2019年05月02日巡行的高中物理组卷计算题

第第1页（共74页）第第1页（共74页）2019年05月02日巡行的高中物理组卷计算题考试范围：xxx;考试时间：100分钟；命题人：xxx一.计算题（共36小题）（2019春？江阴市校级期中）如图所示，一玻璃砖的横截面为半圆形， 。为圆心，半径为R,MN为直径，P为OM的中点，MN与水平放置的足够大光屏平行，两者间距为d=JlR,一单色细光束沿垂直于玻璃砖上表面的方向从 P点射入玻璃砖，光从弧形表面上某点 A射出后到达光屏上某处Q点，已知玻璃砖对该光的折射率为 n=H®.求：（1）从球面射出时光线对应的折射角的大小；（2）这束光在玻璃砖中传播的时间；（3）光束从OM上白P点射入玻璃砖后到达光屏上Q点所用的时间（不考虑反射光，光在真空中传播速度为c）。（2019春？平桥区校级期中）某种透明材料制成的空心球体内径为 R,外径是内径的2倍，其截面（纸面内）如图所示。一束单色光（纸面内）从外球面上A点入射，人射角为45°时，光束经折射后恰好与内球面 B点相切。（1）求该透明材料的折射率；（2）如果在内表面涂上能完全吸光的物质， 当一束平行光射向此球时被内表面吸收掉的光束在射进空心球前的横截面积是多少？（3）在第（1）问的条件下，欲使如图所示的光束能射入空心球内部空心区域，从A入射的光线的入射角应满足什么条件？（2019?河南模拟）如图所示为一玻璃砖的横截面， 其中OAB是半径为R的扇形，/AOB=45°,OBD为等腰直角三角形。一束光线从距 。点J-R的P点垂直于OD边射人，光2线恰女?在BD边上发生全反射，最后由AB边射出。已知光在真空中的传播速度为 c,求:（i）玻璃砖对该光线的折射率；（ii）光在玻璃砖中传播的时间。（2019春？雨花区校级月考）如图所示一半径为 R、由透明介质制成的球体，左侧有一沿竖直方向且与球体相切的墙面，图中过圆心的水平线段为球体的直径，在该直径的最右侧S点沿不同的方向发射出两束光，其中射到 A点的光经折射后垂直于墙面到达 M点，而射到B点的光恰好在球体的表面发生全反射，/OSA=30°.求：（I）该透明介质的折射率；S点发出的光在传播过程中，经过SA与AM所用的时间的比值；（n!）B点到SO的距离。（2019?山西二模）玻璃半圆柱体横截面如图所示。 。为圆心，A为半圆形的最高点，圆的半径为R.单色光束按如图方向沿截面入射到圆柱体上的 B点，方向与底面垂直，/AOB=60°.已知玻璃对该光的折射率 n=|V3,不考虑光的反射，求光束经底面折射后与AO延长线交点到。点的距离do（2019?湖北三模）如图所示，一个截面为四分之一圆的棱柱状透明体镶嵌在挡光板上，。为圆心。一束光线与挡板成 “=45°射到半径ON上。已知透明体的折射率 n=/2,第2页（共74页）第第页(共74页)代入数据得：尸0.18(2)如图，设/ABO=0,物块受到的绳子的拉力、摩擦力的合力提供向心力，故:Tcos0=mw2R又：Tsin0=f=师g联立可得：T=3N又：l=Rcos0可得：l=0.12m=12cm答：(1)物块与桌面之间的动摩擦因数 科为0.18;(2)稳定转动时，绳子的拉力T为3N,绳子与滑轮的切点到物块的距离 l为12cm。【点评】本题考查了圆周运动，知道圆周运动向心力的来源是解决本题的关键。(2019春？金湾区校级月考)暑假里，刘启去游乐场游玩，玩了一次名叫“飞椅”的机动游艺机，如图1所示，该游艺机顶上有一个半径 r=4.5m的“伞盖”，“伞盖”在转动过程中带动下面的悬绳转动， 其示意图如图2所示。“伞盖”高O1O2=9m悬绳长L=5m。刘启挑选了一个悬挂在“伞盖”边缘的最外侧的椅子坐下，他与座椅的总质量为 40kg,转动可简化为如图2所示的圆周运动。在某段时间内，“伞盖”保持在水平面内稳定旋转，绳与竖直方向夹角为37°.g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,在此过程中，求：(1)座椅受到绳子的拉力大小;(2)刘启运动的线速度大小；(3)刘启随身带的手机从座椅上不慎滑落，求落地点与游艺机转轴(即图2中O1点)的距离(结果可带根号)。【分析】(1)对刘启受力分析，根据竖直方向合力为零求得绳子的拉力；(2)根据牛顿第二定律求得线速度；(3)刘启随身带的手机从座椅上不慎滑落，然后做平抛运动，根据平抛运动的规律可求解。F=mgcos37°=500N【解答】解：F=mgcos37°=500N2(2)由牛顿第二定律得： mgtan37°=m r+Lsin37c解得：v=7.5m/s(3)由几何关系，座椅离地高度h=5m,由平抛运动规律得：x=vth=-gt2解得：x=7.5m由勾股定理得落地点与游艺机中心距离为： s=3、回m答：(1)座椅受到绳子的拉力大小 500N;(2)刘启运动的线速度大小7.5m/s；(3)落地点与游艺机转轴的距离手^m。【点评】飞椅做的是圆周运动，确定圆周运动所需要的向心力是解题的关键，向心力都是有物体受到的某一个力或几个力的合力来提供，在对物体受力分析时一定不能分析出物体受向心力这么一个单独的力。(2019春？金湾区校级月考)如图甲所示，轻杆一端用钱链固定在 。点，另一端固定质量为m的小球，小球在竖直平面内做圆周运动。小球运动到最高点时，杆与小球间的弹力大小F与最高点的速度大小v的关系F-v2图象如乙图所示。，求：(1)当地的重力加速度大小g;(2)轻杆的长度L;(3)v2=c时，杆对小球的弹力F的大小和方向。

【分析】(1)(2)在最高点，若v=0,则N=mg=a；若N【分析】(1)(2)在最高点，若v=0,则N=mg=a；若N=0,则mg=求得轻杆的长度和当地的重力加速度大小;(3)v2=c>b,小球有离心的趋势，杆对小球弹力方向向下,由牛顿第二定律可求得杆对小球的弹力。【解答】解：(1)在最高点，v=0时，有a=mg解得：g=3;m(3)v2=c>b,小球有离心的趋势，杆对小球弹力方向向下，由牛顿第二定律得:F+mg=答：(1)答：(1)当地的重力加速度大小是至

ID(2)轻杆的长度是(3)v(3)v2=c时，杆对小球的弹力F的大小是a(J-1),方向向下。【点评】本题主要考查了圆周运动向心力公式的直接应用，掌握向心力公式，理解坐标轴截距的物理意义是解决本题的关键。40.(2019春？徐州期中)某实验小组用图甲实验装置探究合力做功与动能变化的关系。铁架台竖直固定放置在水平桌面上，长木板一端放置在水平桌面边缘 P处，另一端放置在铁架台竖直铁杆上，使长木板倾斜放置，长木板 P处放置一光电门，用光电计时器记录滑块通过光电门时的挡光时间。实验步骤是：①用游标卡尺测出滑块的挡光宽度 L,用天平测量滑块的质量m。②平衡摩擦力：以木板放置在水平桌面上的 P处为轴，调节长木板在铁架台上的放置位置，使滑块恰好沿木板向下做匀速运动。在铁架台竖直杆上记下此位置 Qi,用刻度尺测出Qi到水平面的高度Ho③保持P位置不变，长木板一端放置在铁架台竖直杆 Q2上。用刻度尺量出Q1Q2的距离hi,将滑块从Q2位置由静止释放，由光电门计时器读出滑块的挡光时间 ti。④保持P位置不变，重新调节长木板一端在铁架台上的放置位置，重复步骤 ③数次。I.滑块沿长木板由Q2运动到P的过程中，用测量的物理量回答下列问题 (重力加速度(2)滑块克服摩擦力做的功Wf=mgH。(3)合外力对滑块做的功W合=mghi。n.某学生以铁架台竖起杆上的放置位置到 Qi的距离h为横坐标，以滑块通过光电门的挡光时间平方倒数士为纵坐标，根据测量数据在坐标中描点画出如图乙所示直线， 直线延长线没有过坐标原点，其原因主要是 平衡摩擦力过度或长木板的倾角过大 。【分析】1(1)根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出滑块通过光电门的速度，从而得出滑块通过光电门时的动能。(2)根据动能定理，结合平衡摩擦力后滑块匀速直线运动，求出克服摩擦力做功。(3)长木板的倾角变化后，克服摩擦力做功大小不变，根据重力和摩擦力做功的代数和求出合外力做功的大小。n根据h=0时，速度不为零分析图线不过原点的原因。【解答】解：i(i)滑块通过光电门的瞬时速度 v=L,则滑块通过光电门的动能tLn_1 2—ml?(2)平衡摩擦力后，滑块做匀速运动，根据动能定理有： 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,倾角变化后，水平位移x不变，则克服摩擦力做功不变，则合力做功W合=mg(hi+H)-Wf=mghi。n由图线可知，当h