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1、2021年高考物理真题专 题 功、能选择题1 .（2 0 2 1 浙江卷）中国制造的某一型号泵车如图所示，表中列出了其部分技术参数。已知混凝土密度为2.4 x l（）3 kg/m3,假设泵车的泵送系统以1 5 0 m3/h的输送量给3 0 nl高处输送混凝土，则每小时泵送系统对混凝土做的功至少为（）发动机最大输出功率（k W）3 3 2最大输送高度（m）6 3整车满载质量（kg）5.4 x lO4最大输送量（nP/h）1 8 0A.1.08X107J B.5.04X107J C.1.08X108J D.2.7 2 x lO8J答案C解析：泵车的泵送系统以1 5 0 m3/h的输送量给3 0 m
2、高处输送混凝土，每小时泵送系统对混凝土做的功 W=2期1 =2.4 x 1 0 3 x i5 0 x l0 x 3 0 J=1.0 8 x l（）8 j故选Co2 .（2 0 2 1 浙江卷）大功率微波对人和其他生物有一定的杀伤作用。实验表明，当人体单位面积接收的微波功率达到2 5 0 W/H?时会引起神经混乱,达到1 0 0 0 W/m2时会引起心肺功能衰竭。现有一微波武器，其发射功率P=3 x l（Tw。若发射的微波可视为球面波，则引起神经混乱和心肺功能衰竭的有效攻击的最远距离约为（）A.1 0 0 m 2 5 m答 案BB.1 0 0 m 5 0 mC.2 0 0 m 1 0 0 mD.
3、2 0 0 m 5 0 m解析:设微波有效攻击范围为r时单位面积接收微波功率为尸=与=VS 4万尸解得r=上丫4管引起心肺功能衰竭时有弓则 引 起 神 经 混 乱 时 有（3X 1Q 7.100m4x3.14x2503网 4x3.14x1000所以B正确；故选B。3.（2021 全国甲卷）一质量为机的物体自倾角为的固定斜面底端沿斜面向上滑动。该物体开始滑动时的动能为&.，向上滑动一段距离后速度减小为零，此后物体向下滑动，到达斜面 底 端 时 动 能 为*。已知sina=0.6,重力加速度大小为g。贝ij（）EA.物体向上滑动的距离为一2mgB.物体向下滑动时的加速度大小为之C.物体与斜面间的动
4、摩擦因数等于0.5D.物体向上滑动所用的时间比向下滑动的时间长答案BC解析：物体从斜面底端回到斜面底端根据动能定理有一根g 2/cos a =*-Ek物体从斜面底端到斜面顶端根据动能定理有.m g lsin a-fimgl cos。=0-Ek整理得/=且；A=0.5mgA错误，C正确；物体向下滑动时的根据牛顿第二定律有ma=m gsm a-/.im g cos a求解得出B正确；故选BCo4.（2021 湖南卷）“复兴号”动车组用多节车厢提供动力，从而达到提速的目的。总质量为机的动车组在平直的轨道上行驶。该动车组有四节动力车厢，每节车厢发动机的额定功率均为P,若动车组所受的阻力与其速率成正比（
5、41=如，人为常量），动车组能达到的最大速度为%。下列说法正确的是（）A.动车组在匀加速启动过程中，牵引力恒定不变B.若四节动力车厢输出功率均为额定值，则动车组从静止开始做匀加速运动3C.若四节动力车厢输出的总功率为2.2 5 P,则动车组匀速行驶的速度为D.若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组从静止启动，经过时间f 达到最大速度%,则这一过程中该动车组克服阻力做的功为工加2 一尸/2答案C解析：2 2 5户若四节动力车厢输出的总功率为2.2 5P,则动车组匀速行驶时加速度为零，有一、=人v4P,而以额定功率匀速时，有=%3联立解得u =1%故 C正确；故选C。5.（2 0 2 1 河北卷
6、）一半径为R的圆柱体水平固定，横截面如图所示，长度为4 R、不可伸长的轻细绳，一端固定在圆柱体最高点P处，另一端系一个小球，小球位于P点右侧同一水平高度的。点时，绳刚好拉直，将小球从。点由静止释放，当与圆柱体未接触部分的细绳竖直时，小球的速度大小为（重力加速度为g,不计空气阻力）（）A.2+兀）gR B.J24gH C.42（1+兀）gR D.2ygR答案A解析：T T 4+2小球下落的高度为=兀/?-R +R=-R2 2小球下落过程中，根据动能定理有，咫=；相 俣综上有v=J（乃+2）gR故选A o6.（2 0 2 1春 浙江卷）一辆汽车在水平高速公路上以8 0 k m/h的速度匀速行驶，其
7、1 s内能量分配情况如图所示则汽车（）水泵等损耗0.5X104J摩擦损耗 0.3 x 1 04J服空气阻力做功0.4 5 x 1 04J传 动 卜、克服转动阻力做功0.4 5 x l O4J和驱动A.发动机的输出功率为70 k WB.每1 s消耗的燃料最终转化成的内能是5.7x l（）4 jC.每1 s消耗的燃料最终转化成的内能是6.9 x 1 0打1）.每1 s消耗的燃料最终转化成的内能是7.0 X 1 0 4 J【答案】C【解析】A.由图可知，发动机1 s内克服转动阻力做功为0.4 5X 1 0 4 J,则输出功率为nW 0.45 xlO4r -t1W=4.5kW选项A错误；BC D.每I
8、 s消耗的燃料有6.9 X 1 0 4 J进入发动机，则最终转化成的内能的量为6.9 X 1 0 5选项C正确，BD错误。故选C o7.（2 0 2 1 广东卷）长征途中，为了突破敌方关隘，战士爬上陡销的山头，居高临下向敌方工事内投掷手榴弹，战士在同一位置先后投出甲、乙两颗质量均为，的手榴弹，手榴弹从投出的位置到落地点的高度差为/?,在空中的运动可视为平抛运动，轨迹如图所示，重力加速度为g,下列说法正确的有（）A.甲在空中的运动时间比乙的长B.两手榴弹在落地前瞬间，重力的功率相等C.从投出到落地，每颗手榴弹的重力势能减少 侬？D.从投出到落地，每颗手榴弹的机械能变化量为，咫 答 案 B C解析
9、：做平抛运动的物体落地前瞬间重力的功率P=mv c o s 6=mgvv=mg12gh因为两手榴弹运动的高度差相同，质量相同，所以落地前瞬间，两手榴弹重力功率相同，故B正确；从投出到落地，手榴弹下降的高度 为 九 所以手榴弹重力势能减小量公综=优8 故 C正确；故选B C。计算题8.（2 0 2 1 全国甲卷）如图，一倾角为。的光滑斜面上有5 0 个减速带（图中未完全画出），相邻减速带间的距离均为，减速带的宽度远小于以 一质量为，的无动力小车（可视为质点）从距第一个减速带处由静止释放。已知小车通过减速带损失的机械能与到达减速带时的速度有关。观察发现，小车通过第3 0 个减速带后，在相邻减速带间
10、的平均速度均相同。小车通过 第 5 0 个减速带后立刻进入与斜面光滑连接的水平地面，继续滑行距离s 后停下。已知小车与地面间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g。（1）求小车通过第3 0 个减速带后，经过每一个减速带时损失的机械能；（2）求小车通过前3 0 个减速带的过程中在每一个减速带上平均损失的机械能；(3)若小车在前3 0个减速带上平均每一个损失的机械能大于之后每一个减速带上损失的机械能，则L应满足什么条件？(无动力)小车答案：加g d s i n d；-(L+2 9仆in婆 心 上匚3 0s i n 0解析：(1)由题意可知小车在光滑斜面上滑行时根据牛顿第二定律有，g s i n(9 =
11、7 a设小车通过第3 0个减速带后速度为也，到达第3 1个减速带时的速度为也，则有u；-V；=2ad因为小车通过第3 0个减速带后，在相邻减速带间的平均速度均相同，故后面过减速带后的速度与到达下一个减速带均为也和V 2；经过每一个减速带时损失的机械能为E=；mvl-g mvf联立以上各式解得A E =mgd s i n 0(2)由(1)知小车通过第5 0个减速带后的速度为则在水平地面上根据动能定理有1 2-jumgs=0-im；从小车开始下滑到通过第3 0个减速带，根据动能定理有mg(L+2 9 d)s i n A E总=1mv-联立解得坐总=/叫(L +2 9 d)s i n。一 /nmgs
12、故在每一个减速带上平均损失的机械能为 八 等二的“2%霍”陇(3)由题意可知 可得L d+9-s i n 9.(2 0 2 1 全国乙卷)一篮球质量为桃=0.60 k g,一运动员使其从距地面高度为乙=1.8 m处由静止自由落下，反 弹 高 度 为%=L2m。若使篮球从距地面a =L 5 m的高度由静止下落,并在开始下落的同时向下拍球、球落地后反弹的高度也为L5m。假设运动员拍球时对球的作用力为恒力，作用时间为，=0.2 0 s；该篮球每次与地面碰撞前后的动能的比值不变。重力加速度大小取g =1 0 m/s 2,不计空气阻力。求：(1)运动员拍球过程中对篮球所做的功：(2)运动员拍球时对篮球的
13、作用力的大小。答案：(1)W=4.5 J；(2)F=9 N解析：(D 第一次篮球下落的过程中由动能定理可得耳=mg%篮球反弹后向上运动的过程由动能定理可得0-马=-mgK第二次从1.5 m的高度静止下落，同时向下拍球，在篮球反弹上升的过程中，由动能定理可f#0-E4=0-mgh4第二次从1.5 m的高度静止下落，同时向下拍球，篮球下落过程中，由动能定理可得W 4-mg%=E3因篮球每次和地面撞击的前后动能的比值不变，则有比例关系&E3代入数据可得W =4.5 J(2)因作用力是恒力，在恒力作用下篮球向下做匀加速直线运动，因此有牛顿第二定律可得F+mg=ma在拍球时间内运动的位移为尤=,。/2做得功为 卬=打联立可得尸=9N (尸=-1 5 N舍去).