2019年05月02日巡行的高中物理組卷計(jì)算題

第第1頁（共74頁）第第1頁（共74頁）2019年05月02日巡行的高中物理組卷計(jì)算題考試范圍：xxx;考試時(shí)間：100分鐘；命題人：xxx一.計(jì)算題（共36小題）（2019春？江陰市校級(jí)期中）如圖所示，一玻璃磚的橫截面為半圓形， 。為圓心，半徑為R,MN為直徑，P為OM的中點(diǎn)，MN與水平放置的足夠大光屏平行，兩者間距為d=JlR,一單色細(xì)光束沿垂直于玻璃磚上表面的方向從 P點(diǎn)射入玻璃磚，光從弧形表面上某點(diǎn) A射出后到達(dá)光屏上某處Q點(diǎn)，已知玻璃磚對(duì)該光的折射率為 n=H?.求：（1）從球面射出時(shí)光線對(duì)應(yīng)的折射角的大小；（2）這束光在玻璃磚中傳播的時(shí)間；（3）光束從OM上白P點(diǎn)射入玻璃磚后到達(dá)光屏上Q點(diǎn)所用的時(shí)間（不考慮反射光，光在真空中傳播速度為c）。（2019春？平橋區(qū)校級(jí)期中）某種透明材料制成的空心球體內(nèi)徑為 R,外徑是內(nèi)徑的2倍，其截面（紙面內(nèi)）如圖所示。一束單色光（紙面內(nèi)）從外球面上A點(diǎn)入射，人射角為45°時(shí)，光束經(jīng)折射后恰好與內(nèi)球面 B點(diǎn)相切。（1）求該透明材料的折射率；（2）如果在內(nèi)表面涂上能完全吸光的物質(zhì)， 當(dāng)一束平行光射向此球時(shí)被內(nèi)表面吸收掉的光束在射進(jìn)空心球前的橫截面積是多少？（3）在第（1）問的條件下，欲使如圖所示的光束能射入空心球內(nèi)部空心區(qū)域，從A入射的光線的入射角應(yīng)滿足什么條件？（2019?河南模擬）如圖所示為一玻璃磚的橫截面， 其中OAB是半徑為R的扇形，/AOB=45°,OBD為等腰直角三角形。一束光線從距 。點(diǎn)J-R的P點(diǎn)垂直于OD邊射人，光2線恰女?在BD邊上發(fā)生全反射，最后由AB邊射出。已知光在真空中的傳播速度為 c,求:（i）玻璃磚對(duì)該光線的折射率；（ii）光在玻璃磚中傳播的時(shí)間。（2019春？雨花區(qū)校級(jí)月考）如圖所示一半徑為 R、由透明介質(zhì)制成的球體，左側(cè)有一沿豎直方向且與球體相切的墻面，圖中過圓心的水平線段為球體的直徑，在該直徑的最右側(cè)S點(diǎn)沿不同的方向發(fā)射出兩束光，其中射到 A點(diǎn)的光經(jīng)折射后垂直于墻面到達(dá) M點(diǎn)，而射到B點(diǎn)的光恰好在球體的表面發(fā)生全反射，/OSA=30°.求：（I）該透明介質(zhì)的折射率；S點(diǎn)發(fā)出的光在傳播過程中，經(jīng)過SA與AM所用的時(shí)間的比值；（n!）B點(diǎn)到SO的距離。（2019?山西二模）玻璃半圓柱體橫截面如圖所示。 。為圓心，A為半圓形的最高點(diǎn)，圓的半徑為R.單色光束按如圖方向沿截面入射到圓柱體上的 B點(diǎn)，方向與底面垂直，/AOB=60°.已知玻璃對(duì)該光的折射率 n=|V3,不考慮光的反射，求光束經(jīng)底面折射后與AO延長(zhǎng)線交點(diǎn)到。點(diǎn)的距離do（2019?湖北三模）如圖所示，一個(gè)截面為四分之一圓的棱柱狀透明體鑲嵌在擋光板上，。為圓心。一束光線與擋板成 “=45°射到半徑ON上。已知透明體的折射率 n=/2,第2頁（共74頁）第第頁(共74頁)代入數(shù)據(jù)得：尸0.18(2)如圖，設(shè)/ABO=0,物塊受到的繩子的拉力、摩擦力的合力提供向心力，故:Tcos0=mw2R又：Tsin0=f=師g聯(lián)立可得：T=3N又：l=Rcos0可得：l=0.12m=12cm答：(1)物塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù) 科為0.18;(2)穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，繩子的拉力T為3N,繩子與滑輪的切點(diǎn)到物塊的距離 l為12cm?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了圓周運(yùn)動(dòng)，知道圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來源是解決本題的關(guān)鍵。(2019春？金灣區(qū)校級(jí)月考)暑假里，劉啟去游樂場(chǎng)游玩，玩了一次名叫“飛椅”的機(jī)動(dòng)游藝機(jī)，如圖1所示，該游藝機(jī)頂上有一個(gè)半徑 r=4.5m的“傘蓋”，“傘蓋”在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中帶動(dòng)下面的懸繩轉(zhuǎn)動(dòng)， 其示意圖如圖2所示?！皞闵w”高O1O2=9m懸繩長(zhǎng)L=5m。劉啟挑選了一個(gè)懸掛在“傘蓋”邊緣的最外側(cè)的椅子坐下，他與座椅的總質(zhì)量為 40kg,轉(zhuǎn)動(dòng)可簡(jiǎn)化為如圖2所示的圓周運(yùn)動(dòng)。在某段時(shí)間內(nèi)，“傘蓋”保持在水平面內(nèi)穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)，繩與豎直方向夾角為37°.g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,在此過程中，求：(1)座椅受到繩子的拉力大小;(2)劉啟運(yùn)動(dòng)的線速度大小；(3)劉啟隨身帶的手機(jī)從座椅上不慎滑落，求落地點(diǎn)與游藝機(jī)轉(zhuǎn)軸(即圖2中O1點(diǎn))的距離(結(jié)果可帶根號(hào))。【分析】(1)對(duì)劉啟受力分析，根據(jù)豎直方向合力為零求得繩子的拉力；(2)根據(jù)牛頓第二定律求得線速度；(3)劉啟隨身帶的手機(jī)從座椅上不慎滑落，然后做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可求解。F=mgcos37°=500N【解答】解：F=mgcos37°=500N2(2)由牛頓第二定律得： mgtan37°=m r+Lsin37c解得：v=7.5m/s(3)由幾何關(guān)系，座椅離地高度h=5m,由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得：x=vth=-gt2解得：x=7.5m由勾股定理得落地點(diǎn)與游藝機(jī)中心距離為： s=3、回m答：(1)座椅受到繩子的拉力大小 500N;(2)劉啟運(yùn)動(dòng)的線速度大小7.5m/s；(3)落地點(diǎn)與游藝機(jī)轉(zhuǎn)軸的距離手^m。【點(diǎn)評(píng)】飛椅做的是圓周運(yùn)動(dòng)，確定圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力是解題的關(guān)鍵，向心力都是有物體受到的某一個(gè)力或幾個(gè)力的合力來提供，在對(duì)物體受力分析時(shí)一定不能分析出物體受向心力這么一個(gè)單獨(dú)的力。(2019春？金灣區(qū)校級(jí)月考)如圖甲所示，輕桿一端用錢鏈固定在 。點(diǎn)，另一端固定質(zhì)量為m的小球，小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，桿與小球間的彈力大小F與最高點(diǎn)的速度大小v的關(guān)系F-v2圖象如乙圖所示。，求：(1)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮;(2)輕桿的長(zhǎng)度L;(3)v2=c時(shí)，桿對(duì)小球的彈力F的大小和方向。

【分析】(1)(2)在最高點(diǎn)，若v=0,則N=mg=a；若N【分析】(1)(2)在最高點(diǎn)，若v=0,則N=mg=a；若N=0,則mg=求得輕桿的長(zhǎng)度和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?(3)v2=c>b,小球有離心的趨勢(shì)，桿對(duì)小球彈力方向向下,由牛頓第二定律可求得桿對(duì)小球的彈力。【解答】解：(1)在最高點(diǎn)，v=0時(shí)，有a=mg解得：g=3;m(3)v2=c>b,小球有離心的趨勢(shì)，桿對(duì)小球彈力方向向下，由牛頓第二定律得:F+mg=答：(1)答：(1)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮∈侵?/p>

ID(2)輕桿的長(zhǎng)度是(3)v(3)v2=c時(shí)，桿對(duì)小球的彈力F的大小是a(J-1),方向向下?！军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查了圓周運(yùn)動(dòng)向心力公式的直接應(yīng)用，掌握向心力公式，理解坐標(biāo)軸截距的物理意義是解決本題的關(guān)鍵。40.(2019春？徐州期中)某實(shí)驗(yàn)小組用圖甲實(shí)驗(yàn)裝置探究合力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系。鐵架臺(tái)豎直固定放置在水平桌面上，長(zhǎng)木板一端放置在水平桌面邊緣 P處，另一端放置在鐵架臺(tái)豎直鐵桿上，使長(zhǎng)木板傾斜放置，長(zhǎng)木板 P處放置一光電門，用光電計(jì)時(shí)器記錄滑塊通過光電門時(shí)的擋光時(shí)間。實(shí)驗(yàn)步驟是：①用游標(biāo)卡尺測(cè)出滑塊的擋光寬度 L,用天平測(cè)量滑塊的質(zhì)量m。②平衡摩擦力：以木板放置在水平桌面上的 P處為軸，調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板在鐵架臺(tái)上的放置位置，使滑塊恰好沿木板向下做勻速運(yùn)動(dòng)。在鐵架臺(tái)豎直桿上記下此位置 Qi,用刻度尺測(cè)出Qi到水平面的高度Ho③保持P位置不變，長(zhǎng)木板一端放置在鐵架臺(tái)豎直桿 Q2上。用刻度尺量出Q1Q2的距離hi,將滑塊從Q2位置由靜止釋放，由光電門計(jì)時(shí)器讀出滑塊的擋光時(shí)間 ti。④保持P位置不變，重新調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板一端在鐵架臺(tái)上的放置位置，重復(fù)步驟 ③數(shù)次。I.滑塊沿長(zhǎng)木板由Q2運(yùn)動(dòng)到P的過程中，用測(cè)量的物理量回答下列問題 (重力加速度(2)滑塊克服摩擦力做的功Wf=mgH。(3)合外力對(duì)滑塊做的功W合=mghi。n.某學(xué)生以鐵架臺(tái)豎起桿上的放置位置到 Qi的距離h為橫坐標(biāo)，以滑塊通過光電門的擋光時(shí)間平方倒數(shù)士為縱坐標(biāo)，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)在坐標(biāo)中描點(diǎn)畫出如圖乙所示直線， 直線延長(zhǎng)線沒有過坐標(biāo)原點(diǎn)，其原因主要是 平衡摩擦力過度或長(zhǎng)木板的傾角過大 ?！痉治觥?(1)根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度求出滑塊通過光電門的速度，從而得出滑塊通過光電門時(shí)的動(dòng)能。(2)根據(jù)動(dòng)能定理，結(jié)合平衡摩擦力后滑塊勻速直線運(yùn)動(dòng)，求出克服摩擦力做功。(3)長(zhǎng)木板的傾角變化后，克服摩擦力做功大小不變，根據(jù)重力和摩擦力做功的代數(shù)和求出合外力做功的大小。n根據(jù)h=0時(shí)，速度不為零分析圖線不過原點(diǎn)的原因?！窘獯稹拷猓篿(i)滑塊通過光電門的瞬時(shí)速度 v=L,則滑塊通過光電門的動(dòng)能tLn_1 2—ml?(2)平衡摩擦力后，滑塊做勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理有： mgH-Wf=0,解得克服摩擦力做功Wf=mgHo(3)克服摩擦力做功Wf=pmgcos0?s=pmgx,傾角變化后，水平位移x不變，則克服摩擦力做功不變，則合力做功W合=mg(hi+H)-Wf=mghi。n由圖線可知，當(dāng)h