孩沿滑梯下滑时的加速度a的大小；（2）小孩滑到滑梯底端B时的速度v的大小；（3）小孩与地面间的动摩擦因数μ′。
2．（18分）在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n = 1500匝，横截面积S = 20cm2。
螺线管导线电阻r = 1.0Ω，R1 = 4.0Ω，R2 = 5.0Ω，C=30μF。
在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化。
求：（1）求螺线管中产生的感应电动势；（2）闭合S，电路中的电流稳定后，求电阻R1的电功率；（3）S断开后，求流经R2的电量。
2图甲图乙s3．（20分）如图，在平面直角坐标系xOy 内，第Ⅰ象限存在沿y 轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限以ON 为直径的半圆形区域内，存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B 。
一质量为m 、电荷量为q 的带正电的粒子，从y 轴正半轴上y = h 处的M 点，以速度v 0垂直于y 轴射入电场，经x 轴上x = 2h 处的P 点进入磁场，最后以垂直于y 轴的方向射出磁场。
不计粒子重力。
求（1）电场强度大小E ；（2）粒子在磁场中运动的轨道半径r ；（3）粒子从进入电场到离开磁场经历的总时间t 。
答案1．（17分）解：（1）物体受力如右图所示 （1分）由牛顿运动定律 mg sin θ －μN = ma （1分）N － mg cos θ = 0 （1分）解得 a = g sin θ －μg cos θ = 3.6m/s 2 （1分）（2）由 （1分） 求出（1分）（3）由匀变速直线运动规律 （1分） 由牛顿第二定律（1分）解得 （1分）2．（18分）解：（1）根据法拉第电磁感应定律 （3分）求出 E = 1.2（V ）（1分）（2）根据全电路欧姆定律 （1分）根据 （1分） 求出 P = 5.76×10-2（W ） （1分）（3）S 断开后，流经R 2的电量即为S 闭合时C 板上所带的电量Q电容器两端的电压 U = IR 2＝0.6（V ） （1分）P Oy MNxBv 0N mgf流经R 2的电量 Q = CU = 1.8×10-5（C ） （2分）3．（20分）粒子的运动轨迹如右图所示 （1分） （1）设粒子在电场中运动的时间为t 1x 、y方向 2h = v 0t 1 （2分）根据牛顿第二定律 Eq = ma （1分） 求出 （1分）（2）根据动能定理（1分）设粒子进入磁场时速度为v ，根据（1分） 求出（1分）（3）粒子在电场中运动的时间（1分） 粒子在磁场中运动的周期（1分）设粒子在磁场中运动的时间为t 2 （1分）求出 （1分）v45°PO y M Nxv 0135°B vO ′高考物理计算题训练（2）1．(17分)北京时间2008年9月25日21时10分，我国自行研制的第三艘载人飞船神舟七号。
高中物理计算题训练
介绍
本文档旨在提供一些高中物理计算题训练，帮助学生巩固物理知识，提升解题能力。
以下是一些常见的物理计算题，包括力学、电磁学、光学等领域的题目。
题目一：力学计算题
一个质量为2 kg的物体受到一个8 N的力，求物体的加速度。
题目二：电磁学计算题
一个电路由一个10 Ω的电阻和一个6 V的电源组成，求电路中的电流强度。
题目三：光学计算题
一束平行光通过一个焦距为10 cm的凸透镜，聚焦后的像离透镜为20 cm，求物体离透镜的距离。
题目四：热力学计算题
一个物体质量为0.5 kg，温度从20°C升到40°C，求物体吸收的热量。
题目五：波动计算题
一个频率为100 Hz的声波波长为3 m，求声速。
题目六：原子物理计算题
一个电子的能级差为2 eV，求此能级对应的频率。
总结
以上是一些高中物理计算题的示例，此类题目可以帮助学生巩固物理知识，提高解题能力。
建议学生们多做类似的计算题目，加深对物理概念的理解，并掌握解题的方法和技巧。
2024年高考物理高频考点押题预测卷02(江苏卷)（基础必刷）一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)第(1)题CS/LR4是我国自主研制的第一种高精度狙击步枪。
某次性能测试中，弹头以初速度垂直射入一排竖直固定的钢板且未穿出，如图所示。
若弹头所受阻力与其速度成正比，则弹头的速度和动能随时间、位移变化的关系图像可能正确的是（ ）A．B．C．D．第(2)题某人平抛出一个小球，平抛的初速度为末落到水平地面时的速度为，忽略空气阻力，下列四个图中能够正确反映抛出时刻、末、末，末速度矢量的示意图是（）A．B．C．D．第(3)题下列说法正确的是（ ）A．居里夫人最早发现了天然放射现象B．卢瑟福依据α粒子散射实验的现象提出了原子的核式结构理论C．爱因斯坦最先提出了微观领域的能量量子化概念D．查德威克通过核反应发现了质子第(4)题下列四幅图的有关说法正确的是（ ）A．图（1）中的人用大锤连续敲打，小车能在光滑的水平面上持续向右运动B．图（2）中若改用绿光照射，验电器金属箔一定不张开C．图（3）为氢原子能级示意图，一群氢原子处于n=4的激发态，当它们自发地跃迁到较低能级时，能使逸出功为2.21eV的金属钾发生光电效应的光谱线有4条D．图（4）可以得知原子核F的比结合能小于原子核E的比结合能，原子核D和E聚成原子核F时会有质量亏损，要释放能量第(5)题扫描机器是医院常用的检测仪器，图示是某种机主要部分的剖面图。
电子束从电子枪射出，进入两极之间的加速电场，加速后进入由偏转线圈产生的偏转磁场，磁场方向垂直于纸面。
电子束沿带箭头的实线所示的方向前进，最终打到靶上P点，产生的射线（如图中带箭头的虚线所示）照射受检人员后到达探测器。
下列说法正确的是（ ）A．偏转磁场的方向垂直于纸面向外B．靶产生的射线是由于原子的内层电子受电子束的激发而产生的C．若只减小偏转磁场的磁感应强度大小，P点一定向左移D．若同时增大之间的加速电压和偏转磁场的磁感应强度大小，P点一定向左移第(6)题足够大的带电金属平板其附近的电场可看作匀强电场，平行板电容器，其内部电场是两个极板电荷的叠加场。
物理-2024年高考押题预测卷02（广东卷）一、单选题 (共7题)第(1)题2023年9月29日，在杭州亚运会田径项目女子铅球决赛中，中国选手巩立姣夺得金牌，获得亚运会三连冠。
图甲是巩立姣正在比赛中。
现把铅球的运动简化为如图乙模型：铅球抛出时离地的高度h=1.928m，铅球落地点到抛出点的水平距离x=20m，铅球抛出时的速度v0和水平方向的夹角θ=37°，已知铅球的质量为m=4kg，不计空气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，，，则（ ）A．小球运动到最高点时速度为零B．小球在空中运动的时间为1.62sC．从抛出到落地过程中小球速度的变化量是18.4m/sD．小球落地前任意相等时间内速度的变化量不相等第(2)题已知均匀带电球体在其外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同，而均匀带电球売在其内部任意一点形成的电场强度为零。
如图甲所示，真空中有一半径为R、电荷量为＋Q的均匀带电球体，以球心为坐标原点，沿半径方向建立x轴。
理论分析表明，x轴上各点的场强随x变化关系如图乙所示，静电力常量为k，则（ ）A． x2处场强大小为B．均匀带电球体为等势体C． x1处电势低于R处电势D．假设将试探电荷沿x轴移动，则从x1移到R处和从R移到x2处电场力做功相同第(3)题某时刻位于坐标原点的波源开始振动，形成一列简谐横波在介质中沿轴正方向传播，在传播方向上有两质点，坐标分别为，经波传播到A点开始计时，A图像如图所示。
则下列说法正确的是（ ）A．波源起振方向沿轴负方向B．该简谐横波沿轴的传播速度为C．质点A第二次到达波峰时，波传播到了处的质点D．从计时开始，内质点运动的总路程为第(4)题如图所示，小物块位于光滑的斜面上，斜面固定在地面上，在小物块沿斜面下滑的过程中斜面对小物块支持力（ ）A．垂直于接触面，做功为零B．垂直于接触面，做功不为零C．不垂直于接触面，做功为零D．不垂直于接触面，做功不为零第(5)题贝克勒尔在120年前首先发现了天然放射现象，如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛应用．下列属于放射性衰变的是A．B．C．D．第(6)题如图所示，以下关于光学知识的叙述中，错误的是（ ）A．甲图是著名的泊松亮斑图案，这是光波的衍射现象B．乙图可用激光监控抽制高强度纤维细丝的粗细，应用的是光的干涉原理C．丙图的照相机镜头上涂有一层增透膜，增透膜利用了光的干涉原理D．丁图是医学上的内窥镜，其核心部件光导纤维能传输光像信号，是利用了光的全反射第(7)题北京时间2022年9月13日21时18分，我国在文昌航天发射场使用长征七号运载火箭，成功将“中星1E”卫星发射升空。
2008年高考物理考前精选300题训练之二 必考部分计算题二、计算题（121——231）121．如图所示，有一块木板静止在光滑且足够长的水平面上，木板质量为M=4kg ，长为L=1.4m ；木板右端放着一小滑块，小滑块质量为m=1kg ，其尺寸小于L 。
小滑块与木板之间的动摩擦因数为μ==04102.(/)g m s（1）现用恒力F 作用在木板M 上，为了使得m 能从M 上面滑落下来，问：F 大小的范围是什么？（2）其它条件不变，若恒力F=22.8牛顿，且始终作用在M 上，最终使得m 能从M 上面滑落下来。
问：m 在M 上面滑动的时间是多大？ 解析：（1）小滑块与木板间的滑动摩擦力 f N mg ==μμ小滑块在滑动摩擦力f 作用下向右匀加速运动的加速度 a f m g m s 124===//μ木板在拉力F 和滑动摩擦力f 作用下向右匀加速运动的加速度 a F f M 2=-()/使m 能从M 上面滑落下来的条件是 a a 21> 即N g m M F m f M f F 20)(//)(=+>>-μ解得（2）设m 在M 上滑动的时间为t ，当恒力F=22.8N ，木板的加速度a F f M m s 2247=-=()/./ ） 小滑块在时间t 内运动位移S a t 1122=/ 木板在时间t 内运动位移S a t 2222=/ 因S S L 21-=即s t t t 24.12/42/7.422==-解得 122．有个演示实验，在上下面都是金属板的玻璃盒内，放了许多锡箔纸揉成的小球，当上下板间加上电压后，小球就上下不停地跳动。
现取以下简化模型进行定量研究。
如图所示，电容量为C 的平行板电容器的极板A 和B 水平放置，相距为d ，与电动势为ε、内阻可不计的电源相连。
设两板之间只有一个质量为m 的导电小球，小球可视为质点。
已知：若小球与极板发生碰撞，则碰撞后小球的速度立即变为零，带电状态也立即改变，改变后，小球所带电荷符号与该极板相同，电量为极板电量的α倍（α<<1）。
计算题综合训练二1. 如图所示,两根等高光滑的14圆弧轨道,半径为r、间距为L,轨道电阻不计.在轨道顶端连有一阻值为R的电阻,整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B.现有一根长度稍大于L、质量为m、电阻不计的金属棒从轨道的顶端ab处由静止开头下滑,到达轨道底端cd时受到轨道的支持力为2mg.整个过程中金属棒与导轨电接触良好.求:(1) 棒到达最低点时的速度大小和通过电阻R的电流.(2) 棒从ab下滑到cd过程中回路中产生的焦耳热和通过R的电荷量.(3) 若棒在拉力作用下,从cd开头以速度v0向右沿轨道做匀速圆周运动,则在到达ab的过程中拉力做的功为多少?2. 如图所示,质量为M的光滑长木板静止在光滑水平地面上,左端固定一劲度系数为k的水平轻质弹簧,右侧用一不行伸长的细绳连接于竖直墙上,细绳所能承受的最大拉力为FT.使一质量为m、初速度为v0的小物体,在木板上无摩擦地向左滑动而后压缩弹簧,细绳被拉断,不计细绳被拉断时的能量损失.弹簧的弹性势能表达式为Ep =12kx2(k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量).(1) 要使细绳被拉断,v0应满足怎样的条件?(2) 若小物体最终离开长木板时相对地面速度恰好为零,请在坐标系中定性画出从小物体接触弹簧到与弹簧分别的过程小物体的v t图象.(3) 若长木板在细绳拉断后被加速的过程中,所能获得的最大加速度为aM ,求此时小物体的速度.3. 如图甲所示的装置是由加速器、电场偏转器和磁场偏转器构成.加速器两板a、b间加图乙所示变化电压uab,水平放置的电场偏转器两板间加恒定电压U0,极板长度为l,板间距离为d,磁场偏转器中分布着垂直纸面对里的左右有界、上下无界的匀强磁场B,磁场的宽度为D.很多质量为m、带电荷量为+q的粒子从静止开头,经过加速器加速后从与电场偏转器上板距离为23d的位置水平射入.已知U0=1 000 V,B=36 T,粒子的比荷qm=8×107C/kg,粒子在加速器中运动时间远小于Uab的周期,粒子经电场偏转后沿竖直方向的位移为y,速度方向与水平方向的夹角为θ,y与tanθ的关系图象如图丙所示.不考虑粒子受到的重力.甲乙。
高考考前经典300题—必考部分一、选择题 1232．如图，OP 为粗糙的水平杆，OQ 为光滑的竖直杆，质量相同的两个小环a 、b ，通过细线连接套在杆上，a 环在A 位置时平衡．当a 环移到A'位置时也恰好平衡，在A 位置水平杆受到的压力为1N F ，细线的拉力为1F ，在A' 位置水平杆受到的压力为2N F ，细线的拉力为2F ，则下述结论准确的是（ ）A ．21N N F F >，21T T = B ．21N N F F =，21F F >C ．21N N F F = ，21T T <D ．21N N F F > ，21F F > 答案：B3．如下图，一水平方向充足长的传送带以恒定的速度1v 沿顺时针方向运动，传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面，物体以速率2v 沿直线向左滑上传送带后，经过一段时间又返回光滑水平面上，这时速率为'2v ，则以下说法准确的是（ ） A ．若1v <2v ，则'2v = 1v B ．若1v >2v ，则'2v = 2vC ．不管2v 多大，总有'2v = 2vD ．只有1v = 2v 时，才有'2v =1v答案：AB4．物体A 、B 都静止在同一水平面上，它们的质量分别为A m 、B m ，与水平面间的动摩擦因数分别为A μ、B μ，用水平拉力F 拉物体A 、B ，所得加速度a 与拉力F 关系图线如图中A 、B 所示，则（ ）A ．B A μμ=，A B m m > B ．B A μμ>，A B m m >C ．可能B A m m =D ．B A μμ<，B A m m > 答案：B 由斜率mF a k 1==知A B m m >，与横轴的交点相同，说明g m g m B B A A μμ=． 5．甲、乙双方同学在水平地面上实行拔河比赛，正僵持不下，如下图．假如地面对甲方所有队员的总的摩擦力为6 000N ，同学甲1和乙1对绳子的水平拉力均为500 N ．绳上的A 、B 两点分别位于甲1和乙1、乙1和乙2之间．不考虑绳子的质量．下面说法准确的是（ ）A ．地面对乙方队员的总的摩擦力是6 000 NB ．A 处绳上的张力为零C ．B 处绳上的张力为500 ND ．B 处绳上的张力为5500N 答案：AD6．在水平推力（N F ）的作用下，一辆质量为M 、倾角为α的斜面小车从静止开始沿水平地面运动；车上有一个质量为m 的滑块，其受力及相对应的合力（∑N F ）如下图．不计一切摩擦，试分析和比较各种情况下水平推力的大小关系，哪种情况不可能实现？（ ）答案：D解析： 如图A 所示，当滑块受到的合力∑F 1沿水平方向时，滑块与小车处于相对静止的临界状态，一起向左做匀加速运动．这时，系统的加速度为tan a g α=，滑块受到的合外力为1tan F ma mg α==∑,根据牛顿第二定律，推力为1()tan F m M g α=+；如图B 所示，当滑块受到的合力∑F 2向上偏离水平方向时，滑块将相对小车沿斜面向上滑动．这是水平推力增大的结果，所以21F F>； 如图C 所示，当滑块受到的合力∑F 3向下偏离水平方向时，滑块将相对小车向下滑动．这是水平推力减小的结果，所以31F F <；如图D 所示，当滑块受到的合力∑F 4沿斜面向下时，滑块的加速度为sin a g α=，滑块受到的合外力为4sin Fma mg α==∑。
2020届高考查漏补缺之物理计算题题型专练（二）1、一质量为m 的烟花弹获得动能E 后,从地面竖直升空,当烟花弹上升的速度为零时,弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分,两部分获得的动能之和也为E ,且均沿竖直方向运动。
爆炸时间极短,重力加速度大小为g ,不计空气阻力和火药的质量,求 （1）烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间; （2）爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度。
2、如图所示,“L”型滑板,(平面部分足够长),质量为4m,距滑板的A 壁为Ll 距离的B 处放有一质量为m,电量为+q 的大小不计的小物体,小物体与滑板,及滑板与地面的摩擦均不计,整个装置处于场强为E 的匀强电场中,初始时刻,滑板与小物体均静止,试求:1.释放小物体,第一次与滑板A 壁碰前小物体的速度v 1大小;2.若小物体与A 壁碰后相对水平地面的速度大小为碰前的3/5,碰撞时间极短,则碰撞后滑板速度的大小;3.若滑板足够长,小物体从开始运动到第二次碰撞前,电场力做功为多少.3、光滑水平面上放着质量1A m kg =的物块A 与质量2B m kg =的物块B,A 与B 均可视为质点,A 靠在竖直墙壁上,A 、B 间夹一个被压缩的轻弹簧(弹簧与A 、B 均不拴接),用手挡住B 不动,此时弹簧弹性势能49p E J =。
在A 、B 间系一轻质细绳,细绳长度大于弹簧的自然长度,如图所示。
放手后B 向右运动,绳在短暂时间内被拉断,之后B 冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道,其半径R=0.5m,B 恰能到达最高点C 。
取210/g m s =,求:(1)绳拉断后瞬间B 的速度B v 的大小; (2)绳拉断过程绳对B 的冲量I 的大小; (3)绳拉断过程绳对A 所做的功W 。
4、如图所示，把质量为3克的带电小球A 用丝线吊起，若将带电量为8410C -⨯的正电小球B 靠近它，当两小球在同一高度相距3cm 时，丝线与竖直夹角为30o ，取210m/s g =，9229.010N m /C k =⨯⋅求：（1）小球A 带正电还是负电？（2）此时小球A 受到的库仑力大小和方向？ （3）小球A 带的电量A q ？5、如图所示为一组未知方向的匀强电场的电场线,将带电荷量为61.010C q -=-⨯的点电荷由A 点沿水平线移至B 点,克服静电力做了6210J -⨯的功,已知A 、B 间的距离为2cm 。
2024年广东省高考物理高频考点模拟试卷（二）一、单选题 (共7题)第(1)题下列选项中物理量全是矢量的是（ ）A．速率加速度B．向心力速度变化量C．功率重力势能D．周期线速度第(2)题如图所示，∆ABC是边长为L的等边三角形，电荷量为的点电荷固定在A点，先将一电荷量也为的点电荷从无穷远处（电势为0）移到B点，此过程中电场力对做功为，再将从B点沿BC移到C点并固定，最后将一电荷量为+3q的点电荷从无穷远处移到B点，已知静电力常量为。
下列说法错误错误的有（ ）A．移入之前，B、C两点电势相等B．从B点移到C点的过程中，其电势能先增大后减小C．从无穷远处移到B点的过程中，电场力对做功为6WD．在B点所受电场力大小为第(3)题2023年12月8日，百亿级中核核能产业园签约落地成都，助力打造国家级核能产业集聚战略高地。
核能是通过核反应从原子核释放的能量，如氦3与氘核的核反应方程是，方程中为释放的核能．已知氘核的比结合能为，氦核的比结合能为，则下列说法中正确的是（ ）A．该反应为核裂变反应，生成的新核x是B．氦4核中有4个质子2个中子，氦4核与氦3核不是互为同位素C．该反应中氦3的比结合能为D．该反应生成物的质量数将小于反应物的质量数第(4)题从“玉兔”登月到“祝融”探火，我国星际探测事业实现了由地月系到行星际的跨越。
已知火星质量约为月球的9倍，半径约为月球的2倍，“祝融”火星车的质量约为“玉兔”月球车的2倍。
在着陆前，“祝融”和“玉兔”都会经历一个由着陆平台支撑的悬停过程。
悬停时，“祝融”与“玉兔”所受陆平台的作用力大小之比为（ ）A．9∶1B．9∶2C．36∶1D．72∶1第(5)题2022年11月30日，神舟十五号3名航天员顺利进驻中国空间站，与神舟十四号航天员乘组首次实现“太空会师”，并在空间站留下了能够载入史册的太空合影。
若中国空间站绕地球可视为匀速圆周运动，如图所示。
已知空间站运行周期为T，轨道离地面的高度为h，地球半径为R，引力常量为G，忽略地球自转的影响，则下列说法正确的是（）A．空间站的运行速度为B．地球的第一宇宙速度为C．空间站绕地球运动的向心加速度大于地面的重力加速度D．合影中左后排航天员能处于漂浮状态是因其受到的合力为零第(6)题我国的“祝融号”火星车，它的电源来自于太阳能电池，在火星上太阳能电池板发电能力有限，因此科学家正在研究用放射性材料作为发电能源为火星车供电。
高考物理经典300题高考物理经典300题一、力学1. 一个质量为2kg的物体受到一个作用力为10N的水平拉力，求物体受力后的加速度。
2. 在平面上有两个质量相同的物体，分别受到作用力F1和F2，方向相同，大小分别为10N和15N。
求它们之间的接触力。
3. 一个高12米的物体自由下落，求它在下落过程中速度的变化。
4. 一个质量为5kg的物体水平地向右运动，受到一个作用力为20N的摩擦力和一个作用力20N的拉力，求物体的加速度。
5. 一个质量为10kg的物体受到一个作用力为60N的斜拉力，夹角为30°，求物体沿斜面运动的加速度。
二、热学1. 一杯开水温度为95℃，放置在室温下10分钟，温度降到85℃，求室温。
2. 一个物体的质量是2kg，温度是27℃，要升温到67℃，需要多少热量？3. 一个质量为0.5kg的物体在室温下受热2分钟，温度升高10℃，求它所吸收的热量。
4. 一瓶开水的质量是500g，温度是95℃，放在室温下冷却30分钟，温度降到28℃，求室温。
5. 一个物体受到一定的加热，温度从20℃上升到80℃，需要吸收热量5000焦耳，求该物体的质量。
三、光学1. 光的入射角为30°，折射角为45°，求光在两种介质中的折射率。
2. 一个凸透镜的焦距是20cm，物距是30cm，求像距。
3. 一个物体放在凸透镜的前焦点处，所成的像是实像还是虚像？4. 光的入射角为60°，折射角为30°，求光在两种介质中的折射率。
5. 一个凸透镜的焦距是30cm，像距是15cm，求物距。
四、电学1. 一个电流为5A的电阻，通过电阻的功率是多少？2. 一个电阻为10Ω的电路中通过电流为3A，求电阻两端的电压。
3. 一个电流为2A的电路，通过一个电阻为8Ω的电阻，求通过电阻的功率。
4. 一个电流为3A的电路，通过一个电阻为6Ω的电阻，求通过电阻两端的电压。
5. 一个电阻为4Ω的电路，通过电阻的功率是多少？五、波动1. 光的频率是5×10^14 Hz，求光的周期。
2008年高考物理考前精选300题训练之二 必考部分计算题二、计算题（121——231）121．如图所示，有一块木板静止在光滑且足够长的水平面上，木板质量为M=4kg ，长为L=1.4m ；木板右端放着一小滑块，小滑块质量为m=1kg ，其尺寸小于L 。
小滑块与木板之间的动摩擦因数为μ==04102.(/)g m s（1）现用恒力F 作用在木板M 上，为了使得m 能从M 上面滑落下来，问：F 大小的范围是什么？ （2）其它条件不变，若恒力F=22.8牛顿，且始终作用在M 上，最终使得m 能从M 上面滑落下来。
问：m 在M 上面滑动的时间是多大？解析：（1）小滑块与木板间的滑动摩擦力f N mg ==μμ小滑块在滑动摩擦力f 作用下向右匀加速运动的加速度a f m g m s 124===//μ木板在拉力F 和滑动摩擦力f 作用下向右匀加速运动的加速度 a F f M 2=-()/使m 能从M 上面滑落下来的条件是 a a 21> 即N g m M F m f M f F 20)(//)(=+>>-μ解得（2）设m 在M 上滑动的时间为t ，当恒力F=22.8N ，木板的加速度a F f M m s 2247=-=()/./ ）小滑块在时间t 内运动位移S a t 1122=/ 木板在时间t 内运动位移S a t 2222=/ 因S S L 21-=即s t t t 24.12/42/7.422==-解得122．有个演示实验，在上下面都是金属板的玻璃盒内，放了许多锡箔纸揉成的小球，当上下板间加上电压后，小球就上下不停地跳动。
现取以下简化模型进行定量研究。
如图所示，电容量为C 的平行板电容器的极板A 和B 水平放置，相距为d ，与电动势为ε、内阻可不计的电源相连。
设两板之间只有一个质量为m 的导电小球，小球可视为质点。
已知：若小球与极板发生碰撞，则碰撞后小球的速度立即变为零，带电状态也立即改变，改变后，小球所带电荷符号与该极板相同，电量为极板电量的α倍（α<<1）。
不计带电小球对极板间匀强电场的影响。
重力加速度为g 。
（1）欲使小球能够不断地在两板间上下往返运动，电动势ε至少应大于多少？（2）设上述条件已满足，在较长的时间间隔T 内小球做了很多次往返运动。
求在T 时间内小球往返运动的次数以及通过电源的总电量。
解析：（1）用Q 表示极板电荷量的大小，q 表示碰后小球电荷量的大小。
要使小球能不停地往返运动，小球所受的向上的电场力至少应大于重力，则q d ε>mg ①其中 q=αQ ② 又有 Q=C ε ③由以上三式有 ε④（2）当小球带正电时，小球所受电场力与重力方向相同，向下做加速运动。
以a 1表示其加速度，t 1表示从A 板到B 板所用的时间，则有q d ε+mg=ma 1 ⑤ d=12a 1t 12⑥当小球带负电时，小球所受电场力与重力方向相反，向上做加速运动，以a2表示其加速度，t 2表示从B 板到A 板所用的时间，则有q d ε－mg=ma 2 ⑦ d=12a 2t 22 ⑧小球往返一次共用时间为（t 1+t 2），故小球在T 时间内往返的次数n=12T t t +双 ⑨由以上关系式得:n=⑩小球往返一次通过的电量为2q ，在T 时间内通过电源的总电量 Q'=2qn ○11由以上两式可得123．如图所示，电荷量均为＋q 、质量分别为m 和2m 的小球A 和B ，中间连接质量不计的细绳，在竖直方向的匀强电场中以速度v 0匀速上升，某时刻细绳断开．求：(1)电场强度大小及细绳断开后两球A 、B 的加速度； (2)当球B 速度为零时，球A 的速度大小；(3)自绳断开至球B 速度为零的过程中，两球组成系统的机械能增量为多少？解析：(1）设电场强度为E ，把小球A 、B 看作一个系统，由于绳未断前两球均做匀速运动，则23qE mg =，32mg E q =细绳断后，根据牛顿第二定律得A qE mg ma -=，2A ga =方向向上；22B qE mg ma -=,4B ga =-(负号表示方向向下）．(2)细绳断开前后两绳组成的系统满足合外力为零，所以系统总动量守恒．设B 球速度为零时，A 球的速度为v A ，根据动量守恒定律得00(2)0,3A A m m v mv v v +=+=(3)设自绳断开到球B 速度为零的时间为t ，则00,4B B g v a t a =+=-，则04v t g = 在该时间内A 的位移为2000000(3)(3)4822A v v v v v v s t g g ++==⋅=由功能关系知，电场力对A 做的功等于物体A 的机械能增量，则220083122A A v mg E qEs q mv q g ∆==⋅=同理对球B 得22002332B B v mg E qEs q mv q g ∆==⋅=所以2015A B E E E mv ∆=∆+∆= 124．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. 4 kg ·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10 m/s 2.(1)指出小球带何种电荷； (2)求匀强电场的电场强度大小；(3)求小球从O 点抛出到落回z 轴的过程中电势能的改变量．解析：(1）小球带负电．(2）小球在y 方向上做竖直上抛运动，在x 方向做初速度为零的匀加速运动，最高点Q 的坐标为(1. 6，3.2)，则kg m mv p s m gy v 05.0,,/8202==== 又CN E gt y m qEt at x /101,21,2213222⨯====。
(3）由221gt y =可解得上升阶段时间为s t 8.0=，所以全过程时间为s t t 6.12=='。
x 方向发生的位移为mm t qE t a x 4.622122='='=。
由于电场力做正功，所以电势能减少，设减少量为△E ，代入数据得△E=qE x =1.6 J.125．有一种电子仪器叫示波器，可以用来观察电信号随时间变化的情况，示波器的核心部件是示波管，如图甲所示，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成．如果在偏转电极XX'和YY'上都没加电压，电子束从金属板小孔射出后将沿直线传播，打在荧光屏上，在那里产生一个亮斑．如果在偏转电极XX'上不加电压，只在偏转电极YY'上加电压，电子在偏转电极YY'的电场中发生偏转，离开偏转电极YY'后沿直线前进，打在荧光屏上的亮斑在竖直方向发生位移y'，如图乙所示．（1）设偏转电极YY'上的电压为U 、板间距离为d ，极板长为l 1，偏转电极YY'到荧光屏的距离为l 2．电子所带电量为e ，以v 0的速度垂直电场强度方向射入匀强电场，如图乙所示．试证明y'＝)2(12201l l d mv U el +（2）设电子从阴极射出后，经加速电场加速，加速电压为U ；，从偏转电场中射出时的偏移量为y ．在技术上我们把偏转电场内单位电压使电子产生的偏移量（即y/U ）称为示波管的灵敏度φ，试推导灵敏度的表达式，并提出提高灵敏度可以采用的方法．解析：（1）证明：根据几何知识可知y'＝y ＋l 2tan θ电子在电场中运动的时间01v l t =偏移量22122121v l md eU at y ⋅⋅==设偏转角度为θ，则20100tan mdv eUl v at v v y ===θ所以有2212tan mdv l eUl l =θ即)2(2tan '1220120212212l l dmv Uel mdv l eUl mdv Uel l y y +=+=+=θ（2）电子在加速电场加速后，有12021eU mv =，得m eU v 102= 电子在YY'内的加速度为md eU a =，电子在YY'内运动的时间：11012eU m l v l t == 所以，偏转位移1212421dU Ul at y ==根据灵敏度的定义1214dU l U y==ϕ根据ϕ的表达式可知，要提高示波管的灵敏度，可增加偏转电极的长度、减小偏转电极间距离或减小电子枪的加速高压。
126．如图所示，处于同一条竖直线上的两个点电荷A 、B 带等量同种电荷，电荷量为Q ； G 、H 是它们连线的垂直平分线．另有一个带电小球C ，质量为m 、电荷量为＋q(可视为点电荷），被长为l 的绝缘轻细线悬挂于O 点，现在把小球C 拉起到M 点，使细线水平且与 A 、B 处于同一竖直面内，由静止开始释放，小球C 向下运动到GH 线上的N 点时刚好速度为零，此时细线与竖直方向上的夹角θ= 300．试求：(1)在A 、B 所形成的电场中，M 、N 两点阿的电势差，并指出M 、N 哪一点的电势高．(2)若N 点与A 、B 两个点电荷所在位置正好形成一个边长为a 的正三角形，则小球运动到N 点瞬间，轻细线对小球的拉力F T （静电力常量为k).解析：(1)带电小球C 在A 、B 形成的电场中从M 点运动到N 点的过程中，重力和电场力做功，但合力功为零，则cos 0MN qU mgl θ+=所以cos30MN mgl U q =-即M 、N 两点间的电势差大小cos30mgl q ，且N 点的电势高于M 点的电势．(2)在N 点，小球C 受到重力mg 、细线的拉力F T 以及A 和B 分别对它的斥力F A 和F B 四个力的作用如图所示，且沿细线方向的合力为零．则cos30cos300T A F mg F --=又2A B Qq F F ka ==得2cos30cos30T QqF mg ka =+127．如图所示，半径为r 的两半圆形光滑金属导轨并列竖直放置，在轨道上左侧高最高点M 、M'间接有阻值为0R 的电阻，整个轨道处在竖直向下的磁感应强度为B 的匀强磁场中，两导轨间距为l ，一电阻也为0R，质量为m 的金属棒aa'从MM'处静止释放，经过时间t 到达导轨最低点CC'的速度为v ，不计摩擦，求：（1）aa' 金属棒到达CC' 时，所受磁场力的大小．（2）aa' 金属棒到达CC' 时，回路中的电功率．（3）从MM' 到CC' 过程中，通过aa' 金属棒的电量． （4）aa' 金属棒到达CC' 时，加速度的大小有多大?解析：（1）Blv E = ∴022200222R vl B B I lF R B l v R E I ====安（2）02222R v l B EI P ==（3）000222R lrB t t R B S t R EIt Q ⋅⋅⋅⋅=∆===--（4）r v a n 2=，m R v l B m F a r 0222⋅==安 故20222222)2()(m R v l B r v a a a r n +=+=128．如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度相等的匀强磁场，方向一个垂直斜面向上，另一个垂直斜面向下，宽度均为L ．一个质量为m 、边长也为L 的正方形线框（设电阻为R ）以速度υ进入磁场时，恰好做匀速直线运动，若当ab 边到达'gg 与'ff 中间位置时，线框又恰好做匀速运动，则（1）当ab 边刚越过'ff 时，线框加速度的值为多少?（2）求线框从开始进入磁场到ab 边到达'gg 和'ff 中点的过程中产生的热量是多少?解析：（1）ab 边刚越过e e '即做匀速直线运动，表明线框此时受到的合力为零，即L R BL vB mg ⋅=θsin ．在ab 边刚越过'ff 时，ab 、cd 边都切割磁感线产生感应电动势，但线框的运动速度不能突变，则此时回路中的总感应电动势为BLv E 2=．故此时线框的加速度为θθsin 3sin 2g g L mR EBa =-=，方向沿斜面向上．（2）设线框再做匀速运动的速度为'v ，则22sin ⨯=⋅⋅L BLv B mg R'θ 即4vv ='线框从过'ee 到再做匀速运动过程中，设产生的热量为Q ，则由能量的转化和守恒定律得2223215sin 232121sin 23mv mgL mv mv L mg Q +=-+=⋅θθ'129．如图所示，MN 和PQ 是两根放在竖直面内且足够长的平行金属导轨，相距l =50cm 。
