高考物理计算题汇总200条.docVIP

1、单位时间内流过管道横截面的液体体积叫做液体的体积流量（以下简称流量）。有一种利用电磁原理测量非磁性导电液体（如自来水、啤酒等）流量的装置，称为电磁流量计。它主要由将流量转换为电压信号的传感器和显示仪表两部分组成。 传感器的结构如图所示，圆筒形测量管内壁绝缘，其上装有一对电极和c,a,c间的距离等于测量管内径D，测量管的轴线与a、c的连接方向以及通电线圈产生的磁场方向三者相互垂直。当导电液体流过测量管时，在电极a、c间出现感应电动势E，并通过与电极连接的仪表显示出液体流量Q。设磁场均匀恒定，磁感应强度为B。 已知，设液体在测量管内各处流速相同，试求E的大小（去3.0） 一新建供水站安装了电磁流量计，在向外供水时流量本应显示为正值。但实际显示却为负值。经检查，原因是误将测量管接反了，既液体由测量管出水口流入，从入水口流出。因水已加压充满管道，不便再将测量管拆下重装，请你提出使显示仪表的流量指示变为正值的简便方法； 显示仪表相当于传感器的负载电阻，其阻值记为。a、c间导电液体的电阻r随液体电阻率的变化而变化，从而会影响显示仪表的示数。试以E、R、r为参量，给出电极a、c间输出电压U的表达式，并说明怎样可以降低液体电阻率变化对显示仪表示数的影响。 解：（1）导电液体通过测量管时，相当于导线做切割磁感线的运动，在电极a、c 间切割感应线的液柱长度为D，设液体的流速为v，则产生的感应电动势为 E=BDv ① 由流量的定义，有 Q=Sv= ② ①、②式联立解得 代入数据得 （2）能使仪表显示的流量变为正值的方法简便，合理即可，如： 改变通电线圈中电流的方向，是磁场B反向；或将传感器输出端对调接入显示仪表。 （3）传感器和显示仪表构成闭合电路，由闭合电路欧姆定律 ③ 输入显示仪表的是a、c间的电压U，流量示数和U一一对应，E 与液体电阻率无关，而r随电阻率的变化而变化，由③式可看出，r变化相应地U也随之变化。在实际流量不变的情况下，仪表显示的流量示数会随a、c间的电压U的变化而变化，增大R，使R＞＞r，则U≈E,这样就可以降低液体电阻率变化对显示仪表流量示数的影响。 2、利用图（a）实验可粗略测量人吹气产生 的压强。两端开口的细玻璃管水平放置，管内塞 有潮湿小棉球，实验者从玻璃管的一端A吹气， 棉球从另一端B飞出，测得玻璃管内部截面积S，距地面高度h，棉球质量m，开始时的静止位置 与管口B的距离x，落地点C与管口B的水平距 离l。然后多次改变x，测出对应的l，画出 l2-x关系图线，如图（b）所示，并由此得出相应的斜率k。 若不计棉球在空中运动时的空气阻力，根据以上测得的物理量可得，棉球从B端飞出的速度v0＝_____ l EQ \R( EQ \F(g,2h)) ___。 假设实验者吹气能保持玻璃管内气体压强始终为恒定值，不计棉球与管壁的摩擦，重力加速度g，大气压强p0均为已知，利用图（b）中拟合直线的斜率k可得，管内气体压强p＝______ p0＋ EQ \F(kmg,4Sh) __。 考虑到实验时棉球与管壁间有摩擦，则（2）中得到的p与实际压强相比__偏小______（填：偏大、偏小）。 3航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m =2㎏，动力系统提供的恒定升力F =28N。试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10m/s2。 （1）第一次试飞，飞行器飞行t1 = 8 s 时到达高度H = 64 m。求飞行器所阻力f的大小； （2）第二次试飞，飞行器飞行t2 = 6 s 时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力。求飞行器能达到的最大宽度h； （3）为了使飞行器不致坠落到地面，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3 。 解：（1）第一次飞行中，设加速度为 匀加速运动 由牛顿第二定律 解得 （2）第二次飞行中，设失去升力时的速度为，上升的高度为 匀加速运动 设失去升力后的速度为，上升的高度为 由牛顿第二定律 解得 （3）设失去升力下降阶段加速度为；恢复升力后加速度为，恢复升力时速度为 由牛顿第二定律 F+f-mg=ma4 且 V3=a3t3 解得t3=(s)(或2.1s) 4、1932年，劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图所示，置于 高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。 磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。A处粒子源产生的粒子，质量为m、电荷量为+q ， 在加速器中被加速，加速电压为U。加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。 求粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比； 求粒子从静止开始加速到出