大题预测01（A+B+C三组解答题）-【大题精做】冲刺2025年高考物理大题突破+限时集训（黑吉辽蒙专用）

大题预测01（A组+B组+C组） 【A组】 （建议用时：30分钟 满分：40分） 解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（10分）飞行员从俯冲状态往上拉升时，会使血压降低、大脑缺血而发生黑视。针对这种情况，飞行员必须进行严格的训练。训练装置如图所示，飞行员坐在离心舱内的座椅上，座椅到转轴的距离为，离心舱在竖直平面内做匀速圆周运动。某次训练时，质量为的飞行员在转动过程中的加速度为（为重力加速度），求： （1）飞行员匀速转动的角速度； （2）飞行员在圆周最高点受到座椅的支持力大小； （3）离心舱某次从最低点转到最高点的过程中，座椅对飞行员做的功。 14．（12分）如图所示，绝缘粗糙的水平地面上方空间，MN右侧有水平向左的匀强电场，电场强度大小为，左侧有一长为轻绳系一质量为的可视为质点的绝缘不带电小球Q，小球Q与地面B点接触但无弹力；质量也为，带电量为的小物块P（可视为质点），由A点静止释放，P和Q的碰撞均为弹性碰撞，且电荷不转移。已知P与地面间的动摩擦因数为，A、N间的距离，B、N间的距离为。求： （1）P第一次离开电场时的速率； （2）Q能到达的最大高度h； （3）P在水平面上运动的总路程s。 15．（18分）如图所示空间中有一足够长、间距为、电阻不计的光滑平行金属导轨，导轨平面与水平面间的夹角为，导轨所在区域存在方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为。质量均为、长度均为、电阻均为的金属棒M、N紧挨着放在平行光滑金属导轨上，现固定金属棒N，由静止释放金属棒M，在时金属棒M开始匀速下滑，运动中金属棒始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度为。求： （1）金属棒M匀速下滑时的速度大小； （2）金属棒M从释放至速度达到最大的过程中回路中产生的焦耳热； （3）若金属棒N不固定，由静止释放金属棒M的同时，给金属棒N施加平行于导轨平面向上、大小为10N的恒力，求金属棒N匀速运动时的速度大小。 【B组】 （建议用时：30分钟 满分：40分） 解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（10分）如图，在有圆孔的水平支架上放置一物块，玩具子弹从圆孔下方竖直向上击中物块中心并穿出，穿出后物块和子弹上升的最大高度分别为h和8h。已知子弹的质量为m，物块的质量为4m，重力加速度大小为g；在子弹和物块上升过程中，子弹所受阻力忽略不计，物块所受阻力大小为自身重力的。子弹穿过物块时间很短，不计物块厚度的影响，求 （1）子弹击中物块前瞬间的速度大小； （2）子弹从击中物块到穿出过程中，系统损失的机械能。 14．（12分）如图所示，在平面直角坐标系第一、二象限内存在沿轴负方向的匀强电场，第三、四象限内存在垂直于纸面向外匀强磁场。一质量为、电荷量为的带正电的粒子，从轴上P点沿轴正方向以速度进入第一象限，经过轴上点时速度方向与轴正方向的夹角，之后粒子能回到点。已知点的坐标为（L，0），不计粒子的重力。求 （1）P点的纵坐标； （2）匀强磁场磁感应强度的大小； （3）粒子从点出发第一次回到点所用的时间。 15．（18分）如图，质量m1=1kg的木板静止在光滑水平地面上，右侧的竖直墙面固定一劲度系数k=30N/m的轻弹簧，弹簧处于自然状态。质量m2=2kg的小物块以水平向右的速度=3m/s滑上木板左端，两者共速时木板恰好与弹簧接触。木板足够长，物块与木板间的动摩擦因数μ=0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。弹簧始终处在弹性限度内，弹簧的弹性势能Ep与形变量x的关系为。取重力加速度g=10m/s2，结果可用根式表示。 （1）求木板刚接触弹簧时速度的大小及木板运动前右端距弹簧左端的距离x1； （2）求木板与弹簧接触以后，物块与木板之间即将相对滑动时弹簧的压缩量x2及此时木板速度的大小； （3）已知木板从速度为时到之后与物块加速度首次相同时的过程中，系统因摩擦转化的内能为。求木板向右运动的速度从减小到0所用时间（用表示）。 【C组】 （建议用时：30分钟 满分：40分） 解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（10分）如图甲所示，在竖直放置的圆柱形容器内用横截面积的重力及厚度不计且光滑的活塞密封一定质量的气体，活塞上静止一质量为m（未知）的重物。图乙是密闭气体从状态A变化到状态B的图像，密闭气体在A点的压强，从状态A变化到状态B的过程中吸收热量，已知外界大气压强，取.求： （1）重物的质量； （2）从状态A变化到状态B的过程，气体的内能增加量。 14．（12分）如图所示，一质量的物块A（可视为质点）用一长度的轻绳悬挂于P点（P点与水平面相距1m），初始时轻绳与竖直方向的夹角，轻绳所能承受的最大拉力，P点正下方C处有一钉子。另一质量的物块B（可视为质点）与水平轻质弹簧连接（此后B与弹簧的连接体称为B），静止于光滑水平面上。现由静止释放物块A，当其运动至P点正下方时，轻绳碰到钉子后恰好断裂。之后物块A将在光滑水平面上做匀速直线运动，直至与物块B发生碰撞（物块A触地过程中机械能没有损失，轻绳在断裂后不影响物块A的后续运动）。A、B分离后，B滑上倾角的固定粗糙斜面，然后下滑。已知物块B与斜面间的动摩擦因数，斜面与水平面平滑连接，碰撞过程中弹簧始终处于弹性限度内，B到斜面底端的距离足够远，取重力加速度大小，，。求： （1）P、C两点间的距离x； （2）第一次碰撞过程中，弹簧的最大弹性势能； （3）斜面的最小高度h。 15．（18分）如图所示为某种粒子偏转装置，在xOy平面的第二象限内有半径为R的圆形磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。已知磁场区域的圆心为，磁场边界与x轴，y轴分别相切与P、Q点。位于P处的粒子源均匀地向纸面内以相同速率发射质量为m，电量为+q的相同带电粒子，且粒子初速度的方向被限定在两侧夹角均为的范围内。第一象限内存在y轴负方向的匀强电场，沿着x轴的区间范围内放置粒子接收装置MN。已知沿方向射入磁场的粒子恰好经过Q点射出，不计粒子的重力和粒子间的相互作用。求： （1）粒子源发射粒子的速率； （2）y轴上有粒子出射的区域范围； （3）若要求粒子源发出的所有带电粒子均被接收装置接收，求匀强电场的取值范围。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $$ 大题预测01（A组+B组+C组） 【A组】 （建议用时：30分钟 满分：40分） 解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（10分）飞行员从俯冲状态往上拉升时，会使血压降低、大脑缺血而发生黑视。针对这种情况，飞行员必须进行严格的训练。训练装置如图所示，飞行员坐在离心舱内的座椅上，座椅到转轴的距离为，离心舱在竖直平面内做匀速圆周运动。某次训练时，质量为的飞行员在转动过程中的加速度为（为重力加速度），求： （1）飞行员匀速转动的角速度； （2）飞行员在圆周最高点受到座椅的支持力大小； （3）离心舱某次从最低点转到最高点的过程中，座椅对飞行员做的功。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】（1）由向心力公式 可得飞行员匀速转动的角速度为 （2）最高点对飞行员，根据牛顿第二定律 解得飞行员在圆周最高点受到座椅的支持力大小为 （3）离心舱某次从最低点转到最高点的过程，根据动能定理 解得座椅对飞行员做功为 14．（12分）如图所示，绝缘粗糙的水平地面上方空间，MN右侧有水平向左的匀强电场，电场强度大小为，左侧有一长为轻绳系一质量为的可视为质点的绝缘不带电小球Q，小球Q与地面B点接触但无弹力；质量也为，带电量为的小物块P（可视为质点），由A点静止释放，P和Q的碰撞均为弹性碰撞，且电荷不转移。已知P与地面间的动摩擦因数为，A、N间的距离，B、N间的距离为。求： （1）P第一次离开电场时的速率； （2）Q能到达的最大高度h； （3）P在水平面上运动的总路程s。 【答案】（1） （2）0.6m （3）16m 【解析】（1）到过程，由动能定理可得 解得 （2）设P到达B时的速度为，根据动能定理 得 设P与Q碰后的速度分别为，，根据动量守恒定律有 根据能量守恒定律有 得： ， 对Q，根据机械能守恒定律 得 （3）最终P、Q均静止，根据能量守恒定律 得 15．（18分）如图所示空间中有一足够长、间距为、电阻不计的光滑平行金属导轨，导轨平面与水平面间的夹角为，导轨所在区域存在方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为。质量均为、长度均为、电阻均为的金属棒M、N紧挨着放在平行光滑金属导轨上，现固定金属棒N，由静止释放金属棒M，在时金属棒M开始匀速下滑，运动中金属棒始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度为。求： （1）金属棒M匀速下滑时的速度大小； （2）金属棒M从释放至速度达到最大的过程中回路中产生的焦耳热； （3）若金属棒N不固定，由静止释放金属棒M的同时，给金属棒N施加平行于导轨平面向上、大小为10N的恒力，求金属棒N匀速运动时的速度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】（1）设金属棒M匀速下滑时的速度大小为v，金属棒M切割磁感线产生的电动势为 通过金属棒M的电流为 金属棒M做匀速直线运动时受到的安培力和重力分力平衡 解得 （2）从开始释放到金属棒M的速度最大，由动量定理得 平均电流 金属棒M发生的位移 联立求解得 由能量守恒定律可得 代入数据解得 （3）对金属棒M进行受力分析，可得 对金属棒N进行受力分析，可得 可得金属棒M、N的加速度大小始终满足 分析可得，金属棒M、N同时做匀速直线运动，且金属棒M、N的速度大小相等，设匀速运动时 回路中电流为 金属棒M匀速直线运动时受到的安培力和重力分力平衡 解得 【B组】 （建议用时：30分钟 满分：40分） 解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（10分）如图，在有圆孔的水平支架上放置一物块，玩具子弹从圆孔下方竖直向上击中物块中心并穿出，穿出后物块和子弹上升的最大高度分别为h和8h。已知子弹的质量为m，物块的质量为4m，重力加速度大小为g；在子弹和物块上升过程中，子弹所受阻力忽略不计，物块所受阻力大小为自身重力的。子弹穿过物块时间很短，不计物块厚度的影响，求 （1）子弹击中物块前瞬间的速度大小； （2）子弹从击中物块到穿出过程中，系统损失的机械能。 【答案】（1） （2）37.5mgh 【解析】（1）子弹射穿木块后子弹和木块的速度分别为 其中 子弹射穿木块过程由动量守恒 解得 （2）子弹从击中物块到穿出过程中，系统损失的机械能 14．（12分）如图所示，在平面直角坐标系第一、二象限内存在沿轴负方向的匀强电场，第三、四象限内存在垂直于纸面向外匀强磁场。一质量为、电荷量为的带正电的粒子，从轴上P点沿轴正方向以速度进入第一象限，经过轴上点时速度方向与轴正方向的夹角，之后粒子能回到点。已知点的坐标为（L，0），不计粒子的重力。求 （1）P点的纵坐标； （2）匀强磁场磁感应强度的大小； （3）粒子从点出发第一次回到点所用的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】（1）粒子在电场中做类平抛运动，从点运动到点的时间为。沿轴正方向做匀速直线运动，有 沿轴负方向做匀加速直线运动，有 由题意 解得 （2）粒子在第四、三象限做匀速圆周运动，在第二象限做类斜抛运动，刚好能回到点。 由对称性可知，粒子在磁场中做圆周运动的半径 由牛顿第二定律 解得 （3）粒子在第四、三象限做匀速圆周运动的时间为，则有 粒子在第二象限从点到点的运动的时间与粒子在第一象限运动的时间相等。有 解得 15．（18分）如图，质量m1=1kg的木板静止在光滑水平地面上，右侧的竖直墙面固定一劲度系数k=30N/m的轻弹簧，弹簧处于自然状态。质量m2=2kg的小物块以水平向右的速度=3m/s滑上木板左端，两者共速时木板恰好与弹簧接触。木板足够长，物块与木板间的动摩擦因数μ=0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。弹簧始终处在弹性限度内，弹簧的弹性势能Ep与形变量x的关系为。取重力加速度g=10m/s2，结果可用根式表示。 （1）求木板刚接触弹簧时速度的大小及木板运动前右端距弹簧左端的距离x1； （2）求木板与弹簧接触以后，物块与木板之间即将相对滑动时弹簧的压缩量x2及此时木板速度的大小； （3）已知木板从速度为时到之后与物块加速度首次相同时的过程中，系统因摩擦转化的内能为。求木板向右运动的速度从减小到0所用时间（用表示）。 【答案】（1）2m/s，0.5m；（2）0.2m，；（3） 【解析】（1）由于地面光滑，则m1、m2组成的系统动量守恒，则有 代入数据有 =2m/s 对m1受力分析有 则木板运动前右端距弹簧左端的距离有 代入数据解得 x1=0.5m （2）木板与弹簧接触以后，对m1、m2组成的系统有 对m2有 当时物块与木板之间即将相对滑动，解得此时的弹簧压缩量 x2=0.2m 对m1、m2组成的系统列动能定理有 代入数据有 （3）木板从速度为时到之后与物块加速度首次相同时的过程中，由于木板即m1的加速度大于木块m2的加速度，则当木板与木块的加速度相同时即弹簧形变量为x2时，则说明此时m1的速度大小为，共用时2t，且m2一直受滑动摩擦力作用，则对m2有 解得 则对于m1、m2组成的系统有 联立有 【C组】 （建议用时：30分钟 满分：40分） 解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（10分）如图甲所示，在竖直放置的圆柱形容器内用横截面积的重力及厚度不计且光滑的活塞密封一定质量的气体，活塞上静止一质量为m（未知）的重物。图乙是密闭气体从状态A变化到状态B的图像，密闭气体在A点的压强，从状态A变化到状态B的过程中吸收热量，已知外界大气压强，取.求： （1）重物的质量； （2）从状态A变化到状态B的过程，气体的内能增加量。 【答案】（1）1kg （2）245.5J 【解析】（1）在A状态，根据题意有 解得 （2）根据图像可知，气体做等压变化，则 解得 从状态A变化到状态B的过程，气体体积增大，气体对外做功，则 根据热力学第一定律可得 14．（12分）如图所示，一质量的物块A（可视为质点）用一长度的轻绳悬挂于P点（P点与水平面相距1m），初始时轻绳与竖直方向的夹角，轻绳所能承受的最大拉力，P点正下方C处有一钉子。另一质量的物块B（可视为质点）与水平轻质弹簧连接（此后B与弹簧的连接体称为B），静止于光滑水平面上。现由静止释放物块A，当其运动至P点正下方时，轻绳碰到钉子后恰好断裂。之后物块A将在光滑水平面上做匀速直线运动，直至与物块B发生碰撞（物块A触地过程中机械能没有损失，轻绳在断裂后不影响物块A的后续运动）。A、B分离后，B滑上倾角的固定粗糙斜面，然后下滑。已知物块B与斜面间的动摩擦因数，斜面与水平面平滑连接，碰撞过程中弹簧始终处于弹性限度内，B到斜面底端的距离足够远，取重力加速度大小，，。求： （1）P、C两点间的距离x； （2）第一次碰撞过程中，弹簧的最大弹性势能； （3）斜面的最小高度h。 【答案】（1）0.8m （2）0.3J （3）0.25m 【解析】（1）设A摆至最低点时的速度为v0，根据动能定理 解得 轻绳即将断裂时有 解得 可得 （2）由题意可知，AB碰撞过程动量守恒，弹簧压缩量最大时，AB速度相等，由动量守恒定律 根据功能关系可知 解得 （3）由题意可知，AB碰撞过程动量守恒，设碰撞后AB的速度分别为v1和v2，由动量守恒定律 由能量关系 解得 B进入斜面后由动能定理 解得 h=0.25m 15．（18分）如图所示为某种粒子偏转装置，在xOy平面的第二象限内有半径为R的圆形磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。已知磁场区域的圆心为，磁场边界与x轴，y轴分别相切与P、Q点。位于P处的粒子源均匀地向纸面内以相同速率发射质量为m，电量为+q的相同带电粒子，且粒子初速度的方向被限定在两侧夹角均为的范围内。第一象限内存在y轴负方向的匀强电场，沿着x轴的区间范围内放置粒子接收装置MN。已知沿方向射入磁场的粒子恰好经过Q点射出，不计粒子的重力和粒子间的相互作用。求： （1）粒子源发射粒子的速率； （2）y轴上有粒子出射的区域范围； （3）若要求粒子源发出的所有带电粒子均被接收装置接收，求匀强电场的取值范围。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】（1）粒子沿方向射入磁场，恰好经过Q点射出，则粒子圆周运动的半径 r=R 根据洛伦兹力提供向心力 （2）如图所示，设粒子在左右两侧30°角方向上射入磁场的粒子，最终分别由磁场边界上A、B两点射出，对应圆周运动的圆心分别为，，则四边形、均为菱形，则粒子由A、B两点水平飞出，和B点重合。 和，都为等边三角形，则 AB=R B到x轴的距离为，所以y轴上有粒子出射的区域范围为 （3）带电粒子由处飞入磁场时，最终打在N点，设此时场强为，根据牛顿第二定律和类平抛运动规律 解得 带电粒子由处飞入磁场时，最终打在M点，设此时场强为，根据牛顿第二定律和类平抛运动规律 解得 匀强电场的取值范围为 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $$