浙江高考物理二轮复习专项练习-02力学选择题能力提升训练
一、动量及其守恒定律
1.高空抛物伤人事件时有发生,成年人头部受到的冲击力,就会有生命危险。设有一质量为的鸡蛋从高楼坠落,以鸡蛋上、下沿接触地面的时间差作为其撞击地面的时间,上、下沿距离为,要产生的冲击力,估算鸡蛋坠落的楼层为( )
A.5层 B.8层 C.17层 D.27层
2.如图所示,光滑水平地面上放置完全相同的两长板A和B,滑块C(可视为质点)置于B的右端,三者质量均为。A以的速度向右运动,B和C一起以的速度向左运动,A和B发生碰撞后粘在一起不再分开。已知A和B的长度均为0.75m,C与A、B间动摩擦因数均为0.5,则( )
A.碰撞瞬间C相对地面静止
B.碰撞后到三者相对静止,经历的时间为0.2s
C.碰撞后到三者相对静止,摩擦产生的热量为
D.碰撞后到三者相对静止,C相对长板滑动的距离为0.6m
二、运动的描述
3.2025年4月30日,“神舟十九号载人飞船”返回舱安全着陆,宇航员顺利出舱。在其返回过程中,下列说法正确的是( )
A.研究返回舱运行轨迹时,可将其视为质点
B.随着返回舱不断靠近地面,地球对其引力逐渐减小
C.返回舱落地前,反推发动机点火减速,宇航员处于失重状态
D.用返回舱的轨迹长度和返回时间,可计算其平均速度的大小
4.下列说法正确的是( )
A.研究甲图中排球运动员扣球动作时,排球可以看成质点
B.研究乙图中乒乓球运动员的发球技术时,乒乓球不能看成质点
C.研究丙图中羽毛球运动员回击羽毛球动作时,羽毛球大小可以忽略
D.研究丁图中体操运动员的平衡木动作时,运动员身体各部分的速度可视为相同
三、抛体运动
5.如图所示,在水平桌面上放置一斜面,在桌边水平放置一块高度可调的木板。让钢球从斜面上同一位置静止滚下,越过桌边后做平抛运动。当木板离桌面的竖直距离为h时,钢球在木板上的落点离桌边的水平距离为x,则( )
A.钢球平抛初速度为 B.钢球在空中飞行时间为
C.增大h,钢球撞击木板的速度方向不变 D.减小h,钢球落点离桌边的水平距离不变
四、机械振动与机械波
6.如图甲所示,有一根长、两端固定紧绷的金属丝,通过导线连接示波器。在金属丝中点处放置一蹄形磁铁,在中点附近范围内产生、方向垂直金属丝的匀强磁场(其他区域磁场忽略不计)。现用一激振器使金属丝发生垂直于磁场方向的上下振动,稳定后形成如图乙所示的不同时刻的波形,其中最大振幅。若振动频率为f,则振动最大速度。已知金属丝接入电路的电阻,示波器显示输入信号的频率为。下列说法正确的是( )
A.金属丝上波的传播速度为
B.金属丝产生的感应电动势最大值约为
C.若将示波器换成可变电阻,则金属丝的最大输出功率约为
D.若让激振器产生沿金属丝方向的振动,其他条件不变,则金属丝中点的振幅为零
7.氢原子光谱按频率展开的谱线如图所示,此四条谱线满足巴耳末公式,n=3、4、5、6用和光进行如下实验研究,则( )
A.照射同一单缝衍射装置,光的中央明条纹宽度宽
B.以相同的入射角斜射入同一平行玻璃砖,光的侧移量小
C.以相同功率发射的细光束,真空中单位长度上光的平均光子数多
D.相同光强的光分别照射同一光电效应装置,光的饱和光电流小
8.频率相同的简谐波源S1、S2,和接收点M位于同一平面内,S1、S2到M的距离之差为6m。t=0时S1,S2,同时垂直平面开始振动,M点的振动图像如图所示,则( )
A.两列波的波长为2m B.两列波的起振方向均沿x正方向
C.S1和S2,在平面内不能产生干涉现象 D.两列波的振幅分别为3cm和1cm
9.图甲中的装置水平放置,将小球从平衡位置O拉到A后释放,小球在O点附近来回振动;图乙中被细绳拴着的小球由静止释放后可绕固定点来回摆动。若将上述装置安装在太空中的我国空间站内进行同样操作,下列说法正确的是( )
A.甲图中的小球将保持静止
B.甲图中的小球仍将来回振动
C.乙图中的小球仍将来回摆动
D.乙图中的小球将做匀速圆周运动
10.如图所示,置于管口T前的声源发出一列单一频率声波,分成两列强度不同的声波分别沿A、B两管传播到出口O。先调节A、B两管等长,O处探测到声波强度为400个单位,然后将A管拉长,在O处第一次探测到声波强度最小,其强度为100个单位。已知声波强度与声波振幅平方成正比,不计声波在管道中传播的能量损失,则( )
A.声波的波长 B.声波的波长
C.两声波的振幅之比为 D.两声波的振幅之比为
11.两列频率、振幅均相同的简谐波Ⅰ和Ⅱ分别从绳子的两端持续相向传播,在相遇区域发生了干涉,在相距0.48m的A、B间用频闪相机连续拍摄,依次获得1、2、3、4、5五个波形,如图所示,且1和5是同一振动周期内绳上各点位移都达到最大值时拍摄的波形。已知频闪时间间隔为0.12s,下列说法正确的是( )
A.简谐波Ⅰ和Ⅱ的波长均为0.24m B.简谐波Ⅰ和Ⅱ的周期均为0.48s
C.绳上各点均做振幅相同的简谐运动 D.两波源到A点和C点的路程差之差的绝对值是0.48m
12.将一端固定在墙上的轻质绳在中点位置分叉成相同的两股细绳,它们处于同一水平面上。在离分叉点相同长度处用左、右手在身体两侧分别握住直细绳的一端,同时用相同频率和振幅上下持续振动,产生的横波以相同的速率沿细绳传播。因开始振动时的情况不同,分别得到了如图甲和乙所示的波形。下列说法正确的是( )
A.甲图中两手开始振动时的方向并不相同
B.甲图中绳子的分叉点是振动减弱的位置
C.乙图中绳子分叉点右侧始终见不到明显的波形
D.乙图只表示细绳上两列波刚传到分叉点时的波形
五、牛顿运动定律
13.如图所示,两根相同的橡皮绳,一端连接质量为m的物块,另一端固定在水平桌面上的、B两点。物块处于AB连线的中点C时,橡皮绳为原长。现将物块沿AB中垂线水平拉至桌面上的O点静止释放。已知CO距离为L,物块与桌面间的动摩擦因数为,橡皮绳始终处于弹性限度内,不计空气阻力,则释放后( )
A.物块做简谐运动
B.物块只受到重力、橡皮绳弹力和摩擦力的作用
C.若时每根橡皮绳的弹力为F,则物块所受合力大小为
D.若物块第一次到达C点的速度为,此过程中橡皮绳对物块做的功
14.如图所示,鱼儿摆尾击水跃出水面,吞食荷花花瓣的过程中,下列说法正确的是( )
A.鱼儿吞食花瓣时鱼儿受力平衡
B.鱼儿摆尾出水时浮力大于重力
C.鱼儿摆尾击水时受到水的作用力
D.研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作可把鱼儿视为质点
六、相互作用
15.如图所示,不可伸长的光滑细线穿过质量为0.1kg的小铁球,两端A、B悬挂在倾角为 的固定斜杆上,间距为1.5m。小球平衡时,A端细线与杆垂直;当小球受到垂直纸面方向的扰动做微小摆动时,等效于悬挂点位于小球重垂线与AB交点的单摆,重力加速度,则( )
A.摆角变小,周期变大
B.小球摆动周期约为2s
C.小球平衡时,A端拉力为N
D.小球平衡时,A端拉力小于B端拉力
16.如图所示,在同一竖直平面内,小球A、B上系有不可伸长的细线a、b、c和d,其中a的上端悬挂于竖直固定的支架上,d跨过左侧定滑轮、c跨过右侧定滑轮分别与相同配重P、Q相连,调节左、右两侧定滑轮高度达到平衡。已知小球A、B和配重P、Q质量均为,细线c、d平行且与水平成(不计摩擦,重力加速度g=10m/s2),则细线a、b的拉力分别为( )
A., B., C., D.,
17.如图所示,公园里有一仿制我国古代欹器的U形水桶,桶可绕水平轴转动,水管口持续有水流出,过一段时间桶会翻转一次,决定桶能否翻转的主要因素是( )
A.水桶自身重力的大小
B.水管每秒出水量的大小
C.水流对桶撞击力的大小
D.水桶与水整体的重心高低
18.如图所示,学校门口水平地面上有一质量为m的石墩,石墩与水平地面间的动摩擦因数为,工作人员用轻绳按图示方式匀速移动石墩时,两平行轻绳与水平面间的夹角均为,则下列说法正确的是( )
A.轻绳的合拉力大小为
B.轻绳的合拉力大小为
C.减小夹角,轻绳的合拉力一定减小
D.轻绳的合拉力最小时,地面对石墩的摩擦力也最小
七、机械能及其守恒定律
19.小明用额定功率为、最大拉力为的提升装置,把静置于地面的质量为的重物竖直提升到高为的平台,先加速再匀速,最后做加速度大小不超过的匀减速运动,到达平台的速度刚好为零,取,则提升重物的最短时间为( )
A.13.2s B.14.2s C.15.5s D.17.0s
20.如图所示,同学们坐在相同的轮胎上,从倾角相同的平直雪道先后由同高度静止滑下,各轮胎与雪道间的动摩擦因数均相同,不计空气阻力。雪道上的同学们( )
A.沿雪道做匀速直线运动 B.下滑过程中机械能均守恒
C.前后间的距离随时间不断增大 D.所受重力沿雪道向下的分力相同
21.一辆汽车在水平高速公路上以80km/h的速度匀速行驶,其1s内能量分配情况如图所示则汽车( )
A.发动机的输出功率为70kW
B.每1s消耗的燃料最终转化成的内能是5.7×104J
C.每1s消耗的燃料最终转化成的内能是6.9×104J
D.每1s消耗的燃料最终转化成的内能是7.0×104J
22.单位为J/m的物理量是( )
A.力 B.功 C.动能 D.电场强度
八、圆周运动
23.质量为m的小明坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图所示,对该时刻,下列说法正确的是( )
A.秋千对小明的作用力小于
B.秋千对小明的作用力大于
C.小明的速度为零,所受合力为零
D.小明的加速度为零,所受合力为零
试卷第1页,共3页
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《浙江高考物理二轮复习专项练习-02力学选择题能力提升训练》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D A B B C C B B C
题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
答案 D C D C B D D B C C
题号 21 22 23
答案 C A A
1.C
【详解】鸡蛋触地后匀减速至静止,位移s=5cm=0.05m。匀减速平均速度为,故撞击时间
根据动量定理
代入数据解得
由自由落体公式
得高度
每层楼高约3m,对应楼层数为层。
故选C。
2.D
【详解】A.碰撞瞬间C相对地面向左运动,选项A错误;
B.向右为正方向,则AB碰撞过程由动量守恒
解得
v1=1m/s
方向向右;当三者共速时
可知
v=0
即最终三者一起静止,可知经历的时间
选项B错误;
C.碰撞到三者相对静止摩擦产生的热量
选项C错误;
D.碰撞到三者相对静止由能量关系可知
可得
选项D正确。
故选D。
3.A
【详解】A.当物体的大小和形状对所研究的问题影响可忽略时可将其视为质点,研究返回舱的运行轨迹时,其尺寸远小于轨迹长度,形状和结构不影响轨迹分析,可将其视为质点,故A正确;
B.地球对返回舱的引力由公式 决定,其中为返回舱到地心的距离,返回舱靠近地面时,减小,引力增大,故B错误;
C.反推发动机点火减速时,返回舱的加速度方向向上。根据牛顿第二定律,宇航员受到的支持力大于重力,处于超重状态,而非失重状态,故C错误;
D.平均速度的定义是位移与时间的比值,而轨迹长度为路程,轨迹长度与时间的比值是平均速率,而非平均速度的大小,故D错误。
故选A。
4.B
【详解】A.研究甲图中排球运动员扣球动作时,排球的形状和大小不能忽略,故不可以看成质点,故A错误;
B.研究乙图中乒乓球运动员的发球技术时,要考虑乒乓球的大小和形状,则乒乓球不能看成质点,故B正确;
C.研究丙图中羽毛球运动员回击羽毛球动作时,羽毛球大小不可以忽略,故C错误;
D.研究丁图中体操运动员的平衡木动作时,运动员身体各部分有转动和平动,各部分的速度不可以视为相同,故D错误;
故选B。
5.B
【详解】AB.根据平抛运动的规律可知,钢球在空中飞行时间为
钢球平抛初速度为,A错误,B正确;
C.钢球撞击木板时速度方向与水平方向的夹角满足
可知,增大h,钢球撞击木板的速度方向与水平方向的夹角变大,C错误;
D.根据可知,减小h,钢球落点离桌边的水平距离x减小,D错误。
故选B。
6.C
【详解】A.先由图可判断金属丝振动形成三节(如图乙所示共有三个波腹),则波长为
又振动频率为f = 150Hz,可得波速为,故A错误;
B.金属丝在中点附近的匀强磁场中振动,其振动最大速度为
其中A = 0.5cm = 0.005m,f =150 Hz,计算得
中点切割的有效长度为
则中点处感应电动势最大值为,故B错误;
C.金属丝在中点附近的匀强磁场中振动,产生的是正弦式交流电,电动势的有效值为,若用最大感应电动势接外电阻,则金属丝本身内阻r = 0.5 Ω,正弦交流源在内阻r和外阻R串联时,当R = r=0.5 Ω时可得最大输出功率为,故C正确;
D.若改为沿金属丝方向振动形成纵波,两端固定则端点处必为纵波的振动节(位移为零处),其基频振型中点恰为振幅最大处(波腹),并非振幅为零,故D错误。
故选C。
7.C
【详解】A.根据巴耳末公式可知,光的波长较长。波长越长,越容易发生明显的衍射现象,故照射同一单缝衍射装置,光的中央明条纹宽度宽,故A错误;
B.光的波长较长,根据
可知光的频率较小,则光的折射率较小,在平行玻璃砖的偏折较小,光的侧移量小,故B错误;
C.光的频率较小,光的光子能量较小,以相同功率发射的细光束,光的光子数较多,真空中单位长度上光的平均光子数多,故C正确;
D.若、光均能发生光电效应,相同光强的光分别照射同一光电效应装置,光的频率较小,光的光子能量较小,光的光子数较多,则光的饱和光电流大,光的饱和光电流小,故D错误。
故选C。
8.B
【详解】根据图像可知时M点开始向上振动,故此时一列波传播到M点,起振方向向上,时波形开始改变,说明另一列波传播到M点,此时两列波平衡位置都传到M点,第一列波使M点向下振动,之后振幅减小,则此时M点振动减弱,可知第二列波使M点向上振动。
A.S1、S2到M的距离之差为6m,由图可知两列波传到M点的时间差为,根据可得波速为
故波长为
故A错误;
B.根据前面分析可知两列波刚传到M点时均使M点向上振动,故两列波的起振方向均沿x正方向,故B正确;
C.两列波频率相等,在平面内能产生干涉现象,故C错误;
D.由和时的位移知第一列的振幅为3cm,,第二列波的振幅为
故D错误。
故选B。
9.B
【详解】AB.空间站中的物体处于完全失重状态,甲图中的小球所受的弹力不受失重的影响,则小球仍将在弹力的作用下来回振动,A错误,B正确;
CD.图乙中的小球在地面上由静止释放时,所受的回复力是重力的分量,而在空间站中处于完全失重时,回复力为零,则小球由静止释放时,小球仍静止不动,不会来回摆动;也不会做匀速圆周运动,若给小球一定的初速度,则小球在竖直面内做匀速圆周运动,C、D错误。
故选B。
10.C
【详解】CD.分析可知A、B两管等长时,声波的振动加强,将A管拉长后,两声波在点减弱,根据题意设声波加强时振幅为20,声波减弱时振幅为10,则
可得两声波的振幅之比
故C正确,D错误;
AB.根据振动减弱的条件可得
解得
故AB错误。
故选C。
11.D
【详解】A.简谐波Ⅰ和Ⅱ的波长均为0.48m,选项A错误;
B.从波形1到波形5经历的时间为,则
可得简谐波Ⅰ和Ⅱ的周期均为
T=0.96s
选项B错误;
C.绳上各点中加强点和减弱点振幅不相同,选项C错误;
D.AC两点均为振动减弱点,则两波源到两点的距离之差分别为和,则 两波源到A点和C点的路程差之差的绝对值是
选项D正确。
故选D。
12.C
【详解】AB.甲图中两手开始振动时的方向相同,则甲图中分叉点是振动加强的位置,所以AB错误;
CD.乙图中两手开始振动时的方向恰好相反,则乙图中分叉点是振动减弱的位置,则在分叉点的右侧终见不到明显的波形,所以C正确;D错误;
故选C。
13.D
【详解】AB.物块在水平桌面上运动,受到重力、桌面的支持力、橡皮绳的弹力以及摩擦力的作用;而运动方向受橡皮绳的弹力和摩擦力作用,其合力不满足简谐运动的回复力特点(),因摩擦力是恒力,不随位移按比例变化,所以物块不做简谐运动,故AB错误;
C.若时每根橡皮绳的弹力为F,两根橡皮绳弹力的合力
物块还受到摩擦力为
则物块所受合力为,故C错误;
D.若物块第一次到达C点的速度为,物块从O点运动到C点,由动能定理可知
解得橡皮绳对物块做的功为,故D正确。
故选D。
14.C
【详解】A.鱼儿吞食花瓣时处于失重状态,A错误;
BC.鱼儿摆尾出水时排开水的体积变小,浮力变小,鱼儿能够出水的主要原因是鱼儿摆尾时水对鱼向上的作用力大于重力,B错误、C正确;
D.研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作不可以把鱼儿视为质点,否则就无动作可言,D错误。
故选C。
15.B
【详解】A.根据单摆的周期公式可知周期与摆角无关,故A错误;
CD.同一根绳中,A端拉力等于B端拉力,平衡时对小球受力分析如图
可得
解得
故CD错误;
B.根据几何知识可知摆长为
故周期为
故B正确。
故选B。
16.D
【详解】由题意可知细线c对A的拉力和细线d对B的拉力大小相等、方向相反,对A、B整体分析可知细线a的拉力大小为
设细线b与水平方向夹角为α,对A、B分析分别有
解得
故选D。
17.D
【详解】水管口持续有水流出而过一段时间桶会翻转一次,说明主要原因是装的水到一定量之后,导致水桶与水整体的重心往上移动,竖直向下的重力作用线偏离中心转轴,导致水桶不能稳定平衡,发生翻转。
故选D。
18.B
【详解】AB.对石墩受力分析,由平衡条件可知
联立解得
故A错误,B正确;
C.拉力的大小为
其中,可知当时,拉力有最小值,即减小夹角,轻绳的合拉力不一定减小,故C错误;
D.摩擦力大小为
可知增大夹角,摩擦力一直减小,当趋近于90°时,摩擦力最小,故轻绳的合拉力最小时,地面对石墩的摩擦力不是最小,故D错误;
故选B。
19.C
【详解】为了以最短时间提升重物,一开始先以最大拉力拉重物做匀加速上升,当功率达到额定功率时,保持功率不变直到重物达到最大速度,接着做匀速运动,最后以最大加速度做匀减速上升至平台速度刚好为零,重物在第一阶段做匀加速上升过程,根据牛顿第二定律可得
当功率达到额定功率时,设重物的速度为,则有
此过程所用时间和上升高度分别为
重物以最大速度匀速时,有
重物最后以最大加速度做匀减速运动的时间和上升高度分别为
设重物从结束匀加速运动到开始做匀减速运动所用时间为,该过程根据动能定理可得
又
联立解得
故提升重物的最短时间为
C正确,ABD错误;
故选C。
20.C
【详解】A.同学坐在轮胎上从静止开始沿雪道下滑,做加速运动,受力分析如图
根据牛顿第二定律可知加速度
又因为相同,所以同学们做匀加速直线运动,A错误;
B.下滑过程中摩擦力做负功,雪道上的同学们机械能减小,B错误;
C.根据匀加速直线运动位移与时间的关系,可知同学们前后距离随着时间不断增大,也可以从速度的角度分析,同学们做匀加速直线运动,随着时间的增加,速度越来越大,相等时时间内通过的位移越来越大,所以同学们前后距离随着时间不断增大,C正确;
D.各同学质量可能不同,所以重力沿雪道向下的分力也可能不相同,D错误。
故选C。
21.C
【详解】A.由图可知,发动机1s内克服转动阻力做功为1.7×104J,则输出功率为
选项A错误;
BCD.每1s消耗的燃料有6.9×104J进入发动机,则最终转化成的内能的量为6.9×104J,选项C正确,BD错误。
故选C。
22.A
【详解】根据功的定义式可知
则有
因N是力的单位,故单位为J/m的物理量是力。
故选A。
23.A
【详解】在最高点,小明的速度为0,设秋千的摆长为l,摆到最高点时摆绳与竖直方向的夹角为 ,秋千对小明的作用力为F,则对人,沿摆绳方向受力分析有
由于小明的速度为0,则有
沿垂直摆绳方向有
解得小明在最高点的加速度为
所以A正确;BCD错误;
故选A。
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