高考物理最后冲刺必读题解析30讲(二)

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1、高考物理最后冲刺必读题解析30讲（二）1.长宁一模30．（10分）如图所示，一质量为m的滑块以大小为v0的速度经过水平直轨道上的a点滑行距离为s后开始沿竖直平面的半圆形轨道运动，滑块与水平直轨道间的动摩擦因数为μ，水平直轨道与半圆形轨道相切连接，半圆形轨道半径为R，滑块到达半圆形轨道最高点b时恰好不受压力．试求：（1）滑块刚进入和刚离开半圆形轨道时的速度；（2）滑块落回到水平直轨道时离a点的距离．30．（10分）解：（1）滑块刚进入时速度为v1，由动能定理得（3分）滑块刚离开时速度为v2，得（3分）（2）设平抛的水平距离为x，（3分）离a点的距离为△x＝

2、s－2R（1分）31．（10分）今年2月22日，上海东海大桥风力发电示范工程第32、33标号的风机在拖轮拖带下由海事局巡逻艇护航，历时6h近60km的海上“行走”，安全抵达海上风电场施工吊装现场，如图所示．风电是利用风能使风机的叶片转动，带动发电装置发电的．风电场共有34台发电风机，总装机容量（总发电功率）为10.2×104kw．试解答以下问题：（1）假设风机被拖轮匀速拖动，拖轮的输出功率为4×104w，则风机组被拖运时受到的阻力约多大？（2）如果风能转换为电能的效率为0.5，按年发电估算风能利用的时间为2000h，则每台风机每年利用的自然界风能为多少？

3、（3）风力发电有效推进低碳排放，按年发电耗煤估算，每台风机每年可节约标准煤1.8×103吨，问发电煤耗（煤质量/千瓦时）为多大?　31．（10分）解：（1）风机的速度为（1分）受到的阻力为（3分）（2）风的功率为（2分）每台风机每年利用的风能为（2分）(3)每台风机发电功率为P0＝3000kw发电煤耗＝1.8×106/（3000×2000）kg/kwh＝0.3kg/kwh（2分）32．（14分）如图所示，沿水平方向放置一条平直光滑槽，它垂直穿过开有小孔的两平行薄板，板相距3.5L．槽内有两个质量均为m的小球A和B，A球带电量为+q，B球带电量为－3q，两

4、球由长为2L的轻杆相连，组成一带电系统．最初A和B分别静止于左板的两侧，离板的距离均为L．若视小球为质点，不计轻杆的质量，现在两板之间加上与槽平行场强为E的向右的匀强电场后（设槽和轻杆由特殊绝缘材料制成，不影响电场的分布），带电系统开始运动．试求：（1）从开始运动到B球刚进入电场时，带电系统电势能的增量△ε；（2）以右板电势为零，带电系统从运动到速度第一次为零时A球所在位置的电势UA为多大；(3)带电系统从开始运动到速度第一次为零所需的时间．32．（14分）解：解：⑴设球B刚进入电场时，电场力做功使带电系统电势能减少△ε＝-EqL（3分)(2)设B进入电

5、场后带电系统又运动了s速度变为零，由动能定理得EqL＋Eqs－3Eqs＝0求得s＝L/2即离右板距离为L（3分）所以带电系统速度第一次为零时，球A所在位置的电势为UA＝EL（2分）(3)设A球运动了L时速度为v1，由动能定理得（2分）加速度为a1＝运动时间为t1＝（2分）A球运动s时加速度为a2，a2＝得t2＝t1/2（1分）所以带电系统速度第一次为零所需的时间为t总＝t1＋t2＝（1分）33．（16分）如图甲所示，MN、PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距L为0.5m，导轨左端连接一个2Ω的电阻R，将一根质量m为0.4kg的金属棒cd垂直地放

6、置导轨上，且与导轨接触良好，金属棒的电阻r大小为0.5Ω，导轨的电阻不计，整个装置放在磁感强度B为1T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下，现对金属棒施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始向右运动．当棒的速度达到1m/s时，拉力的功率为0.4w，此刻t＝0开始计时并保持拉力的功率恒定，经一段时间金属棒达到稳定速度，在该段时间内电流通过电阻R做的功为1.2J．试求：（1）金属棒的稳定速度；（2）金属棒从开始计时直至达到稳定速度所需的时间；（3）在乙图中画出金属棒所受拉力F随时间t变化的大致图象；（4）从开始计时直至达到稳定速度过程中，金属棒的最大加速度

7、为多大？并证明流过金属棒的最大电量不会超过2.0C．33．（16分）解：（1）ε＝BLv，I＝，F安＝BIL＝（1分）当金属棒达到稳定速度时，F安＝F拉＝（2分）所以v2＝，代入数据得v＝2m/s（1分）F(N)t(s)00.40.2123456（2）WR＝1.2J，所以Wr＝0.3J，W电＝1.5J（1分）Pt－W电＝mv2－mv02（2分），代入数据得t＝5.25s（1分）（3）F的变化范围0.4N～0.2N图线起点与终点对应的纵坐标必须正确（3分）（4）作出速度图象如图所示t＝0时合外力为ΣF=0.4-N这时加速度最大m/s2（2分）证明：s金属棒

8、的最大位移Sm＜5.25×1+m（2分）流过金属棒的电量C=1.97C＜2.0C