计算题提分练5(Word练习)-【精讲精练】2025年高考物理二轮专题辅导与训练

提分练(5) 1．(2024·江苏南通模拟)图甲中K、A是密封在真空管中的两个电极，电极K受到频率为ν的紫外线照射，能够发射电子，K、A间的电压大小可调，电源的正、负极亦可对调，保持光强不变，调节实验电路，可得图乙所示电流表示数I与电压表示数U之间的关系图像，当电压分别为－Uc和U1时，对应光电流的大小分别为0和I1，光电流的最大值为I2，已知电子电荷量为e。 (1)求K极材料的逸出功W0； (2)当光电流为I1时到达A极的光电子的最大动能EkA； (3)若阴极K每接收到n0个光子时能激发出一个光电子，要使光电流达到最大值，求单位时间内照射到K极的光的能量E。 解析　(1)根据题意可知hν＝W0＋Ek，又由Ek＝eUc 解得W0＝hν－eUc。 (2)由(1)知电子的最大初动能为Ek＝eUc 在U1电压下加速，由动能定理可得eU1＝EkA－Ek 解得EkA＝e(Uc＋U1)。 (3)设时间Δt，则该时间内的电量q＝I2Δt 单位时间内通过横截面的电子个数n＝＝ 单位时间内照射到K极的光子个数n1＝nn0＝ 单位时间内照射到K极的光的能量E，E＝n1hν＝hν。 答案　(1)hν－eUc (2)e(Uc＋U1) (3)hν 2．如图所示，一粗细均匀的“山”形管竖直放置，A管上端封闭，B管上端与大气相通，C管内装有带柄的活塞，活塞下方直接与水银接触。A管上方用水银封有长度L＝10 cm的空气柱，温度t1＝27 ℃；B管水银面比A管中高出h＝4 cm。已知大气压强p0＝76 cmHg。为了使A、B管中的水银面等高，可以用以下两种方法： (1)固定C管中的活塞，改变A管中气体的温度，使A、B管中的水银面等高，求此时A管中气体的热力学温度T2； (2)在温度不变的条件下，向上抽动活塞，使A、B管中的水银面等高，求活塞上移的距离ΔL。(结果保留一位小数) 解析　(1)设U形管的横截面积为S，对A部分气体，初态有p1＝p0＋ 4 cmHg＝76 cmHg＋ 4 cmHg＝80 cmHg 末态有p2＝ 76 cmHg 气柱长度为L＝10 cm，L′＝ 8 cm 根据理想气体状态方程有＝ 解得T2＝ 228 K。 (2) 由于T不变，则根据波意耳定律有 p1LS＝p0L3S 解得L 3＝10.526 cm 所以C管中水银长度的增加量为ΔL＝ 4 cm ＋0.526 cm ＋ 0.526 cm≈5.1 cm 即活塞上移的距离为5.1 cm。 答案　(1)228 K　(2)5.1 cm 3．(2024·陕西西安三模)如图所示，底部带有挡板的固定光滑斜面，倾角为θ＝30°，上有质量为m的足够长木板A，其下端距挡板间的距离为L，质量也为m的小物块B置于木板A的顶端，B与木板A之间的动摩擦因数为μ＝。无初速释放二者，当木板滑到斜面底端时，与底部的挡板发生弹性碰撞，且碰撞时间极短。可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。(结果可用分数表示)试求： (1)木板A与挡板第一次碰撞后沿斜面上滑的过程中木板A和物块B各自加速度的大小； (2)木板A从开始到第三次与挡板碰撞过程中运动的总路程s； (3)若从开始到A、B最后都静止的过程中，物块B一直未从木板A上滑落，则木板A长度l应满足的条件。 解析　(1)A第一次碰挡板前，系统相对静止，两者之间无摩擦。 碰后，对B有ma2＝μmg cos θ－mg sin θ，a2＝g，方向沿斜面向上； 碰后，对A有ma1＝μmg cos θ＋mg sin θ，a1＝g，方向沿斜面向下。 (2)第一次碰前系统加速度为 ma＝mg sin θ，a＝g 第一次碰时系统速度为v1＝＝ 第一次碰后，A沿斜面向上减速再向下加速，B沿A向下减速，直至AB共速后再一同沿斜面向下加速。第一次碰后，A沿斜面上滑的距离为x1＝＝L 第一次碰后，设AB经时间t共速，共速时速度大小为v。 v＝v1－a2t＝－v1＋a1t，解得v＝v1 第一次碰后，A沿斜面上滑至AB共速时的位移为x，2a1·x＝v12－v2 A第二次与挡板碰时速度为v2。AB共速后至A第二次碰，2a·x＝v22－v2，解得v2＝v1 第二次碰后，A沿斜面上滑的距离为x2＝＝L 从开始到第三次碰，A的总路程为s＝L＋2x1＋2x2＝L。 (3)A最后静止于斜面底部。设B相对A下滑位移为Δx，由系统功能关系，有 mgL sin θ＋mg(L＋Δx)sin θ＝μmgΔx cos θ 解得Δx＝4L 故木板A应满足的条件为l≥4L。 答案　(1)g，方向沿斜面向下　g，方向沿斜面向上　(2)L　(3)l≥4 L 学科网（北京）股份有限公司 $$