專題05物理情境與模型構(gòu)建（原卷版）

專題05物理情境與模型構(gòu)建目錄TOC\o"13"\h\u一．新情境試題解體策略 1二．專題強(qiáng)化訓(xùn)練 10一．新情境試題解體策略高考試題從原來(lái)的解題到現(xiàn)在的解決問(wèn)題，出現(xiàn)的情境題越來(lái)越多，題目情境來(lái)源于生活、生產(chǎn)、體育運(yùn)動(dòng)、科技，無(wú)情境不命題。我們分析物理情境題時(shí)，可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究分析。1．仔細(xì)讀題，構(gòu)建物理模型明確題中所給的物理情境要解決的問(wèn)題，仔細(xì)分析該情境描述的研究對(duì)象。經(jīng)歷了什么過(guò)程？受哪些作用力？分析運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，遵循哪些規(guī)律？將此問(wèn)題和學(xué)過(guò)的知識(shí)相關(guān)聯(lián)，在大腦中調(diào)出所學(xué)過(guò)的關(guān)于這個(gè)問(wèn)題所涉及的物理知識(shí)。2．挖掘破題關(guān)鍵解決實(shí)際問(wèn)題，根據(jù)題目展示的物理情境，建立好物理模型之后，再看看我們需要解決什么問(wèn)題，然后再次回到題目所給的信息中去挖掘破題關(guān)鍵信息，進(jìn)行二次讀題，最終查看問(wèn)題是否得到解決。3．還有一些情境題為假情境，戴著情境的帽子，把這幾句信息去掉對(duì)解題無(wú)影響，這樣的題可以去掉情境，從中直接找出關(guān)鍵信息即可。例1．（2024·浙江溫州·高三樂(lè)清市知臨中學(xué)?？计谥校┤鐖D所示，吸附在豎直玻璃上質(zhì)量為m的擦窗工具，在豎直平面內(nèi)受重力、拉力和摩擦力（圖中未畫(huà)出摩擦力）的共同作用做勻速直線運(yùn)動(dòng)。若拉力大小與重力大小相等，方向水平向右，重力加速度為g，則擦窗工具所受摩擦力（）A．大小等于 B．大小等于C．大小小于 D．大小大于【解題指導(dǎo)】物理情境擦窗工具擦玻璃解決問(wèn)題擦玻璃過(guò)程中摩擦力的分析與計(jì)算關(guān)聯(lián)知識(shí)共點(diǎn)力的平衡與情境結(jié)合擦窗工具在豎直平面內(nèi)受重力、拉力和摩擦力(圖中未畫(huà)出摩擦力)的共同作用做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，受力分析，求摩擦力】例2（2022·福建·高考真題）福建土樓兼具居住和防御的功能，承啟樓是圓形土樓的典型代表，如圖（a）所示。承啟樓外樓共四層，各樓層高度如圖（b）所示。同一樓層內(nèi)部通過(guò)直徑約的圓形廊道連接。若將質(zhì)量為的防御物資先從二樓倉(cāng)庫(kù)搬到四樓樓梯口M處，再用沿廊道運(yùn)送到N處，如圖（c）所示。重力加速度大小取，則（）A．該物資從二樓地面被運(yùn)送到四樓M處的過(guò)程中，克服重力所做的功為B．該物資從M處被運(yùn)送到N處的過(guò)程中，克服重力所做的功為C．從M處沿圓形廊道運(yùn)動(dòng)到N處，位移大小為D．從M處沿圓形廊道運(yùn)動(dòng)到N處，平均速率為【解題指導(dǎo)】物理情境福建土樓解決問(wèn)題若將質(zhì)量為100kg的防御物資先從二樓倉(cāng)庫(kù)搬到四樓樓梯口M處，再用100s沿廊道運(yùn)送到N處，位移、做功等問(wèn)題關(guān)聯(lián)知識(shí)位移，平均速率公式，恒力做功的計(jì)算與情境結(jié)合承啟樓是圓形土樓的典型代表，承啟樓外樓共四層，各樓層高度如圖(b)所示。同一樓層內(nèi)部通過(guò)直徑約50m】圓形廊道連接。搬運(yùn)過(guò)程中，克服重力所做的功與路徑無(wú)關(guān)，只與初末位置的高度差有關(guān)，情境中的初末位置連線長(zhǎng)度為位移大小，在此過(guò)程中的路程和時(shí)間之比計(jì)算平均速率例3（2023下·江蘇南京·高三?？茧A段練習(xí)）國(guó)產(chǎn)科幻大片《流浪地球2》中的“太空電梯”給觀眾帶來(lái)了強(qiáng)烈的視覺(jué)震?。如圖所示，“太空電梯”由地面基站、纜繩、箱體、同步軌道上的空間站和配重組成，纜繩相對(duì)地面靜止，箱體可以沿纜繩將人和貨物從地面運(yùn)送到空間站。下列說(shuō)法正確的是（）A．地面基站可以建設(shè)在青藏高原上B．配重的線速度小于同步空間站的線速度C．箱體在上升過(guò)程中受到地球的引力越來(lái)越小D．若同步空間站和配重間的纜繩斷開(kāi)，配重將做向心運(yùn)動(dòng)【解題指導(dǎo)】物理情境《流浪地球2》中的“太空電梯”解決問(wèn)題建設(shè)“太空電梯”，由地面基站、纜繩、箱體、同步軌道上的空間站和配重組成，纜繩相對(duì)地面靜止，利用箱體可以沿纜繩將人和貨物從地面運(yùn)送到空間站關(guān)聯(lián)知識(shí)圓周運(yùn)動(dòng)線速度與角速度關(guān)系，圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)分析，向心運(yùn)動(dòng)、離心運(yùn)動(dòng)與情境結(jié)合讀圖可知，空間站處于同步軌道上，和地球自轉(zhuǎn)同步，角速度相同，若無(wú)配重，地球?qū)ζ湟μ峁┫蛐牧eq\f(Mm,r空2)＝mω2r空，纜繩恰無(wú)張力；箱體可以沿纜繩將人和貨物從地面運(yùn)送到空間站，纜繩對(duì)箱體提供向上拉力，對(duì)空間站向下拉影響空間站的安全；配重在同步軌道外，引力不足以提供向心力Geq\f(Mm,r配2)<Geq\f(Mm,r空2)，纜繩提供拉力，處于繃緊狀態(tài)例4（2024·山東濟(jì)南·濟(jì)南一中統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）如圖甲所示為利用霍爾元件制作的位移傳感器。將霍爾元件置于兩塊磁性強(qiáng)弱相同、同名磁極相對(duì)放置的磁體正中間，以中間位置為坐標(biāo)原點(diǎn)建立如圖乙所示的空間坐標(biāo)系。當(dāng)霍爾元件沿軸方向移動(dòng)到不同位置時(shí)，將產(chǎn)生不同的霍爾電壓U，通過(guò)測(cè)量電壓U就可以知道位移。已知沿軸方向磁感應(yīng)強(qiáng)度大?。槌?shù)，且>0），電流I沿方向大小不變。該傳感器靈敏度，要使該傳感器的靈敏度變大，下列措施可行的是（）A．把霍爾元件沿方向的厚度變小 B．把霍爾元件沿方向的高度變大C．把霍爾元件沿方向的長(zhǎng)度變大 D．把霍爾元件沿方向的高度變小【解題指導(dǎo)】物理情境利用霍爾元件制作的位移傳感器解決問(wèn)題兩塊磁性強(qiáng)弱相同、同名磁極相對(duì)放置的磁體正中間，以中間位置為坐標(biāo)原點(diǎn)建立如圖乙所示的空間坐標(biāo)系。沿x軸方向移動(dòng)到不同位置時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度不同，產(chǎn)生不同的霍爾電壓U，通過(guò)測(cè)量電壓U就可以知道位移x關(guān)聯(lián)知識(shí)磁場(chǎng)的疊加，霍爾元件，電流微觀表達(dá)式與情境結(jié)合磁場(chǎng)疊加后，沿x軸方向磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝kx，霍爾效應(yīng)eeq\f(U,d)＝evB，結(jié)合I＝neSv＝nedlv，得傳感器靈敏度eq\f(ΔU,Δx)表達(dá)式，得出結(jié)論例5（2022·天津·高考真題）冰壺是冬季奧運(yùn)會(huì)上非常受歡迎的體育項(xiàng)目。如圖所示，運(yùn)動(dòng)員在水平冰面上將冰壺A推到M點(diǎn)放手，此時(shí)A的速度，勻減速滑行到達(dá)N點(diǎn)時(shí)，隊(duì)友用毛刷開(kāi)始擦A運(yùn)動(dòng)前方的冰面，使A與間冰面的動(dòng)摩擦因數(shù)減小，A繼續(xù)勻減速滑行，與靜止在P點(diǎn)的冰壺B發(fā)生正碰，碰后瞬間A、B的速度分別為和。已知A、B質(zhì)量相同，A與間冰面的動(dòng)摩擦因數(shù)，重力加速度取，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中兩冰壺均視為質(zhì)點(diǎn)，A、B碰撞時(shí)間極短。求冰壺A（1）在N點(diǎn)的速度的大??；（2）與間冰面的動(dòng)摩擦因數(shù)。【解題指導(dǎo)】物理情境體育賽事中的冰壺比賽解決問(wèn)題求冰壺A在N點(diǎn)的速度v1的大小，與NP間冰面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2關(guān)聯(lián)知識(shí)牛頓運(yùn)動(dòng)定律，動(dòng)量守恒定律，動(dòng)能定理與情境結(jié)合以體育賽事為情境，冰壺A推到M點(diǎn)放手，此時(shí)A的速度v0＝2m/s，勻減速滑行x1＝16.8m到達(dá)N點(diǎn)，冰壺A做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，可用牛頓運(yùn)動(dòng)定律或動(dòng)能定理；到達(dá)N點(diǎn)時(shí)，隊(duì)友用毛刷開(kāi)始擦A運(yùn)動(dòng)前方的冰面，使A與NP間冰面的動(dòng)摩擦因數(shù)減小，A繼續(xù)勻減速滑行x2＝3.5m，碰后瞬間A、B的速度分別為vA＝0.05m/s和vB＝0.55m/s，碰撞遵循動(dòng)量守恒定律，NP段可用牛頓運(yùn)動(dòng)定律或動(dòng)能定理例6（2023·浙江·高考真題）某探究小組設(shè)計(jì)了一個(gè)報(bào)警裝置，其原理如圖所示。在豎直放置的圓柱形容器內(nèi)用面積、質(zhì)量的活塞密封一定質(zhì)量的理想氣體，活塞能無(wú)摩擦滑動(dòng)。開(kāi)始時(shí)氣體處于溫度、活塞與容器底的距離的狀態(tài)A。環(huán)境溫度升高時(shí)容器內(nèi)氣體被加熱，活塞緩慢上升恰好到達(dá)容器內(nèi)的卡口處，此時(shí)氣體達(dá)到狀態(tài)B?；钊３植粍?dòng)，氣體被繼續(xù)加熱至溫度的狀態(tài)C時(shí)觸動(dòng)報(bào)警器。從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過(guò)程中氣體內(nèi)能增加了。取大氣壓，求氣體。（1）在狀態(tài)B的溫度；（2）在狀態(tài)C的壓強(qiáng)；（3）由狀態(tài)A到狀態(tài)C過(guò)程中從外界吸收熱量Q?！窘忸}指導(dǎo)】物理情境探究小組設(shè)計(jì)了一個(gè)溫度報(bào)警裝置解決問(wèn)題達(dá)到預(yù)設(shè)溫度報(bào)警裝置報(bào)警關(guān)聯(lián)知識(shí)查理定理，蓋—呂薩克定律，熱力學(xué)第一定律與情境結(jié)合活塞能無(wú)摩擦滑動(dòng)，活塞緩慢上升d＝3cm恰好到達(dá)容器內(nèi)的卡口處，此時(shí)氣體達(dá)到狀態(tài)B，經(jīng)歷什么過(guò)程；活塞保持不動(dòng)，氣體被繼續(xù)加熱至溫度TC＝363K的狀態(tài)C時(shí)觸動(dòng)報(bào)警器，經(jīng)歷什么過(guò)程；從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過(guò)程中氣體內(nèi)能增加了ΔU＝158J，求由狀態(tài)A到狀態(tài)C過(guò)程中從外界吸收熱量Q，考慮熱力學(xué)第一定律，氣體對(duì)外做功情況二．專題強(qiáng)化訓(xùn)練一、單選題1．（2024上·安徽合肥·高三校聯(lián)考期末）科學(xué)家相信宇宙是和諧的，1766年，德國(guó)科學(xué)家提丟斯研究了下表中太陽(yáng)系中各個(gè)行星的軌道半徑（以地日間的平均距離為1個(gè)天文長(zhǎng)度單位），他發(fā)現(xiàn)了一個(gè)規(guī)律，各行星到太陽(yáng)的距離可近似用公式表示，但同時(shí)又注意到公式中n=5，即r=2.8天文單位的地方少了一顆行星，1801年后，科學(xué)家陸續(xù)發(fā)現(xiàn)這一區(qū)域存在大量小行星。假設(shè)所有行星的公轉(zhuǎn)軌道可近似看作圓，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）行星水星金星地球火星木星土星軌道平均半徑r/天文單位0.390.721.001.525.209.54A．小行星帶處于火星與木星之間B．水星雖然距離太陽(yáng)最近，但在各行星中受到太陽(yáng)的引力，水星不一定最大C．火星的公轉(zhuǎn)周期小于2年D．金星公轉(zhuǎn)的線速度與地球公轉(zhuǎn)的線速度之比約為0.852．（2024上·山西呂梁·高三統(tǒng)考期末）如圖所示，某健身者拉著把手緩慢水平向右移動(dòng)，使重物緩慢上升，不計(jì)繩子質(zhì)量和一切摩擦，則重物上升過(guò)程中（）A．繩子的拉力逐漸減小B．健身者所受合外力逐漸增大C．健身者對(duì)地面的壓力逐漸減小D．健身者對(duì)地面的摩擦力逐漸增大3．（2024·福建漳州·統(tǒng)考二模）如圖，某同學(xué)要把壓在水杯下的紙張抽出來(lái)。第一次他迅速抽出紙張，水杯幾乎不動(dòng)；第二次他將紙張較慢抽出，水杯往紙張方向移動(dòng)了一小段。對(duì)比兩次抽紙張過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（

）A．第一次抽紙張過(guò)程中，紙張對(duì)水杯的摩擦力較大B．第二次抽紙張過(guò)程中，紙張對(duì)水杯的摩擦力較大C．第一次抽紙張過(guò)程中，紙張對(duì)水杯的沖量較大D．第二次抽紙張過(guò)程中，紙張對(duì)水杯的沖量較大4．（2024·陜西咸陽(yáng)·統(tǒng)考一模）跳跳桿是一種深受小朋友喜愛(ài)的彈跳器?？梢宰杂缮炜s的中心彈簧，一端固定在跳桿上，另一端固定在與踏板相連的桿身上，當(dāng)人在踏板上用力向下壓縮彈簧，然后彈簧向上彈起，將人和跳桿帶離地面。當(dāng)某同學(xué)玩跳跳桿時(shí)從最高點(diǎn)豎直下落到最低點(diǎn)的過(guò)程中，忽略空氣阻力的影響，下列說(shuō)法正確的是（）A．下落全過(guò)程中，該同學(xué)速度一直減小B．下落全過(guò)程中，該同學(xué)加速度先增大后減小C．下落全過(guò)程中，跳桿剛接觸地面時(shí)，該同學(xué)速度最大D．下落全過(guò)程中，跳跳桿形變量最大時(shí)，該同學(xué)處于超重狀態(tài)5．（2024上·河北·高三校聯(lián)考期末）離子電推引擎，是利用電場(chǎng)將處在等離子狀態(tài)的“工作物質(zhì)”加速后向后噴出而獲得前進(jìn)動(dòng)力的一種發(fā)動(dòng)機(jī)。這種引擎不需要燃料，也氣體全無(wú)污染物排放，是環(huán)保型機(jī)器。引擎獲得推力的原理如圖所示，進(jìn)入電離室的氣體被電離成正離子和電子，而后正離子飄人電極A、B之間的加速電場(chǎng)（正離子初速度忽略不計(jì)），使正離子加速形成離子束，在加速過(guò)程中引擎獲得恒定的推力。已知A、B間的電壓為U，單位時(shí)間內(nèi)飄入加速電場(chǎng)的正離子數(shù)目為N，每個(gè)離子的質(zhì)量為m、電荷量為ne（其中n是正整數(shù)，e是元電荷），則引擎獲得的推力大小為（）A． B． C． D．6．（2024上·山西太原·高三統(tǒng)考期末）轅門(mén)射戟，最早出自《三國(guó)志·呂布傳》，是呂布為了阻止袁術(shù)擊滅劉備所使的計(jì)謀。呂布欲用弓箭射穿距離自己一百五十步外方天畫(huà)戟中的小孔，假設(shè)箭水平射出，忽略空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是（）A．箭在飛行過(guò)程中加速度一定改變B．箭射出位置一定要高于小孔的下邊緣C．箭有可能水平穿過(guò)小孔D．箭在飛行過(guò)程中重力的功率一定不變7．（2024上·安徽合肥·高三校聯(lián)考期末）清晨，環(huán)衛(wèi)工人勞作的身影成為城市一道靚麗的風(fēng)景。靜止在城市道路旁的綠化灑水車(chē)，由橫截面積為S的水龍頭噴嘴水平噴出水流，水流從噴嘴射出到落地經(jīng)歷的時(shí)間為t，水流落地點(diǎn)和噴嘴的連線與水平地面間的夾角為，忽略空氣阻力，重力加速度為g，以下說(shuō)法正確的是（）A．水流落地時(shí)位移大小為B．空中水柱的體積為C．水流射出噴嘴的速度大小為D．水流落地時(shí)的速度大小為8．（2024上·貴州貴陽(yáng)·高三貴陽(yáng)一中?？计谀┮粋€(gè)無(wú)風(fēng)的大雨天，一輛敞篷的空載貨車(chē)從靜止開(kāi)始以恒定功率Р加速，行駛在平直路面上，由于下雨，貨車(chē)箱體（無(wú)排水孔）內(nèi)積水不斷變多，根據(jù)降水量折算出單位時(shí)間內(nèi)，箱體內(nèi)會(huì)增加質(zhì)量為x的積水。加速階段的某時(shí)刻，貨車(chē)及箱體內(nèi)積水的總質(zhì)量為M，貨車(chē)的速度為v，所受到的路面和空氣阻力為f，則此時(shí)貨車(chē)的加速度為（）A． B． C． D．9．（2024上·貴州貴陽(yáng)·高三貴陽(yáng)一中?？计谀┰趧⒋刃赖目苹眯≌f(shuō)《帶上她的眼睛》里闡述了這樣一個(gè)故事：“落日六號(hào)”地層飛船深入地球內(nèi)部進(jìn)行探險(xiǎn)，在航行中失事后下沉，船上只剩下一名年輕的女領(lǐng)航員，她只能在封閉的地心度過(guò)余生。已知地球可視為半徑為R、質(zhì)量分布均勻的球體，且均勻球殼對(duì)殼內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的引力為零。若近地衛(wèi)星的周期為T(mén)，當(dāng)?shù)貙语w船“落日六號(hào)”在地面以下距離地心0.5R的圓形軌道上做無(wú)動(dòng)力（只受萬(wàn)有引力）勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其運(yùn)行周期為（）A．T B．T C．T D．2T10．（2023上·浙江·高三校聯(lián)考階段練習(xí)）光射到物體表面上時(shí)會(huì)產(chǎn)生壓力，我們將光對(duì)物體單位面積的壓力叫光壓。已知普朗克常量h，光速c，某激光器發(fā)出的激光功率為P，該光束垂直射到某平整元件上，其光束截面積為S，該激光的波長(zhǎng)λ。若激光的能量全部被原件吸收，則下列說(shuō)法正確的有（）A．該光束產(chǎn)生的光壓為B．該光束產(chǎn)生的光壓為C．該激光器單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出的光子數(shù)為D．該激光器單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出的光子數(shù)為11．（2023·四川成都·統(tǒng)考一模）圖示為一種自動(dòng)測(cè)定油箱內(nèi)油面高度的裝置，裝置中金屬杠桿的一端接浮標(biāo)（浮標(biāo)與杠桿絕緣），另一端的觸點(diǎn)P接滑動(dòng)變阻器R，油量表由電流表改裝而成。當(dāng)汽車(chē)加油時(shí)，油箱內(nèi)油面上升過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．電路中電流減小 B．兩端電壓減小C．整個(gè)電路消耗的功率增大 D．電源輸出功率一定增大12．（2023上·廣東廣州·高二統(tǒng)考期末）圖1是葉片長(zhǎng)度為L(zhǎng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，圖2是該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的掃風(fēng)面積示意圖圖，風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)掃過(guò)的面積是截留風(fēng)能的面積，并與風(fēng)向垂直。已知空氣的密度為ρ，風(fēng)速為v，風(fēng)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率為η，則該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率為（）A． B．C． D．二、多選題13．（2024·福建漳州·統(tǒng)考二模）如圖，冰壺被大家喻為冰上的“國(guó)際象棋”，它考驗(yàn)參與者的體能與腦力，展現(xiàn)動(dòng)靜之美，取舍之智慧。質(zhì)量相同的冰壺甲和乙相距30m，冰壺甲以速度被推出后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)10s與靜止的冰壺乙發(fā)生對(duì)心彈性碰撞，則（

）A．兩冰壺碰撞后均向前運(yùn)動(dòng)B．兩冰壺碰撞后，甲靜止不動(dòng)C．冰壺甲初速度大小可能為3m/sD．冰壺甲初速度大小可能為5m/s14．（2024上·山東青島·高三山東省平度第一中學(xué)?？计谀┤鐖D甲是利用磁場(chǎng)力提升導(dǎo)電液體的電磁泵，電磁泵前后兩側(cè)為兩塊相同的絕緣薄板，左右兩側(cè)為兩塊底邊長(zhǎng)為b、間距為l的相同長(zhǎng)方形金屬薄板，其底部開(kāi)有高度可忽略的狹縫。如圖乙，足夠大的絕緣容器中裝有深度為h的導(dǎo)電液體，電磁泵置于容器中，兩金屬板間存在方向垂直紙面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。將一直流電源接在兩金屬板間，初始時(shí)，電源的電壓為0，調(diào)節(jié)電壓逐漸增大，兩板間液面緩慢上升。已知初始時(shí)金屬板間導(dǎo)電液體液面高為h、導(dǎo)電液體的密度為ρ0、電阻率為ρ，重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是（）A．兩金屬板間勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向外B．兩板間液面緩慢上升過(guò)程中重力和安培力平衡C．當(dāng)時(shí)，兩板間液面高度為2hD．兩板間液面從高度h緩慢升至2h的過(guò)程中，電源消耗的電能等于15．（2024上·河北·高三校聯(lián)考期末）某國(guó)產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星通信，只要有衛(wèi)星信號(hào)覆蓋的地方，就可以實(shí)現(xiàn)通話。如圖所示，赤道上空的三顆通信衛(wèi)星恰好實(shí)現(xiàn)環(huán)赤道全球通信，已知三顆衛(wèi)星離地高度相同，均繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且轉(zhuǎn)動(dòng)方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同。地球的半徑為R，地球同步衛(wèi)星離地球表面高度為6R，地球表面重力加速度大小為g，下列說(shuō)法正確的是（）A．三顆通信衛(wèi)星運(yùn)行的周期相等B．三顆衛(wèi)星離地球表面高度為RC．其中一顆質(zhì)量為m的通信衛(wèi)星的動(dòng)能為D．衛(wèi)星運(yùn)行的周期和地球自轉(zhuǎn)周期之比為16．（2024·新疆烏魯木齊·統(tǒng)考一模）如圖所示，烏魯木齊機(jī)場(chǎng)在傳輸旅客行李的過(guò)程中，行李從一個(gè)斜面滑下。為防止行李下滑時(shí)速度過(guò)大，斜面上設(shè)置了一段“減速帶”（行李與“減速帶”間動(dòng)摩擦因數(shù)較大）。小梁的行李箱質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)，“減速帶”的長(zhǎng)度為2L，該行李箱與“減速帶”間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，斜面與水平面間的夾角為，重力加速度的大小為g，行李箱滑過(guò)“減速帶”的過(guò)程中，不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)且箱內(nèi)物品相對(duì)行李箱靜止。設(shè)該行李箱質(zhì)量分布均勻和不均勻的兩種情況下滑過(guò)“減速帶”的過(guò)程中，克服“減速帶”的摩擦力做的功分別為和。則（）A．一定等于 B．一定大于C．一定等于 D．可能大于17．（2024·云南曲靖·校聯(lián)考一模）在我國(guó)的干旱地區(qū)，蓄水池是一個(gè)重要的雨水蓄積設(shè)施，建造蓄水池可以有效解決人們的用水問(wèn)題。一個(gè)圓柱形蓄水池，直徑為10米，現(xiàn)在蓄水的深度H=8米，管理員站在池邊“看到”對(duì)面池底深度h=4.5米，如圖所示，他的眼睛到水平面的距離為3米，則（）A．水的折射率是B．水的折射率是C．如果他豎直向下看，“看到”的水深是8米D．如果他豎直向下看，“看到”的水深是6米18．（2023·吉林·統(tǒng)考二模）列車(chē)進(jìn)站時(shí)如圖所示，其剎車(chē)原理可簡(jiǎn)化如下：在車(chē)身下方固定一水平矩形線框，利用線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受的安培力，輔助列車(chē)剎車(chē)。已知列車(chē)的質(zhì)量為m，車(chē)身長(zhǎng)為s，線框的ab和cd長(zhǎng)度均為L(zhǎng)（L小于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度），線框的總電阻為R。站臺(tái)軌道上勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域足夠長(zhǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，方向豎直向上。車(chē)頭進(jìn)入磁場(chǎng)瞬間的速度為v0，列車(chē)停止前所受鐵軌及空氣阻力的合力恒為f。車(chē)尾進(jìn)入磁場(chǎng)瞬間，列車(chē)恰好停止。下列說(shuō)法正確的是（）A．列車(chē)進(jìn)站過(guò)程中電流方向?yàn)閍bcdB．列車(chē)ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)瞬間，加速度大小C．列車(chē)從進(jìn)站到停下來(lái)的過(guò)程中，線框產(chǎn)生的熱量為D．從車(chē)頭進(jìn)入磁場(chǎng)到停止所用的時(shí)間為三、解答題19．（2024·新疆烏魯木齊·統(tǒng)考一模）某興趣小組通過(guò)一款小游戲研究碰撞問(wèn)題。游戲裝置如圖所示，在水平面上固定一個(gè)游戲盒，其水平底面和圓形軌道內(nèi)側(cè)均光滑，緊貼軌道內(nèi)側(cè)放置兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A、B，其質(zhì)量分別為、，開(kāi)始時(shí)B球靜止，A球在其左側(cè)以初速度v0向右與B球發(fā)生碰撞，碰撞后兩小球始終不脫離圓形軌道。已知兩小球A、B間的碰撞為對(duì)心彈性碰撞。（1）求小球A、B第一次碰撞后瞬間的速度大小、；（2）若，求在足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，小球A、B通過(guò)的路程的比值。20（2024·新疆烏魯木齊·統(tǒng)考一模）冰壺運(yùn)動(dòng)是冬奧會(huì)上極具觀賞性的比賽項(xiàng)目，其比賽場(chǎng)地示意圖如圖所示。在某場(chǎng)比賽的一次投擲中，中國(guó)隊(duì)運(yùn)動(dòng)員從起滑架處推著冰壺出發(fā)，在投擲線AB處放手讓冰壺以速度沿虛線滑出，冰壺滑行一段距離后最終停在C處。冰壺滑行過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員用毛刷連續(xù)摩擦冰壺前方冰面的距離為s。已知投擲線AB與C之間的距離，運(yùn)動(dòng)員不擦冰時(shí)冰壺與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，擦冰時(shí)冰壺與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，重力加速度大小g取。求（1）擦冰的距離s；（2）整個(gè)過(guò)程中冰壺滑行時(shí)間的可能值的最大值。21．（2024·新疆烏魯木齊·統(tǒng)考一模）如圖所示為中國(guó)航天員的一種環(huán)形訓(xùn)練器材，環(huán)面與水平面間的夾角為，A、B為航天員的座艙。某次訓(xùn)練中，座艙內(nèi)質(zhì)量為m的某航天員繞軸線做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)航天員運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，座艙對(duì)航天員的作用力的大小等于航天員的重力大小。已知重力加速度的大小為g，取航天員做圓周運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)為零勢(shì)能點(diǎn)。求（1）航天員做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的向心加速度a的大??；（2）航天員做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能的最大值。22．（2024上·山東日照·高三日照一中校聯(lián)考期末）幾位同學(xué)在空曠的草地上進(jìn)行投擲飛鏢比賽，飛鏢投出點(diǎn)的高度h均為。甲同學(xué)站在A點(diǎn)投擲飛鏢，初速度的大小，與水平方向的夾角，最終在P點(diǎn)插入地面。乙同學(xué)站在B點(diǎn)投擲飛鏢，初速度水平，最終也在P點(diǎn)插入地面，且插入地面的方向與甲同學(xué)的飛鏢方向相同。飛鏢的飛行軌跡如圖所示，不計(jì)空氣阻力，重力加速度，求：（1）甲同學(xué)投擲的飛鏢飛行過(guò)程中離地面的最大高度H；（2）乙同學(xué)投擲飛鏢的初速度v的大?。海?）A、B兩點(diǎn)間的距離。23．（2023上·山東青島·高三山東省青島第一中學(xué)?？茧A段練習(xí)）一般的曲線運(yùn)動(dòng)，盡管曲線各個(gè)位置的彎曲程度不一樣，但在研究時(shí)，可以把這條曲線分割為許多很短的小段，質(zhì)點(diǎn)在每小段的運(yùn)動(dòng)都可以看作是圓周運(yùn)動(dòng)的一部分，該一小段圓周的半徑為該點(diǎn)的曲率半徑。這樣，在分析質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)曲線上某位置的運(yùn)動(dòng)時(shí)，就可以采用圓周運(yùn)動(dòng)的分析方法來(lái)處理了。張偉設(shè)計(jì)了如圖所示的過(guò)山車(chē)模型。質(zhì)量為m的小球從某點(diǎn)由靜止釋放后沿傾斜軌道下滑，經(jīng)水平軌道BC進(jìn)入半徑R=0.8m的圓形軌道，恰能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)；再經(jīng)水平軌道CE進(jìn)入“水滴形”曲線軌道EFG并能一直沿軌道運(yùn)動(dòng)。已知E點(diǎn)的曲率半徑R1=2m，“水滴形”軌道最高點(diǎn)F與圓形軌道最高點(diǎn)D等高。在“水滴形”軌道EFG上運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球的向心加速度大小為一個(gè)定值，“水滴形”軌道左右對(duì)稱。忽略所有軌道摩擦力，各軌道都平滑連接，g取10m/s2。（1）求F點(diǎn)的曲率半徑R2；（2）將小球想象成“乘客”，試從“乘客”在圓形軌道和“水滴形”軌道的最高點(diǎn)、最低點(diǎn)、運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的受力情況來(lái)分析說(shuō)明：過(guò)山車(chē)軌道應(yīng)該選擇圓形軌道還是“水滴形”軌道。24．（2023下·重慶南岸·高三重慶市第十一中學(xué)校?？茧A段練習(xí)）圖甲，某汽車(chē)大燈距水平地面的高度為，該大燈結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化圖如圖乙所示。光源位于焦點(diǎn)處，光源發(fā)出的光經(jīng)旋轉(zhuǎn)拋物面反射后，平行于旋轉(zhuǎn)拋物面的對(duì)稱軸線射出，然后垂直射向半球透鏡的左邊圓面。半球透鏡的折射率為，，已知透鏡直徑遠(yuǎn)小于大燈離地面高度。求：（1）C為AO的中點(diǎn)，射向C點(diǎn)的細(xì)光束經(jīng)透鏡后射到地面的位置與大燈間的水平距離x；（2）射向AO上各點(diǎn)的細(xì)光束經(jīng)透鏡后射到地面的位置與大燈間的水平距離的最小值xmin；25．（2024上·四川成都·高三石室中學(xué)?？计谀┤鐖D為浮筒式航標(biāo)燈的示意圖，圓柱形浮筒半徑、長(zhǎng)，浮筒上表面中央豎直固定一高為的細(xì)立柱，立柱頂端有一發(fā)光燈泡（可看作點(diǎn)光源），靜止時(shí)浮筒水面以下部分的長(zhǎng)度為12a，已知水深為，水的折射率，水面平靜水底平坦?，F(xiàn)讓浮筒在水中上下自由運(yùn)動(dòng)，當(dāng)浮筒上表面與水面相平時(shí)速度恰好為零。（不計(jì)阻力）①已知浮筒做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，求其振幅A；②求運(yùn)動(dòng)過(guò)程中水底陰影的最大面積S。（，）26．（2024上·河北滄州·高三泊頭市第一中學(xué)校聯(lián)考期末）生活中常見(jiàn)到這樣的現(xiàn)象：給熱水瓶灌上開(kāi)水并用軟木塞將瓶口蓋緊，過(guò)一會(huì)兒，軟木塞會(huì)蹦起來(lái)，再塞緊軟木塞，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，要拔出軟木塞又會(huì)變得很吃力。如圖所示，一熱水瓶的容積為，現(xiàn)倒入溫度為的熱水，蓋緊瓶塞，設(shè)塞住瓶口瞬間封閉空氣的溫度為，壓強(qiáng)等于外界大氣壓。已知大氣壓強(qiáng)，瓶口的截面積，瓶塞與熱水瓶間的最大靜摩擦力為。瓶塞密封良好不漏氣且重力忽略不計(jì)，瓶中氣體可視為理想氣體，不考慮瓶?jī)?nèi)水蒸氣的影響。（1）若熱水溫度保持不變，通過(guò)計(jì)算判斷瓶塞會(huì)不會(huì)蹦起來(lái)？（2）當(dāng)瓶?jī)?nèi)氣體的溫度降至?xí)r，至少要用多大的力才能將瓶塞拔出？27．（2024上·山西陽(yáng)泉·高三統(tǒng)考期末）如圖是一種由氣缸、活塞柱、彈簧和上下支座