素养培优专练（一）-【金版教程】2024高考物理一轮总复习首选用卷全书word（新教材）

金版教程 高考总复习首选用卷 物理 素养培优专练(一) 一、匀变速直线运动、相互作用在实际情境中的应用 (一)匀变速直线运动、相互作用在生产、生活中的应用 1．(2022·广东省广州市高三上阶段训练)高速公路的ETC电子收费系统如图所示，ETC通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离。某汽车以21.6 km/h的速度匀速进入识别区，ETC天线用了0.3 s的时间识别车载电子标签，识别完成后发出“滴”的一声，司机发现自动栏杆没有抬起，于是采取制动刹车，汽车刚好没有撞杆。已知司机的反应时间为0.7 s，刹车的加速度大小为5 m/s2，则该ETC通道的长度约为(　　) A．4.2 m B．6.0 m C．7.8 m D．9.6 m 答案　D 解析　汽车匀速运动的速度为v0＝21.6 km/h＝6 m/s，设ETC天线识别车载电子标签的时间为t1，司机的反应时间为t2，则汽车在(t1＋t2)时间内做匀速直线运动，位移为x1＝v0(t1＋t2)＝6×(0.3＋0.7)m＝6 m，随后汽车做匀减速直线运动，设加速度大小为a，则位移为x2＝＝ m＝3.6 m，所以该ETC通道的长度为L＝x1＋x2＝6 m＋3.6 m＝9.6 m，故A、B、C错误，D正确。 2. (2022·福建省莆田市高三下第二次质量检测)(多选)“繁灯夺霁华”，挂灯笼迎新春已成为中国人喜庆节日的习俗。如图所示，一轻质细绳上等距悬挂四个质量相等的灯笼，BC段的细绳是水平的，另外四段细绳与水平面所成的角分别为θ1和θ2，设绳子OA段、AB段的拉力分别为T1、T2。则(　　) A．＝ B．＝ C．＝ D．＝ 答案　BC 解析　设每个灯笼的质量为m，先将四个灯笼看成一个整体，由平衡条件得2T1sin θ1＝4mg，再将下面两个灯笼看成一个整体，则有2T2sin θ2＝2mg，联立可得＝；对最左边的灯笼受力分析，水平方向上有T1cos θ1＝T2cos θ2，可得＝。故B、C正确，A、D错误。 3．(2022·山东省青岛市高三下三模)我国的新疆棉以绒长、品质好、产量高著称于世，目前新疆地区的棉田大部分是通过如图甲所示的自动采棉机采收。自动采棉机在采摘棉花的同时将棉花打包成圆柱形棉包，通过采棉机后侧可以旋转的支架平稳将其放下，这个过程可以简化为如图乙所示模型：质量为m的棉包放在“V”形挡板上，两板间夹角为120°固定不变，“V”形挡板可绕O轴在竖直面内转动。在使OB板由水平位置顺时针缓慢转动到竖直位置过程中，忽略“V”形挡板对棉包的摩擦力，已知重力加速度为g，下列说法正确的是(　　) A．棉包对OA板的压力逐渐增大 B．棉包对OB板的压力先增大后减小 C．当OB板转过30°时，棉包对OB板的作用力大小为mg D.当OB板转过60°时，棉包对OA板的作用力大小为mg 答案　D 解析　在OB板由水平位置顺时针缓慢转动60°过程中的任意位置，对棉包受力分析如图，由正弦定理可得＝＝，在挡板旋转过程中，α从60°逐渐减小到0，β从0逐渐增大到60°，因此OA板对棉包的支持力逐渐增大，OB板对棉包的支持力逐渐减小，结合牛顿第三定律可知，棉包对OA板的压力逐渐增大，对OB板的压力逐渐减小；OB板继续转动直至竖直的过程中， 棉包脱离OB板并沿OA板滑下，棉包对OB板无压力，设OA板与水平方向夹角为θ，则θ逐渐增大，棉包对OA板的压力mg cos θ随挡板转动逐渐减小，故A、B错误。当OB板转过30°时，α＝β＝30°，由几何关系可得FOB＝＝mg，由牛顿第三定律可知，棉包对OB板的作用力大小为mg，故C错误。当OB板转过60°时，OA板处于水平位置，棉包只受到重力和OA板的支持力FN，由二力平衡得FN＝mg，由牛顿第三定律可知，棉包对OA板的作用力大小为mg，故D正确。 4．(多选)为了测出楼房的高度，让一石块从楼顶自由落下(不计空气阻力)，下列措施能算出楼房高度的是(　　) A．测出石块下落到地面所用的总时间 B．测出石块经过楼上一个1.8 m高的窗户所用的时间 C．测出石块落地前最后1 s内的位移 D．测出石块通过最后1 m所用的时间 答案　ACD 解析　测出石块下落到地面所用的总时间t，根据自由落体运动的位移与时间的关系式h＝gt2，即可算出楼房的高度，A正确；测出石块经过楼上一个1.8 m高的窗户所用的时间，只能求出楼顶到窗户的相关物理量，无法求出楼房的高度，B错误；测出石块落地前最后1 s内的位移，可求得最后1 s内的平均速度，即为落地前0.5 s时的瞬时速度，根据v＝v0＋gt可求出落地速度，最后根据v2＝2gh可求出楼房高度，C正确；测出石块通过最后1 m所用的时间Δt，根据位移与时间的关系式h＝gt2，得gt2－g(t－Δt)2＝1 m，可求出石块下落到地面