2021高考物理(全国通用)二轮复习增分攻略:晓热点-谋良策-尽收囊中拉开分.docx
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1、第四步晓热点,谋良策尽收囊中拉开分18个热点题型通过近几年全国各地新课标试卷分析表明,新课标高考物理必考部分突出“力和运动”和“功和能”两条主线,重点考查运用动力学观点和功能观点解决实际问题的力气。试题基本上以匀速直线运动、匀变速直线运动、平抛运动(类平抛运动)、圆周运动(重点是匀速圆周运动)等基本运动为命题载体,重点考查重力、弹力、摩擦力、万有引力、电场力、安培力、洛伦兹力等基本相互作用力,牛顿运动定律及运动学公式、动能定理、机械能守恒定律、楞次定律及法拉第电磁感应定律、能量守恒定律等基本规律,命题特点彰显了学问立意和力气立意并重的宗旨,体现了新课程的理念。 例12022江西联考在物理学进展
2、的过程中,很多物理学家的科学争辩推动了人类文明的进程。在对以下几位物理学家所做科学贡献的叙述中,正确的说法是()A. 牛顿第确定律是无法用试验直接验证的,它是人类整个自然观的基石B. 亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体,重物体与轻物体下落一样快C. 牛顿最早指出力不是维持物体运动的缘由D. 第谷对行星运动观看记录的数据进行了分析,应用严密的数学运算和椭圆轨道假说,得出了开普勒行星运动定律解析本题考查物理学史,意在考查考生对物理学史学问的识记和理解。亚里士多德认为两个从同一高度自由下落的物体,重的物体下落快,B项错误;伽利略通过抱负试验证明白力不是维持物体运动的缘由,C项错误;开普勒提出
3、了行星运动定律,D项错误。答案A例22021新课标全国卷(多选)在物理学进展过程中,观测、试验、假说和规律推理等方法都起到了重要作用。下列叙述符合史实的是 ( )A. 奥斯特在试验中观看到电流的磁效应,该效应揭示了电和磁之间存在联系B. 安培依据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相像性,提出了分子电流假说C. 法拉第在试验中观看到,在通有恒定电流的静止导线四周的固定导线圈中,会毁灭感应电流D. 楞次在分析了很多试验事实后提出,感应电流应具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化解析奥斯特观看到了电流的磁效应,表明电流可以产生磁场,揭示了电与磁的联系,A正确;安培依据通电
4、螺线管和条形磁铁磁场的相像性,提出了分子环流假说,符合物理史实,B正确;法拉第发觉处于变化磁场中的闭合线圈中会产生感应电流,C错误;D项的叙述符合楞次定律的发觉过程,所以D选项正确。答案ABD解题攻略熟记物理学史,包括科学家的贡献及其争辩方法;生疏常见的物理思想方法,如:把握变量法、比值定义法、类比法、等效替换法、极限思维法等。例1(多选)如图甲所示,倾角为的足够长的传送带以恒定的速率v0沿逆时针方向运行。t0时,将质量m1 kg的物体(可视为质点)轻放在传送带上,物体相对地面的vt图象如图乙所示。设沿传送带向下为正方向,取重力加速度g10 m/s2。则()A. 传送带的速率v010 m/sB
5、. 传送带的倾角30C. 物体与传送带之间的动摩擦因数0.5D. 02.0 s摩擦力对物体做功Wf24 J解析当物体的速度超过传送带的速度后,物体受到的摩擦力的方向发生转变,加速度也发生转变,依据vt图象可得,传送带的速率为v010 m/s,选项A正确;1.0 s之前的加速度a110 m/s2,1.0 s之后的加速度a22 m/s2,结合牛顿其次定律,mgsinmgcosma1,mgsinmgcosma2,解得sin0.6,37,0.5,选项B错误,选项C正确;摩擦力大小Ffmgcos4 N,在01.0 s内,摩擦力对物体做正功,在1.0 s2.0 s内,摩擦力对物体做负功,01.0 s内物体
6、的位移为5 m,1.0 s2.0 s内物体的位移是11 m,摩擦力做的功为4(115) J24 J,选项D正确。答案ACD例22022湖北黄冈期末近年来,我国大部分地区经常毁灭雾霾天气,给人们的正常生活造成了极大的影响。在一雾霾天,某人驾驶一辆小汽车以30 m/s的速度行驶在高速大路上,突然发觉正前方30 m处有一辆大卡车以10 m/s的速度同方向匀速行驶,小汽车紧急刹车,但刹车过程中刹车失灵。如图a、b分别为小汽车和大卡车的vt图象,以下说法正确的是()A. 因刹车失灵前小汽车已减速,不会追尾B. 在t5 s时追尾C. 在t3 s时追尾D. 由于初始距离太近,即使刹车不失灵也会追尾解析从图象
7、可以看出,小汽车刹车失灵前的加速度a110 m/s2,失灵后的加速度a22.5 m/s2,假设能追尾,设追尾时间为t,则有小汽车刹车失灵前的位移:x1(2030)1 m25 m,小汽车刹车失灵后的位移:x220(t1)2.5(t1)2,大卡车的位移:x310t,由x1x230x3得t3 s,则假设成立,所以A、B错误,C正确;假如刹车不失灵,则在t2 s时两车速度相同,这时没有追尾,以后两车间距会越来越大,更不会追尾,D错。答案C例3 (多选)甲、乙两车在大路上沿同一方向做直线运动,在t0时,乙车在甲车前50 m处,它们的vt图象如图所示,下列对甲、乙两车运动状况的描述正确的是()A. 甲车先
8、做匀速运动再做反向匀减速运动B. 在第20 s末,甲、乙两车的加速度大小相等C. 在第30 s末,甲、乙两车相距50 mD. 在整个运动过程中,甲、乙两车可以相遇两次解析由图可知甲车先做匀速运动再做同向匀减速运动;在第20 s末,甲、乙两车的速度大小相等,加速度大小不相等;在第30 s末甲车位移x1400 m,乙车位移x2300 m,甲车在乙车前50 m处;甲车初始速度较大,在20 s前甲车已经超过乙车,相遇一次,30 s后甲车停止运动,32.5 s时乙车与甲车其次次相遇。答案CD解题攻略vt图线的斜率表示加速度、与t轴围成的“面积”表示位移;vt图和xt图中交点分别表示速度相等和位移相等。推
9、断一次相遇还是二次相遇,关键看第一次相遇时速度小者的速度以后能否超过速度大者的速度。 例12022江西八校联考(多选)如图所示,将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部O处(O为球心),弹簧另一端与质量为m的小球相连,小球静止于P点。已知容器半径为R、与水平地面之间的动摩擦因数为,OP与水平方向的夹角为30。下列说法正确的是()A. 轻弹簧对小球的作用力大小为mgB. 容器相对于水平面有向左的运动趋势C. 容器和弹簧对小球的作用力的合力竖直向上D. 弹簧原长为R解析对小球受力分析,如图所示,由于30,所以三角形OOP为等边三角形,由相像三角形法得FNFmg,所以A项错。由整体
10、法得,容器与地面没有相对运动趋势,B项错误。小球处于平衡状态,容器和弹簧对小球的作用力的合力与重力平衡,故C项正确。由胡克定律有Fmgk(L0R),解得弹簧原长L0R,D项对。答案CD例2 2022东北三校二模如图所示,在一绝缘斜面C上有一带正电的小物体A处于静止状态,现将一带正电的小球B沿以A为圆心的圆弧缓慢地从P点转到A正上方的Q点处,已知P、A在同一水平线上,且在此过程中物体A和斜面C始终保持静止不动,A、B可视为质点。关于此过程,下列说法正确的是()A. 物体A受到斜面的支持力先增大后减小B. 物体A受到斜面的支持力始终增大C. 地面对斜面C的摩擦力先增大后减小D. 地面对斜面C的摩擦
11、力先减小后增大解析对小物体A受力分析如图甲,设斜面倾角为,F与垂直斜面方向的夹角为,则FNmgcosFcos,Fk,B向上转,减小,FN增大,当0时FN达最大,然后减小,故A正确,B错误。对整体受力分析如图乙,随着F向下转,f在减小,故C、D均错误。答案A例3一个质量为1 kg的物体放在粗糙的水平地面上,今用最小的拉力拉它,使之做匀速运动,已知这个最小拉力为6 N,g10 m/s2,则下列关于物体与地面间的动摩擦因数,最小拉力与水平方向的夹角,正确的是()A. ,0B. ,arctanC. ,arctan D. ,arcsin分析正确解答本题需要从以下几个角度分析:(1)水平地面上的物体受几个
12、力的作用?(2)三个以上力的平衡问题用什么方法求解?(3)求平衡的极值问题有几种方法?分别要用到什么学问?解析由于物体在水平面上做匀速直线运动,随着拉力与水平方向的夹角的不同,物体与水平面间的弹力不同,因而滑动摩擦力也不一样。而拉力在水平方向的分力与摩擦力相等。以物体为争辩对象,受力分析如图所示,由于物体处于平衡状态,水平方向有FcosFN,竖直方向有FsinFNmg。联立可解得:F,arccot,当90,即arctan时,sin()1,F有最小值:Fmin,代入数值得,arctan,B正确。答案B解题攻略解此类平衡极值问题,首先要正确地进行受力分析和变化过程分析,由平衡条件列式后,依据三角函
13、数求解。 例1 2022武汉武昌区调研(多选)质量m2 kg、初速度v08 m/s的物体沿着粗糙的水平面对右运动,物体与水平面之间的动摩擦因数0.1,同时物体还要受一个如图所示的随时间变化的水平拉力F的作用,水平向右为拉力的正方向。则以下结论正确的是(取g10 m/s2)()A. 01 s内,物体的加速度大小为2 m/s2B. 12 s内,物体的加速度大小为2 m/s2C. 01 s内,物体的位移为7 mD. 02 s内,物体的总位移为11 m解析由题图可知,在01 s内力F为6 N, 方向向左,由牛顿其次定律可得Fmgma,解得加速度大小a4 m/s2,在12 s内力F为6 N,方向向右,由
14、牛顿其次定律可得Fmgma1,解得加速度大小a12 m/s2,所以选项A错误,B正确;由运动关系可知01 s内位移为6 m,选项C错误;同理可计算02 s内的位移为11 m,选项D正确。答案BD例2 2021课标全国卷如图,在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用,F平行于斜面对上。若要物块在斜面上保持静止,F的取值应有确定范围,已知其最大值和最小值分别为F1和F2(F20)。由此可求出()A. 物块的质量B. 斜面的倾角C. 物块与斜面间的最大静摩擦力D. 物块对斜面的正压力解析当物块所受外力F为最大值F1时,具有向上的运动趋势 由平衡条件可得:F1mg sinfm;同理:当物块所受外力F为最
15、小值F2时,具有向下的运动趋势,即F2fmmg sin。联立解得fm,F1F22mg sin,由于物块质量m或斜面的倾角未知,故选项C正确;选项A、B、D错误。答案C例3 如图所示,水平面上有一带有轻质定滑轮O的物体A,它的上表面与水平面平行,它的右侧是一个倾角37的斜面。放置在A上的物体B和物体C通过一轻质细绳相连,细绳的一部分与水平面平行,另一部分与斜面平行。现对A施加一水平向右的恒力F,使A、B、C恰好保持相对静止。已知A、B、C的质量均为m,重力加速度为g,不计一切摩擦,求恒力F的大小。(sin370.6,cos370.8)分析 精确解答本题需要从以下几个方面分析:(1)A、B、C三个
16、物体的加速度有什么关系?以整体为争辩对象,系统受几个力的作用?哪些力产生加速度?(2)隔离物体B,分析物体B受几个力的作用?哪些力产生加速度?(3)隔离物体C,分析物体C受几个力的作用?如何用正交分解法对物体C列方程?解析 此题是三个物体在外力作用下一起做匀加速运动的问题,由于A、B、C恰好保持相对静止,所以它们运动的加速度是相等的。设绳的张力为T,斜面对物体C的支持力为FN,系统的加速度为a,以B为争辩对象,由牛顿其次定律得Tma以C为争辩对象,由牛顿其次定律得FNsinTcosma,FNcosTsinmg联立解得a以A、B、C整体为争辩对象,可知F3ma,故Fmg。答案mg解后反思此题是三
17、个物体组成的系统问题,解题时确定要留意整体法与隔离法协作使用,如整体法取A、B、C为争辩对象求系统的加速度,隔离法隔离物体B和物体C列方程求斜面对C的弹力和细绳对C的拉力。解题攻略运动过程的动态分析问题:要结合“逐段分析法”和“临界分析法”,深化分析物理过程,挖掘物理过程中的临界状态及临界条件;有用结论:当加速度为零时,速度通常达最大或最小。例12022福建高考若有一颗“宜居”行星,其质量为地球的p倍,半径为地球的q倍,则该行星卫星的环绕速度是地球卫星环绕速度的()A.倍B.倍C.倍 D.倍解析对于中心天体的卫星,Gm,v,设行星卫星的环绕速度为v,地球卫星的环绕速度为v,则,C正确。答案C例
18、22022河北石家庄质检太阳系中某行星A运行的轨道半径为R,周期为T,但科学家在观测中发觉,其实际运行的轨道与圆轨道存在一些偏离,且每隔时间t发生一次最大的偏离。天文学家认为形成这种现象的缘由可能是A外侧还存在着一颗未知星B,它对A的万有引力引起A行星轨道的偏离,假设其运行轨道与A在同一平面内,且与A的绕行方向相同,由此可推想未知行星B绕太阳运行的圆轨道半径为()A. R B. RC. R D. R解析在太阳系中行星A每隔时间t实际运行的轨道发生一次最大偏离,说明A、B此时相距最近,此过程类似于钟表中时、分两针从重合到再次重合,已知A的轨道半径小于B的轨道半径,则有AtBt2,tt2,TT,利
19、用开普勒第三定律有,解得RR,所以只A项正确。答案A例32022大纲全国卷已知地球的自转周期和半径分别为T和R,地球同步卫星A的圆轨道半径为h。卫星B沿半径为r(rh)的圆轨道在地球赤道的正上方运行,其运行方向与地球自转方向相同。求:(1)卫星B做圆周运动的周期;(2)卫星A和B连续地不能直接通讯的最长时间间隔(信号传输时间可忽视)。解析(1)设卫星B绕地心转动的周期为T,依据万有引力定律和圆周运动的规律有Gm()2hGm()2r式中,G为引力常量,M为地球质量,m、m分别为卫星A、B的质量。由式得T()3/2T(2)设卫星A和B连续地不能直接通讯的最长时间间隔为;在此时间间隔内,卫星A和B绕
20、地心转动的角度分别为和,则22若不考虑卫星A的公转,两卫星不能直接通讯时,卫星B的位置应在图中B点和B点之间,图中内圆表示地球的赤道。由几何关系得BOB2(arcsinarcsin)由式知,当rh时,卫星B比卫星A转得快,考虑卫星A的公转后应有BOB由式得(arcsinarcsin)T答案(1)()3/2T(2)(arcsinarcsin)T解题攻略求解天体运动类问题时,抓住万有引力供应向心力这一关键点,对多天体相对转动问题一般从转动时间与角度的数量关系入手。例1 2022云南三校统考(多选)如图所示,将一轻弹簧下端固定在倾角为的粗糙斜面底端,弹簧处于自然状态时上端位于A点。质量为m的物体从斜
21、面上的B点由静止下滑,与弹簧发生相互作用后,最终停在斜面上。下列说法正确的是()A. 物体最终将停在A点B. 物体第一次反弹后不行能到达B点C. 整个过程中物体重力势能的削减量大于克服摩擦力做的功D. 整个过程中物体的最大动能小于弹簧的最大弹性势能解析本题考查功能关系,意在考查考生应用功能关系解决实际问题的力气。由题意可知,物体从静止沿斜面对下运动,说明重力的下滑分力大于最大静摩擦力,因此物体最终停于A点的下方,A错误;由于运动过程中存在摩擦力,导致摩擦力做功,所以物体第一次反弹后不行能到达B点,B正确;依据动能定理可知,从静止到速度为零,重力势能的削减量等于克服弹簧弹力做的功与物体克服摩擦做
22、的功之和,C正确;整个过程中,动能最大的位置速度最大,因此即为第一次下滑与弹簧作用时,弹力和摩擦力之和等于重力的下滑分力的位置,而弹簧的最大势能即为第一次压缩弹簧到最大位置时所具有的势能,由于最大动能和此时的重力势能一同转化为最低点的最大弹性势能和此过程中的克服摩擦做功,所以整个过程中物体的最大动能小于弹簧的最大弹性势能,故D正确。答案BCD例22022广东高考下图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图,图中和为楔块,和为垫板,楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦,在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中()A. 缓冲器的机械能守恒B. 摩擦力做功消耗机械能C. 垫板的动能全部转化为内能D. 弹簧的弹性势能全
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