2022年高考物理二轮复习专题五限时训练 .pdf

学习必备欢迎下载专题五限时训练( 限时:45 分钟) 【测控导航】考点题号(难易度) 1. 机械能守恒定律的理解及应用4( 中),11( 中) 2. 功能关系的理解及应用1(易),2( 易),6( 中),7( 中) 3. 功能关系在电磁场中的应用3(易),8( 中),13( 难) 4. 传送带模型10(难),12( 中) 5. 综合问题5( 中),9( 中) 一、选择题 (在每小题给出的四个选项中, 第 16 题只有一项符合题目要求 , 第 710 题有多项符合题目要求 ) 1. (2014广东理综 ) 如图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图.图中和为楔块 ,和为垫板 , 楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦.在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中( B ) A.缓冲器的机械能守恒B.摩擦力做功消耗机械能C.垫板的动能全部转化为内能D.弹簧的弹性势能全部转化为动能精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 14 页学习必备欢迎下载解析: 在车厢相互撞击使弹簧压缩过程中, 由于要克服摩擦力做功 , 且缓冲器所受合外力做功不为零, 因此机械能不守恒 , 选项 A错误;克服摩擦力做功消耗机械能 ,选项 B正确; 撞击以后垫板和车厢有相同的速度, 因此动能并不为零 , 选项 C错误; 压缩弹簧过程弹簧的弹性势能增加, 并没有减小 , 选项 D错误. 2.(2014 上海卷 )静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升,在某一高度撤去恒力 . 不计空气阻力 , 在整个上升过程中 , 物体机械能随时间变化关系是 ( C ) 解析: 物体机械能的增量等于恒力做的功, 恒力做功 WF=Fh,h= at2,则有外力作用时 ,物体机械能随时间关系为E= Fat2. 撤去恒力后 , 物体机械能不变 , 故选项 C正确. 3. 如图所示 , 质量为 m的金属线框 A静置于光滑平面上 , 通过细绳跨过定滑轮与质量为m的物体 B相连, 图中虚线内为一水平匀强磁场,d表示 A与磁场左边界的距离 ,不计滑轮摩擦及空气阻力, 设 B下降h(hd) 高度时的速度为 v, 则以下关系中能够成立的是( C ) A.v2=gh B.v2=2gh 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 14 页学习必备欢迎下载C.A产生的热量 Q=mgh-mv2D.A产生的热量 Q=mgh-mv2解析: 因 hd,故线框一定经过磁场区域, 由 Q+ (m+m)v2=mgh,得Q=mgh-mv2,v2Fs3, 故选项D正确. 7.(2015 遵义市第二次联考 ) 如图所示 , 物体 A和 B的质量均为 m,它们通过一劲度系数为k 的轻弹簧相连 , 开始时 B放在地面上 ,A,B 都处于静止状态 , 现用手通过细绳缓慢地将A向上提升距离 L1时,B 刚要离开地面, 此过程手做功为 W1; 若将 A加速向上提起 ,A 上升的距离为 L2时,B 刚要离开地面 , 此时 A的速度为 v, 此过程手做功为 W2,弹簧一直处于弹性限度内 , 则( BCD ) A.L1=L2= B.W2W1C.W1=mgL1 D.W2=mgL2+精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 14 页学习必备欢迎下载解析: 没有力向上提时 , 弹簧压缩量 x1=, 弹性势能为 E1; 有力向上提, 使 B刚要离开地面时 , 弹簧伸长量 x2=, 弹性势能为 E2. 所以L1=L2=,故选项 A错误; 由于 E1=E2, 可知 W1=mgL1,W2=mgL2+ mv2, 所以W2W1, 故选项 B,C,D 正确. 8. (2015云南第一次检测 )如图所示 , 三根绝缘轻杆构成一个等边三角形, 三个顶点上分别固定A,B,C 三个带正电的小球 . 小球质量分别为 m,2m,3m,所带电荷量分别为q,2q,3q.CB 边处于水平面上 ,ABC处于竖直面内 , 整个装置都处于方向与CB边平行向右的匀强电场中.现让该装置绕过中心 O并与三角形平面垂直的轴顺时针转过120角, 则A,B,C 三个球所构成的系统的 ( AD ) A.电势能不变B.电势能减小C.重力势能减小 D. 重力势能增大解析: 如图所示 , 在顺时针转过 120过程中 ,电场力对 A,B,C 三个球做的功分别为 WA=qE =,WB=-2qEl=-2qEl,WC=3qE =, 所以电场力对系统做的功W=WA+WB+WC=0, 电势能不变 , 故选项 A正确,B 错误;A,B,C 三个球重力做的功分别为WA=mgh,WB=0,WC=-3mgh,所精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 14 页学习必备欢迎下载以系统重力做功 W =WA+WB+WC=-2mgh,重力势能增大 ,故选项 C错误,D 正确. 9. (2015沧州市质量监测 ) 如图所示 , 一光滑直杆固定在竖直平面内,与水平面的夹角 =60, 有一质量为 m的圆环穿在杆上 , 圆环连接细线, 细线另一端通过质量与摩擦都不计的定滑轮连接质量也为m的重物. 开始时圆环位于 A点, 此时细线水平 , 圆环与定滑轮距离为d. 直杆上的 B点与 A点距离也为 d. 如果将圆环从 A点由静止释放 , 对于圆环从 A到 B的运动过程 , 下列说法正确的是 ( AC ) A.环到达 B处时, 重物上升的高度h=(-1)d B.环到达 B处时, 环与重物的速度大小相等C.环从 A到 B,环减少的机械能等于重物增加的机械能D.如果在 B点将圆环由静止释放 ,重物将向下运动解析: 在 A点,圆环的重力与直杆夹角为30, 细线拉力与直杆夹角为60, 显然圆环将沿直杆下滑 . 环到达 B处时, 重物上升的高度为h=(2dcos 30 -d)=(-1)d, 故选项 A正确; 环到达 B处时, 环沿绳方向的分速度与重物速度大小相等,故选项 B错误; 因环与重物组成的系统机械能守恒 , 故选项 C正确; 分析圆环在 B点的受力 , 重力与细线拉力与直杆的夹角都为30, 所以圆环所受重力、细线拉力、直杆弹力, 合力为零 , 圆环保持静止 ,故选项 D错误. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 14 页学习必备欢迎下载10.(2015 永州三模 )如图所示 , 甲、乙两传送带与水平面的夹角相同,都以恒定速率 v 向上运动 . 现将一质量为 m的小物体 (视为质点 )轻轻放在 A处, 小物体在甲传送带上到达B处时恰好达到传送带的速率v;在乙传送带上到达离B处竖直高度为 h 的 C处时达到传送带的速率v, 已知 B处离地面的高度均为H.则在小物体从 A到 B的过程中( AB ) A.小物体与甲传送带间的动摩擦因数较小B.两传送带对小物体做功相等C.两传送带消耗的电能相等D.两种情况下因摩擦产生的热量相等解析: 根据公式 v2=2ax,可知物体加速度关系a甲a乙, 再由牛顿第二定律mgcos -mgsin =ma,得知甲Q乙. 根据能量守恒定律 ,电动机消耗的电能E电等于摩擦产生的热量Q与物体增加机械能之和 ,因物体两次从 A到 B增加的机械能相同 ,Q甲Q乙,所以将小物体传送到B处, 两种传送带消耗的电能甲更多,故选项 C,D错误. 二、非选择题11. (2015 抚顺市模拟 )如图所示 , 光滑的直角细杆 AOB 固定在竖直平面内,OA杆水平 ,OB杆竖直 . 有两个质量相等均为0.3 kg 的小球 a 与b 分别穿在 OA,OB 杆上, 两球用一轻绳连接 , 轻绳长 L=25 cm,两球在水平拉力 F作用下目前处于静止状态, 绳与 OB杆的夹角 =53(sin 37=0.6,cos 37 =0.8,sin 53=0.8,cos 53 =0.6,g=10 m/s2),求: (1) 此时细绳对小球 b 的拉力大小 , 水平拉力 F的大小; (2) 现突然撤去拉力 F,两球从静止开始运动 , 设 OB杆足够长 , 运动过程中细绳始终绷紧 ,则当=37时, 小球 b 的速度大小 . 解析:(1) 以小球 b为研究对象 , 设绳子拉力为 FT, 由小球 b 受力平衡得精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 14 页学习必备欢迎下载FT=5 N 杆对 b 球的弹力 N=mbgtan 53 , 对小球 a 和小球 b 整体考虑 ,拉力 F等于 OB杆对 b 球的弹力所以 F=mbgtan 53 =4 N. (2) 对小球 a 和 b 整体由机械能守恒定律 , 有mbg(Lcos 37 -Lcos 53 )= mb+ ma同时, 小球 a 和 b 的速度满足 vbcos 37 =vasin 37 两式联立解得 vb=0.6 m/s. 答案:(1)5 N 4 N (2)0.6 m/s 12.(2015 资阳市适应性监测 ) 如图所示 , 固定的光滑圆弧轨道ACB的半径 R为 0.8 m,A 点与圆心 O在同一水平线上 , 圆弧轨道底端 B点与圆心在同一竖直线上.C 点离 B点的竖直高度 h 为 0.2 m, 质量为 0.1 kg 的物块 (或视为质点 ) 从轨道上的 A点由静止释放 , 滑过 B点后进入足够长的水平传送带, 传送带由电动机带动按图示方向匀速运转.不计物块通过轨道与传送带交接处的动能损失 , 物块与传送带间的动摩擦因数为 0.1, 若物块从 A点下滑到传送带上后 , 又恰能返回到 C点,g 取 10 m/s2. 求: (1) 物块第一次经过 B点时的速度大小和对轨道的压力大小; (2) 传送带的速度大小 . 解析:(1) 物块从 A到 B,由机械能守恒定律有精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 14 页学习必备欢迎下载mgR=m物体到 B点时,设轨道对物块的支持力为FN, 由牛顿第二定律有N-mg=m联立解得 N=3mg=3 N v0=4 m/s 即物块在 B点对轨道的压力大小为3 N. (2) 物块从 B点运动到传送带后 , 向右匀减速运动 , 要能返回到 C点,先向右减速到 0 后再向左匀加速运动 . 设物块向右匀减速的时间为t1, 位移大小为 x1, 则有mg=ma 解得 a=1 m/s2t1= =4 s x1=8 m 设返回时经过 B点的速度为 v, 则由 B到 C,由机械能守恒定律有mgh=mv2解得 v=2 m/s 即物块以 v 的速度离开传送带 , 物块在传送带上向左加速到速度v 所走过的位移大小为x2, x2=2 m 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 14 页学习必备欢迎下载即 x2x1, 说明物块在传送带上向左匀加速到v 后与皮带一起做匀速运动, 所以传送带的速度为v=2 m/s. 答案:(1)4 m/s 3 N (2)2 m/s 13. 如图(甲)所示,MN 、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成=30角固定 ,M、 P之间接电阻箱 R,导轨所在空间存在匀强磁场, 磁场方向垂直于轨道平面向上, 磁感应强度为 B=0.5 T. 质量为 m的金属杆ab水平放置在轨道上 , 其接入电路的电阻值为r. 现从静止释放杆 ab,测得其在下滑过程中的最大速度为vm. 改变电阻箱的阻值R,得到 vm与 R的关系如图 (乙) 所示. 已知轨道间距为 L=2 m,重力加速度 g 取10 m/s2, 轨道足够长且电阻不计 . (1) 当 R=0时, 求杆 ab 匀速下滑过程中产生的感应电动势E的大小及杆中电流的方向 ; (2) 求杆 ab 的质量 m和阻值 r; (3) 当 R=4 时, 求回路瞬时电功率每增加1 W的过程中合外力对杆做的功 W. 解析:(1) 由题图 (乙) 可知, 当 R=0时, 杆 ab 最终以 v0=2 m/s 的速度匀速运动 , 杆 ab 切割磁感线产生的电动势为E=BLv0=2 V 根据楞次定律可知杆ab 中电流方向为 ba. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 14 页学习必备欢迎下载(2) 杆 ab 下滑过程中的最大速度为vm, 杆切割磁感线产生的感应电动势 E=BLvm由闭合电路欧姆定律得I=杆 ab 达到最大速度时满足mgsin -BIL=0 解得 vm=R+r 由图像可知斜率为 k= m/(s )=1 m/(s), 纵截距为 v0=2 m/s 根据图像和上式可知图像的截距为r=2 m/s 图像的斜率为=1 m/(s ) 解得 m=0.2 kg,r=2 . (3) 由法拉第电磁感应定律得E=BLv 回路的瞬时电功率P=由以上两式解得 P=杆 ab 的速度由 v1变到 v2时, 回路瞬时电功率的变化量为P=-由动能定理得 W=m - m由以上两式得 W=P, 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 14 页学习必备欢迎下载解得 W=0.6 J. 答案:(1)2 V ba (2)0.2 kg 2 (3)0.6 J 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 14 页