2025年高考物理二轮总复习学案第1部分专题1第3讲（Word版附解析）

这是一份2025年高考物理二轮总复习学案第1部分专题1第3讲（Word版附解析），共11页。
A组·基础练
1.(2024·辽宁卷)“指尖转球”是花式篮球表演中常见的技巧。如图，当篮球在指尖上绕轴转动时，球面上P、Q两点做圆周运动的( )
A．半径相等
B．线速度大小相等
C．向心加速度大小相等
D．角速度大小相等
【答案】 D
【解析】 由题意可知，球面上P、Q两点转动时属于同轴转动，故角速度大小相等，故D正确；由图可知，球面上P、Q两点做圆周运动的半径的关系为rP＜rQ，故A错误；根据v＝rω可知，球面上P、Q两点做圆周运动的线速度的关系为vP＜vQ，故B错误；根据an＝rω2可知，球面上P、Q两点做圆周运动的向心加速度的关系为aP＜aQ，故C错误。故选D。
2.(2024·湖北卷)如图所示，有五片荷叶伸出荷塘水面，一只青蛙要从高处荷叶跳到低处荷叶上。设低处荷叶a、b、c、d和青蛙在同一竖直平面内，a、b高度相同，c、d高度相同，a、b分别在c、d正上方。将青蛙的跳跃视为平抛运动，若以最小的初速度完成跳跃，则它应跳到( )
A．荷叶a B．荷叶b
C．荷叶c D．荷叶d
【答案】 C
【解析】 青蛙做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，则有x＝vt，h＝eq \f(1,2)gt2可得v＝xeq \r(\f(g,2h))，因此水平位移越小，竖直高度越大，初速度越小，因此应跳到荷叶c上面。故选C。
3.(2024·重庆三模)如图所示，网球比赛中，运动员甲某次在B点直线救球倒地后，运动员乙将球从距水平地面上D点高度为h的A点水平击出，落点为C。乙击球瞬间，甲同时起身沿直线BC奔跑，恰好在球落地时赶到C点。已知BC⊥BD，BD＝d，BC＝l，网球和运动员甲均可视为质点，忽略空气阻力，则甲此次奔跑的平均加速度大小与当地重力加速度大小之比为( )
A．eq \f(l,h) B．eq \f(2d,l)
C．eq \f(\r(d2＋l2),h) D．eq \f(d\r(d2＋l2),hl)
【答案】 A
【解析】 设甲此次奔跑的平均加速度大小为a，当地重力加速度大小为g，对甲有eq \f(1,2)at2＝l，对网球有eq \f(1,2)gt2＝h，联立可得eq \f(a,g)＝eq \f(l,h)，故选A。
4.(2024·江苏卷)陶瓷是以粘土为主要原料以及各种天然矿物经过粉碎混炼、成型和煅烧制得的材料以及各种制品。如图所示是生产陶瓷的简化工作台，当陶瓷匀速转动时，台面上掉有陶屑，陶屑与桌面间的动摩因数处处相同(台面够大)，则( )
A．离轴OO′越远的陶屑质量越大
B．离轴OO′越近的陶屑质量越小
C．只有平台边缘有陶屑
D．离轴最远的陶屑距离不会超过某一值
【答案】 D
【解析】 与台面相对静止的陶屑做匀速圆周运动，静摩擦力提供向心力，当静摩擦力为最大静摩擦力时，根据牛顿第二定律可得μmg＝mω2r，解得r＝eq \f(μg,ω2)，因与台面相对静止的这些陶屑的角速度相同，由此可知能与台面相对静止的陶屑离轴OO′的距离与陶屑质量无关，只要在台面上不发生相对滑动的位置都有陶屑，故A、B、C错误；离轴最远的陶屑其受到的静摩擦力为最大静摩擦力，由前述分析可知最大的运动半径为R＝eq \f(μg,ω2)，μ与ω均一定，故R为定值，即离轴最远的陶屑距离不超过某一值R，故D正确。
5.(多选)(2024·江西卷)一条河流某处存在高度差，小鱼从低处向上跃出水面，冲到高处。如图所示，以小鱼跃出水面处为坐标原点，x轴沿水平方向，建立坐标系，小鱼的初速度为v0，末速度v沿x轴正方向。在此过程中，小鱼可视为质点且只受重力作用。关于小鱼的水平位置x、竖直位置y、水平方向分速度vx和竖直方向分速度vy与时间t的关系，下列图像可能正确的是( )
【答案】 AD
【解析】 小鱼在运动过程中只受重力作用，则小鱼在水平方向上做匀速直线运动，即vx为定值，则有水平位移x＝vxt，故A正确，C错误；小鱼在竖直方向上做竖直上抛运动，则y＝vy0t－eq \f(1,2)gt2，vy＝vy0－gt且最高点时竖直方向的速度为0，故B错误，D正确。故选AD。
6.(2024·河北衡水三模)消防火箭炮具有覆盖面积大、发射效率高、使用简便和再装填时间短等优点。火箭炮发射的火箭弹打到着火点后会立即释放高浓度灭火剂，迅速扑灭火灾。如图是一种肩扛式消防火箭炮。设着火点与消防员站立点的水平距离和竖直距离分别为L、H，消防员身高h，肩扛火箭筒的瞄准仰角(与水平方向所成锐角)为θ，火箭弹发射后其高度达到最大值时刚好打到着火点上，忽略空气阻力，火箭炮发射点与消防员的头顶平齐，则L、H、h、θ这几个物理量满足的关系式为( )
A．H－h＝2Ltan θ B．H－h＝eq \f(1,2)Ltan θ
C．H－h＝2Lsin θ D．H－h＝eq \f(1,2)Lsin θ
【答案】 B
【解析】 如图
设初速度为v0，则竖直方向有eq \f(v0sin θ,2)t＝H－h
水平方向有v0cs θt＝L
联立可得H－h＝eq \f(1,2)Ltan θ
故选B。
7.(多选)(2024·江西南昌一模)如图甲所示为驼峰过山车通过轨道最低点的示意图。已知驼峰过山车通过轨道最低点时整体运动速度方向水平向左，大小为v0，通过的轨道是半径为R的圆弧；过山车是一个半径为r的转盘，转盘边缘上通过两个相互垂直的直径上有四个质量相等的小孩A、B、C、D，某时刻AB直径与轨道圆弧的切线平行，转盘以ω的角速度逆时针转动(俯视)如图乙所示是转盘放大示意图。已知R≫r，转盘与水平面平行，圆弧轨道处于竖直平面。下列说法正确的是( )
A．A、B小孩相对转盘轴心的速度相同
B．四个小孩相对地面的加速度大小均为eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(v\\al(2,0),R)))2＋ω2r2)
C．转盘对四个小孩的作用力大小均为eq \r(mg2＋mω2r2)
D．A、B两小孩相对地面的速度大小均为eq \r(v\\al(2,0)＋ωr2)
【答案】 BD
【解析】 A、B两小孩相对转盘轴心的速度大小均为ωr，但方向不同，故A错误；圆盘整体相对地面的加速度大小为eq \f(v\\al(2,0),R)，方向竖直向上，四个小孩相对转盘轴心的加速度为ω2r，方向水平，相对地面四个小孩的加速度大小为a＝eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(v\\al(2,0),R)))2＋ω2r2)，故B正确；转盘对小孩的竖直方向作用力大小为Fy＝meq \f(v\\al(2,0),R)＋mg，转盘对小孩的作用力大小为F＝eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(mg＋m\f(v\\al(2,0),R)))2＋mω2r2)，故C错误；A、B两小孩相对地面的速度为小孩相对转盘轴心的速度和轴心相对地面水平向左的速度的矢量和，大小均为eq \r(v\\al(2,0)＋ωr2)，故D正确。故选BD。
B组·综合练
8.(多选)(2024·山东烟台三模)跑酷，又称自由奔跑，是一种结合了速度、力量和技巧的极限运动。如图甲所示为一城墙的入城通道，通道宽度L＝6 m，一跑酷爱好者从左墙根由静止开始正对右墙加速运动，加速到M点时斜向上跃起，到达右墙壁P点时，竖直方向的速度恰好为零，P点距离地面高h＝0.8 m，然后立即蹬右墙壁，使水平方向的速度变为等大反向，并获得一竖直方向速度，恰好能跃到左墙壁上的Q点，P点与Q点等高，飞跃过程中人距地面的最大高度为H＝2.05 m，重力加速度g取10 m/s2，整个过程中人的姿态可认为保持不变，如图乙所示，则下列说法中正确的是( )
A．人助跑的距离为3.6 m
B．人助跑的距离为3 m
C．人刚离开墙壁时的速度大小为6 m/s
D．人刚离开P点时的速度方向与竖直方向夹角的正切值为eq \f(6,5)
【答案】 AD
【解析】 人到达右墙壁P点时，竖直方向的速度恰好为零，根据逆向思维，可知从M点到P点的逆过程为平抛运动，则h＝eq \f(1,2)gteq \\al(2,1)，从P点到Q点的过程为斜抛运动，根据对称性可得H－h＝eq \f(1,2)geq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(t2,2)))2，L＝v0t2，解得t1＝0.4 s，t2＝1 s，v0＝6 m/s，人助跑的距离为x＝L－v0t1＝3.6 m，故A正确，B错误；人刚离开墙壁时竖直方向的速度大小为vy＝g×eq \f(t2,2)＝5 m/s，人刚离开墙壁时的速度大小为v＝eq \r(v\\al(2,0)＋v\\al(2,y))＝eq \r(61) m/s，故C错误；人刚离开P点时的速度方向与竖直方向夹角的正切值为tan θ＝eq \f(v0,vy)＝eq \f(6,5)，故D正确。故选AD。
9.(多选)(2024·四川南充三模)如图，足够大水平圆盘中央固定一光滑竖直细杆，质量分别为2m和m的小球A、B用轻绳相连，小球A穿过竖直杆置于原长为l的轻质弹簧上，弹簧劲度系数为k＝eq \f(6mg,l)，B紧靠一个固定在圆盘上且与OAB共面的挡板上，在缓慢增加圆盘转速过程中，弹簧始终在弹性限度内，不计一切摩擦，重力加速度为g，则( )
A．球离开圆盘后，弹簧弹力不变
B．绳子越长小球飞离圆盘时的角速度就越大
C．当角速度为eq \r(\f(g,l))时，弹簧长度等于eq \f(l,2)
D．当角速度为eq \r(\f(4g,l))时，弹簧弹力等于3mg
【答案】 AD
【解析】 球离开圆盘后，对B竖直方向Tcs θ＝mg，对A竖直方向F弹＝2mg＋Tcs θ＝3mg，即弹簧弹力不变，选项A正确；设小球恰飞离圆盘时绳子与竖直方向夹角为θ0，AB绳长为L，此时弹簧长度为l1，对A，k(l－l1)＝3mg，解得l1＝eq \f(l,2)，则cs θ0＝eq \f(l,2L)，对B，mgtan θ0＝mωeq \\al(2,0)Lsin θ0，ω0＝eq \r(\f(g,Lcs θ0))＝eq \r(\f(2g,l))，则小球飞离圆盘时的角速度为定值，与绳长无关，选项B错误；当角速度为eq \r(\f(g,l))ω0时，此时物块已经离开圆盘，此时弹簧弹力等于3mg，选项D正确。故选AD。
10.(多选)(2024·江苏卷)如图所示，细绳穿过竖直的管子拴住一个小球，让小球在A高度处作水平面内的匀速圆周运动，现用力将细绳缓慢下拉，使小球在B高度处作水平面内的匀速圆周运动，不计一切摩擦，则( )
A．周期TA