高考總復習優(yōu)化設(shè)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(shè)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(shè)在太空中有A、B雙星系統(tǒng)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(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律列方程只能求解B的質(zhì)量,無法求解C的質(zhì)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(zhuǎn)過的圓心角θ1與C轉(zhuǎn)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(jù)初始位置重力勢能與小球B最大高度時的系統(tǒng)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(jù)杠桿平衡條件有Gx=Fy根據(jù)共點力平衡條件有G=FN,F=Ff,聯(lián)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(zhì)量為m,B物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ,質(zhì)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(shù)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(zhì)量,A、B整體將沿斜面減速下滑D.增加A物體的質(zhì)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(zhuǎn)盤繞著過轉(zhuǎn)盤圓心的豎直軸OO'做勻速圓周運動,轉(zhuǎn)盤表面質(zhì)地均勻;轉(zhuǎn)盤上放著兩個完全相同的小碟子,隨著轉(zhuǎn)盤共同轉(zhuǎn)動;兩個碟子的質(zhì)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(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動時,碟子對轉(zhuǎn)盤的摩擦力方向指向轉(zhuǎn)盤圓心B.若轉(zhuǎn)盤的角速度逐漸增大,則空碟子先相對轉(zhuǎn)盤發(fā)生滑動C.轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動半周的過程中,轉(zhuǎn)盤對空碟子摩擦力的沖量大小為2mvD.轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動半周的過程中,轉(zhuǎn)盤對空碟子的摩擦力所做的功為零CD12345678910解析

轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動時,碟子的向心力由轉(zhuǎn)盤給碟子的摩擦力提供,指向轉(zhuǎn)盤圓心,由牛頓第三定律可得,碟子對轉(zhuǎn)盤的摩擦力方向為轉(zhuǎn)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(zhuǎn)盤接觸面動摩擦因數(shù)相同,半徑相同,則可知兩個碟子相對轉(zhuǎn)盤發(fā)生滑動的角速度相同,故B錯誤;轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)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(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動半周的過程中,轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(nèi)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(nèi)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)并輸出圖像。經(jīng)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(nèi)

。

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(shù)據(jù),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(jù)圖像求得實驗所用手機的質(zhì)量為

kg,手機做圓周運動的半徑為

m。(結(jié)果均保留2位有效數(shù)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(nèi)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(jù)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(tǒng)本身的性質(zhì)決定,故D錯誤。12345678910(2)由于手機在做圓周運動,短時間內(nèi)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(jù)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(yīng)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(yīng)使其均勻地分布在圖線的兩側(cè),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(jù)圖像結(jié)合其函數(shù)關(guān)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(gòu)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(nèi)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(nèi)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(nèi)能不變,根據(jù)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(nèi)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(zhì)量m=0.1kg,總電阻R=0.4Ω。線框的右側(cè)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(yīng)強度為B1=0.1T,方向豎直向下,區(qū)域Ⅱ磁場的磁感應(yīng)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