高中物理专项练习：新情景问题
物理高考复习新情境新题型
物理高考复习新情境新题型1．如图是一种光电计数装置的原理图，被计数的制品放在传送带上，光源安装在传送带的一侧，光电计数装置安装在传送带的另一侧，每当传送带上有一个制品通过时，光线被挡住，电磁铁放开衔铁，计数齿轮转过一齿，计数器自动地把制品数目记下来。
（1） 试说明这种计数装置的工作原理。
（2）光电计数装置，实际上是一个用光控制的继电器，叫做光控继电器。
光控继电器在自动控制中的应用很多，例如可用来控制航标信号灯，使信号灯自动地“夜亮昼熄”。
请你利用学过的知识，自行设计一个航标信号灯的简单电路。
2．我国物理学家葛正权1934年测定铋蒸汽分子的速率，其实验装置主要部分如图5—28所示．Q 是蒸汽源，正是可绕中心轴(垂直于图平面)转动的空心圆筒，S 1、S 2、S 3是平行的窄缝．整个装置放在真空中，若正不转动，分子落在P 处，当圆筒以角速度ω转动，分子落在P '处，量得转过的P P '弧长等于s ，E 的直径为D ，则这部分分子速度v=_________。
（分子从Q 飞行到P '所需时间比圆筒转动的周期小）3．1611年，开普勒做比较入射角与折射角的实验，他设计的装置如图所示，日光LMN 斜射到器壁DBC 上，BC 边缘的影子投影到底座，形成阴影边缘HK ．另一部分从DB 射进玻璃立方体ADBEF 内，阴影的边缘形成于IG ．根据学过的折射定律和几何知识，用图中的字母表示玻璃的折射率n=__________。
4．家庭电路的线路均有一定的电阻，所以当家中大功率的家电（如空调、电热器等）启动时，其余电灯都会突然变暗，通过下面的实验可以估测线路的电阻。
如右图所示，r 表示线路上的总电阻，L 为一个功率为P 1的普通灯泡，为交流电压表，R 是一个功率为P 2的大功率电热器（P 2P 1）。
实验时断开K ，测得电压为U 1，合上K 测得电压为U 2，如何估算线路上的电阻？写出估算的计算式。
备战2023年物理高考复习必备(全国通用)专题08 动量的最新“新情景问题”(解析版)
专题08 动量动量守是必考内容从近几年各地高考试题的看，主要有二种命题方式，一是以生产、生活、高科技实际为背景的动量定理和动量守恒定律的应用，这类问题一般难度不大；二是在考查动量守怛定律的同时综合考查力学的主干知识，尤其是结合能量守恒定律来解决碰撞、打击、反冲等问题，以及动量守恒定律与圆周运动结合的问题，这类考题具有过程错综复杂，图景“扑朔迷离”、知识覆盖广的特点，分值高，难度大，复习时值得注意。
1. (2022广东湛江模拟)快递运输时，我们经常看到，有些易损坏物品外面都会利用充气袋进行包裹，这种做法的好处是（）A. 可以大幅度减小某颠簸过程中物品所受合力的冲量B. 可以大幅度减小某颠簸过程中物品动量的变化C. 可以使某颠簸过程中物品动量变化的时间延长D. 可以使某颠簸过程中物品动量对时间的变化率减小【答案】CD【解析】充气袋在运输中起到缓冲作用，在某颠簸过程中，物体的动量变化量不变，由动量定理可知，充气袋可以延长动量变化所用的时间，从而减小物体所受的合力，但不能改变合力的冲量，AB错误，C正确；动量对时间的变化率即为物体所受的合力，D正确。
2.（2022·广东省茂名市高州市第二次模拟）如图所示，正在太空中行走的字航员A、B沿同一直线相向运动，相对空间站的速度大小分别为3m/s和1m/s，迎面碰撞后（正碰），A、B两人均反向运动，速度大小均为2m/s。
则A、B两人的质量之比为（）A. 3：5B. 2：3C. 2：5D. 5：3【答案】A【解析】设A 的初速度方向为正，则由动量守恒定律''A AB B A A B B m v m v m v m v -=-+解得:3:5A B m m =，故选项A 正确。
3.（2022·广东佛山市第二次模拟)图是某汽车安全气囊的工作原理图。
当汽车发生意外碰撞时，钢球对压力传感阀门的压力大于阈值F 时阀门就会打开，钢球接通触片开关点燃炸药，释放大量气体瞬间充满安全气囊。
高考物理 试题分项解析 专题 新情景问题第期
专题15 新情形问题一．选择题1.3，圆周率π取3.14，以下说法不正确的选项是A. 变桨距控制风力发电机将风能转变成电能的效率为52%B. 用变桨距控制风力发电机代替定桨距控制风力发电机后，每台风力发电机每日能多发电7200kW/hC. 不论采纳变桨距控制风力发电机仍是定桨距控制风力发电机，每台发电机每秒钟转变的空气动能均为7.69×105JD. 若煤的热值为3.2×107J/kg ，那么一台变桨距控制风力发电机每小时获取的风能与完整焚烧45kg煤所产生的内能相当【参照答案】D【名师分析】设在时间t内发电机获取的风能为E k，则E k=mv2，因为m=ρV=ρπr2vt，所以E k=mv2=7.69×105t J，故变桨距控制风力发电机将风能转变成电能的效率为：η=PE×100%=52%，选项A正确；由图象可知，当风速为7.5m/s时，变桨距控制风力发电机的功率为P1=400kW，定桨距控制风力发电机的功率为P2=100kW，所以每台风力发电机每日能多发电：E=(P1-P2)t=（400-100）×24kW·h=7200kW·h，选项B正确；因为t时间进入风力发电机空气的动能为E k=7.69×105t J，所以每台发电机每秒钟转变的空气动能均为7.69×105J，选项C正确；完整焚烧45kg煤所产生的内能：E=qm=3.2×107×45J=1.44×109J，一台变桨距控制风力发电机每小时获取的风能为：E k’=7.69×105×3600J =2.7×109J，故一台变桨距控制风力发电机每小时获取的风能与完整焚烧45kg煤所产生的内能不相当，选项D不正确。
本题答案为D。
2. （2019山东济南长清一中检测）超级高铁是一种以“真空钢管运输”为理论中心的交通工具，因其胶囊形表面，被称为胶囊高铁。
物理新情景专题
（宿迁）1．电视节目中我们看到“特斯拉线圈”表演，表演者通过有关设备造出人工闪电，放出美妙的电火花。
以下说法错误．．的是A．表演者与“特斯拉线圈”构成了闭合回路B．表演者是在安全电压状态下演出的C．表演者的防护服里有金属丝，电流只是经过金属丝D．表演时发生了电能向光能、热能的转化答案：B（东营）2．伦敦奥运会期间英国军方将配备一种远程声波安保设备，该设备工作时可以产生高达150分贝的声音，尖锐的声响会让人耳感到刺痛，既可用作高音喇叭，也可用作非致命性武器驱散人群。
关于该设备，下面说法正确的是A．该设备产生的是超声波B．该设备产生的是次声波C．“150分贝”是指所产生声音的响度D．“150分贝”是指所产生声音的音调答案：C（广安）3．这几年来“用工荒”越来越严重，用机器人取代人工已是必然趋势。
这不，河南商丘市一家刀削面馆，由于人工工资高，还难以招到人，店主干脆自己发明了一台能代替人削面的机器人“奥特曼”，如图所示。
有关这个机器人的说法正确的是A．这个机器人不用消耗能量，应该多发明这类机器B．这个机器人手中刀的刃很薄是为了增大刀对面团的压强C．这个机器人固定在沉重的钢铁架上为了减少对地面的压力D．这个机器人的“手臂”和人的手臂运动情形相同，是个省力机械答案：B（台州）4．科学家正在研发一种“真空管道磁悬浮列车”。
管道连接紧密，空气全部抽出，列车运行过程中将无空气阻力、无摩擦。
（1）这种“真空管道磁悬浮列车”在平直的管道中运动行时，不再需要任何的牵引力。
列车利用自身的＿＿＿＿在真空管道中继续运行。
（2）这种列车的速度能达到6500km/h，这意味着环游地球一圈（40000km）只需要＿＿＿＿h。
答案：（1）惯性（2）6.15（6～6.2之间合理取值均可）（宁德）5．如图是我国新研制的月球探测器（简称“月球车”）样机，其造型奇特，功能强大．（1）宽大的双翼是太阳能电池板，能将______能转化为______能；月球车通过______与控制中心传递信息．（2）装配有表面纹路凹凸不平的六只轮子状的“大脚”更使它具有翻山越岭，万向行走的能力．其中，轮胎表面凹凸不平是为了________摩擦力，六只轮子状的“大脚”是为了____压强．（均填“增大”或“减小”）答案：（1）太阳电电磁波（2）增大减小三、解答题（宿迁）6．如图，两端开口的圆筒内嵌一光学元件，在圆筒左侧中心轴上放一光源S，圆筒右侧中心轴上垂直固定一光屏。
人教版高中物理必修第1册 题型专练1 新定义 新情景专练
题型专练1 新定义 新情景专练
刷题型
解析
考虑空气阻力，当人以题图甲所示的状态向右匀速运动时，根据平衡条件可知，脚所受摩擦力方向向右， 故 A 错误；不计空气阻力，当人以题图甲所示的状态向右加速运动时，脚一定受到静摩擦力作用，方向向右， 故 B 错误；考虑空气阻力，当人以题图乙所示的状态向右匀速运动时，根据平衡条件，人受重力、支持力与 空气阻力作用，三力可以平衡，则脚所受摩擦力可能为零，故 C 正确；不计空气阻力，当人以题图乙所示的 状态向右加速运动时，脚受到的支持力的水平分力提供加速度，支持力的竖直分力与人的重力平衡，那么脚 所受摩擦力可能为零，故 D 错误．
图线与时间轴围成图形的面积表示速度的变化量，则 2 s 内物体的速度变化量为Δv＝1×3×2 m/s＝3 m/s，故 B 2
正确；2 s 内加速度的方向与速度方向相同，物体的速度越来越大，故 C 错误；2 s 后物体“加速度的变化率” 为零，物体的加速度也为零，表示物体的速度不再变化，故 D 错误．
0.747 N－0.121 N ＝
kd
，解得 k≈23 N/m.
360°
3 000.3°－499.7° 360°
题型专练1 新定义 新情景专练
刷题型
8．[科学思维]在 2022 年北京冬奥会的国家跳台滑雪中心“雪如意”内，如图所示的九号方糖配送机器人 格外引人关注，它们在雪如意场馆内巡逻安防，对场馆内情况进行实时监测和管理，同时为人们提供物品配 送服务，充分利用其智慧移动能力优势，助力、护航冬奥．假设配送机器人从静止开始启动，沿直线将水平 放置的物品平稳送至目标位置．已知该过程中机器人匀速运动时的最高速度可达 2 m/s，加速和减速阶段均 做匀变速直线运动，且加速时的加速度与减速时的加速度大小相同，不计空气阻力，重力加速度 g 取 10 m/s2.
高考物理新情景题集锦 1
高考物理新情景题集锦1、下列是关于风力提水机组的材料。
产品名称：FD4型风力提水机组产品类型：风能风轮直径：4m 叶片数：18 额定转速：360r/min提水量：15m3/h 起动风速：4m/s 工作风速：4—17m/s额定风速：8m/s 提水高度：9m请根据上述数据计算，这台机组的提水功率为__375__________W，则这台机组正常工作是获得的风能功率为___ _4117_____W。
（设吹到整个风轮圆面积上的空气减速为零，空气密度取1•28kg/m3）2、搭载有“勇气”号火星车的美国火星探测器，于北京时间2003年6月11日凌晨1时58分成功升空，经过了206个昼夜长达4亿8千万公里漫长的星际旅行，于北京时间2004年1月4日12时35分“勇气”号火星车终于成功登陆在火星表面。
“勇气”号离火星地面12m时与降落伞自动脱离，被众气囊包裹的“勇气”号下落到地面后又弹跳到15m高处，这样上下碰撞了若干次后，才静止在火星表面上。
已知火星的半径为地球半径的二分之一，质量为地球的九分之一（取地球表面的重力加速度为10m/s2，计算结果均取二位有效数字）。
（1）根据上述数据，火星表面的重力加速度是多少？（2）若被众气囊包裹的“勇气”号第一次碰火星地面时，其机械能损失为其12m高处机械能的10﹪，不计空气的阻力，求“勇气”号在12m高处的速度。
（3）已知“勇气”号和气囊的总质量为200㎏，设与地面第一次碰撞时气囊和地面的接触时间为0.4s，求“勇气”号和气囊与火星碰撞时所受到的平均冲力。
解答：（1）在星球表面处有，可得，（2）设探测器在12m高处向下的速度为，则有代入数据，解得m/s（3）设探测器与火星碰前瞬间的速度为，反弹的速度为，则有，规定向上为正，对探测器由动量定理可得解以上各式，得N3、单位时间内垂直通过单位面积的声波能量达1×10-4J时，其声强为80分贝，超过80分贝就会影响到人们的正常生活。
必刷题教科版(2019)必修第一册题型专练1新定义新情景专练
必刷题 教科版（2019）必修第一册 题型专练1 新定义新情景专练一、多选题1．历史上有些科学家曾把在相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”（现称“另类匀变速直线运动”），“另类加速度”定义为0s v v A s-=，其中0v 和s v 分别表示某段位移s 内的初速和末速，0A >表示物体做加速运动，0A <表示物体做减速运动，而现在物理学中加速度的定义式为10v v a t-=，下列说法正确的是（ ） A ．若0A >且保持不变，则a 逐渐变大B ．若A 不变，则a 也不变C ．若AD ．若A 不变，则物体在中间位置处的速度为02s v v +二、单选题2．急动度j 是描述加速度a 随时间t 变化快慢的物理量，即a j t∆=∆，它可以用来反映乘客乘坐交通工具时的舒适程度，当交通工具的急动度为零时乘客感觉最舒适。
图示为某汽车从静止开始启动一小段时间内的急动度j 随时间t 变化的规律。
下列说法正确的是（ ）A ．3t 时刻汽车的加速度为零B ．10t ~时间内汽车的加速度逐渐减小C ．12t t ~时间内汽车的加速度均匀增大D ．23t t 时间内汽车的平均加速度小于12t t ~时间内汽车的平均加速度3．某商场推出了用筷子夹金砖的游戏。
商家将金砖的竖直剖面设计为等腰梯形，并要求顾客按如图所示方向夹金砖，若筷子与金砖之间的动摩擦因数为0.75（假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力），若无论金砖质量如何都不能被夹起，则梯形的底角必须（）A．小于等于53︒B．大于等于53︒C．小于等于60︒D．大于等于60︒4．如图，一名小朋友用力沿着箭头方向将推拉门的一扇门从贴近右门框的地方拉到图示位置后放手，这扇门与左右门框各撞击一次后，又几乎回到了图示位置。
则从小朋友拉门开始到最终门停止，这扇门运动的v−t图像符合实际的是（）A．B．C．D．5．汽车运载四个完全相同的光滑小球，其中a、b、c三球固定在底板上相互靠近，a球在前b、c两球在后，且b、c两球连线与车辆运动方向垂直，d球（未标出）放置在三球之上，如图为俯视图，已知球质量为m，重力加速度为g，当汽车向左匀速运动时，底层球a对d 的支持力大小为（）A B ．13mg C g D三、多选题6．如图为教师办公室中抽屉使用过程的简图：抽屉底部安有滚轮，当抽屉在柜中滑动时可认为不受抽屉柜的摩擦力，抽屉柜右侧装有固定挡板，当抽屉拉至最右端与挡板相碰时速度立刻变为0。
高中物理专项练习：新情景问题
高中物理专项练习：新情景问题一．选择题1.（南昌模拟）一位物理老师制作了一把如图所示的“简易铜丝琴”.他是这么做的：在一块木板上固定两颗螺丝钉,将一根张紧的铜丝缠绕在两颗螺丝钉之间,扩音器通过导线与两螺丝钉连接,铜丝旁边放置一块磁铁,用手指拨动铜丝,扩音器上就发出了声音.根据上面所给的信息,下面说法正确的是A.铜丝的振动引起空气振动而发出声音B.振动的铜丝切割磁感线产生直流电流C该“简易铜丝琴”将电能转化为机械能D利用这一装置所揭示的原理可制成发电机【参考答案】D【命题意图】本题以物理老师制作如图所示的“简易铜丝琴”为情景,考查电磁感应及其相关知识点.2.（年3月河北石家庄质检）汽车的点火装置原理如图甲所示,它能将十几伏的直流低电压变成数万伏的高电压,使DD′间的空气击穿而发生强烈的火花放电,其主体部分是一个在条形铁芯上套有两个线圈的变压器,两层线圈间良好绝缘.初始弹簧片P与触点Z接触,闭合开关S后,铁芯被磁化,吸引弹簧片P切断电路,铁芯失去磁性,弹簧片P与Z接通,如此反复.工作过程中初级线圈电流波形如图乙所示,下列说法正确的是A.D、D′间的火花放电通常出现在电路刚接通时B.初级线圈应选用较细的导线绕制C.次级线圈匝数应比初级线圈匝数多D.条形铁芯用许多薄硅钢片叠合而成可减小涡流【参考答案】CD3.（高考大纲模拟卷1）5.我国航天事业持续飞速发展,年1月,嫦娥四号飞船在太阳系最大的撞击坑内靠近月球南极的地点着陆月球背面.假设有一种宇宙飞船利用离子喷气发动机加速起飞.发动机加速电压U,喷出两价氧离子,离子束电流为I,那么下列结论正确的是(基本电荷e,原子质量单位m,飞船质量M)( )A．喷出的每个氧离子的动量p＝2eUB．飞船所受到的推力为F＝4I m 0 U eC．飞船的加速度为a＝4ImMUeD．推力做功的功率为2MeU 【答案】B【解析】对每个氧离子,由动能定理：qU＝12mv2=22pm,解得喷出的每个氧离子的动量p＝2qmU,选项A错误；设在Δt时间内喷出N个氧离子,飞船受到的反冲力：F＝N ΔpΔt＝N2qmUΔt＝NqΔt2mUq其中：NqΔt＝I,q＝2e,m＝16m所以：p＝8em0U,F＝4ImUe,a＝4IMmUe,D选项单位不对,故选项B正确ACD错误.4.（高考大纲模拟卷1）7.如图所示,太阳系各行星可近似看成在同一平面内沿同一方向绕太阳做匀速圆周运动．设天王星公转周期为T1,公转半径为R1；地球公转周期为T2,公转半径为R2.不计两行星之间的引力作用,引力常量为G,当地球和天王星运行到太阳两侧,且三者排成一条直线时,下列说法正确的是( )A．太阳的质量为4π2R22 GT22B．天王星公转速度大于地球公转速度C．地球与天王星相距最近至少需经历T1T2 2T1－T2D．天王星公转的向心加速度与地球公转的向心加速度之比为R 22R 12【答案】CD根据G Mmr2＝ma,解得a＝GM r2,天王星和地球的向心加速度之比为R22R12,D正确.二．计算题1. （湖北荆门市龙泉中学检测）“加速度计”作为测定运动物体加速度的仪器,已被广泛应用,图甲所示为应变式加速度计的原理图：支架AB固定在待测系统上,滑块穿在AB之间的水平光滑杆上,并用轻弹簧连接在A端,其下端有一活动臂可在滑动变阻器上自由滑动．随着系统沿水平方向做变速运动,滑块相对于支架将发生位移,并通过电路转换成电信号从电压表输出．已知电压表量程为8V,滑块质量m=0.1kg,弹簧劲度系数k=20N／m,电源电动势E=10V,内阻不计,滑动变阻器总电阻值R=40Ω,有效总长度l=8cm．当待测系统静上时,滑动触头P位于变阻器R 的中点,取A→B方向为速度正方向．(1)确定该加速度计测量加速度的范围．(2)为保证电压表能正常使用,图甲电路中电阻R0至少应为多大?(3)根据R0的最小值,写出待测系统沿A→B做变速运动时,电压表输出电压U与加速度a的关系式．(4)根据R0的最小值,将电压表盘上的电压刻度改成适当的加速度刻度,将对应的加速度值填入图乙中电压表盘的小圆内．(3)当加速度向左大小为a时,弹簧的形变量△x=ma/k电压表的输出电压U=8×0.04+0.08x∆=4-100mak=4 - 0.5a当加速度向右大小为a时,弹簧的形变量△x=- ma/k电压表的输出电压U = 8×0.04+0.08x∆=4-100mak=4 - 0.5a(4)以加速度向右为正．由电压和加速度的关系U = 4 - 0.5a得a=8-2U当U = 0时,a = 8m／s2；当U = 2V时,a = 4m／s2；当U = 4V时,a = 0；当U = 6V时,a = -4m/s2；当U = 8V时a= - 8ms22. 现代化的生产流水线大大提高了劳动效率,如图为某工厂生产流水线上的水平传输装置的俯视图,它由传送带和转盘组成.物品从A处无初速、等时间间隔地放到传送带上,恰好匀加速运动到B处后进入匀速转动的转盘随其一起运动（无相对滑动）,到C处被取走装箱.已知A、B的距离L=9.0 m,物品在转盘上与转轴O的距离R =3.0 m,传送带的传输速度和转盘上与O 相距为R处的线速度均为v=3.0 m/s,取g=10 m/s2.问：（1）物品从A处运动到B处的时间t；（2）物品与传送带的动摩擦因数μ1（3）若物品在转盘上的最大静摩擦力可视为与滑动摩擦力大小相等,则物品与转盘间的动摩擦因数μ2至少为多大？【名师解析】（1）物品被放上传送带后收到摩擦力而做初速度为零的匀加速直线运动:由可得 t=6s （3分）（2）由v2=2ax可得a=0.5m/s2（2分）又因为F f=ma且 F f=μ1mg可得（4分）（3）物品在转盘上所受的静摩擦力提供向心力≥0.3 （3分）可得μ23.（浙江综合测试）“电磁炮”如图甲所示,其原理结构可简化为如图乙所示的模型:两根无限长、光滑的平行金属导轨MN、PQ固定在水平面内,相距为l.“电磁炮”弹体为质量为m的导体棒ab,垂直于MN、PQ放在轨道上,与轨道接触良好,弹体在轨道间的电阻R.整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为 B.“电磁炮”电源的电压能自行调节,用以保证“电磁炮”匀加速发射,其中可控电源的内阻r.不计空气阻力,导轨的电阻不计.(1)要使炮弹向右发射,判断通过弹体电流的方向;(2)弹体从静止加速到v过程中,通过弹体的电流为I,求该系统消耗的总能量.(3)把此装置左端电源换成电容为C的电容器,导轨倾斜与水平面成θ放置(如丙图所示),弹体由静止释放,某时刻速度为v,求此过程安培力的冲量;1(4)在(3)问条件下,弹体的速度从v1变化到v2的过程中,电容器吸收的能量ΔE.【参考答案】 (1)由a到b(2) 12mv2+(3)CB2l2v1(4))CB2l2【名师解析】(1)由左手定则,通过弹体的电流的方向为“由a到b”.(2)安培力公式F=IBl根据F=ma,v=at知发射弹体用时t=mv BIl发射弹体过程产生的焦耳热Q=I2(R+r)t=弹体的动能Ek =12mv2系统消耗的总能量E=Ek +Q=12mv2+(4)根据动能定理:mgxsin θ-ΔE=12m(v22- v12 ),其中x为沿斜面方向前进的位移弹体做匀变速直线运动,所以从v1到v2满足:2ax= v22- v12因此ΔE=CB2l2.4.(湖南长沙一模)高铁被誉为中国新四大发明之一．因高铁的运行速度快,对制动系统的性能要求较高,高铁列车上安装有多套制动装置——制动风翼、电磁制动系统、空气制动系统、摩擦制动系统等．在一段直线轨道上,某高铁列车正以v0=288km/h的速度匀速行驶,列车长突然接到通知,前方x=5km处道路出现异常,需要减速停车．列车长接到通知后,经过t l=2.5s将制动风翼打开,高铁列车获得a1=0.5m/s2的平均制动加速度减速,减速t2=40s后,列车长再将电磁制动系统打开,结果列车在距离异常处500m的地方停下来．（1）求列车长打开电磁制动系统时,列车的速度多大？（2）求制动风翼和电磁制动系统都打开时,列车的平均制动加速度a2是多大？【解析】（1）打开制动风翼时,列车的加速度为a1=0.5m/s2,设经过t2=40s时,列车的速度为v1,则v1=v0-a1t2=60m/s （2分）（2）列车长接到通知后,经过t1=2.5s,列车行驶的距离x1=v0t1=200m （1分）打开制动风翼到打开电磁制动系统的过程中,列车行驶的距离x 2220112v va-= =2800m （2分）打开电磁制动后,行驶的距离x3= x0- x1- x2=1500m （1分）a 22132vx==1.2 m/s2（2分）。
创新情景类问题(解析版)--2024年新高考物理冲刺专项训练
科技与时事热点模块一力学1(2024·浙江温州·二模)如图甲所示，一艘正在进行顺时针急转弯训练的航母，运动轨迹可视作半径为R的水平圆周。
航母在圆周运动中，船身发生了向外侧倾斜，且甲板法线与竖直方向夹角为θ，船体后视简图如图乙所示。
一质量为m的小物块放在甲板上，与甲板始终保持相对静止，两者之间的动摩擦因数为μμ>tanθ。
假设航母的运动半径R、夹角θ不随航速改变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
下列说法正确的是()A.航母对小物块的支持力F N=mg cosθB.小物块可能只受重力、支持力两个力作用C.航母的航速越大，则小物块受到的摩擦力越大D.航母的最大航速v=μ-tanθ1+tanθgR【答案】C【详解】AB．根据题意可知，小物块做圆周运动，一定受到重力、支持力、摩擦力，通过正交分析法如图所示由图可知mg-f2=F N2，而F N2=F N cosθ，f2=f sinθ，联立解得F N=mg-f sinθcosθ，故AB错误；CD．由图可知，小物块做圆周运动的向心力由f1和F N1提供，有f1-F N1=m v2R，由于F N1=F N sinθ，f1=f cosθ，联立解得f=F N sinθ+m v2Rcosθ，可得航母的航速越大，小物块受到的摩擦力越大；当最大静摩擦力等于滑动摩擦力时，航母有最大航速，有f =μF N ，代入上式得m v 2R =μF N cos θ-F N sin θ，由A 中得F N =mg -f sin θcos θ=mg μsin θ+cos θ，联立解得v =μ-tan θ1+μtan θgR ，故C 正确，D 错误。
故选C 。
2(2024·广东韶关·二模)我们常用支架与底板垂直的两轮手推车搬运货物。
如图甲所示，将质量为m 的货物平放在手推车底板上，此时底板水平；缓慢压下把手直至底板与水平面间的夹角为60°。
不计货物与支架及底板间的摩擦，重力加速度为g ，下列说法正确的是()A.当底板与水平面间的夹角为30°时，底板对货物的支持力为3mg 2B.当底板与水平面间的夹角为30°时，支架对货物的支持力为3mg 2C.压下把手的过程中，底板对货物的支持力一直增大D.压下把手的过程中，支架对货物的支持力一直减小【答案】A【详解】AB ．当底板与水平面间的夹角为30°时，受力分析如图由平衡条件可得F N 1cos60°=F N 2cos30°，F N 1sin60°+F N 2sin30°=mg ，解得底板对货物的支持力F N 1=3mg 2，支架对货物的支持力F N 2=mg 2，A 正确，B 错误；CD ．压下把手的过程中，货物的受力情况如图由图可知，底板对货物的支持力一直减小，支架对货物的支持力一直增大，CD错误。
高三物理新情景信息题的解答
高三物理新情景信息题的解答这类题多以当今社会热点和最新科技动态为立意背景，在题干中给出解题所需新知识、新情境、新方法等新信息。
它要求独立完成现场学习、接受新信息、将信息进行有效提炼、联想、类比等处理，并与原有知识衔接，进而迁移，解决问题。
1．“神舟”五号飞船完成了预定空间科学和技术试验任务后，返回舱开始从太空向地球表面按预定轨道返回。
在返回时先要进行姿态调整，飞船的返回舱与留轨舱分离，返回舱以近8km/s的速度进入大气层，当返回舱距地面30km时，返回舱上的回收发动机启动。
相继完成拉出天线、抛掉底盖等动作。
在飞船返回舱距地面20km以下的高度后，速度减为200m/s 而匀速下降，此段过程中返回舱所受空气阻力为f=ρv2S/2，式中ρ为大气的密度，v是返回舱的运动速度，S为与形状特征有关的阻力面积，当返回舱距地面高度为l0km时，打开面积为1200m2的降落伞，直到速度达到8.0m/s后匀速下落。
为实现软着陆(即着陆时返。
回舱的速度为0)，当返回舱离地面1.2m时反冲发动机点火，使返回舱落地的速度减为零，返回舱此时的质量为2.7×103kg，忽略此时的空气阻力，取g=l0m/s2.(1)用字母表示出返回舱在速度为200m／s时的质量。
(2)定性分析把降落伞全部打开后到反冲发动机点火前，返回舱的加速度和速度的变化情况。
(3)求反冲发动机的平均反推力的大小及反冲发动机对返回舱做的功。
（湛江一模）2．太阳帆飞船是利用太阳光的压力进行太空飞行的航天器．由于太阳光具有连续不断、方向固定等特点，借助太阳帆为动力的航天器无须携带任何燃料，在太阳光光子的撞击下，航天器的飞行速度会不断增加，并最终飞抵距地球非常遥远的天体．现有一艘质量为663kg的太阳帆飞船在太空中运行，其帆面与太阳光垂直．设帆能100％地反射太阳光，帆的面积为66300m2、且单位面积上每秒接受太阳辐射能量为E0＝1.35×104W/m。
高中物理情境化试题及答案
高中物理情境化试题及答案一、选择题1. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动，经过4秒后，速度达到8米/秒。
求物体的加速度。
A. 1米/秒²B. 2米/秒²C. 4米/秒²D. 8米/秒²2. 一辆汽车以20米/秒的速度行驶，突然刹车，刹车加速度为-5米/秒²。
求汽车在刹车后5秒内行驶的距离。
A. 25米B. 50米C. 75米D. 100米二、填空题3. 根据牛顿第二定律，力等于_________乘以_________。
4. 一个物体在水平面上做匀速直线运动，其动摩擦因数为0.1，若物体质量为10千克，求物体受到的摩擦力。
三、计算题5. 一个自由落体运动的物体，从100米高的塔顶自由落下，忽略空气阻力。
求物体落地时的速度。
四、实验题6. 描述如何使用弹簧秤测量物体的重力，并简述实验原理。
五、简答题7. 解释为什么在没有外力作用的情况下，物体会保持静止或匀速直线运动。
答案：一、选择题1. B. 2米/秒²（加速度a = (v - u) / t = (8 - 0) / 4 = 2米/秒²）2. C. 75米（刹车距离s = v² / (2a) = 20² / (2 * -5) = 400 / -10 = 40米，但因为汽车在4秒内已经停止，所以实际行驶距离为20 * 4 = 80米，减去4秒内行驶的距离，得到刹车后5秒内行驶的距离为75米）二、填空题3. 质量；加速度4. 摩擦力F = μ * m * g = 0.1 * 10 * 9.8 ≈ 9.8牛顿三、计算题5. 落地速度v = √(2gh) = √(2 * 9.8 * 100) ≈ 44米/秒四、实验题6. 使用弹簧秤测量物体重力的实验原理是胡克定律，即弹簧的伸长与作用在弹簧上的力成正比。
将物体悬挂在弹簧秤的挂钩上，记录弹簧秤的读数，即为物体的重力。
五、简答题7. 根据牛顿第一定律，也称为惯性定律，物体会保持其静止状态或匀速直线运动状态，除非受到外力的作用。
备战2023年物理高考复习必备(全国通用)专题09 力学实验的最新“新情景问题”(解析版)
②接通气源。放上滑块。调平气垫导轨；
③将弹簧左端连接力传感器，右端连接滑块。弹簧处于原长时滑块左端位于O点。A点到O点的距离为5.00cm，拉动滑块使其左端处于A点，由静止释放并开始计时；
④计算机采集获取数据，得到滑块所受弹力F、加速度a随时间t变化的图像，部分图像如图乙所示。
（1）如图，假如航天员在A、B两物块中间夹了一个质量不计的压力传感器，现让舱壁支架给B物块一个恒力F，此时压力传感器示数为N1.将A、B对换位置，给A施加相同的恒力F，压力传感器示数为N2.据此可知A、B两物块的质量之比mA：mB=___________。
（2）在计算机设定的恒力F作用下，物体由静止开始运动，用测量装置能够测量出支架作用距离x和时间t，从而计算出加速度a=______（用x、t表示）。这样，我们就能够计算出A物体的质量mA=_______（用F、N1、N2、x、t表示）。
（2）小明按上述实验将测算得的结果用作图法来处理数据，如图所示纵轴F为力传感器读数，横轴为 ，图线不过坐标原点的原因是__________，用电子天平测得物块质量为 ，直尺测得半径为 ，图线斜率大小为_________（结果保留两位有效数字）。
【答案】①.质量和半径（2分）②. （2分）③.存在摩擦力的影响（1分）④.0.75（2分）
（3）测量时，应__________（选填“A”或“B”，其中A为“先释放小球，后接通数字计时器”，B为“先接通数字计时器，后释放小球”）。记录小球第一次和第二次通过光电门的遮光时间 和 。
（4）计算小球通过光电门的速度，己知小球的质量为m，可得小球与橡胶材料碰撞导致的机械能损失 __________（用字母m、d、 和 表示）。（5）若适当调高光电门的高度，将会__________（选填“增大”或“减小”）因空气阻力引起的测量误差。
高三物理试卷教学中问题情景创设
高三物理试卷教学中问题情景创设在高三物理试卷教学中，问题情景创设是一种非常有效的教学方法。
通过创设生活中的实际问题情景，学生能够更好地理解物理知识的应用和解决问题的方法，提高他们的学习兴趣和能力。
下面是一些常见的问题情景创设，供教师参考和使用。
1. 弹簧体系问题情景：小明有一个弹簧，他想知道如果把一个小物体挂在弹簧上，弹簧会发生什么变化。
他会发现弹簧拉长了，物体会向下挂着。
请问为什么会这样？弹簧的弹性系数和挂在上面物体的质量有关吗？2. 电路图问题情景：小红在电路图中看到了一个电池和两个灯泡的接线示意图。
她想知道这个电路中两个灯泡是如何亮起来的，灯泡的亮度是如何调节的。
请解释一下。
3. 光学现象问题情景：小明去游乐园玩了一天，晚上回家的时候发现自己的身上有一些亮的线条。
他想知道这是怎么回事，为什么身上会出现这些线条。
请解释一下。
4. 运动学问题情景：小红开车去参加一个朋友的生日聚会。
她想知道从她家到聚会地点的距离，开车的速度和时间有没有关系。
如果她开车的速度越快，到达聚会地点的时间会是怎样的变化？5. 力学问题情景：小明在公园里玩滑梯，他想知道为什么他滑到滑梯底部的时候会感到强烈的冲击。
请解释一下。
通过以上的问题情景创设，学生能够将抽象的物理知识与实际生活相结合，帮助他们更深入地理解理论知识和应用能力。
在教学中，教师可以利用这些问题情景进行讨论和解答，激发学生的思考和参与。
通过实际的问题情景，学生能够更好地体验到物理知识在生活中的应用，提高他们解决问题和分析情况的能力。
问题情景创设还能增加课堂的趣味性和互动性，帮助学生更主动地参与学习，提高学习效果。
高三物理试卷教学中问题情景创设
高三物理试卷教学中问题情景创设在高三物理试卷的教学中，情景创设是一种常用的教学方法。
通过给学生设计一系列与实际生活相关的问题情境，可以激发学生的学习兴趣，加深对物理知识的理解和应用能力。
以下是一些高三物理试卷教学中的问题情景创设。
1. 地球上的自由落体：小明从20米高的桥上抛下一个小球，当小球落地时的速度是多少？请计算小球落地时的速度。
问题情境创设：小明和小红在游乐园玩耍，看到了一个高大的过山车。
他们非常好奇，如果从过山车上抛出一个小球，小球落地时会有多大的速度。
请你帮助他们计算一下。
2. 弹簧振动的周期：一个质量为200克的弹簧，其劲度系数为400 N/m，求其振动的周期是多少？问题情境创设：小明最近对弹簧的振动非常感兴趣，他通过实验发现不同质量的物体挂在弹簧上，振动的周期是不同的。
他想知道一个质量为200克的弹簧振动的周期是多少。
请你帮助他计算一下。
3. 磁场中的导线力：一根导线通电后，在磁场中受到的力是多少？请计算导线受到的力。
问题情境创设：小红在物理课上学习到了磁场和导线的相关知识，她想知道一根通电的导线在磁场中会受到什么样的力。
请你帮助她计算一下。
4. 单摆的周期：一根长为1.5米的绳子上挂着一个质量为200克的小球，求单摆的周期是多少？问题情境创设：小明和小红在游乐园的秋千上玩耍，他们发现秋千上挂着的小球会来回摆动，他们想知道小球摆动的周期是多少。
请你帮助他们计算一下。
5. 电路中的电压和电流：一个电阻为10欧姆的电器在12伏特电压下，求通过电器的电流强度是多少？问题情境创设：小红在房间里看电视时突然停电了，她很好奇电器是如何工作的，于是去问爸爸。
爸爸告诉她，电器需要电压和电流才能工作。
请你帮助小红计算一下。
情景物理试题及解析答案
情景物理试题及解析答案一、选择题1. 在一个无摩擦的斜面上，一个物体从静止开始下滑，其速度随时间的变化关系为：A. 速度与时间成正比B. 速度与时间的平方成正比C. 速度与时间的平方根成正比D. 速度与时间的立方成正比解析：在无摩擦的斜面上，物体受到的重力分量沿斜面向下，根据牛顿第二定律，物体的加速度a=g*sinθ，其中g为重力加速度，θ为斜面倾角。
由于加速度恒定，物体做匀加速直线运动，速度v=at，其中t为时间。
因此，速度与时间成正比。
答案为A。
2. 一个质量为m的物体从高度h处自由落下，忽略空气阻力，其落地时的速度v为：A. v = √(2gh)B. v = √(gh)C. v = 2ghD. v = gh解析：根据自由落体运动的公式，v^2 = 2gh，其中g为重力加速度，h为物体下落的高度。
解得v = √(2gh)。
答案为A。
3. 一个弹簧振子做简谐振动，其振幅为A，周期为T。
若振子的质量为m，弹簧的劲度系数为k，则该振子的角频率ω为：A. ω = 2π/TB. ω = 2π√(k/m)C. ω = 2πA/TD. ω = 2πk/m解析：简谐振动的角频率ω与周期T和弹簧的劲度系数k及质量m的关系为ω = 2π/T = √(k/m)。
答案为B。
二、填空题4. 一个物体在水平面上受到一个与水平方向成θ角的拉力F作用，物体与水平面间的动摩擦因数为μ。
若物体开始运动，则拉力F的最小值为______。
解析：物体开始运动的条件是拉力的水平分量大于摩擦力，即F*cosθ > μ*F*N，其中N为物体的正压力。
由于物体在水平面上，N=mg，其中m为物体的质量，g为重力加速度。
因此，F*cosθ >μ*mg，解得F > (μ*mg)/cosθ。
答案为：(μ*mg)/cosθ。
5. 一个点电荷q在电场中受到的电场力为F，若将该电荷移动到电场中另一点，电场力做的功为W，则该两点间的电势差U为______。
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高中物理专项练习：新情景问题一．选择题1.（南昌模拟）一位物理老师制作了一把如图所示的“简易铜丝琴”.他是这么做的：在一块木板上固定两颗螺丝钉,将一根张紧的铜丝缠绕在两颗螺丝钉之间,扩音器通过导线与两螺丝钉连接,铜丝旁边放置一块磁铁,用手指拨动铜丝,扩音器上就发出了声音.根据上面所给的信息,下面说法正确的是A.铜丝的振动引起空气振动而发出声音B.振动的铜丝切割磁感线产生直流电流C该“简易铜丝琴”将电能转化为机械能D利用这一装置所揭示的原理可制成发电机【参考答案】D【命题意图】本题以物理老师制作如图所示的“简易铜丝琴”为情景,考查电磁感应及其相关知识点.2.（年3月河北石家庄质检）汽车的点火装置原理如图甲所示,它能将十几伏的直流低电压变成数万伏的高电压,使DD′间的空气击穿而发生强烈的火花放电,其主体部分是一个在条形铁芯上套有两个线圈的变压器,两层线圈间良好绝缘.初始弹簧片P与触点Z接触,闭合开关S后,铁芯被磁化,吸引弹簧片P切断电路,铁芯失去磁性,弹簧片P与Z接通,如此反复.工作过程中初级线圈电流波形如图乙所示,下列说法正确的是A.D、D′间的火花放电通常出现在电路刚接通时B.初级线圈应选用较细的导线绕制C.次级线圈匝数应比初级线圈匝数多D.条形铁芯用许多薄硅钢片叠合而成可减小涡流【参考答案】CD3.（高考大纲模拟卷1）5.我国航天事业持续飞速发展,年1月,嫦娥四号飞船在太阳系最大的撞击坑内靠近月球南极的地点着陆月球背面.假设有一种宇宙飞船利用离子喷气发动机加速起飞.发动机加速电压U,喷出两价氧离子,离子束电流为I,那么下列结论正确的是(基本电荷e,原子质量单位m,飞船质量M)( )A．喷出的每个氧离子的动量p＝2eUB．飞船所受到的推力为F＝4I m 0 U eC．飞船的加速度为a＝4ImMUeD．推力做功的功率为2MeU 【答案】B【解析】对每个氧离子,由动能定理：qU＝12mv2=22pm,解得喷出的每个氧离子的动量p＝2qmU,选项A错误；设在Δt时间内喷出N个氧离子,飞船受到的反冲力：F＝N ΔpΔt＝N2qmUΔt＝NqΔt2mUq其中：NqΔt＝I,q＝2e,m＝16m所以：p＝8em0U,F＝4ImUe,a＝4IMmUe,D选项单位不对,故选项B正确ACD错误.4.（高考大纲模拟卷1）7.如图所示,太阳系各行星可近似看成在同一平面内沿同一方向绕太阳做匀速圆周运动．设天王星公转周期为T1,公转半径为R1；地球公转周期为T2,公转半径为R2.不计两行星之间的引力作用,引力常量为G,当地球和天王星运行到太阳两侧,且三者排成一条直线时,下列说法正确的是( )A．太阳的质量为4π2R22 GT22B．天王星公转速度大于地球公转速度C．地球与天王星相距最近至少需经历T1T2 2T1－T2D．天王星公转的向心加速度与地球公转的向心加速度之比为R 22R 12【答案】CD根据G Mmr2＝ma,解得a＝GM r2,天王星和地球的向心加速度之比为R22R12,D正确.二．计算题1. （湖北荆门市龙泉中学检测）“加速度计”作为测定运动物体加速度的仪器,已被广泛应用,图甲所示为应变式加速度计的原理图：支架AB固定在待测系统上,滑块穿在AB之间的水平光滑杆上,并用轻弹簧连接在A端,其下端有一活动臂可在滑动变阻器上自由滑动．随着系统沿水平方向做变速运动,滑块相对于支架将发生位移,并通过电路转换成电信号从电压表输出．已知电压表量程为8V,滑块质量m=0.1kg,弹簧劲度系数k=20N／m,电源电动势E=10V,内阻不计,滑动变阻器总电阻值R=40Ω,有效总长度l=8cm．当待测系统静上时,滑动触头P位于变阻器R 的中点,取A→B方向为速度正方向．(1)确定该加速度计测量加速度的范围．(2)为保证电压表能正常使用,图甲电路中电阻R0至少应为多大?(3)根据R0的最小值,写出待测系统沿A→B做变速运动时,电压表输出电压U与加速度a的关系式．(4)根据R0的最小值,将电压表盘上的电压刻度改成适当的加速度刻度,将对应的加速度值填入图乙中电压表盘的小圆内．(3)当加速度向左大小为a时,弹簧的形变量△x=ma/k电压表的输出电压U=8×0.04+0.08x∆=4-100mak=4 - 0.5a当加速度向右大小为a时,弹簧的形变量△x=- ma/k电压表的输出电压U = 8×0.04+0.08x∆=4-100mak=4 - 0.5a(4)以加速度向右为正．由电压和加速度的关系U = 4 - 0.5a得a=8-2U当U = 0时,a = 8m／s2；当U = 2V时,a = 4m／s2；当U = 4V时,a = 0；当U = 6V时,a = -4m/s2；当U = 8V时a= - 8ms22. 现代化的生产流水线大大提高了劳动效率,如图为某工厂生产流水线上的水平传输装置的俯视图,它由传送带和转盘组成.物品从A处无初速、等时间间隔地放到传送带上,恰好匀加速运动到B处后进入匀速转动的转盘随其一起运动（无相对滑动）,到C处被取走装箱.已知A、B的距离L=9.0 m,物品在转盘上与转轴O的距离R =3.0 m,传送带的传输速度和转盘上与O 相距为R处的线速度均为v=3.0 m/s,取g=10 m/s2.问：（1）物品从A处运动到B处的时间t；（2）物品与传送带的动摩擦因数μ1（3）若物品在转盘上的最大静摩擦力可视为与滑动摩擦力大小相等,则物品与转盘间的动摩擦因数μ2至少为多大？【名师解析】（1）物品被放上传送带后收到摩擦力而做初速度为零的匀加速直线运动:由可得 t=6s （3分）（2）由v2=2ax可得a=0.5m/s2（2分）又因为F f=ma且 F f=μ1mg可得（4分）（3）物品在转盘上所受的静摩擦力提供向心力≥0.3 （3分）可得μ23.（浙江综合测试）“电磁炮”如图甲所示,其原理结构可简化为如图乙所示的模型:两根无限长、光滑的平行金属导轨MN、PQ固定在水平面内,相距为l.“电磁炮”弹体为质量为m的导体棒ab,垂直于MN、PQ放在轨道上,与轨道接触良好,弹体在轨道间的电阻R.整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为 B.“电磁炮”电源的电压能自行调节,用以保证“电磁炮”匀加速发射,其中可控电源的内阻r.不计空气阻力,导轨的电阻不计.(1)要使炮弹向右发射,判断通过弹体电流的方向;(2)弹体从静止加速到v过程中,通过弹体的电流为I,求该系统消耗的总能量.(3)把此装置左端电源换成电容为C的电容器,导轨倾斜与水平面成θ放置(如丙图所示),弹体由静止释放,某时刻速度为v,求此过程安培力的冲量;1(4)在(3)问条件下,弹体的速度从v1变化到v2的过程中,电容器吸收的能量ΔE.【参考答案】 (1)由a到b(2) 12mv2+(3)CB2l2v1(4))CB2l2【名师解析】(1)由左手定则,通过弹体的电流的方向为“由a到b”.(2)安培力公式F=IBl根据F=ma,v=at知发射弹体用时t=mv BIl发射弹体过程产生的焦耳热Q=I2(R+r)t=弹体的动能Ek =12mv2系统消耗的总能量E=Ek +Q=12mv2+(4)根据动能定理:mgxsin θ-ΔE=12m(v22- v12 ),其中x为沿斜面方向前进的位移弹体做匀变速直线运动,所以从v1到v2满足:2ax= v22- v12因此ΔE=CB2l2.4.(湖南长沙一模)高铁被誉为中国新四大发明之一．因高铁的运行速度快,对制动系统的性能要求较高,高铁列车上安装有多套制动装置——制动风翼、电磁制动系统、空气制动系统、摩擦制动系统等．在一段直线轨道上,某高铁列车正以v0=288km/h的速度匀速行驶,列车长突然接到通知,前方x=5km处道路出现异常,需要减速停车．列车长接到通知后,经过t l=2.5s将制动风翼打开,高铁列车获得a1=0.5m/s2的平均制动加速度减速,减速t2=40s后,列车长再将电磁制动系统打开,结果列车在距离异常处500m的地方停下来．（1）求列车长打开电磁制动系统时,列车的速度多大？（2）求制动风翼和电磁制动系统都打开时,列车的平均制动加速度a2是多大？【解析】（1）打开制动风翼时,列车的加速度为a1=0.5m/s2,设经过t2=40s时,列车的速度为v1,则v1=v0-a1t2=60m/s （2分）（2）列车长接到通知后,经过t1=2.5s,列车行驶的距离x1=v0t1=200m （1分）打开制动风翼到打开电磁制动系统的过程中,列车行驶的距离x 2220112v va-= =2800m （2分）打开电磁制动后,行驶的距离x3= x0- x1- x2=1500m （1分）a 22132vx==1.2 m/s2（2分）。