2019年05月02日巡行的高中物理組卷計算題

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算題考試范圍：xxx;考試時間：100分鐘；命題人：xxx一.計算題（共36小題）（2019春？江陰市校級期中）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，MN與水平放置的足夠大光屏平行，兩者間距為d=JlR,一單色細光束沿垂直于玻璃磚上表面的方向從 P點射入玻璃磚，光從弧形表面上某點 A射出后到達光屏上某處Q點，已知玻璃磚對該光的折射率為 n=H?.求：（1）從球面射出時光線對應(yīng)的折射角的大小；（2）這束光在玻璃磚中傳播的時間；（3）光束從OM上白P點射入玻璃磚后到達光屏上Q點所用的時間（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點入射，人射角為45°時，光束經(jīng)折射后恰好與內(nèi)球面 B點相切。（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被內(nèi)表面吸收掉的光束在射進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J-R的P點垂直于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）玻璃磚對該光線的折射率；（ii）光在玻璃磚中傳播的時間。（2019春？雨花區(qū)校級月考）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點沿不同的方向發(fā)射出兩束光，其中射到 A點的光經(jīng)折射后垂直于墻面到達 M點，而射到B點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點發(fā)出的光在傳播過程中，經(jīng)過SA與AM所用的時間的比值；（n!）B點到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，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，方向與底面垂直，/AOB=60°.已知玻璃對該光的折射率 n=|V3,不考慮光的反射，求光束經(jīng)底面折射后與AO延長線交點到。點的距離do（2019?湖北三模）如圖所示，一個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摩擦因數(shù) 科為0.18;(2)穩(wěn)定轉(zhuǎn)動時，繩子的拉力T為3N,繩子與滑輪的切點到物塊的距離 l為12cm?！军c評】本題考查了圓周運動，知道圓周運動向心力的來源是解決本題的關(guān)鍵。(2019春？金灣區(qū)校級月考)暑假里，劉啟去游樂場游玩，玩了一次名叫“飛椅”的機動游藝機，如圖1所示，該游藝機頂上有一個半徑 r=4.5m的“傘蓋”，“傘蓋”在轉(zhuǎn)動過程中帶動下面的懸繩轉(zhuǎn)動， 其示意圖如圖2所示?！皞闵w”高O1O2=9m懸繩長L=5m。劉啟挑選了一個懸掛在“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)動可簡化為如圖2所示的圓周運動。在某段時間內(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)劉啟運動的線速度大??；(3)劉啟隨身帶的手機從座椅上不慎滑落，求落地點與游藝機轉(zhuǎn)軸(即圖2中O1點)的距離(結(jié)果可帶根號)。【分析】(1)對劉啟受力分析，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)劉啟隨身帶的手機從座椅上不慎滑落，然后做平拋運動，根據(jù)平拋運動的規(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,由平拋運動規(guī)律得：x=vth=-gt2解得：x=7.5m由勾股定理得落地點與游藝機中心距離為： s=3、回m答：(1)座椅受到繩子的拉力大小 500N;(2)劉啟運動的線速度大小7.5m/s；(3)落地點與游藝機轉(zhuǎn)軸的距離手^m?！军c評】飛椅做的是圓周運動，確定圓周運動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力或幾個力的合力來提供，在對物體受力分析時一定不能分析出物體受向心力這么一個單獨的力。(2019春？金灣區(qū)校級月考)如圖甲所示，輕桿一端用錢鏈固定在 。點，另一端固定質(zhì)量為m的小球，小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動。小球運動到最高點時，桿與小球間的彈力大小F與最高點的速度大小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)輕桿的長度L;(3)v2=c時，桿對小球的彈力F的大小和方向。

【分析】(1)(2)在最高點，若v=0,則N=mg=a；若N【分析】(1)(2)在最高點，若v=0,則N=mg=a；若N=0,則mg=求得輕桿的長度和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?(3)v2=c>b,小球有離心的趨勢，桿對小球彈力方向向下,由牛頓第二定律可求得桿對小球的彈力?！窘獯稹拷猓?1)在最高點，v=0時，有a=mg解得：g=3;m(3)v2=c>b,小球有離心的趨勢，桿對小球彈力方向向下，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)輕桿的長度是(3)v(3)v2=c時，桿對小球的彈力F的大小是a(J-1),方向向下?！军c評】本題主要考查了圓周運動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)某實驗小組用圖甲實驗裝置探究合力做功與動能變化的關(guān)系。鐵架臺豎直固定放置在水平桌面上，長木板一端放置在水平桌面邊緣 P處，另一端放置在鐵架臺豎直鐵桿上，使長木板傾斜放置，長木板 P處放置一光電門，用光電計時器記錄滑塊通過光電門時的擋光時間。實驗步驟是：①用游標(biāo)卡尺測出滑塊的擋光寬度 L,用天平測量滑塊的質(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)長木板在鐵架臺上的放置位置，使滑塊恰好沿木板向下做勻速運動。在鐵架臺豎直桿上記下此位置 Qi,用刻度尺測出Qi到水平面的高度Ho③保持P位置不變，長木板一端放置在鐵架臺豎直桿 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，由光電門計時器讀出滑塊的擋光時間 ti。④保持P位置不變，重新調(diào)節(jié)長木板一端在鐵架臺上的放置位置，重復(fù)步驟 ③數(shù)次。I.滑塊沿長木板由Q2運動到P的過程中，用測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)合外力對滑塊做的功W合=mghi。n.某學(xué)生以鐵架臺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間平方倒數(shù)士為縱坐標(biāo)，根據(jù)測量數(shù)據(jù)在坐標(biāo)中描點畫出如圖乙所示直線， 直線延長線沒有過坐標(biāo)原點，其原因主要是 平衡摩擦力過度或長木板的傾角過大 。【分析】1(1)根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時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的動能。(2)根據(jù)動能定理，結(jié)合平衡摩擦力后滑塊勻速直線運動，求出克服摩擦力做功。(3)長木板的傾角變化后，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，速度不為零分析圖線不過原點的原因?！窘獯稹拷猓篿(i)滑塊通過光電門的瞬時速度 v=L,則滑塊通過光電門的動能tLn_1 2—ml?(2)平衡摩擦力后，滑塊做勻速運動，根據(jù)動能定理有： 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