(新课标地区专用)2022高考物理三轮冲刺题型练辑计算题规范练(二)(含解析).pdf

新课标地区专用新课标地区专用 20222022 高考物高考物理三轮冲刺题型练辑计算题标理三轮冲刺题型练辑计算题标准练二准练二 含解析含解析计算题标准练计算题标准练(二二)1515(2022四川遂宁市三诊(2022四川遂宁市三诊)如图如图 1 1 所示，在反所示，在反推火箭作用下，飞船在距某星球外表推火箭作用下，飞船在距某星球外表100100 米处悬米处悬停，通过对障碍物和坡度进行识别，选定相对平停，通过对障碍物和坡度进行识别，选定相对平坦的区域后，开始以坦的区域后，开始以a a2m/s2m/s 竖直下降当四条竖直下降当四条“缓冲脚触地时，反推火箭立即停止工作，随“缓冲脚触地时，反推火箭立即停止工作，随后飞船经后飞船经 2 2 s s 减速到减速到 0 0，停止在该星球外表上停止在该星球外表上 飞飞船质量船质量m m1 000 kg1 000 kg，每条“缓冲脚与地面的，每条“缓冲脚与地面的夹角为夹角为 60，该星球外表的重力加速度60，该星球外表的重力加速度g g3.63.6m/sm/s，四条缓冲脚的质量不计求：，四条缓冲脚的质量不计求：2 22 2图图 1 1(1)(1)飞船竖直下降过程中，火箭推力对飞船做了飞船竖直下降过程中，火箭推力对飞船做了多少功；多少功；(2)(2)从反冲脚触地到飞船速度减为从反冲脚触地到飞船速度减为 0 0 的过程中，的过程中，每条“缓冲脚对飞船的冲量大小每条“缓冲脚对飞船的冲量大小2 21360013600 3 3答案答案(1)(1)1.6101.610 J J(2)(2)NsNs3 35 5解析解析(1)(1)飞船加速下降时火箭推力为飞船加速下降时火箭推力为F F，那么，那么mgmgF Fmama推力对火箭做功为：推力对火箭做功为：W WFhFh解得：解得：W W1.6101.6105 5J J；(2)(2)t t2s2s，a a2m/s2m/s反冲脚触地前瞬间，反冲脚触地前瞬间，飞船速度大小为飞船速度大小为v v，那么有：那么有：2 2v v2 2ahah从反冲脚触地到飞船速度减为从反冲脚触地到飞船速度减为 0 0 的过程中，每条的过程中，每条“反冲脚对飞船的冲量大小为：“反冲脚对飞船的冲量大小为：4 4I Isin60sin60mgtmgtmvmv1360013600 3 3解得：解得：I INs.Ns.3 316.(202216.(2022天津市滨海新区三模天津市滨海新区三模)如图如图 2 2，两足够两足够长的光滑平行金属导轨水平放置，处于磁感应强长的光滑平行金属导轨水平放置，处于磁感应强度为度为B B、方向竖直向上的匀强磁场中，导轨间距、方向竖直向上的匀强磁场中，导轨间距为为L L，一端连接阻值为，一端连接阻值为R R的电阻一金属棒垂直的电阻一金属棒垂直3 32 2导轨放置，质量为导轨放置，质量为m m，接入电路的电阻为，接入电路的电阻为r r.水平水平放置的轻弹簧左端固定，右端与金属杆中点连放置的轻弹簧左端固定，右端与金属杆中点连接，弹簧劲度系数为接，弹簧劲度系数为k k，装置处于静止状态现，装置处于静止状态现给导体棒一个水平向右的初速度给导体棒一个水平向右的初速度v v0 0，第一次运动，第一次运动到最右端时，棒的加速度为到最右端时，棒的加速度为a a，棒与导轨始终接，棒与导轨始终接触良好，导轨电阻不计，弹簧在弹性限度内，重触良好，导轨电阻不计，弹簧在弹性限度内，重力加速度为力加速度为g g，求：，求：图图 2 2(1)(1)金属棒刚开始运动时受到的安培力金属棒刚开始运动时受到的安培力F F的大小的大小和方向；和方向；(2)(2)金属棒从开始运动到第一次运动到最右端金属棒从开始运动到第一次运动到最右端时，通过时，通过R R的电荷量的电荷量q q；(3)(3)金属棒从开始运动到最终停止的整个过程金属棒从开始运动到最终停止的整个过程中，中，R R上产生的热量上产生的热量Q Q.B B L L v v0 0BLmaBLma答案答案(1)(1)方向水平向左方向水平向左(2)(2)R Rr r R Rr r k k2 22 24 4mRvmRv0 0(3)(3)2 2 R Rr r 解析解析(1)(1)金属棒刚开始运动时，感应电流：金属棒刚开始运动时，感应电流：I I0 02 2BLvBLv0 0r rR R安培力：安培力：F FI I0 0LBLBB B L L v v0 0解得：解得：F F，方向水平向左，方向水平向左R Rr r(2)(2)设金属棒向右运动的最大距离为设金属棒向右运动的最大距离为x x，那么，那么a a2 22 2kxkxm m此过程回路产生的平均感应电动势此过程回路产生的平均感应电动势E Et tBLxBLxt t通过电阻通过电阻R R的电荷量的电荷量q qE Er rR Rt tBLmaBLma解得：解得：q qk k R Rr r(3)(3)金属棒从开始运动到最终停止的整个过程，金属棒从开始运动到最终停止的整个过程，5 5由能量守恒定律可知回路产生的总热量由能量守恒定律可知回路产生的总热量1 12 2Q Q总总mvmv0 02 2Q QR R由于由于Q Q总总R Rr r1 12 2R RmRvmRv0 0可得：可得：Q Qmvmv0 0.2 2R Rr r2 2 R Rr r 1717(2022四川遂宁市三诊(2022四川遂宁市三诊)如图如图 3 3 所示，在不所示，在不考虑万有引力的空间里，有两条相互垂直的分界考虑万有引力的空间里，有两条相互垂直的分界线线MNMN、PQPQ，其交点为，其交点为O O.MNMN一侧有电场强度为一侧有电场强度为E E的匀强电场的匀强电场(垂直于垂直于MNMN)，另一侧有匀强磁场，另一侧有匀强磁场(垂垂直纸面向里直纸面向里)宇航员宇航员(视为质点视为质点)固定在固定在PQPQ线上线上距距O O点为点为h h的的A A点处，身边有多个质量均为点处，身边有多个质量均为m m、电荷量不等的带负电小球电荷量不等的带负电小球 他先后以相同速度他先后以相同速度v v0 0、沿平行于沿平行于MNMN方向抛出各小球其中第方向抛出各小球其中第 1 1 个小球个小球恰能通过恰能通过MNMN上的上的C C点第一次进入磁场，通过点第一次进入磁场，通过O O点第一次离开磁场，点第一次离开磁场，OCOC2 2h h.求：求：2 26 6图图 3 3(1)(1)第第 1 1 个小球的带电荷量大小；个小球的带电荷量大小；(2)(2)磁场的磁感应强度的大小磁场的磁感应强度的大小B B；(3)(3)磁场的磁感应强度是否存在某值，使后面抛磁场的磁感应强度是否存在某值，使后面抛出的每个小球从不同位置进入磁场后都能回到出的每个小球从不同位置进入磁场后都能回到宇航员的手中，假设存在那么磁感应强度应调为宇航员的手中，假设存在那么磁感应强度应调为多大？多大？mvmv0 02 22 2E EE E答案答案(1)(1)(2)(2)(3)(3)存在存在2 2EhEhv v0 0v v0 0解析解析(1)(1)设第设第 1 1 个小球的电荷量为个小球的电荷量为q q1 1，从，从A A点点到到C C点的运动过程，点的运动过程，q q1 1E E2 2由平抛运动知识：由平抛运动知识：h ht t2 2m m2 2h hv v0 0t tmvmv0 0解得：解得：q q1 1；2 2EhEh7 72 2(2)(2)研究第研究第 1 1 个小球从个小球从A A到到C C的运动：的运动：v vy yq q1 1E E2 2h h，解得：，解得：v vy yv v0 0m mv vy ytantan 1 1，45，那么45，那么v v 2 2v v0 0；v v0 0研究第研究第 1 1 个小球从个小球从C C点做圆周运动到达点做圆周运动到达O O点的过点的过程，程，v v2 2mvmv由由q q1 1vBvBm m得得R RR Rq q1 1B B由几何关系得：由几何关系得：2 2R Rsinsin2 2h h解得：解得：B B2 2E Ev v0 0；(3)(3)后面抛出的小球电荷量为后面抛出的小球电荷量为q q，磁感应强度，磁感应强度B B8 8小球做平抛运动过程小球做平抛运动过程x xv v0 0t tv v0 02 2hmhmqEqEv vy yqEqE2 2h hm m小球穿过磁场一次能够自行回到小球穿过磁场一次能够自行回到A A，满足要求：满足要求：mvmvmvmvR Rsinsinx x，结合，结合R R得：得：sinsinx xqBqBqBqBE E解得：解得：B B.v v0 09 9