1、2021 年撞上高考题年撞上高考题 目录目录 物物理理 一、选择题部分一、选择题部分 撞题点 1运动学图像问题1 撞题点 2共点力的平衡3 撞题点 3动力学的两类问题6 撞题点 4传送带模型8 撞题点 5弹簧问题10 撞题点 6曲线运动13 撞题点 7万有引力15 撞题点 8功和功率动能定理17 撞题点 9能量守恒功能关系19 撞题点 10动量和能量的综合应用22 撞题点 11电场的性质24 撞题点 12磁场的描述磁场对电流的作用27 撞题点 13带电粒子在磁场及复合场中的运动28 撞题点 14电磁感应31 撞题点 15交变电流变压器33 撞题点 16近代物理初步36 二、非选择题部分二、非选
2、择题部分 撞题点 1力学实验37 撞题点 2电学实验 41 撞题点 3力与运动类计算题46 撞题点 4动量与能量类计算题50 撞题点 5带电粒子在场中的运动类计算题55 撞题点 6电磁感应类计算题61 撞题点 7选修 3367 撞题点 8选修 3470 1 一、选择题部分一、选择题部分 撞题点撞题点 1运动学图像问题运动学图像问题 【试题】【试题】 1 （2021 届湖南省六校高三 4 月联考）甲、乙两个物体从同一地点同时出发，沿同一直线运动，运动 过程中的x t图像如图所示，下列说法正确的是（） A甲物体始终沿同一方向运动 B乙物体运动过程中位移大小增加得越来越快 C在 0 2 t时间内，某
3、时刻甲、乙两物体的速度相同 D在 0 2 t时间内，甲、乙两物体在 1 t时刻相距最远 【答案】C 【解析】甲的位移时间图像斜率由正变到了负，说明速度方向发生了变化，选项 A 错误；乙做匀速直 线运动，位移大小均匀增加，选项 B 错误；甲、乙两者速度相同，即图像的斜率相同时相距最远，选项 D 错误，C 正确。故选 C。 2 （2021 届山东省烟台市高三 3 月模拟）甲、乙两车在平直的公路上同向行驶，二者运动的速度 v 随 时间 t 变化的图像如图所示，已知 t=0 时刻，甲在前，乙在后，二者之间的距离为 s，下列说法中正确的是 （） A若 s=20 m，甲、乙能相遇一次 B若 s=20 m，
4、甲、乙能相遇二次 C若 s=24 m，甲、乙能相遇二次 D若 s=12 m，甲、乙能相遇一次 2 【答案】A 【解析】设 04 s 内，甲车位移为 s1，乙车位移为 s2，乙车追上甲车时，若甲、乙两车速度相同，即此 时 t=4 s，若 21 20msss，此后甲车速度大于乙车速度，全程甲、乙仅相遇一次，若 s20 m，则两车不相遇，故选 A。 考题猜测全视角考题猜测全视角 【为什么要猜运动学图像？】【为什么要猜运动学图像？】 “无图不成卷”， 物理图像具有直观描述物理过程及反映各物理量间相互关系的重要作用， 直线运动规律和图 像问题是近几年来高考必考的知识点，利用运动图像分析运动问题是我们必须
5、掌握的基本技能，也是各类 考试考查的热点，预测 2021 年高考极有可能出现此类问题。 【360 度撞题】度撞题】 1从“提取图像信息”角度命题：这类问题，其题设物理量的大小或变化情况是用图像的形式表示的，要求 学生根据图像给出的已知条件进行分析求解。 2从“选择正确图像”角度命题：这类考题是在已知物理图像的情况下，通过对图像的认真分析，挖掘隐藏 在图像中的“信息”，从而在现成的图像中作出正确的选择。 3 从“画图解决问题”角度命题： 这类物理问题要求学生根据已知情景， 画出 vt 或 xt 图像， 然后加以应用。 此类问题不一定要求用图像法求解，采用其他方法同样能够解决。但是，若根据题意把抽
6、象的物理过程用 图像表示出来，将物理量之间的代数关系转化为几何关系，运用图像直观、简明的特点，分析解决物理问 题，可达到化难为易、化繁为简的目的。 【考前建议】【考前建议】 建议考生重点关注匀变速直线运动与图像相结合的试题，做好分类总结和针对性的复习。解答图像问题要 做到“四看一注意”： （1）看坐标轴：看清坐标轴所表示的物理量，明确因变量（纵轴表示的量）与自变量（横轴表示的量）之 间的制约关系。 （2）看图像：识别两个相关量的变化趋势，从而分析具体的物理过程。 （3）看纵坐标、“斜率”和“面积”：vt 图像中根据坐标值、“斜率”和“面积”可分析速度、加速度和位移的 大小、方向特点；xt 图像
7、中根据坐标值、“斜率”可分析位移、速度的大小、方向特点。 （4）看交点：明确图线与图线的交点、图线与坐标轴的交点的物理意义。 （5）一注意：利用 vt 图像分析两个物体的运动时，要注意两个物体的出发点，即注意他们是从同一位置 出发，还是从不同位置出发。若从不同位置出发，要注意出发时两者的距离。 3 撞题点撞题点 2共点力的平衡共点力的平衡 【试题】【试题】 3 （成都市 2021 届高中毕业班第二次诊断性检测）如图，重为 G 的匀质金属球靠着倾角为45的固定 斜面静止在水平地面上，a 是球的左端点，b、c 分别是球与地面和斜面的接触点，F 是在 a 点对球施加的一 个水平向右、正对球心的推力。
8、已知 a、b、c 和球心在同一竖直面内，不计一切摩擦。下列判定正确的是 （） A若0.5FG，则球对斜面的压力大小也为0.5G B若0.5FG，则球对地面的压力大小也为0.5G CF 由零缓慢增大到 G 的过程中，球所受合力将增大 DF 由零缓慢增大到 G 的过程中，球所受支持面作用力的合力将减小 【答案】B 【解析】球的受力情况如下： 由平衡条件得：cos45NNG ，sin45NF ，联立解得 2 2 2 NFG ， 0.5NGFG ，由牛顿第三定律可知，球对斜面的压力大小为 2 2 G，球对地面的压力大小为0.5G， 故 A 错误，B 正确；当球刚好对地面的压力为 0 时，由平衡条件得F
9、G，则 F 由零缓慢增大到 G 的过程 中，球一直处于平衡状态，所受合力为零，故 C 错误；F 由零缓慢增大到 G 的过程中，球所受支持面作用 力的合力与 F 和 G 的合力等大反向，由于 F 和 G 的合力增大，则球所受支持面作用力的合力将增大，故 D 错误。故选 B。 4 （2021 届山东省临沂市普通高中高三 3 月学业水平等级考试模拟） （多选）现用三根细线 a、b、c 将 4 质量均为 m 的两个小球 1 和 2 连接，并悬挂如图所示，两小球均处于静止状态，细线 a 与竖直方向的夹角 为 30，细线 c 水平。重力加速度为 g，则下列说法正确的是（） A细线 a 对小球 1 的拉力为
10、 2 3 3 mg B细线 b 对小球 2 的拉力为 21 3 mg C若将细绳 c 的右端缓慢上移，并保持小球 1 和 2 的位置始终不变，则细绳 c 的拉力一定变小 D若将细绳 b 剪断，则在剪断细绳 b 的瞬间，小球 1 的加速度大小为 0.5g 【答案】BD 【解析】把 1、2 小球看成整体分析，受力分析如图： 由三力平衡或正交分解可得 24 3 cos303 a mg Fmg ， 2 3 2tan30 3 c Fmgmg ，故 A 错误；对小 球 2 受力分析如图： 根据受力平衡有 2 2 21 3 bc FmgFmg ，故 B 正确；对小球 2 的受力画出矢量分析图如下： 5 根据
11、图解法可得：Fc先变小后变大，故 C 错误；细线 b 剪断的瞬间，小球 1 有向左做圆周运动的趋势， 小球 1 受力情况如图所示，此时重力沿垂直绳方向的分力提供小球的加速度， 由牛顿第二定律得sin30mgma ，解得0.5ag，故 D 正确。故选 BD。 考题猜测全视角考题猜测全视角 【为什么要猜共点力的平衡？】【为什么要猜共点力的平衡？】 物体的平衡问题是高中物理最重要、最基础的知识点之一，其在高考中的地位非常重要，即使在高考中不 以完整的考题出现，其受力分析、处理问题的思想也处处存在，重要性不言而喻。应用整体法和隔离法对 物体进行受力分析，同时考查力的合成与分解的方法，力的平衡条件的应用
12、是高考命题的热点，对此问题 的考查不在选择题中出现，就会在计算题中出现，是高考必考的知识点。 【360 度撞题】度撞题】 1从“整体法和隔离法”的灵活运用角度命题：在求解连接体的平衡问题时，需要隔离法与整体法相互结合， 交替使用，从而化难为易，化繁为简，迅速准确地解决此类问题。 2从“动态平衡”角度命题：这类问题中的一部分力是变力，是动态力，力的大小和方向均要发生变化，故 这是力平衡问题中的一类难题。解决这类问题的一般思路是：把“动”化为“静”，“静”中求“动”。 3从“正交分解法”的解题方法角度命题：物体受到三个或三个以上力的作用而平衡，解题需要将物体所受 的力分解为相互垂直的两组，每组力都
13、满足平衡条件。 【考前建议】【考前建议】 1熟悉各种力的特点，尤其是会判断弹力的方向，会判断和计算摩擦力。 2掌握受力分析的一般步骤。 3熟练掌握平衡问题的处理方法：三力平衡问题，我们既可以用公式法求解，也可以用图解法求解；多力 平衡问题，我们一般利用正交分解，列平衡方程求解。 6 撞题点撞题点 3动力学的两类问题动力学的两类问题 【试题】【试题】 5 （2021 届湘豫名校高三 4 月联考） （多选）2021 年 1 月 19 日，广西自治区气象局发布了去年十大天 气气候事件，1 月除夕夜的冰雹入围。如图所示为冰雹从高空由静止下落过程中速度随时间变化的图像。冰 雹所受的空气阻力可认为与物体速
14、度大小成正比关系， 图中作出了 t=0.8 s 时刻的切线， 冰雹的质量为 0.5 kg， 重力加速度 g 取 10 m/s2，则（） A冰雹在 t=0.8 s 时刻的加速度大小为 2.5 m/s2 B冰雹所受的空气阻力与速度大小的比例系数大小为 15 16 C冰雹最终达到最大速度的大小为 6 m/s D冰雹在 0 至 0.8 s 内所受的平均阻力大小为 2.5 N 【答案】ABD 【解析】速度时间图像的斜率表示加速度，由图像可知冰雹在 t=0.8 s 时刻的加速度大小等于此时切线 的斜率，故加速度大小为 22 42 m/s2.5 m/s 0.8 v a t ，故 A 正确；设空气阻力与速度大
15、小的正比系 数为 k， 当4m/sv 时， 根据牛顿第二定律有mgkvma， 达到最大速度时， 加速度为零， 则有 m mgkv， 联立解得 15 16 k ， m 16 m/s 3 v ，故 B 正确，C 错误；在 0 到0.8s内，对冰雹由动量定理可得 0mgtftmv，解得2.5 Nf ，故 D 正确。故选 ABD。 6 （河北省 2021 届高三下学期 3 月二轮复习联考） （多选）如图甲所示，质量为 M=2 kg 的长木板静止 在光滑水平面上，一质量为 m=2 kg 的小铁块静置于长木板的最右端。t=0 时刻起长木板在一个水平外力 F1 的作用下从静止开始向右运动，经过 6 s 后，
16、水平外力由 F1变为 F2，又经过 2 s 后，撤去 F2，此时小铁块 恰好未从长木板上掉落，此过程中长木板的 vt 图像如图乙所示。小铁块和长木板间的动摩擦因数为=0.2， 重力加速度 g=10 m/s2，小铁块可视为质点，则 08 s 的运动过程中，下列说法正确的是（） 7 A小铁块 8 s 末的速度为 8 m/s B长木板长度为 36 m C此过程中小铁块和长木板间因摩擦而产生的热量为 192 J DF1大小为 12 N，方向水平向右，F2大小为 4 N，方向水平向左 【答案】CD 【解析】小铁块在 08 s 做匀加速直线运动，则加速度为 a=g=2 m/s2，在 8s 末，v=at=1
17、6 m/s，A 错误； 作出 vt 图为过原点和（8，16）的直线，为小铁块的 vt 图像，08 s 小铁块的位移为 1 16 8 m64 m 2 s ， 08 s 长木板的位移为 2 2424 16 6 m2 m112 m 22 s ，长木板长度为 21 48mLss，B 错误； 此过程中小铁块和长木板间因摩擦而产生的热量为 Q=mgL=192 J，C 正确；06 s 对木板有 F1mg=Ma1， 其中 a1=4 m/s2，F1=12 N，方向向右，68 s 对木板有 F2mg=ma2，a2=4 m/s2，F2=4 N，方向向左，D 正 确。故选 CD。 考题猜测全视角考题猜测全视角 【为什
18、么要猜动力学的两类问题？】【为什么要猜动力学的两类问题？】 牛顿运动定律是力学乃至整个物理学的基础，在整个高中物理学中占有十分重要的地位，也是高考的重点、 热点， 要求掌握的程度为最高层次。 本考点在历届高考中出现率接近 100， 在每年高考中都是重点考查内容。 【360 度撞题】度撞题】 1以连接体为载体的角度考查动力学两类问题：物块与物块（或木板）组合在一起的连接体问题，是历年 高考重点考查的内容之一，其中用整体法和隔离法处理连接体问题，牛顿运动定律与静力学、运动学的综 合问题，非匀变速直线运动中加速度和速度变化的分析判断等都是高考命题热点。 2以图像的角度考查动力学两类问题：在动力学问题
19、中，经常涉及到图像问题，通过图像，可以反映速度 或加速度等物理量的大小、方向随时间的变化规律，常见的图像有 aF 图、vt 图、at 图等。 3以生活、科技为背景的角度考查动力学两类问题：本命题倾向于应用型、能力型，即在命题中增加结合 生产、生活等一些实例，让学生抽象出相应的物理模型，再应用相关知识、规律解决问题，预计联系航空、 航天知识的卫星发射、“超重、失重”等问题是高考考查的重点，希望引起考生的重视。 8 【考前建议】【考前建议】 应用牛顿运动定律解题的关键是对研究对象进行受力分析，这种分析既可以从物体的运动状态入手，也可 以根据力的概念与力产生的条件进行。而此时明确运动和力的关系对于求
20、解两类动力学问题来说都是至关 重要的。 1把握“两个分析”“一个桥梁” 两个分析：受力情况分析和运动过程分析，并画受力分析图与运动过程图。 一个桥梁：加速度是联系物体运动和受力的桥梁。 2寻找多过程运动问题中各过程间的相互联系。如第一个过程的末速度就是下一个过程的初速度，而各过 程的位移之间的联系可以通过画运动情景图找出。 撞题点撞题点 4传送带模型传送带模型 【试题】【试题】 7 （2021 届湖南省六校高三 4 月联考）如图甲所示为北京大兴机场利用水平传送带传送行李箱（行李 箱视为质点）的简化原理图，工作人员在 A 处每间隔1.0sT 将行李箱无初速放到传送带上，已知传送带 以恒定速率2.
21、0m/sv 顺时针运行， A、 B 两处的距离10 mL ， 行李箱与传送带之间的动摩擦因数 0.1 ， 取 2 10 m/sg 。如图乙为该情景中某物理量随时间变化的图像。下列说法正确的是（） A图乙可能是某个行李箱的位移随时间变化的图像 B图乙可能是摩擦力对某个行李箱做功的功率随时间变化的图像 C相邻行李箱之间的最大距离为 2 m D在 B 端有行李到达后，每 10 s 有五件行李到达 B 端 【答案】C 【解析】行李箱在 02 s 内做匀加速直线运动，位移对时间为二次函数关系，选项 A 错误；行李箱在 26 s 内不受摩擦力，摩擦力的功率为零，选项 B 错误；后一行李箱刚匀速运动时，与前
22、一行李箱的距离最 大，由v t图像容易求得2mLvT ，选项 C 正确；行李箱刚放上传送带时与前方行李箱有最小距离 为 2 1 0.5 m 2 lgT ，所有行李箱运动规律相同，只是时间上依次落后1.0sT ，则在 B 端有行李到 9 达后每 10 s 有十件行李箱到达，选项 D 错误。故选 C。 8 （2021湖北省八市高三下学期 3 月联考）如图所示，传送带以 10 m/s 的速度逆时针匀速转动，两侧 的传送带长都是 16 m，且与水平方向的夹角均为 37。现有两个滑块 A、B（可视为质点）从传送带顶端同 时由静止滑下，已知滑块 A、B 的质量均为 1 kg，与传送带间动摩擦因数均为 0.
23、5，取重力加速度 g=10 m/s2， sin37=0.6，cos37=0.8。下列说法正确的是（） A滑块 A 先做匀加速运动后做匀速运动 B滑块 A、B 同时到达传送带底端 C滑块 A、B 到达传送带底端时的速度大小相等 D滑块 A 在传送带上的划痕长度为 5 m 【答案】D 【解析】物块 A 先加速， 2 sin37cos3710 m/sagg，加速到传送带速度所需位移为 2 0 1 5 mBBSASBCaAaBD 22 33 AB AB rr TT 【答案】B 【解析】根据卫星万有引力提供向心力有 2 2 Mm GmR R ，解得 3 = GM R ，则ASB，所以 B 正确； 根据卫
24、星万有引力提供向心力有 2 GM a R ，则 aA”、“”或“=”） ； （2）该小组在上述实验中，测得电流计 G（量程 3.0 mA）的内阻为 400 。他们将此电流计与电阻 R 串联后改装成量程为 06 V 的电压表，然后利用一标准电压表，根据图丙所示电路对改装后的电压表进行 检验。 44 与电流计串联的电阻 R =_； 调节滑动变阻器，当标准电压表读数为 5.0 V 时，电流计 G 的读数为 2.0 mA，则改装后的电压表实 际量程为_V。该小组发现改装的电压表量程不是 06 V，通过分析，可能原因是由于电流计 G 的内阻测 量错误造成的，此时不用做其他改动，要达到预期目的，只需将与电
25、流计串联的电阻 R 换为一个阻值为 _的电阻即可。 【答案】 （1）见解析 FABDCEG（2）160007.51100 【解析】 （1）据图甲所示电路图，在图乙中用笔画线代替导线连接相应的实物电路如图； 实验中本着先安装实验仪器，连接电路，然后测量，最后处理数据的原则，合理的实验顺序是 FABDCEG； 闭合开关 S2后， 电路中总电阻减小， 总电流变大， 则当电流表半偏时， 通过电阻箱 R2的电流大于 g 1 2 I， 则电阻箱 R2的阻值小于电流表的内阻，则电流表的内阻的测量值偏小，则 R测Rg。 （2）与电流计串联的电阻 g 3 g 6 400 1600 3 10 U RR I 调节滑
26、动变阻器，当标准电压表读数为 5.0 V 时，电流计 G 的读数为 2.0 mA，则改装后的电压表实 际量程为 3 5 V=7.5 V 2 U ，电流表的实际内阻 g 3 7.5 1600900 3 10 R （），为了达到改装成量 程为 6 V 的电压表的目的，则要串联的电阻 3 6 900 1100 3 10 R 。 36 （成都市 2021 届高中毕业班第二次诊断性检测）测定干电池的电动势和内阻的电路如图甲所示， MN 为一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝，定值电阻 0 1.2R 。调节滑片 P，记录电压表示数 U、电流 45 表示数 I 及对应的 PN 长度 x，绘制出图乙所示的UI图像
27、。 （1） 由图乙求得电池的电动势E _V （保留 3 位有效数字） ， 内阻r _ （保留 2 位有效数字） 。 （2）实验中因电表内阻的影响，电动势测量值_（选填“大于”、“等于”或“小于”）真实 值。 （3）根据实验数据可绘出图丙所示的 U x I 图像。若图像斜率为 k，电阻丝横截面积为 S，则电阻丝 的电阻率_，电表内阻对电阻率的测量_（选填“有”或“没有”）影响。 【答案】 （1）1.490.25（2）小于（3）kS没有 【解析】 （1）由闭合电路欧姆定律可知 U=EI（r+R0） ，则可知图乙中的图像与纵轴的交点表示电动势， 故 E=1.49 V；图像的斜率表示（r+R0） ，则
28、 0 1.49 1.2 1.45 0.20 rR ，解得 r=1.451.2=0.25。 （2）由图示可知，伏安法测电阻相对于电源来说采用电流表外接法，由于电压表分流作用，电流表测 量值偏小，当外电路短路时，电流测量值等于真实值，电源的 UI 图像如图所示： 由图像可知，电动势测量值小于真实值。 （3）根据欧姆定律可知，电阻 Ux R IS ，则可知k S ，解得=kS，若考虑电流表的内阻，则 A Ux R IS ，则图像的斜率不变，所以得出的电阻率没有影响。 考题猜测全视角考题猜测全视角 【为什么要猜这道题？】【为什么要猜这道题？】 电学实验是高考每年必考内容，其中电学的设计性实验又成为近几
29、年高考的热点。近几年高考主要考查： 电学基本仪器的使用、实验原理的理解、实验步骤的设计、误差分析、实验数据的处理、实验电路设计、 46 实物连线、器材选取及实验的创新设计等。 【360 度撞题】度撞题】 1考查基本仪器的使用及读数：如电表的读数方法、欧姆表的使用方法等； 2考查以测电阻为核心的实验（含电表的改装）：要明确三个“选择”，即实验器材的选择、电流表内接法 与外接法的选择、控制电路的选择； 3考查以测电源的电动势和内阻为核心的实验：测定电源的电动势和内阻实验是高考中的热点，主要考 查对该实验原理的理解，即用伏安法测电源的电动势和内阻。涉及实验步骤和误差分析的考查，即学会用 UI 图像处
30、理实验数据求出电源电动势 E 和内阻 r，以及电表内阻对实验结果产生的影响的误差分析。 4考查电学创新类实验：通过对近几年的高考实验试题的研究发现，高考电学创新类实验试题有两个显著 的特点，第一，基于教材中的电学实验，着重考查实验原理的改进、实验步骤过程的设置、误差分析。第 二，重视电学实验的实验方法，问题设置结合科技、生产、生活的实际；因此，理解实验原理和掌握实验 方法是解决电学创新类实验的关键。 【考前建议】【考前建议】 1掌握基本仪器的原理和使用，掌握处理实验数据的基本方法，如图像法、平均值法等。 2掌握基本的实验目的、实验原理和实验思想。重视实验的迁移和创新问题，如由伏安法测电阻衍生的
31、等 效替代法、半偏法、差值法等测电阻方法。 3实验题中的文字填空，一定要把意思表达清楚；数值填空，要看清括号里规定保留几位小数或几位有效 数字之类的要求，并注意单位；游标卡尺、螺旋测微器和指针式电表读数，以及误差原因分析，出题概率 高，应做好充分准备。 4表格里的实验数据分析，往往考查控制变量法或图像法。如画拟合直线，要观察直线两侧点数分布是否 均等且最靠近，稍不细心，受 2B 铅笔粗细、贴直尺倾斜不同等因素影响，最后画出的图线差别较大，导致 取点读值、计算结果可能不在“标准答案”范围，这类问题在平时训练中并不少见。绘图，笔画需清晰均匀， 避免答题卡扫描出现“断线”影响评分。电路图上元件代号的
32、标注，坐标图线上物理量的标注，单位标度，图 线的虚、实等都应准确清晰。 撞题点撞题点 3力与运动类计算题力与运动类计算题 【试题】【试题】 37 （2021浙江温州市高三二模）运动员把冰壶沿水平冰面推出，让冰壶在冰面上自由滑行，在不与其 他冰壶碰撞的情况下，最终停在远处的某个位置。按比赛规则，投掷冰壶运动员的队友，可用毛刷在冰壶 滑行前方来回摩擦冰面，减小冰面的动摩擦因数以调节冰壶的运动。空气阻力不计，g 取 2 10m/s。 47 （1）运动员以4.0 m / s的速度投掷冰壶，若冰壶和冰面的动摩擦因数为 0.02，冰壶能在冰面上滑行多 远； （2）若运动员仍以4.0 m / s的速度将冰壶
33、投出，其队友在冰壶自由滑行7 6 m.后开始在其滑行前方摩 擦冰面，冰壶和冰面的动摩擦因数变为原来的 90%，求冰壶多滑行的距离及全程的平均速度大小（结果保 留两位小数） 。 【答案】 （1）40mx （2）3.6mx 1.98m/sv 【解析】 （1）冰壶做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律有 1 mamg 速度位移公式有 2 01 02va x 解得40mx （2）冰壶先以 1 a做匀减速直线运动，根据速度位移公式有 22 101 1 2vva x 解得 1 3.6m/sv 冰壶后以 2 a做匀减速直线运动，根据题意有 2 21 90%0.18m/saa 根据速度位移公式有 2 122 02
34、va x 解得 2 36mx 所以 12 3.6mxxxx 第一段运动的时间 10 1 1 3.64.0 s2s 0.2 vv t a 第二段运动的时间 1 2 2 03.6 s20s 0.18 v t a 全程平均速度 12 12 1.98m /s xx v tt 38 （2021陕西高三二模）滑板项目是极限运动历史的鼻祖，在滑板公园里经常看到各种滑板场地，如 48 图甲所示。现有一个滑板场可简化为如乙所示模型，由足够长的斜直轨道、半径 1 2R m 的凹形圆弧轨道 和半径 2 3.6R m 的凸形圆弧轨道三部分组成的滑板组合轨道。 这三部分轨道依次平滑连接，且处于同一 竖直平面内。 其中
35、M 点为凹形圆弧轨道的最低点，N 点为凸形圆弧轨道的最高点，凸形圆弧轨道的圆心 O 与 M 点在同一水平面上。一可视为质点、质量为 m=1 kg 的滑板从斜直轨道上的 P 点无初速度滑下，经 M 点滑向 N 点。在凸形圆弧最右侧距离 L=0.9 m 的位置有一个高度 2 3h m、倾角为 53的斜面。不计一切阻 力，g 取 10 m/s2。求： （1）若 P 点距水平面的高度 1 3.2h m，滑板滑至 M 点时，轨道对滑板的支持力大小 FN； （2）若滑板滑至 N 点时对轨道恰好无压力，求滑板的下滑点 P 距水平面的高度 H； （3）若滑板滑至 N 点时刚好做平抛运动，滑板能否与右侧斜面发生
36、碰撞（不考虑碰撞后反弹）？若能， 请计算出碰撞的具体位置；若不能，请说明理由。 【答案】 （1）42 N（2）5.4 m（3）能，见解析 【解析】 （1）滑板由 P 点滑至 M 点过程，由机械能守恒有 2 1 2 M mghmv 得 vM=8 m/s 对滑板滑至 M 点时受力分析，由牛顿第二定律有 2 1 M N v Fmgm R 得 FN=42 N （2）滑板滑至 N 点时对轨道恰好无压力，则有 2 2 N v mgm R 得 vN=6 m/s 滑板从 P 点到 N 点机械能守恒，则有 2 2 1 2 N mgHmgRmv 解得 H=5.4 m （3）由平抛运动的规律 2 1 2 ygt x
37、=vNt 49 3.6 tan53 4.5 y x 解得 t=0.8 s 则碰撞点距离斜面底端的水平距离为 0.3 m，距离斜面底端的高度为 0.4 m 考题猜测全视角考题猜测全视角 【为什么要猜这道题？】【为什么要猜这道题？】 1计算题通常被称为“大题”，其原因是：此类试题一般文字叙述量较大，涉及多个物理过程，所给物理情 境较复杂；涉及的物理模型较多且不明显，甚至很隐蔽；要运用较多的物理规律进行论证或计算才能求得 结论；题目的赋分值也较重。 2在每年高考中，均会考查力学计算题。高考力学计算题通常会涉及常见的物理模型，如弹簧模型、平抛 运动模型、圆周运动模型、滑块滑板模型、绳牵连物体模型等，考
38、查综合运用力学概念和规律解题的能 力，一般过程复杂、研究对象多、能力要求高，经常是高考的压轴题。牛顿运动定律、动能定理、机械能 守恒定律、动量定理、动量守恒定律的相关知识的综合应用，都是每年高考不可回避的重点。 【360 度撞题】度撞题】 1考查力与物体平衡问题：考查物体受力分析和平衡条件，可能以计算题形式命题，注意与静摩擦力有关 的临界极值问题。 2考查力与直线运动问题：可能考查纯运动学问题，运动学问题单独作为计算题的话，要么是两个物体运 动的关系问题的讨论，要么是多过程多情景的复杂问题的分析，试题难度往往较大；也可能考查牛顿运动 定律与直线运动规律的综合应用，注意与运动图像的结合。 3考查
39、力与曲线运动问题：考查抛体运动、圆周运动、直线运动组合情景下的运动问题、受力问题及功能 综合问题，可能考查计算题。 4考查力与天体运动问题：结合圆周运动规律考查万有引力定律在天体运动与航天中的应用，命题形式可 能为计算题。 【考前建议】【考前建议】 1审题抓关键词 深入细致地审题和抓住关键词是解题的必要前提。抓住关键词要弄清是否考虑重力、物体是在哪个面内运 动、哪些量是已知量，哪些量是未知量等基本问题。 2析题建物理模型 计算题因情景新颖、表述抽象常让考生感到老虎吃天、无从下口，要想快速找到解题突破口，就需把生活 问题转化为物理问题，这个过程就叫“建模”。从方法和目的角度而言，建模就是将研究对
40、象或物理过程通过 抽象、简化和类比等方法转化为理想的物理模型。 3破题分解物理过程 近年来，一些高考计算题甚至是压轴题，越来越注重考查多过程的问题。所谓多过程问题就是由多个模型 50 在时间和空间上有机的组合在一起形成的问题。对于这类问题，要化整为零，逐个击破。 4解题运用数学知识 数学是解决物理问题的重要工具，借助数学方法可使一些复杂的物理问题显示出明显的规律性。高考物理 试题的解答离不开数学知识和方法的应用，借助物理知识渗透考查数学能力是高考命题的永恒主题。可以 说任何物理试题的求解过程实质上都是一个将物理问题转化为数学问题，然后经过求解再次还原为物理结 论的过程。高考考试大纲明确要求考生
41、必须具备“应用数学知识处理物理问题的能力，能够根据具体问题列 出物理量之间的关系式，进行推导和求解，并根据结果得出物理结论，能运用几何图形、函数图像进行表 达、分析”。 撞题点撞题点 4动量与能量类计算题动量与能量类计算题 【试题】【试题】 39 （成都市 2021 届高中毕业班第二次诊断性检测）如图，倾角为的倾斜轨道与水平轨道交于 Q 点， 在倾斜轨道上高 h 处由静止释放滑块 A，此后 A 与静止在水平轨道上 P 处的滑块 B 发生弹性碰撞（碰撞时 间不计） 。已知 A、B 的质量之比为:1:4 AB mm ，B 与轨道间的动摩擦因数为，A 与轨道间无摩擦，重 力加速度大小为 g。 （A、
42、B 均可视为质点，水平轨道足够长，A 过 Q 点时速度大小不变、方向变为与轨道平 行。 ） （1）第一次碰撞后瞬间，求 A 与 B的速度大小 A v和 B v； （2）求 B 在水平轨道上通过的总路程 s； （3）当 P、Q 的距离为 5 PQ h s时，在 B 的速度减为零之前，A 与 B 能发生第二次碰撞，试确定与 之间满足的关系。 【答案】 （1） 3 2 5 A gh v ， 2 2 5 B gh v ； （2） 4 h s ； （3） 4sin 5sin18 【解析】 （1）第一次碰撞前的过程中 A 的机械能守恒，有 2 0 1 2 AAA m ghm v 解得 0 2 A vgh
43、第一次碰撞过程中，以向左方向为正方向，由动量守恒，机械能守恒有 51 0AAAABB m vm vm v 222 0 111 222 AAAABB m vm vm v 解得 0 3 23 55 AA gh vv ，负号表示方向向右 0 2 22 55 BA gh vv （2）由（1）中结果可知，A 与 B 还会发生多次碰撞，直到速度均减为零。因 A 在运动过程中及 A 与 B 在碰撞过程中均无机械能损失，故机械能的损失均由 B 克服水平轨道摩擦力做功造成，由能量守恒定律 有 BA m gsm gh 解得 4 h s （3）设第一次碰撞至 B 的速度减为零经历的时间为 t，A 与 B 在时间 t
44、 内发生的位移分别为 A x、 B x 对 B，由动量定理有0 BBB m gtm v 解得 2 2 5 B ghv t gg 由运动学规律有 1 0 2 BB xvt 可得 4 25 B h x 对 A，在时间 t，设其在倾斜轨道、水平轨道上运动的时间分别为 1 t、 2 t。在倾斜轨道上，由牛顿第二 定律有sinmgma 由运动学规律有 1 2 A t va 解得 1 26 2 sin5 sin A vgh t gg 21 2 213 sin5 gh ttt g 52 2 13122 2 sin255 AAPQ hh xv ts 由题意可得 AB xx 即 131224 sin25525
45、hhh 解得 4sin 5sin18 40 （2021 届山东省烟台市高三 3 月模拟）实验小组的同学用如图所示的装置来探究碰撞过程中的能量 传递规律。图中 ABC 为固定在竖直平面内的轨道，AB 段为倾角为的粗糙斜面，BC 段为光滑水平面，AB 段与 BC 段之间有一小段圆弧平滑连接。质量为 m1的小物块从斜面的最高点 A 由静止开始沿轨道下滑，A 点距水平面的高度为 h，m1与斜面间的动摩擦因数为。质量分别为 m2、m3mn1、mn的 n1 个小物块在 水平轨道上沿直线静止相间排列，m1滑到水平轨道上与 m2发生碰撞，从而引起各物块的依次碰撞，碰撞前 后各物块的运动方向处于同一水平线上。已
46、知各物块间碰撞无机械能损失，且各物块之间不发生第二次碰 撞。 （1）求 m1与 m2碰撞后，小物块 m2的速度大小 v2； （2） 若定义第 n 个小物块经过依次碰撞后获得的动能 Ekn与第 1 个小物块的初动能 Ek0之比为第 1 个小 物块对第n个小物块的动能传递系数 k1n，求 k1n； （3）若 1 341 4 nn m mmmm ，求 m2为何值时，第 n 个小物块获得的速度最大？并求出 此时第 n 个小物块的最大速度 vnm。 【答案】 （1） 1 12 22(1cot )mgh mm （2） 1222 1231 222 12231 4 () ()() n nn nn m m mm
47、m mmmmmm （3） 1 2 2 m m ， 16 2(1cot ) 9 gh 【解析】 （1）设 m1滑到 B 点的速度为 v0，由动能定理： 2 111 0 1 cos sin2 h m ghm gmv 解得 0 2(1cot )vgh 53 设碰撞后 m1与 m2的速度分别为 v1和 v2，由动量守恒定律： 1 01 122 mvmvm v 由于碰撞过程中无机械能损失，则 222 1 01 122 111 + 222 m vm vm v 、式联立解得 1 0 2 12 2mv v mm 将代入得 2 2 1 1 22(1cot ) v mgh mm （2）由式，由 2 k01 0 1
48、 2 Em v和 2 k222 1 2 Em v以及动能传递系数的定义，得对于 1、2 两物块： k212 12 2 k012 4 () Em m k Emm 同理可得，m2和 m3碰撞后，动能传递系数 k13为 k3k323k212 13 22 k0k0k21223 44 = ()() EEm mEm m k EEEmmmm 依次类推，动能传递系数 k1n为 kk3k231k212 1 222 k0k0k2k(1)12231 444 = ()()() nnnn n nnn EEEm mmmEm m k EEEEmmmmmm 解得 1222 1231 1 222 12231 4 () ()()
49、 n nn n nn m m mmm k mmmmmm （3）由弹性碰撞的规律知，m3与后面的物块碰撞后依次交换速度，m3的最大速度等于第 n 个小物块 的最大速度 vnm。将 1 3 4 m m 代入式得 2 2 22 23122 1311 222 112231221 21 2 441 6464 ()()()(4) 45 m mm mm kmm mmmmmmmmm mm m 当 2 1 2 2 4 m m m 时，即当 1 2 2 m m 时，分母取最小值，k13取最大值 13 64 81 m k，此时第 n 个小物块的速度 取最大值，有 22 131 0 11 22 nnmm m vkm
50、v 解得 nm0 16 2(1cot ) 9 16 9 vghv 54 考题猜测全视角考题猜测全视角 【为什么要猜这道题？】【为什么要猜这道题？】 1分析近五年全国卷物理试题可以看出，计算题的呈现方式相当稳定，每卷有 2 道题，其中第 24 题难度 较小，分值在 1214 分之间；第 25 题难度较大，分值在 1820 分之间。两题总分为 32 分，比重为 29.1%， 是命题者用以考核学生表现出来的水平差异，是拉开高考分差的重要手段。可以毫不夸张地说，这 2 道计 算题担负着区分考生、选拔人才的重要功能。 2动量和能量的知识是高中物理中的重点内容和主干知识，动量定理、动能定理、动量守恒定律、
