高考物理二轮复习专项分层特训专项6含答案

这是一份高考物理二轮复习专项分层特训专项6含答案，共11页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1.[2022·广东省模拟题]中国运动员谷爱凌在北京冬奥会中获得“自由式滑雪女子U形场地技巧”金牌．图示为U形场地技巧比赛示意图，不计空气阻力且把其视为质点，则谷爱凌在空中运动过程( )
A．可能处于超重状态
B．速度、加速度均可能为零
C．速度改变量的方向总是竖直向下
D．只要有速度，重力的功率就不可能为零
2.
[2022·全国乙卷]固定于竖直平面内的光滑大圆环上套有一个小环．小环从大圆环顶端P点由静止开始自由下滑，在下滑过程中，小环的速率正比于( )
A．它滑过的弧长
B．它下降的高度
C．它到P点的距离
D．它与P点的连线扫过的面积
3.[2022·北京市市辖区期末考试]如图所示，京张高铁将北京到张家口的通行时间缩短在1小时内，成为2022年北京冬奥会重要的交通保障设施．假设此高铁动车启动后沿平直轨道行驶，发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的阻力大小恒定．已知动车的质量为m，最高行驶速度vm＝350 km/h.则下列说法正确的是( )
A．行驶过程中动车受到的阻力大小为Pvm
B．当动车的速度为 eq \f(vm,4) 时，动车的加速度大小为 eq \f(3P,mvm)
C.从启动到速度为vm的过程中，动车牵引力所做的功为 eq \f(1,2) mv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(m))
D．由题目信息可估算京张铁路的全长为350 km
4.[2022·湖南卷]1932年，查德威克用未知射线轰击氢核，发现这种射线是由质量与质子大致相等的中性粒子(即中子)组成．如图，中子以速度v0分别碰撞静止的氢核和氮核，碰撞后氢核和氮核的速度分别为v1和v2.设碰撞为弹性正碰，不考虑相对论效应，下列说法正确的是( )
A．碰撞后氮核的动量比氢核的小
B．碰撞后氮核的动能比氢核的小
C．v2大于v1
D．v2大于v0
5.[2022·山东冲刺卷]2022年2月4日冬奥会在北京举办，吸引了大量爱好者投入到冰雪运动中．如图所示，一滑雪运动员在忽略空气阻力的情况下，自A点由静止下滑，经B点越过宽为d的横沟到达平台C时，其速度vC刚好沿水平方向．已知A、B两点的高度差为20 m，坡道在B点的切线方向与水平面成37°角，vC＝12 m/s，运动员的质量m＝60 kg，重力加速度取10 m/s2.下列说法正确的是( )
A．B、C两点间的高度差h＝4.5 m
B．横沟的宽度d＝10 m
C．从B到C的运动过程中，运动员动量的变化量大小为450 kg·m/s
D．从A到B的运动过程中运动员机械能的减少量为5 250 J
6.[2022·陕西宝鸡一模]汽车运输规格相同的两块楼板时，为了保证安全，底层楼板固定在车厢上，上层楼板按如图所示方式放置于底层楼板上，汽车先以a1＝2 m/s2的加速度启动，然后以v＝10 m/s的速度匀速运动，最后以a2＝10 m/s2的加速度刹车至静止．已知每块楼板的质量为200 kg，楼板间的动摩擦因数为0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，整个过程楼板不会掉落，也不会撞上驾驶室，g＝10 m/s2，则( )
A．启动时楼板之间的摩擦力大小为1 600 N
B．刹车时楼板之间的摩擦力大小为400 N
C．启动时楼板间因摩擦产生的热量为2 000 J
D．刹车时楼板间因摩擦产生的热量为2 000 J
二、多项选择题
7.
[2022·河南省实验中学4月期中]一玩具电动小汽车在水平面上由静止以恒定功率启动，所能获得的最大速度为2 m/s，其v ­ t图像如图所示，已知小汽车质量为1 kg，所受阻力恒为1 N，以下说法正确的是( )
A．小汽车在0～10 s内做匀加速直线运动
B．小汽车额定功率为2 W
C．小汽车速度为1 m/s时加速度为2 m/s2
D．小汽车10 s内的位移为18 m
8.[2022·广东卷]如图所示，载有防疫物资的无人驾驶小车，在水平MN段以恒定功率200 W、速度5 m/s匀速行驶，在斜坡PQ段以恒定功率570 W、速度2 m/s匀速行驶．已知小车总质量为50 kg，MN＝PQ＝20 m，PQ段的倾角为30°，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力．下列说法正确的有( )
A．从M到N，小车牵引力大小为40 N
B．从M到N，小车克服摩擦力做功800 J
C．从P到Q，小车重力势能增加1×104 J
D．从P到Q，小车克服摩擦力做功700 J
9.[2022·全国乙卷]质量为1 kg的物块在水平力F的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动，F与时间t的关系如图所示．已知物块与地面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度大小取g＝10 m/s2.则 ( )
A．4 s时物块的动能为零
B．6 s时物块回到初始位置
C．3 s时物块的动量为12 kg·m/s
D．0～6 s时间内F对物块所做的功为40 J
三、非选择题
10.
[2022·江苏省南京市模拟题]如图为某室内模拟滑雪机，机器的前后两个传动轴由电动机提供动力并带动雪毯持续向上运动，使滑雪者获得真实的滑雪体验．已知坡道长L＝8 m，倾角为θ＝37°，雪毯以速度v0＝8 m/s向上做匀速直线运动，一质量m＝60 kg(含装备)的滑雪者从坡道顶端由静止滑下，滑雪者未做任何助力动作，滑雪板与雪毯间的动摩擦因数μ＝0.25，重力加速度g＝10 m/s2, sin 37°＝0.6, cs 37°＝0.8.不计空气阻力，在滑雪者滑到坡道底端的过程中，求：
(1)滑雪者所受合力的冲量I；
(2)与空载相比电动机多消耗的电能E.
11.[2022·广东卷]
某同学受自动雨伞开伞过程的启发，设计了如图所示的物理模型．竖直放置在水平桌面上的滑杆上套有一个滑块，初始时它们处于静止状态．当滑块从A处以初速度v0＝10 m/s向上滑动时，受到滑杆的摩擦力f＝1 N．滑块滑到B处与滑杆发生完全非弹性碰撞，带动滑杆离开桌面一起竖直向上运动．已知滑块的质量m＝0.2 kg，滑杆的质量M＝0.6 kg，A、B间的距离l＝1.2 m，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力．求：
(1)滑块在静止时和向上滑动的过程中，桌面对滑杆支持力的大小N1和N2；
(2)滑块碰撞前瞬间的速度大小v；
(3)滑杆向上运动的最大高度h.
12.[2022·全国乙卷]如图(a)，一质量为m的物块A与轻质弹簧连接，静止在光滑水平面上；物块B向A运动，t＝0时与弹簧接触，到t＝2t0时与弹簧分离，第一次碰撞结束，A、B的v­t图像如图(b)所示．已知从t＝0到t＝t0时间内，物块A运动的距离为0.36v0t0.A、B分离后，A滑上粗糙斜面，然后滑下，与一直在水平面上运动的B再次碰撞，之后A再次滑上斜面，达到的最高点与前一次相同．斜面倾角为θ(sin θ＝0.6)，与水平面光滑连接．碰撞过程中弹簧始终处于弹性限度内．求
(1)第一次碰撞过程中，弹簧弹性势能的最大值；
(2)第一次碰撞过程中，弹簧压缩量的最大值；
(3)物块A与斜面间的动摩擦因数．
专项6 能量观点与动量观点的应用
1．解析：谷爱凌在空中运动过程做曲线运动，其速度一定不为0，运动中只受重力作用，其加速度为重力加速度，不为0，可见谷爱凌处于完全失重状态，故A、B错误；由Δv＝gΔt知，谷爱凌的速度改变量的方向与重力加速度的方向相同，总是竖直向下，故C正确；谷爱凌在空中运动过程做曲线运动，当运动到最高点时，速度方向沿水平方向与重力方向垂直，此时重力的瞬时功率为0，故D错误．
答案：C
2.
解析：如图所示，设大圆环半径为R，P、A距离为L，由机械能守恒定律可知，小环沿圆弧滑到A点的速率与沿斜线PA滑到A点的速率相等，分析小环的运动可知小环沿斜线PA下滑加速度a＝g cs θ＝ eq \f(gL,2R) ，v＝at＝ eq \f(gL,2R) t，由等时圆模型可知小环沿斜线PA从P到A的时间与沿直线PB从P到B的时间相同，即2R＝ eq \f(1,2) gt2，代入上式可得：v＝L eq \r(\f(g,R)) ，故C正确．
答案：C
3．解析：当动车达到最大速度时，动车受到牵引力等于受到的阻力，根据功率和牵引力的关系可知，有P＝Fvm，故行驶过程中动车受到的阻力大小为f＝F＝ eq \f(P,vm) ；
当动车的速度为 eq \f(vm,4) 时，动车受到的牵引力为F1，则有P＝F1· eq \f(vm,4) ，根据牛顿第二定律可得F1－f＝ma
联立整理可得a＝ eq \f(3P,mvm) ，故A错误，B正确；从启动到速度为vm的过程中，对动车利用动能定理，可得WF－Wf＝ eq \f(1,2) mv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(m)) ，故动车牵引力所做的功为WF＝ eq \f(1,2) mv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(m)) ＋Wf
其中Wf表示该过程中克服阻力做的功，故C错误；由题目信息只知道最高时速，无法估计平均速度，故不可估算京张铁路的全长，故D错误．
答案：B
4．解析：设中子质量为m0，被碰粒子质量为m，碰后中子速度为v′0，被碰粒子速度为v，二者发生弹性正碰，由动量守恒定律和能量守恒定律有m0v0＝m0v′0＋mv， eq \f(1,2) m0v eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(0)) ＝ eq \f(1,2) m0v′ eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(0)) ＋ eq \f(1,2) mv2，解得v′0＝ eq \f(m0－m,m0＋m) v0，v＝ eq \f(2m0,m0＋m) v0，因此当被碰粒子分别为氢核（m0）和氮核（14m0）时，有v1＝v0，v2＝ eq \f(2,15) v0，故C、D项错误；碰撞后氮核的动量为p氮＝14m0·v2＝ eq \f(28,15) m0v0，氢核的动量为p氢＝m0·v1＝m0v0，p氮>p氢，故A错误；碰撞后氮核的动能为Ek氮＝ eq \f(1,2) ·14m0v eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2)) ＝ eq \f(28,225) m0v eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(0)) ，氢核的动能为Ek氢＝ eq \f(1,2) ·m0·v eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) ＝ eq \f(1,2) m0v eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(0)) ，Ek氮