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2020--2022年三年全国高考物理真题汇编：功能关系

一、单选题

1．（2022·浙江）风力发电已成为我国实现“双碳”目标的重要途经之一。如图所示，风力发电机是一种将风能转化为电能的装置。某风力发电机在风速为9m/s时，输出电功率为405kW，风速在5~10m/s范围内，转化效率可视为不变。该风机叶片旋转一周扫过的面积为A，空气密度为ρ，风场风速为v，并保持风正面吹向叶片。下列说法正确的是（）

A．该风力发电机的输出电功率与风速成正比

B．单位时间流过面积A的流动空气动能为1

C．若每天平均有1.0×108kW的风能资源，则每天发电量为2.4×109kW·h

D．若风场每年有5000h风速在6~10m/s的风能资源，则该发电机年发电量至少为6.0×105kW·h

2．（2022·山东）我国多次成功使用“冷发射”技术发射长征十一号系列运载火箭。如图所示，发射仓内的高压气体先将火箭竖直向上推出，火箭速度接近零时再点火飞向太空。从火箭开始运动到点火的过程中（）

A．火箭的加速度为零时，动能最大

B．高压气体释放的能量全部转化为火箭的动能

C．高压气体对火箭推力的冲量等于火箭动量的增加量

D．高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭动能的增加量

二、多选题

3．（2022·广东）如图所示，载有防疫物资的无人驾驶小车，在水平MN段以恒定功率200W、速度5m/s匀速行驶，在斜坡PQ段以恒定功率570W、速度2m/s匀速行驶。已知小车总质量为50kg，MN=PQ=20m，PQ段的倾角为30°，重力加速度g取10m/s

A．从M到N，小车牵引力大小为40N

B．从M到N，小车克服摩擦力做功800J

C．从P到Q，小车重力势能增加1×

D．从P到Q，小车克服摩擦力做功700J

4．（2022·全国甲卷）如图，质量相等的两滑块P、Q置于水平桌面上，二者用一轻弹簧水平连接，两滑块与桌面间的动摩擦因数均为μ。重力加速度大小为g。用水平向右的拉力F拉动P，使两滑块均做匀速运动；某时刻突然撤去该拉力，则从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前（）

A．P的加速度大小的最大值为2μg

B．Q的加速度大小的最大值为2μg

C．P的位移大小一定大于Q的位移大小

D．P的速度大小均不大于同一时刻Q的速度大小

三、综合题

5．（2022·河北）如图，光滑水平面上有两个等高的滑板A和B，质量分别为1kg和2kg，A右端和B左端分别放置物块C、D，物块质量均为1kg，A和C以相同速度v0=10m/s向右运动，B和D以相同速度kv0向左运动，在某时刻发生碰撞，作用时间极短，碰撞后C与D粘在一起形成一个新滑块，A与B粘在一起形成一个新滑板，物块与滑板之间的动摩擦因数均为

（1）若0k0.5，求碰撞后瞬间新物块和新滑板各自速度的大小和方向；

（2）若k=0.5，从碰撞后到新滑块与新滑板相对静止时，求两者相对位移的大小。

6．（2022·浙江）如图所示，在竖直面内，一质量m的物块a静置于悬点O正下方的A点，以速度v逆时针转动的传送带MN与直轨道AB、CD、FG处于同一水平面上，AB、MN、CD的长度均为l。圆弧形细管道DE半径为R，EF在竖直直径上，E点高度为H。开始时，与物块a相同的物块b悬挂于O点，并向左拉开一定的高度h由静止下摆，细线始终张紧，摆到最低点时恰好与a发生弹性正碰。已知m=2g，l=1m，R=0.4m，H=0.2m，v=2m/s，物块与MN、CD之间的动摩擦因数μ=0.5，轨道AB和管道DE均光滑，物块a落到FG时不反弹且静止。忽略M、B和N、C之间的空隙，CD与DE平滑连接，物块可视为质点。

（1）若h=1.25m，求a、b碰撞后瞬时物块a的速度v0的大小；

（2）物块a在DE最高点时，求管道对物块的作用力FN与h间满足的关系；

（3）若物块b释放高度0.9mh1.65m，求物块a最终静止的位置x值的范围（以A点为坐标原点，水平向右为正，建立x轴）。

7．（2022·山东）某粮库使用额定电压U=380V，内阻R=0.25Ω的电动机运粮。如图所示，配重和电动机连接小车的缆绳均平行于斜坡，装满粮食的小车以速度v=2m/s沿斜坡匀速上行，此时电流I=40A。关闭电动机后，小车又沿斜坡上行路程L到达卸粮点时，速度恰好为零。卸粮后，给小车一个向下的初速度，小车沿斜坡刚好匀速下行。已知小车质量m1=100kg，车上粮食质量m2=1200kg，配重质量

（1）比例系数k值；

（2）上行路程L值。

8．（2022·全国乙卷）如图（a），一质量为m的物块