2020屆二輪復習物理學中的STSE問題作業(yè)

1、特色練5物理學中的STSE問題“鵲方衛(wèi)星J-_月球、工地球1.（多選）2018年5月21日，我國用長征四號丙運載火箭，成功 將嫦娥四號任務“鵲橋”號中繼星發(fā)射升空. “鵲橋”是世界首顆運 行于拉格朗日點L2的通信衛(wèi)星，當“鵲橋”處于拉格朗日點 L2時, 會在月球與地球共同的引力作用下，以與月球相同的周期同步繞地球 運行.則以下有關判斷正確的是（）A. “鵲橋”的線速度大于月球的線速度B. “鵲橋”在拉格朗日點L2受力平衡C. “鵲橋”的向心加速度大于月球的向心加速度D.在地月連線上也存在一個拉格朗日點解析：“鵲橋”的軌道半徑大于月球的軌道半徑， 但兩者運行的 周期相同，故A、C正確；“鵲橋”位

2、于地月系統(tǒng)的拉格朗日點L2, 與月球同步繞地球運行，相對靜止并非平衡態(tài)，地球和月球的引力之 和提供其所需向心力，B錯誤；在地月連線上也存在一個拉格朗日點， 地球和月球的引力之差提供向心力，使衛(wèi)星能與月球同步繞地球運 行，D正確.答案：ACD2.（多選）為防止野外高壓輸電線受到雷擊，在三條輸電線的上 方還有兩條導線，它們與大地相連，形成一個稀疏的金屬“網(wǎng)”，把 高壓線屏蔽起來，免遭雷擊.其原理可簡化為把一金屬殼 W放入電 場中，電場線分布如圖所示，以下說法正確的是 （）A. A點的電場強度等于D點的電場強度B. B點的電勢高于C點的電勢C.將一正電荷從A點移動到B點，電勢能減小D. A、B間的電

3、勢差等于A、C間的電勢差 解析：B與C位于同一等勢面內(nèi)，電勢相等. 答案：CD3 .載人飛行包在中國深圳實現(xiàn)了首次載人飛行，為民用航天科A.垂直緩慢降落, B.水平加速前進, C.水平勻速飛行, D.垂直加速起飛,技注入新的活力.如圖所示，載人飛行包是一個單人低空飛行裝置， 可以垂直起降，也可以快速前進.飛行包（包括人）運動過程中（空氣阻 力不可忽略），下列說法正確的是（） 動力大小大于總重力動力方向與運動方向相同動力大小大于總重力動力做的功等于克服重力和空氣阻力做的功解析：垂直緩慢降落，可認為處于平衡狀態(tài)，動力大小等于總重 力，選項A錯誤；水平加速前進，根據(jù)牛頓第二定律可知，動力方向 指向斜

4、向上方向，與運動方向不相同，選項 B錯誤；水平勻速飛行， 動力在水平方向上的分力等于阻力，在豎直方向上的分力等于總重 力，動力大小大于總重力，選項 C正確；垂直加速起飛，動能增大， 由動能定理可知，動力做功大于克服重力和空氣阻力做的功， 選項D 錯誤.答案：C4 .（多選）2018年7月1日上午10點，由我國自行研制的全球最 長高鐵列車一一16節(jié)長編組“復興號”在北京南站正式上線運營. 長 編組“復興號”列車由動車和拖車編組而成，提供動力的車廂叫動 車，不提供動力的車廂叫拖車，“復興號”列車由 16節(jié)車廂組成， 其中第1、2、5、6、9、10、13、14節(jié)車廂為動車，其余為拖車.假 設各車廂質(zhì)

5、量均相等，每節(jié)動車的額定功率都相同，列車在水平直軌 道上運行過程中阻力與車重成正比.則下列說法正確的是 （）A. “復興號”列車做勻加速直線運動，一位乘客單手持手機瀏覽網(wǎng)頁時，手對手機的力的方向與車廂運動的方向相同B. “復興號”列車做勻加速直線運動時， 第2、3節(jié)車廂間的作 用力與第13、14節(jié)車廂間的作用力之比為2 ： 1C. “復興號”列車8動車和8拖車的配置如果改為10動車和6 拖車的配置，最大速度將提高到原來的 1.25倍D. “復興號”列車在減速進站階段，一位乘客水平用力向后推 自己的座位，此過程中人對列車做了負功解析：手機受重力和手對其的作用力，合力與車廂運動方向相同， 因此選項

6、A錯誤；以列車整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律求出整 體的加速度，再用隔離法確定車廂間的作用力，兩力相比知選項BP 、正確；列車取大速度Vmax = f,選項C正確；不能只看推力方向，必須分析人對列車的合力方向.然后判斷做功的正負，分析得選項D錯誤.答案：BC5. 2019廣東廣州模擬高速公路的ETC電子收費系統(tǒng)如圖所示， ETC通道的長度是識別區(qū)起點到自動欄桿的水平距離. 某汽車以21.6 km/h的速度勻速進入識別區(qū)，ETC天線用了 0.3 s的時間識別車載電 子標簽，識別完成后發(fā)出“滴”的一聲，司機發(fā)現(xiàn)自動欄桿沒有抬起， 于是采取制動剎車，汽車剛好沒有撞桿.已知司機的反應時間為0.7 s

7、, 剎車的加速度大小為5 m/s2,則該ETC通道的長度約為（）A. 4.2 m B, 6.0 mC. 7.8 m D, 9.6 m解析：汽車的運動過程分為兩個階段，在識別時間內(nèi)和司機反應 時間內(nèi)汽車做勻速運動，然后減速剎車.在識別車載電子標簽的0.3 s 時間內(nèi)汽車勻速運動距離 X1=vt1 = 6x 0.3 m= 1.8 m,在司機的反應時 間0.7 s內(nèi)汽車勻速運動距離 x2 = vt2=6X0.7 m= 4.2 m,剎車距離x3 2=7Z= 3.6 m,該ETC通道的長度約為x=Xi + X2 + x3 = 9.6 m,所以只 2a有選項D正確.答案：D6 . 2019遼寧大連二模游樂

8、場有一種叫做“快樂飛機”的游樂 項目，其簡化模型如圖所示.已知模型飛機質(zhì)量為m,固定在長為L的旋臂上，旋臂與豎直方向夾角為0 （0«25當模型飛機以角速度3繞中央軸在水平面內(nèi)做勻速圓周運動時，下列說法正確的是（）A.模型飛機受到重力、旋臂的作用力和向心力B.旋臂對模型飛機的作用力方向一定與旋臂垂直C.旋臂對模型飛機的作用力大小為 mjg2+ 34L2sin2 0D.若夾角0增大，則旋臂對模型飛機的作用力減小解析：當模型飛機以角速度3繞中央軸在水平面內(nèi)做勻速圓周運 動時，模型飛機受到的力為重力和旋臂的作用力， 它們的合力充當向 心力，選項A錯誤；旋臂對模型飛機的作用力方向可以與旋臂不垂

9、直，這個作用力在水平方向的分力提供向心力， 在豎直方向的分力與重力 平衡，選項B錯誤；由力的合成可知，旋臂對模型飛機的作用力大小 為F=mMg2+，L2sin2O,選項C正確；由C項分析可知，當夾角 增大時，旋臂對模型飛機的作用力增大，選項 D錯誤.答案：C7 .（多選）電容式傳感器的應用非常廣泛，如圖所示的甲、乙、 丙、丁是四種常見的電容式傳感器，下列判斷正確的是（）待博拉力.壓力F/嚴動電極他援彈費量T固定電段A.圖甲中兩極間的電壓不變，若有電流流向傳感器正極，則 h 正在變小8 .圖乙中兩極間的電荷量不變，若兩極間電壓正在增加，則 正在變大C.圖丙中兩極間的電荷量不變，若兩極間電壓正在減

10、小，則 x 正在變大D.圖丁中兩極間的電壓不變，若有電流流向傳感器的負極，則 F為壓力且正在變大解析：圖甲中兩極間距離不變，若h變小，表明兩極板間正對面 ，.&S 積減小，由c=z；jG可知對應電谷減小，電壓不變時，電谷器帶電何4d量減小，正在放電，故電流流向傳感器負極，A錯；圖乙中兩極間的電荷量不變，若電壓正在增加，由 C=Q可知電容正在減小，板間距 離不變，正對面積減小，則動片正在旋出，0正在變大，B對；圖丙中兩極間的電荷量、板間距離不變，若板間電壓正在減小，表明電容 正在增大，電介質(zhì)正在插入，x正在增大，C對；圖丁中兩極間的電 壓、極板正對面積不變，若有電流流向傳感器的負極，表明

11、電容器正 在放電，電容減小，板間距離增大，若F為壓力，則應是F正在減小， D錯.答案：BC9 . 2019浙江稽陽聯(lián)誼學校模擬如圖所示，乒乓球的發(fā)球器安 裝在足夠大的水平桌面上，可繞豎直轉(zhuǎn)軸 OO'轉(zhuǎn)動，發(fā)球器O' A 部分與桌面之間的距離為h, O' A部分的長度也為h.重力加速度為 g.打開開關后，發(fā)球器可將乒乓球從 A點以初速度vo水平發(fā)射出去， 師 w v°w 2而設發(fā)射出去的所有乒乓球都能落到桌面上， 乒乓球 可視為質(zhì)點，空氣阻力不計.若使該發(fā)球器繞轉(zhuǎn)軸OO'在90。的范圍內(nèi)來回緩慢地水平轉(zhuǎn)動，持續(xù)發(fā)射足夠長時間后，乒乓球第一次與 桌面碰撞區(qū)

12、域的面積$是（）A. 2 2B. 3力2C. 4力2D. 8 由2解析：設乒乓球做平拋運動的時間為t,則t=w.當速度最大時，水平位移具有最大值 xmax, Xmax=Vmaxt =2 2ghx2hJ = 4h,當速度最小時，水平位移具有最小值 xmin, xmin = Vmint=吊2gh X=2h,其中Vmax、Vmin為V0的最大值和最小值，又因為發(fā)球器 O' A部 分長度也為h,故乒乓球的落點距豎直轉(zhuǎn)軸距離的范圍為 3h<x<5h,乒乓球第一次與桌面碰撞區(qū)域是一個圓心角為90°的寬度為2h的環(huán)1形帶狀區(qū)域，其面積為S=4>< N(5h)2 (3

13、h)2 = 4力2,故選項A、B、 D錯誤，C正確.答案：C3電子槍 肅 V ,» 工!_B a K X M T ；：X X K / J X M 乂 « -X X X jiliP10 一束發(fā)散角度不大的帶電粒子束，當粒子以大小相等的速度 經(jīng)過磁場后，將重新會聚在另一點，這種現(xiàn)象與透鏡將光束聚焦的現(xiàn) 象十分相似，叫磁聚焦.通過磁聚焦裝置可以測定帶電粒子的比荷， 如圖所示，經(jīng)過電子槍發(fā)射出一束角度不大的關于軸線對稱的速度大 小均為v的電子.距離電子槍為h處有一寬為d的矩形無限長區(qū)域， 矩形區(qū)域正對電子槍左右兩側(cè)對稱分布有大小相等的勻強磁場，磁感應強度大小為B,電子打在磁場邊界上

14、的區(qū)域長度為4h,經(jīng)過磁場后會聚于一點P,則電子的比荷為()2 5v 口 415VA 5Bd B. 5Bd2 ：5v4 ,15vC- 5Bh D- 5Bh解析：根據(jù)磁聚焦的對稱性特點作出運動軌跡， 然后根據(jù)三角形 相似即可求出平，由4丫8 =賬得2=言=噌?.答案：B11 .為了解決城市堵車問題，很多地方設置了 “綠波帶”，通過 控制紅綠燈間隔時間，緩解交通壓力.某直線路段每間隔x = 800 m就有一紅綠燈路口，綠燈持續(xù)時間 &=60 s,紅燈持續(xù)時間 & = 40 s, 且下一路口綠燈總比前一路口綠燈晚 &=40 s亮起，要求汽車在下一 路口綠燈再次亮起后能通過該路

15、口，汽車可當成質(zhì)點.（1）某汽車在某路口綠燈剛亮起時剛好到達，且做勻速直線運動， 并能連續(xù)通過接下來的6個路口，則該汽車速度的最大值和最小值分 別是多少？（2）若該路段的限速值恰好是第（1）問中的最小值，某汽車從某一 路口開始，在綠燈亮起10 s后，以加速度a= 1 m/s2勻加速啟動，達 到限速值后勻速行駛，則該汽車可連續(xù)地通過幾個路口（包括開始時的路口 ）?解析：（1）要連續(xù)過接下來的6個路口，則位移s= 6x = 4 800 m汽車用時最短為6四，最長為6困+困1 ss由v =；可得汽車取小速度為 v1 = 6. 1 = 16 m/s，取大速度為 sV2= 20 m/s.6四（2）汽車從

16、靜止開始加速，由X0=2|得2a加速運動的位移X0 = 128 m加速運動的時間t0=V1=16 sX-X0則到達下一路口勻速運動時間t1 = = 42 sV1即到達下一路口所用總時間為t總=t0 +11 + 10 s= 68 s此時下一路口為綠燈，以后每兩紅綠燈路口之間用時相等，為t2x =50 s故到達第3個路口所需的時間為118 s,此時該路口為綠燈到達第4個路口所需的時間為168 s,此時該路口為綠燈到達第5個路口所需的時間為218 s,此時該路口為綠燈到達第6個路口所需的時間為268 s,此時該路口為紅燈故該汽車可連續(xù)地通過5個路口.答案：(1)16 m/s 20 m/s (2)5

17、個路口12 .如圖甲所示的裝置是由直線加速器改裝而成的，由N個長度逐個增大的金屬圓筒沿水平軸線排列成一串，圖中代表性地畫了幾個圓筒，圓筒的兩底面中心開有小孔，一根絕緣光滑細管從中心小孔 穿過，各筒相間地連接到頻率為f、最大電壓值為Uo的電源的兩端， M、N兩點間的電勢差Umn隨時間變化的圖象如圖乙所示，現(xiàn)有一電 荷量為+ q、質(zhì)量為m、直徑略小于細管內(nèi)徑的小球，從細管左端射 入，并將在圓筒間的縫隙處受到電場力的作用而加速(設圓筒內(nèi)部沒有電場).已知t = 0時刻小球以速度V1進入第一個圓筒左端，小球被 多次加速后通過最右側(cè)圓筒，最后從 A點水平向右飛出并以速度V2 垂直于電場方向射入一個方向豎

18、直向下、 場強為E的勻強電場中，在 B點速度方向與電場線方向成600角.(1)求小球在電場中的加速度a的大小及在B點的速度Vb的大小;(2)求小球從A運動到B的時間tAB ；(3)求A、B兩點間的電勢差 Uab；(4)為使小球從A點射出時獲得最大能量，各個圓筒的長度應滿 足什么條件？用含n(n=1,2,3,)的表達式來表示解析：(1)小球在電場中受電場力和重力作用，根據(jù)牛頓第二定自力mg + qE律有a= -m小球在從A到B的過程中做類平拋運動，將小球在 B點的速度V22 3刀斛可知 VB=sin 60= 3 V2.(2)小球在B點沿電場方向的速度大小 Vy=t ：60 =哼丫2, Vy =tan 603atAB3mv2角牛倚tAB =.3 mg+ qE1(3)小球豎直位移y = VytAB解得y=6(mg+