适用于新高考新教材广西专版2025届高考物理二轮总复习计算题专项练2.docVIP

计算题专项练(二)

(满分:46分时间:45分钟)

1.(7分)右图是某潜艇的横截面示意图,它有一个主压载水舱系统结构,主压载水舱有排水孔与海水相连,人们可以通过向水舱里注水或者排水来限制潜艇的浮沉。潜艇内有一个容积V=3m3的贮气钢筒,在海面上时,贮气钢筒内贮存了p=2×107Pa的压缩空气,压缩空气的温度为t=27℃。某次执行海底采矿任务时,通过向主压载水舱里注入海水,潜艇下潜到水面下h=290m处,此时海水及贮气钢筒内压缩空气的温度均为t1=7℃;随着采矿质量的增加,须要将贮气钢筒内的压缩空气压入水舱内,排出部分海水,使潜艇保持水面下深度不变,每次将筒内一部分空气压入水舱时,排出海水的体积为ΔV=1m3,当贮气钢筒内的压强降低到p2=5×106Pa时,就须要重新充气。在排水过程中气体的温度不变,设海水的密度ρ=1×103kg/m3,海面上大气压强p0=1×105Pa,g取10m/s2。在该贮气钢筒重新充气之前,可将贮气钢筒内的空气压入水舱多少次?

2.(9分)某地某年春节表演烟花秀,许多烟花炸开后,形成美丽的礼花,一边扩大,一边下落。假设某种型号的礼花弹在地面上从专用炮筒中沿竖直方向射出,到达最高点时炸开。已知礼花弹从炮筒射出的速度为v0,假设整个过程中礼花弹、弹片所受的空气阻力大小与重力的比值始终为k(k1),忽视炮筒的高度,重力加速度为g。

(1)求礼花弹射出后,上升的最大高度h;

(2)礼花弹炸开后的这些弹片中,最小加速度为多少?

(3)礼花弹在最高点炸开后,其中有一弹片速度大小恰好也为v0,方向竖直向上,求此弹片炸开后在空中的运动时间。

3.(14分)(2024福建泉州期中)在汤姆孙测量阴极射线比荷的试验中,采纳了如图所示的阴极射线管,从K出来的阴极射线经过电场加速后,水平射入长度为l的D、G平行板间,接着在荧光屏F中心出现荧光斑,若在D、G间加上方向向下,电场强度为E的匀强电场,阴极射线将向上偏转;假如在D、G电场区再加上一垂直于纸面的磁感应强度为B的匀强磁场(图中未画),荧光斑恰好回到荧光屏中心,接着再去掉电场,阴极射线向下偏转,偏转角为θ,试解决下列问题:

(1)说明阴极射线的电性及图中磁场的方向;

(2)求该射线进入电场时的初速度v;

(3)依据l、E、B和θ,求出阴极射线的比荷。

4.(16分)(2024重庆育才中学期中)高一某班同学利用课外活动课设计了一个挑战嬉戏。如图所示,固定的半径为R=2m光滑14圆弧形轨道末端水平,且与放置在水平地面上质量为m1=0.2kg的“”形滑板上表面平滑相接,滑板上左端A处放置一质量为m2=0.3kg的滑块,在滑板右端地面上的P点处有一个站立的玩具小熊。在某次挑战中,某同学将质量为m3=0.3kg的小球从轨道上距平台高度h=1.8m处静止释放,与滑块发生正碰,若滑板最终恰好不遇到玩具小熊则挑战胜利。滑板长度l=1.1m,滑板与地面间的动摩擦因数为μ1=0.3,滑块与滑板间的动摩擦因数为μ2=0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。小球、滑块和玩具小熊均视为质点,题中涉及的碰撞均为弹性碰撞,已知重力加速度g取10m/s2。求:

(1)小球到达轨道最低点时受到轨道支持力的大小;

(2)小球与滑块碰后瞬间两者速度的大小;

(3)该同学要挑战胜利,A、P间距离s为多大。

答案：

1.答案13

解析设在水面下h=290m处贮气钢筒内气体的压强变为p1,由查理定律得

p

设贮气钢筒内气体的压强变为p2时,体积为V2,由玻意耳定律得

p2V2=p1V

重新充气前,用去的气体在p2压强下的体积为

V3=V2-V

设用去的气体在水舱压强为p4时的体积为V4,由玻意耳定律得

p2V3=p4V4

其中p4=p0+ρgh

则压入水舱的次数

n=V4ΔV=

贮气筒内的空气可压入水舱13次。

2.答案(1)v

(2)(1-k)g

(3)v

解析(1)设礼花弹的质量为m1,上升过程中,由牛顿其次定律可得m1g+km1g=m1a1

解得a1=(1+k)g

由运动学公式可得0-v02=2(-a1

解得h=v0

(2)由题意可知,炸开后,竖直下落的弹片加速度最小,设该弹片质量为m2,

由牛顿其次定律可得m2g-km2g=m2a2

解得a2=(1-k)g。

(3)由(1)的分析可知,速度大小为v0的弹片上升过程的最大位移大小为h1=h=v

该过程所用时间t1=v

从最高点下降过程h1+h=12a2

解得下降时间为t2=v

该弹片在空中运动的总时间为t=t1+t2=v0

3.答案(1)阴极射线带负电;图中磁场垂直于纸面对里

(2)E

(3)E

解析(1)由于阴极射线向上偏转,因此受电场力方向向上,又由于匀强电场方向向下,则电场力的方向与电场方向相反,所以阴极射线带