2025年高考物理二輪總復(fù)習(xí)學(xué)案第1部分專題1第3講（Word版附解析）-學(xué)案下載-教習(xí)網(wǎng)

A組·基礎(chǔ)練
1.(2024·遼寧卷)“指尖轉(zhuǎn)球”是花式籃球表演中常見(jiàn)的技巧。如圖，當(dāng)籃球在指尖上繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，球面上P、Q兩點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的( )
A．半徑相等
B．線速度大小相等
C．向心加速度大小相等
D．角速度大小相等
【答案】 D
【解析】由題意可知，球面上P、Q兩點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)屬于同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，故角速度大小相等，故D正確；由圖可知，球面上P、Q兩點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑的關(guān)系為rP＜rQ，故A錯(cuò)誤；根據(jù)v＝rω可知，球面上P、Q兩點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度的關(guān)系為vP＜vQ，故B錯(cuò)誤；根據(jù)an＝rω2可知，球面上P、Q兩點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度的關(guān)系為aP＜aQ，故C錯(cuò)誤。故選D。
2.(2024·湖北卷)如圖所示，有五片荷葉伸出荷塘水面，一只青蛙要從高處荷葉跳到低處荷葉上。設(shè)低處荷葉a、b、c、d和青蛙在同一豎直平面內(nèi)，a、b高度相同，c、d高度相同，a、b分別在c、d正上方。將青蛙的跳躍視為平拋運(yùn)動(dòng)，若以最小的初速度完成跳躍，則它應(yīng)跳到( )
A．荷葉a B．荷葉b
C．荷葉c D．荷葉d
【答案】 C
【解析】青蛙做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，則有x＝vt，h＝eq \f(1,2)gt2可得v＝xeq \r(\f(g,2h))，因此水平位移越小，豎直高度越大，初速度越小，因此應(yīng)跳到荷葉c上面。故選C。
3.(2024·重慶三模)如圖所示，網(wǎng)球比賽中，運(yùn)動(dòng)員甲某次在B點(diǎn)直線救球倒地后，運(yùn)動(dòng)員乙將球從距水平地面上D點(diǎn)高度為h的A點(diǎn)水平擊出，落點(diǎn)為C。乙擊球瞬間，甲同時(shí)起身沿直線BC奔跑，恰好在球落地時(shí)趕到C點(diǎn)。已知BC⊥BD，BD＝d，BC＝l，網(wǎng)球和運(yùn)動(dòng)員甲均可視為質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力，則甲此次奔跑的平均加速度大小與當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮≈葹? )
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】設(shè)甲此次奔跑的平均加速度大小為a，當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮間，對(duì)甲有eq \f(1,2)at2＝l，對(duì)網(wǎng)球有eq \f(1,2)gt2＝h，聯(lián)立可得eq \f(a,g)＝eq \f(l,h)，故選A。
4.(2024·江蘇卷)陶瓷是以粘土為主要原料以及各種天然礦物經(jīng)過(guò)粉碎混煉、成型和煅燒制得的材料以及各種制品。如圖所示是生產(chǎn)陶瓷的簡(jiǎn)化工作臺(tái)，當(dāng)陶瓷勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，臺(tái)面上掉有陶屑，陶屑與桌面間的動(dòng)摩因數(shù)處處相同(臺(tái)面夠大)，則( )
A．離軸OO′越遠(yuǎn)的陶屑質(zhì)量越大
B．離軸OO′越近的陶屑質(zhì)量越小
C．只有平臺(tái)邊緣有陶屑
D．離軸最遠(yuǎn)的陶屑距離不會(huì)超過(guò)某一值
【答案】 D
【解析】與臺(tái)面相對(duì)靜止的陶屑做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，靜摩擦力提供向心力，當(dāng)靜摩擦力為最大靜摩擦力時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可得μmg＝mω2r，解得r＝eq \f(μg,ω2)，因與臺(tái)面相對(duì)靜止的這些陶屑的角速度相同，由此可知能與臺(tái)面相對(duì)靜止的陶屑離軸OO′的距離與陶屑質(zhì)量無(wú)關(guān)，只要在臺(tái)面上不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的位置都有陶屑，故A、B、C錯(cuò)誤；離軸最遠(yuǎn)的陶屑其受到的靜摩擦力為最大靜摩擦力，由前述分析可知最大的運(yùn)動(dòng)半徑為R＝eq \f(μg,ω2)，μ與ω均一定，故R為定值，即離軸最遠(yuǎn)的陶屑距離不超過(guò)某一值R，故D正確。
5.(多選)(2024·江西卷)一條河流某處存在高度差，小魚從低處向上躍出水面，沖到高處。如圖所示，以小魚躍出水面處為坐標(biāo)原點(diǎn)，x軸沿水平方向，建立坐標(biāo)系，小魚的初速度為v0，末速度v沿x軸正方向。在此過(guò)程中，小魚可視為質(zhì)點(diǎn)且只受重力作用。關(guān)于小魚的水平位置x、豎直位置y、水平方向分速度vx和豎直方向分速度vy與時(shí)間t的關(guān)系，下列圖像可能正確的是( )
【答案】 AD
【解析】小魚在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只受重力作用，則小魚在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，即vx為定值，則有水平位移x＝vxt，故A正確，C錯(cuò)誤；小魚在豎直方向上做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，則y＝vy0t－eq \f(1,2)gt2，vy＝vy0－gt且最高點(diǎn)時(shí)豎直方向的速度為0，故B錯(cuò)誤，D正確。故選AD。
6.(2024·河北衡水三模)消防火箭炮具有覆蓋面積大、發(fā)射效率高、使用簡(jiǎn)便和再裝填時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)。火箭炮發(fā)射的火箭彈打到著火點(diǎn)后會(huì)立即釋放高濃度滅火劑，迅速撲滅火災(zāi)。如圖是一種肩扛式消防火箭炮。設(shè)著火點(diǎn)與消防員站立點(diǎn)的水平距離和豎直距離分別為L(zhǎng)、H，消防員身高h(yuǎn)，肩扛火箭筒的瞄準(zhǔn)仰角(與水平方向所成銳角)為θ，火箭彈發(fā)射后其高度達(dá)到最大值時(shí)剛好打到著火點(diǎn)上，忽略空氣阻力，火箭炮發(fā)射點(diǎn)與消防員的頭頂平齊，則L、H、h、θ這幾個(gè)物理量滿足的關(guān)系式為( )
A．H－h(huán)＝2Ltan θ B．H－h(huán)＝eq \f(1,2)Ltan θ
C．H－h(huán)＝2Lsin θ D．H－h(huán)＝eq \f(1,2)Lsin θ
【答案】 B
【解析】如圖
設(shè)初速度為v0，則豎直方向有eq \f(v0sin θ,2)t＝H－h(huán)
水平方向有v0cs θt＝L
聯(lián)立可得H－h(huán)＝eq \f(1,2)Ltan θ
故選B。
7.(多選)(2024·江西南昌一模)如圖甲所示為駝峰過(guò)山車通過(guò)軌道最低點(diǎn)的示意圖。已知駝峰過(guò)山車通過(guò)軌道最低點(diǎn)時(shí)整體運(yùn)動(dòng)速度方向水平向左，大小為v0，通過(guò)的軌道是半徑為R的圓??；過(guò)山車是一個(gè)半徑為r的轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤邊緣上通過(guò)兩個(gè)相互垂直的直徑上有四個(gè)質(zhì)量相等的小孩A、B、C、D，某時(shí)刻AB直徑與軌道圓弧的切線平行，轉(zhuǎn)盤以ω的角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(俯視)如圖乙所示是轉(zhuǎn)盤放大示意圖。已知R?r，轉(zhuǎn)盤與水平面平行，圓弧軌道處于豎直平面。下列說(shuō)法正確的是( )
A．A、B小孩相對(duì)轉(zhuǎn)盤軸心的速度相同
B．四個(gè)小孩相對(duì)地面的加速度大小均為eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(v\\al(2,0),R)))2＋?ω2r?2)
C．轉(zhuǎn)盤對(duì)四個(gè)小孩的作用力大小均為eq \r(?mg?2＋?mω2r?2)
D．A、B兩小孩相對(duì)地面的速度大小均為eq \r(v\\al(2,0)＋?ωr?2)
【答案】 BD
【解析】 A、B兩小孩相對(duì)轉(zhuǎn)盤軸心的速度大小均為ωr，但方向不同，故A錯(cuò)誤；圓盤整體相對(duì)地面的加速度大小為eq \f(v\\al(2,0),R)，方向豎直向上，四個(gè)小孩相對(duì)轉(zhuǎn)盤軸心的加速度為ω2r，方向水平，相對(duì)地面四個(gè)小孩的加速度大小為a＝eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(v\\al(2,0),R)))2＋?ω2r?2)，故B正確；轉(zhuǎn)盤對(duì)小孩的豎直方向作用力大小為Fy＝meq \f(v\\al(2,0),R)＋mg，轉(zhuǎn)盤對(duì)小孩的作用力大小為F＝eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(mg＋m\f(v\\al(2,0),R)))2＋?mω2r?2)，故C錯(cuò)誤；A、B兩小孩相對(duì)地面的速度為小孩相對(duì)轉(zhuǎn)盤軸心的速度和軸心相對(duì)地面水平向左的速度的矢量和，大小均為eq \r(v\\al(2,0)＋?ωr?2)，故D正確。故選BD。
B組·綜合練
8.(多選)(2024·山東煙臺(tái)三模)跑酷，又稱自由奔跑，是一種結(jié)合了速度、力量和技巧的極限運(yùn)動(dòng)。如圖甲所示為一城墻的入城通道，通道寬度L＝6 m，一跑酷愛(ài)好者從左墻根由靜止開始正對(duì)右墻加速運(yùn)動(dòng)，加速到M點(diǎn)時(shí)斜向上躍起，到達(dá)右墻壁P點(diǎn)時(shí)，豎直方向的速度恰好為零，P點(diǎn)距離地面高h(yuǎn)＝0.8 m，然后立即蹬右墻壁，使水平方向的速度變?yōu)榈却蠓聪?，并獲得一豎直方向速度，恰好能躍到左墻壁上的Q點(diǎn)，P點(diǎn)與Q點(diǎn)等高，飛躍過(guò)程中人距地面的最大高度為H＝2.05 m，重力加速度g取10 m/s2，整個(gè)過(guò)程中人的姿態(tài)可認(rèn)為保持不變，如圖乙所示，則下列說(shuō)法中正確的是( )
A．人助跑的距離為3.6 m
B．人助跑的距離為3 m
C．人剛離開墻壁時(shí)的速度大小為6 m/s
D．人剛離開P點(diǎn)時(shí)的速度方向與豎直方向夾角的正切值為eq \f(6,5)
【答案】 AD
【解析】人到達(dá)右墻壁P點(diǎn)時(shí)，豎直方向的速度恰好為零，根據(jù)逆向思維，可知從M點(diǎn)到P點(diǎn)的逆過(guò)程為平拋運(yùn)動(dòng)，則h＝eq \f(1,2)gteq \\al(2,1)，從P點(diǎn)到Q點(diǎn)的過(guò)程為斜拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)對(duì)稱性可得H－h(huán)＝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，人助跑的距離為x＝L－v0t1＝3.6 m，故A正確，B錯(cuò)誤；人剛離開墻壁時(shí)豎直方向的速度大小為vy＝g×eq \f(t2,2)＝5 m/s，人剛離開墻壁時(shí)的速度大小為v＝eq \r(v\\al(2,0)＋v\\al(2,y))＝eq \r(61) m/s，故C錯(cuò)誤；人剛離開P點(diǎn)時(shí)的速度方向與豎直方向夾角的正切值為tan θ＝eq \f(v0,vy)＝eq \f(6,5)，故D正確。故選AD。
9.(多選)(2024·四川南充三模)如圖，足夠大水平圓盤中央固定一光滑豎直細(xì)桿，質(zhì)量分別為2m和m的小球A、B用輕繩相連，小球A穿過(guò)豎直桿置于原長(zhǎng)為l的輕質(zhì)彈簧上，彈簧勁度系數(shù)為k＝eq \f(6mg,l)，B緊靠一個(gè)固定在圓盤上且與OAB共面的擋板上，在緩慢增加圓盤轉(zhuǎn)速過(guò)程中，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，不計(jì)一切摩擦，重力加速度為g，則( )
A．球離開圓盤后，彈簧彈力不變
B．繩子越長(zhǎng)小球飛離圓盤時(shí)的角速度就越大
C．當(dāng)角速度為eq \r(\f(g,l))時(shí)，彈簧長(zhǎng)度等于eq \f(l,2)
D．當(dāng)角速度為eq \r(\f(4g,l))時(shí)，彈簧彈力等于3mg
【答案】 AD
【解析】球離開圓盤后，對(duì)B豎直方向Tcs θ＝mg，對(duì)A豎直方向F彈＝2mg＋Tcs θ＝3mg，即彈簧彈力不變，選項(xiàng)A正確；設(shè)小球恰飛離圓盤時(shí)繩子與豎直方向夾角為θ0，AB繩長(zhǎng)為L(zhǎng)，此時(shí)彈簧長(zhǎng)度為l1，對(duì)A，k(l－l1)＝3mg，解得l1＝eq \f(l,2)，則cs θ0＝eq \f(l,2L)，對(duì)B，mgtan θ0＝mωeq \\al(2,0)Lsin θ0，ω0＝eq \r(\f(g,Lcs θ0))＝eq \r(\f(2g,l))，則小球飛離圓盤時(shí)的角速度為定值，與繩長(zhǎng)無(wú)關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)角速度為eq \r(\f(g,l))ω0時(shí)，此時(shí)物塊已經(jīng)離開圓盤，此時(shí)彈簧彈力等于3mg，選項(xiàng)D正確。故選AD。
10.(多選)(2024·江蘇卷)如圖所示，細(xì)繩穿過(guò)豎直的管子拴住一個(gè)小球，讓小球在A高度處作水平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)用力將細(xì)繩緩慢下拉，使小球在B高度處作水平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，不計(jì)一切摩擦，則( )
A．周期TA

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