2022年高三物理二轮复习多过程专题.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载1.如下列图,有一水平桌面长 L ,套上两端开有小孔的外罩（外罩内情形无法观察）,桌面上沿中轴线有一段长度未知的粗糙面,其它部分光滑,一小物块（可视为质点）以速度 从桌面的左端沿桌面中轴线方向滑入,小物块与粗糙面的动摩擦系数 =,小物体滑出后做平抛运动,桌面离地高度 h 以及水平飞行距离 s 均为（重力加速度为 g）求：（1）未知粗糙面的长度 X 为多少？（2）如测得小物块从进入桌面到落地经受总时间为,就粗糙面前端离桌面最左端的距离？（3）粗糙面放在何处,滑块滑过桌面用时最短,该时间为多大？考点 ： 牛顿运动定律的综合应用；

2、平抛运动专题 ： 牛顿运动定律综合专题分析： （1）小球飞出后做平抛运动,依据平抛运动规律列方程求解离开桌面时的速度,然后依据动能定理列方程求解桌面的粗糙长度；（2）分阶段依据运动形式采纳不通规律求解各阶段的时间,然后求出总时间；（3）先确定出粗糙面的位置,然后由运动学公式列方程求时间解答： 解：（1）平抛运动： h= gt 2= t=s=vt= v=水平方向直线运动：mv2mv D 2= mgx 解得： x=（2）令粗糙面的前端离桌面最左端距离为d,已知 x=,且不管粗糙面放哪, 末速度不变为v=,但运行时间不同匀速直线运动t1=（ 1）匀减速直线运动t2=匀速直线运动t3=名师归纳总结 -

3、 - - - - - -第 1 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载平抛运动： t4=由 t=t 1+t2+t3+t4=,解得： d= L （3）不管粗糙面放哪,末速度不变为 v=,由第（ 2）小题知： t2 不变,两段匀速直线运动,总位移为,且 vv0,让大速度 v0 位移最长时,运行时间最短,所以粗糙面前端应放在离桌面最左端 处匀速直线运动 t1= =匀减速直线运动 t2= =（ 1）匀速直线运动 t3=0,最短时间为 t=t 1+t2+t 3+t 4=（ 1）答：（1）未知粗糙面的长度 X 为（2）如测得小物块从进入桌面到落地经受总时间为

4、,就粗糙面前端离桌面最左端的距离 L （3）粗糙面放在何处,滑块滑过桌面用时最短,该时间为间为（ 1）点评： 此题考查了平抛运动,匀变速直线运动的速度时间公式、以及动能定理,运动阶段较多提升了题目的难度,关键是确定出粗糙面的位置2.为讨论静电除尘,有人设计了一个盒状容器,容器侧面是绝缘的透亮有机玻璃,它的上下底面是面积A=0.04m 2 的金属板,间距 L=0.05m ,当连接到 U=2500V 的高压电源正负两极时,能在两金属板间产生一个匀强电场,如下列图,现把肯定量匀称分布的烟尘颗粒密闭在容器内,每立方米有烟尘颗粒 1013个,假 17 15设这些颗粒都处于静止状态,每个颗粒带电量为 q=

5、+1.0 10 C,质量为 m=2.010 kg,不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力,并忽视烟尘颗粒所受重力求合上电键后：（1）经过多长时间烟尘颗粒可以被全部吸附？（2）除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了多少功？（3）经过多长时间容器中烟尘颗粒的总动能达到最大？考点 ： 匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿其次定律；动能定理的应用；电场强度专题 ： 运算题；压轴题名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载分析： 在此题中带电颗粒做初速度为零的匀加速运动直到到达负极板为止,当离负极板最远的粒子到达负极板

6、时,全部颗粒全部被吸取；由于颗粒匀称分布在密闭容器内,可以等效为全部颗粒从两极板中间被加速到负极板,从而求出电场对颗粒做的总功；写出动能表达式,利用数学学问和运动学公式可以求出经过多长时间颗粒的总动能最大解答： 解：（1）当最靠近上表面的烟尘颗粒被吸附到下板时,烟尘就被全部吸附依据牛顿其次定律得：所以加速电压为,设经过时间t 颗粒被全部吸取,由运动学公式得：联立 解得颗粒全部被吸取所需时间为（2）全部颗粒被吸附的过程可以等效为：全部颗粒从极板中间被吸附到负极板,有：=2.510 4 （ J）电场对烟尘颗粒共做了 2.510 4 功；（3）设烟尘颗粒下落距离为 x,就有：当 时 EK 达最大设经

7、过时间 t1 烟尘颗粒的总动能达到最大,此时有：所以解得总动能最大时经过时间为：点评： 此题属于较难题目,要正确建立物理模型,依据相关物理规律求解3.一探险队员在探险时遇到一山沟,山沟的一侧竖直,另一侧的坡面呈抛物线外形此队员从山沟的竖直一侧,以速度 v0 沿水平方向跳向另一侧坡面如下列图,以沟底的 O 点为原点建立坐标系 Oxy 已知,山沟竖直一侧的高度为 2h,坡面的抛物线方程为 y= x 2,探险队员的质量为 m人视为质点,忽视空气阻力,重力加速度为 g（1）求此人落到坡面时的动能；（2）此人水平跳出的速度为多大时,他落在坡面时的动能最小？动能的最小值为多少？考点 ： 动能定理的应用；平

8、抛运动名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载专题 ： 压轴题；动能定理的应用专题分析： （1）由平抛运动规律列出等式由整个过程中依据由动能定理求解（2）依据动能的表达式应用数学方法求解解答： 解：（1）设探险队员跳到坡面上时水平位移为mx,竖直位移为H,由平抛运动规律有：x=v 0t,H=,整个过程中,由动能定理可得：mgH=E K由几何关系, y=2h H 坡面的抛物线方程y=mx2+解以上各式得：EK=（2）由 EK=m+令=ngh,就 EK=mgh+=mgh（+）当 n=1 时,即=gh,Em

9、in=探险队员的动能最小,最小值为v0=答：（1）此人落到坡面时的动能是m+；（2）此人水平跳出的速度为时,他落在坡面时的动能最小,动能的最小值为点评： 此题主要考查平抛运动和动能定理的应用,以及函数最值的运算,意在考查考生的综合分析及数学运算才能4. 山谷中有三块石头和一根不行伸长的轻质青藤,其示意图如下图中A、B、C、D 均为石头的边缘点,O 为青藤的固定点,h1=1.8m,h2=4.0m,x1=4.8m,x2=8.0m开头时, 质量分别为 M=10kg 和 m=2kg 的大、小两只滇金丝猴分别位于左边和中间的石头上,当大猴发觉小猴将受到损害时,快速从左边石头 A 点起水平跳到中间石头,大

10、猴抱起小猴跑到 C 点,抓住青藤下端荡到右边石头上的 D 点,此时速度恰好为零运动过程中猴子均看成质点,空气阻力不计,重力加速度 g=10m/s 2求：（1）大猴从 A 点水平跳离时速度的最小值；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载（2）猴子抓住青藤荡起时的速度大小；（3）猴子荡起时,青藤对猴子的拉力大小考点 ： 机械能守恒定律；牛顿其次定律；向心力专题 ： 机械能守恒定律应用专题分析： （1）大猴从 A 点到 B 点做平抛运动,依据高度求出运动时间,再依据水平位移求出大猴水平跳离 时的速度最小值

11、（2）依据 C 到 D 点机械能守恒, 抓住到达D 点的速度为零, 求出猴子抓住青藤荡起时的速度大小（3）依据牛顿其次定律,通过竖直方向上的合力供应向心力求出拉力的大小解答：解：依据,解得就跳离的最小速度（2）依据机械能守恒定律得,解得 v=m/s9m/s（3）依据牛顿其次定律得,依据几何关系得,联立解得 F=216N 答：（1）大猴从 A 点水平跳离时速度的最小值为 8m/s（2）猴子抓住青藤荡起时的速度大小 9m/s（3）猴子荡起时,青藤对猴子的拉力大小为 216N点评： 此题综合考查了平抛运动,圆周运动,运用了机械能守恒定律、牛顿其次定律,综合性较强,难度不大,需加强这类题型的训练5.

12、如图甲所示,静电除尘装置中有一长为L、宽为 b、高为 d 的矩形通道,其前、后面板使用绝缘材料,上、下面板使用金属材料图乙是装置的截面图,上、 下两板与电压恒定的高压直流电源相连质量为 m、电荷量为q、分布匀称的尘埃以水平速度 v0 进入矩形通道,当带负电的尘埃遇到下板后其所带电荷被中和,同时被收集 通过调整两板间距 d 可以转变收集效率 当 d=d0 时 为 81%（即离下板 0.81d0 范畴内的尘埃能够被收集） 不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用（1）求收集效率为100%时,两板间距的最大值dm；与两板间距d 的函数关（2）求收集率 与两板间距d 的函数关系；（3）如单位体积内的尘埃数为

13、n,求稳固工作时单位时间下板收集的尘埃质量系,并绘出图线考点 ： 带电粒子在匀强电场中的运动名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载专题 ： 压轴题分析： （1）第一依据类平抛运动分析方法：水平方向匀速和竖直方向匀加速具有等时性,即粒子在电场中运动的时间不超过,所以得出临界问题的临界条件；再由竖直方向匀加速直线运动的规律求解相关问题即可（2）结合第一问中的临界条件,得出恰好经过下板右边缘的离子的竖直位移表达式,再由收集效率的表达式,可得收集率 与两板间距 d 的函数关系（3）结合其次问的分析,可得出质

14、量 与两板间距 d 的函数关系解答： 解：（1）收集效率 为 81%,即离下板0.81d0 的尘埃恰好到达下板的右端边缘,设高压电源的电压为U,在水平方向有：L=v 0t 在竖直方向有： 其中： 当削减两板间距时,能够增大电场强度,提高装置对尘埃的收集效率收集效率恰好为 100%时,两板间距为 dm假如进一步削减 d,收集效率仍为 100%因此,在水平方向有 L=v 0t 在竖直方向有 其中 联立 可得 dm=0.9d0（2）通过前面的求解可知,当 d0.9d0 时,收集效率 为 100%；当 d0.9d0时,设距下板 x 处的尘埃恰好到达下板的右端边缘,此时有 依据题意,收集效率为 联立 可

15、得（3）稳固工作时单位时间下板收集的尘埃质量 =nmbdv 0当 d0.9d0 时, =1,因此 =nmbdv 0当 d 0.9d0 时,因此 =绘出的图线如图名师归纳总结 答：（1）收集效率为100%时,两板间距的最大值为0.9d0第 6 页,共 12 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载（2）收集率 与两板间距 d 的函数关系为（3）尘埃质量 与两板间距 d 的函数关系为当 d0.9d0 时,=nmbdv 0,当 d0.9d0 时,=6. 静止于 A 处的离子, 经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器,并从 P 点垂直 C

16、F 进入矩形区域的有界匀强磁场静电分析器通道内有匀称辐射分布的电场,已知圆弧虚线的半径为 R,其所在处场强为 E、方向如下列图；离子质量为 m、电荷量为 q；、,磁场方向垂直纸面对里；离子重力不计（1）求加速电场的电压U；B 的取值范畴（2）如离子能最终打在QF 上,求磁感应强度考点 ： 带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿其次定律；向心力专题 ： 带电粒子在磁场中的运动专题分析： （1）带电粒子在加速电场中加速后,进入静电分析器,靠电场力供应向心力,结合牛顿其次定律和动能定理求出加速的电压大小（2）离子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力供应向心力, 依据牛顿其次定律得到轨迹半径画出粒子刚好打在

17、 QF 上的临界轨迹,由几何关系求出临界的轨迹半径,即可求得 B 的范畴解答： 解：（1）离子在加速电场中加速,依据动能定理,有： 离子在辐向电场中做匀速圆周运动,电场力供应向心力,依据牛顿其次定律,有： 联立 得： （2）离子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力供应向心力,依据牛顿其次定律,有：名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载 联立 得： DQ 边出去也没有从PF 边出去,就离子运动径迹的边界如图中离子能打在QF 上,就既没有从和由几何关系知,离子能打在 QF 上,必需满意： 联立 得：答：

18、（1）加速电场的电压 U 为 ER；（2）磁感应强度 B 的取值范畴为7. 一圆筒的横截面如下列图,其圆心为 O筒内有垂直于纸面对里的匀强磁场,磁感应强度为 B圆筒下面有相距为 d 的平行金属板 M 、N,其中 M 板带正电荷 N 板带等量负电荷质量为 m、电荷量为 q 的带正电粒子自 M 板边缘的 P 处由静止释放,经 N 板的小孔 S 以速度 v 沿半径 SO 方向射入磁场中粒子与圈筒发生两次碰撞后仍从 S孔射出,设粒子与圆筒碰撞过程中没有动能缺失,且电荷量保持不变,在不计重力的情形下,求：（1） M 、N 间电场强度E 的大小；,粒子仍从M 板边缘的 P 处由静止释放粒子（2）圆筒的半径

19、R：（3）保持 M 、N 间电场强度E 不变,仅将M 板向上平移自进入圆筒至从S 孔射出期间,与圆筒的碰撞次数n考点 ： 带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动专题 ： 压轴题；带电粒子在复合场中的运动专题分析： （1）粒子在匀强电场中在加速运动,电场力做功等于粒子动能的增加；（2）使用洛伦兹力供应向心力求出粒子的运动半径,再依据题意,正确画出粒子运动的轨迹,依据几何关系写出粒子的半径与磁场的半径的关系,从而求出磁场的半径；名师归纳总结 （3）使用动能定理求出粒子的速度,再求出运动的半径,最终判定与圆筒的碰撞次数n第 8 页,共 12 页- - - - - - -精选学习资料

20、- - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载解答： 解：（1）粒子从开头运动到射入磁场的过程,电场力做功由动能定理：匀强电场中有：U=Ed 联立上式,得：（2）粒子进入磁场后又从S 点射出,关键几何关系可知,两碰撞点和S 将圆筒三等分设粒子在磁场中运动的轨道半径为依据几何关系：联立上式,解得：r,由洛伦兹力供应向心力,得：（3）保持 MN 之间的电场强度不变,仅将M 板向上平移后,于是：,此时粒子经过 圆后与圆筒发生碰撞,所以粒子将在于圆筒壁发生三次碰撞后由 S点射出答：（1）M 、N 间电场强度 E 的大小；（2）圆筒的半径：（3）保持 M 、N 间电场强度 E 不变,仅将 M

21、板向上平移,粒子与圆筒的碰撞 3 次点评： 解决该题的关键是依据题目的要求,正确画出粒子运动的轨迹,并依据几何关系写出粒子的半径与磁场的半径的关系该题对空间思维的才能要求比较高8. ）如下列图,在半径为 R 的绝缘圆筒内有匀强磁场,方向垂直纸面对里,圆筒正下方有小孔 C 与平行金属板 M 、N 相通两板间距离为 d,两板与电动势为 E 的电源连接,一带电量为q、质量为 m 的带电粒子（重力忽视不计） ,开头时静止于 C 点正下方紧靠 N 板的 A 点,经电场加速后从 C 点进入磁场,并以最短的时间从 C 点射出已知带电粒子与筒壁的碰撞无电荷量的缺失,且碰撞后以原速率返回求：（1）筒内磁场的磁感

22、应强度大小；名师归纳总结 （2）带电粒子从A 点动身至重新回到A 点射出所经受的时间第 9 页,共 12 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载考点 ： 带电粒子在混合场中的运动；牛顿其次定律；向心力专题 ： 带电粒子在复合场中的运动专题分析： （1）依据动能定理与几何关系,即可求解；（2）依据牛顿其次定律与运动学公式,及圆周运动的周期公式,即可求解解答： 解：（1）带电粒子从C 孔进入,与筒壁碰撞2 次再从 C 孔射出经受的时间为最短由 qE=mv2粒子由 C 孔进入磁场,在磁场中做匀速圆周运动的速率为v=由 r=即 Rcot30=

23、得 B=（2）粒子从 AC 的加速度为a=由 d= at1 2,粒子从 A C 的时间为t 1= =d粒子在磁场中运动的时间为t 2= T=将（ 1）求得的 B 值代入,名师归纳总结 得t2=R=（ 2d+R）（2d+R）第 10 页,共 12 页解得t=2t1+t2=2d+R答：（1）筒内磁场的磁感应强度大小B=；（2）带电粒子从A 点动身至重新回到A 点射出所经受的时间为- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载点评： 考查动能定理的应用, 运用牛顿其次定律与运动学公式综合运用,懂得几何关系在题中的应用把握圆周运动的半径与周期公式,9.

24、 以 10m/s 匀速行驶的一辆汽车即将通过红绿灯路口,绿灯仍有 2s 将熄灭（假设绿灯熄灭红灯即亮）,此时汽车距离停车线 25m如该车加速时最大加速度大小为 2m/s2,减速时最大加速度大小为 5m/s2请通过运算说明：（1）汽车能否不闯红灯顺当通过；（2）汽车能否恰好紧靠停车线停下考点 ： 匀变速直线运动规律的综合运用分析： 此题要求汽车在规定的时间内通过规定的位移,即在2s 内通过 25 米的位移,假如能就可以不闯红灯顺当通过；如要求汽车恰好能紧靠停车线停下,就要求的末速度为零,位移为 动学速度位移公式求解即可25 米,再依据运 就汽车以 2m/s2解答： 解：（1）汽车要在最短的时间内

25、通过肯定的位移,就必需以最大加速度做加速运动,的加速度匀加速运动2s 的位移是：x=24m25m,即汽车不能不闯红灯顺当通过（2）如要汽车紧靠停车线停下,即末速度为 0 时的位移刚好是 25m,就,由 v 2 v0 2 =2ax 得： a= 2m/s 2 由 v=v 0+at 可得： t=5s即汽车以 2m/s 2 的加速度匀减速 5s,即可使汽车紧靠停车线停下答：汽车不能不闯红灯顺当通过；可使汽车恰好紧靠停车线停下点评： 此题是匀变速基本公式的直接运用,留意懂得题目中的隐含条件即可,难度不大10.跳伞运动员做低空跳伞表演,当直升飞机悬停在离地面 224m 高时,运动员离开飞机做自由落体运动动

26、一段时间后,打开降落伞,展伞后运动员以 12.5m/s2的加速度匀减速下降为了保证运动员的安全,要运求运动员落地速度最大不得超过5m/s,取 g=10m/s2试求：（1）运动员展伞时,离地面的高度至少为多少？（2）上述过程运动员在空中运动的时间为多少？考点 ： 匀变速直线运动规律的综合运用；自由落体运动专题 ： 直线运动规律专题分析： （1）运动员先向下做自由落体运动,后做匀减速直线运动,位移之和等于高度假设自由落体运动的末速度为v1,即为匀减速运动的初速度,由速度与位移关系公式分别讨论两个运动过程,求出v1,再求解运动员展伞时离地面的高度（2）由位移公式分别求出两段运动的时间,再求总时间解答

27、： 解：（1）取向下为正方向,就匀减速运动的加速度为a= 12.5m/s2自由下落过程：v12=2gh1v2 2 v1 2=2ah2匀减速运动过程：又 h1+h2=h=224m 由联立解得h2=99m；（2）由 得 h1=125m 由 h1=解得： t1=5s 名师归纳总结 匀减速运动过程t2=3.6s 第 11 页,共 12 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载所以运动员在空中运动的时间为 t=t 1+t2=8.6s；答：（1）运动员展伞时,离地面的高度至少为 99m；（2）上述过程运动员在空中运动的时间为 8.6s点评： 此题是多过程问题,在分别讨论各个运动过程的基础上,关键是查找各过程之间的关系,如位移关系、时间关系、速度关系等等名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 12 页