2022年新課標(biāo)高考物理二輪復(fù)習(xí)《 計算題專項》（含答案）

【新錦標(biāo)】為考物理二裕與敗金客嚓

專題一、計算題專項訓(xùn)練

（時間：80分鐘滿分：100分）

1.（14分）如圖甲所示，水平傳送帶4?逆時針勻速轉(zhuǎn)動,一個質(zhì)量為加=1.0kg的小物塊以某一初速

度由傳送帶左端滑上，通過速度傳感器記錄下物塊速度隨時間的變化關(guān)系如圖乙所示（圖中取向左

為正方向，以物塊滑上傳送帶時為計時零點）。已知傳送帶的速度保持不變,g取10m/s?。求：

（1）物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)P；

（2）物塊在傳送帶上的運動時間；

（3）整個過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量。

2.（14分）（2016?全國〃卷）

如圖所示,兩固定的絕緣斜面傾角均為，，上沿相連。兩細(xì)金屬棒。從僅標(biāo)出a端）和cd（僅標(biāo)出c

端）長度均為L,質(zhì)量分別為2〃和勿;用兩根不可伸長的柔軟輕導(dǎo)線將它們連成閉合回路abdca,并通

過固定在斜面上沿的兩光滑絕緣小定滑輪跨放在斜面上，使兩金屬棒水平。右斜面上存在勻強(qiáng)磁場,

磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于斜面向上。已知兩根導(dǎo)線剛好不在磁場中，回路電阻為R,兩金屬

棒與斜面間的動摩擦因數(shù)均為〃，重力加速度大小為母已知金屬棒瑟勻速下滑。求：

（D作用在金屬棒ab上的安培力的大??；

（2）金屬棒運動速度的大小。

3.（14分）已知地球的自轉(zhuǎn)周期和半徑分別為7和吊地球同步衛(wèi)星A的圓軌道半徑為仇衛(wèi)星6沿

半徑為r（rS）的圓軌道在地球赤道的正上方運行,其運行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同。求：

（1）衛(wèi)星6做圓周運動的周期；

（2）衛(wèi)星A和6連續(xù)地不能直接通信的最長時間間隔（信號傳輸時間可忽略）。

4.（14分）低空跳傘是一種極限運動,一般在高樓、懸崖、高塔等固定物上起跳。人在空中降落過程

中所受空氣阻力隨下落速度的增大而增大,而且速度越大空氣阻力增大得越快。因低空跳傘下落的

高度有限，導(dǎo)致在空中調(diào)整姿態(tài)、打開傘包的時間較短，所以其危險性比高空跳傘還要高。一名質(zhì)

量為70kg的跳傘運動員背有質(zhì)量為10kg的傘包從某高層建筑頂層跳下，且一直沿豎直方向下落,

其整個運動過程的圖象如圖所示。已知2.0s末的速度為18m/s,10s末拉開繩索開啟降落

傘,16.2s時安全落地,并穩(wěn)穩(wěn)地站立在地面上。g取10m/s2,請根據(jù)此圖象估算：

（1）起跳后2s內(nèi)運動員（包括其隨身攜帶的全部裝備）所受平均阻力的大小。

（2）運動員從腳觸地到最后速度減為零的過程中，若不計傘的質(zhì)量及此過程中的空氣阻力,則運動員

所需承受地面的平均沖擊力多大。

（3）開傘前空氣阻力對跳傘運動員（包括其隨身攜帶的全部裝備）所做的功（結(jié)果保留三位有效數(shù)

字）。

5.

b---------------'c

（14分）如圖所示,邊長ZO.2m的正方形aAd區(qū)域（含邊界）內(nèi),存在著垂直于區(qū)域的橫截面（紙面）

向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度8%.0X10乜To帶電平行金屬板的V；田間形成了勻強(qiáng)電場￡（不考慮

金屬板在其他區(qū)域形成的電場），助V放在ad邊上,兩板左端M、戶恰在ab邊上,兩板右端N、0間有

一絕緣擋板外須中間有一小孔金屬板長度、板間距、擋板長度均為JR.1m。在材和產(chǎn)的中

間位置有一離子源S能夠正對孔。不斷發(fā)射出各種速率的帶正電離子,離子的電荷量均為

q對2X10'9C,質(zhì)量均為止6.4X1026kg。不計離子的重力，忽略離子之間的相互作用及離子打到

金屬板或擋板上后的反彈。

⑴當(dāng)電場強(qiáng)度后10'N/C時,求能夠沿SO連線穿過孔。的離子的速率。

（2）電場強(qiáng)度取值在一定范圍時,可使沿S。連線穿過。并進(jìn)入磁場區(qū)域的離子直接從6c邊射出,求

滿足條件的電場強(qiáng)度的范圍。

6.

面的空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度隨高度變化的磁場(同一水平線上各處磁感應(yīng)強(qiáng)度相同)，磁場方向垂直

斜面向下,導(dǎo)軌上端跨接一阻值為火的定值電阻。質(zhì)量為勿的金屬棒的兩端套在導(dǎo)軌上并可在導(dǎo)軌

上無摩擦滑動,金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直,導(dǎo)軌和金屬棒的電阻不計,現(xiàn)將金屬棒從。處由靜止釋放，

進(jìn)入磁場后金屬棒正好做勻減速運動，剛進(jìn)入磁場時速度為匕到達(dá)尸處時速度為0.5匕。處和夕處

到，帆'的距離相等，已知重力加速度為g。求：

(1)金屬棒在磁場中所受安培力廠的大小；

(2)在金屬棒從開始運動到。處的過程中，電阻7?上共產(chǎn)生多少熱量。

7.

(16分)如圖所示,真空中有一以。點為圓心的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域,半徑為兄磁場垂直紙面向里。在

y杯的區(qū)域存在沿-y方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為瓦在材點有一粒子源，輻射的粒子以相同的速率

匕沿不同方向射入第一象限。發(fā)現(xiàn)沿+X方向射入磁場的粒子穿出磁場進(jìn)入電場,速度減小到0后又

返回磁場。已知粒子的質(zhì)量為必,電荷量為々，粒子重力不計。

(1)求圓形磁場區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度的大??；

(2)求沿以方向射入磁場的粒子，從進(jìn)入磁場到再次穿出磁場所走過的路程；

(3)沿與以方向成60°角的方向射入的粒子，最終將從磁場邊緣的“點(圖中未畫出)穿出，不再進(jìn)

入磁場,求N點的坐標(biāo)和粒子從M點運動到N點的總時間。

計算題專項訓(xùn)練

1.答案(1)0.2(2)4.5s(3)18J

解析(1)由題中「力圖象可得,物塊做勻變速運動的加速度

Av_4.0

a-A7~m/s2=2.Om/s'

由牛頓第二定律得斤加a

moa_2.0

得到物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)有￡=而力.2。

(2)由題中Lt圖象可知，物塊初速度大小xlm/s、傳送帶速度大小/2m/s,物塊在傳送帶上

滑動身」s后,與傳送帶相對靜止。

v

前2s內(nèi)物塊的位移大小x尸26Mm,向右

后1s內(nèi)的位移大小用=7txv=lm,向左

3s內(nèi)位移向右

x

物塊再向左運動時間?'=1.5s

物塊在傳送帶上運動時間t=ti+t2=i.5so

(3)物塊在傳送帶上滑動的3s內(nèi)，傳送帶的位移向左；物塊的位移XFLEWHI,向右

相對位移為Ax'-x'+x=^m

所以轉(zhuǎn)化的熱能瓦/XAx'=18J。

mgR

2.答案(1)儂(sin"3〃cos8)(2)(sin"3〃cos。)位直

解析(1)設(shè)導(dǎo)線的拉力的大小為吊右斜面對數(shù)棒的支持力的大小為&,作用在9棒上的安培力的

大小為F,左斜面對cd棒的支持力大小為對于a6棒，由力的平衡條件得

2mg3in6=uMR+F①

Ai=2儂cos0②

對于cd棒,同理有

mgsin9+u%=k③

尺2=ffigcos0(4)

聯(lián)立。②③?或得

4wg(sin，-3〃cos9)。⑤

(2)由安培力公式得

F=BIL⑥

這里/是回路aAta中的感應(yīng)電流。a6棒上的感應(yīng)電動勢為

E=BLv(7)

式中，『是劭棒下滑速度的大小。由歐姆定律得

E

1=國⑧

聯(lián)立⑤⑥②⑧式得

mgR

片(sin0-3Acos夕)R272O⑨

3.答案⑴仔”T

3

乃

⑵irfA工必(arcsinheresinRrT

解析(1)設(shè)衛(wèi)星6繞地心轉(zhuǎn)動的周期為r,根據(jù)萬有引力定律和圓周運動的規(guī)律有

Mm/2ir\

Gh2=ir\~T>2h(D

Mm'/

Gr2初,、②

式中，G為引力常量,，"為地球質(zhì)量,加、/分別為衛(wèi)星46的質(zhì)量。

/r2

由①(2式得7'八1T③

(2)設(shè)衛(wèi)星A和6連續(xù)地不能直接通信的最長時間間隔為T;

在此時間間隔T內(nèi)，衛(wèi)星力和6繞地心轉(zhuǎn)動的角度分別為a和則

T

a-72Ji(g)

T

a'=r2n(S)

若不考慮衛(wèi)星A的公轉(zhuǎn),兩衛(wèi)星不能直接通信時,衛(wèi)星8的位置應(yīng)在圖中8點和8'點之間，圖中

內(nèi)圓表示地球的赤道。

由幾何關(guān)系得

由鰥;知，當(dāng)r<h時,衛(wèi)星8比衛(wèi)星4轉(zhuǎn)得快,考慮通A的公轉(zhuǎn)后應(yīng)有

a'-a=NBOB'⑦

由③④⑤⑥次得

3

r?

T=laresinT^rcsinT。⑧

4.答案(1)80N(2)2450N(3)-1.73XI05J

解析(1)由匕力圖可知，起跳后前2s內(nèi)運動員的運動近似為勻加速直線運動，其加速度為

vi

a=ti=9.Om/sJ

設(shè)運動員所受平均阻力為民根據(jù)牛頓第二定律有

m&g-Fc-m&a

解得Ff=m&(g-a)=80N

(2)由Lt圖可知，運動員腳觸地時的速度上節(jié).Om/s,經(jīng)時間G=0.2s速度減為零，

設(shè)此過程中運動員所受平均沖擊力大小為F,根據(jù)動量定理有

t2=O-niV2

解得尸=2450N

(3)由L力圖可知，10s末開傘時的速度呻Wm/s,開傘前10s內(nèi)運動員下落的高度約為

1818+3238+40

h=~X2m+5X2m+35X2m+5X2mMOX2m=296m

設(shè)前10s內(nèi)空氣阻力對運動員所做的功為此根據(jù)動能定理有

1

m%gh+W=7/n.&v

解得右T.73XIO'J。

5.答案(1)的之.0X10'm/s(2)9.375X102N/C&,W1.25X10,N/C

解析(1)穿過孔。的離子在金屬板間需滿足qv、B=Eq

代入數(shù)據(jù)得％20X10°m/s。

(2)穿過孔。的離子在金屬板間仍需滿足qvB=Eq

離子穿過孔。后在磁場中做勻速圓周運動,有qvB=mr

qB2T

由以上兩式得E=m

從6。邊射出的離子,軌跡半徑最大時,其臨界軌跡如圖線①,對應(yīng)的電場強(qiáng)度最大，由幾何關(guān)系

可得

r\=l=^.1m

由此可得￡=1.25X1()3N/C

從6c邊射出的離子,軌跡半徑最小時,其臨界軌跡如圖線②對應(yīng)的電場強(qiáng)度最小，由幾何關(guān)系

2

可得2天?=L

所以々力.075m

由此可得氏375X102N/C

所以滿足條件的電場強(qiáng)度的范圍為

9.375XlOWC^l.25X103N/Co

77

6.答案(1)3〃濠in0⑵麗”

1

解析⑴設(shè)。點和尸點至IJJ/的間距均為x,從。至IJ以,過程中，根據(jù)動能定理有mgxsin。弓"為

從腸丫到戶的過程中棒做勻減速運動,安培力的大小不變,據(jù)動能定理有

11

nigxsin0-Fx=?zzz(O.5v)"-3mv

7

得/?="i/ngsin0o

⑵方法一:棒從J仲到。過程中根據(jù)能量守恒有

11

2

Q二mgxstn9+imv-9777(O.5v)

7

得Q=前九

方法二:棒從秘V到〃過程中克服安培力做功即電阻發(fā)上產(chǎn)生的熱量Q二Fx

7

得Q=麗/。

mvmv2(ir+l)R2mv

7.答案(1)族(2)nR^aE(3)N點坐標(biāo)為(2尺0)—一+17

解析(1)沿以方向射入磁場的粒子進(jìn)入電場后,速度減小到0,粒子一定是從如圖的尸點射出磁場，

逆電場線運動,所以粒子在磁場中做圓周運動的半徑r=R

根據(jù)BQV=

mv

得廬QRQ

1

(2)粒子返回磁場后,經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后從*點射出磁場,，肺為直徑,在磁場中的路程為5圓周

長，R

設(shè)在電場中路程為72,根據(jù)動能定理

12=1,

EQ77JIIV

h=Ea

mv2

總路程1=^R+Eao

(3)沿與以方向成60°角的方向射入的粒子,從C點豎直射出、射入磁場，從〃點射入、射出

電場,最后從N點、(拗,為直徑)射出磁場。

所以N點坐標(biāo)為(2尺0)

在磁場中，,依段圓弧對應(yīng)圓心角。=30°,0V段圓弧對應(yīng)圓心角，=150°,所以在磁場中的時

Tid?

間為半個周期1尸亍一京

R

粒子在切段做勻速直線運動，CD=2

R

tz=的

Eq

粒子在電場中做勻變速直線運動,加速度a==

W1.

2v_2mv

h=aEQ

(ir+l)R2mv

總時間t=vEQO

專題二、力學(xué)實驗

（時間:45分鐘滿分：100分）

1.（16分）如圖所示，一端帶有定滑輪的長木板上固定有甲、乙兩個光電門，與之相連的計時器可以

顯示帶有遮光片的小車在其間的運動時間，與跨過定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩相連的輕質(zhì)力傳感器能顯示掛

鉤處所受的拉力。

光電門乙光電門甲，多把

回回匕生車

——IIIW,

,長木板

q力傳感器

6沙桶

（D在探究質(zhì)量一定時、加速度與合外力的關(guān)系時,要使力傳感器的示數(shù)等于小車所受合外力，必須

進(jìn)行的操作是。然后保證小車的質(zhì)量不變,多次向沙桶里加沙，測

（2）在探究合外力一定,加速度與質(zhì)量的關(guān)系時,先測出小車質(zhì)量處再讓小車從靠近光電門甲處由靜

止開始運動，讀出小車在兩光電門之間的運動時間to改變小車質(zhì)量而，測得多組卬、t的值,建立坐

標(biāo)系描點作出圖線。下列能直觀得出合外力一定時,加速度與質(zhì)量成反比的圖線是。

（3）如果用精度為0.02mm的游標(biāo)卡尺測量遮光片寬度,看到部分刻度如圖所示,則正確的讀數(shù)結(jié)果

應(yīng)該是cm。

…1卜川2小++卅3

01234

2.（16分）某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲探究滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù),他們在實驗室組裝了一套如圖甲所

示的裝置，另外他們還找到打點計時器及所用的學(xué)生電源、天平、刻度尺、導(dǎo)線、紙帶、鉤碼若

干。

該小組同學(xué)的實驗步驟如下:用天平稱量滑塊的質(zhì)量加=300g,將滑塊放在水平桌面上并連接上紙

帶,用細(xì)線通過滑輪掛上兩個鉤碼（每個鉤碼的質(zhì)量為100g）,調(diào)整滑輪高度使細(xì)線與桌面平行，讓

鉤碼拉動滑塊、紙帶由靜止開始加速運動,用打點計時器記錄其運動情況。實驗記錄的紙帶如圖乙

所示，圖中前幾個點模糊，因此從點跡清晰的4點開始研究,每隔4個點取一個計數(shù)點。若電源頻率

為50Hz,則打點計時器打下6點時,滑塊的速度為____m/s;滑塊運動的加速度為m/s：滑

塊與桌面間的動摩擦因數(shù)口=o（重力加速度g取10m/s2,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

3.（16分）某物理小組的同學(xué)設(shè)計了一個粗測玩具小車通過凹形橋最低點時的速度的實驗。所用器

材有:玩具小車、壓力式托盤秤、凹形橋模擬器（圓弧部分的半徑為20m）?

凹形橋模擬器

托盤秤

甲

完成下列填空：

(1)將凹形橋模擬器靜置于托盤秤上，如圖甲所示，托盤秤的示數(shù)為1.00kg。

(2)將玩具小車靜置于凹形橋模擬器最低點時,托盤秤的示數(shù)如圖乙所示,該示數(shù)為

kg。

(3)將小車從凹形橋模擬器某一位置釋放，小車經(jīng)過最低點后滑向另一側(cè)。此過程中托盤秤的最大

示數(shù)為m-多次從同一位置釋放小車,記錄各次的必值如下表所示：

序號12345

1.801.751.851.751.90

(4)根據(jù)以上數(shù)據(jù),可求出小車經(jīng)過凹形橋最低點時對橋的壓力為N;小車通過最低點時的

速度大小為m/s0(重力加速度大小取9.80m/s2,計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

4.(16分)某實驗小組利用圖甲所示的實驗裝置驗證機(jī)械能守恒定律。小鋼球自由下落過程中，計時

裝置測出小鋼球先后通過光電門46的時間分別為標(biāo)小用小鋼球通過光電門力、6的平均速度

表示鋼球球心通過光電門的瞬時速度。測出兩光電門間的距離為力,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,小鋼球

所受空氣阻力可忽略不計。

甲

01]2\3cm|

乙

(1)先用游標(biāo)卡尺測量鋼球的直徑,讀數(shù)如圖乙所示,鋼球直徑為d=cm。

(2)要驗證機(jī)械能是否守恒,只要比較與是否相等。

⑶實驗中小鋼球通過光電門的平均速度(選填“大于”或“小于”)小鋼球球心通過光電

門時的瞬時速度，導(dǎo)致動能增加量△氏總是稍(選填“大于”或“小于”)重力勢能減少量

△&且隨小鋼球下落起始高度的增加，誤差越來越(選填“大”或“小”)。

制動裝置小車打點計時㈱

5.(18分)某實驗小組采用如圖所示的裝置探究動能定理，圖中小車中可放置祛碼。實驗中，小車碰

到制動裝置時，鉤碼尚未到達(dá)地面，打點計時器工作頻率為50Hz。

(1)實驗的部分步驟如下：

①在小車中放入祛碼,把紙帶穿過打點計時器,連在小車后端,用細(xì)線連接小車和鉤碼。

②將小車停在打點計時器附近,,，小車拖動紙帶,打點計時器

在紙帶上打下一列點,。

③改變鉤碼或小車中祛碼的數(shù)量,更換紙帶,重復(fù)②的操作。

(2)下圖是鉤碼質(zhì)量為0.03kg、祛碼質(zhì)量為0.02kg時得到的一條紙帶,在紙帶上選擇起始點。及

/、B、a〃和6五個計數(shù)點,可獲得各計數(shù)點到。的距離片及對應(yīng)時刻小車的瞬時速度匕請將C

點的測量結(jié)果填在表格中的相應(yīng)位置。

紙帶運動方向

紙帶的結(jié)果

測量點y/(m?s1)

00.000.35

A1.510.40

B3.200.45

C

D7.150.54

E9.410.60

(3)在小車的運動過程中,對于鉤碼、祛碼和小車組成的系統(tǒng),做正功,

做負(fù)功。

⑷實驗小組根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出了下圖中的圖線(其中ATn2),根據(jù)圖線可獲得的結(jié)論

是。要驗證“動能定理”，還需測量的物

理量是摩擦力和0

某同學(xué)通過下述實驗驗證力的平行四邊形定則。實驗步驟：

2將彈簧測力計固定在貼有白紙的豎直木板上，使其軸線沿豎直方向。

劭口圖甲所示，將環(huán)形橡皮筋一端掛在彈簧測力計的掛鉤上，另一端用圓珠筆尖豎直向下拉,直到彈

簧測力計示數(shù)為某一設(shè)定值時,將橡皮筋兩端的位置標(biāo)記為ft,記錄彈簧測力計的示數(shù)F,測量

并記錄”間的距離(即橡皮筋的長度/)。每次將彈簧測力計示數(shù)改變0.50N,測出所對應(yīng)的/,

部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示：

/yN00.501.001.502.002.50

//"cmlo10.9712.0213.0013.9815.05

星我出②+六2.50N時橡皮筋兩端的位置,重新標(biāo)記為0、0\橡皮筋的拉力記為Foo：

④在彈簧測力計掛鉤上涂抹少許潤滑油,將橡皮筋搭在彈簧測力計掛鉤上,如圖乙所示。用兩圓珠

筆尖成適當(dāng)角度同時拉橡皮筋的兩端，使彈簧測力計掛鉤的下端達(dá)到。點,將兩筆尖的位置標(biāo)記為

/、B,橡皮筋OA段的拉力記為反,加段的拉力記為用。

乙

完成下列作圖和填空：

(1)利用表中數(shù)據(jù)畫出尸/圖線,根據(jù)圖線求得10=cm。

(2)測得6M=6.00cm,加=7.60cm,則后的大小為N。

(3)根據(jù)給出的標(biāo)度，作出反和片的合力尸'的圖示。

(4)通過比較尸與的大小和方向，即可得出實驗結(jié)論。

力學(xué)實驗專項訓(xùn)練

1.答案⑴平衡摩擦力C(2)C

(3)1.010

解析(1)小車與木板之間存在摩擦力,這樣就不能用繩子的拉力代替合力,所以首先必須要平衡摩擦

力。小車質(zhì)量加一定時,加速度與合外力尸成正比,故C正確。

12x

(2)小車從靠近甲光電門處由靜止開始做勻加速運動，位移產(chǎn)5a/,所以力口速度a=72,

改變小車質(zhì)量0,測得多組m、t的值，由于位移不變,所以a與1成反比，又合外力一定時,加速度與

質(zhì)量成反比，則「與如成正比,正確的圖線是C,故選Co

(3)讀數(shù)為1cm。02mmX5=l.010cm。

2.答案0.740.640.56

解析滑塊做勻變速直線運動，一段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度,則

AC_0.1473

VB不n?m/sR.74m/s;利用逐差法求滑塊的加速

CE-AC_03201-2x0.1473

度,a-At-24x001m/s~=0.64m/s-';根據(jù)牛頓第二定律可得2mg-

2mg-(2m+mo)a

〃底g=(2勿切b)a,□二4).56o

3.答案(2)1.40(4)7.91.4

解析⑵根據(jù)有效數(shù)字讀數(shù)規(guī)則可知,托盤秤的示數(shù)為1.40kg;

(4)托盤秤示數(shù)的平均值為

L80+L75+L85+1.75+L90

Skg=l.81kg,則小車經(jīng)過最低點時對橋的壓力4=(1.81-

1.00)X9.80N3.9N

由題意知，小車的質(zhì)量ffl=1.40kg-l.00kg=0.40kg,設(shè)小車過最低點時的速度為匕根據(jù)牛頓第二

V2

定律有R_mg=m~R,解得7-1.4m/So

d2____d2_

4.答案(1)0.865(2)另-五1gh

⑶小于小于大