2025年高考二輪復習物理熱點1　生產(chǎn)生活類5

熱點情境練熱點一生產(chǎn)生活類選擇題:每小題4分,共20分1.(2024江蘇南京一模)氣壓式電腦桌的簡易結(jié)構(gòu)如圖所示。導熱性能良好的汽缸與活塞之間封閉一定質(zhì)量的理想氣體,活塞可在汽缸內(nèi)無摩擦運動。設(shè)氣體的初始狀態(tài)為A,將電腦放在桌面上,桌面下降一段距離后達到穩(wěn)定狀態(tài)B。打開空調(diào)一段時間后,桌面回到初始高度,此時氣體狀態(tài)為C。下列說法正確的是()A.從A到B的過程中,內(nèi)能減小B.從A到B的過程中,氣體會從外界吸熱C.從B到C的過程中,氣體分子平均動能增大D.從B到C的過程中,氣體分子在單位時間內(nèi)對單位面積的碰撞次數(shù)變多答案C解析因為汽缸導熱性能良好,所以從A到B的過程中,氣體溫度不變,內(nèi)能不變,但體積減小,外界對氣體做了功,由熱力學第一定律知氣體會向外界放熱,故A、B錯誤;從B到C的過程中,壓強不變,但氣體體積增大,故應是溫度升高,所以氣體分子平均動能增大,氣體分子在單位時間內(nèi)對單位面積的碰撞次數(shù)變少,故C正確,D錯誤。2.(2024廣東廣州一模)如圖所示,港珠澳大橋人工島建設(shè)時,起重機用8根對稱分布且長度均為22m的鋼索將直徑為22m、質(zhì)量為5.0×105kg的鋼筒勻速吊起,重力加速度g取10m/s2,則此過程每根鋼索受到的拉力大小為()A.6.0×105N B.7.2×105NC.8.8×105N D.1.2×106N答案B解析由于鋼筒的直徑為22m,鋼索的長度為22m,則每兩根共面鋼索與圓筒頂面相應直徑構(gòu)成等邊三角形,所以每根鋼索與豎直方向的夾角為30°;設(shè)每根鋼索受到的拉力大小為F,豎直方向根據(jù)平衡條件可得8Fcos30°=mg,解得F=7.2×105N,故選B。3.(2024江西模擬預測)如圖甲所示為我國研制的盾構(gòu)機刀盤吊裝場景,刀盤由繩索與長方形鋼架組成的設(shè)備懸掛于空中,處于靜止狀態(tài),四條相同繩索分別牽引住鋼架的四個頂點,如圖乙所示。已知刀盤與鋼架總重力為G,每根繩索與豎直方向的夾角均為α,不計繩索重力,下列說法正確的是()A.每根繩索對鋼架的拉力大小為GB.刀盤所受的合力方向豎直向上C.若每根繩索增加相同的長度,每根繩索的拉力將變小D.繩索對鋼架的拉力大于鋼架對繩索的拉力答案C解析刀盤處于平衡狀態(tài),對刀盤進行受力分析有4FTcosα=G,故每根繩索對刀盤與鋼架的拉力大小為FT=G4cosα,故A錯誤;刀盤所受的合力為零,故B錯誤;若每根繩索增加相同的長度,α變小,cosα變大,則每根繩索受到的拉力將變小,故C正確;根據(jù)牛頓第三定律,繩索對鋼架的拉力等于鋼架對繩索的拉力,故4.(2024福建龍巖二模)玉米是我國重要的農(nóng)作物。收割后脫粒玉米可用如圖甲所示的傳送帶裝置進行轉(zhuǎn)移。如圖乙所示,將收割曬干的玉米投入脫粒機后,玉米粒從靜止開始被傳送到底端與脫粒機相連的順時針勻速轉(zhuǎn)動的傳送帶上,一段時間后和傳送帶保持相對靜止,直至從傳送帶的頂端飛出,最后落在水平地面上,玉米被迅速裝袋轉(zhuǎn)運,提升了加工轉(zhuǎn)運的效率。已知傳送帶與水平方向的夾角為θ、頂端的高度為h,玉米粒相對于傳送帶頂端的最大高度也是h,已知重力加速度為g,若不計風力、空氣阻力和玉米粒之間的相互作用力,下列說法正確的是()A.玉米粒在傳送帶上時,所受摩擦力始終不變B.玉米粒落地點與傳送帶底端的水平距離為(C.傳送帶的速度大小為3D.玉米粒從飛出到落地所用的時間為3h答案B解析玉米粒剛到傳送帶上時,受到沿傳送帶向上的滑動摩擦力,當玉米粒與傳送帶共速后,受到沿傳送帶向上的靜摩擦力,所受摩擦力發(fā)生改變,故A錯誤;設(shè)傳送帶速度為v,玉米粒脫離傳送帶后水平方向做勻速直線運動,豎直方向做豎直上拋運動,所以vx=vcosθ,vy=vsinθ,到達最高點時h=vy22g,解得v=2ghsinθ,故C錯誤;玉米粒從飛出到落地過程,豎直方向上根據(jù)位移時間關(guān)系有h=vyt12gt2,解得t=(2+2)hg,故D錯誤;玉米粒從脫離傳送帶頂端到落地,水平位移為x1=vx5.(多選)(2024廣東三模)如圖所示,配有轉(zhuǎn)盤的中式圓餐桌是我國的傳統(tǒng)家具。質(zhì)量為m的小碗(可視為質(zhì)點)放在水平轉(zhuǎn)盤邊緣上隨轉(zhuǎn)盤一起由靜止緩慢加速轉(zhuǎn)動,若小碗與轉(zhuǎn)盤以及桌面間的動摩擦因數(shù)均為μ,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,轉(zhuǎn)盤的半徑為r,餐桌的半徑為R,重力加速度為g,轉(zhuǎn)盤與桌面的高度差不計,下列說法正確的是()A.當轉(zhuǎn)盤的角速度增至μg2r時B.小碗由靜止到即將滑動的過程中,轉(zhuǎn)盤對小碗做的功為12μC.若R=2r,小碗最終會從桌面滑落D.若小碗未滑離桌面,則R不會小于52答案BD解析小碗即將滑動時有μmg=mv2r=mω2r,解得v=μgr,ω=μgr,故A錯誤;根據(jù)動能定理可得W=12mv2=12μmgr,故B正確;小碗滑動后沿轉(zhuǎn)盤邊緣滑出,若未能滑到桌面邊緣,根據(jù)牛頓第二定律可得μmg=ma,由小碗在餐桌上移動的距離x=v22a=12r<R2-r2=r,6.(8分)(2024廣東深圳一模)如圖甲所示,遇到突發(fā)洪水時,可以借助塑料盆進行自救,簡化模型如圖乙所示,將塑料盆近似看成底面積為S的圓柱形容器,把塑料盆口向下豎直輕放在靜止水面上,用力豎直向下緩慢壓盆底,當壓力為F時恰好使盆底與水面相平,忽略塑料盆的厚度及盆的重力,已知大氣壓強為p0,重力加速度為g,水的密度為ρ,求:(1)此時盆內(nèi)空氣的壓強p;(2)此時塑料盆口的深度d。答案(1)p0+FS(2)解析(1)根據(jù)平衡條件可得F+p0S=pS解得p=p0+FS(2)當塑料盆輕放在靜止水面上時,盆內(nèi)封閉氣體的壓強、體積分別為p1=p0,V1=Sd當盆底與水面相平時,設(shè)進入盆內(nèi)水的液面距盆底h,盆內(nèi)壓強、體積分別為p2=p,V2=Sh而根據(jù)等壓面法可知p2=p0+ρgh根據(jù)題意p1V1=p2V2聯(lián)立以上各式可得d=1+F7.(8分)高壓鍋結(jié)構(gòu)簡圖如圖所示,密封好鍋蓋,將壓力閥套在出氣孔上,加熱前高壓鍋內(nèi)氣體溫度為T0,內(nèi)部氣體壓強為p0。對高壓鍋加熱,當鍋內(nèi)氣體壓強達到p1時,鍋內(nèi)氣體將壓力閥頂起,開始向外排氣,在排氣過程中繼續(xù)加熱至溫度為T2時,停止加熱,壓力閥很快落下,再次封閉氣體。假定排氣過程鍋內(nèi)氣體壓強不變,鍋內(nèi)氣體視為理想氣體。求:(1)鍋內(nèi)氣體壓強為p1時的溫度;(2)鍋內(nèi)排出的氣體與原有氣體的質(zhì)量比。答案(1)p1p(2)T2解析(1)由等容變化可知p解得鍋內(nèi)氣體壓強為p1時的溫度T1=p1p0(2)排氣過程等壓變化,有V解得V2=T2T排出氣體體積ΔV=V2V1=T2T鍋內(nèi)排出的氣體與原有氣體的質(zhì)量比Δmm8.(10分)“再生制動”是一些油電混動車輛的常用制動方式。所謂“再生制動”就是車輛靠慣性滑行時帶動發(fā)電機發(fā)電,將部分動能轉(zhuǎn)化為電能儲存在電池中。假設(shè)一輛油電混動汽車的質(zhì)量為m,該汽車設(shè)定為前階段在速度大于v0時選擇再生制動,后階段速度小于等于v0時選擇機械制動。當它以速度nv0(n>1)在平直路面上做勻速行駛時,某一時刻開始剎車,前階段阻力的大小與速度的大小成正比,即F阻=kv,后階段阻力恒為車重的μ倍,汽車做勻減速運動,重力加速度為g。(1)如果此次剎車的過程中,油電混動汽車動能減小量的η倍被轉(zhuǎn)化為電能,那么此次剎車儲存多少電能?(2)油電混動汽車從剎車到停止的位移的大小是多少?(3)在一次性能檢測中,檢測機構(gòu)讓油電混動汽車在平直的路面上勻速行駛(速度小于v0)一段距離后關(guān)閉發(fā)動機,測繪了汽車只開啟“機械制動”和“機械制動”“再生制動”同時開啟兩種設(shè)定下汽車的動能與位移關(guān)系的圖線①和②,如圖所示。若檢測時忽略測試路面的阻力差異和空氣阻力,則“機械制動”“再生制動”同時開啟測試中汽車被回收的動能是多少?答案(1)12mv02(2)m(3)5×105J解析(1)設(shè)油電混動汽車在剎車的過程中儲存的電能為E,依題意E=η12mn2v0(2)設(shè)油電混動汽車“再生制動”階段運動的位移為x1,由動量定理得F阻Δt=mΔv又F阻=kv即kvΔt=mΔv所以在“再生制動”階段有kx1=mv0mnv0解得x1=m在“機械制動”階段,油電混動汽車做勻減速運動,由牛頓第二定律可得F阻'=ma又F阻'=μmg解得a=μg設(shè)勻減速運動的位移為x2,由運動學公式得v02=2(a)解得x2=v所以油電混動汽車從剎車到停止的位移為x=x1+x2=mv(3)對于減速過程,因斜率的絕對值表示阻力的大小,由圖線①得F阻″=Δ代入解得F阻″=8×105-0由圖線②,回收的動能為ΔEk=8×105J2000×(8.57)×102J=5×105J。9.(14分)(2024吉林白山二模)智能機器人自動分揀快遞包裹系統(tǒng)被賦予“驚艷世界的中國黑科技”稱號。分揀機器人工作效率高,落袋準確率達99.9%。供包臺工作人員將包裹放在機器人的水平托盤上,智能掃碼讀取包裹目的地信息,經(jīng)過大數(shù)據(jù)分析后生成最優(yōu)路線,包裹自動送至方形分揀口。如圖甲所示,當機器人抵達分揀口時,速度恰好減速為零,翻轉(zhuǎn)托盤使托盤傾角緩慢增大,直至包裹滑下,投入分揀口中(最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力,重力加速度g取10m/s2)。如圖乙所示,機器人A把質(zhì)量m=1kg的包裹從供包臺沿直線運至相距L=45m的分揀口處,在運行過程中包裹與水平托盤保持相對靜止。已知機器人A運行最大加速度a=3m/s2,運行最大速度v0=3m/s,機器人運送包裹途中,看作質(zhì)點。(1)求機器人A從供包臺運行至分揀口所需的最短時間t;(2)若包裹與水平托盤的動摩擦因數(shù)為μ=33,則在機器人A到達投遞口處,要使得包裹開始下滑,托盤的最小傾角θ應該是多少(3)若機器人A投遞完包裹后返回供包臺途中發(fā)生故障,機器人A立刻制動,制動時速度為3m/s,由于慣性,機器人A在地面滑行4.5m后停下來,此時剛好有另一機器人B,以最大速度3m/s與機器人A發(fā)生彈性正碰,碰撞后機器人A滑行了2m停下來(其加速度與制動后滑行加速度相等,機器人A、B均看作質(zhì)點)。則機器人A的總質(zhì)量是機器人B的多少倍?答案(1)16s(2)30°(3)2倍解析(1)當機器人A先以運行最大加速度做勻加速直線運動加速至3m/s,然后做勻速直線運動,最后同樣以運行最大加速度做勻減速直線運動至零時,機器人A從供包臺運行至分揀口所需時間最短。做勻加速直線運動階段根據(jù)運動學的公式可得t1=v0a=1x1=12at12=勻減速直線運動階段根據(jù)運動學的公式得t2=v0a=1x2=12at22=勻速直線階段根據(jù)運動學的公式得t3=L-x1-運行總時間t=t1+t2+t3=16s。(2)要使包裹剛開始下滑,托盤的最小傾角θ,對包裹,受力分析得FN=mgcosθFf=mgsinθ其中Ff=μFN解得托盤的最小傾角θ=30°。(3)設(shè)機器人A制動后滑