1、新課標(biāo)最新年高考理綜（物理）模擬試題（計(jì)算題）24. （12分）（自編）如圖所示的裝置叫做阿特伍德機(jī)，是阿特伍德創(chuàng)制的一種著名力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置,用來(lái)研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。繩子兩端的物體下落（上升）的加速度總是小于自由落體的加速度g,同自由落體相比，下落相同的高度，所花費(fèi)的時(shí)間要長(zhǎng)，這使得實(shí)驗(yàn)者有足夠的時(shí)間從容的觀測(cè)、研究。已知物體A、B的質(zhì)量相等均為M,放手后測(cè)得物體 A從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)距離 s,所用時(shí)間為t,輕繩與輕滑 輪間的摩擦不計(jì)，繩子不可伸長(zhǎng)且足夠長(zhǎng)。求：（1）物體A的加速度大小a；（2）物體C的質(zhì)量m。24. （1）解：由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得:1 , 2 Ls -at （3分）2-

2、2s解得：a）（1分）t2（2）設(shè)物體A、B間的輕繩拉力大小為 F,對(duì)物體A由牛頓第二定律得:F Mg Ma （3 分）對(duì)物體日C由牛頓第二定律得:（M m）g F （M m）a（3分）一一 一 -14Ms由式聯(lián)立解得：m 4（2分）gt2 2s（用其他正確解法同樣給分）。24. （12分）（2015濟(jì)南模擬改編）2015年7月28日，吉林、重慶、四川、云南正式并入全國(guó)電子不停車收費(fèi)（ETC）聯(lián)網(wǎng)區(qū)域。至此，共有 22個(gè)省份高速公路 ETC聯(lián)網(wǎng)開(kāi)通，覆蓋高速公 路總里程近80%。汽車分別通過(guò)ETC通道和人工收費(fèi)通道的流程如圖所示。假設(shè)汽車以Vi=15m/s朝收費(fèi)站正常沿直線行駛。如果過(guò)ETC通

3、道，需要在收費(fèi)站中心線前10 m處正好勻減速至V2=5m/s,勻速通過(guò)中心線后，再勻加速至vi正常行駛；如果過(guò)人工收費(fèi)通道，需要恰好在中心線處勻減速至零，經(jīng)過(guò) 22 s繳費(fèi)成功后，再讓汽車勻加速至vi正常行駛。設(shè)汽車加速和減速過(guò)程中的加速度大小均為1 m/s2。汽車視為質(zhì)點(diǎn)，求：（1）汽車過(guò)ETC通道時(shí)，從開(kāi)始減速到恢復(fù)正常行駛過(guò)程中的位移大小;（2）汽車通過(guò)ETC通道比通過(guò)人工收費(fèi)通道節(jié)約的時(shí)間是多少。收費(fèi)站中心線I-* =Jpg行較方向*1%建檸*區(qū)同ETC痂道學(xué)無(wú)止境！ ITtt 方向A匚收費(fèi)通遒24.解：（1）過(guò)ETC通道時(shí)，減速的位移和加速的位移相等，均為 23Vl V2，一S1 （

4、2 分）2a所以總的位移s總.12s 10 210m （2 分）（2）過(guò)ETC通道時(shí)3 v v 2 12. 22s （2 分）av2過(guò)人工收費(fèi)通道時(shí)v1_t2 2 22 52 s （2 分）a2V1 s2 2 225 m （1 分）2a二者的位移差s s S 225 210 15 （m） （1 分）在這段位移內(nèi)過(guò) ETC通道時(shí)是勻速直線運(yùn)動(dòng)s所以 t t2 （t1 ）29 s （2 分）V124. （12分）（2015衡水模擬改編）如圖所示，光滑絕緣的正方形水平桌面邊長(zhǎng)為d=0.48 m,離地高度h=1.25 m。桌面上存在一水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)（除此之外其余位置均無(wú)電場(chǎng)），電場(chǎng)強(qiáng)度E=lx 1

5、04 N/Co在水平桌面上某一位置P處有一質(zhì)量 m= 0.01 kg,電量q=lX10 6c的帶正電小球以初速V0=0.8 m/s向右運(yùn)動(dòng)。空氣阻力忽略不計(jì)，重力加速度g=10 m/s2。求：（1）小球在桌面上運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度的大小和方向？（2） P處距右端桌面多遠(yuǎn)時(shí)，小球從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到最終落地的水平距離最大？并求出該最大水平 距離。24.解：（1）對(duì)小球受力分析，受到重力、支持力和電場(chǎng)力，重力和支持力平衡，根據(jù)牛頓=第二定律，F(xiàn) ma（1分）F qEF _2得 a =1.0m/sm（1分）方向水平向左（2）設(shè)球到桌面右邊的距離為 X1,球離開(kāi)桌面后作平拋運(yùn)動(dòng)的水平距離為X2,則：X總 X1 X2（

6、1分） 22v Vo2aX1 （1 分）代入，解得：v 872x? %;0642x7（1 分）設(shè)平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t ,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的分位移公式，,1,2 Lh gt （1 分）2得：t=0.5 s（1 分）水平方向，x2 vt J0.642x1 t（1分）故：X總Xi X2x總Xi 0.5.J0.64 2xi （1 分）令： y J0.64 2x1 （1 分）0 64 V2 y則：xy一y® （1 分）心21故，當(dāng)y ,即天 0.195 m時(shí)，水平距離最大2最大值為：X總max 0.445 mO （ 1分）即距桌面右端X1 0.195 m處放入，有最大水平距離為0.445 m24.

7、（12分）（20157W水模擬改編）如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌ab、cd與水平面成 =37。固定，導(dǎo)軌間距離為 L=1 m,電阻不計(jì)。在導(dǎo)軌上端接一個(gè)阻值為R。的定值電阻。在 c、N之間接有電阻箱。整個(gè)系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與導(dǎo)軌所在平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1 T;現(xiàn)將一質(zhì)量為 m=0.5 kg、電阻可以忽略的金屬棒MN從圖示位置由靜止開(kāi)始釋放。金屬棒下滑過(guò)程中與導(dǎo)軌接觸良好。改變電阻箱的阻值Vm ,得到Vm-R的關(guān)系如圖所示。若軌道足夠長(zhǎng)，重力加速度 g取10 m/s2。求:R,測(cè)定金屬棒的最大速度（1）金屬棒與導(dǎo)軌間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)科和定值電阻 R。的阻值；（2）當(dāng)電阻

8、箱R取何值時(shí)，金屬桿的的速度 2 m/s且加速度為l m/s2。24.解：（1）金屬桿以速度 vm下滑時(shí)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律:E=BLvm （1 分）由閉合電路的歐姆定律可知：E=I （R+R）（1 分）當(dāng)金屬棒以最大速度下滑時(shí)有：mg sin BIL mg cos （1分）聯(lián)立解得：mg（sin cos ） R mg（sin cos ） R 小vm22R22R0 （1 勿）B LB L由Vm-R圖線可知：mg（sin cos ） ,八廠2 1 ；（ 1分）B L解得： 尸0.5; Rd=0.5Q（2 分）（2）設(shè)金屬棒下滑的速度為 V,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知：E =BLv （1 分）

9、由閉合電路的歐姆定律可知：E=I （R+R） （1 分）當(dāng)金屬桿下滑的加速度為1 m/s2時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可得:mg sin BIL mg cos ma （2 分）解得R=3.5 Q （1分）25. （20分）（2010河南模擬改編）如圖所示，在質(zhì)量為M=0.06 kg的小車上，固定著一個(gè)質(zhì)量為m=0.04 kg、電阻R= 0.01 的矩形單匝線圈 MNPQ,其中MN邊水平，NP邊豎直，NP邊 長(zhǎng)為1i= 0.05 m。小車載著線圈在光滑水平面上一起以v0=2 m/s的速度做勻速運(yùn)動(dòng)，隨后進(jìn)入一水平有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)（磁場(chǎng)寬度大于小車長(zhǎng)度）場(chǎng)方向與線圈平面垂直并指向紙內(nèi)、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小小車長(zhǎng)度與

10、線圈 MN邊長(zhǎng)度相同。求：（1）小車通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中線圈電阻產(chǎn)生的熱量（2）小車長(zhǎng)度l2；',完全穿出磁場(chǎng)時(shí)小車速度Vi= 1.5 m/s。磁B=1.0 T。已知線圈與小車之間絕緣，Q；25.解：1 ，、2 1 ，、Q= （M+m） v0 - （M+m） 22解得 Q =8.75X 10-2 （J）（2）設(shè)小車完全進(jìn)入磁場(chǎng)后速度為程中，根據(jù)牛頓第二定律得-Bi 11= （ M+m） vt2, 八、Vi （4 分）（2分）v,在小車進(jìn)入磁場(chǎng)從 t時(shí)刻到t+t時(shí)刻（ t0）過(guò)（2分）（20 分）（1）線圈進(jìn)入磁場(chǎng)和離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)克服安培力做功，動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能，產(chǎn)生的電熱為-B li?iAt=

11、（M+m） Av（1 分）而入1=4入（1分）求和得B liq 入=（M+m）（皿-v ）（1 分）同理得B 1普出=（M+m） （v-vi）（1 分）而 q=iAt= E?A t=（2 分）R R又線圈進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)過(guò)程中磁通量的變化量相同，因而有q入=q出（1分）故得 v0-v=v-v 1（1 分）即有v0v1（1分）（2分）v=1.75 m/s又 Bl1l2 （1 分）解得b= 0.1 m225.（20分）（2015安慶模擬）如圖所示，兩塊平行金屬極板 MN水平放置，板長(zhǎng)L=l m,間距d=m,兩金屬板間電壓 Umn=1X104V;在平行金屬板右側(cè)依次存在ABC和FGH兩個(gè)全等的正三角形

12、區(qū)域，正三角形 ABC內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1,三角形的上頂點(diǎn) A與上金屬板M平齊，BC邊與金屬板平行，AB邊的中點(diǎn)P恰好在下金屬板 N的右端點(diǎn)；正三角形 FGH內(nèi)存在垂直紙 面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng) B2,已知A、F G處于同一直線上，B、C、H也處于同一直線上， AF兩點(diǎn)距2離為2m。現(xiàn)從平行金屬極板 MN左端沿中心軸線方向入射一個(gè)重力不計(jì)的帶電粒子，粒子質(zhì) 3量 m=3Xl0 10 kg,帶電量 q=+lX10 4 C,初速度 v0=1Xl05m/s。求:（1）帶電粒子從電場(chǎng)中射出時(shí)的速度v的大小和方向？（2）若帶電粒子進(jìn)入三角形區(qū)域 ABC后垂直打在 AC邊上，求該區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B

13、1應(yīng)為多大？（3）接第（2）問(wèn)，若要使帶電粒子由 FH邊界進(jìn)入FGH區(qū)域并能再次回到 FH界面，求B2至 少應(yīng)為多大？A FG二r;/* * « /' / X / * /歹X X 班/區(qū) /x x . x、/JVCH25.解：（1）設(shè)帶電粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,加速度為a ,El U則：q ma（1分）d解得：a qU <3 101om/s2（1 分）md 3L5t 1 10 5 s（1 分）Vo豎直方向的速度為：3vv at 105 m/s（1 分）y 3射出時(shí)速度為：v :v2 V 23 105 m/s（1 分）3 V 3 設(shè)速度v與水平方向夾角為，有：

14、tan V03故： 30 ,即垂直于 AB方向出射（1分）（2）帶電粒子出電場(chǎng)時(shí)豎直方向的偏轉(zhuǎn)的位移：12 .3dy at m 一 262即粒子由P點(diǎn)垂直AB射入磁場(chǎng)（1分）由幾何關(guān)系知在磁場(chǎng) ABC區(qū)域內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為：d 2R1 - m （1 分）cos30 32由：qvB1 m © （1 分） R_ 1 一 ，一FP2=_m （1 分）311 R2（- R2）2 （3）2 R2C2（1 分）322 3解得R2=1+=J 2.15m>1m,則圓心O1在H右下萬(wàn)，若粒子返回FH界面要偏轉(zhuǎn)180 ,則 3在GH界面就已離開(kāi)磁場(chǎng)，無(wú)法返回FH界面。O （1分）分析知當(dāng)軌跡與邊

15、界 GH相切時(shí)，對(duì)應(yīng)磁感應(yīng)強(qiáng)度 B2最小，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示：ach由幾何關(guān)系得：R2R2 0 10 （2 分）sin 600故半彳5： R2 （2<3 3） mO （1 分）2v又：qvB2 mO （2分）旦故：B2 2 點(diǎn)T。（1分）5所以B2應(yīng)滿足的條件為大于 33 T（1分）525. （20分）（2015?隹安模擬改編）如圖甲所示，水平面上固定一個(gè)傾角為。的光滑足夠長(zhǎng)斜面，斜面頂端有一光滑的輕質(zhì)定滑輪，跨過(guò)定滑輪的輕細(xì)繩兩端分別連接物塊A和B （可看作質(zhì)點(diǎn)），開(kāi)始A、B離水平地面的高度H =1 m, A的質(zhì)量m0=1 kg。當(dāng)B的質(zhì)量m連續(xù)變化時(shí)，可以得到A的加速度變化圖線如乙圖所

16、示，圖中虛線為漸近線，設(shè)加速度沿斜面向上的方向2為正方向，不甘仝氣阻力，sin37o=0.6, cos37o=0.8, g取10 m/s ,求：斜面的傾角 0;圖乙中a0值；若m=1 kg,由靜止同時(shí)釋放25.解：A、B后，A上升到最高點(diǎn)的時(shí)間t （設(shè)B著地后不反彈）由乙圖得 m=0.6 kg時(shí)，a=0, mg=m0gsin 0（2 分）解得0=37° （2分） mg-F=maF -m°gsin 0=m0a陽(yáng) m m0 sin得：a 0g am m0當(dāng) m 8 時(shí)，a0= gAB 一起加速上升的加速度大小a1 m m°sin g=2 m/s2m m0（2分）（2分

17、）（m m0 sin ）- gm m0（2分）（2分）（2分）B著地時(shí)的速度：v J2 a1 H2 m/s （2分）加速時(shí)間tl - 1sai（1分）接著A做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，到速度為零時(shí)到達(dá)最高點(diǎn),2a2= gsin 0=6 m/s, v 1t2sa23t=t1+t2=1.33 s（2分）（2分）（1分）（圖中未25. （20分）（2014陸州自主招生改編）在地面上方某處的 存在著水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，以水平向右和豎直向上為 軸正方向建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系。一質(zhì)量才為+q的微粒從點(diǎn)P（1l ,。）由靜止釋放后沿直線 當(dāng)微粒到達(dá)點(diǎn) Q （0, - l ）的瞬間，電場(chǎng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn) 變?yōu)镋2 U9同時(shí)加上一個(gè)垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng) q畫(huà)出），磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小 B mJ8g ,該磁場(chǎng)有理想的下邊界，其他方向范圍無(wú)限大。已 q . 31知重力加速度為g。求：（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)日的大小；（2）欲使微粒不從磁場(chǎng)下邊界穿出，該磁場(chǎng)下邊界的y軸坐標(biāo)值應(yīng)滿足什么條件；（3）微粒從P點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到x軸所需的時(shí)間。25. （20 分）解：（1）由于微粒沿PQ方向運(yùn)動(dòng)，可