2022山东一模物理试题汇编专题训练计算题（3）【2022潍坊一模】14．（12分）如以下图，水平轨道PAB与圆弧轨道BC相切于B点，其中，刚段光滑，AB段粗糙，动摩擦因数=0.1，AB段长度L=2m，BC段光滑，半径R=lm．轻质弹簧劲度系数k=200N/m，左端固定于P点，右端处于自由状态时位于A点．现用力推质量m=2kg的小滑块，使其缓慢压缩弹簧，当推力做功W=25J时撤去推力．已知弹簧弹性势能表达式其中，k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，重力加速度取g=10m/s2．（1）求推力撤去瞬间，滑块的加速度0；（2）求滑块第一次到达圆弧轨道最低点B时对B点的压力Fn；（3）判断滑块能否越过C点，如果能，求出滑块到达C点的速度vc和滑块离开C点再次回到C点所用时间t，如果不能，求出滑块能到达的最大高度h．15．（15分）如图甲所示，光滑绝缘水平面上，磁感应强度B=2T的匀强磁场以虚线MN为左边界，MN的左侧有一质量m=0.1kg，bc边长L1=0.2m，电阻R=2Ω的矩形线圈abcd.t=0时，用一恒定拉力F拉线圈，使其由静止开场向右做匀加速运动，经过时间1s，线圈的6c边到达磁场边界MN，此时立即将拉力F改为变力，又经过1s，线圈恰好完全进入磁场．整个运动过程中，线圈中感应电流i随时间t变化的图象如图乙所示．7/7\n（1）求线圈bc边刚进入磁场时的速度v1和线圈在第ls内运动的距离x；（2）写出第2s内变力F随时间t变化的关系式；（3）求出线圈ab边的长度L2.18．（8分）[选修3—5]太阳的能量来自氢核聚变：即四个质子（氢核）聚变一个粒子，同时发射两个正电子和两个没有静止质量的中微子．如果太阳辐射能量的功率为P，质子H、氦核、正电子的质量分别为、、，真空的光速为c，那么（1）写出上述核反响方程式；（2）计算每一次聚变所释放的能量△E；（3）计算t时间内因聚变生成的粒子数n．【2022潍坊一模答案】14．解：（1）推力做功全部转化为弹簧的弹性势能，那么有①即：得②由牛顿运动定律得7/7\n③（2）设滑块到达B点时的速度为，由能量关系有得④对滑块，由牛顿定律得⑤⑥由牛顿第三定律可知，滑块对B点的压力62N⑦（3）设滑块能够到达C点，且具有速度vc，由功能关系得⑧代入数据解得⑨故滑块能够越过C点从滑块离开C点到再次回到C点过程中，物体做匀变速运动，以向下为正方向，有⑩(11)评分标准：此题共12分，⑧式2分，其它各1分。15．解：（1）由图乙可知，线圈刚进入磁场时的感应电流I1=0.1A，由及得①②7/7\n③（2）由图乙，在第2s时间内，线圈中的电流随时间均增加，线圈速度随时间均匀增加，线圈所受安培力随时间均匀增加，且大小N④时线圈的速度⑤线圈在第2s时间内的加速度⑥由牛顿定律得⑦（3）在第2s时间内，线圈的平均速度⑧⑨评分标准：此题共15分，⑤⑥⑧式各1分，其它各2分18．解：（1）核反响方程式为①（2）由爱因斯坦的质能方程②核反响所释放的能量△E为③（3）由能量关系得④得⑤评分标准：此题共8分，②④式各1分，其它各2分【2022临沂一模】12．(15分)2022年2月在加拿大温哥华举行的第2l7/7\n届冬季奥运会上，冰壶运动再次成为人们关注的热点，中国队也取得了较好的成绩．如图13，假设质量为m的冰壶在运发动的操控下，先从起滑架A点由静止开场加速启动，经过投掷线B时释放，以后匀减速自由滑行刚好能滑至营垒中心O停下．已知AB相距L1，BO相距L2，冰壶与冰面各处动摩擦因数均为μ，重力加速度为g．(1)求冰壶运动的最大速度vm．(2)在AB段运发动水平推冰壶做的功W是多少?(3)假设对方有一只冰壶(冰壶可看作质点)恰好紧靠营垒圆心处停着，为将对方冰壶碰出，推壶队员将冰壶推出后，其他队员在BO段的一半长度内用毛刷刷冰，使动摩擦因数变为μ．假设上述推壶队员是以与原来完全相同的方式推出冰壶的，结果顺利地将对方冰壶碰出界外，求运动冰壶在碰前瞬间的速度v．13．(16分)如图14所示，两平行金属板A、B长度l=0.8m，间距d=0.6m．直流电源E能提供的最大电压为9×105V，位于极板左侧中央的粒子源可以沿水平方向向右连续发射比荷为=l×107C/kg、重力不计的带电粒子，射人板间的粒子速度均为v0=4×106m/s．在极板右侧有一个垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=lT，分布在环带区域中，该环带的内外圆的圆心与两板间的中心重合于O点，环带的内圆半径Rl=m．将变阻器滑动头由a向b慢慢滑动，改变两板间的电压时，带电粒子均能从不同位置穿出极板射向右侧磁场，且两板间电压最大时，对应的粒子恰能从极板右侧边缘穿出．(1)问从板间右侧射出的粒子速度的最大值vm是多少?7/7\n(2)假设粒子射出电场时，速度的反向延长线与v0所在直线交于O/点，试用偏转运动相关量证明O/点与极板右端边缘的水平距离x=，即O/与0重合，所有粒子都好似从两板的中心射出一样．(3)为使粒子不从磁场右侧穿出，求环带磁场的最小宽度d.【2022临沂一模答案】12．(15分)解：(1)对冰壶在B→0段，由速度位移公式：0-vm2=-2aL2(2分)又a==μg(2分)联立解出vm=(1分)(2)在A→B段，对冰壶由动能定理得：W-μmgL1=-0(3分)结合vm=，解出W=μmg(L1+L2)(2分)(3)从B→O段，由动能定理得：-μmg-mg=-(3分)将vm=代入，解出v=(2分)13．(16分)(1)解：由动能定理：q=-(3分)解出vm==5×106m/s(1分)(用平抛运动规律算出正确答案也给全分)(2)证明：如图，设粒子在电场中的侧移为y，那么=(2分)又l=v0t(1分)7/7\ny=t(2分)联立解得x=(1分)(用其它方式证明出来也按对)(3)解：如图，设环带外圆半径为R2，所求d=R2-R1(1分)R12+rm2=(R2-rm)2(2分)qvmB=(2分)联立解得：d=(2-)m=O.586m(1分)7/7
