新教材2023年高考物理总复习考案12第二次月考曲线运动万有引力机械能和动量振动和波动课件

考案十二[第二次月考曲线运动万有引力机械能和动量振动和波动]本试卷满分100分，考试时间90分钟。一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。每小题只有一个选项符合题目要求。1．(2023·广东高三模拟)如图所示，物块在外力作用下，将一轻质弹簧向下压缩至某点静止。现撤去外力，在物块向上弹起至脱离弹簧上升到最高点的过程中，不计空气阻力，下列说法正确的是()A．物块的动能一直增大B．弹簧的弹性势能先减小后增大C．物块和弹簧整个系统机械能守恒D．物块和弹簧整个系统动量守恒C[解析]刚开始，物块受到的弹力大于本身重力，物体向上加速，随着弹力减小，当弹力减小到小于重力后，物块离开弹簧时，物体向上减速，则物块的速度先增大后减小，动能先增大后减小，A错误；弹簧的形变量一直减小，弹性势能始终减小，B错误；物块和弹簧整个系统只有弹簧弹力和重力做功，则物块和弹簧整个系统机械能守恒，C正确；物块和弹簧整个系统竖直方向合力不为零，则物块和弹簧整个系统动量不守恒，D错误。故选C。2．(2023·江苏模拟预测)塔吊也叫塔式起重机，是建筑工地上最常用的一种垂直起重运输设备，其原理图如图示，主要部分为：塔身(包括塔帽)、前后动臂、钢索等。下列说法正确的是()A．跟前后动臂链接的钢索越多，塔身所受到的向下的压力就越小B．为了减小钢索承受的拉力，可以适当降低塔帽的高度C．前后两个关于塔身不对称的钢索拉力的合力方向可以沿塔身竖直向下D．沿动臂方向匀速、竖直方向匀加速提升货物时，货物做非匀变速曲线运动C[解析]塔身所受到的向下的压力始终等于前后动臂和货物的总重力，跟前后动臂链接的钢索数无关，故A错误；合力一定时，分力间的夹角越小，分力越小，为减小钢索承受的拉力，应适当增大塔帽的高度从而减小钢索间夹角，故B错误；不论前后钢索是否关于塔身对称，只要满足前后钢索的拉力在水平方向大小相等，则其拉力的合力方向就可以沿塔身竖直向下，故C正确；根据运动的合成可知，沿动臂方向匀速、竖直方向匀加速提升货物时，合力竖直向上，合速度斜向上，货物做匀变速曲线运动，故D错误。3．(2023·海南海口一中模拟预测)如图所示，某人坐在摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动。人的质量为m，运动半径为R，角速度大小为ω，重力加速度为g，当座舱运动到与圆心等高处时，则座舱对人的作用力()A．方向水平指向圆心，大小为2mωRB．方向竖直向上，大小为mgC[解析]对人受力分析如下4．(2023·辽宁沈阳高三模拟)中国空间站将于2022年年底建成，空间站可供多名航天员巡访、长期工作和生活。空间站的轨道可视为近地圆轨道，已知引力常量为G，下列说法正确的是()A．在空间站工作的宇航员因受力平衡而处于悬浮状态B．若已知空间站的运行周期就可以求得宇航员绕地球做圆周运动的动能C．若已知空间站的运行周期就可以求得地球的密度D．若已知空间站的运行周期就可以求得地球的质量C5．(2022·全国高三专题练习)在竖直井里的同一深度处，以相同的初动能将两个质量不同的小球竖直向上抛出井口，选取井口所在的水平面为零势能面，不计空气阻力。则()A．抛出瞬间，两小球的重力势能相等B．两小球达到的最大高度相同C．两小球经过井口时，速度相同D．两小球在各自最高处时，质量小的小球重力势能大D由于两小球的初速度不同，高度的变化相同，故经过井口时的速度不同；小球在初始位置的机械能为E＝Ek＋Ep＝Ek－mgΔh，小球的初动能相同，质量小的机械能大。小球在运动过程中只有重力做功，故小球的机械能守恒，两小球在各自最高处时，速度为零，小球的动能都全部转化为各自的重力势能，故小球的机械能就等于此刻的重力势能。综上所述，质量小的小球重力势能大，D正确。6．(2023·山东日照模拟预测)第二十四届冬奥会于2022年2月4日至20日在北京举行，中华文明与奥林匹克运动再度携手，奏响全人类团结、和平、友谊的华美乐章。跳台滑雪是冬奥会的重要项目之一。如图所示，某次比赛中，甲、乙两位运动员从同一倾斜赛道的顶端O点水平滑出，分别落到赛道上的A、B两点，A点为OB的中点，不计空气阻力。以下说法正确的是()C7．(2022·浙江绍兴高三模拟)2022年4月16日0时44分，神舟十三号与空间站天和核心舱分离，正式踏上回家之路，分离过程简化如图所示，脱离前天和核心舱处于半径为r1的圆轨道Ⅰ，运行周期为T1，从P点脱离后神舟十三号飞船沿轨道Ⅱ返回近地半径为r2的圆轨道Ⅲ上，Q点为轨道Ⅱ与轨道Ⅲ的切点，轨道Ⅲ上运行周期为T2，然后再多次调整轨道，绕行5圈多点顺利着落在东风着落场，根据信息可知()C8．(2023·山东威海市高三模拟)如图所示，用完全相同的轻质弹簧P、Q拴接小球A，固定在竖直平面内处于静止状态，此时两弹簧的总长度恰好等于两弹簧的原长之和。已知弹簧的劲度系数为k，小球的质量为m，重力加速度为g，忽略空气阻力。下列说法正确的是()D二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9．(2022·广东高三阶段练习)胎压监测器可以实时监测汽车轮胎内部的气压，在汽车上安装胎压监测报警器，可以预防因汽车轮胎胎压异常而引发的事故。一辆装有胎压报警器的载重汽车在高低不平的路面上行驶，其中一段路面的水平观察视图如图所示，图中虚线是水平线。下列说法正确的是()ADA．若汽车速率不变，经过图中A处最容易超压报警B．若汽车速率不变，经过图中B处最容易超压报警C．若要尽量使胎压报警器不会超压报警，应增大汽车的速度D．若要尽量使胎压报警器不会超压报警，应减小汽车的速度10．(2023·河北模拟预测)在掷飞镖比赛中，某选手第一次将飞镖打在了8环上方的位置上，第二次打在了8环下方的位置上，如图所示。忽略空气阻力，若这两次都是从同一位置沿水平方向掷出的，则()A．第二次掷出的飞镖在空中飞行的时间长B．第二次掷出时的速度比第一次小些C．两次掷出的飞镖扎入镖盘时的速度方向相同D．两次掷出的飞镖飞行过程中动量的变化量相等AB11．(2023·天津模拟预测)质量为m1、m2的两物体A、B并排静止在水平地面上，用同向水平拉力F1、F2分别作用于A和B上，作用一段时间后撤去，A、B运动的v-t图像如图中图线a、b所示，已知拉力F1、F2分别撤去后，物体做减速运动过程的v-t图线彼此平行(相关数据已在图中标出)，由图中信息可知()A．若F1＝F2，则m1小于m2B．若m1＝m2，则力F1对物体A所做的功较多C．若m1＝m2，则力F1对物体A的冲量与F2对B的冲量之比为45D．若m1＝m2，则力F1的最大瞬时功率一定是力F2的最大瞬时功率的2倍ACD12．(2023·安徽模拟预测)两波源分别位于A、B处，均沿竖直方向振动，形成的简谐横波沿x轴相向而行，波速均为v

＝0.4m/s。t

＝0时形成的波形如图所示，其中A、N、M、B点横坐标分别为

－0.2m、0.4m、0.5m、1.2m，下列说法正确的是()A．B处波源的起振方向竖直向下B．A处波源的振动频率为0.5HzC．t

＝2.5s时，N点位于平衡位置D．t

＝2.5s时，M点的位移为2cmE．两波相遇后将产生稳定的干涉现象ACD则有xMA＝0，xMB＝2.0cm，xNA＝0，xNB＝0，即当t＝2.5s时，M、N点的位移为xM＝xMA＋xMB＝2.0cm，xN＝xNA＋xNB＝0，CD正确；两列波的波长不同，波速相同，则它们的周期不同，频率不同，两列波不能形成稳定的干涉图样，E错误。二、非选择题：本题共5小题，共52分。13．(6分)(2022·辽宁高三检测)某同学利用如图1所示的装置完成了机械能守恒定律的验证，实验时将纸带拉直使重物由静止释放。某次实验时得到如图2所示的纸带，纸带上的各点均为计时点，已知打点计时器的打点周期为T，重力加速度为g。回答下列问题：(1)由图2中的数据可求出打下计时点3时重物的速度v3＝______；(2)根据纸带测量数据，分别测出计时点2、3、4、5到点1的距离，用hn(n＝2,3,4,5)表示，假设重物下落过程机械能守恒，由对应hn依次算出纸带速度的理论值，描绘出如图3甲所示的图线，则该图线的斜率应为k＝___________(用题中给出的物理量表示)；(3)又由纸带上各计时点间的距离依次算出在点1、2、3、4、5时重物的实际速度，根据得出的实验数据描绘出如图3所示的图线，发现实际速度与理论速度间的差值越来越大，出现这种现象的原因可能是_________________________________________。2g重物速度越大，重物和纸带受到的阻力越大14．(8分)(2023·山西高三检测)某同学利用如下实验装置研究两物体碰撞过程中的守恒量。实验步骤如下：①如图所示，将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上，用来记录实验中球1、球2与木条的撞击点；②将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触，让入射球1从斜轨上A点由静止释放，撞击点为B′；②将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触，让入射球1从斜轨上A点由静止释放，撞击点为B′；③将木条平移到图中所示位置，让入射球1从斜轨上A点由静止释放，撞击点为P；④把球2静止放置在水平槽的末端，让入射球1从斜轨上A点由静止释放，确定球1和球2相撞后的撞击点；⑤测得B′与N、P、M各点的高度差分别为h1、h2、h3。根据该同学的实验，回答下列问题：(1)两小球的质量关系为m1_____m2(填“>”“＝”或“<”)。(2)碰后小球1的落点在图中的______点。(3)若再利用天平测量出两小球的质量分别为m1、m2，则满足______________表示两小球碰撞前后动量守恒；若满足______________表示两小球碰撞前后的机械能守恒。[解析](1)为了防止两球碰后球1出现反弹现象，入射球1的质量一定要大于被碰球2的质量，即m1>m2。＞M(2)由图可知，两小球打在木条上，三次平抛运动的水平位移相等，由平抛运动的规律可知，水平速度越大，竖直方向下落的高度越小；由碰撞规律可知，碰后入射球的速度减小，故其下落的高度最大，而碰后被碰球的速度增大，其下落的高度最小，则可知碰后小球1的落点在图中M点。15．(12分)(2023·山西高三模拟)如图所示，倾角θ＝30°的光滑斜面固定在地面上。一质量m＝1.0kg的物体在沿斜面向上的力F作用下由静止开始从斜面底部向上运动。已知在物体运动的第1s内力F的大小为8.0N，在随后2s时间力F的大小变为4.0N，物体运动3s后撤去力F。设斜面足够长，重力加速度g取10m/s2，求物体向上运动的最大位移s及整个过程中力F对物体所做的功WF。[答案]

5.6m

28J16．(12分)(2023·河北高三模拟预测)第24届冬季奥林匹克运动会于2022年2月4日开幕，这是中国历史上第一次举办冬季奥运会，而跳台滑雪是冬奥会的主要比赛项目之一。如图为一简化的跳台滑雪的雪道示意图，助滑坡由AB和BC组成，AB是倾角为37°的斜坡，BC是半径为R＝20m的圆弧面，二者相切于B点，与水平面相切于C，∠BOC＝37°，CD为竖直跳台(高度可忽略不计)，DE是倾角为37°的着陆坡。运动员连同滑雪装备总质量为70kg，从A点由静止滑下，通过C点水平飞出，飞行一段时间后落到着陆坡DE上的E点。运动员运动到C点时的速度大小是20m/s，CE间的竖直高度h＝45m。不计空气阻力，sin37°＝0.6，g＝10m/s2。求：(1)运动员到达滑道上的C点时受到的支持力大小