高考总复习优化设计二轮用书物理M 能力题提分练2

能力题提分练(二)高考总复习优化设计GAOKAOZONGFUXIYOUHUASHEJI2025123456789

123456789现从静止开始释放圆盘让其自由转动,重力加速度大小为g,则小球B上升的最大高度为(

)C解析

取圆心所在处的水平面势能为零,小球B上升到最大高度时如图所示,根据初始位置重力势能与小球B最大高度时的系统重力势能相等可得123456789123456789

B123456789123456789二、多项选择题:本题共2小题,每小题6分,共12分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。3.(2024湖南衡阳二模)如图所示,物体A和B中间用一个轻杆相连,在倾角为θ的斜面上匀速下滑,杆与斜面平行。已知A物体光滑,质量为m,B物体与斜面间的动摩擦因数为μ,质量为2m,整个过程斜面始终静止不动。下列说法正确的是(

)A.B物体与斜面间的动摩擦因数μ=tanθB.轻杆对B物体的作用力沿斜面向上C.增加B物体的质量,A、B整体将沿斜面减速下滑D.增加A物体的质量,A、B整体将沿斜面加速下滑CD123456789

1234567894.(2024天津河西一模)如图所示,水平放置的大餐桌转盘绕着过转盘圆心的竖直轴OO'做匀速圆周运动,转盘表面质地均匀;转盘上放着两个完全相同的小碟子,随着转盘共同转动;两个碟子的质量都是m,线速度大小都是v;其中一个碟子中装有一个苹果,在任何情况下苹果都与该碟子保持相对静止;另一个碟子是空的。以下说法正确的是(

)A.转盘匀速转动时,碟子对转盘的摩擦力方向指向转盘圆心B.若转盘的角速度逐渐增大,则空碟子先相对转盘发生滑动C.转盘匀速转动半周的过程中,转盘对空碟子摩擦力的冲量大小为2mvD.转盘匀速转动半周的过程中,转盘对空碟子的摩擦力所做的功为零CD解析

转盘匀速转动时,碟子的向心力由转盘给碟子的摩擦力提供,指向转盘圆心,由牛顿第三定律可得,碟子对转盘的摩擦力方向为转盘圆心与碟子的连线向外,故A错误;当刚发生相对滑动时由最大静摩擦力提供向心力,即μmg=mω2r,两个碟子与转盘接触面动摩擦因数相同,半径相同,则可知两个碟子相对转盘发生滑动的角速度相同,故B错误;转盘匀速转动半周的过程中,空碟子速度反向,合外力对空碟子的冲量等于其动量改变量,则有I=mv-(-mv)=2mv,故C正确;转盘匀速转动半周的过程中,转盘对空碟子的摩擦力提供向心力,始终指向圆心,与速度方向垂直,不做功,则转盘对空碟子的摩擦力所做的功为零,故D正确。123456789123456789三、非选择题:本题共5小题,共35分。5.(4分)如图所示,假设在太空中有A、B双星系统绕点O做顺时针匀速圆周运动,运动周期为T1,它们的轨道半径分别为RA、RB,且RA<RB,C为B的卫星,绕B做逆时针匀速圆周运动,周期为T2,忽略A与C之间的引力,且A与B之间的引力远大于C与B之间的引力。引力常量为G。A、B、C三星由图示位置到再次共线的时间为

,B的质量为

。

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1234567896.(6分)(2024河北保定一模)某校物理小组尝试利用智能手机对竖直面内的圆周运动进行拓展探究。实验装置如图甲所示,轻绳一端连接拉力传感器,另一端连接智能手机,把手机拉开一定角度,由静止释放,手机在竖直面内摆动过程中,手机中的陀螺仪传感器可以采集角速度实时变化的数据并输出图像,同时,拉力传感器可以采集轻绳拉力实时变化的数据并输出图像。经查阅资料可知,面向手机屏幕,手机逆时针摆动时陀螺仪传感器记录的角速度为正值,反之为负值。(1)某次实验,手机输出的角速度随时间变化的图像如图乙所示,由此可知在0~t0时间段内

。

A.手机20次通过最低点 B.手机10次通过最低点C.手机做阻尼振动 D.手机振动的周期越来越小AC123456789(2)为进一步拓展研究,分别从力传感器输出图像和手机角速度—时间图像中读取几对手机运动到最低点时的拉力和角速度的数据,并在坐标图中以F(单位:N)为纵坐标、ω2(单位:rad2·s-2)为横坐标进行描点,请在图丙中作出F-ω2的图像。丙123456789(3)根据图像求得实验所用手机的质量为

kg,手机做圆周运动的半径为

m。(结果均保留2位有效数字,重力加速度g取9.8m/s2)

0.210.28123456789解析

(1)分析可知,当手机通过最低点时角速度达到最大值,而由图乙可知,在0~t0时间内手机20次通过最低点,故A正确,B错误;手机的角速度会随着振幅的减小而衰减,根据图乙可知,手机的角速度随着时间在衰减,可知手机在做阻尼振动,故C正确;阻尼振动的周期不变,其周期由系统本身的性质决定,故D错误。123456789(2)由于手机在做圆周运动,短时间内在不考虑其振动衰减的情况下,在最低点对手机由牛顿第二定律有F-mg=mω2L可得F=mLω2+mg式中L为悬点到手机重心的距离,根据上式可知,手机运动到最低点时的拉力和角速度的平方呈线性变化,作图时应用平滑的直线将各点迹连接起来,不能落在图像上的点迹应使其均匀地分布在图线的两侧,有明显偏差的点迹直接舍去,作出的图像如图所示。123456789(3)根据图像结合其函数关系可得mg=2.01

N,1234567891234567897.(7分)如图所示,在x轴上方有垂直纸面向里的匀强磁场。在x轴下方有沿y轴正方向的匀强电场。一个质量为m、电荷量为+q、初速度为v的带电粒子从a(0,d)点处沿y轴正方向开始运动,一段时间后,粒子速度方向与x轴正方向成45°角进入电场,经过y轴上b点时速度方向恰好与y轴垂直,带电粒子重力不计。求:(1)匀强磁场的磁感应强度大小;(2)匀强电场的电场强度大小;(3)粒子从a点开始到x轴所用的时间。1234567891234567891234567891234567891234567898.(8分)(2024湖南岳阳二模)如图所示(俯视图),光滑绝缘水平面上有一边长L=1m的正方形单匝导体线框abcd,线框质量m=0.1kg,总电阻R=0.4Ω。线框的右侧有两块条形区域的匀强磁场依次排列,条形区域的宽度也均为L=1m,长度足够长,磁场的边界与线框的bc边平行。区域Ⅰ磁场的磁感应强度为B1=0.1T,方向竖直向下,区域Ⅱ磁场的磁感应强度为B2=0.3T,方向也竖直向下。给线框一水平向右的初速度v0,初速度方向与bc边垂直。(1)若线框向右的初速度v0=4m/s,求线框bc边刚进区域Ⅰ时,线框的加速度大小。(2)若线框bc边能穿过区域Ⅰ,线框bc边穿过区域Ⅰ的过程中,求线框受到安培力的冲量。(3)要使线框能完全穿过整个磁场区域,至少给线框多大的初速度?答案

(1)1m/s2(2)0.025N·s,方向水平向左(3)3.5m/s123456789123456789123456789123456789