2020高考物理创新应用题型专练
题型四 曲线运动问题(1)——2023届高考物理高频题型专项训练
题型四曲线运动问题（1）——2023届高考物理高频题型专项训练1.2020年受“新冠肺炎”的影响，全国人民自愿居家隔离。
小豆在家和爸爸玩“套圈”游戏，第一次扔在小黄人正前M点，不计空气阻力。
第二次扔之前小豆适当调整方案，则小豆可能仍中的措施是( )A.小豆在原处，仅增加扔套圈的水平初速度B.小豆在原处，仅减小水平扔出套圈时的高度C.小豆沿小黄人与M点连线方向后退，仅增加人和小黄人之间的距离D.小豆在原处，降低扔套圈的高度和扔套圈的水平初速度2.2022年北京冬奥会之后，我国各地掀起了滑冰运动的热潮，在水平滑冰场上沿规定的圆形滑道做圆周运动是一项基础训练。
如图所示，运动员从圆形滑道上的A点开始蹬地加速，到达B点时获得速度05m/sv=，然后保持速度大小不变继续做圆周运动。
已知运动员的质量（含装备）为50kg，做圆周运动的半径为5m。
不考虑空气阻力和冰刀与冰面间的摩擦力，不计人体倾斜对半径和速度的影响，取210m/sg=，下列说法正确的是( )A.运动员从A点加油到B点的过程中，冰面对运动员做的功为625JB.运动员做匀速圆周运动时处于平衡状态C.运动员到达B点后做匀速圆周运动需要的向心力大小为250ND.保持匀速圆周运动时，运动员的倾角（身体与冰面的夹角）为60°3.极限运动是结合了一些难度较高，且挑战性较大的组合运动项目的统称，如图所示的雪板就是极限运动的一种。
图中AB是助滑区、BC是起跳区、DE是足够长的着陆坡（认为是直线斜坡）。
极限运动员起跳的时机决定了其离开起跳区时的速度大小和方向。
忽略空气阻力，运动员可视为质点。
若运动员跳离起跳区时速度大小相等，速度方向与竖直方向的夹角越小，则运动员( )A.飞行的最大高度越大B.在空中运动的加速度越大C.在空中运动的时间越短D.着陆点距D 点的距离一定越远4.固定的足够长斜面顶端有一个质量为m 、电荷量为q 的带正电荷的小球，以速度0v 平抛。
2020届新课标高考物理试题创新设计(2)
2020届新课标高考物理试题创新设计（2）1．〔14分〕一个质量为m =0.20 kg 的小球系于轻质弹簧的一端，且套在光滑的竖直的圆环上，弹簧固定于环的最高点A ，环的半径R =0.50 m ，弹簧原长L 0=0.50 m ，劲度系数为4.8 N/m ，如下图，假设小球从图示位置B 点由静止开始滑到最低点C 时，弹簧的弹性势能E 弹=0.060 J,求：〔1〕小球到C 点时的速度r C 的大小。
〔2〕小球在C 点时对环的作用力〔g =10 m/s 2〕。
2．〔19分〕电子束从阴极K 处无初速度开释，经电压为U 0的电场加速后连续射入水平放置的平行金属板中央，极板的长度为L ，板距为d 1，两极板与互相平行的间距为d 2的直长金属导轨相连，有一根金属棒AB 垂直于导轨在导轨上向右滑动〔各处接触良好〕，导轨处于磁感应强度为B 的匀强磁场中，方向如下图。
〔1〕假设要电子束能顺利通过水平放置的平行板而不至于打在极板上，求棒AB 垂直向右切割磁感线的速度的取值范畴；〔2〕在原图中定性地画出电子穿过平行板的可能轨道〔画出三条有代表性的〕。
U +-d 10＞A LK d 2v3．〔16分〕如下图是游乐场中的滑道模型，它位于竖直平面内。
圆弧轨道AO 是半径为R 的1／4圆周，在O 点轨道的切线是水平的。
B 点位于水池边，0、B 在同一竖直线上，o 、B 之间的距离为R ，水面与地面在同一水平面内。
一小滑块自A 点由静止开始下滑，不计小滑块与轨道间的摩擦和空气阻力，求：〔1〕小滑块刚要到达0点时，轨道对它的作用力的大小；〔2〕小滑块的落水点与B 点的距离。
4．〔18分〕如下图，在E=103 V/m 的水平匀强电场中，有一光滑的半圆形绝缘轨道OPN 与一水平绝缘轨道MN 连接，半圆形轨道平面与电场线平行，P 为ON 圆弧的中点，其半径R=40cm 。
一带正电q =10-4 C 的小滑块质量m=10 g ，与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2，取g=10 m/s 2；求：〔1〕小滑块恰能运动到圆轨道的最高点O 时，滑块应在水平轨道上离N 点多远处开释？〔2〕如此开释的滑块通过P 点时对轨道的压力是多大？5．〔20分〕如下图，在水平桌面上放有长木板C ，C 上右端是固定挡板P ，在C 上左端和中点处各放有小物块A 和B ，A 、B 的尺寸以及P 的厚度皆可忽略不计，A 、B 之间和B 、P 之间的距离都为L 。
2020年高考物理热点专练 等效替代法(解析版)
等效替代法【热点解读】等效替代法是科学研究中常用的一种思维方法，对一些复杂问题采用等效方法，将其变成理想的、简单的、已知规律的过程来处理，常可使问题的解决得以简化，能替代的前提是等效，等效是指不同的物理现象、模型、过程等在物理意义、作用效果或物理规律方面是相同的，它们之间可以相互替代，而保证结论不变。
等效的方法是指面对一个较为复杂的问题，提出一个简单的方案或设想，而使它们的效果完全相同，从而将问题化难为易、化繁为简求得解决。
这种科学思维方法不仅在定义物理概念时经常用到，如等效电路、等效电阻、分力与合力等效、合运动与分运动等效等，而且在分析和设计实验时也经常用到。
再如交流电的有效值，即是用交流电与直流电在热效应里产生的“等效作用”来确定的。
物理实验中经常会用到“等效替代法”。
【限时检测】（建议用时：20分钟）1．物理学中通常运用大量的科学方法建立概念，如“理想模型”、“等效替代法”、“控制变量法”、“比值定义法”等，下列选项均用到“等效替代法”建立概念的是A．质点B．力C．速度D．合力与分力【答案】D【解析】A．“质点”采用理想化模型的方法，故A错误；B．力F=ma采用了乘积定义法，故B 错误；C．速度采用了比值定义法的方法，故C错误；D．“合力与分力”采用等效替代的方法，故D正确；故选D。
2．一个T型电路如下图所示，电路中的电阻R1＝120 Ω，R2＝10 Ω，R3＝40 Ω.另有一测试电源，电动势为100 V，内阻忽略不计．则A．当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40 ΩB．当cd端短路时，ab之间的等效电阻是40 ΩC．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为80 VD．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为80 V【答案】AD【解析】A. 当ab 端短路时，R 1与R 3并联后与R 2串联，cd 之间的等效电阻1321312040==10=40+120+40R R R R R R ⨯++ΩΩ总（），选项A 正确；B. 当cd 端短路时，R 2与R 3并联后与R 1串联，ab 之间的等效电阻231231040==120=128+10+40R R R R R R ⨯++ΩΩ总（），选项B 错误；C. 当ab 两端接通测试电源时，cd 两端的电压为R 3两端的电压331310025U ==10V=V +120+404E R R R ⨯，选项C 错误；D. 当cd 两端接通测试电源时，ab 两端的电压为R 3两端的电压3323100U ==40V=80V +10+40E R R R '⨯，选项D 正确。
2020届高三《新颖题·新高考.新理念.新物理》创新版(考点01-08)
2020届高三《新颖题·新高考.新理念.新物理》考点01 物理常识单位制1．（汉中市2020届高三年级教学质量第一次检测）下列判断中正确的是A．卢瑟福发现了电子，在原子结构研究方面做出了卓越的贡献B．在核反应过程的前后，反应体系的质量数守恒，但电荷数不守恒C．用加温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变放射性原子核的半衰期D．光电效应实验中，只要照射光足够强就可以产生光电流【答案】C【解析】A．电子是汤姆孙发现的，故A错误；B．在核反应过程中，反应体系的质量数守恒，电荷数守恒，故B错误；C．原子核的半衰期与原子核所处的物理环境和化学状态无关，故C正确；D．光电效应实验中，不同金属有不同的截止频率。
当入射光的频率低于截止频率时，不管入射光的强度多强，都不发生光电效应，没有光电流产生，故D错误。
考点02 直线运动2．（山东省济南外国语学校2020届高三月考）在平直公路上行驶的a车和b车，其位移—时间（x–t）图像分别为图中直线a和曲线b，已知b车的加速度恒定且等于–1 m/s2，t=3 s时，直线a和曲线b刚好相切，则A．a车做匀速运动且其速度为m/sB．b车的初速度为0C．t=0时a车和b车的距离为4.5 mD．t=3 s时a车和b车相遇，但此时速度不等【答案】C【解析】A、图象的斜率等于速度，由图可知，a车的速度不变，做匀速直线运动，速度为：，故A 错误；B 、时，b 车的速度为：，设b 车的初速度为，对b 车，由，解得：，故B 错误；C 、时，a 车的位移为： b 车的位移为：时，a 车和b 车到达同一位置，所以时两车相距，故C 正确；D 、时，直线a 和曲线b 刚好相切，位置坐标相同，两车相遇，斜率相等，此时两车的速度相等，故D 错误。
3．（汉中市2020届高三年级教学质量第一次检测）将质量为m ＝0.1 kg 的小球从地面竖直向上抛出，初速度为v 0＝20 m/s ，小球在运动中所受空气阻力与速率的关系为f ＝kv ，已知k ＝0.1 kg/s ．其在空气的速率随时间的变化规律如图所示，取g ＝10 m/s 2，则以下说法正确的是A ．小球在上升阶段的平均速度大小为10 m/sB ．小球在t 1时刻到达最高点，此时加速度为零C ．小球落地前匀速运动，落地速度大小v 1＝10 m/sD ．小球抛出瞬间的加速度大小为20 m/s 2 【答案】C【解析】根据速度时间图象与时间轴包围的面积表示位移，则从图象可以看出，位移小于阴影部分面积，而阴影部分面积是匀减速直线运动的位移，匀减速直线运动的平均速度等于010m/s 2v ，故小球上升过程的平均速度小于10m/s ，故A 错误．球在t 1时刻速率为零，到达最高点，空气阻力为零，只受重力，加速度为g ，故B 错误．由图象可知，小球落地前匀速运动，由mg=f=kv 1；得v 1=10m/s ，故C 正确．小球抛出瞬间，有：mg +kv 0=ma 0；联立解得：a 0=30m/s 2．故D 错误．故选C 。
2020年浙江省名校联盟新高考创新物理试卷(二) (含答案解析)
2020年浙江省名校联盟新高考创新物理试卷(二)一、单选题（本大题共12小题，共36.0分）1.关于物理学家和他们的贡献，下列说法中正确的是()A. 英国物理学家卡文迪许用扭秤实验测定了静电力常量kB. 库仑提出了库仑定律，并最早用实验测得元电荷e的数值C. 牛顿发现万有引力定律，并通过实验测出了引力常量D. 法拉第发现了电磁感应现象，首先提出了场的观点2.曹冲称象是妇孺皆知的故事，当众人面临大象这样的庞然大物，在缺少有效的称量工具而束手无策的时候，他称量出大象的体重，体现了他的智慧，被世人称道．下列物理学习或研究中用到的方法与“曹冲称象”的方法相同的是()A. “质点”的概念B. 合力与分力的关系C. “瞬时速度”的概念D. 研究加速度与合力、质量的关系3.电工穿的高压作业服是用铜丝编织的，下列说法正确的是()A. 铜丝编织的衣服不易拉破B. 电工被铜丝衣服所包裹，使体内场强为零C. 电工被铜丝衣服所包裹，使体内电势为零D. 铜丝电阻小，能对人体起到保护作用4.如图所示，一束光从介质a斜射向介质b，在两种介质的分界面上发生了全反射，下列判断正确的是()A. a是光疏介质，b是光密介质B. 光的入射角必须大于或等于临界角C. 光在介质a中的速度大于在介质b中的速度D. 该光束一定是单色光5.利用金属晶格(大小约10−10m)作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是使电子通过电场加速后，让电子束照射到金属晶格上，从而得到电子的衍射图样．已知电子质量为m，电荷量为e，初速度为0，加速电压为U，普朗克常量为h，则下列说法中不正确的是()A. 该实验说明了电子具有波动性B. 实验中电子束的德布罗意波长为λ=ℎ√2meUC. 加速电压U越大，电子的衍射现象越不明显D. 若用相同动能的质子替代电子，衍射现象将更加明显6.一质量为m的物体放在水平地面上，动摩擦因数为μ，用一水平拉力F作用物体上，使其获得加速度a，如图所示。
实验题01测定匀变速直线运动的加速度(解析版)-备战2020高考物理满分卷题型专练
实验题01匀变速直线运动的加速度时间：50分钟 满分：100分1．（4分）（2020·广西壮族自治区柳州高级中学高三月考）某同学用打点计时器测量做匀变速直线运动的物体的加速度，电源频率50Hz f =，在纸带上打出的点中，选出零点，每隔4个点取1个计数点，因保存不当，纸带被污染，如图所示，A 、B 、C 、D 是纸带上选取的连续4个计数点，仅能读出其中3个计数点到零点的距离：16.6mm A s =、126.5mm B s =、624.5mm D s =。
若不再做实验，仅由以上信息推知：(1)打点计时器在纸带上打下C 点时物体的速度大小为__________m/s （取2位有效数字）；(2)物体的加速度大小为__________（用s A 、s B 、s D 和f 表示）。
【答案】2.5()23275D B A s s s f -+ 【解析】【分析】【详解】(1)[1]C 点的瞬时速度等于BD 段的平均速度，则 0.1s T =3(624.5126.5)10m/s 2.5m/s 20.2BD C s v T --⨯=== (2)[2]根据22CD AB s s aT -=2BC AB s s aT -=整理可得223BD AB s s aT -=由于5T f=BD D B s s s =-AB B A s s s =-则()222332537D A B D B A s s s a T s s s f +-==-+ 2．（6分）（2020·湖南省高三）图甲为在气垫导轨上研究匀变速直线运动的示意图，滑块上装有宽度为d （很小）的遮光条，滑块在钩码作用下先后通过两个光电门，用光电计时器记录遮光条通过光电门1的时间△t 以及遮光条从光电门1运动到光电门2的时间t ，用刻度尺测出两个光电门之间的距离x ．（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d ，示数如图乙，则d=_____cm ；（2）实验时，滑块从光电门1的右侧某处由静止释放，测得△t=50s ，则遮光条经过光电门1时的速度v=_____m/s ；（3）保持其它实验条件不变，只调节光电门2的位置，滑块每次都从同一位置由静止释放，记录几组x 及其对应的t ，作出x t﹣t 图象如图丙，其斜率为k ，则滑块加速度的大小a 与k 关系可表达为a=_____． 【答案】0.75 0.15 2k【解析】（1）主尺：0.7cm ，游标尺：对齐的是5，所以读数为：5×0.1mm=0.5mm=0.05cm ，故遮光条宽度d=0.75cm ，（2）滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度． 则滑块经过光电门时的速度为：230.7510/0.15/5010d v m s m s t --⨯===∆⨯ （3）据2t x v v t ==及122t t v v a =+⋅得x t t -图像的斜率2a k =，解得2a k =点睛：图象法处理数据时，要根据物理规律写出横纵坐标之间的关系式．结合图象的截距、斜率等求解．3．（8分）（2019·甘南藏族自治州合作第一中学高一期中）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点周期为0.02s 的计时器记录小车做匀变速直线运动的纸带如图所示，在纸带上选择0、1、2、3、4、5共6个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出，纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺，零刻度线跟“0”计数点对齐。
计算题02牛顿运动定律的综合应用(解析版)-备战2020高考物理满分卷题型专练
计算题02 牛顿运动定律的综合应用时间：40分钟 满分：100分1．（2020·藤东中学高三月考）如图所示，足够长的木板与水平地面间的夹角θ可以调节，当木板与水平地面间的夹角为37°时，一小物块（可视为质点）恰好能沿着木板匀速下滑．若让该物块以大小v 0＝10m/s 的初速度从木板的底端沿木板上滑，随着θ的改变，物块沿木板滑行的距离x 将发生变化.取g ＝10m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.(1)求物块与木板间的动摩擦因数μ；(2)当θ满足什么条件时，物块沿木板向上滑行的距离最小，并求出该最小距离. 【答案】(1) 0.75(2) 4m 【解析】 【详解】(1)当θ=37°时，设物块的质量为m ，物块所受木板的支持力大小为F N ，对物块受力分析，有：mg sin37°=μF N F N -mg cos37°=0 解得：μ=0.75(2)设物块的加速度大小为a ，则有：mg sin θ+μmg cos θ=ma 设物块的位移为x ，则有：v 02=2ax解得：()202sin cos v x g θμθ=+ 令tan α=μ，可知当α+θ=90°，即θ=53°时x 最小 最小距离为：x min =4m2．（2020·银川唐徕回民中学高三）如图所示，一足够长木板在水平粗糙面上向右运动。
某时刻速度为v 0＝2m/s ，此时一质量与木板相等的小滑块（可视为质点）以v 1＝4m/s 的速度从右侧滑上木板，经过1s 两者速度恰好相同，速度大小为v 2＝1m/s ，方向向左。
重力加速度g ＝10m/s 2，试求：（1）木板与滑块间的动摩擦因数μ1 （2）木板与地面间的动摩擦因数μ2（3）从滑块滑上木板，到最终两者静止的过程中，滑块相对木板的位移大小。
【答案】（1）0.3（2）120（3）2.75m 【解析】 【分析】（1）对小滑块根据牛顿第二定律以及运动学公式进行求解； （2）对木板分析，先向右减速后向左加速，分过程进行分析即可； （3）分别求出二者相对地面位移，然后求解二者相对位移； 【详解】（1）对小滑块分析：其加速度为：2221114/3/1v v a m s m s t --===-，方向向右 对小滑块根据牛顿第二定律有：11mg ma μ-=，可以得到：10.3μ=；（2）对木板分析，其先向右减速运动，根据牛顿第二定律以及运动学公式可以得到：1212v mg mg mt μμ+⋅= 然后向左加速运动，根据牛顿第二定律以及运动学公式可以得到：21222v mg mg mt μμ-⋅= 而且121t t t s +== 联立可以得到：2120μ=，10.5s t =，20.5t s =； （3）在10.5s t =时间内，木板向右减速运动，其向右运动的位移为：01100.52v x t m +=⋅=，方向向右；在20.5t s =时间内，木板向左加速运动，其向左加速运动的位移为：22200.252v x t m +=⋅=，方向向左；在整个1t s =时间内，小滑块向左减速运动，其位移为：122.52v v x t m +=⋅=，方向向左 则整个过程中滑块相对木板的位移大小为：12 2.75x x x x m ∆=+-=。
2020年新课标理综物理部分实验题专练8套(含答案详解)
2020年新课标理综物理部分实验题专练8套（全国通用版）实验题15分练(一)(时间：15分钟 分值：15分)1．(6分)(2018·齐齐哈尔一模)某同学用气垫导轨验证机械能守恒定律，在气垫导轨的滑块上装上一个挡光片和一个方盒，测得滑块、方盒及挡光片的总质量为M ，气垫导轨的右端固定一个定滑轮，细线绕过滑轮，一端与滑块相连，另一端挂有6个钩码，每个钩码的质量为m ，当地重力加速度为g (桌面足够高) ，如图甲所示．图1(1)现用游标卡尺测出挡光片的宽度，读数如图1乙所示，则宽度d ＝__________mm.(2)实验前先调节气垫导轨水平，方法是：取下砝码，接通气垫导轨装置的电源，调节导轨下面的螺母，若滑块放在气垫导轨上任意位置都能__________，则导轨水平．(3)先挂上6个钩码，将滑块由某一固定位置由静止释放，滑块上的挡光片通过光电门的时间为t ，则滑块通过光电门的速度为__________(用题中所给字母表示)．(4)每次将1个钩码移放到滑块上的方盒中，滑块均由同一位置由静止释放，重复实验，记录每次悬挂钩码的个数n 及挡光片通过光电门的时间t ，在坐标纸上作出n -1t 2的图象，如图丙所示，要验证机械能守恒，还需要测量的物理量是______________________________，设此物理量的测量值为x ，要验证机械能守恒，在误差允许的范围内，作出的图象斜率k ＝__________.【解析】 (1)游标卡尺的读数为d ＝5 mm ＋0.05 mm ×4＝5.20 mm.(2)调节气垫导轨水平时，通过调节导轨下面的螺母，使滑块放在导轨上任意位置都能保持静止，则导轨调节水平．(3)滑块通过光电门的速度v ＝d t . (4)要验证机械能守恒，还需要测量滑块开始滑动时，挡光片到光电门的距离，根据机械能守恒定律，nmgx ＝12(M ＋6m )⎝ ⎛⎭⎪⎫d t 2可得n ＝(M ＋6m )d 22mgx ·1t 2，因此要验证机械能守恒，除了n -1t 2图象为一条过原点的倾斜直线，还必须得到图象的斜率k ＝(M ＋6m )d 22mgx. 【答案】 (1)5.20 (2)保持静止 (3)d t (4)滑块开始滑动时挡光片到光电门的距离(M ＋6m )d 22mgx2．(9分)某同学要测定三节干电池组成的电池组的电动势和内阻，实验室提供的器材有：A ．电流表G(满偏电流5 mA ，内阻10 Ω)B ．安培表(量程0.6 A ，内阻0.5 Ω)C ．电压表(量程15 V ，内阻约为6 k Ω)D ．滑动变阻器(阻值：0～10 Ω，额定电流为2 A)E ．定值电阻R 0(阻值990 Ω)F ．开关S 一个，导线若干(1)请完成虚线框内的电路图，为了减小实验误差，电路图2甲中的导线应连接到__________(填“①”或“②”)的位置．图2(2)调节滑动变阻器，测得虚线框内电表的示数X与安培表的示数I的多组数值，作出X-I 图象如图乙，则由图线可以得到被测电池组的电动势E＝__________V，内阻r＝__________Ω.(保留2位有效数字)(3)实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持开关闭合，其实，从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为______________________________________．【解析】(1)三节干电池的电动势大约为4.5 V，由于所给电压表的量程过大，因此需要用电流表G和定值电阻R0组成了一个量程为5 V的电压表，因此虚线框内的电路连接如图所示．由于安培表的电阻已知，因此将导线连接到②可以减小电池内阻测量的误差．(2)由电路连接可知，X为电流表G的示数，将图线延长，图线与纵轴的交点是4.5 mA，为电路断路时电流表G的示数，此时电源的电动势等于路端电压，即E＝4.5×10－3×(990＋10)V＝4.5 V，电源的内阻r＝4－20.5－0.1Ω－0.5 Ω＝4.5 Ω.(3)干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大．【答案】(1)见解析(2)4.5 4.5(3)干电池使用较长时间后，电动势和内阻发生变化，导致实验误差增大实验题15分练(二)(时间：15分钟分值：15分)1．(6分)某实验小组想在实验室测量一电源的电动势及内阻，但内阻为2 kΩ的电压表量程3 V不够，现需改装电压表后再进行实验．(1)改装成量程为9 V的电压表需串联R0＝__________kΩ的电阻．(2)利用一个电阻箱R(符号)、一只开关S、若干导线和改装后的电压表(用原来电压表的符号和串联电阻R 0表示，且此电压表可视为理想电表)测量电源电动势及内阻，请画出实验电路图．图1(3)根据以上实验电路图进行实验时，如果读出电压表示数为1.50 V时，电阻箱的阻值为15.0 Ω，则电源的电动势E和内阻r的关系式为E＝__________.【解析】(1)根据串联分压原理，若“改装”成量程为9 V的电压表，量程扩大到原来的3倍，应该串联阻值等于原来内阻2倍的电阻，串联R0＝4 kΩ的电阻．(2)电路如图所示：(3)根据闭合电路欧姆定律：E＝U＋Ir＝4.5＋4.515r＝4.5＋0.3r.【答案】(1)4(2)见解析(3)4.5＋0.3r2．(9分)某物理兴趣小组利用如图2甲所示的装置进行验证动量守恒定律及平台上A点左侧与A之间的动摩擦因数的实验，在足够大的水平平台上的A点放置一个光电门，水平平台上A点右侧摩擦很小，可忽略不计，左侧为粗糙水平面，当地重力加速度大小为g.采用的实验步骤如下：图2A．在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片；B．用天平分别测出小滑块a(含挡光片)和小球b的质量m a、m b；C．在a和b间用细线连接，中间夹一被压缩了的轻短弹簧，静止放置在平台上；D．烧断细线后，a、b瞬间被弹开，向相反方向运动；E．记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间Δt；F．滑块a最终停在C点(图中未画出)用刻度尺测出AC之间的距离s a；G．小球b从平台边缘飞出后，落在水平地面的B点，用刻度尺测出平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离s b；H．改变弹簧压缩量，进行多次测量．(1)用螺旋测微器测量挡光片的宽度，如图2乙所示，则挡光片的宽度为__________mm；(2)该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证两物体a、b弹开后的动量大小相等，即a的动量大小__________等于b的动量大小__________；(用上述实验所涉及物理量的字母表示)(3)改变弹簧压缩量，多次测量后，该实验小组得到小滑块a的s a与1(Δt)2关系图象如图3所示，图象的斜率为k，则平台上A点左侧与滑块a之间的动摩擦因数大小为__________．(用上述实验数据字母表示)图3【解析】 (1)螺旋测微器的读数为：2.5 mm ＋0.01×5.0 mm ＝2.550 mm.(2)烧断细线后，a 向左运动，经过光电门，根据速度公式可知，a 经过光电门的速度为：v a ＝d Δt ，故a 的动量为：p a ＝m a d Δt ，b 离开平台后做平抛运动，根据平抛运动规律可得：h ＝12gt 2及s b ＝v b t 联立解得：v b ＝s b g 2h ，故b 的动量为：p b ＝m b v b ＝m b s b g 2h .(3)对物体a 由光电门向左运动过程分析，则有：v 2a ＝2as a ，经过光电门的速度：v a ＝d Δt，由牛顿第二定律可得：a ＝μmg m ＝μg ，联立可得：s a ＝d 22μg (Δt )2，则k ＝d 22μg ，所以μ＝d 22kg . 【答案】 (1)2.550 (2)m a d Δt m b s bg 2h (3)d 22kg实验题15分练(三)(时间：15分钟 分值：15分)1．(6分)(2018·贵州适应性考试)某实验小组利用如图1所示的装置验证机械能守恒定律，实验主要步骤如下：图1①将光电门安放在固定于水平地面上的长木板上；②将细绳一端连在小车上，另一端绕过两个定滑轮后悬挂一钩码，调节木板上滑轮的高度，使该滑轮与小车间的细绳与木板平行；③测出小车遮光板与光电门之间的距离L ，接通电源，释放小车，记下小车遮光板经过光电门的时间t ；④根据实验数据计算出小车与钩码组成的系统动能的增加量和钩码重力势能的减少量．(1)根据上述实验步骤，实验中还需测量的物理量有__________A ．小车上遮光板的宽度dB ．小车的质量m 1C ．钩码的质量m 2D ．钩码下落的时间t ′(2)由实验步骤和(1)选项中测得的物理量，可得到系统动能增加量的表达式为__________，钩码重力势能减少量的表达式为__________；改变L 的大小，重复步骤③、④.若在误差范围内，系统动能的增加量均等于钩码重力势能的减少量，说明该系统机械能守恒．【解析】 (1)滑块经过光电门的速度v ＝d t ，若满足机械能守恒则：m 2gL ＝12(m 1＋m 2)v 2＝12(m 1＋m 2)d 2t 2，则实验中还需测量的物理量有：小车上遮光板的宽度d 、小车的质量m 1和钩码的质量m 2，故选A 、B 、C.(2)系统动能增加量的表达式为ΔE k ＝12(m 1＋m 2)d 2t 2，钩码重力势能减少量的表达式为m 2gL .【答案】 (1)ABC (2)(m 1＋m 2)d 22t 2m 2gL 2．(9分)某研究性学习小组用以下器材测量一个量程为0～0.6 A 的电流表的内阻：A ．待测电流表：量程0～0.6 AB ．直流电源：输出电压恒为2.0 VC ．定值电阻R 0＝2.0 ΩD ．一根接入电路长度可以改变的合金丝(该合金丝的电阻率几乎不受温度变化的影响)E ．开关S 、导线若干(1)将图2中实物连接为测量所用的电路．图2(2)在实验中，该小组记下合金丝接入电路的长度L 及相应电流表的读数I ，并计算出1I 的结果，如下表所示．L /cm100.0 80.0 60.0 30.0 10.0 I /A0.24 0.28 0.34 0.44 0.57 1I /A －14.1 3.6 2.9 2.3 1.8图3为了得到电流表的内阻，请根据上表中的数据建立合理的坐标系，并在坐标轴旁相应的空格内写出对应的物理量及单位，然后在坐标系中作出相应图象．由图象可计算出电流表内阻R A ＝__________.(保留两位有效数字)【解析】 (1)实物连接如图：(2)根据闭合电路的欧姆定律：E ＝I (R 0＋R A ＋R x )，而R x ＝ρL S 联立可得：1I ＝R 0＋R A E ＋ρSE ·L由所给的数据做出1I -L 图象如图：由图象可知R 0＋R A E ＝1.5，解得R A ＝1.0 Ω.【答案】 (1)见解析(2)①1I ②L 图见解析 0.8 Ω～1.2 Ω；实验题15分练(四)(时间：15分钟分值：15分)1．(6分) 某同学设计了如图1所示的装置来探究加速度与力的关系．弹簧秤固定在一合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接．在桌面上画出两条平行线MN、PQ，并测出间距d.开始时让木板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数F0，以此表示滑动摩擦力的大小．再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数F1，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t.则：图1(1)木板的加速度可以用d、t表示为a＝__________.(2)改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧秤示数F1的关系．下列图象能表示该同学实验结果的是__________．(3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是__________．A．可以改变滑动摩擦力的大小B．可以更方便地获取多组实验数据C．可以比较精确地测出滑动摩擦力的大小D．可以获得更大的加速度以提高实验精度【解析】(1)根据运动学位移与时间关系应有：d＝12at2，解得a＝2d t2.(2)根据题意，木板受到的滑动摩擦力为f＝F0，对木板和矿泉水瓶组成的系统根据牛顿第二定律应有F1－f＝(m＋M)a，联立解得a＝1m＋M ·F1－F0m＋M，其中m为矿泉水及瓶的质量，M为木板的质量；根据函数斜率和截距的概念可知，随着矿泉水质量m增大，a-F1图象的斜率1m＋M逐渐减小，所以能表示实验结果的是C图．(3)由于木板受到的摩擦力与矿泉水的质量无关，所以A错误；由于水与砝码相比能任意改变，所以它的优点是可以更方便地获取多组数据，所以B正确；由于水的多少可以任意变化，可以比较精确地测出木板所受摩擦力的大小，所以C正确；由于加速度越大需要水的质量越大，而水的质量越大时图象的斜率越小，实验的精确度会越小，所以D错误；故选B、C.【答案】(1)2dt2(2)C(3)BC2．(9分)(2018·株洲质检)某实验小组利用如下实验器材测量干电池的电动势和内阻．A．待测干电池两节，每节电池电动势约为1.5 V，内阻约几欧B．直流电压表V1、V2，内阻约为3 kΩC．阻值为5 Ω的定值电阻R0D．滑动变阻器RE．导线和开关图2(1)根据图2甲所示的电路原理图，完成图乙所示的电路实物图的连接．(2)实验中移动滑动变阻器的滑片，读出电压表V1、V2的多组数据如表格所示，请在图3所示的坐标纸中描绘出U1-U2图象．实验次数 1 2 3 4 5 6 U 1/V 1.65 1.50 1.32 1.00 0.68 0.46 U 2/V2.152.212.322.502.692.76图3(3)根据描绘出的U 1-U 2图象，两节干电池的总电动势E ＝__________V ，总内阻r ＝__________Ω.(计算结果保留三位有效数字)【解析】 (1)电路实物图如图；(2)绘出U 1-U 2图象如图：(3)由闭合电路的欧姆定律E ＝U 2＋U 1R 0r ，即U 1＝R 0E r －R 0r U 2，由图象可知：R 0r ＝21＝2，R 0＝5 Ω，解得r ＝2.50 Ω，当U 2＝2.0 V 时U 1＝2.0 V ，可得E ＝3.00 V【答案】 (1)图见解析 (2)见解析 (3)3.00(2.95～3.10之间均可) 2.50(2.40～2.80之间均可)实验题15分练(五)(时间：15分钟分值：15分)1．(6分)某同学用如图甲所示装置做“探究合力做功与动能改变的关系”的实验，他们将光电门固定在水平轨道上的B点，如图1所示，并用重物通过细线拉小车，然后保持小车和重物的质量不变，通过改变小车释放点到光电门的距离(s)进行多次实验，实验时要求每次小车都从静止释放．图1(1)用游标卡尺测出遮光条的宽度d如图乙所示，d＝__________cm.(2)如果遮光条通过光电门的时间为t，小车到光电门的距离为s.该同学通过描点作出线性图象来反映合力做的功与动能改变的关系，则他作的图象关系是下列哪一个时才能符合实验要求__________．A．s-t B．s-t2C．s-t－1D．s-t－2(3)下列哪些实验操作能够减小实验误差__________．A．必须保证小车从静止状态开始释放B．必须满足重物的质量远小于小车的质量C．调整轨道的倾角，在未挂重物时使小车能在轨道上匀速运动【解析】(1)游标卡尺的主尺读数为1.0 cm，游标读数为：14×0.05 mm＝0.70 mm＝0.070 cm，所以最终读数为：1.0 cm＋0.070 cm＝1.070 cm.(2)根据动能定理：Fs＝12m v2＝12m⎝ ⎛⎭⎪⎫d t2，可见s与t2成反比，即与1t2成正比，故应作出s-t－2图象．(3)由于该实验是通过成倍增加位移的方法来进行验证s -1t 2的关系，所以不需要平衡摩擦力、不需要满足重物的质量远小于小车的质量，但必须保证每次小车从静止释放；还需要多次实验减小偶然误差，故A 正确，B 、C 错误．【答案】 (1)1.070 (2)D (3)A2．(9分)用直流电源(内阻可忽略不计)、电阻箱、定值电阻R 0(阻值为2.0 kΩ)、开关和若干导线，连接成如图2甲所示的电路来测量电压表V(量程3 V)的内阻 R V .闭合开关S ，适当调节电阻箱的阻值R ，读出电压表的示数U ，获得多组数据．(1)此实验时电阻箱的读数如图2乙所示，其值为__________Ω.图2(2)根据测得的数据画出如图3所示的1U -R 关系图线，由图象上的数据可计算得到纵轴截距与图线斜率的比值为__________，进而求得电压表的内阻R V ＝__________kΩ(计算结果均保留两位有效数字)；图3(3)若电源内阻不可忽略，用此法测得的R V __________(填“偏大”或“偏小”)； (4)定值电阻R 0的作用是__________________________________________．【解析】 (1)由图示电阻箱可知，其示数为：0×100 kΩ＋0×10 kΩ＋6×1 kΩ＋5×100 Ω＋0×10 Ω＋0×1 Ω＝6 500 Ω.(2)根据闭合电路欧姆定律可得：E ＝UR V(R V ＋R 0＋R )整理可得：1U ＝1ER V ·R ＋R V ＋R 0ER V所以纵轴截距与图线斜率的表达式分别为b ＝R V ＋R 0ER V 和k ＝1ER V根据图丙可知斜率为：k ＝1ER V ＝0.259×1 000截距为：b ＝R V ＋R 0ER V＝0.25，则bk ＝9.0 kΩ联立解得电压表的内阻为：R V ＝7 000 Ω＝7.0 kΩ. (3)考虑电源内阻r ，由欧姆定律得： E ＝UR V(R V ＋R 0＋R ＋r )实际测量的相当于是R V ＋r ，相对R V 的阻值来说偏大． (4)当电阻箱阻值为零的时候，电阻R 0起到保护电压表的作用． 【答案】 (1)6 500 (2)9.0 kΩ 7.0 (3)偏大 (4)保护电压表实验题15分练(六)(时间：15分钟分值：15分)1．(6分)某同学用图1甲所示的实验装置测量当地的重力加速度，先接通电源后释放纸带，在纸带上打出一系列的点如图乙所示，图中A、B、C、D、E、F是纸带上打出的连续的点，测出B、C、D、E、F这几点到A点的距离并标在纸带上，打点计时器所用交流电的频率为f.图1(1)打C点时，重物的速度v C＝__________.若分别计算出纸带上B、C、D、E各点对应的速度，并在坐标系中画出v2与h的关系图线，如图2所示，则重力加速度g＝__________m/s2.图2(2)若当地的重力加速度为9.8 m/s2，你认为该同学的测量结果存在误差的主要原因是_______________________________．(3)当交流电的实际频率小于f时，仍按f计算，则测量的加速度值比真实的加速度值__________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)．【解析】(1)打C点时重物的速度为v C＝(h3－h1)f2，由机械能守恒定律得：mgh＝12m v2－1 2m v 21，得：v2＝v21＋2gh，v2-h图象的斜率：k＝2g＝8.3－3.60.25m/s2，解得：g＝9.4 m/s2.(2)由于重锤下落过程受到空气的阻力作用，纸带受到限位孔的阻力作用，所测重力加速度偏小．(3)当交流电的实际频率小于f时，仍按f计算，则参与计算的时间偏小，测得的加速度偏大．【答案】(1)(h3－h1)f29.4(2)重锤和纸带受到阻力作用(3)偏大2．(9分)某同学要测量某电源的电动势和内阻，根据实验室提供的器材，设计了如图3所示的实验电路．图3(1)请根据电路图将下列器材连接成电路．图4(2)闭合开关后，调节电阻箱接入电路的阻值．得到多组电阻箱接入电路的阻值R和对应的电压表的示数U，为了比较准确地得出实验结论．该同学准备用直线图象来处理实验数据，图象的纵坐标表示电压表读数U，则图象的横坐标表示的物理量应该是__________．(3)该同学又尝试用另一种图象来处理数据．即根据测得的多组电阻箱的阻值R和记录的对应电压表的读数U，作出1U-1R图象如图5所示，图线与横、纵坐标轴的截距分别为－b、a，定值电阻的阻值用R0表示．则可得该电源的电动势为__________，内阻为__________；测得的电动势与真实值比__________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)．图5【解析】 (1)实物连接图，如图所示．(2)根据闭合电路欧姆定律得：E ＝U ＋U R (R 0＋r )，可得：U ＝E －U R (R 0＋r )，故横坐标为UR . (3)根据闭合电路的欧姆定律得：E ＝U ＋U R (R 0＋r )，变形得：1U ＝1E ＋R 0＋r E ·1R ，由图象可得1E ＝a ，解得：E ＝1a ，a b ＝R 0＋r E ，整理得：r ＝1b －R 0，由于电压表的分流作用，导致电流值比实际通过电源的电流偏小，则造成电动势的测量值偏小．【答案】 (1)见解析图 (2)U R (3)1a 1b －R 0 偏小实验题15分练(七)(时间：15分钟分值：15分)1．(6分)某同学从实验室天花板处自由释放一钢球，用频闪摄影手段验证机械能守恒．频闪仪每隔相等时间短暂闪光一次，照片上记录了钢球在各个时刻的位置．(1)操作时比较合理的做法是__________．A．先打开频闪仪再释放钢球B．先释放钢球再打开频闪仪(2)频闪仪闪光频率为f，拍到整个下落过程中的频闪照片如图1所示，结合实验场景估算f可能值为()A．0.1 Hz B．1 HzC．10 Hz D．100 Hz图1(3)用刻度尺在照片上测量钢球各位置到释放点O的距离分别为s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7、s8及钢球直径，重力加速度为g.用游标卡尺测出钢球实际直径D，如图2所示，则D＝__________cm.已知实际直径与照片上钢球直径之比为k.图2(4)选用以上各物理量符号，验证从O到A过程中钢球机械能守恒成立的关系式为：2gs5＝__________.【解析】(1)为了记录完整的过程，应该先打开闪频仪再释放钢球，A正确．(2)天花板到地板的高度约为3 m，小球做自由落体运动，从图中可知经过8次闪光到达地面，故有12g ×(8T )2＝3，解得T ≈0.1 s ，即f ＝1T ＝10 Hz ，C 正确．(3)游标卡尺的读数为D ＝45 mm ＋5×0.1 mm ＝45.5 mm ＝4.55 cm.(4)到A 点的速度为v A ＝s 6－s 42T ＝(s 6－s 4)f2，根据比例关系可知，到A 点的实际速度为v ＝k (s 6－s 4)f 2，因为小球下落实际高度为H s 5＝D d ＝k ，代入mgH ＝12m v 2可得2gs 5＝14kf 2(s 6－s 4)2. 【答案】 (1)A (2)C (3)4.55 (4)14kf 2(s 6－s 4)22．(9分)某同学改装和校准电压表的电路图如图3所示，图中虚线框内是电压表的改装电路．图3(1)已知表头G 满偏电流为100 μA ，表头上标记的内阻值为900 Ω.R 1、R 2和R 3是定值电阻．利用R 1和表头构成1 mA 的电流表，然后再将其改装为两个量程的电压表．若使用a 、b 两个接线柱，电压表的量程为1 V ；若使用a 、c 两个接线柱，电压表的量程为3 V ．则根据题给条件，定值电阻的阻值应选R 1＝__________Ω，R 2＝__________Ω，R 3＝__________Ω.(2)用量程为3 V 、内阻为2 500 Ω的标准电压表V 对改装表3 V 挡的不同刻度进行校准．所用电池的电动势E 为5 V ；滑动变阻器R 有两种规格，最大阻值分别为50 Ω和5 k Ω.为方便实验中调节电压，图中R 应选用最大阻值为__________ Ω的滑动变阻器．(3)若由于表头G 上标记的内阻值不准，造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小，则表头G 内阻的真实值__________(填“大于”或“小于”) 900 Ω.【解析】 (1)根据题意，R 1与表头G 构成1 mA 的电流表，则I g R g ＝(I －I g )R 1，得R 1＝100 Ω；若使用a 、b 两个接线柱，电压表的量程为1 V ，则R 2＝U ab －I g R g I ＝910 Ω；若使用a 、c两个接线柱，电压表的量程为3 V ，则R 3＝U ac －I g R gI－R 2＝2 000 Ω.(2)电压表与改装电表并联之后，电阻小于2 500 Ω，对于分压式电路，要求滑动变阻器的最大阻值小于并联部分，同时还要便于调节，故滑动变阻器选择小电阻，即选择50 Ω的电阻．(3)造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小，说明通过表头G的电流偏小，则实际电阻偏大，故表头G内阻的真实值大于900 Ω.【答案】(1)100910 2 000(2)50(3)大于实验题15分练(八)(时间：15分钟 分值：15分)1．(6分)图1所示为一简单欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流I g ＝500 μA ，内阻R g ＝100 Ω，可变电阻R 的最大阻值为10 kΩ，电池的电动势E ＝1.5 V ，内阻r ＝0.5 Ω，图中与接线柱A 相连的表笔颜色应是__________色．按正确使用方法测量电阻R x 的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则R x ＝__________k Ω.若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小为1.0 V ，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述R x ，则R x ＝__________kΩ.图1【解析】 (1)欧姆表是电流表改装的，必须满足电流的方向“＋”进“－”出，即回路中电流从标有“＋”标志的红表笔进去，所以与A 相连的表笔颜色是红色；当两表笔短接(即R x ＝0时，电流表应调至满偏电流I g ，设此时欧姆表的内阻为R 内，此时有关系R 内＝E I g＝3 kΩ， 当指针指在刻度盘的正中央时I ＝I g 2，说明此时内外电阻相等，故由R x ＝R 内＝3 kΩ.当电池电动势变小、内阻变大时，欧姆表重新调零，因为满偏电流I g 不变，由公式R 内′＝E ′I g ＝2 kΩ，所以此时电流表读数为I ′＝E ′R 内′＋R x ＝0.2 mA ，根据I ′＝E R 内＋R x ′，解得R x ′＝4.5 kΩ.【答案】 红 3 4.52．(9分)如图2所示，气垫导轨是常用的一种实验仪器：它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦，我们可以用带竖直挡板C 、D 的气垫导轨以及滑块A 、B 来验证动量守恒定律，实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计)，采用的实验步骤如下：图2(a)用天平分别测出滑块A 、B 的质量m A 、m B(b)调整气垫导轨，使导轨__________________________________________(c)在滑块A 、滑块B 间放入一个被压的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上 (d)用刻度尺测出滑块A 的左端至板C 的距离L 1，B 的右端至D 板的距离L 2(e)按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A 、B 运动时间的计时器开始工作，当滑块A 、B 分别碰撞挡板C 、D 时停止计时，记下滑块A 、B 分别到达挡板C 、D 的运动时间t 1和t 2.(1)步骤(b)补充完整______________________________________________(2)利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是____________(3)利用上述实验数据还能测出被压缩弹簧的弹性势能的大小，请写出表达式___________________________________________________________________．【解析】 (1)调整气垫导轨，使导轨处于水平方向，然后证明水平方向上动量守恒．(2)因系统水平方向动量守恒即m A v A －m B v B ＝0 ，因为系统不受摩擦，故滑块在水平方向做匀速直线运动，故有v A ＝L 1t 1， v B ＝L 2t 2， 则验证动量守恒的表达式：m A L 1t 1－m B L 2t 2＝0. (3)根据能量守恒定律知压缩弹簧的弹性势能转化为系统内增加的动能，故E p ＝12⎝ ⎛⎭⎪⎫m A L 21t 21＋m B L 22t 22. 【答案】 (1)处于水平 (2)m A L 1t 1－m B L 2t 2＝0 (3)E p ＝12⎝ ⎛⎭⎪⎫m A L 21t 21＋m B L 22t 22。
2020高考物理计算题专练06机械能守恒定律的应用(解析版)-备战2020高考物理满分卷题型专练
计算题06机械能守恒定律的应用时间：50分钟 满分：100分1．（2020·通榆县第一中学高三月考）如图所示，将质量为m ＝0.1kg 的小球从平台末端A 点以v 0＝2m/s 的初速度水平抛出，平台的右下方有一个表面光滑的斜面体，小球在空中运动一段时间后，恰好从斜面体的顶端B 无碰撞地进入斜面，并沿斜面运动，而后经过C 点再沿粗糙水平面运动。
在粗糙水平面的右边固定一竖直挡板，轻质弹簧拴接在挡板上，弹簧的自然长度为x 0＝0.3m 。
之后小球开始压缩轻质弹簧，最终当小球速度减为零时，弹簧被压缩了Δx ＝0.1m 。
已知斜面体底端C 距挡板的水平距离为d 2＝1m ，斜面体的倾角为θ＝45︒，斜面体的高度h ＝0.5m 。
小球与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5，设小球经过C 点时无能量损失，重力加速度g ＝10m/s 2，求： (1)平台与斜面体间的水平距离d 1 (2)压缩弹簧过程中的最大弹性势能Ep【答案】(1)0.4m(2)0.5J 【解析】 【详解】(1)小球到达斜面顶端时0=tan By v v θ且1By v gt =101d v t =联立解得10.4m d =(2)在B 点cos B v v θ=从B 到小球速度为0，有220P 1()2B mv mgh mg d x x E μ+=-+∆+ 解得P 0.5J E =2．（2020·上海上外浦东附中高三月考）如图，粗糙直轨道AB 与水平方向的夹角θ＝37°；曲线轨道BC 光滑且足够长，它们在B 处光滑连接．一质量m ＝0.2kg 的小环静止在A 点，在平行于AB 向上的恒定拉力F 的作用下，经过t ＝0.8s 运动到B 点，立即撤去拉力F ，小环沿BC 轨道上升的最大高度h =0.8m ．已知小环与AB 间动摩擦因数μ＝0.75．（g 取10m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）求：（1）小环上升到B 点时的速度大小； （2）拉力F 的大小；（3）简要分析说明小环从最高点返回A 点过程的运动情况．【答案】(1) 4m/s (2) 3.4N (3) 小环从最高点返回B 点过程中，只有重力做功，机械能守恒 ，小环做加速运动，回到B 点时速度大小为4m/s ．小环由B 向A 运动过程中，根据小环受力有F 合=mg sinθ—μmg cosθ =0，小环在BA 段以4m/s 平行BA 向下匀速直线运动 【解析】试题分析：因BC 轨道光滑，小环在BC 上运动时只有重力做功，其机械能守恒，根据机械能守恒定律求解小环在B 点时的速度大小；小环在AB 段运动过程，由牛顿第二定律和运动学公式结合求解拉力F 的大小．（1）因BC 轨道光滑，小环在BC 上运动时只有重力做功，机械能守恒，即小环在B 处与最高处的机械能相等，且在最高处时速度为零，以B 点为零势能点， 根据机械能守恒定律：212B mv mgh = 代入数据得小环在B 点速度：v B ＝4m/s （2）小环在AB 段受到恒力作用，做初速度为零的匀加速直线运动 所以有v B ＝at代入数据得a=5m/s2小环受力如图：根据小环受力，由牛顿第二定律：F合=ma 即F—mg sinθ—f=ma其中：f=μN=μmg cosθ可得：F=mg sinθ+μmg cosθ+ma代入数据得F=3.4N（3）小环从最高点返回B点过程中，只有重力做功，机械能守恒，小环做加速运动，回到B点时速度大小为4m/s．小环由B向A运动过程中，根据小环受力有：F合=mg sinθ—μmg cosθ =0，小环在BA段以4m/s平行BA向下匀速直线运动．点睛：本题主要考查了牛顿第二定律和机械能守恒定律，物体做好受力分析，理清物体的运动过程，抓住物体在最高处时速度为零这一隐含条件，再由动力学方法进行研究．3．（2020·北京市师达中学高三）如图所示，竖直平面内的光滑形轨道的底端恰好与光滑水平面相切。
【创新方案】2020高考物理 第二章 第一讲 创新演练大冲关 精品
创新演练大冲关(时间45分钟，满分100分)一、选择题(本题包括9小题，每小题6分，满分54分．每小题只有一个选项正确)1．下列叙述中正确的是( )A．挂在电线下的电灯，使电线发生形变，所以电线受到拉力B．电灯挂在电线下，电灯和电线同时发生形变，电灯受到向上的拉力是由于电灯发生了形变C．电灯挂在电线下，电灯对电线的拉力是由于电灯形变有向下恢复原状的趋势产生的D．挂在电线下的电灯对电线的拉力就是电灯受到的重力解析：电灯挂在电线上，电线对电灯的拉力是由于电线发生形变的原因，而电灯对电线的拉力是由于电灯发生形变产生的，故A、B错误，C正确；电灯对电线的拉力与重力等大同向，但不能说拉力就是重力．D错误．答案：C2．如图1所示，有一个重力不计的方形容器，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到将容器刚好盛满为止，在此过程中容器始终保持静止，则下列说法中正确的是 ( )A．容器受到的摩擦力不变图1B．容器受到的摩擦力逐渐减小C．水平力F可能不变D．水平力F必须逐渐增大解析：因容器始终静止，竖直方向合力为零，故有f＝mg，而m因注水而增大，故f逐渐增大，A、B错误；因摩擦力不一定达到最大静摩擦力，故F不一定增大，C正确，D错误．答案：C3．(2020·新课标全国卷)一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l1；改用大小为F2的力拉弹簧，平衡时长度为l2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为( )A.F2－F1l2－l1B.F2＋F1l2＋l1C.F2＋F1l2－l1D.F2－F1l2＋l1解析：本题考查弹力与弹簧伸长长度的关系，意在考查考生对胡克定律的理解．由胡克定律可知，当弹簧压缩时有F1＝k(l0－l1)，当弹簧拉伸时有F2＝k(l2－l0)，综合以上两式可得k ＝F 1＋F 2l 2－l 1，C 正确． 答案：C4．如图2所示，物块静止在固定的斜面上，分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F ，A 中F 垂直于斜面向上，B 中F 垂直于斜面向下，C 中F 竖直向上，D 中F 竖直向下，施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力增大的是( )图2解析：物块在重力和F 的合力沿斜面向下的分力的作用下将受到沿斜面向上的静摩擦力，故知，竖直向下的力F 会使其所受到的静摩擦力增大，D 选项正确．答案：D5．(2020·铜陵模拟)如图3所示，物体放在倾斜木板上，当木板倾角θ为30°和45°时，物体受到的摩擦力大小恰好相同，则物体和木板间的动摩擦因数最接近( ) 图3A ．0.5B ．0.6C ．0.7D ．0.8解析：当木板倾角为30°和45°时摩擦力相等，说明了30°时物体受到的是静摩擦力，大小等于物体重力沿斜面向下的分力，即f 1＝mg sin30°，当倾角为45°时，物体一定下滑，这时f 2＝μmg cos45°，两摩擦力相等求得μ＝22＝0.7. 答案：C6．如图4所示，物块M 在静止的传送带上以速度v 匀速下滑时，传送带突然启动，方向如图中箭头所示，若传送带的速度大小也为v ，则传送带启动后( )A ．M 静止在传送带上 图4B ．M 可能沿斜面向上运动C ．M 受到的摩擦力变大D ．M 下滑的速度不变解析：由M 匀速下滑可知其处于平衡状态，受重力、摩擦力、支持力，传送带启动以后对M 受力没有影响，自然也不会影响其运动状态，故D 正确．答案：D7．如图5甲所示，一物块在粗糙斜面上，在平行斜面向上的外力F 作用下，斜面和物块始终处于静止状态，当F 按图乙所示规律变化时，关于物块与斜面间摩擦力的大小变化的说法中正确的是( )图5A．一定增大B．可能一直减小C．可能先增大后减小D．可能一直增大解析：由于不知力F与mg sinθ(θ为斜面的倾角)的大小关系，故无法确定开始时摩擦力的方向，因此当F＞mg sinθ时，随力F的减小，f可能先向下减小再向上增大，当F≤mg sinθ时，f一直向上增大．答案：D8．如图6所示，重80 N的物体A放在倾角为30°的粗糙斜面上，有一根原长为10 cm、劲度系数为1000 N/m的弹簧，其一端固定在斜面底端，另一端放置物体A后，弹簧长度缩短为8 cm，现用一测力计沿斜面向上拉物体，若物体与斜面间最大静摩擦力为25 N，当弹簧的图6长度仍为8 cm时，测力计读数不可能为( )A．10 N B．20 NC．40 N D．60 N解析：设物体所受静摩擦力f的方向沿斜面向上，由平衡条件得：F＋f＋kx＝mg sin30°.可得：F＋f＝20 N，F由0逐渐增大，f逐渐减小，当f＝0时，F为20 N，故A、B均可能；当f沿斜面向下时，F＋kx＝f＋mg sin30°，有：F＝f＋20 N，随F增大，f也逐渐增大，直到f＝25 N，此时F＝45 N，当F＞45 N，物体就沿斜面滑动，故测力计的读数不可能为60 N.答案：D9．如图7所示，一根自然长度为l0的轻弹簧和一根长度为a的轻绳连接，弹簧的上端固定在天花板的O点上，P是位于O点正下方的光滑轻小定滑轮，已知OP＝l0＋a.现将绳的另一端与静止在动摩擦因数恒定的水平地面上的滑块A相连，滑块对地面有压力作用．再用一水平力F作用于A使之向右做直线运动(弹簧的下端始终在P之上)，对于滑块A受地面滑动摩擦力下列说法中正确的是( ) 图7 A．逐渐变小B．逐渐变大C．先变小后变大D．大小不变解析：滑块在开始位置，受到重力G、支持力N和弹簧的拉力F＝kx0，F＋N＝G，N＝G－kx0；当滑块滑到右边某一位置时，弹簧的伸长量为x，绳与地面的夹角为α，由竖直方向平衡，N ′＋kx ·sin α＝G ，又sin α＝x 0x，故N ′＝G －kx 0＝N ，支持力不变化，滑动摩擦力f ＝μN 不变化，D 正确．答案：D二、非选择题(本题包括3小题，共46分)10.(15分)如图8所示，质量分别为m 和M 的两物体P 和Q 叠放在倾角为θ的斜面上，P 、Q 之间的动摩擦因数为μ1，Q 与斜面间的动摩擦因数为μ2(μ1＞μ2)．当它们从静止开始沿斜面滑下时，两物体始终保持相对静止， 图8 则物体P 受到的摩擦力大小为多少？解析：先取PQ 为一整体，受力分析如图所示．由牛顿第二定律得：(M ＋m )g sin θ－f Q ＝(M ＋m )af Q ＝μ2NN ＝(m ＋M )g cos θ以上三式联立可得a ＝g sin θ－μ2g cos θ再隔离P 物体，设P 受到的静摩擦力为f P ，方向沿斜面向上，对P 再应用牛顿第二定律得：mg sin θ－f P ＝ma可得出f P ＝μ2mg cos θ.答案：μ2mg cos θ11．(15分)(2020·南平模拟)如图9所示，在倾角为θ的光滑斜面上，劲度系数分别为k 1、k 2的两个轻弹簧沿斜面悬挂着，两弹簧之间有一质量为m 1的重物，最下端挂一质量为m 2的重物，现用力F 沿斜面向上缓慢推动m 2，当两弹簧的总长等于两弹簧原长之和时，试求： 图9(1)m 1、m 2各上移的距离．(2)推力F 的大小．解析：(1)没加推力时：k 2x 2＝m 2g sin θk 2x 2＋m 1g sin θ＝k 1x 1加上推力后，当两弹簧的总长度等于两弹簧原长之和时，k 1的伸长量与k 2的压缩量均为x ，对m 1分析受力可得：k 1x ＋k 2x ＝m 1g sin θ所以：m 1上移的距离d 1＝x 1－x ＝m 1＋m 2g sin θk 1－m 1g sin θk 1＋k 2m 2上移的距离d 2＝x 2＋x ＋d 1＝x 2＋x 1＝m 2g sin θk 2＋m 1＋m 2g sin θk 1(2)分析m 2的受力情况，有：F ＝m 2g sin θ＋k 2x ＝m 2g sin θ＋k 2m 1g sin θk 1＋k 2. 答案：(1)m 1＋m 2g sin θk 1－m 1g sin θk 1＋k 2m 2g sin θk 2＋m 1＋m 2g sin θk 1(2)m 2g sin θ＋k 2m 1g sin θk 1＋k 212．(16分)如图10甲所示，轻绳AD 跨过固定在水平横梁BC 右端的定滑轮挂住一个质量为10 kg 的物体，∠ACB ＝30°；图乙中轻杆HG 一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G 通过细绳EG 拉住，EG 与水平方向也成30°，轻杆的G 点用细绳GF 拉住一个质量也为10 kg 的物体．g 取10 m/s 2，求图10(1)细绳AC 段的张力F AC 与细绳EG 的张力F EG 之比；(2)轻杆BC 对C 端的支持力；(3)轻杆HG 对G 端的支持力．解析：题图甲和乙中的两个物体M 1、M 2都处于平衡状态，根据平衡条件可判断，与物体相连的细绳拉力大小等于物体的重力．分别取C 点和G 点为研究对象，进行受力分析如图甲和乙所示．(1)图甲中轻绳AD 跨过定滑轮拉住质量为M 1的物体，物体处于平衡状态，绳AC 段的拉力F AC ＝F CD ＝M 1g ；图乙中由F EG sin30°＝M 2g 得F EG ＝2M 2g ，所以得F AC F EG ＝M 12M 2＝12. (2)图甲中，根据几何关系得：F C ＝F AC ＝M 1g ＝100 N ，方向和水平方向成30°向斜右上方．(3)图乙中，根据平衡方程有F EG sin30°＝M 2g ；F EG cos30°＝F G所以F G ＝M 2g cot30°＝3M 2g ≈173 N，方向水平向右．答案：(1)12(2)100 N 方向与水平方向成30°角斜向右上方 (3)173 N 方向水平向右。
2020年高考物理实验新题特快专递十三.docx
2020 年高考物理实验新题特快专递十三1. （2020 年 5 月吉林省长春市第三次调研）在电学实验中，伏特表的内阻可以用下面的电路测量。
电路中的电源电动势未知，电源的内阻忽略不计。
外接电阻 R 的阻值已知（它和电压表的内阻接近）。
（1）请根据实物电路画出实验电路原理图，画在答题纸的方框中。
（2）实验步骤如下：①闭合开关 S1、 S2稳定后，读出电压表的读数 U1；②闭合开关 S1、断开开关 S2稳定后，读出电压表的读数 U2；请根据上面测量的物理量和已知量，写出伏特表内阻的表达式：。
2．（10 分）（2020 年 5 月吉林省长春市第三次调研）某研究性学习小组欲探究光滑斜面上物体下滑的加速度与物体质量及斜面倾角的关系。
因为一般的长木板摩擦较大，学习小组决定用气垫导轨代替长木板，对气垫导轨进行改造，做成斜面，这样摩擦可以忽略不计，装置模型简化如图所示，实验室提供器材如下：实验过程：第一步，保持斜面倾角不变，探究加速度与质量的关系。
①实验中，通过向滑块内放入砝码来改变滑块质量，只要测出滑块由斜面顶端滑至底端所用时间t ，就可以由下面哪个公式求出滑块的加速度：A ．L B．L2C．2Lt22t t2D．L2t质量时间 tM M+m M+2m次数1 1.42 1.41 1.422 1.40 1.42 1.39②某同学记录的实验数据如3 1.41 1.38 1.42右表所示，根据这些信息，判断以下结论正确的是：A．在实验误差范围内，滑块的质量改变之后，其加速度改变较大求出倾角α的正弦值 sin α=h/L ．某同学记录了高度 h 和加速度 a 的对应值如下表：L (m) 1.00h (m)0.100.200.300.400.50a (m/s 2)0.97 1.950 2.925 3.910 4.880③请根据上表中所给的数据，在坐标纸上通过描点绘出a-h 图象。
④根据所绘出的图线，求出当地的重力加速度g_______。
专题05曲线运动-2020年高考真题和模拟题物理分项汇编（含答案解析）
专题05曲线运动1.（2020·新课标卷）如图，一同学表演荡秋千。
已知秋千的两根绳长均为10m ，该同学和秋千踏板的总质量约为50kg 。
绳的质量忽略不计，当该同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为8m/s ，此时每根绳子平均承受的拉力约为（）A.200NB.400NC.600ND.800N2.（2020·新课标Ⅱ卷）如图，在摩托车越野赛途中的水平路段前方有一个坑，该坑沿摩托车前进方向的水平宽度为3h ，其左边缘a 点比右边缘b 点高0.5h 。
若摩托车经过a 点时的动能为E 1，它会落到坑内c 点。
c 与a 的水平距离和高度差均为h ；若经过a 点时的动能为E 2，该摩托车恰能越过坑到达b 点。
21E E 等于（）A.20B.18C.9.0D.3.03.（2020·江苏卷）如图所示，小球A 、B 分别从2l 和l 的高度水平抛出后落地，上述过程中A 、B 的水平位移分别为l 和2l 。
忽略空气阻力，则（）A.A 和B 的位移大小相等B.A 的运动时间是B 的2倍C.A 的初速度是B 的12D.A 的末速度比B 的大4.（2020·浙江卷）如图所示，底部均有4个轮子的行李箱a 竖立、b 平卧放置在公交车上，箱子四周有一定空间。
当公交车（）A.缓慢起动时，两只行李箱一定相对车子向后运动B.急刹车时，行李箱a 一定相对车子向前运动C.缓慢转弯时，两只行李箱一定相对车子向外侧运动D.急转弯时，行李箱b 一定相对车子向内侧运动5．（2020·浙江省高三月考）如图所示，在圆柱形房屋天花板中心O 点悬挂一根L 的细绳，绳的下端挂一个质量m 的小球，重力加速度为g ，已知细绳能承受的最大拉力为2mg ，小球在水平面内做圆周运动，当速度逐渐增大到绳断裂后，小球恰好以u 的速度落在墙角边，以下选项正确的是（）A ．悬点到轨迹圆的高度h 与角速度的平方ω2成正比B ．绳断裂瞬间的速度v 0C ．圆柱形房顶的高度H =3.25LD ．半径R L6．（2020·浙江省高三模拟）2022年冬奥会将在北京举行，滑雪是冬奥会的比赛项目之一。
2020届高考物理选择题题型高效专练11直流电路与交流电路(含解析)
2020届高考物理选择题题型高效专练11直流电路与交流电路1．在如图所示的电路中，灯泡L 的电阻大于电源的内阻r ，闭合电键S ，将滑动变阻器滑片P 向左移动一段距离后，下列结论正确的是A ．灯泡L 变亮B ．电源的输出功率先变大后变小C ．电容器C 上的电荷量减少D ．电压表读数的变化量与电流表读数的变化量之比恒定【解析】 当滑动变阻器滑片P 向左移动，其接入电路的电阻增大，电路总电阻R 总增大，干路电流I 减小，电源的内电压减小，路端电压增大，灯泡的功率P ＝I 2R L ，R L 不变，则电流表读数变小，电压表读数变大，灯泡变暗，故A 错误。
当内、外电阻相等时，电源的输出功率最大。
由题意，灯炮L 的电阻大于电源的内阻r ，当R 增大时，外电阻与电源内电阻的差值增大，电源的输出功率变小，故B 错误。
变阻器两端电压增大，电容器与变阻器并联，电容器上电压也增大，则其电荷量增大，故C 错误。
根据闭合电路欧姆定律得：U＝E －Ir ，则ΔU ΔI＝r ，即电压表读数的变化量与电流表读数的变化量之比等于电源的内电阻r ，保持不变。
故D 正确。
【答案】 D2．(多选)如图所示电路，在平行金属板M 、N 内部左侧中央P 有一质量为m 的带电粒子(重力不计)以水平速度v 0射入电场并打在N 板的O 点。
改变R 1或R 2的阻值，粒子仍以v0射入电场，则A ．该粒子带正电B ．减少R 2，粒子还能打在O 点C ．减少R 1，粒子将打在O 点左侧D ．增大R 1，粒子在板间运动时间不变【解析】 根据外电路中顺着电流方向电势逐渐降低，可知M 板的电势低于N 板的电势，板间电场方向向上，而粒子在电场中向下偏转，所受的电场力方向向下，则知该粒子带负电，故A 错误。
电路稳定时R 2中没有电流，相当于导线，改变R 2，不改变M 、N 间的电压，板间电场强度不变，粒子所受的电场力不变，所以粒子的运动情况不变，仍打在O 点。
2020年浙江省名校联盟新高考创新物理试卷(二)(含答案解析)
2020年浙江省名校联盟新高考创新物理试卷（二）一、单选题（本大题共12小题，共36.0分）1.我们在学习物理知识的同时，要了解物理学家是如何发现物理规律的，领悟并掌握处理物理问题的思想与方法。
下列叙述正确的是()A. 用质点来代替实际运动物体是采用了理想模型的方法B. 形状规则的物体其重心必在其几何中心C. 牛顿根据理想斜面实验，提出了力不是维持物体运动的原因D. 伽利略对落体运动进行了系统研究认为在同一地点重的物体和轻的物体下落快慢不同2.在物理学发展过程中，许多物理学家做出了贡献，他们的发现和所采用的科学方法推动了人类社会的进步。
以下说法正确的是()A. 卡文迪许最早测出了万有引力常量B. 元电荷的数值最早由汤姆逊通过实验测出C. 牛顿运动定律适用于一切物体D. 开普勒利用行星运动的规律得出了万有引力定律3.如图所示，一个原来不带电的空心金属球，放在绝缘支架上，右侧放一个电荷量为+Q的点电荷。
达到静电平衡后，下列说法正确的是()A. 空心金属球的左侧感应出负电荷，右侧感应出正电荷B. 空心金属球最左侧表面的电势等于最右侧表面的电势C. 点电荷Q在空心金属球内产生的电场强度处处为零D. 空心金属球内只有球心处电场强度为零4.如图所示，一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点．已知入射光与AB边的夹角i=30°，E、F分别为AB、BC边的中点，则()A. 光从空气进入棱镜，波长变长B. 该棱镜的折射率为√3C. 光在F点将发生全反射D. 从F点出射的光束与入射到E点的光束成30°夹角5.有三个质量相等的小球A、B、C，有的带正电、有的带负电和有的不带电，从同一位置以相同速度v0先后射入竖直方向的匀强电场中，它们落在正极板的位置如图所示，则下列说法中正确的是()A. 三个小球在电场中运动的时间相等B. 小球C的加速度最小C. 小球A带负电，小球B不带电，小球C带正电D. 小球C到达正极板的竖直分速度最大6.一个质点受到两个互成锐角的力F1、F2的作用，由静止开始运动，若保持二力方向不变，将F1突然增大为2F1，则此后质点()A. 不一定做曲线运动B. 可能做匀速直线运动C. 一定做匀变速运动D. 可能做匀变速直线运动7.如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=T，单匝矩形线圈的面积S=1m2，电阻不计，绕垂直于磁场的周OO’匀速转动。
2020年高考物理真题分专题训练 专题07 功和能(教师版含解析)
专题07功和能【2020年高考题组】1．(2020·全国高考课标1卷)一物块在高3.0 m、长5.0 m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取10 m/s2。
则( )A．物块下滑过程中机械能不守恒B．物块与斜面间的动摩擦因数为0.5C．物块下滑时加速度的大小为6.0 m/s2D．当物块下滑2.0 m时机械能损失了12 J【答案】AB【解析】A．下滑5m的过程中，重力势能减少30J，动能增加10J，减小的重力势能并不等与增加的动能，所以机械能不守恒，A正确；B．斜面高3m、长5m，则斜面倾角为θ＝37°。
令斜面底端为零势面，则物块在斜面顶端时的重力势能mgh＝30J可得质量m＝1kg下滑5m过程中，由功能原理，机械能的减少量等于克服摩擦力做的功μmg·cosθ·s＝20J求得μ＝0.5B 正确；C ．由牛顿第二定律mg sin θ－μmg cos θ＝ma求得a ＝2m/s 2C 错误；D ．物块下滑2.0m 时，重力势能减少12J ，动能增加4J ，所以机械能损失了8J ，D 选项错误。
故选AB 。
2．(2020·江苏省高考真题)如图所示，一小物块由静止开始沿斜面向下滑动，最后停在水平地面上。
斜面和地面平滑连接，且物块与斜面、物块与地面间的动摩擦因数均为常数。
该过程中，物块的动能k E 与水平位移x 关系的图象是( )A ．B ．C ．D ．【答案】A【解析】由题意可知设斜面倾角为θ，动摩擦因数为μ，则物块在斜面上下滑水平距离x 时根据动能定理有k tan cos cos x mgx mg E θμθθ-⋅= 整理可得 ()k tan mg mg x E θμ-=即在斜面上运动时动能与x 成线性关系；当小物块在水平面运动时有k mgx E μ=即在水平面运动时动能与x 也成线性关系；综上分析可知A 正确。
2020届高考物理选择题题型高效专练06功和能(含解析)
2020届高考物理选择题题型高效专练06功和能1．2016年5月6日中国首条具有完全自主知识产权的中低速磁悬浮商业运营示范线——长沙磁浮快线开通试运营，该线路也是世界上最长的中低速磁悬浮运营线。
国家“十三五”重点研发计划《现代轨道交通专项》启动时速600公里高速磁悬浮交通和时速200公里中速磁悬浮交通研发项目。
列车速度的提高要解决许多具体的技术问题，提高牵引功率就是其中之一。
若列车匀速行驶时，所受阻力大小与速度大小成正比，当磁悬浮列车分别以600 km/h 和200 km/h 的速度匀速行驶时，列车的牵引功率之比为A ．3∶1B ．6∶1C ．9∶1D ．12∶1【答案】 C2．(多选)如图所示，内壁光滑半径大小为R 的圆轨道竖直固定在桌面上，一个质量为m 的小球静止在轨道底部A 点。
现用小锤沿水平方向快速击打小球，击打后迅速移开，使小球沿轨道在竖直面内运动。
当小球回到A 点时，再次用小锤沿运动方向击打小球。
必须经过两次击打，小球才能运动到圆轨道的最高点。
已知小球在运动过程中始终未脱离轨道，在第一次击打过程中小锤对小球做功W ，第二次击打过程中小锤对小球做功4W 。
设两次击打过程中小锤对小球做的功全部用来增加小球的动能，则W 的值可能是A.56mgRB.34mgR C.38mgR D.32mgR【解析】 第一次击打，小球运动的最大高度为R ，即W ≤mgR 。
第二次击打，小球才能运动到圆轨道的最高点，而小球能够通过最高点的条件为mg ≤m v 20R，即v 0≥gR 。
小球从静止到达最高点的过程，由动能定理得W ＋4W －mg ·2R ＝12mv 20－0，得W ≥12mgR ，则12mgR ≤W ≤mgR ，正确选项为AB 。
【答案】 AB3．如图所示，一个小球由A 静止开始沿粗糙的14圆周顶端运动到底端B时速度为v 1，克服摩擦力做功W 1；以速度v 2从底端B 出发，恰好能运动到顶端A ，克服摩擦力做功为W 2，则A ．v 1＞v 2，W 1＞W 2B ．v 1＝v 2，W 1＞W 2C ．v 1＝v 2，W 1＝W 2D ．v 1＜v 2，W 1＜W 2【解析】 对小球由14圆周轨道的顶端A 静止开始的下滑过程，由动能定理，mgR －W 1＝12mv 21；对小球由14圆周轨道的底端B 出发的运动过程，由动能定理，－mgR －W 2＝0－12mv 22；显然v 1＜v 2。
2020年高考物理真题分专题训练 专题12 电磁感应(学生版)
专题12 电磁感应【2020年高考题组】1．(2020·新课标Ⅱ卷)管道高频焊机可以对由钢板卷成的圆管的接缝实施焊接。
焊机的原理如图所示，圆管通过一个接有高频交流电源的线圈，线圈所产生的交变磁场使圆管中产生交变电流，电流产生的热量使接缝处的材料熔化将其焊接。
焊接过程中所利用的电磁学规律的发现者为A．库仑B．霍尔C．洛伦兹D．法拉第2．(2020·新课标Ⅲ卷)如图，水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈，右边套有一金属圆环。
圆环初始时静止。
将图中开关S由断开状态拨至连接状态，电路接通的瞬间，可观察到A．拨至M端或N端，圆环都向左运动B．拨至M端或N端，圆环都向右运动C．拨至M端时圆环向左运动，拨至N端时向右运动D．拨至M端时圆环向右运动，拨至N端时向左运动3．(2020·江苏卷)如图所示，两匀强磁场的磁感应强度1B和2B大小相等、方向相反。
金属圆环的直径与两磁场的边界重合。
下列变化会在环中产生顺时针方向感应电流的是()A ．同时增大1B 减小2BB ．同时减小1B 增大2BC ．同时以相同的变化率增大1B 和2BD ．同时以相同的变化率减小1B 和2B4．(2020·浙江选考7月)如图所示，固定在水平面上的半径为r 的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B 的匀强磁场。
长为l 的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴OO '上，随轴以角速度ω匀速转动。
在圆环的A 点和电刷间接有阻值为R 的电阻和电容为C 、板间距为d 的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。
已知重力加速度为g ，不计其它电阻和摩擦，下列说法正确的是( )A ．棒产生的电动势为212Bl ω B ．微粒的电荷量与质量之比为22gd Br ωC ．电阻消耗的电功率为242B r RπωD ．电容器所带的电荷量为2CBr ω5．(2020·新课标Ⅱ卷)如图，U 形光滑金属框abcd 置于水平绝缘平台上，ab 和dc 边平行，和bc 边垂直。
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创新题型1 生活实际与运动学解决情景创新问题，首先要仔细研读题目，把题目中的情景与我们高中物理的哪种模型符合，然后再选用合适的规律、方法去解决。
创新情景猛一看高、新、深，但实际上都是高抬腿、低落脚，所用的知识都不会超出我们平常所用的知识，有的甚至还是非常简单的，这部分题目的着力点是怎样从情景中提取出模型，不会在过程复杂、知识偏难上下功夫。
创新题型1 与运动学相关的创新情景1．匀加速直线运动模型的情境：高铁出站、飞机起飞、运动员起跑、车辆起步。
2．匀减速直线运动模型的情境：高铁进站、飞机着陆、车辆刹车、车辆通过收费站、通过人行横道。
3．平抛运动的模型：乒乓球、足球、篮球、链球等的抛出速度水平时的抛体运动。
4．斜抛运动的模型：乒乓球、足球、篮球、链球等的抛出速度斜向上或斜向下时的抛体运动。
5．匀速圆周运动模型的情境：汽车转弯、火车转弯、赛车转弯、运动员过弯道。
6．连接体模型的情境：机车与车厢等。
7．传送带模型：安检传送带。
[模型突破演练]1．(2019·山东菏泽模拟)如图所示，一辆汽车正通过一弯道半径为R的道路(已知车辆通过该路段时的转弯半径均为R)．道路左低右高，其水平宽度为s，右侧与左侧之间的竖直高度为h，重力加速度为g，考虑到雨雪天气，路面结冰，此路段应限速为( )A. 2RghsB.Rghh2＋s2C. RghsD．Rghs2．(2019·广西柳州5月冲刺)大飞机重大专项是提高我国自主创新能力和增强国家核心竞争力的重大战略决策，中国制造的大飞机“C919”已于2017年5月5日成功首飞．若飞机在某次降落过程中某时刻水平方向速度为90 m/s，竖直方向速度为9 m/s，在水平方向做加速度为3 m/s2的匀减速直线运动，在竖直方向做加速度为0.3 m/s2的匀减速直线运动，直到飞机着陆时竖直方向的速度刚好减为零，在此降落的全过程中( )A．飞机上的乘客处于失重状态 B．飞机运动轨迹为抛物线C．飞机的位移为1 350 m D．飞机在水平方向的平均速度为45 m/s3．(2019·湖南长沙5月模拟)某科研单位设计了一空间飞行器，飞行器从地面起飞时，发动机提供的动力方向与水平方向夹角α＝60°，使飞行器恰好沿与水平方向成θ＝30°角的直线斜向右上方由静止开始匀加速飞行，如图所示．经时间t后，将动力的方向沿逆时针旋转60°同时适当调节其大小，使飞行器依然可以沿原方向匀减速飞行．飞行器所受空气阻力不计．下列说法中正确的是( )A．加速时动力的大小等于2mgB．加速与减速时的加速度大小之比为2∶1C．减速飞行时间t后速度减为零D．加速过程发生的位移与减速到零的过程发生的位移大小之比为2∶14．目前交警部门开展的“车让人”活动深入人心。
如图7－1所示，司机发现前方有行人1正通过人行横道时开始做匀减速直线运动，恰好在停车线处停止运动。
汽车在减速过程中，第一秒和最后一秒内的位移分别为14 m和1 m，则汽车匀减速运动的过程中的平均速度为（）A．6 m/s B．6.5 m/s C．7 m/s D．7.5 m/s5．某运动员做跳伞训练，他从悬停在空中的直升机上由静止跳下，跳离飞机一段时间后打开降落伞减速下落。
他打开降落伞后的速度图线如图7－2甲所示。
降落伞用8根对称的绳悬挂运动员，每根绳与中轴线的夹角均为α＝37°，如图乙所示。
已知运动员的质量为50 kg，降落伞的质量也为50 kg，不计运动员所受的阻力，打开伞后伞所受阻力F阻与速度v成正比，即F阻＝kv(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)。
则下列判断正确的是（）A．k＝100 N·s/mB．打开伞瞬间运动员的加速度a＝20 m/s2，方向竖直向上C．悬绳能够承受的拉力至少为312.5 ND．悬绳能够承受的拉力至少为625 N6．甲、乙两个同学对挑乒乓球，该甲同学持拍的拍面与水平方向成α角，乙同学持拍的拍面与水平方向成β角，如图7－3所示。
设乒乓球击打拍面时速度与拍面垂直，且乒乓球每次击打球拍前与击打后速度大小相等，不计空气阻力，则乒乓球击打甲的球拍的速度v1与乒乓球击打乙的球拍的速度v2之比为（）A.sin βsin αB.cos αcos βC.tan αtan βD.tan βtan α7．如图7－4所示，在投球游戏中，小明坐在可沿竖直方向升降的椅子上，停在不同高度将球水平抛出，落入固定的球筐中。
已知球筐距地面的高度为h，球质量为m，抛出点与球筐中心的水平距离为L，忽略空气阻力。
下列说法中正确的是（）A．抛出点越高，抛出时所需的初速度越小，入筐时球的动能越小B．抛出点越低，抛出时重力势能就越小，入筐时球的动能越小C．在高度为H＝32h的位置抛出时，入筐时球的动能最小D．在高度为H＝h＋L2的位置抛出时，入筐时球的动能最小8．如图7－5所示，球网高出球台H，网到球台边的距离为L，某人在乒乓球训练中，从左侧L2处，将球沿垂直于网的方向水平击出，球恰好通过网的上沿落到右侧台面边缘。
设乒乓球的运动为平抛运动，忽略一切阻力，则A．击球点的高度与网高度之比是2∶1B．乒乓球在网左、右两侧运动时间之比为2∶1C．乒乓球过网时与落到台面边缘时竖直方向速度之比为1∶2D．乒乓球在左、右两侧运动速度变化量之比为1∶29.(2019·湖南株洲一模)在某次跳投表演中，篮球以与水平面成45°角的速度落入蓝圈，设投球点和篮圈正好在同一水平面上．如图所示，已知投球点到篮圈的距离为10 m，不考虑空气阻力，篮球、篮圈均可视为质点，g取10 m/s2，则篮球投出后的最高点相对篮圈的竖直高度为( )A．2.5 mB．5 mC．7.5 mD．10 m210.甲、乙两个同学打乒乓球，某次动作中，甲同学持拍的拍面与水平方向成45°角，乙同学持拍的拍面与水平方向成30°角，如图所示．设乒乓球击打拍面时速度方向与拍面垂直，且乒乓球每次击打拍面前后的速度大小相等，不计空气阻力，则乒乓球击打甲的拍面时的速度为v1与乒乓球击打乙的拍面时的速度v2的比值为( )A.63B. 2C.22D.3311.如图所示，网球运动员发球时以某一速度将球水平击出，网球飞行一段时间后落地．若不计空气阻力，则( ) A．初速度越大，球在空中飞行的时间越长B．下落过程中球处于超重状态C．下落过程中重力对球做功的功率不变D．下落过程中相同时间内球的速度变化量相同12．取稍长的细杆，其一端固定一枚铁钉，另一端用羽毛做一个尾翼，做成A、B两只飞镖，将一软木板挂在竖直墙壁上，作为镖靶．在离墙壁一定距离的同一处，将它们水平掷出，不计空气阻力，两只飞镖插在靶上的状态如图所示．则下列说法中正确的是( )A．A镖掷出时的初速度比B镖掷出时的初速度大B．B镖插入靶时的末速度比A镖插入靶时的末速度大C．B镖的运动时间比A镖的运动时间短D．A镖的质量一定比B镖的质量大13．如图所示是网球发球机，某次室内训练时将发球机放在距地面一定的高度，然后向竖直墙面发射网球．假定网球水平射出，某两次射出的网球碰到墙面时与水平方向夹角分别为30°和60°，若不考虑网球在空中受到的阻力，则( )A．两次发射的初速度之比为3∶1B．碰到墙面前空中运动时间之比为 1∶3C．下降高度之比为1∶3D．碰到墙面时动能之比为 3∶114.图甲为某体校的铅球训练装置，图乙是该装置的示意图．假设运动员以 6 m/s的速度将铅球从倾角为30°的轨道底端推出，当铅球向上滑到某一位置时，其动能减少了72 J，机械能减少了12 J，已知铅球(包括其中的上挂设备)的质量为12 kg，滑动过程中阻力大小恒定，g取10 m/s2，则下列判断正确的是( )A．铅球上滑过程中减少的动能全部转化为重力势能B．铅球向上运动的加速度大小为4 m/s2C．铅球返回底端时的动能为144 JD．运动员每推一次铅球消耗的能量至少为60 J15．如图甲所示是高层建筑配备的救生缓降器材，由调速器、安全带、安全钩、缓降绳索等组成．发生火灾时，使用者先将安全钩挂在室内窗户、管道等可以承重的物体上，然后将安全带系在腰部，通过缓降绳索安全着陆．如图乙所示，在某中学某次火灾逃生演练过程中，一体重为60 kg的逃生者从离地面18 m的高处，利用缓降器材由静止开始匀加速下3滑，当速度达到6 m/s时，以大小为2.5 m/s2的加速度减速，到达地面时速度恰好为零．假设逃生者在下降过程中悬空且不接触墙面，不计空气阻力(g取10 m/s2)．求：(1)逃生者减速下滑过程中的位移；(2)减速下滑时逃生者对缓降绳索的拉力大小；(3)从开始到到达地面整个过程的时间．16．我国在无人机的应用方面越来越广泛．现利用无人机对农作物喷洒农药，已知无人机空载重量为15 kg，标准载药量为7 kg，无人机满载药量后从地面竖直升空，先加速到3 m/s后立即减速，最后悬停在距地面3 m的高度，若无人机升空受到的阻力大小恒为14 N，加速、减速阶段看成匀变速直线运动，且加速度大小相等．(g取10 m/s2)(1)求上升过程中无人机的升力分别为多少？(2)悬停后无人机水平飞行喷洒农药，经2 s匀加速到4 m/s，然后匀速运动，已知喷洒药物的最大宽度为8 m，则飞行1 min喷洒的农作物最大面积是多少？17．长传突破是足球运动中运用远距离空中过顶传球突破对方防线的战术方法．防守队员甲在本方球门前某位置M抢截得球，将球停在地面上，利用对方进攻后不及回防的时机，瞬间给予球一个速度v，使球斜飞入空中，最后落在对方禁区附近地面上P点处．在队员甲踢球的同时，突前的同伴队员乙由球场中的N点向P点做直线运动，队员乙在N点的初速度v1＝2 m/s，队员乙在NP间先匀加速运动，加速度a＝4 m/s2，速度达到v2＝8 m/s后匀速运动．经过一段时间后，队员乙恰好在球落在P点时与球相遇，已知MP的长度s＝60 m，NP的长度L＝11.5 m，将球员和球视为质点，忽略球在45空中运动时的空气阻力，重力加速度g 取10 m/s 2.(1)求足球在空中的运动时间；(2)求队员甲在M 点给予足球的速度v 的大小．创新题型2 航天运动与功能关系1．匀速圆周运动模型：天体和航天器围绕中心天体做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，满足GMm r 2＝mv 2r＝mω2r ＝m4π2T 2r ，其动能为E k ＝12mv 2＝GMm 2r＝mgR 22r。
2．变轨运动模型：天体和航天器围绕地球做轨道半径变化的圆周运动。
分析提炼变轨过程中万有引力做功和机械能变化情况。