回归教材（最有可能考的10道教材课后题）-2024年高考物理押题最后一课（原卷版）

回归教材（最有可能考的10道教材课后题）【教材原题】1.（新教材必修一/第1章/28页/第1题）把纸带的下端固定在重物上，纸带穿过打点计时器，上端用手提着。接通电源后将纸带释放，重物便拉着纸带下落，纸带被打出一系列点，其中有一段如图所示。(1)图中所示的纸带，哪端与重物相连？(2)怎样计算在纸带上打A点时重物的瞬时速度？说出你的理由。【模型回顾】计时器打点顺序1、打点计时器：先打出的点连接小车；2、滴水计时器：后滴出的点靠近小车；3、频闪照片：后闪出的点靠近相机【保温训练】【变式1】某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间。实验前，将该计时器固定在小车旁，如图（a）所示。实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车。在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图（b）记录了桌面上连续的6个水滴的位置。（已知滴水计时器每30s内共滴下91个小水滴）(1)由图（b）可知，小车在桌面上是（填“从右向左”或“从左向右”）运动的；(2)该小组同学根据图（b）的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图（b）中A点位置时的速度大小为m/s，加速度大小为m/s2。（结果均保留2位有效数字）【保变式2】（2019·全国·高考真题）某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行研究．物块拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图所示．已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出．在ABCDE五个点中，打点计时器最先打出的是点，在打出C点时物块的速度大小为m/s（保留3位有效数字）；物块下滑的加速度大小为m/s2（保留2位有效数字）．【教材原题】2.（新教材/必修一/第2章/57页/第4题）某人在室内以窗户为背景摄影时，恰好把窗外从高处落下的一个小石子摄在照片中，已知本次摄影的曝光时间是0.01s。量得照片中石子运动痕迹的长度为0.8，实际长度为100的窗框在照片中的长度为4.0。根据以上数据估算，这个石子大约是从距离窗户多高的地方落下的？g取10。【模型回顾】“曝光时间”含义1.曝光时间：持续拍摄的时长；2.摄影照片：记录曝光时间内的轨迹。（平均速度近似等于瞬时速度）【保温训练】【变式1】某人在室内以窗户为背景摄影时，恰好把窗外从高处落下的小石子拍在照片中，如图所示，已知本次摄影的曝光时间是0.02s，量得照片中石子运动轨迹的长度为0.8cm，实际长度为100cm的窗框在照片中的长度为4.0cm，根据以上数据估算，该石子掉下来的位置距窗户上沿的高度约为（）A．0.5m B．3.6m C．5.0m D．125m【变式2】某人在室内以窗户为背景摄影时，恰好把窗外从高处落下的一个小石子摄在照片中，已知本次摄影的曝光时间是0.01s。测得照片中石子运动痕迹的长度为0.80cm，实际长度为100cm的窗框在照片中的长度为4.00cm。g取10m/s2，根据照片可以估算出（）A．曝光时间内石子下落的距离 B．曝光时刻石子下落的速度C．石子开始下落的位置到窗户的高度 D．石子下落过程中的机械能【教材原题】3.（新教材/必修一/第3章/63页/第7题）小发明——设计一个自动冲水装置。有一个排污沟，需要每隔十多分钟用水冲洗一次。为此，请你应用重心的知识设计一个自动冲水装置。设计的思路是：用一个可以转动的容器接住从水龙头细细流出的水，容器中的水装到一定体积时，由于重心位置的变化，容器失去平衡而翻倒，容器中的水被全部倒出冲洗排污沟，倒完水的容器又能自动恢复到原来的位置重新接水，如此往复。调节水龙头的流量，还可以控制两次冲水的时间间隔。请你在图的圆圈中画出你构思的这个装置的图示。【模型回顾】新老教材联动“欹器之迷”（重心）1.物体的重心与物体的形状和质量分布有关；2.可用“悬挂法”或“支撑法”寻找物体的重心。【保温训练】【变式1】（2022·浙江·高考真题）如图所示，公园里有一仿制我国古代欹器的U形水桶，桶可绕水平轴转动，水管口持续有水流出，过一段时间桶会翻转一次，决定桶能否翻转的主要因素是（）A．水桶自身重力的大小B．水管每秒出水量的大小C．水流对桶撞击力的大小D．水桶与水整体的重心高低【变式2】如图所示为仰韶文化时期的一款尖底瓶，该瓶装水后“虚则欹、中则正、满则覆”。下面有关瓶（包括瓶中的水）的说法正确的是（）A．瓶所受重力就是地球对瓶的吸引力B．瓶的重心一定在两条绳子连线的交点上C．装入瓶中的水越多，瓶的重心可能会降低D．装入瓶中的水多少不会影响瓶的的重心位置【教材原题】4.（新教材/必修二/第5章/20页/第7题）跳台滑雪是一种勇敢者的滑雪运动，运动员穿专用滑雪板，在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞行一段距离后着陆。现有某运动员从跳台a处沿水平方向飞出，在斜坡b处着陆，如图所示。测得间的距离为40m，斜坡与水平方向的夹角为30°，试计算运动员在a处的速度大小和在空中飞行的时间。不计空气阻力，g取10。有兴趣的同学可以计算一下运动员在空中离坡面的最大距离。（1）水平与竖直方向分解【模型回顾】（1）水平与竖直方向分解1.平抛运动分解的两种方法：（2）沿斜面和垂直斜面分解（2）沿斜面和垂直斜面分解2.平抛“顶抛底落型”时间公式：t【保温训练】【变式1】跳台滑雪是一种勇敢者的滑雪运动，运动员穿专用滑雪板，在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞行一段距离后着陆。现有某运动员从跳台a处沿水平方向飞出，在斜坡b处着陆，如图所示。测得ab间的距离为，斜坡与水平方向的夹角为，不计空气阻力，g取。求：（1）运动员在a处的速度大小；（2）运动员在空中离坡面的最大距离d。【变式2】2022年第24届冬季奥林匹克运动会在北京和张家口举行，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一，滑雪大跳台的赛道主要由助滑道、起跳区、着陆坡、停止区组成，其场地可以简化为如图甲所示的模型。图乙为简化后的跳台滑雪雪道示意图，段为助滑道和起跳区，段为倾角的着陆坡。运动员从助滑道的起点由静止开始下滑，到达起跳点时，借助设备和技巧，以与水平方向成角（起跳角）的方向起跳，最后落在着陆坡面上的点。已知运动员在点以的速率起跳，轨迹如图，不计一切阻力，重力加速度为。求：（1）运动员在空中速度最小时的位置与起跳点的距离；（2）运动员离开着陆坡面的最大距离；（3）运动员到达点的速度大小。【教材原题】5.（新教材/必修二/第6章/26页/第1题）地球可以看作一个半径为的球体，北京的纬度约为北纬。位于赤道和位于北京的物体，随地球自转做匀速圆周运动的角速度各是多大？线速度各是多大？【模型回顾】“纬度”概念的场景理解维度：某点和地心连线和赤道平面的夹角【保温训练】【变式1】如图所示，一个圆环绕经过圆心的竖直轴00'匀速转动，圆环上套着两个可视为质点的小球A、B，当两个小球相对于圆环静止时，小球A和圆心的连线与竖直轴OO′的夹角为45°，小球B和圆心的连线与竖直轴OO'的夹角为30°．则下列说法正确的是（）A．小球A、B做圆周运动的半径之比为1：B．小球A、B做圆周运动的角速度之比为1：2C．小球A、B做圆周运动的线速度之比为：1D．小球A、B做圆周运动的向心加速度之比为1：1【变式2】如图所示，一辆变速自行车有3个链轮和6个飞轮，链轮和飞轮的齿数如表所示。该自行车的前后轮周长均为2m，设人脚踩踏板的转速为1.5r/s。（1）当采用的链轮和飞轮齿数分别为48和24时，该自行车行驶速度的大小是多少？（2）假设踏板的转速不变，通过选择不同的链轮和飞轮，求该自行车行驶的最大速度与最小速度之比。名称链轮飞轮齿数483828151618212428【教材原题】6.（新教材/必修二/第6章/40页/第4题）如图所示，长L的轻杆两端分别固定着可以视为质点的小球A、B，放置在光滑水平桌面上，杆中心O有一竖直方向的固定转动轴，小球A、B的质量分别为3m、m。当轻杆以角速度绕轴在水平桌面上转动时，求转轴受杆拉力的大小。【模型回顾】同轴转动物体特点整体法（对整个装置而言）：外界对轴的作用力等于转子的向心力（合力）【保温训练】【变式1】如果高速转动飞轮的重心不在转轴上，运行将不稳定，而且轴承会受到很大的作用力，加速磨损．如图飞轮半径r=20cm，OO，为转轴．正常工作时转动轴受到的水平作用力可以认为是0．假象在飞轮的边缘固定一个质量m=0.01kg的螺丝钉p，当飞轮转速n=1000r/s时，转动轴OO，受到的力多大？(计算结果保留两位有效数字)【变式2】如图所示，一质量为m的小方块（可视为质点），系在一伸直的轻绳一端，绳的另一端固定在粗糙水平面上，绳长为r。给小方块一沿垂直轻绳的初速度v0，质点将在该水平面上以绳长为半径做圆周运动，运动一周后，其速率变为，则绳拉力的大小随物体转过的角度减小（选填“均匀”、“不均匀”），质点运动一周的时间为。【教材原题】7.（新教材/必修二/第8章/94页/第6题）如图是某城市广场喷泉喷出水柱的场景。从远处看，喷泉喷出的水柱超过了40层楼的高度；靠近看，喷管的直径约为10。请你据此估计用于给喷管喷水的电动机输出功率至少有多大？【模型回顾】机械对流体做功假设一段时间∆t两个过程：1.发动机对水做功使之加速；2.水射出以后的运动过程。【保温训练】【变式1】喷泉喷出水柱的场景如图所示。为使喷泉喷出的水柱高度变为原来的2倍，则用于给喷管喷水的电动机输出的功率约为原来的（）

A．倍 B．2倍 C．倍 D．4倍【变式2】某城市广场喷泉的喷嘴横截面为S，喷泉喷出的水柱超过了高度h。已知水的密度为ρ，重力加速度为g，则用于给喷管喷水的电动机输出功率至少为（）A． B．C． D．【教材原题】8.（新教材/必修二/第8章/100页/第3题）某地有一风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为的圆面。某时间内该地区的风速，风向恰好跟叶片转动形成的圆面垂直，已知空气的密度，若该风力发电机能将此圆内10%的空气动能转化为电能。求：(1)单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的体积；(2)单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动能；(3)此风力发电机发电的功率P。【模型回顾】流体对机械做功假设一段时间∆t如图所示，一段时间∆t，流过的体积：V=vvv【保温训练】【变式1】如图所示为某地一风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为R的圆面。假定某时间内该地区的风速是v，撞击叶片后速度变为零，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为，若该风机将风能转化为电能的效率为，下列说法正确的是（

）A．单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的体积为B．若风速变为原来2倍，则电功率将变为原来8倍C．此风力发电机发电的功率为D．单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动能为【变式2】风能将成为21世纪大规模开发的一种可再生清洁能源。风力发电机是将风能（气流的动能）转化为电能的装置，其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等，如图所示风力发电机示意图。（1）风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积。设空气密度为ρ，气流速度为v，风轮机叶片长度为r。求单位时间内流向风轮机的最大风能Pm。（2）已知风力发电机的输出电功率P与Pm成正比。某风力发电机在风速v1=9m/s时能够输出电功率P1=540kW。我国某地区风速不低于v2=6m/s的时间每年约为5000小时。试估算这台风力发电机在该地区的最小年发电量是多少千瓦时。【教材原题】9.（新教材/必修二/第8章/100页/第3题）如图所示，在匀强电场中，将带电荷量q=6×106C的电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了2.4×105J的功，再从B点移到C点，电场力做了1.2×105J的功。（1）求A、B两点间的电势差UAB和B、C两点间的电势差UBC；（2）如果规定B点的电势为零，则A点和C点的电势分别为多少？（3）作出过B点的一条电场线。【模型回顾】匀强电场的确定利用电场力做功与电势差的关系，确定出匀强电场中两点间的电势差，再根据匀强电场中电势均匀降落的特点找出等势点，最后由等势面与电场线垂直确定场强方向。【保温训练】【变式1】如图所示，匀强电场中A，B，C三点构成一个直角三角形中，，边长。把电荷量的点电荷由A点移到B点，静电力做功，再由B点移到C点，电荷克服静电力做功，取B点的电势为零，求：（1）A，C两点的电势；（2）匀强电场的电场强度。【变式2】如图，同一平面内的a、b、c、d四点处于匀强电场中，电场方向与此平面平行，M为a、c连线的中点，N为b、d连线的中点．一电荷量为q（q>0）的粒子从a点移动到b点，其电势能减小W1：若该粒子从c点移动到d点，其电势能减小W2，下列说法正确的是（

）A．此匀强电场的场强方向一定与a、b两点连线平行B．若该粒子从M点移动到N点，则电场力做功一定为C．若c、d之间的距离为L，则该电场的场强大小一定为D．若W1=W2，则a、M两点之间的电势差一定等于b、N两点之间的电势差【教材原题】10.（新教材/必修三/第11章/77页/第4题）如图，黑箱面板上有三个接线柱1、2和3，黑箱内有一个由四个阻值相同的电阻构成的电路。用欧姆表测得1、2接线柱之间的电阻为，2、3接线柱之间的电阻为，1、3接线柱之间的电阻为。在虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式。【模型回顾】黑箱问题解题思路：拼凑法。根据题干信息按要求尝试。【保温训练】【变式