山东省2013高考实验班备考理综物理计算题规范化训练04
- 格式:doc
- 大小:399.50 KB
- 文档页数:4
2013高考备考理综计算题规范化训练(6)开始时刻:___:____日期:______姓名:____22.(15分)如图所示,在倾角为θ=37º的足够长的固定斜面上,物体A和小车B正沿着斜面上滑。
A的质量为m A=0.5 kg,B的质量为m B=0.25 kg,A始终受一沿斜面向上的恒定推力F的作用。
某时刻,A追上B,并发生碰撞,此时为记时起点。
碰撞后的瞬间,A的速度为v1=0.6 m/s,方向沿斜面向上,B的速度为v B=2.4 m/s,方向沿斜面向上。
经过t=0.6 s,A的速度大小变为v2=1.8 m/s;在这一段时间内A、B没有再次相碰。
已知A 与斜面间的动摩擦因数μ=0.15,B与斜面间的摩擦可忽略不计,sin37º=0.6,g取10 m/s2,试求:23.(18分)如图所示,在y轴竖直向上的直角坐标系中,电场、磁场的分布情况如下:①在0<y<a的区域内,存在沿x轴负向的匀强电场和垂直xoy平面向里的匀强磁场;②在y<0区域内,存在沿y轴正向的匀强电场;③在y< y1 (y1为未知量)区域内,同时存在垂直xoy平面向外的匀强磁场;各区域的电场、磁场强弱相同.一质量为m、电量为q带正电的小球,从xoy平面内的P点以初速v0向右抛出.小球进入0<y<a的复合场区沿直线运动,恰好过坐标原点,速度方向与x轴正方向成对45°角,如图所示。
如果小球能够第二次到达O点,m、α、v0、、q、g为已知量,求:(1)p点坐标;(2)磁感应强度B;(3)小球两次通过O点经历的时间。
【解析】(1)B 的加速度为:a B =g sin θ=6 m/s 2B 的位移为:210362B B B s T a T .=-=v m (2)经过T =0.6s 后,假设A 的速度方向仍向上,此时A 的位移为:210722A s T .+==v v m 可见sB <s A , 那么,A 、B 将再次相碰,跟题中“T =0.6 s……这一段时间内A 、B 没有再次相碰”相矛盾,因此,碰撞后A 将先向上做匀减速运动,速度减到零后,再向下做匀加速运动,经过T =0.6 s 后,A 的速度方向将向下,大小为v 2=1.8 m/s 。
绝密★启用前 2013年全国普通高等学校招生统一考试理科综合能力测试物理(山东卷带解析) 试卷副标题 注意事项: 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 第I 卷(选择题) 请点击修改第I 卷的文字说明 一、选择题 1.伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索物理规律的科学方法,利用这种方法伽利略发现的规律有 ( ) A.力不是维持物体运动的原因 B.物体之间普遍存在相互吸引力 C.忽略空气阻力,重物与轻物下落得同样快 D.物体间的相互作用力总是大小相等,方向相反 2.如图所示,用完全相同的轻弹簧A 、B 、C 将两个相同的小球连接并悬挂,小球处于静止状态,弹簧A 与竖直方向的夹角为30o ,弹簧C 水平,则弹簧A 、C 的伸长量之比为( ) A .4:3 B.3:4 C. 1:2 D. 2:1 3.如图所示,楔形木块abc 固定在水平面上,粗糙斜面ab 和光滑斜面bc 与水平面的夹角相同,顶角b 处安装一定滑轮。
质量分别为M 、m (M >m )的滑块,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接,轻绳与斜面平行。
两滑块由静止释放后,沿斜面做匀加速运动。
若不计滑轮的质量和摩擦,在两滑块沿斜面运动的过程中 ( ) A.两滑块组成系统的机械能守恒C .轻绳对m 做的功等于m 机械能的增加D .两滑块组成系统的机械能损失等于M 克服摩擦力做的功 4.图甲是小型交流发电机的示意图,两磁极N 、S 间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,为交流电流表。
线圈绕垂直于磁场方向的水平轴O O ′沿逆时针方向匀速转动,从图示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示,以下判断正确的是 ( )A .电流表的示数为10AB .线圈转动的角速度为50πrad/sC .0.01s 时线圈平面与磁场方向平行D .0.02s 时电阻R 中电流的方向自右向左5.将一段导线绕成图甲所示的闭合电路,并固定在水平面(纸面)内,回路的ab 边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中。
2013高考备考理综计算题规范化训练(3)开始时刻:___:____日期:______姓名:____22.(15分)如图所示,P是倾角为30°的光滑固定斜面.劲度为k的轻弹簧一端同定在斜面底端的固定挡板C 上,另一端与质量为m的物块A相连接.细绳的一端系在物体A上,细绳跨过不计质量和摩擦的定滑轮,另一端有一个不计质量的小挂钩.小挂钩不挂任何物体时,物体A处于静止状态,细绳与斜面平行.在小挂钩上轻轻挂上一个质量也为m的物块B后,物体A沿斜面向上运动.斜面足够长,运动过程中B始终未接触地面.(1) 求物块A刚开始运动时的加速度大小a;(2) 设物块A沿斜面上升通过Q点位置时速度最大,求Q点到出发点的距离x0及最大速度v m;(3) 把物块B的质量变为Nm(N>0.5),小明同学认为,只要N足够大,就可以使物块A沿斜面上滑到Q点时的速度增大到2v m,你认为是否正确?如果正确,请说明理由,如果不正确,请求出A沿斜面上升到Q点位置时的速度的范围.23.(18分)如图所示,在正方形区域abcd 内充满方向垂直纸面向里的、磁感应强度大小为B 的匀强磁场,在t = 0 时刻,一位于ad边中点O的粒子源在abcd 平面内发射出大量的同种带电粒子。
所有粒子的初速度大小相同,方向与Od 边的夹角分布在0到180°范围内。
已知沿Od 方向发射的粒子在t = t0时刻刚好从磁场边界cd上的P 点离开磁场,粒子在磁场中做圆周运动的半径恰好等于正方形边长L,不计粒子重力及粒子间的相互作用。
求:(1)粒子的比荷q/m ;(2)最后离开磁场的粒子在磁场里速度的偏转角(用该角度的三角函数值表示);(3)假设粒子源发射的粒子在0 —180°范围内捧角度均匀分布,在t0时刻仍在磁场中的粒子数与粒子源发射的总粒子数之比。
(15分)解:(1) 设绳的拉力大小为T ,分别以A 、B 为对象用牛顿第二定律,有T =ma ,mg -T =ma ,则a =g 2(3分) (2) A 加速上升阶段,弹簧恢复原长前对A 用牛顿第二定律有T +kx -mg 2=ma ,对B 用牛顿第二定律有mg -T =ma ,消去T 得mg 2+kx =2ma ,上升过程x 减小,a 减小,v 增大;弹簧变为伸长后同理得mg 2-kx =2ma ,上升过程x 增大,a 减小,v 继续增大;当kx =mg 2时a =0,速度达到最大.可见Q 点时速度最大,对应的弹力大小恰好是mg 2,弹性势能和初始状态相同.A 上升到Q 点过程,A 、B 的位移大小都是x 0=mg k,该过程对A 、B 和弹簧系统用机械能守恒定律有mgx 0=mgx 0sin θ+12·2m ·v 2m ,可得v m =mg 22k(6分) (3) 不正确(1分)Nmgx 0=mgx 0sin θ+12·(Nm +m)·v 2(2分) v =2g ⎝⎛⎭⎫N -12x 0N +1,x 0=mg k ,当N →∞时,0<v <2mg 2k=2v m (3分)。
2013高考备考理综计算题规范化训练(8)开始时刻:___:____日期:______姓名:____22.(15分)如图所示,在水平轨道右侧安放半径为R的竖直圆槽形光滑轨道,水平轨道的PQ段铺设特殊材料,调节其初始长度为l;水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定,弹簧处于自然伸长状态。
小物块A静止放置在弹簧右端,A与弹簧接触但不拴接;小物块B从轨道右侧以初速度v0冲上轨道,通过圆形轨道、水平轨道后与物块A 发生对心碰且瞬间粘连,碰撞之后A、B一起运动的速度为碰撞前物块B速度的一半,之后压缩弹簧并被弹簧以原速率弹回,经水平轨道返回圆形轨道。
物块A、B均可视为质点。
已知R=0.2m,l=1.0m,v0=6m/s,物块A、B质量均为m=1kg,与PQ段间的动摩擦因数均为μ=0.2,轨道其他部分摩擦不计。
取g=10m/s2。
求:(1)物块B与物块A碰撞前速度大小;(2)物块B与物块A碰后返回到圆形轨道的高度;(3)调节PQ段的长度l,B仍以v0从轨道右侧冲上轨道,当l满足什么条件时,A、B物块能返回圆形轨道且能23.(18分)如图甲所示,水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场,场强E10 4 N/C。
现将一重力不106 C/kg的正电荷从电场中的O点由静止释放,经过t0=1×10-5s后,通过MN上的P点进入其磁场方向垂直于纸面向外,以电荷第一次通过MN时开始计时,磁感应强度按图乙所示规律周期性变化。
(1)求电荷进入磁场时的速度v0;(2)求图乙中t=2×10-5s时刻电荷与P点的距离;解:(1)物块B 冲上圆形轨道后回到最低点速度为v 0=6m/s与A 碰撞前,有20212121mv mv mgl -=-μ(2分)可得,物块B 与A 碰撞前速度大小s m v /241=(2分)(2)A 、B 碰后速度s m v v /222112==(1分)A 、B 整体向右经过PQ 段,有gl v v μ22223-=- (1分)得A 、B 速度s m v /23=A 、B 整体滑上圆形轨道,有2312022mgh mv -=-⨯(1分)(也可以应用 223211222222mgl mgh mv mv μ-⨯-=⨯-⨯)可得,返回到右边轨道的高度为0.2h m R ==,符合实际。
2013高考备考理综计算题规范化训练(10)开始时刻:_____日期:______姓名:____22.(15分)如图所示,组装成“S”形的轨道平放在水平面上,Oa部分由薄壁细圆管弯成,固定在直角坐标平面xOy内,管口恰好落在原点O上,直径与x轴重合;ab部分半圆形轨道的半径r是可以调节的,直径也与x 轴重合,两部分在a处圆滑连接。
在xOy平面内有一足够大的匀强电场,场强大小E=2×105 V/m,方向沿x轴负方向。
一个质量m=0.01 kg、带正电荷q=5×10-7 C的小球(可视为质点),以v=10 m/s的速度从管口O点进入轨道,不计一切摩擦,小球运动过程中电量不变,取g=10 m/s2。
(1)取r=1.6 m时,发现带电小球恰好能从b处飞出,试求Oa部分的半径R;(2)r取多大值,小球从b处飞出后,到达y轴上的位置(离原点)最远?(3)现在O、b两点各放一个压力传感器,并计算出压力差△F;改变半径r的大小,重复实验,最后绘得△F -1/r图线如图所示,求直线在△F轴上的截距。
23.(18分)如图甲所示,x轴正方向水平向右,y轴正方向竖直向上。
在xOy平面内有与y轴平行的匀强电场(电场区域足够大,图中未画出),现在垂直于xOy平面加一足够大的磁场(如图乙所示,设向外为磁场的正方向,B0为已知量,t1、t2为未知量)。
在t=0刻,一个质量为m电量为q带正电小球,从坐标原点O处以初速度v0沿直线OP方向运动,为使小球能在以后的运动中垂直OP连线方向通过D(4L,3L)点,并且小球的运动具有周期性。
取g=10m/s2,求:(1)电场强度的大小和方向;(2)在图甲中作出小球在一个周期内的运动轨迹(只作出一种情况即可),并写出满足条件的t1的表达式;22. (1)小球从O 运动到b ,设到b 点的速度为b v ,据动能定理22011(22)22b qE R r mv mv -+=- ① 3分)小球恰好过b 点,即F N =0, 则有2b mv qE r= 3分 代入得0.5R m = 1分(2)小球在b 点离开轨道后,在电场力作用下做类平抛运动,Y 方向:b y v t = 1分x (负)方向:21222R r at += 1分 又qE a m= 1分结合①得y = 2分 显然,当0.75r m =时y 坐标有最大值。
2013年普通高等学校招生全国统一考试(山东卷)物理一、选择题(共7小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.(5分)伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索物理规律的科学方法,利用这种方法伽利略发现的规律有( )A.力不是维持物体运动的原因B.物体之间普遍存在相互吸引力C.忽略空气阻力,重物与轻物下落得同样快D.物体间的相互作用力总是大小相等,方向相反解析:A、伽利略根据理想斜面实验,发现了力不是维持物体运动的原因,故A正确。
B、伽利略没有发现物体之间普遍存在相互吸引力的规律。
故B错误。
C、伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合的方法,发现了忽略空气阻力,重物与轻物下落得同样快的规律。
故C正确。
D、伽利略没有发现物体间的相互作用力总是大小相等,方向相反的规律。
故D错误。
答案:AC2.(5分)如图所示,用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂,小球处于静止状态,弹簧A与竖直方向的夹角为30°,弹簧C水平,则弹簧A、C的伸长量之比为( )A.:4B.4:C.1:2D.2:1解析:将两球和弹簧B看成一个整体,整体受到总重力G、弹簧A和C的拉力,如图,设弹簧A、C的拉力分别为F1和F2。
由平衡条件得知,F2和G的合力与F1大小相等、方向相反则得:F2=F1sin30°=0.5F1。
根据胡克定律得:F=kx,k相同,则弹簧A、C的伸长量之比等于两弹簧拉力之比,即有x A:x C=F1:F2=2:1答案:D。
3.(5分)如图所示,楔形木块abc固定在水平面上,粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同,顶角b处安装一定滑轮。
质量分别为M、m(M>m)的滑块,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接,轻绳与斜面平行。
两滑块由静止释放后,沿斜面做匀加速运动。
若不计滑轮的质量和摩擦,在两滑块沿斜面运动的过程中( )A.两滑块组成系统的机械能守恒B.重力对M做的功等于M动能的增加C.轻绳对m做的功等于m机械能的增加D.两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功解析:A、由于“粗糙斜面ab”,故两滑块组成系统的机械能不守恒,故A错误B、由动能定理得,重力、拉力、摩擦力对M做的总功等于M动能的增加,故B错误C、除重力弹力以外的力做功,将导致机械能变化,故C正确D、除重力弹力以外的力做功,将导致机械能变化,摩擦力做负功,故造成机械能损失,故D正确答案:CD4.(5分)图甲是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,A为交流电流表。
2013年高考试题——理综+答案解析(山东卷)2013年普通高等学校招生统一考试(山东卷)理科综合第I卷(必做,共87分)一、选择题(共13小题,每小题4分,共52分,每题只有一个选项符合题意)1.真核细胞具有一些能显著增大膜面积、有利于酶的附着以提高代谢效率的结构。
下列不属于此类结构的是A.神经细胞的树突B.线粒体的嵴C.甲状腺细胞的内质网D.叶绿体的基粒2.将小鼠myoD基因导入体外培养的未分化肌肉前体细胞,细胞分化及肌纤维形成过程如图所示。
下列叙述正确的是A.携带myoD基因的载体以协助扩散的方式进入肌肉前体细胞B.检测图中细胞核糖体蛋白基因是否表达可确定细胞分化与否C.完成分化的肌肉细胞通过有丝分裂增加细胞数量形成肌纤维D.肌肉前体细胞比肌肉细胞在受到电离辐射时更容易发生癌变3.吞噬细胞对细菌抗原的吞噬、加工处理和呈递过程如图所示。
下列叙述正确的是A.吞噬细胞特异性地吞噬细菌抗原B.溶酶体参与抗原的加工处理过程C.加工处理后的抗原可直接呈递给B淋巴细胞D.抗原加工处理和呈递过程只存在于体液免疫4.生物实验中常用盐酸处理实验材料。
下列说法正确的是A.盐酸解离根尖的同时也为龙胆紫染色创造酸性环境B.盐酸处理染色质能促进DNA与派洛宁(吡罗红)结合C.盐酸浓度过高会破坏过氧化氢酶的空间结构导致其失活D.盐酸处理细胞有利于健那绿(詹纳斯绿B)对线粒体染色5.家猫体色由X染色体上一对等位基因B、b控制,只含基因B 的个体为黑猫,只含基因b 的个体为黄猫,其他个体为玳瑁猫。
下列说法正确的是A.玳瑁猫互交的后代中有25%的雄性黄猫B.玳瑁猫与黄猫杂交后代中玳瑁猫占50%C.为持续高效地繁育玳瑁猫,应逐代淘汰其他体色的猫D.只有用黑猫和黄猫杂交,才能获得最大比例的玳瑁猫6.用基因型为Aa的小麦分别进行连续自交、随机交配、连续自交并逐代淘汰隐性个体、随机交配并逐代淘汰隐性个体,根据各代Aa基因型频率绘制曲线如图。
2013年普通高等学校招生全国统一考试(山东卷)理综试题及答案本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,共300分。
一、选择题:本题共13小题,每题6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。
)1.下列有关细胞器结构和功能的叙述中,错误的是()A.所有细胞中核糖体的形成都与核仁密切相关B.线粒体、核糖体、细胞核等细胞结构中能产生水C. 细胞凋亡过程中核糖体仍能发挥作用D.高尔基体行使其功能时,伴随着膜成分的转化和更新2.下图表示癌细胞产生过程,有关说法正确的是()A.图示中与癌变有关的基因是原癌基因B.图中显示癌变的发生是多个基因突变累积的结果C.图中染色体上的基因变化可导致基因重组D.图示细胞形态的变化说明癌变过程中细胞发生了分化3.为获得优良性状的纯合体,将基因型为Aa的小麦逐代自交,且逐代淘汰aa,有关该过程,下列说法正确的是()A.Aa产生的两种精子(或卵细胞)的比例为1∶1B.Aa后代出现性状分离是等位基因分离的结果C.若通过单倍体育种方式可得到100%的纯合体D.育种过程中没发生突变,该物种没有发生了进化4.某种猫的毛色基因位于X染色体上,黄色和黑色分别由基因A、a控制,Aa的个体毛色常表现为黄色和黑色的嵌合体,则()A.A、a的主要区别在于碱基种类和数目不同B. 嵌合体的子代必为黄色和黑色的嵌合体C.通常情况下,嵌合体都是母猫,其基因型为X A X aD.这种猫群体中A、a的基因频率不相等5.下图是葡萄糖部分代谢途径,有关说法错误..的是A.人体内能进行a、c、d、e、f、g生理过程B.乳酸菌的d过程主要发生在线粒体中C.d生理过程比b、c生理过程能量利用率高D.进食1小时后,机体直接通过体液调节维持血糖平衡6.关于神经元及突触结构和功能的叙述不正确的是( )A.神经元兴奋时,突触小泡中的物质释放到突触间隙中需要消耗能量B.递质释放到突触间隙,作用于突触后膜,可使突触后膜电位发生改变C. 神经递质运输并作用于突触后膜的过程中,需要经过体液的运输D.某种毒素使钠离子通道蛋白的活性降低,此时测得神经元的静息电位将增大7.下列说法正确的是()A.自然界中含有大量的游离态的硅,纯净的硅晶体可用于制作计算机芯片B.Si、P、S、Cl相应的最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强C.工业上通常用电解钠、铁、铜对应的氯化物制得该三种金属单质D.金属铝、铁、铜都有一定的抗腐蚀性能,其抗腐蚀的原因都是表面形成氧化物薄膜,阻止反应的进一步进行8. 下列关于化学实验的“目的-操作-现象-结论”的描述不正确...的是()9. N A 表示阿伏加德罗常数,下列有关叙述正确的是( )①1mol 苯乙烯中含有的碳碳双键数为4N A②6.2g 氧化钠和7.8g 过氧化钠的混合物中含有的离子总数为0.6N A③3.4gNH 3中含N —H 键数目为0.2N A④常温下1L 0.5 mol·L -1 NH 4Cl 溶液与2L 0.25 mol·L -1 NH 4Cl 溶液所含NH 4+的物质的量相同⑤在标准状况下,22.4L 甲烷与18g 水所含有的电子数均为10N A⑥等体积、浓度均为1 mol·L -1的磷酸和盐酸,电离出的氢离子数之比为3:1⑦1mol 铁粉在1mol 氯气中充分燃烧,失去的电子数为3N A⑧1mol 固体NaHSO 4含有的阴阳离子总数为2N AA .①④⑦B .②⑤⑧C .②③④⑥D .①②④⑤⑦ 10. 现有a mol·L -1 NaX 和b mol·L -1 NaY 两种盐溶液。
2013高考备考理综计算题规范化训练(1)开始时刻:___:____日期:______姓名:____22.(15分)运动员驾驶摩托车做腾跃特技表演是一种刺激性很强的运动项目.如图所示,AB是水平路面,长度为L=6 m,BC是半径为R=40 m的圆弧,AB、BC相切于B点,CDE是一段曲面.运动员驾驶摩托车的功率始终为P=9 kW,从A点由静止出发,经过t1=4.3 s到B点,此时压力传感器显示摩托车对地压力大小为F=3.6×103 N.摩托车通过坡面到达离地面h=5 m的E点水平飞出,落地点与E点的水平距离x=16 m,已知人的质量为m=60 kg,摩托车的质量为M=120 kg,重力加速度g取10 m/s2,运动员和摩托车整体全过程可视为质点,不计空气阻力.求:(1) 摩托车过B点时速度v B;(2) 摩托车过E点时速度v E;(3) 设人和摩托车在AB段所受的阻力恒定,求该阻力f;第 1 页23.(18分)如图所示,在矩形ABCD区域内,对角线BD以上的区域存在有平行于AD向下的匀强电场,对角线BD以下的区域存在有垂直于纸面的匀强磁场(图中未标出),矩形AD边长为L,AB边长为2L.一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子(重力不计)以初速度v0从A点沿AB方向进入电场,在对角线BD的中点P处进入磁场,并从DC边上以垂直于DC边的速度离开磁场(图中未画出),求:(1) 带电粒子经过P点时速度v的大小和方向;(2) 电场强度E的大小;(3) 磁场的磁感应强度B的大小和方向.第 2 页第 3 页 (15分)解:(1) 根据牛顿第二定律,对人和车在B 点分析:F -(M +m)g =(M +m )v 2B R解得v B =20 m/s(5分)(2) 又由平抛运动得h =12gt 23x =v E t 3解得v E =16 m/s(5分)(3) 在AB 段运动过程中有:Pt 1-fL =12(M +m)v 2B 解得f =450 N(5分)(18分)解:(1) 带电粒子在电场中做类平抛运动,则 水平方向:L =v 0t竖直方向:L 2=v y 2t 得v y =v 0(3分)则P 点的速度为v =2v 0(1分)速度与水平方向的夹角为θ,tan θ=v y v 0=1,所以θ=45°(2分) (2) v y =at ,a =qE m ,L =v 0t ,解得E =mv 20qL(6分) (3) 由几何关系可知,粒子在磁场中转过的圆心角为45°(1分) 由几何关系得r =22L(2分) 粒子在磁场中做匀速圆周运动,qvB =m v 2r(1分) 得B =2mv 0qL(1分) 磁场方向垂直纸面向外.(1分)。
2013高考备考理综计算题规范化训练(7)开始时刻:___:____日期:______姓名:____22.(15分)为了研究过山车的原理,物理小组提出了下列的设想:取一个与水平方向夹角为37°、长为L=2.0m 的粗糙的倾斜轨道AB ,通过水平轨道BC 与竖直圆轨道相连,出口为水平轨道DE ,整个轨道除AB 段以外都是光滑的。
其中AB 与BC 轨道以微小圆弧相接,如图所示。
一个小物块以初速度0 4.0/v m s =,从某一高处水平抛出,到A 点时速度方向恰沿AB 方向,并沿倾斜轨道滑下。
已知物块与倾斜轨道的动摩擦因数0.50.μ=(g 取10m/s 2,sin 370.60,cos370.80== )(1)要使小物块不离开轨道,并从水平轨道DE 滑出,求竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件?(2)a.为了让小物块不离开轨道,并且能够滑回倾斜轨道AB ,则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件?23.(18分)如图甲所示,电阻不计,间距为l 的平行长金属导轨置于水平面内,阻值为R 的导体棒ab 固定连接在导轨左端,另一阻值也为R 的导体棒ef 垂直放置到导轨上,ef 与导轨接触良好,并可在导轨上无摩擦移动。
现有一根轻杆一端固定在ef 中点,另一端固定于墙上,轻杆与导轨保持平行,ef ab 、两棒间距为d 。
若整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中,且从某一时刻开始,磁感应强度B 随时间t 按图乙所示的方式变化。
(1)求在0~o t 时间内流过导体棒ef 的电流的大小与方向;(2)求在2o o t t 时间内导体棒ef 产生的热量;(3)1.5t 时刻杆对导体棒ef 的作用力的大小和方向。
22.解析:(1)小物块做平抛运动,经时间t 到达A 处时,令下落的高度为h ,水平分速度为v ,竖直分速度为y v2t a n 3712yx v gt v v h gt ===物体落在斜面上后,受到斜面的摩擦力cos37f N mg μμ==设物块进入圆轨道最高点时有最小速度v 1,此时物块受到的重力恰好提供向心力,令此时半径为R 0210v mg m R = 物块从抛出到圆轨道最高点的过程中2201011(sin 372)cos3722mg h L R mg L mv mv μ+⋅--⋅=- 联立上式,解得:R 0=0.66m若物块从水平轨道DE 滑出,圆弧轨道的半径有:10.66R m ≤ (6分) (2)a .为了让小物块不离开轨道,并且能够滑回倾斜轨道AB ,则物块上升的高度肛小于或等于0R '20001(sin 37)cos3702: 1.65mg h L mg L mgR mv R m μ'+⋅-⋅-=-'= 解得 物块能够滑回倾斜轨道AB ,则2 1.65R m ≥ (4分)b .物块冲上圆轨道H 1=1.65m 高度时速度变为0,然后返回斜轨道h 1高处再滑下,然后再次进入圆轨道达到的高度为H 2。
2013高考备考理综计算题规范化训练(5)开始时刻:___:____日期:______姓名:____22.(15分)如图所示,某货场要将质量为m1=100 kg的货物(可视为质点)从高处运送至地面,为避免货物与地面发生撞击,现利用固定于地面的光滑四分之一圆轨道,使货物自轨道顶端无初速滑下,轨道半径R=1.8 m。
地面上紧靠轨道依次排放两个完全相同的木板A、B,厚度不计,长度均为l=2m,质量均为m2=100 kg,木板上表面与轨道末端相切。
货物与木板间的动摩擦因数为μ1=0.5,木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.2。
(最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,取g=10 m/s2)(1)求货物到达圆轨道末端时对轨道的压力。
(2)求货物滑到木板A末端时的速度。
(3)求货物做直线运动的总时间。
23.(18分)如图所示,在坐标系xoy中,过原点的直线OC与x轴正向的夹角φ=120°,在OC右侧有一匀强电场:在第二、三象限内有一匀强磁场,其上边界与电场边界重叠、右边界为y轴、左边界为图中平行于y轴的虚线,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里。
一带正电荷q、质量为m的粒子以某一速度自磁场左边界上的A点射入磁场区域,并从O点射出,粒子射出磁场的速度方向与x轴的夹角θ=30°,大小为v,粒子在磁场中的运动轨迹为纸面内的一段圆弧,且弧的半径为磁场左右边界间距的两倍。
粒子进入电场后,在电场力的作用下又由O点返回磁场区域,经过一段时间后再次离开磁场。
已知粒子从A点射入到第二次离开磁场所用的时间恰好等于粒子在磁场中做圆周运动的周期。
忽略重力的影响。
求(1)粒子经过A点时速度的方向和A点到x轴的距离;(2)匀强电场的场强大小和方向;(3)粒子从第二次离开磁场到再次进入电场时所用的时间。
(1)设货物滑到圆轨道末端是的速度为0v ,对货物的下滑过程 中根据机械能守恒定律得,21012m gR m v =①,设货物在轨道末端所受支持力的大小为N F ,根据牛顿第二定律得,211N v F m g m R-=②,联立以上两式代入数据得3000N F N =③,根据牛顿第三定律,货物到达圆轨道末端时对轨道的压力大小为3000N ,方向竖直向下。
2013年普通高等学校招生统一考试(山东卷)理科综合-物理 第I 卷(必做,共87分)二、选择题(本题包括7小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)14.伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索物理规律的科学方法,利用这种方法伽利略发现的规律有 A.力不是维持物体运动的原因 B.物体之间普遍存在相互吸引力C.忽略空气阻力,重物与轻物下落得同样快D.物体间的相互作用力总是大小相等,方向相反 【答案】AC 【解析】“物体之间普遍存在相互吸引力”是牛顿总结出的万有引力定律的内容,“物体间的相互作用力总是大小相等、方向相反”是牛顿第三定律的内容,从而排除选项B 、D 。
选项AC 均是伽利略利用实验研究和逻辑推理相结合得出的物理规律。
本题选AC 。
15.如图所示,用完全相同的轻弹簧A 、B 、C 将两个相同的小球连接并悬挂,小球处于静止状态,弹簧A 与竖直方向的夹角为30o ,弹簧C 水平,则弹簧A 、C 的伸长量之比为A .4:3 B.3:4 C. 1:2 D. 2:1 【答案】D【解析】将两小球看做一个整体,对整体受力分析,可知整体受到重力、A 、C 的拉力共3个力的作用,由于弹簧处于平衡状态,将轻弹簧A 的拉力沿竖直方向和水平方向分解可知水平方向上满足sin 30Ax A C F F F =︒=,故:2:1A C F F =,又三个弹簧的劲度系数相同,据胡克定律F kx =可知弹簧A 、C 的伸长量之比为2:1。
16.如图所示,楔形木块abc 固定在水平面上,粗糙斜面ab 和光滑斜面bc 与水平面的夹角相同,顶角b 处安装一定滑轮。
质量分别为M 、m (M>m )的滑块,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接,轻绳与斜面平行。
两滑块由静止释放后,沿斜面做匀加速运动。
若不计滑轮的质量和摩擦,在两滑块沿斜面运动的过程中A.两滑块组成系统的机械能守恒B .重力对M 做的功等于M 动能的增加C .轻绳对m 做的功等于m 机械能的增加D .两滑块组成系统的机械能损失等于M 克服摩擦力做的功 【答案】CD【解析】两滑块沿斜面运动的过程中,由于斜面ab 粗糙,则摩擦力对M 做负功,故两滑块组成系统的机械能减少,选项A 错误;据动能定理可知M 受到的合外力做的功等于M 动能的变化,即重力、绳的拉力以及摩擦阻力对M 做的功等于M 动能的增加量,选项B 错误;由功能关系可得除重力外其他外力做的功等于物体(或系统)机械能的变化,故轻绳的拉力对m 做的正功等于m 机械能的增加,摩擦力做的负功等于系统机械能的减少量,选项C 、D 正确。
2013年普通高等学校招生全国统一考试理科综合物理试题(山东卷)二、选择题(共7小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)14、伽利略开始了实验研究和逻辑推理相结合探索自然规律的科学方法,利用这种方法伽利略发现的规律有( )A、力不是维持物体运动的原因B、物体之间普遍存在相互作用C、忽略空气阻力,重物与轻物下落得同样快D、物体间的相互作用力总是大小相等,方向相反15、如图所示,用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂,小球处于静止状态,弹簧A与竖直方向夹角为30°,弹簧C水平,则弹簧A、C的伸长量之比为()3:A.44:B. 3C. 1:2D. 2:116、如图所示,楔形木块abc固定在水平面上,粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同,顶角b 处安装一定滑轮,质量分别为M、m(M>m)的滑块,通过不可伸长的轻绳定滑轮连接,轻绳与斜面平等,两滑块由静止释放后,沿斜面做匀加速运动。
若不计滑轮的质量和摩擦,在两滑块沿斜面运动的过程中()A、两滑块组成系统的机械能守恒B、重力对M做的功等于M动能的增加C、轻绳对m做的功等于m机械能的增加D、两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功○A17、如图甲所示为交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向匀强磁场,为交流电流表,线圈绕垂直于磁场的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动,从图示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。
以下判断正确的是()A、电流表的示数为10AB、线圈转动的角速度为50πrad/sC、0.01s时,线圈平面与磁场方向平行D、0.02s时,电阻R中电流的方向自右向左18、将一段导线绕成图甲所示的闭合回路,并固定在水平面(纸面)内。
回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中。
回路的圆环区域风有垂直纸面的磁场Ⅱ。
理综物理参考答案及评分标准14.A 15.AC 16.ACD 17.BC 18.CD 19.BD 20.AC21. (13分) (1) (6分)①F ,F ’ (每空1分) ;②C (1分);③不变(1分); ④AD (2分) (2) (7分)①B ,E , (每空1分);②左(2分);③ ) ( 10 R R r R KKI E g + ¢ + + - (3分) 22.解:(1)由运动的合成与分解知识得0 0 tan 53y v v= ①2 2y v gh = ② 联立代入数据得,物体在平台上运动的速度 03m/s v = ③(2)传送带静止,物体由 A 加速到B 的过程中,由动能定理得( ) 002211 sin 53cos 53 22B A mg mg L mv mv m -=- ④ 又 222 0 A yv v v =+ ⑤联立代入数据得物体到达传送带下端 B 点时的速度 55m/s B v = ⑥(3) 当传送带以 45m/s v = 速度顺时针方向转动时, 小物体加速到 45m/s v = 之前, 传送带摩擦力一直对物体做正功,由动能定理得( ) 02211 sin 53cos 53 22A mg mg s mv mv m +=- ⑦ 代入数据得 2.5ms = ⑧小物体加速到 45m/s v = 之后直到到达底端,传送带摩擦力对物体做负功,故得物体 由 A 到 B 的过程中所受摩擦力做的功00 cos53()cos 5315Jf W mgs mg L s m m =--=- ⑨赋分标准:④式 3 分,①⑤⑦⑨每式 2分,其余每式1 分,共 15分。
23.解: (1)设电子在匀强磁场中的周期为 T ,a 、c 在磁场中分别转过 30 0 和 150 0圆心角, 时间分别为1 12 a t T= ① 5 12c t T= ② 且 0b a t t t -= ③ 2 mT eBp =④联立并代入数据得 02 3 m B et p =⑤(2)由几何关系可知 0R l = ⑥电子在磁场中运动,由牛顿运动定律知2v evB mR= ⑦电子在电场中运动,由动能定理可知210 2eEd mv -=- ⑧ 联立并代入数据得 2229 ml d eEt p = ⑨(3)由电子离开电场到再次返回磁场的运动过程可知, K 点坐标为(-2l 0,2l 0)。
2013高考备考理综计算题规范化训练(4)
开始时刻:___:____日期:______姓名:____22.(15分)如图所示,质量足够大、截面是直角梯形的物块静置在光滑水平面上,其两个侧面恰好与两个固定在地面上的压力传感器X和Y相接触。
图中AB高H=0.3m、AD长L=0.5m,斜面倾角θ=37°。
可视为质点的小物块P(图中未画出)质量m=1kg,它与斜面的动摩擦因数μ可通过更换斜面表面的材料进行调节(调节范围是0≤μ≤1)。
sin37°=0.6,g=10m/s2。
(1)令μ=0,将P由D点静止释放,求P在斜面上运动的时间。
(2)令μ=0.5,在A点给P一个沿斜面向上的初速度v0=2m/s,求P落地时的动能。
(3)将X和Y接到同一数据处理器上,已知当X、Y受到物块的压力时,分别显示正值和负值。
对于不同的μ,每次都在D点给P一个沿斜面向下足够大的初速度以保证它能滑离斜面,求滑行过程中处理器显示的读数F随μ变化的关系表达式,并在坐标系中两画出其函数图像。
23.(18分)如图所示,在xOy 平面的y 轴左侧存在沿y 轴正方向的匀强电场,y 轴右侧区域Ⅰ内存在磁感应
强度大小B 1=qL mv 0
、方向垂直纸面向外的匀强磁场,区域Ⅰ、区域Ⅱ的宽度均为L ,高度均为3L 。
质量为m 、
电荷量为 +q 的带电粒子从坐标为(– 2L ,–2L )的A 点以速度v 0沿+x 方向射出,恰好经过坐标为[0,-(2–1)L ]的C 点射入区域Ⅰ。
粒子重力忽略不计。
⑴ 求匀强电场的电场强度大小E ; ⑵ 求粒子离开区域Ⅰ时的位置坐标; ⑶ 要使粒子从区域Ⅱ上边界离开磁场,可在区域Ⅱ内加垂直纸面向内的匀强磁场。
试确定磁感应强度B 2的大
23.⑴ 带电粒子在匀强电场中做类平抛运动.
t v L 02= ……………………………………………………………………1分
2
)2(21v L m qE L =
……………………………………………………………1分 qL
mv E 22
=
…………………………………………………………………2分
⑵ 设带电粒子经C 点时的竖直分速度为 v y :、速度为v
00
2v v L m qE t m qE v y ==
=
………………………………………………1分
0v =
,方向与x 轴正向成45° 斜向上………………………… 2分
粒子进入区域Ⅰ做匀速圆周运动,
R
v
m
qv B 2
1= 1
02qB mv R =
解得:L R 2= …………… 2分
由几何关系知,离开区域时的位置坐标:L x = 0=y …………… 2分
⑶ 根据几何关系知,带电粒子从区域Ⅱ上边界离开磁场的半径满足
L r L ≤≤4
3 ………… 1分
2
qB mv r =
得
qL
mv B qL
mv 32420
20≤
≤………… 2分
根据几何关系知,带电粒子离开磁场时速度方向与y 轴正方向夹角
9030≤≤θ ………… 2分。