2020届高考物理专题-第3讲限时规范训练-Word版含解析.docx

一、选择题(本题共9个小题，每小题6分，共54分，在每小题给出的四个选项中，第15题只有一个选项符合要求，第69题有多项符合要求)1(2021高考新课标全国卷)右图是伽利略1604年做斜面实验时的一页手稿照片，照片左上角的三列数据如下表表中其次列是时间，第三列是物体沿斜面运动的距离，第一列是伽利略在分析试验数据时添加的依据表中的数据，伽利略可以得出的结论是()113242130932981645262558243661 1924971 6006482 104A.物体具有惯性B斜面倾角肯定时，加速度与质量无关C物体运动的距离与时间的平方成正比D物体运动的加速度与重力加速度成正比解析：选C.本题以伽利略的斜面试验为背景，通过数据反映规律，所以应从数据之间的关系入手表中第一列数据明显是其次列数据的平方，而第三列物体沿斜面运动的距离之比格外接近第一列数据，所以可以得出结论，在误差允许的范围内，物体运动的距离与时间的平方成正比，选项C正确2(2021高考重庆卷)图1为伽利略争辩自由落体运动试验的示意图，让小球由倾角为的光滑斜面滑下，然后在不同的角条件下进行多次试验，最终推理出自由落体运动是一种匀加速直线运动分析该试验可知，小球对斜面的压力、小球运动的加速度和重力加速度与各自最大值的比值y随变化的图象分别对应图2中的()A、和B、和C、和  D、和解析：选B.小球对斜面的压力FNmgcos ，其最大值为mg，ycos ，对应于图象；小球运动的加速度agsin ，其最大值为g，所以ysin ，对应于图象；重力加速度不变，故y1，对应于图象，选项B正确3利用如图甲所示的装置测量滑块和滑板间的动摩擦因数，将质量为M的滑块A放在倾斜滑板B上，C为位移传感器，它能将滑块A到传感器C的距离数据实时传送到计算机上，经计算机处理后在屏幕上显示出滑块A的速度时间(vt)图象先给滑块A一个沿滑板B向上的初速度，得到的vt图象如图乙所示，则()A滑块A上滑时加速度的大小为8 m/s2B滑块A下滑时加速度的大小为8 m/s2C滑块与滑板之间的动摩擦因数0.5D滑块A上滑时运动的位移为2 m解析：选A.  滑块A上滑时加速度的大小a1 m/s28.0 m/s2，A项正确；A下滑时的加速度a2 m/s24.0 m/s2；B项错误；由牛顿其次定律知A上滑时mgsin mgcos ma1，A下滑时mgsin mgcos ma2，解得0.25，C项错误；在速度时间图象中面积表示位移，滑块A上滑时运动的位移为1 m，D项错误4(2022河南郑州高三质检)如图所示为粮袋的传送装置，已知AB间长度为L，传送带与水平方向的夹角为，工作时其运行速度为v，粮袋与传送带间的动摩擦因数为，正常工作时工人在A点将粮袋放到运行中的传送带上，关于粮袋从A到B的运动，以下说法正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()A粮袋到达B点的速度与v比较，可能大，也可能相等或小B粮袋开头运动的加速度为g(sin cos )，若L足够大，则以后将肯定以速度v做匀速运动C若tan ，则粮袋从A到B肯定始终是做加速运动D不论大小如何，粮袋从A到B始终做匀加速运动，且a>gsin 解析：选A.开头时，粮袋相对传送带向上运动，受重力、支持力和沿传送带向下的摩擦力，由牛顿其次定律可知，mgsin FNma，FNmgcos ，解得agsin gcos ，故B项错；粮袋加速到与传送带相对静止时，若mgsin mgcos ，即tan ，粮袋相对传送带静止，匀速运动，若mgsin mgcos ，即当<tan 时，粮袋相对传送带向下滑动，将连续做加速运动，Ag(sin cos )，C、D项错5(2021高考山东卷)如图所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为30，弹簧C水平，则弹簧A、C的伸长量之比为()A.4B4C12  D21解析：选D.这是典型的平衡模型，解题的要点是对两小球进行受力分析、列平衡方程，若取两小球作为一个整体来争辩会更便利解法一：分别对两小球受力分析，如图所示FAsin 30FBsin 0FBsin FC0FBFB得FA2FC，即弹簧A、C的伸长量之比为21，选项D正确解法二：将两球作为一个整体，进行受力分析，如图所示由平衡条件知：即FA2FC又FAFA，则FA2FC故选项D正确6(2021高考广东卷)如图，游乐场中，从高处A到水面B处有两条长度相同的光滑轨道甲、乙两小孩沿不同轨道同时从A处自由滑向B处，下列说法正确的有()A甲的切向加速度始终比乙的大B甲、乙在同一高度的速度大小相等C甲、乙在同一时刻总能到达同一高度D甲比乙先到达B处解析：选BD.由轨道倾斜度知甲的切向加速度先是大于乙的，后是小于乙的，A项错误由机械能守恒定律可知，甲、乙在同一高度时速度大小相等，B项正确开头时甲的加速度大于乙的加速度，故甲开头时下滑较快，C项错误因开头时甲的平均加速度较大，其在整个过程中的平均速度大于乙的平均速度，所以甲比乙先到达B处，D项正确7(2022芜湖模拟)如图所示，小车上物体的质量m8 kg，它被一根在水平方向上拉伸了的轻弹簧拉住而静止在小车上，这时弹簧的弹力是6 N现对小车施一水平向右的作用力，使小车由静止开头运动，在小车的加速度由零渐渐增大到1 m/s2的过程中，以下说法正确的是()A物体与小车始终保持相对静止，弹簧对物体的作用力始终未发生变化B物体受到的摩擦力先减小、后增大，先向左、后向右C当小车的加速度为0.75 m/s2时物体不受摩擦力的作用D小车以1 m/s2的加速度向右做匀加速直线运动时物体受到的摩擦力为8 N解析：选ABC.开头物体静止在小车上时，受水平向左的静摩擦力是6 N在小车的加速度由零渐渐增大到1 m/s2的过程中，由牛顿其次定律，物体受的合力由零渐渐增大到8 N，故物体受到的静摩擦力由水平向左的6 N渐渐减小到0，再渐渐增大到水平向右的2 N，故选项A、B对，D错当小车的加速度为0.75 m/s2时，物体受的合力为Fma6 N，恰好等于弹簧的弹力6 N，故物体不受摩擦力作用，选项C对8(2022豫南九校联考)如图所示，质量为M的劈体ABDC放在水平地面上，表面AB、AC均光滑，且ABCD，BDCD，AC与水平面成角.质量为m的物体(上表面为半球形)以水平速度v0冲上BA后沿AC面下滑，在整个运动的过程中，劈体M始终不动，P为固定的弧形光滑挡板，挡板与轨道间的宽度略大于半球形物体m的半径，不计转弯处的能量损失，则下列说法中正确的是() A水平地面对劈体M的摩擦力始终为零 B水平地面对劈体M的摩擦力先为零后向左 C劈体M对水平地面的压力大小始终为(Mm)g D劈体M对水平地面的压力大小先等于(Mm)g，后小于(Mm)g解析：选BD.取物体m和劈体M为一整体，因物体m先在BA上匀速向左滑动，后沿AC面匀加速下滑，而劈体M始终静止不动，故在物体m匀速运动阶段，水平地面对劈体M的摩擦力为零，地面对劈体的支持力大小为(Mm)g，在物体m匀加速下滑阶段，整体处于失重状态，地面对劈体的支持力大小小于(Mm)g，因整体具有水平向左的加速度，故地面对劈体M的摩擦力水平向左，综上所述，A、C均错误，BD正确9(2021湖北5校联考)我国“蛟龙号”深潜器经过多次试验，最终在2022年6月24日以7 020 m深度创下世界最新纪录(国外最深不超过6 500 m)这预示着它可以佂服全球99.8%的海底世界，假设在某次试验时，深潜器内的显示屏上显示出了从水面开头下潜到最终返回水面10 min内全过程的深度曲线(a)和速度图象(b)，则下列说法中正确的是()A图中h3代表本次最大深度B全过程中最大加速度是0.025 m/s2C潜水员感到超重发生在34 min和68 min的时间段内D整个潜水器在810 min时间段内机械能守恒解析：选AC.图中h3代表本次最大深度，全过程中最大加速度是a m/s20.033 m/s2，选项A正确B错误潜水员感到超重发生在34 min和68 min的时间段内，选项C正确整个潜水器在810 min时间段内重力做功，浮力做功，机械能不守恒，选项D错误二、计算题(本题共3个小题，共46分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)10(15分)(2022江苏苏南四校联考)低空跳伞是一种极限运动，一般在高楼、悬崖、高塔等固定物上起跳人在空中降落过程中所受空气阻力随下落速度的增大而变大，而且速度越大空气阻力增大得越快因低空跳伞下落的高度有限，导致在空中调整姿势、打开伞包的时间较短，所以其危急性比高空跳伞还要高一名质量为70 kg的跳伞运动员背有质量为10 kg的伞包从某高层建筑顶层跳下，且始终沿竖直方向下落，其整个运动过程的vt图象如图所示已知2.0 s末的速度为18 m/s，10 s末拉开绳索开启降落伞，16.2 s时平安落地，并稳稳地站立在地面上g取10 m/s2，请依据此图象估算：(1)起跳后2 s内运动员(包括其随身携带的全部装备)所受平均阻力的大小(2)运动员从脚触地到最终速度减为0的过程中，若不计伞的质量及此过程中的空气阻力，则运动员所需承受地面的平均冲击力多大(3)开伞前空气阻力对跳伞运动员(包括其随身携带的全部装备)所做的功(结果保留两位有效数字)解析：(1)由vt图可知，起跳后前2 s内运动员的运动近似是匀加速运动，其加速度为：a9.0 m/s2设运动员所受平均阻力为f，依据牛顿其次定律有m总gfm总a解得fm总(ga)80 N.(2)由vt图可知，运动员脚触地时的速度v25.0 m/s，经时间t20.2 s速度减为0设此过程中运动员所受平均冲击力大小为F，依据牛顿其次定律有Fmgma0v2at2解得F2.4103 N(3)由vt图可知，10 s末开伞时的速度v40 m/s，开伞前10 s内运动员下落的高度约为h3010 m300 m设10 s内空气阻力对运动员所做功为W，依据动能定理有11(24分)(2021高考新课标全国卷)一长木板在水平地面上运动，在t0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，以后木板运动的速度时间图象如图所示已知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上取重力加速度的大小g10 m/s2，求：(1)物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数；(2)从t0时刻到物块与木板均停止运动时，物块相对于木板的位移的大小解析：从vt图象中猎取速度及加速度信息依据摩擦力供应加速度，且不同阶段的摩擦力不同，利用牛顿其次定律列方程求解(1)从t0时开头，木板与物块之间的摩擦力使物块加速，使木板减速，此过程始终持续到物块和木板具有共同速度为止由图可知，在t10.5 s时，物块和木板的速度相同设t0到tt1时间间隔内，物块和木板的加速度大小分别为a1和a2，则a1a2式中v05 m/s、v11 m/s分别为木板在t0、tt1时速度的大小设物块和木板的质量均为m，物块和木板间、木板与地面间的动摩擦因数分别为1、2，由牛顿其次定律得1mgma1(122)mgma2联立式得10.2020.30(2)在t1时刻后，地面对木板的摩擦力阻碍木板运动，物块与木板之间的摩擦力转变方向设物块与木板之间的摩擦力大小为f，物块和木板的加速度大小分别为a1和a2，则由牛顿其次定律得fma122mgfma2假设f1mg，则a1a2；由式得f2mg1mg，与假设冲突故f1mg由式知，物块加速度的大小a1等于a1；物块的vt图象如图中点划线所示由运动学公式可推知，物块和木板相对于地面的运动距离分别为s12s2t1物块相对于木板的位移的大小为ss2s1联立式得s1.125 m答案：(1)0.200.30(2)1.125 m