2020屆高三物理一輪復(fù)習(xí)二模三模試題匯編：專(zhuān)題15 新情景問(wèn)題(含解析)

新情景問(wèn)題一．選擇題（2019南昌模擬）一位物理老師制作了一把如圖所示的“簡(jiǎn)易銅絲琴”。他是這么做的：在一塊木板上固定兩顆螺絲釘，將一根張緊的銅絲纏繞在兩顆螺絲釘之間，擴(kuò)音器通過(guò)導(dǎo)線與兩螺絲釘連接，銅絲旁邊放置一塊磁鐵，用手指撥動(dòng)銅絲，擴(kuò)音器上就發(fā)出了聲音。根據(jù)上面所給的信息，下面說(shuō)法正確的是銅絲的振動(dòng)引起空氣振動(dòng)而發(fā)出聲音振動(dòng)的銅絲切割磁感線產(chǎn)生直流電流C該“簡(jiǎn)易銅絲琴”將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D利用這一裝置所揭示的原理可制成發(fā)電機(jī)【參考答案】D【命題意圖】本題以物理老師制作如圖所示的“簡(jiǎn)易銅絲琴”為情景，考查電磁感應(yīng)及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)?！窘忸}思路】手指援動(dòng)銅絲」振動(dòng)的銅堂切SI磁感線產(chǎn)生交孌電流交變電流通過(guò)擴(kuò)音器復(fù)岀聲音，該嘀易銅絲琴爲(wèi)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，選項(xiàng)A3匚錯(cuò)誤§這一裝蓋手指撥動(dòng)銅絲，振動(dòng)的銅絲切割晞感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流’利用這一裝墨所揭示的熄理可制成譽(yù)電機(jī)』選項(xiàng)D正確。（2019年3月河北石家莊質(zhì)檢）汽車(chē)的點(diǎn)火裝置原理如圖甲所示，它能將十幾伏的直流低電壓變成數(shù)萬(wàn)伏的高電壓，使DD'間的空氣擊穿而發(fā)生強(qiáng)烈的火花放電，其主體部分是一個(gè)在條形鐵芯上套有兩個(gè)線圈的變壓器，兩層線圈間良好絕緣。初始彈簧片P與觸點(diǎn)Z接觸，閉合開(kāi)關(guān)S后，鐵芯被磁化，吸引彈簧片P切斷電路，鐵芯失去磁性，彈簧片P與Z接通，如此反復(fù)。工作過(guò)程中初級(jí)線圈電流波形如圖乙所示，下列說(shuō)法正確的是dir「??—pzD、D‘間的火花放電通常出現(xiàn)在電路剛接通時(shí)初級(jí)線圈應(yīng)選用較細(xì)的導(dǎo)線繞制次級(jí)線圈匝數(shù)應(yīng)比初級(jí)線圈匝數(shù)多條形鐵芯用許多薄硅鋼片疊合而成可減小渦流【參考答案】CD【名師解析】由圖乙可知，在電路剛斷開(kāi)的瞬間，初級(jí)線圈電漬變化率大'鐵芯中磁通量變化率大，導(dǎo)致次級(jí)線圈中產(chǎn)生較大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，所以丁間的火花放電通常出現(xiàn)在電路剛斷幵時(shí)，選項(xiàng)血錯(cuò)誤$由團(tuán)甲可知，初級(jí)線圈匝數(shù)遠(yuǎn)少于次級(jí)線圈匝數(shù)』根1B變壓器電流關(guān)系可知』次級(jí)線圈中電流遠(yuǎn)小于初家小區(qū)中電流，所以初圾線圈應(yīng)選用較粗的導(dǎo)線緯制」選項(xiàng)三錯(cuò)誤匚正確；條形鐵芯用許多蒲硅鋼片盞合而成可減小渦流，選項(xiàng)D正確。（2019高考大綱模擬卷1）5.我國(guó)航天事業(yè)持續(xù)飛速發(fā)展，2019年1月，嫦娥四號(hào)飛船在太陽(yáng)系最大的撞擊坑內(nèi)靠近月球南極的地點(diǎn)著陸月球背面。假設(shè)有一種宇宙飛船利用離子噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)加速起飛。發(fā)動(dòng)機(jī)加速電壓U,噴出兩價(jià)氧離子，離子束電流為I,那么下列結(jié)論正確的是（基本電荷e,原子質(zhì)量單位m0，飛船質(zhì)量M）（）飛船所受到的推力為F=4I飛船的加速度為&=A.噴出的每個(gè)氧離子的動(dòng)量p=2eU飛船所受到的推力為F=4I飛船的加速度為&=B．C．D?推力做功的功率為2MeU【答案】B解析】對(duì)每個(gè)氧離子，由動(dòng)能定理：p2解析】對(duì)每個(gè)氧離子，由動(dòng)能定理：p2qU=mv2=2m，解得噴出的每個(gè)氧離子的動(dòng)量p=\/2qmU，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；設(shè)在At時(shí)間內(nèi)噴出N個(gè)氧離子，飛船受到的反沖力:_ApN）；2qmUNq,''2mUF=NTt=^^=T7\;T其中：ft=I，q=2e，m=16m0”/mU41所以：p=8”/mU41所以：p=8冷em°U,F=4Ia=mmUIT，D選項(xiàng)單位不對(duì)，故選項(xiàng)B正確ACD錯(cuò)誤。4.（2019高考大綱模擬卷1）7?如圖所示，太陽(yáng)系各行星可近似看成在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)?設(shè)天王星公轉(zhuǎn)周期為T(mén)1，公轉(zhuǎn)半徑為R1；地球公轉(zhuǎn)周期為T(mén)2,公轉(zhuǎn)半徑為4.（2019高考大綱模擬卷1）7?如圖所示，太陽(yáng)系各行星可近似看成在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)?設(shè)天王星公轉(zhuǎn)周期為T(mén)1，公轉(zhuǎn)半徑為R1；地球公轉(zhuǎn)周期為T(mén)2,公轉(zhuǎn)半徑為R2?不計(jì)兩行星之間的引力作用，引力常量為G,當(dāng)?shù)厍蚝吞焱跣沁\(yùn)行到太陽(yáng)兩側(cè)，且三者排成一條直線時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A.B.4n2R2太陽(yáng)的質(zhì)量為GT222天王星公轉(zhuǎn)速度大于地球公轉(zhuǎn)速度C.TT地球與天王星相距最近至少需經(jīng)歷2丁二丁12D?天王星公轉(zhuǎn)的向心加速度與地球公轉(zhuǎn)的向心加速度之比為*1【答案】CD【解析】根據(jù)普學(xué)^亀太陽(yáng)的質(zhì)量片瞬,止錯(cuò)誤,根抿譽(yù)匕,解得蘆因?yàn)樘焱跣堑能壍腊霃捷^尢則線速度較小小錯(cuò)誤]當(dāng)?shù)厍蚝吞焱跣沁\(yùn)行到太陽(yáng)兩側(cè)，三者排成一條直線，到地球與天王星相距最近，兩者輕過(guò)的角度相差兀,所以學(xué)L弓去二71』解得士二;王、C正確;ET-.A\T_—T_\根據(jù)GMm=ma,

r2解得a=5R2天王星和地球的向心加速度之比為蘆，D正確。R21二．計(jì)算題(2019湖北荊門(mén)市龍泉中學(xué)檢測(cè))“加速度計(jì)”作為測(cè)定運(yùn)動(dòng)物體加速度的儀器，已被廣泛應(yīng)用，圖甲所示為應(yīng)變式加速度計(jì)的原理圖：支架AB固定在待測(cè)系統(tǒng)上，滑塊穿在AB之間的水平光滑桿上，并用輕彈簧連接在A端，其下端有一活動(dòng)臂可在滑動(dòng)變阻器上自由滑動(dòng)?隨著系統(tǒng)沿水平方向做變速運(yùn)動(dòng)，滑塊相對(duì)于支架將發(fā)生位移并通過(guò)電路轉(zhuǎn)換成電信號(hào)從電壓表輸出已知電壓表量程為8V,滑塊質(zhì)量m=O.lkg,彈簧勁度系數(shù)k=20N/m,電源電動(dòng)勢(shì)E=10V,內(nèi)阻不計(jì)，滑動(dòng)變阻器總電阻值R=40Q，有效總長(zhǎng)度l=8cm.當(dāng)待測(cè)系統(tǒng)靜上時(shí)，滑動(dòng)觸頭P位于變阻器R的中點(diǎn)，取A-B方向?yàn)樗俣日较?確定該加速度計(jì)測(cè)量加速度的范圍.為保證電壓表能正常使用，圖甲電路中電阻R0至少應(yīng)為多大？根據(jù)R0的最小值，寫(xiě)出待測(cè)系統(tǒng)沿A-B做變速運(yùn)動(dòng)時(shí)，電壓表輸出電壓U與加速度a的關(guān)系式.根據(jù)R0的最小值，將電壓表盤(pán)上的電壓刻度改成適當(dāng)?shù)募铀俣瓤潭龋瑢?duì)應(yīng)的加速度值填入圖乙中電壓表盤(pán)的小圓內(nèi).【名師解析】⑴P端左右移動(dòng)最多鈿①?gòu)椈勺畲笮巫兞咳缥矬w加速度大小為a=kxm=8m's2°該加速度計(jì)測(cè)量加速度的范圍是-加/二曲陥/V?⑵當(dāng)P在最右端時(shí)』電壓表讀數(shù)最尢當(dāng)讀數(shù)為8V時(shí)』超兩端電壓為晝由2RER,解得A0=10Qo⑶當(dāng)加速度向左大小為a時(shí)，彈簧的形變量厶x=ma/k0.04+x100ma電壓表的輸出電壓U=8X=4-=4-0.5a0.08k當(dāng)加速度向右大小為a時(shí)，彈簧的形變量厶x=-ma/k電壓表的輸出電壓U=8X=4-=4-0.5a0.08k(4)以加速度向右為正.由電壓和加速度的關(guān)系U=4-0.5a得a=8-2U當(dāng)U=0時(shí)，a=8m/s2；當(dāng)U二2V時(shí)，a=4m/S2；當(dāng)U=4V時(shí)，a=0；當(dāng)U二6V時(shí)，a=-4m/s2；當(dāng)U=8V時(shí)a=-8ms2現(xiàn)代化的生產(chǎn)流水線大大提高了勞動(dòng)效率，如圖為某工廠生產(chǎn)流水線上的水平傳輸裝置的俯視圖，它由傳送帶和轉(zhuǎn)盤(pán)組成。物品從A處無(wú)初速、等時(shí)間間隔地放到傳送帶上，恰好勻加速運(yùn)動(dòng)到B處后進(jìn)入勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)盤(pán)隨其一起運(yùn)動(dòng)(無(wú)相對(duì)滑動(dòng))，到C處被取走裝箱。已知A、B的距離L=9.0m,物品在轉(zhuǎn)盤(pán)上與轉(zhuǎn)軸0的距離R=3.0m,傳送帶的傳輸速度和轉(zhuǎn)盤(pán)上與0相距為R處的線速度均為v=3.0m/s，取g=10m/s2。問(wèn)：物品從A處運(yùn)動(dòng)到B處的時(shí)間t；物品與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)比若物品在轉(zhuǎn)盤(pán)上的最大靜摩擦力可視為與滑動(dòng)摩擦力大小相等，則物品與轉(zhuǎn)盤(pán)間的動(dòng)摩擦因數(shù)匕至少為多大？□水孚菇舍名師解析】□水孚菇舍名師解析】物品被放上傳送帶后收到摩擦力而做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng):vt由■-可得t=6s(3分)由v2=2ax可得a=0.5m/s2（2分）又因?yàn)镕^ma且F=卩mgff1a=—=0.05可得：;（4分）（3）物品在轉(zhuǎn)盤(pán)上所受的靜摩擦力提供向心力缶噸n〒可得匕三0.3（3分）（2019浙江綜合測(cè)試）“電磁炮”如圖甲所示,其原理結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)化為如圖乙所示的模型:兩根無(wú)限長(zhǎng)、光滑的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在水平面內(nèi),相距為1?！半姶排凇睆楏w為質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab,垂直于MN、PQ放在軌道上，與軌道接觸良好,彈體在軌道間的電阻R。整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。''電磁炮”電源的電壓能自行調(diào)節(jié)用以保證“電磁炮”勻加速發(fā)射其中可控電源的內(nèi)阻r。不計(jì)空氣阻力,導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。（1）要使炮彈向右發(fā)射,判斷通過(guò)彈體電流的方向;（2）彈體從靜止加速到v過(guò)程中，通過(guò)彈體的電流為I,求該系統(tǒng)消耗的總能量。⑶把此裝置左端電源換成電容為C的電容器,導(dǎo)軌傾斜與水平面成0放置（如丙圖所示），彈體由靜止釋放,某時(shí)刻速度為vi,求此過(guò)程安培力的沖量；⑷在⑶問(wèn)條件下,彈體的速度從V］變化到v2的過(guò)程中，電容器吸收的能量AEo【參考答案】（1）由a至吐⑵mv2+CB2l2v)CB2l2【名師解析】「⑴由左手定則，通過(guò)彈體的電流的方向?yàn)椤坝蒩到b”。（2）安培力公式F=IBl根據(jù)F=ma,v=at知mv發(fā)射彈體用時(shí)t=BIl11發(fā)r射彈體過(guò)程產(chǎn)生的焦耳熱Q=I2(R+r)t=二彈體的動(dòng)能Ek=2mv2系統(tǒng)消耗的總能量E=Ek+Q=2mv2+戲⑶-q=CBl(存-v)=CB1Av所臥充電電流為Q些電」曰；Afa是桿在時(shí)刻t的加速度,m-^sin^-CB-L：a=ma因此滬噸蘭；，玄與時(shí)間無(wú)關(guān)，可血酣勻加速直線運(yùn)動(dòng)。m十CBT根據(jù)動(dòng)量定理：ng：tsirL^-I-=nv-且v：=at聯(lián)立解得L=CB:1V根據(jù)動(dòng)能定理:mgxsinO-AE=[m(v2-v2),其中x為沿斜面方向前進(jìn)的位移221彈體做勻變速直線運(yùn)動(dòng),所以從v]到v2滿足:2ax=v22-vi2因此AE=CB2l2o(2019湖南長(zhǎng)沙一模)高鐵被譽(yù)為中國(guó)新四大發(fā)明之一．因高鐵的運(yùn)行速度快,對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)的性能要求較高，高鐵列車(chē)上安裝有多套制動(dòng)裝置一一制動(dòng)風(fēng)翼、電磁制動(dòng)系統(tǒng)、空氣制動(dòng)系統(tǒng)、摩擦制動(dòng)系統(tǒng)等.在一段直線軌道上，某高鐵列車(chē)正以v°=288km/h的速度勻速行駛，列車(chē)長(zhǎng)突然接到通知，前方x°=5km處道路出現(xiàn)異常，需要減速停車(chē).列車(chē)長(zhǎng)接到通知后，經(jīng)過(guò)t]=2.5s將制動(dòng)風(fēng)翼打開(kāi)，高鐵列車(chē)獲得a]=0.5m/s2的平均制動(dòng)加速度減速，減速t2=40s后，列車(chē)長(zhǎng)再將電磁制動(dòng)系統(tǒng)打開(kāi)，結(jié)果列車(chē)在距離異常處500m的地方停下來(lái)．(1)求列車(chē)長(zhǎng)打開(kāi)電磁制動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，列車(chē)的速度多大？(2)求制動(dòng)風(fēng)翼和電磁制動(dòng)系統(tǒng)都打開(kāi)時(shí)，列車(chē)的平均制動(dòng)加速度a2是多大？【解析】打開(kāi)制動(dòng)風(fēng)翼時(shí)，