内容正文:
抢分猜押02 物理山东卷第5~8题(单选题)
考点1 共点力平衡问题
1.【答案】B
【详解】设弹簧的原长为,AB之间弹簧的长度为,则CD之间弹簧长度为,因为AB之间弹簧弹力大小为CD之间弹簧弹力大小的一半,所以有
解得
可知AB、BC、AD弹簧处于压缩状态,CD弹簧处于拉伸状态,从俯视图看,由几何关系可知,防撞墩A受到AB、AD弹簧的弹力大小均为
受力情况如图所示
可知防撞墩A受到的两弹簧弹力大小相等,夹角为,故防撞墩A受到地面的摩擦力大小
同理可知,防撞墩C受到CD弹簧弹力大小为,BC弹簧弹力大小为,两弹力夹角为,矢量平移后构成的力的矢量三角形如图,由几何关系可知防撞墩C受到地面的摩擦力大小
故选B。
2.【答案】D
【详解】AB.设重物的质量为,重力加速度为,重物A到B过程中,对其受力分析,如图所示
根据平衡条件,可知与的合力
由图可知由支持力N、拉力T与合力组成的三角形与相似,设绳长为,则有
可得,
可知随着重物从A向B滑动,支持力N不变;但由于绳长L增大,故绳子对重物的拉力增大,故AB错误;
CD.设重物从B到C过程中,对其受力分析,如图所示
设轻绳对人的拉力与水平面的夹角为,斜面BC的倾角为,轻绳与斜面的夹角为,根据正交分解,对重物有,
重物下滑过程中斜面倾角不变,减小,增大,故减小,减小,故增大;设人的质量为,根据正交分解,对人有
其中角不变,因减小,故减小,故C错误,D正确。
故选D。
3.【答案】B
【详解】设杆AO对墙的作用力大小为,则轻质细杆AO、BO的合力大小为
对结点O受力分析,设弹性细绳上的弹力大小为,根据平衡条件可得,
联立解得故选B。
考点2 圆周运动
4.【答案】C
【详解】由图乙结合可知,物块随转台加速转动时的线速度大小变化情况为
则物块沿切向方向的加速度大小为
根据牛顿第二定律可得,物块沿切向方向的静摩擦力大小为
则物块指向圆心的最大静摩擦力大小为
当物块受的摩擦力为最大静摩擦力时,物块能随转台一起转动达到最大的角速度,此时根据牛顿第二定律可得解得由乙图可知,此时物块能随转台一起转动(相对转台静止)的时间为。故选C。
5.【答案】C
【详解】题意可知赛车做加速圆周运动时存在切向加速度、向心加速度,合加速度由最大静摩擦力提供,即其中,,代入题中数据,联立解得
则赛车加速时间为故选C。
6.【答案】C
【详解】当B的摩擦力达到最大时,有
可得此时角速度为此时对A,向心力为
可得物体A受到的摩擦力大小为时,绳子一定有拉力,设此时A受摩擦力向右,有,可得拉力为负值,不符合实际,可知A受摩擦力向左,有,可得此时圆盘转动的角速度为故选C。
考点3 功率及功能关系
7.【答案】B
【详解】A.小球受力平衡时有
解得
设最大动能为,则总能量为
弹簧处于原长时,小球的动能为最大动能的,则有
解得,故A错误;
B.由
解得,故B正确;
C.根据牛顿第二定律有
解得,故C错误;
D.弹簧形变量最大为
最大弹性势能为,故D错误;
故选B。
8.【答案】C
【详解】A.整个过程中,外力F对C做正功,A、B、C组成的系统机械能增大,故A错误;
B.对A受力分析可知,根据动能定理,A的速度变化量为零,可知此杆对A不做功,故B错误;
C.当小球C落地时速度最大,且A、B速度刚好为零,根据动能定理可得
则小球重力的最大功率为
联立解得,故C正确;
D.设AC、BC间的夹角为,其中从到,对小球C受力分析,根据牛顿第二定律可得
因此小球C的加速度,故D错误。
故选C。
9.【答案】B
【详解】A.由题可知,时间内,汽车以恒定牵引力做匀加速直线运动,根据匀变速直线运动规律整理可得结合图像可知解得汽车恒定加速启动时的加速度大小为则时刻汽车的瞬时速度为因此汽车的额定功率为,故A错误;
B.根据上述分析可知,时刻汽车的瞬时速度为
则时间内汽车的位移为
因此时间内汽车的平均功率为,故B正确;
C.对汽车受力分析,根据牛顿第二定律可得结合上述结论解得汽车在行驶过程中受到的阻力为,故C错误;
D.当汽车速度最大时,汽车受到的阻力与牵引力相等,汽车做匀速直线运动,此时则有,故D错误。
故选B。
考点4 交变电流
10.【答案】C
【详解】A.变压器所接交变电压的有效值为,由于各用电器都恰好正常工作,灯泡的额定电压为,额定电流为,故主线圈上的电压有效值为,电流为,理想变压器的输出功率与输入功率相等,为,故A错误;
B.原线圈的匝数为900匝,副线圈的匝数为120匝,可知电动机两端电压为,故B错误;
C.因各用电器都恰好正常工作,变压器所在回路的总功率为
根据理想变压器的输出功率与输入功率相等,可知变压器所在回路的总功率为
流过电动机的电流,故C正确;
D.设变压器所在回路的等效电阻为,满足
变压器所在回路的等效电阻为,满足
理想变压器原、副线圈的电压和匝数的关系为
主线圈的输入功率与副线圈的输出功率之和相等,满足
故电流和匝数的关系为
可知
因此可把主线圈及副线圈后的电路等效成和两电阻的并联,若切断电动机,可认为变为无穷大,则增大,主线圈电路电流减小,灯泡L不能正常工作,故D错误。
故选C。
11.【答案】C
【详解】B.感应电动势 ,故B错误;
A.因为交流电频率 一个周期内电流的方向改变2次,故1s内电流方向改变20次,故A错误;
C.感应电动势的有效值由理想变压器电压关系得又,电压表示数为 ,故C正确;
D.理想变压器的输入功率等于输出功率 ,故D错误。
故选C。
12.【答案】C
【详解】A.电压表接在交流电源两端,示数为,故A错误;
B.自耦变压器原线圈匝数为,副线圈匝数为,根据理想变压器电压比
解得根据欧姆定律得,副线圈侧电流为根据理想变压器电流比解得所以电流表示数为,故B错误;
C.电源输出功率为,故C正确;
D.滑动触头P下移,减小,不变。由于不变,则变小。灯泡消耗功率所以,灯泡消耗功率减小,故D错误。故选C。
1.【答案】A
【详解】由几何关系可知,每根立柱对球的弹力方向与竖直方向的夹角
则由平衡可知故选A。
2.【答案】A
【详解】对该篮球受力分析,设单根球托对篮球的弹力大小为N,两球托对篮球弹力的合力为F,水平支撑杆对篮球的弹力为,垂直两根球托平面篮球受力图示如图
则有其中
竖直面内篮球的受力图示如图所示
则有解得故选A。
3.【答案】C
【详解】
由题意知物块受重力、支持力、恒力和摩擦力共四个力作用。如图甲所示,将重力沿斜面和垂直斜面进行正交分解,在垂直斜面方向受力如图乙所示。由力的平衡条件可得又,
联立解得。故选C。
4.【答案】A
【详解】以这三片瓦整体作为研究对象,易得这个整体的重力在垂直椽子所在平面方向上的分力为,垂直椽子所在平面方向整体处于平衡状态,则有可得为使底瓦与盖瓦不下滑,应使解得故选A。
5.【答案】A
【详解】令圆环的圆心为O,半径为R,对小球进行分析,小球受到重力G、绳的拉力T与圆环的弹力FN三个力的作用,如图
则重力方向平行于图中虚线表示的直径,绳拉力方向沿绳,圆环弹力方向沿半径指向圆心,根据相似三角形有根据几何关系有xPQ=2Rcosθ解得T=2Gcosθ可知,T随θ变化的图像为余弦曲线关系,且最大值为2G。故选A。
6.【答案】C
【详解】A.小物块从圆盘上滑落后,小物块受到的摩擦力的方向与运动的方向始终相反,所以在餐桌上做减速直线运动,故A错误;
B.小物块在圆盘上做圆周运动时,随转盘转速的增加,加速度逐渐变大,小物块从圆盘上滑落的瞬间,摩擦力达到最大静摩擦力,此时加速度最大,为
小物块在餐桌上的加速度
由于,可知,但小物块在圆盘上的加速度不一定大于,故B错误;
C.小物块在圆盘上随圆盘运动,角速度满足
即,故C正确;
D.小物块从圆盘上滑落后沿圆盘的切线方向在桌面上做匀减速直线运动,在餐桌上滑动过程中相对桌面滑动的位移
可知摩擦生热为,故D错误。
故选C。
7.【答案】D
【详解】A.小滑块水平方向做匀速圆周运动,竖直方向做自由落体运动,则从O点到O1点的时间
则初速度,A错误;
B.小滑块经过点的水平速度为2m/s,因有竖直速度,可知经过点的速度大于,B错误;
C.小滑块运动过程中,因水平速度不变,则根据,可知受到的筒壁的支持力大小不变,但方向不断变化,C错误;
D.小滑块运动的总时间为
则转过的圈数为圈
可知最后刚好能从点正对面的点滑离圆筒,D正确。
故选D。
8.【答案】C
【详解】小球经过B点时有小球由B点运动到C点的过程,根据动能定理有联立解得小球经过C点时,向心加速度为切向加速度为小球运动到C处时加速度大小为故选C。
9.【答案】B
【详解】在轨道1上角速度为ω,对摩托车受力分析,根据牛顿第二定律可又联立解得同理可得在轨道2上角速度为则骑手分别在轨道1和轨道2做匀速圆周运动的角速度之比为故选B。
10.【答案】B
【详解】假设大轮半径是,小轮半径,,根据同理故所以故选B 。
11.【答案】B
【详解】A.机器人离开地面后,只受重力,加速度方向竖直向下,若取向上为正方向,加速度为负值,且刚起跳时(h=0)加速度不为0,图像不符合,故A错误;
B.根据动能定理:起跳(未离地)阶段:合力向上做正功,动能随高度h线性增加;
离地上升阶段:重力向下做负功,动能随高度h线性减小,最高点动能减为0,图像符合规律,故B正确;
C.重力势能,始终与成正比,图像应为斜率不变的直线,C图像斜率减小,不符合,故C错误;
D.离开地面后,只有重力做功,机械能守恒,机械能应保持不变,D图像中机械能持续增大,不符合,故D错误。故选B。
12.【答案】D
【详解】AB.无铁块时,木板做匀速直线运动,受到地面摩擦力
可以算出每放上一块铁块,木板受到的摩擦力会增大木板最终停下来时,木板的初动能全部用来克服增加的摩擦力所做的功,第n块铁块释放时,木板克服摩擦力所做的功为由动能定理可得解得即第7个铁块放上去后木板再运动不足1m便会停下来,所以木板最终停下来时上面有7个铁块,故AB错误;
CD.第7个铁块放上去时,增加的摩擦力已做功木板剩下的动能为设木板还能运动的距离为s,则由解得,故C错误,D正确。故选D。
13.【答案】B
【详解】小环A由静止开始下降时,令连接A的绳与竖直方向夹角为,根据几何关系有
解得
根据速度分解有
对A、B构成的系统,根据机械能守恒定律有,A的动能解得故选B。
14.【答案】B
【详解】设∆t时间内流过发电机叶片横截面的空气质量为∆m,则由能量关系解得故选B。
15.【答案】D
【详解】A.当火车完全运动到斜面上时速度刚好减为0,根据动能定理,有
解得火车的初速度,故A错误;
BC.根据题意可知,火车在斜面上的质量为
斜面上的火车其重心位置为
此刻火车具有的重力势能为
而根据动能定理有
联立解得,故BC错误;
D.取沿斜面向上为正方向,当列车冲上斜坡的长度为时,列车所受合外力
由此可知,列车做的是简谐振动,其周期为
可知火车上升过程的总时间为,故D正确。
故选D。
16.【答案】C
【详解】ABC.升压变压器的次级电压降压变压器的初级电压可知输电电流为则降压变压器的次级电流可得只有一个充电桩正常工作时,充电桩充电时的额定功率为该新能源汽车正常充电充满大约需要
供电电路正常供电的效率为,AB错误,C正确;
D.当充电桩使用个数增多时,降压变压器次级输出功率变大,则输电线上的电流I3变大,输电线的功率损失变大,可知供电电路的效率减小,D错误。
故选C。
17.【答案】A
【详解】根据,得
故输电线中的电流为
该输电工程输送的总电功率为,故选A。
18.【答案】C
【详解】AB. 该磁场为均匀辐向磁场,线圈在磁场中匀速转动时,切割边的速度方向始终与磁场方向垂直,根据,、、均不变,因此感应电动势的大小恒定,故AB错误;
CD.题目说明的区域没有磁场,初始位置(图示位置)线圈处在磁场中,时感应电动势为正值,大小恒定;线圈转动进入无磁场区域后,感应电动势为0;转动进入对侧磁场后,切割磁感线的方向反向,感应电动势方向变为负值,大小仍恒定;再次进入无磁场区域后,电动势又回到0,重复周期变化,故C正确,D错误。
故选C。
19.【答案】D
【详解】A.线圈以角速度,其交变电动势的周期为,与磁场是否覆盖全部区域无关,A错误;
B.矩形线框产生的交变电动势峰值为
原线圈与串联,存在分压,原线圈两端的交变电动势峰值小于,B错误;
C.设原、副线圈两端的电压和电流分别为、和、,对于理想变压器有,
可将变压器即其负载部分等效为一个电阻,阻值为
线框从图示位置转过,磁通量变化
流过的电荷量为
对于原线圈部分有
对于副线圈部分有
为副线圈部分电流的有效值,则
可得
代入可得线框从图示位置转过,流过的电荷量为,C错误;
D.由于是理想变压器,的功率为
不等式取等条件为,D正确。
故选D。
20.【答案】A
【详解】A.正弦式交流电压的表达式的一般形式为
由图乙可知,,
故图乙所示交流电压的瞬时值表达式为,故A正确;
B.该交变电压的周期为0.02s,1s包含50个周期,一个周期内电流方向改变2次,故原线圈中的电流方向每秒改变100次,故B错误;
C.因该变压器为理想变压器,则原线圈与副线圈中磁通量的变化率相等,故C错误;
D.原线圈两端电压的有效值为
根据,可得副线圈两端电压的有效值为
设充电桩两端电压的有效值为,因二极管的单向导电性,并根据有效值的定义有
解得,故D错误。故选A。
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抢分猜押02 物理山东卷第5~8题(单选题)
重难解读
(1)共点力平衡:物体受力分析、力的合成与分解、动态平衡问题;多物体系统中摩擦力方向判断,含弹簧/轻杆的弹力突变问题。
(2)圆周运动:向心力来源分析、临界条件、角速度与线速度关系;非匀速圆周运动中切向/法向加速度的计算,周期性运动的多解问题。
(3)功率及功能关系:瞬时功率计算、动能定理的应用(多过程做功分析);变力做功的计算(微元法或图像法),摩擦力做功与能量转化关系。
(4)交变电流:正弦交流电的有效值计算、理想变压器电压/电流/功率关系、远距离输电中的功率损失;含二极管的整流电路有效值计算,变压器动态分析(负载变化对原副线圈参数的影响)。
命题预测
(1)共点力平衡命题预测:以生活场景(如防护栏、置球架、现代科技)为背景,结合几何关系考查多物体系统的受力分析,可能涉及弹簧弹力与摩擦力的动态平衡问题,强调整体法与隔离法的综合应用。
(2)圆周运动命题预测:结合离心分离装置、赛车弯道等实际情境,考查非匀速圆周运动中切向与法向加速度的计算,或通过周期性运动(如圆盘转动)设置多解问题,注重临界条件分析。
(3)功率及功能关系命题预测:以汽车启动、简谐运动为模型,考查瞬时功率计算及动能定理在多过程中的应用,可能结合图像法分析变力做功,强调摩擦力做功与能量转化的关系。
(4)交变电流命题预测:围绕理想变压器、远距离输电,考查有效值计算及动态分析(如负载变化对原副线圈参数的影响),可能结合新能源汽车充电等科技背景。
考点1 共点力平衡问题
1.(2026·山东青岛·一模)某儿童公园的水平地面上放置四个相同的防撞墩A、B、C、D,用四根相同的轻弹簧连接,恰好组成一个等腰梯形防护栏,整个装置处于静止状态,俯视图如图所示。已知AB、BC、AD弹簧长度相同,均等于CD弹簧长度的一半,CD弹簧弹力大小为AB的2倍,防撞墩A受到地面的摩擦力大小为,则防撞墩C受到地面的摩擦力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】设弹簧的原长为,AB之间弹簧的长度为,则CD之间弹簧长度为,因为AB之间弹簧弹力大小为CD之间弹簧弹力大小的一半,所以有
解得
可知AB、BC、AD弹簧处于压缩状态,CD弹簧处于拉伸状态,从俯视图看,由几何关系可知,防撞墩A受到AB、AD弹簧的弹力大小均为
受力情况如图所示
可知防撞墩A受到的两弹簧弹力大小相等,夹角为,故防撞墩A受到地面的摩擦力大小
同理可知,防撞墩C受到CD弹簧弹力大小为,BC弹簧弹力大小为,两弹力夹角为,矢量平移后构成的力的矢量三角形如图,由几何关系可知防撞墩C受到地面的摩擦力大小
故选B。
2.(2026·山东滨州·一模)在一地铁站的施工工地,需要利用绳索将一重物沿一竖直面内的轨道从水平地面上的A点缓慢运送到底部C点处,已知AB部分是半径为R,圆心角为60°的圆弧轨道,A点是圆弧轨道的最高点,BC部分为倾斜直轨道,两轨道在B点相切,轨道和定滑轮均视为光滑。定滑轮位于A点正上方2R高度处。在运送过程中,人牵引绳子的位置不动,重物可视为质点。则( )
A.A到B过程中,轨道对重物的支持力不断增大
B.A到B过程中,绳子对重物的拉力先增大后减小
C.B到C过程中,地面对人的静摩擦力逐渐增大
D.B到C过程中,轨道对重物的支持力不断增大
【答案】D
【详解】AB.设重物的质量为,重力加速度为,重物A到B过程中,对其受力分析,如图所示
根据平衡条件,可知与的合力
由图可知由支持力N、拉力T与合力组成的三角形与相似,设绳长为,则有
可得,
可知随着重物从A向B滑动,支持力N不变;但由于绳长L增大,故绳子对重物的拉力增大,故AB错误;
CD.设重物从B到C过程中,对其受力分析,如图所示
设轻绳对人的拉力与水平面的夹角为,斜面BC的倾角为,轻绳与斜面的夹角为,根据正交分解,对重物有,
重物下滑过程中斜面倾角不变,减小,增大,故减小,减小,故增大;设人的质量为,根据正交分解,对人有
其中角不变,因减小,故减小,故C错误,D正确。
故选D。
3.(2026·山东烟台·一模)如图所示,两根长度相等的轻质细杆AO、BO,一端通过光滑铰链与竖直墙面上A、B两点处连接,另一端栓接在O点。一根轻质弹性细绳CO一端固定在墙上C点,另一端栓接在O点,C点处于AB连线的垂直平分线上,在O点悬挂一质量为m的重物,静止时AOB所在的平面处于水平,,OC连线与水平面的夹角为30°,已知重力加速度为g,则杆AO对墙的作用力大小为( )
A. B.mg C. D.2mg
【答案】B
【详解】设杆AO对墙的作用力大小为,则轻质细杆AO、BO的合力大小为
对结点O受力分析,设弹性细绳上的弹力大小为,根据平衡条件可得,
联立解得故选B。
考点2 圆周运动
4.(2026·山东青岛·一模)如图甲所示为某离心分离装置示意图,水平转台可在电机的带动下绕过圆心的竖直轴转动。开始时将质量为1kg的物块静置于转台上,物块到转台圆心O的距离为1m,时刻启动电机,转台由静止开始加速转动,其角速度与时间关系图像如图乙所示,物块与转台间的动摩擦因数,重力加速度,则物块能随转台一起转动(相对转台静止)的时间为( )
A. B.1s C. D.
【答案】C
【详解】由图乙结合可知,物块随转台加速转动时的线速度大小变化情况为
则物块沿切向方向的加速度大小为
根据牛顿第二定律可得,物块沿切向方向的静摩擦力大小为
则物块指向圆心的最大静摩擦力大小为
当物块受的摩擦力为最大静摩擦力时,物块能随转台一起转动达到最大的角速度,此时根据牛顿第二定律可得解得由乙图可知,此时物块能随转台一起转动(相对转台静止)的时间为。故选C。
5.(2026·山东滨州·一模)为研究四驱赛车弯道加速时的性能,驾驶赛车在水平圆周轨道上行驶,轨道半径大小R=225m,车轮与水平地面间的动摩擦因数μ=0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。某时刻赛车速度大小v=21m/s,从该时刻开始做加速圆周运动,保持切向加速度大小恒为a=3m/s2,不计空气阻力及其它阻力,重力加速度大小g=10m/s2。赛车可视为质点,四个车轮的受力情况可视为相同,则赛车做加速圆周运动且不发生侧向滑动的最长时间为( )
A.1s B.2s C.3s D.
【答案】C
【详解】题意可知赛车做加速圆周运动时存在切向加速度、向心加速度,合加速度由最大静摩擦力提供,即其中,,代入题中数据,联立解得
则赛车加速时间为故选C。
6.(2026·山东日照·一模)如图所示,在水平圆盘上,沿直径方向用轻绳相连的物体A和B分居圆心O两侧,与圆盘一起绕中轴线匀速转动。已知两物体的质量均为m,到O点的距离分别为r和2r,与圆盘间的动摩擦因数均为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。若物体A受到的摩擦力大小为,则圆盘转动的角速度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】当B的摩擦力达到最大时,有
可得此时角速度为此时对A,向心力为
可得物体A受到的摩擦力大小为时,绳子一定有拉力,设此时A受摩擦力向右,有,可得拉力为负值,不符合实际,可知A受摩擦力向左,有,可得此时圆盘转动的角速度为故选C。
考点3 功率及功能关系
7.(2026·山东日照·一模)小明同学通过查阅资料得知,做简谐运动的物体回复力满足(k为常数,x为物体偏离平衡位置的位移),能量满足,系统总能量E为一常量。如图所示,劲度系数为k的轻弹簧一端固定在倾角的光滑斜面上,另一端与质量为m的小球相连,小球沿斜面方向做简谐运动。已知当弹簧处于原长时,小球的动能为最大动能的,重力加速度为g,不计空气阻力。下列说法中正确的是( )
A.小球的振幅为 B.小球的最大速度为
C.小球的最大加速度为2g D.弹簧的最大弹性势能为
【答案】B
【详解】A.小球受力平衡时有
解得
设最大动能为,则总能量为
弹簧处于原长时,小球的动能为最大动能的,则有
解得,故A错误;
B.由
解得,故B正确;
C.根据牛顿第二定律有
解得,故C错误;
D.弹簧形变量最大为
最大弹性势能为,故D错误;
故选B。
8.(2026·山东聊城·一模)如图所示,质量均为的滑块和滑块静止在光滑水平地面上,滑块、之间有轻绳相连,小球的质量为,与、之间用长为的轻杆通过铰链连接,轻杆与滑块、小球间可自由转动,初始时两轻杆夹角为。对小球施加一竖直向下的恒力,。重力加速度为,,剪断轻绳,由开始运动到刚与地面接触时的过程中,下列说法正确的是( )
A.A、B、C组成的系统机械能守恒
B.杆对做正功
C.小球重力的最大功率为
D.小球下落过程中加速度总是小于
【答案】C
【详解】A.整个过程中,外力F对C做正功,A、B、C组成的系统机械能增大,故A错误;
B.对A受力分析可知,根据动能定理,A的速度变化量为零,可知此杆对A不做功,故B错误;
C.当小球C落地时速度最大,且A、B速度刚好为零,根据动能定理可得
则小球重力的最大功率为
联立解得,故C正确;
D.设AC、BC间的夹角为,其中从到,对小球C受力分析,根据牛顿第二定律可得
因此小球C的加速度,故D错误。
故选C。
9.(2026·山东聊城·一模)某汽车在一条平直的道路上等交通信号灯,司机看到绿灯亮起后立即以恒定的牵引力启动汽车,时刻达到额定功率后保持功率不变继续行驶,在运动时间内汽车位移为,其图像如图所示。已知汽车的质量为,汽车在行驶过程中受到的阻力恒定,下列说法正确的是( )
A.汽车的额定功率为
B.时间内,汽车的平均功率为
C.汽车在行驶过程中受到的阻力为
D.汽车在行驶过程中所能达到的最大速度为
【答案】B
【详解】A.由题可知,时间内,汽车以恒定牵引力做匀加速直线运动,根据匀变速直线运动规律整理可得结合图像可知解得汽车恒定加速启动时的加速度大小为则时刻汽车的瞬时速度为因此汽车的额定功率为,故A错误;
B.根据上述分析可知,时刻汽车的瞬时速度为
则时间内汽车的位移为
因此时间内汽车的平均功率为,故B正确;
C.对汽车受力分析,根据牛顿第二定律可得结合上述结论解得汽车在行驶过程中受到的阻力为,故C错误;
D.当汽车速度最大时,汽车受到的阻力与牵引力相等,汽车做匀速直线运动,此时则有,故D错误。
故选B。
考点4 交变电流
10.(2026·山东临沂·一模)如图所示的理想变压器,电源输出的交变电压的正弦式交流电,通过副线圈、分别向20只标称为“12V 1.0A”的灯泡和电动机供电,原线圈接一标称为“40V 2.0A”的灯泡L,原线圈的匝数为900匝,副线圈的匝数为120匝。电路接通后,各用电器都恰好正常工作。则下列说法中正确的是( )
A.变压器的输出功率为440W
B.电动机两端电压为36V
C.流过电动机的电流为5.0A
D.若切断电动机,灯泡L仍能正常工作
【答案】C
【详解】A.变压器所接交变电压的有效值为,由于各用电器都恰好正常工作,灯泡的额定电压为,额定电流为,故主线圈上的电压有效值为,电流为,理想变压器的输出功率与输入功率相等,为,故A错误;
B.原线圈的匝数为900匝,副线圈的匝数为120匝,可知电动机两端电压为,故B错误;
C.因各用电器都恰好正常工作,变压器所在回路的总功率为
根据理想变压器的输出功率与输入功率相等,可知变压器所在回路的总功率为
流过电动机的电流,故C正确;
D.设变压器所在回路的等效电阻为,满足
变压器所在回路的等效电阻为,满足
理想变压器原、副线圈的电压和匝数的关系为
主线圈的输入功率与副线圈的输出功率之和相等,满足
故电流和匝数的关系为
可知
因此可把主线圈及副线圈后的电路等效成和两电阻的并联,若切断电动机,可认为变为无穷大,则增大,主线圈电路电流减小,灯泡L不能正常工作,故D错误。
故选C。
11.(2026·山东济宁·一模)如图所示,光滑平行金属导轨水平放置,导轨间存在竖直向下的匀强磁场,导轨右端接有理想变压器。导体棒垂直放在导轨上,在水平外力作用下做简谐运动,其速度随时间变化的规律为(),运动过程中始终处在磁场范围内。已知导轨间距为,磁感应强度大小为,变压器原、副线圈的匝数之比,图中两定值电阻均为,其余电阻均不计,电压表为理想交流电压表。下列说法正确的是( )
A.内导体棒中的电流方向改变10次
B.导体棒产生的电动势表达式为()
C.电压表的示数为
D.变压器的输入功率为
【答案】C
【详解】B.感应电动势 ,故B错误;
A.因为交流电频率 一个周期内电流的方向改变2次,故1s内电流方向改变20次,故A错误;
C.感应电动势的有效值由理想变压器电压关系得又,电压表示数为 ,故C正确;
D.理想变压器的输入功率等于输出功率 ,故D错误。
故选C。
12.(2026·山东淄博·一模)如图所示是某台灯的内部电路示意图,自耦变压器的滑动触头P与、间的线圈匝数分别为和,且。已知交流稳压电源的电压有效值为,灯泡电阻恒为,电压表和电流表可视为理想交流电表,自耦变压器可视为理想变压器。则( )
A.电压表示数为
B.电流表示数为
C.电源输出功率为
D.若滑动触头P下移,灯泡消耗功率增大
【答案】C
【详解】A.电压表接在交流电源两端,示数为,故A错误;
B.自耦变压器原线圈匝数为,副线圈匝数为,根据理想变压器电压比
解得根据欧姆定律得,副线圈侧电流为根据理想变压器电流比解得所以电流表示数为,故B错误;
C.电源输出功率为,故C正确;
D.滑动触头P下移,减小,不变。由于不变,则变小。灯泡消耗功率所以,灯泡消耗功率减小,故D错误。故选C。
1.(2026·山东聊城·一模)如图所示,水平桌面上有三根固定竖直立柱,立柱高度相同且间距均为,将一半径为、质量分布均匀的球静置于立柱上,球对立柱的压力均为,不计所有摩擦,则球的重力大小为( )
A.4.8N B.4.0N C.3.6N D.3.0N
【答案】A
【详解】由几何关系可知,每根立柱对球的弹力方向与竖直方向的夹角
则由平衡可知故选A。
2.(2026·山东日照·一模)篮球场常用置球架来收纳篮球,如图所示,置球架的两支柱竖直,球托和支柱所在平面都与横梁垂直,球托与支柱的夹角,球托A、B与支柱的交点等高。已知篮球的质量为600g,篮球的半径为R,球托A、B间的距离为1.6R,忽略一切摩擦,,。则球托A受篮球的弹力为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】对该篮球受力分析,设单根球托对篮球的弹力大小为N,两球托对篮球弹力的合力为F,水平支撑杆对篮球的弹力为,垂直两根球托平面篮球受力图示如图
则有其中
竖直面内篮球的受力图示如图所示
则有解得故选A。
3.(25-26高三上·山东青岛·期末)如图所示,一质量为m的物块静止在粗糙正方形斜面ABCD上,将一平行AB边的恒力F作用在物块上,物块恰好能沿斜面对角线AC做匀速直线运动。已知斜面与水平面夹角,则物块与斜面间的动摩擦因数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】
由题意知物块受重力、支持力、恒力和摩擦力共四个力作用。如图甲所示,将重力沿斜面和垂直斜面进行正交分解,在垂直斜面方向受力如图乙所示。由力的平衡条件可得又,
联立解得。故选C。
4.(25-26高三上·山东滨州·期末)我国古代很多建筑采用蝴蝶瓦方式铺设屋顶(如图甲),以利通风,防止木材腐朽。图乙是三根椽子和两片底瓦、一片盖瓦的铺设示意图,三根椽子互相平行,与水平面夹角θ=30°。图丙是垂直椽子截面的示意图,椽子在每个接触点处对底瓦的支持力FN三根椽子所在平面的垂线间夹角α=37°,盖瓦的底边恰与底瓦的凹槽中线接触。已知盖瓦和底瓦质量相等,最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,cos37°=0.8,底瓦与盖瓦均保持静止。若仅研究这三片瓦,则底瓦与椽子间的动摩擦因数μ应满足:( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】以这三片瓦整体作为研究对象,易得这个整体的重力在垂直椽子所在平面方向上的分力为,垂直椽子所在平面方向整体处于平衡状态,则有可得为使底瓦与盖瓦不下滑,应使解得故选A。
5.(2025·广东·一模)如图,光滑圆环竖直固定在水平地面上,细线通过圆环最高点的小孔与套在圆环上的小球相连,拉住细线使小球静止于处。设小球的重力为,细线与圆环竖直直径的夹角为,细线对小球的拉力大小为。拉动细线使小球缓慢沿圆环向上移动,则下列随变化的图像可能正确的是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【详解】令圆环的圆心为O,半径为R,对小球进行分析,小球受到重力G、绳的拉力T与圆环的弹力FN三个力的作用,如图
则重力方向平行于图中虚线表示的直径,绳拉力方向沿绳,圆环弹力方向沿半径指向圆心,根据相似三角形有根据几何关系有xPQ=2Rcosθ解得T=2Gcosθ可知,T随θ变化的图像为余弦曲线关系,且最大值为2G。故选A。
6.(2026·山东济宁·模拟预测)如图所示,一个质量为m的小物块(可看作质点)放置在圆盘的边缘,圆形餐桌桌面水平,半径为R,中部有一半径为r的圆盘,其圆心与餐桌圆心重合可绕其中心轴转动。现圆盘转速由零开始缓慢增加,小物块最终从餐桌上滑落。已知小物块与圆盘间的动摩擦因数为μ1,小物块与餐桌间的动摩擦因数为μ2 ,,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为,圆盘厚度及圆盘与餐桌间的间隙不计。则( )
A.小物块滑离圆盘后在餐桌上做曲线运动
B.小物块在圆盘上的加速度一定大于
C.若小物块随圆盘匀速转动,角速度可能为
D.小物块在餐桌上滑动过程中因摩擦产生的热量小于
【答案】C
【详解】A.小物块从圆盘上滑落后,小物块受到的摩擦力的方向与运动的方向始终相反,所以在餐桌上做减速直线运动,故A错误;
B.小物块在圆盘上做圆周运动时,随转盘转速的增加,加速度逐渐变大,小物块从圆盘上滑落的瞬间,摩擦力达到最大静摩擦力,此时加速度最大,为
小物块在餐桌上的加速度
由于,可知,但小物块在圆盘上的加速度不一定大于,故B错误;
C.小物块在圆盘上随圆盘运动,角速度满足
即,故C正确;
D.小物块从圆盘上滑落后沿圆盘的切线方向在桌面上做匀减速直线运动,在餐桌上滑动过程中相对桌面滑动的位移
可知摩擦生热为,故D错误。
故选C。
7.(2026·山东·一模)如图所示,竖直放置的薄圆筒内壁光滑,在内表面距离底面高为的点处,给一个质量为的小滑块沿水平切线方向的初速度,小滑块将沿筒内表面旋转滑下。假设滑块下滑过程中表面与筒内表面紧密贴合,圆筒内半径,重力加速度取。小滑块第一次滑过点正下方时,恰好经过点,且的距离为0.2m。则下列说法正确的是( )
A.小滑块的初速度为
B.小滑块经过点的速度大小为
C.小滑块运动过程中受到的筒壁的支持力不变
D.小滑块最后刚好能从点正对面的点滑离圆筒
【答案】D
【详解】A.小滑块水平方向做匀速圆周运动,竖直方向做自由落体运动,则从O点到O1点的时间
则初速度,A错误;
B.小滑块经过点的水平速度为2m/s,因有竖直速度,可知经过点的速度大于,B错误;
C.小滑块运动过程中,因水平速度不变,则根据,可知受到的筒壁的支持力大小不变,但方向不断变化,C错误;
D.小滑块运动的总时间为
则转过的圈数为圈
可知最后刚好能从点正对面的点滑离圆筒,D正确。
故选D。
8.(2026·山东泰安·一模)如图所示,在倾角为的光滑斜面上,长为的轻质细绳一端拴接一可视为质点的小球,另一端固定于斜面上的点。小球在最低点A处获得一瞬时冲量,恰好能在斜面上做完整的圆周运动。在同一水平高度,连线与连线垂直,重力加速度为,则小球运动到C处时加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】小球经过B点时有小球由B点运动到C点的过程,根据动能定理有联立解得小球经过C点时,向心加速度为切向加速度为小球运动到C处时加速度大小为故选C。
9.(2025·山东济南·一模)如图甲所示为一种在球形铁笼内进行摩托车特技表演的场景,图乙所示为骑手驾驶摩托车在笼内分别沿水平面内轨道1和轨道2做匀速圆周运动的简化图。已知球心到骑手连线与竖直方向的夹角分别为α、β,不计空气阻力,骑手及车视为质点,则骑手分别在轨道1和轨道2做匀速圆周运动的角速度之比为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】在轨道1上角速度为ω,对摩托车受力分析,根据牛顿第二定律可又联立解得同理可得在轨道2上角速度为则骑手分别在轨道1和轨道2做匀速圆周运动的角速度之比为故选B。
10.(2026·广东·一模)如图为道闸及其内部控制横杆起落的减速器结构图,a、b、c是三组相同的轮,用皮带传动,每组轮都由两个共轴轮叠合而成,大轮半径是小轮半径的2倍。在电动机的带动下,a轮转动的角速度为,则横杆随c轮共轴转动的角速度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】假设大轮半径是,小轮半径,,根据同理故所以故选B 。
11.(2026·山东青岛·一模)2026年春晚舞台上,机器人为观众展现了精彩的舞蹈动作。表演过程中,机器人屈膝下蹲,然后跳离地面。从起跳到升至最高点的过程中,不计空气阻力,下列关于机器人的加速度a、动能、重力势能、机械能E随高度h变化的图像,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.机器人离开地面后,只受重力,加速度方向竖直向下,若取向上为正方向,加速度为负值,且刚起跳时(h=0)加速度不为0,图像不符合,故A错误;
B.根据动能定理:起跳(未离地)阶段:合力向上做正功,动能随高度h线性增加;
离地上升阶段:重力向下做负功,动能随高度h线性减小,最高点动能减为0,图像符合规律,故B正确;
C.重力势能,始终与成正比,图像应为斜率不变的直线,C图像斜率减小,不符合,故C错误;
D.离开地面后,只有重力做功,机械能守恒,机械能应保持不变,D图像中机械能持续增大,不符合,故D错误。故选B。
12.(2026·山东临沂·一模)如图所示,足够长的木板置于水平地面上,其上表面光滑,质量为,在水平拉力的作用下,以的速度沿水平地面向右匀速运动,现有若干个小铁块(可视为质点),每个质量均为,将第一个铁块无初速地放在木板最右端,当木板运动了时,又将第二块无初速地放在木板最右端,以后只要木板运动了L就在木板的最右端无初速地放上一个铁块,直到木板停下来,就不再向木板上放铁块了,,。则下列说法正确的是( )
A.最终有5个铁块放在木板上
B.最终有6个铁块放在木板上
C.最后一个铁块与木板最右端的距离为
D.最后一个铁块与木板最右端的距离为
【答案】D
【详解】AB.无铁块时,木板做匀速直线运动,受到地面摩擦力
可以算出每放上一块铁块,木板受到的摩擦力会增大木板最终停下来时,木板的初动能全部用来克服增加的摩擦力所做的功,第n块铁块释放时,木板克服摩擦力所做的功为由动能定理可得解得即第7个铁块放上去后木板再运动不足1m便会停下来,所以木板最终停下来时上面有7个铁块,故AB错误;
CD.第7个铁块放上去时,增加的摩擦力已做功木板剩下的动能为设木板还能运动的距离为s,则由解得,故C错误,D正确。故选D。
13.(2026·山东烟台·一模)如图所示,将质量为2m的重物B悬挂在轻绳的一端,轻绳的另一端绕过光滑轻质定滑轮系一质量为m的小环A,小环A套在竖直固定的光滑直杆上,定滑轮与直杆的距离为d。现将小环A从与定滑轮等高的位置由静止释放,不计空气阻力,重力加速度为g,则小环A由静止开始下降时的动能为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】小环A由静止开始下降时,令连接A的绳与竖直方向夹角为,根据几何关系有
解得
根据速度分解有
对A、B构成的系统,根据机械能守恒定律有,A的动能解得故选B。
14.(2026·山东德州·一模)如图所示,被称为“空中电站”的S1000型涵道式浮空风力发电系统于2025年首次稳定悬停于高空并顺利发电。有风时,风吹叶片转动形成的圆面与风向垂直且半径为,通过此圆面空气动能的20%转化为电能。已知某段时间内该区域空气的密度为,该系统的发电功率为,则风速的大小为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】设∆t时间内流过发电机叶片横截面的空气质量为∆m,则由能量关系解得故选B。
15.(2026·辽宁大连·一模)如图所示,一列总质量为m(视为质量分布均匀),长为L的火车,从光滑水平面以初速度v0沿光滑斜面上滑,若斜面光滑,则当火车完全运动到斜面上时速度刚好减为0,已知斜面倾角,忽略水平面与斜面连接处损失的能量,火车同一时刻各部分速度大小均相同,以水平地面为零势能面,重力加速度为g,则该过程中( )
A.火车的初速度
B.若斜面上的车厢长度为x(x <L),则此时火车的重力势能
C.若斜面上的车厢长度为x(x <L),则此时火车的速度
D.火车上升过程的总时间
【答案】D
【详解】A.当火车完全运动到斜面上时速度刚好减为0,根据动能定理,有
解得火车的初速度,故A错误;
BC.根据题意可知,火车在斜面上的质量为
斜面上的火车其重心位置为
此刻火车具有的重力势能为
而根据动能定理有
联立解得,故BC错误;
D.取沿斜面向上为正方向,当列车冲上斜坡的长度为时,列车所受合外力
由此可知,列车做的是简谐振动,其周期为
可知火车上升过程的总时间为,故D正确。
故选D。
16.(2026·山东滨州·一模)如图所示为某一商业充电桩对新能源汽车电池快速充电的供电电路图。配电设施的输出电压U1=220V,升压变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=11∶100,输电线总电阻r=10Ω,降压变压器原、副线圈的匝数比n3∶n4=5∶1。充电桩正常充电时的额定电压U4=380V,该新能源汽车电池组的容量为W=22kWh,变压器均视为理想变压器。则( )
A.只有一个充电桩正常工作时,充电桩充电时的额定功率为760W
B.只有一个充电桩正常工作时,该新能源汽车正常充电充满大约需要0.9h
C.只有一个充电桩正常工作时,供电电路正常供电的效率为95%
D.当充电桩使用个数增多时,供电电路的效率增大
【答案】C
【详解】ABC.升压变压器的次级电压降压变压器的初级电压可知输电电流为则降压变压器的次级电流可得只有一个充电桩正常工作时,充电桩充电时的额定功率为该新能源汽车正常充电充满大约需要
供电电路正常供电的效率为,AB错误,C正确;
D.当充电桩使用个数增多时,降压变压器次级输出功率变大,则输电线上的电流I3变大,输电线的功率损失变大,可知供电电路的效率减小,D错误。
故选C。
17.(2026·山东泰安·一模)如图所示为特高压直流输电线路的简化示意图,升压变压器、降压变压器均视为理想变压器,整流及逆变的过程均不计能量损失且电压有效值不变。直流输电线的总电阻的匝数比为,结合图中信息可知,该输电工程输送的总电功率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】根据,得
故输电线中的电流为
该输电工程输送的总电功率为,故选A。
18.(2026·广东·一模)为自行车灯供电的发电装置结构如图,N、S是磁铁的磁极,M是圆柱形铁芯;磁极和铁芯间的磁场均匀辐向分布,圆心角所对应的区域没有磁场;铁芯外的矩形线圈P在车轮带动下,绕M中心的固定转轴O匀速转动。若规定从图示位置开始计时的电动势为正值,则能反映线圈中感应电动势e随时间t变化的图像是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【详解】AB. 该磁场为均匀辐向磁场,线圈在磁场中匀速转动时,切割边的速度方向始终与磁场方向垂直,根据,、、均不变,因此感应电动势的大小恒定,故AB错误;
CD.题目说明的区域没有磁场,初始位置(图示位置)线圈处在磁场中,时感应电动势为正值,大小恒定;线圈转动进入无磁场区域后,感应电动势为0;转动进入对侧磁场后,切割磁感线的方向反向,感应电动势方向变为负值,大小仍恒定;再次进入无磁场区域后,电动势又回到0,重复周期变化,故C正确,D错误。
故选C。
19.(25-26高三上·山东青岛·期末)如图所示,匝数为的矩形线框长为、宽为,在其对称轴右侧有一方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为的匀强磁场。理想变压器的原、副线圈匝数比为,线框和定值电阻串联在原线圈中,滑动变阻器和理想电流表串联在副线圈中,其余电阻不计,矩形线框以角速度匀速转动,电流表的示数为。下列说法正确的是( )
A.矩形线框产生的交流电周期为
B.原线圈两端电压的峰值为
C.线框从图示位置转过,流过的电荷量为
D.当阻值满足时,的功率最大
【答案】D
【详解】A.线圈以角速度,其交变电动势的周期为,与磁场是否覆盖全部区域无关,A错误;
B.矩形线框产生的交变电动势峰值为
原线圈与串联,存在分压,原线圈两端的交变电动势峰值小于,B错误;
C.设原、副线圈两端的电压和电流分别为、和、,对于理想变压器有,
可将变压器即其负载部分等效为一个电阻,阻值为
线框从图示位置转过,磁通量变化
流过的电荷量为
对于原线圈部分有
对于副线圈部分有
为副线圈部分电流的有效值,则
可得
代入可得线框从图示位置转过,流过的电荷量为,C错误;
D.由于是理想变压器,的功率为
不等式取等条件为,D正确。
故选D。
20.(25-26高三上·山东日照·期末)如图甲所示为某电动车的充电装置,理想变压器原、副线圈的匝数比,副线圈通过理想二极管(正向电阻为零,反向电阻无穷大)整流后充电。原线圈输入如图乙所示的交流电时,充电桩正常工作。下列判断正确的是( )
A.图乙所示交流电压的瞬时值表达式为
B.原线圈中的电流方向每秒改变50次
C.原线圈与副线圈中磁通量的变化率之比为
D.充电桩两端电压的有效值为110V
【答案】A
【详解】A.正弦式交流电压的表达式的一般形式为
由图乙可知,,
故图乙所示交流电压的瞬时值表达式为,故A正确;
B.该交变电压的周期为0.02s,1s包含50个周期,一个周期内电流方向改变2次,故原线圈中的电流方向每秒改变100次,故B错误;
C.因该变压器为理想变压器,则原线圈与副线圈中磁通量的变化率相等,故C错误;
D.原线圈两端电压的有效值为
根据,可得副线圈两端电压的有效值为
设充电桩两端电压的有效值为,因二极管的单向导电性,并根据有效值的定义有
解得,故D错误。
故选A。
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抢分猜押02 物理山东卷第5~8题(单选题)
重难解读
(1)共点力平衡:物体受力分析、力的合成与分解、动态平衡问题;多物体系统中摩擦力方向判断,含弹簧/轻杆的弹力突变问题。
(2)圆周运动:向心力来源分析、临界条件、角速度与线速度关系;非匀速圆周运动中切向/法向加速度的计算,周期性运动的多解问题。
(3)功率及功能关系:瞬时功率计算、动能定理的应用(多过程做功分析);变力做功的计算(微元法或图像法),摩擦力做功与能量转化关系。
(4)交变电流:正弦交流电的有效值计算、理想变压器电压/电流/功率关系、远距离输电中的功率损失;含二极管的整流电路有效值计算,变压器动态分析(负载变化对原副线圈参数的影响)。
命题预测
(1)共点力平衡命题预测:以生活场景(如防护栏、置球架、现代科技)为背景,结合几何关系考查多物体系统的受力分析,可能涉及弹簧弹力与摩擦力的动态平衡问题,强调整体法与隔离法的综合应用。
(2)圆周运动命题预测:结合离心分离装置、赛车弯道等实际情境,考查非匀速圆周运动中切向与法向加速度的计算,或通过周期性运动(如圆盘转动)设置多解问题,注重临界条件分析。
(3)功率及功能关系命题预测:以汽车启动、简谐运动为模型,考查瞬时功率计算及动能定理在多过程中的应用,可能结合图像法分析变力做功,强调摩擦力做功与能量转化的关系。
(4)交变电流命题预测:围绕理想变压器、远距离输电,考查有效值计算及动态分析(如负载变化对原副线圈参数的影响),可能结合新能源汽车充电等科技背景。
考点1 共点力平衡问题
1.(2026·山东青岛·一模)某儿童公园的水平地面上放置四个相同的防撞墩A、B、C、D,用四根相同的轻弹簧连接,恰好组成一个等腰梯形防护栏,整个装置处于静止状态,俯视图如图所示。已知AB、BC、AD弹簧长度相同,均等于CD弹簧长度的一半,CD弹簧弹力大小为AB的2倍,防撞墩A受到地面的摩擦力大小为,则防撞墩C受到地面的摩擦力大小为( )
A. B. C. D.
2.(2026·山东滨州·一模)在一地铁站的施工工地,需要利用绳索将一重物沿一竖直面内的轨道从水平地面上的A点缓慢运送到底部C点处,已知AB部分是半径为R,圆心角为60°的圆弧轨道,A点是圆弧轨道的最高点,BC部分为倾斜直轨道,两轨道在B点相切,轨道和定滑轮均视为光滑。定滑轮位于A点正上方2R高度处。在运送过程中,人牵引绳子的位置不动,重物可视为质点。则( )
A.A到B过程中,轨道对重物的支持力不断增大
B.A到B过程中,绳子对重物的拉力先增大后减小
C.B到C过程中,地面对人的静摩擦力逐渐增大
D.B到C过程中,轨道对重物的支持力不断增大
3.(2026·山东烟台·一模)如图所示,两根长度相等的轻质细杆AO、BO,一端通过光滑铰链与竖直墙面上A、B两点处连接,另一端栓接在O点。一根轻质弹性细绳CO一端固定在墙上C点,另一端栓接在O点,C点处于AB连线的垂直平分线上,在O点悬挂一质量为m的重物,静止时AOB所在的平面处于水平,,OC连线与水平面的夹角为30°,已知重力加速度为g,则杆AO对墙的作用力大小为( )
A. B.mg C. D.2mg
考点2 圆周运动
4.(2026·山东青岛·一模)如图甲所示为某离心分离装置示意图,水平转台可在电机的带动下绕过圆心的竖直轴转动。开始时将质量为1kg的物块静置于转台上,物块到转台圆心O的距离为1m,时刻启动电机,转台由静止开始加速转动,其角速度与时间关系图像如图乙所示,物块与转台间的动摩擦因数,重力加速度,则物块能随转台一起转动(相对转台静止)的时间为( )
A. B.1s C. D.
5.(2026·山东滨州·一模)为研究四驱赛车弯道加速时的性能,驾驶赛车在水平圆周轨道上行驶,轨道半径大小R=225m,车轮与水平地面间的动摩擦因数μ=0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。某时刻赛车速度大小v=21m/s,从该时刻开始做加速圆周运动,保持切向加速度大小恒为a=3m/s2,不计空气阻力及其它阻力,重力加速度大小g=10m/s2。赛车可视为质点,四个车轮的受力情况可视为相同,则赛车做加速圆周运动且不发生侧向滑动的最长时间为( )
A.1s B.2s C.3s D.
6.(2026·山东日照·一模)如图所示,在水平圆盘上,沿直径方向用轻绳相连的物体A和B分居圆心O两侧,与圆盘一起绕中轴线匀速转动。已知两物体的质量均为m,到O点的距离分别为r和2r,与圆盘间的动摩擦因数均为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。若物体A受到的摩擦力大小为,则圆盘转动的角速度为( )
A. B. C. D.
考点3 功率及功能关系
7.(2026·山东日照·一模)小明同学通过查阅资料得知,做简谐运动的物体回复力满足(k为常数,x为物体偏离平衡位置的位移),能量满足,系统总能量E为一常量。如图所示,劲度系数为k的轻弹簧一端固定在倾角的光滑斜面上,另一端与质量为m的小球相连,小球沿斜面方向做简谐运动。已知当弹簧处于原长时,小球的动能为最大动能的,重力加速度为g,不计空气阻力。下列说法中正确的是( )
A.小球的振幅为 B.小球的最大速度为
C.小球的最大加速度为2g D.弹簧的最大弹性势能为
8.(2026·山东聊城·一模)如图所示,质量均为的滑块和滑块静止在光滑水平地面上,滑块、之间有轻绳相连,小球的质量为,与、之间用长为的轻杆通过铰链连接,轻杆与滑块、小球间可自由转动,初始时两轻杆夹角为。对小球施加一竖直向下的恒力,。重力加速度为,,剪断轻绳,由开始运动到刚与地面接触时的过程中,下列说法正确的是( )
A.A、B、C组成的系统机械能守恒
B.杆对做正功
C.小球重力的最大功率为
D.小球下落过程中加速度总是小于
9.(2026·山东聊城·一模)某汽车在一条平直的道路上等交通信号灯,司机看到绿灯亮起后立即以恒定的牵引力启动汽车,时刻达到额定功率后保持功率不变继续行驶,在运动时间内汽车位移为,其图像如图所示。已知汽车的质量为,汽车在行驶过程中受到的阻力恒定,下列说法正确的是( )
A.汽车的额定功率为
B.时间内,汽车的平均功率为
C.汽车在行驶过程中受到的阻力为
D.汽车在行驶过程中所能达到的最大速度为
考点4 交变电流
10.(2026·山东临沂·一模)如图所示的理想变压器,电源输出的交变电压的正弦式交流电,通过副线圈、分别向20只标称为“12V 1.0A”的灯泡和电动机供电,原线圈接一标称为“40V 2.0A”的灯泡L,原线圈的匝数为900匝,副线圈的匝数为120匝。电路接通后,各用电器都恰好正常工作。则下列说法中正确的是( )
A.变压器的输出功率为440W
B.电动机两端电压为36V
C.流过电动机的电流为5.0A
D.若切断电动机,灯泡L仍能正常工作
11.(2026·山东济宁·一模)如图所示,光滑平行金属导轨水平放置,导轨间存在竖直向下的匀强磁场,导轨右端接有理想变压器。导体棒垂直放在导轨上,在水平外力作用下做简谐运动,其速度随时间变化的规律为(),运动过程中始终处在磁场范围内。已知导轨间距为,磁感应强度大小为,变压器原、副线圈的匝数之比,图中两定值电阻均为,其余电阻均不计,电压表为理想交流电压表。下列说法正确的是( )
A.内导体棒中的电流方向改变10次
B.导体棒产生的电动势表达式为()
C.电压表的示数为
D.变压器的输入功率为
12.(2026·山东淄博·一模)如图所示是某台灯的内部电路示意图,自耦变压器的滑动触头P与、间的线圈匝数分别为和,且。已知交流稳压电源的电压有效值为,灯泡电阻恒为,电压表和电流表可视为理想交流电表,自耦变压器可视为理想变压器。则( )
A.电压表示数为
B.电流表示数为
C.电源输出功率为
D.若滑动触头P下移,灯泡消耗功率增大
1.(2026·山东聊城·一模)如图所示,水平桌面上有三根固定竖直立柱,立柱高度相同且间距均为,将一半径为、质量分布均匀的球静置于立柱上,球对立柱的压力均为,不计所有摩擦,则球的重力大小为( )
A.4.8N B.4.0N C.3.6N D.3.0N
2.(2026·山东日照·一模)篮球场常用置球架来收纳篮球,如图所示,置球架的两支柱竖直,球托和支柱所在平面都与横梁垂直,球托与支柱的夹角,球托A、B与支柱的交点等高。已知篮球的质量为600g,篮球的半径为R,球托A、B间的距离为1.6R,忽略一切摩擦,,。则球托A受篮球的弹力为( )
A. B. C. D.
3.(25-26高三上·山东青岛·期末)如图所示,一质量为m的物块静止在粗糙正方形斜面ABCD上,将一平行AB边的恒力F作用在物块上,物块恰好能沿斜面对角线AC做匀速直线运动。已知斜面与水平面夹角,则物块与斜面间的动摩擦因数为( )
A. B. C. D.
4.(25-26高三上·山东滨州·期末)我国古代很多建筑采用蝴蝶瓦方式铺设屋顶(如图甲),以利通风,防止木材腐朽。图乙是三根椽子和两片底瓦、一片盖瓦的铺设示意图,三根椽子互相平行,与水平面夹角θ=30°。图丙是垂直椽子截面的示意图,椽子在每个接触点处对底瓦的支持力FN三根椽子所在平面的垂线间夹角α=37°,盖瓦的底边恰与底瓦的凹槽中线接触。已知盖瓦和底瓦质量相等,最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,cos37°=0.8,底瓦与盖瓦均保持静止。若仅研究这三片瓦,则底瓦与椽子间的动摩擦因数μ应满足:( )
A. B. C. D.
5.(2025·广东·一模)如图,光滑圆环竖直固定在水平地面上,细线通过圆环最高点的小孔与套在圆环上的小球相连,拉住细线使小球静止于处。设小球的重力为,细线与圆环竖直直径的夹角为,细线对小球的拉力大小为。拉动细线使小球缓慢沿圆环向上移动,则下列随变化的图像可能正确的是( )
A.B.C.D.
6.(2026·山东济宁·模拟预测)如图所示,一个质量为m的小物块(可看作质点)放置在圆盘的边缘,圆形餐桌桌面水平,半径为R,中部有一半径为r的圆盘,其圆心与餐桌圆心重合可绕其中心轴转动。现圆盘转速由零开始缓慢增加,小物块最终从餐桌上滑落。已知小物块与圆盘间的动摩擦因数为μ1,小物块与餐桌间的动摩擦因数为μ2 ,,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为,圆盘厚度及圆盘与餐桌间的间隙不计。则( )
A.小物块滑离圆盘后在餐桌上做曲线运动
B.小物块在圆盘上的加速度一定大于
C.若小物块随圆盘匀速转动,角速度可能为
D.小物块在餐桌上滑动过程中因摩擦产生的热量小于
7.(2026·山东·一模)如图所示,竖直放置的薄圆筒内壁光滑,在内表面距离底面高为的点处,给一个质量为的小滑块沿水平切线方向的初速度,小滑块将沿筒内表面旋转滑下。假设滑块下滑过程中表面与筒内表面紧密贴合,圆筒内半径,重力加速度取。小滑块第一次滑过点正下方时,恰好经过点,且的距离为0.2m。则下列说法正确的是( )
A.小滑块的初速度为
B.小滑块经过点的速度大小为
C.小滑块运动过程中受到的筒壁的支持力不变
D.小滑块最后刚好能从点正对面的点滑离圆筒
8.(2026·山东泰安·一模)如图所示,在倾角为的光滑斜面上,长为的轻质细绳一端拴接一可视为质点的小球,另一端固定于斜面上的点。小球在最低点A处获得一瞬时冲量,恰好能在斜面上做完整的圆周运动。在同一水平高度,连线与连线垂直,重力加速度为,则小球运动到C处时加速度大小为( )
A. B. C. D.
9.(2025·山东济南·一模)如图甲所示为一种在球形铁笼内进行摩托车特技表演的场景,图乙所示为骑手驾驶摩托车在笼内分别沿水平面内轨道1和轨道2做匀速圆周运动的简化图。已知球心到骑手连线与竖直方向的夹角分别为α、β,不计空气阻力,骑手及车视为质点,则骑手分别在轨道1和轨道2做匀速圆周运动的角速度之比为( )
A. B.
C. D.
10.(2026·广东·一模)如图为道闸及其内部控制横杆起落的减速器结构图,a、b、c是三组相同的轮,用皮带传动,每组轮都由两个共轴轮叠合而成,大轮半径是小轮半径的2倍。在电动机的带动下,a轮转动的角速度为,则横杆随c轮共轴转动的角速度为( )
A. B. C. D.
11.(2026·山东青岛·一模)2026年春晚舞台上,机器人为观众展现了精彩的舞蹈动作。表演过程中,机器人屈膝下蹲,然后跳离地面。从起跳到升至最高点的过程中,不计空气阻力,下列关于机器人的加速度a、动能、重力势能、机械能E随高度h变化的图像,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
12.(2026·山东临沂·一模)如图所示,足够长的木板置于水平地面上,其上表面光滑,质量为,在水平拉力的作用下,以的速度沿水平地面向右匀速运动,现有若干个小铁块(可视为质点),每个质量均为,将第一个铁块无初速地放在木板最右端,当木板运动了时,又将第二块无初速地放在木板最右端,以后只要木板运动了L就在木板的最右端无初速地放上一个铁块,直到木板停下来,就不再向木板上放铁块了,,。则下列说法正确的是( )
A.最终有5个铁块放在木板上
B.最终有6个铁块放在木板上
C.最后一个铁块与木板最右端的距离为
D.最后一个铁块与木板最右端的距离为
13.(2026·山东烟台·一模)如图所示,将质量为2m的重物B悬挂在轻绳的一端,轻绳的另一端绕过光滑轻质定滑轮系一质量为m的小环A,小环A套在竖直固定的光滑直杆上,定滑轮与直杆的距离为d。现将小环A从与定滑轮等高的位置由静止释放,不计空气阻力,重力加速度为g,则小环A由静止开始下降时的动能为( )
A. B. C. D.
14.(2026·山东德州·一模)如图所示,被称为“空中电站”的S1000型涵道式浮空风力发电系统于2025年首次稳定悬停于高空并顺利发电。有风时,风吹叶片转动形成的圆面与风向垂直且半径为,通过此圆面空气动能的20%转化为电能。已知某段时间内该区域空气的密度为,该系统的发电功率为,则风速的大小为( )
A. B.
C. D.
15.(2026·辽宁大连·一模)如图所示,一列总质量为m(视为质量分布均匀),长为L的火车,从光滑水平面以初速度v0沿光滑斜面上滑,若斜面光滑,则当火车完全运动到斜面上时速度刚好减为0,已知斜面倾角,忽略水平面与斜面连接处损失的能量,火车同一时刻各部分速度大小均相同,以水平地面为零势能面,重力加速度为g,则该过程中( )
A.火车的初速度
B.若斜面上的车厢长度为x(x <L),则此时火车的重力势能
C.若斜面上的车厢长度为x(x <L),则此时火车的速度
D.火车上升过程的总时间
16.(2026·山东滨州·一模)如图所示为某一商业充电桩对新能源汽车电池快速充电的供电电路图。配电设施的输出电压U1=220V,升压变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=11∶100,输电线总电阻r=10Ω,降压变压器原、副线圈的匝数比n3∶n4=5∶1。充电桩正常充电时的额定电压U4=380V,该新能源汽车电池组的容量为W=22kWh,变压器均视为理想变压器。则( )
A.只有一个充电桩正常工作时,充电桩充电时的额定功率为760W
B.只有一个充电桩正常工作时,该新能源汽车正常充电充满大约需要0.9h
C.只有一个充电桩正常工作时,供电电路正常供电的效率为95%
D.当充电桩使用个数增多时,供电电路的效率增大
17.(2026·山东泰安·一模)如图所示为特高压直流输电线路的简化示意图,升压变压器、降压变压器均视为理想变压器,整流及逆变的过程均不计能量损失且电压有效值不变。直流输电线的总电阻的匝数比为,结合图中信息可知,该输电工程输送的总电功率为( )
A. B. C. D.
18.(2026·广东·一模)为自行车灯供电的发电装置结构如图,N、S是磁铁的磁极,M是圆柱形铁芯;磁极和铁芯间的磁场均匀辐向分布,圆心角所对应的区域没有磁场;铁芯外的矩形线圈P在车轮带动下,绕M中心的固定转轴O匀速转动。若规定从图示位置开始计时的电动势为正值,则能反映线圈中感应电动势e随时间t变化的图像是( )
A.B.C.D.
19.(25-26高三上·山东青岛·期末)如图所示,匝数为的矩形线框长为、宽为,在其对称轴右侧有一方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为的匀强磁场。理想变压器的原、副线圈匝数比为,线框和定值电阻串联在原线圈中,滑动变阻器和理想电流表串联在副线圈中,其余电阻不计,矩形线框以角速度匀速转动,电流表的示数为。下列说法正确的是( )
A.矩形线框产生的交流电周期为
B.原线圈两端电压的峰值为
C.线框从图示位置转过,流过的电荷量为
D.当阻值满足时,的功率最大
20.(25-26高三上·山东日照·期末)如图甲所示为某电动车的充电装置,理想变压器原、副线圈的匝数比,副线圈通过理想二极管(正向电阻为零,反向电阻无穷大)整流后充电。原线圈输入如图乙所示的交流电时,充电桩正常工作。下列判断正确的是( )
A.图乙所示交流电压的瞬时值表达式为
B.原线圈中的电流方向每秒改变50次
C.原线圈与副线圈中磁通量的变化率之比为
D.充电桩两端电压的有效值为110V
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