统考版高考物理二轮专项分层特训卷25分钟计算题专练6含答案

这是一份统考版高考物理二轮专项分层特训卷25分钟计算题专练6含答案，共5页。试卷主要包含了[2021·浙江6月，19]等内容，欢迎下载使用。

机动车礼让行人是一种文明行为．如图所示，质量m＝1.0×103 kg的汽车以v1＝36 km/h的速度在水平路面上匀速行驶，在距离斑马线s＝20 m处，驾驶员发现小朋友排着长l＝6 m的队伍从斑马线一端开始通过，立即刹车，最终恰好停在斑马线前．假设汽车在刹车过程中所受阻力不变，且忽略驾驶员反应时间．
(1)求开始刹车到汽车停止所用的时间和所受阻力的大小；
(2)若路面宽L＝6 m，小朋友行走的速度v0＝0.5 m/s，求汽车在斑马线前等待小朋友全部通过所需的时间；
(3)假设驾驶员以v2＝54 km/h超速行驶，在距离斑马线s＝20 m处立即刹车，求汽车到斑马线时的速度．
2．[2021·浙江6月，21]一种探测气体放电过程的装置如图甲所示．充满氖气(Ne)的电离室中有两电极与长直导线连接，并通过两水平长导线与高压电源相连．在与长直导线垂直的平面内，以导线为对称轴安装一个用阻值R0＝10 Ω的细导线绕制、匝数N＝5×103的圆环形螺线管，细导线的始末两端c、d与阻值R＝90 Ω的电阻连接．螺线管的横截面是半径a＝1.0×10－2 m的圆，其中心与长直导线的距离r＝0.1 m.气体被电离后在长直导线回路中产生顺时针方向的电流I，其I ­ t图象如图乙所示．为便于计算，螺线管内各处的磁感应强度大小均可视为B＝ eq \f(kI,r) ，其中k＝2×10－7 T·m/A.
(1)求0～6.0×10－3 s内通过长直导线横截面的电荷量Q；
(2)求3.0×10－3 s时，通过螺线管某一匝线圈的磁通量Φ；
(3)若规定c→R→d为电流的正方向，在不考虑线圈自感的情况下，通过计算，画出通过电阻R的iR ­ t图像；
(4)若规定c→R→d为电流的正方向，考虑线圈自感，定性画出通过电阻R的iR ­ t图像．
25分钟计算题专练（6）
1．答案：（1）4 s 2.5×103 N （2）20 s （3）5 eq \r(5) m/s
解析：（1）设汽车刹车过程的加速度为a，所用时间为t1，所受阻力为Ff
由运动学公式得v eq \\al(\s\up11(2),\s\d4(1)) ＝2as①
v1＝at②
由牛顿第二定律得Ff＝ma③
联立①②③解得t1＝4 s④
Ff＝2.5×103 N⑤
（2）设汽车等待时间为t，小朋友匀速过马路所用时间为t2
则由运动学公式得l＋L＝v0t2⑥
t＝t2－t1⑦
联立④⑥⑦解得t＝20 s⑧
（3）设汽车到斑马线时的速度为v，在汽车刹车过程中
由运动学有v eq \\al(\s\up11(2),\s\d4(2)) －v2＝2as⑨
联立①⑤⑨解得v＝5 eq \r(5) m/s⑩
2．答案：（1）0.5 C （2）6.28×10－8 Wb （3）如图1所示 （4）如图2所示
解析：（1）通过长直导线横截面积的电荷量
Q＝ eq \(I,\s\up6(－)) 1Δt1＋ eq \(I,\s\up6(－)) 2Δt2＋ eq \(I,\s\up6(－)) 3Δt3①
解得Q＝0.5 C②
（2）3.0×10－3 s时，通过螺线管某一匝线圈的磁通量Φ＝BS＝ eq \f(kI,r) ×πa2③
解得Φ＝6.28×10－8 Wb④
（3）根据电磁感应定律，通电螺线管产生的感应电动势
E＝N eq \f(ΔΦ,Δt) ＝ eq \f(Nkπa2,r) × eq \f(ΔI,Δt) ＝0.314 V⑤
由题图乙可知 eq \f(ΔI,Δt) ＝1.0×105 A/s
解得感应电流iR＝ eq \f(E,R＋R0) ＝3.14×10－3 A⑥
0～1.0×10－3 s内，长直导线回路中的电流逐渐增大，即通过螺线管内顺时针方向的磁感应强度增大，根据楞次定律可以判断螺线管中产生的感应磁场方向为逆时针（从上往下看），则感应电流方向为c→R→d，电流为正值；相反，5.0×10－3 s～6.0×10－3 s时间内，感应电流的方向为d→R→c，电流为负值；1.0×10－3 s～5.0×10－3 s内，长直导线中的电流大小不变，螺线管线圈中的磁通量变化量为零，感应电流为0.据此可得图象如答图1所示．
（4）考虑线圈自感，则在通电一段时间后，线圈中的感应电流才会达到正常值，1.0×10－3 s后的小段时间内，线圈内仍有电流，逐渐减为0，5.0×10－3 s～6.0×10－3 s内，同理，可得图象如答图2所示．