高考總復習優(yōu)化設計二輪用書物理H 能力題提分練2

能力題提分練(二)高考總復習優(yōu)化設計GAOKAOZONGFUXIYOUHUASHEJI202512345678910一、單項選擇題:本題共4小題,每小題4分,共16分。每小題只有一個選項符合題目要求。1.(2024河北石家莊二模)如圖所示,假設在太空中有A、B雙星系統繞點O做順時針勻速圓周運動,運動周期為T1,它們的軌道半徑分別為RA、RB,且RA<RB,C為B的衛(wèi)星,繞B做逆時針勻速圓周運動,周期為T2,忽略A與C之間的引力,且A與B之間的引力遠大于C與B之間的引力。12345678910

C12345678910解析

在知道C的軌道半徑和周期的情況下,根據萬有引力定律和牛頓第二定律列方程只能求解B的質量,無法求解C的質量,故A錯誤;如圖所示,A、B、C三星由圖示位置到再次共線時,A、B轉過的圓心角θ1與C轉過的圓心角θ2互補,1234567891012345678910

C12345678910解析

取圓心所在處的水平面勢能為零,小球B上升到最大高度時如圖所示,根據初始位置重力勢能與小球B最大高度時的系統重力勢能相等可得123456789103.一根輕桿斜靠在光滑的豎直墻壁上,下端放在粗糙的水平地面上,輕桿處于靜止狀態(tài)。一個穿在桿上的小環(huán)從桿的頂端勻速滑下的過程中,下列說法正確的是(

)A.地面所受的壓力變大B.地面所受的摩擦力變大C.墻壁給輕桿的彈力變大D.地面給輕桿的作用力變小D12345678910解析

由于小環(huán)從桿的頂端勻速滑下,加速度為零,輕桿靜止,加速度也為零。則可將小環(huán)和輕桿整體分析,可知地面所受的壓力始終等于小環(huán)的重力且保持不變,故A錯誤;對輕桿受力分析,受到小環(huán)的作用力大小等于小環(huán)的重力大小,豎直墻壁的彈力F,地面的支持力FN,地面的摩擦力Ff,如圖所示,以B點為支點,根據杠桿平衡條件有Gx=Fy根據共點力平衡條件有G=FN,F=Ff,聯立可得Ff=F=,在小環(huán)勻速滑下的過程中,x逐漸減小,y保持不變,所以地面對輕桿的摩擦力和墻壁給輕桿的彈力逐漸變小,即地面受到的摩擦力也變小,故B、C錯誤;由于小環(huán)勻速滑下的過程中,地面對輕桿的摩擦力逐漸變小,而地面對輕桿的支持力不變,所以地面給輕桿的作用力變小,故D正確。12345678910

B1234567891012345678910二、多項選擇題:本題共2小題,每小題5分,共10分。每小題有多個選項符合題目要求,全部選對得5分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。5.(2024湖南衡陽二模)如圖所示,物體A和B中間用一個輕桿相連,在傾角為θ的斜面上勻速下滑,桿與斜面平行。已知A物體光滑,質量為m,B物體與斜面間的動摩擦因數為μ,質量為2m,整個過程斜面始終靜止不動。下列說法正確的是(

)A.B物體與斜面間的動摩擦因數μ=tanθB.輕桿對B物體的作用力沿斜面向上C.增加B物體的質量,A、B整體將沿斜面減速下滑D.增加A物體的質量,A、B整體將沿斜面加速下滑CD12345678910

123456789106.(2024天津河西一模)如圖所示,水平放置的大餐桌轉盤繞著過轉盤圓心的豎直軸OO'做勻速圓周運動,轉盤表面質地均勻;轉盤上放著兩個完全相同的小碟子,隨著轉盤共同轉動;兩個碟子的質量都是m,線速度大小都是v;其中一個碟子中裝有一個蘋果,在任何情況下蘋果都與該碟子保持相對靜止;另一個碟子是空的。以下說法正確的是(

)A.轉盤勻速轉動時,碟子對轉盤的摩擦力方向指向轉盤圓心B.若轉盤的角速度逐漸增大,則空碟子先相對轉盤發(fā)生滑動C.轉盤勻速轉動半周的過程中,轉盤對空碟子摩擦力的沖量大小為2mvD.轉盤勻速轉動半周的過程中,轉盤對空碟子的摩擦力所做的功為零CD12345678910解析

轉盤勻速轉動時,碟子的向心力由轉盤給碟子的摩擦力提供,指向轉盤圓心,由牛頓第三定律可得,碟子對轉盤的摩擦力方向為轉盤圓心與碟子的連線向外,故A錯誤;當剛發(fā)生相對滑動時由最大靜摩擦力提供向心力,即μmg=mω2r,兩個碟子與轉盤接觸面動摩擦因數相同,半徑相同,則可知兩個碟子相對轉盤發(fā)生滑動的角速度相同,故B錯誤;轉盤勻速轉動半周的過程中,空碟子速度反向,合外力對空碟子的沖量等于其動量改變量,則有I=mv-(-mv)=2mv,故C正確;轉盤勻速轉動半周的過程中,轉盤對空碟子的摩擦力提供向心力,始終指向圓心,與速度方向垂直,不做功,則轉盤對空碟子的摩擦力所做的功為零,故D正確。12345678910三、非選擇題:本題共4小題,共34分。7.(8分)(2024河北保定一模)某校物理小組嘗試利用智能手機對豎直面內的圓周運動進行拓展探究。實驗裝置如圖甲所示,輕繩一端連接拉力傳感器,另一端連接智能手機,把手機拉開一定角度,由靜止釋放,手機在豎直面內擺動過程中,手機中的陀螺儀傳感器可以采集角速度實時變化的數據并輸出圖像,同時,拉力傳感器可以采集輕繩拉力實時變化的數據并輸出圖像。經查閱資料可知,面向手機屏幕,手機逆時針擺動時陀螺儀傳感器記錄的角速度為正值,反之為負值。12345678910(1)某次實驗,手機輸出的角速度隨時間變化的圖像如圖乙所示,由此可知在0~t0時間段內

。

A.手機20次通過最低點 B.手機10次通過最低點C.手機做阻尼振動 D.手機振動的周期越來越小AC12345678910(2)為進一步拓展研究,分別從力傳感器輸出圖像和手機角速度—時間圖像中讀取幾對手機運動到最低點時的拉力和角速度的數據,并在坐標圖中以F(單位:N)為縱坐標、ω2(單位:rad2·s-2)為橫坐標進行描點,請在圖丙中作出F-ω2的圖像。丙12345678910(3)根據圖像求得實驗所用手機的質量為

kg,手機做圓周運動的半徑為

m。(結果均保留2位有效數字,重力加速度g取9.8m/s2)

0.210.2812345678910解析

(1)分析可知,當手機通過最低點時角速度達到最大值,而由圖乙可知,在0~t0時間內手機20次通過最低點,故A正確,B錯誤;手機的角速度會隨著振幅的減小而衰減,根據圖乙可知,手機的角速度隨著時間在衰減,可知手機在做阻尼振動,故C正確;阻尼振動的周期不變,其周期由系統本身的性質決定,故D錯誤。12345678910(2)由于手機在做圓周運動,短時間內在不考慮其振動衰減的情況下,在最低點對手機由牛頓第二定律有F-mg=mω2L可得F=mLω2+mg式中L為懸點到手機重心的距離,根據上式可知,手機運動到最低點時的拉力和角速度的平方呈線性變化,作圖時應用平滑的直線將各點跡連接起來,不能落在圖像上的點跡應使其均勻地分布在圖線的兩側,有明顯偏差的點跡直接舍去,作出的圖像如圖所示。12345678910(3)根據圖像結合其函數關系可得mg=2.01

N,123456789108.(7分)一種汽車空氣減震器的模型如圖所示,其主要構造是導熱性良好的汽缸和活塞(面積為S=40cm2),活塞通過連桿與車輪軸連接。將裝有減震裝置的輪子模擬靜止在斜坡上的汽車,固定在傾角為37°的斜面上,連桿與斜面垂直,初始時汽缸內密閉體積為V1=800cm3,壓強為p1=1.2×105Pa的理想氣體,環(huán)境溫度為T1=300K,汽缸與活塞間的摩擦忽略不計,大氣壓強始終為p0=1×105Pa。在汽缸頂部固定一個物體A,穩(wěn)定時汽缸內氣體體積縮小了200cm3,該過程氣體溫度保持不變。重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。12345678910答案

(1)放熱

25J(2)30kg(3)310K解析

(1)放上物體A待其穩(wěn)定過程溫度不變,內能不變,根據熱力學第一定律有ΔU=W+Q=0氣體體積減小,外界對氣體做正功,可知汽缸內氣體放熱,放出熱量|Q|=W=25

J。12345678910

123456789109.(8分)(2024湖南岳陽二模)如圖所示(俯視圖),光滑絕緣水平面上有一邊長L=1m的正方形單匝導體線框abcd,線框質量m=0.1kg,總電阻R=0.4Ω。線框的右側有兩塊條形區(qū)域的勻強磁場依次排列,條形區(qū)域的寬度也均為L=1m,長度足夠長,磁場的邊界與線框的bc邊平行。區(qū)域Ⅰ磁場的磁感應強度為B1=0.1T,方向豎直向下,區(qū)域Ⅱ磁場的磁感應強度為B2=0.3T,方向也豎直向下。給線框一水平向右的初速度v0,初速度方向與bc邊垂直。12345678910(1)若線框向右的初速度v0=4m/s,求線框bc邊剛進區(qū)域Ⅰ時,線框的加速度大小。(2)若線框bc邊能穿過區(qū)域Ⅰ,線框bc邊穿過區(qū)域Ⅰ的過程中,求線框受到安培力的沖量。(3)要使線框能完全穿過整個磁場區(qū)域,至少給線框多大的初速度?答案

(1)1m/s2(2)0.025N·s,方向水平向左(3)3.5m/s1234567891012345678