物理高考1-5章选三.doc

2012全国卷（大纲版）23.（11分）图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源，打点的时间间隔用t表示。在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”。（1）完成下列实验步骤中的填空：平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列_的点。按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码。打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸带，在纸带上标出小车中砝码的质量m。按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤。在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1，s2，。求出与不同m相对应的加速度a。以砝码的质量m为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上做出关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则与m处应成_关系（填“线性”或“非线性”）。（2）完成下列填空：（）本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_。（）设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2和s3。a可用s1、s3和t表示为a=_。图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况，由图可读出s1=_mm，s3=_。由此求得加速度的大小a=_m/s2。（）图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为_，小车的质量为_。23 【解题思路】（1）平衡好小车所受的阻力，小车做匀速运动，打点计时器打出的点间隔基本相等根据牛顿第二定律可知，与m为一次函数关系，是线性关系。（2）（i)为保证小车所受拉力近似不变，应满足小吊盘和盘中物块的质量之和远小于小车的质量。(ii)由可知，由图可读出，换算后代入上式中，得（iii)设小车质量为M，由牛顿第二定律可得：，结合图象可知，【参考答案】间隔均匀，线性，远小于小车的质量，24.2mm,47.2mm,1.15,25.（19分）（注意：在试卷上作答无效）一单摆在地面处的摆动周期与在某矿井底部摆动周期的比值为k。设地球的半径为R。假定地球的密度均匀。已知质量均匀分布的球壳对壳内物体的引力为零，求矿井的深度d。25.【命题意图】本题考查万有引力定律的应用及单摆的周期公式，意在考查对基本物理规律的分析计算能力。解：在地面处，单摆所受万有引力近似等于其重力，即，单摆的在地面的摆动周期设地球密度为，地球的体积，综合以上四得得：同理可知，矿井内单摆的周期而单摆在地面处的摆动周期与矿井底部摆动周期之比解得：来源:Z_xx_k.Com 【参考答案】26.（20分）（注意：在试题卷上作答无效）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形状。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。如图所示，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=，探险队员的质量为m。人视为质点，忽略空气阻力，重力加速度为g。(1)求此人落到破面试的动能；(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？26.【命题意图】本题主要考查平抛运动和动能定理的应用，以及函数最值的计算，意在考查考生的综合分析及数学计算能力。 解：（1）设探险队员跳到坡面上时水平位移为x,竖直位移为H，由平抛运动规律有：，整个过程中，由动能定理可得：由几何关系，坡面的抛物线方程解以上各式得：(2)由，令，则当时，即探险队员的动能最小，最小值为 【参考答案】（1）（2），2012年物理部分（全国卷新课标版）14.答案：AD.解析:由惯性定义和牛顿第一定律可知D选项正确. 惯性是指物体保持原来的运动状态（或抵抗运动状态变化）的性质，当物体不受力作用时，其将继续以同一速度做直线运动，选项、正确。没有力的作用，物体可能处于静止或匀速运动状态，选项错误；行星在圆周轨道上保持匀速率运动是由于受到始终指向圆心、大小不变的力的作用，不是惯性，选项错误。15.如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则 （ ）A.a的飞行时间比b的长 B.b和c的飞行时间相同mC.a的水平速度比b的小 D.b的初速度比c的大15答案：BD.解析: 由平抛规律得:, 平抛运动运动时间由高度决定.B选项正确.由可知,D选项正确.16.如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为N1，球对木板的压力大小为N2。以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦，在此过程中 （ ）A.N1始终减小，N2始终增大 B.N1始终减小，N2始终减小C.N1先增大后减小，N2始终减小 D.N1先增大后减小，N2先减小后增大答案：B.解析:对小球受力分析,作出力矢量三角形,由矢量三角形可知, 两力均减小,B选项正abcxyO第15题图 第16题图 第17题图 第18题图21.假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。一矿井深度为d。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为（ ）A. B. C. D. 答案：A.解析: 地面附近: 深度为d的重力加速度g/：，故选项A正确。24.（14分）拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具（如图）。设拖把头的质量为m，拖杆质量可以忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数，重力加速度为g，某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为。（1）若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小。来源:Z&xx（2）设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为。已知存在一临界角0，若0，则不管沿拖杆方向的推力多大，都不可能使拖把从静止开始运动。求这一临界角的正切tan0。24解析:(1)设该同学沿拖杆方向用大小为F的力推拖把，将推拖把的力沿水平和竖直方向分解，由平衡条件有：由正交分解法求解: 水平方向:竖直方向: baO式中N和f分别为地板对拖把的压力和摩擦力，由摩擦定律得：联立以上方程解得: (2)若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动,应有此时, 式仍满足,联立式得: 现考察使上式成立的角的取值范围,注意到上式右边总是大于零,且当F无限大时,极限为零,有：使上式成立的角满足0,这里0是题中所定义的临界角(即当0时,不管沿拖杆方向用多大的力都推不动拖把,临界角的正切为江苏高考物理试题3. 如图所示,细线的一端固定于O点,另一端系一小球. 在水平拉力作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点. 在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是（）(A)逐渐增大 (B)逐渐减小(C)先增大,后减小 (D)先减小,后增大3. 【解析】设F与速度的夹角为，则，力的分解，在切线上（速度方向上）合力为0，即，所以，随增大，P增大。【答案】A第3题图 第5题图 第6题图 第8题图4. 将一只皮球竖直向上抛出,皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比. 下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t 关系的图象,可能正确的是（）第4题图4. 【解析】加速度，随着的减小，减小，但最后不等于0.加速度越小，速度减小得越慢，所以选C.【答案】C5. 如图所示,一夹子夹住木块,在力F作用下向上提升. 夹子和木块的质量分别为m、M,夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f. 若木块不滑动,力F的最大值是 （）A B C. D5. 【解析】整体法，隔离法，对木块，解得.【答案】A【点评】单选题第1题和第2题是送分的，与往年不同（往年几乎没有送分的）。第4题、第5题难度中等。6. 如图所示,相距l 的两小球A、B位于同一高度h(l,h均为定值). 将A向B水平抛出的同时,B自由下落. A、B与地面碰撞前后,水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反. 不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间,则 （）(A)A、B在第一次落地前能否相碰,取决于A的初速度 (B) A、B在第一次落地前若不碰，之后就不碰(C)A、B不可能运动到最高处相碰 (D)A、B一定能相碰6. 【解析】平抛运动规律，所以，若，则第1次落地前能相遇，所以取决于，A正确；A碰地后还可能与B相遇，所以B、C错误，D正确。【答案】AD8. 2011年8月,“嫦娥二号”成功进入了环绕“日地拉格朗日点”的轨道,我国成为世界上第三个造访该点的国家. 如图所示,该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上,一飞行器处于该点,在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动,则此飞行器的 （）(A)线速度大于地球的线速度 (B)向心加速度大于地球的向心加速度(C)向心力仅由太阳的引力提供 (D)向心力仅由地球的引力提供8. 【解析】根据，A正确；根据，B正确，向心力由太阳和地球的引力的合力提供，C、D错误。【答案】AB11. (10分)为测定木块与桌面之间的动摩擦因数,小亮设计了如图所示的装置进行实验. 实验中,当木块A位于水平桌面上的O点时,重物B刚好接触地面. 将A拉到P点,待B稳定后静止释放,A最终滑到Q点. 分别测量OP、OQ的长度h和s. 改变h,重复上述实验,分别记录几组实验数据.(1)实验开始时,发现A释放后会撞到滑轮. 请提出两个解决方法. (2)请根据下表的实验数据作出s-h关系的图象.h（cm）20.030.040.050.060.0s（cm）19.528.539.048.056.5(3)实验测得A、B的质量分别为m=0. 40 kg、M=0. 50kg. 根据s-h图象可计算出A木块与桌面间的动摩擦因数_ (结果保留一位有效数字) (4)实验中,滑轮轴的摩擦会导致的测量结果_ (选填“偏大”或“偏小”).11. 【解析】（3）在B下落至临落地时，据动能定理，有，在B落地后，A运动到Q，据动能定理，有，解得：。将，代入得=，从图象得斜率，即，代入上式得。本题易错点：认为A/B末速度都为0，根据，解得。（4）滑轮组的摩擦会导致偏小，从而偏大。【答案】（1）减小B的质量，增加细线的长度，或增大A的质量，降低B的起始高度。（2）如图（3）0.4（4）偏大【点评】实验题一反常态，以往第10题是力学实验题，第11题是电学实验题，其中电学实验题是大头（从分数和内容上看），今年则反之。力学实验题是第11题，难度和分数比电学实验题大。第11题不是教科书上的实验，也不是高考大纲规定的实验目录，体现了高考题源于和高于教科书，不拘泥于高考大纲的说法。此题表面上看是似曾相识，实际上容易错（见以上的本题易错点）。14. (16分)某缓冲装置的理想模型如图所示,劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连,轻杆可在固定的槽内移动,与槽间的滑动摩擦力恒为f. 轻杆向右移动不超过l 时,装置可安全工作. 一质量为m的小车若以速度v0 撞击弹簧,将导致轻杆向右移动. 轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且不计小车与地面的摩擦.(1)若弹簧的劲度系数为k,求轻杆开始移动时,弹簧的压缩量x;(2)求为使装置安全工作,允许该小车撞击的最大速度vm; (3)讨论在装置安全工作时,该小车弹回速度v和撞击速度v的关系.14. 【答案】（1）轻杆开始移动时，弹簧的弹力 且 解得 （2）设轻杆移动前小车对弹簧所做的功为W，则小车从撞击到停止的过程中，动能定理小车以撞击弹簧时 小车以撞击弹簧时 解 （3）设轻杆恰好移动时，小车撞击速度为， 由解得 当时，当时，。2012年普通高等学校招生全国统一考试（安徽卷）14.我国发身的“天宫一号”和“神州八号”在对接前，“天宫一号”的运行轨道高度为350km, “神州八号”的运行轨道高度为343km.它们的运行轨道均视为圆周，则 （ ）A“天宫一号”比“神州八号”速度大 B“天宫一号”比“神州八号”周期长C“天宫一号”比“神州八号”角速度大 D“天宫一号”比“神州八号”加速度大14B解析根据卫星运行模型知越高则周期越大，线速度越小，加速度与万有引力加速度相同，也越小。16.如图所示，在竖直平面内有一半径为的圆弧轨道，半径水平、竖直，一个质量为的小球自的正上方点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点时恰好对轨道没有压力。已知=2,重力加速度为，则小球从到的运动过程中 （ ）A. 重力做功 B. 机械能减少C. 合外力做功 D. 克服摩擦力做功16D解析：到B点时恰好通过，则，从p到B机械能减少，则此过程克服摩擦力做功为。17.如图所示，放在固定斜面上的物块以加速度沿斜面匀加速下滑，若在物块上再施加一竖直向下的恒力，则 （ ）A. 物块可能匀速下滑B. 物块仍以加速度匀速下滑C. 物块将以大于的加速度匀加速下滑D. 物块将以小于的加速度匀加速下滑17C解析：初，加上一个力以后，,所以a增大。21.（18分）.（10分）图1为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图。砂和砂桶的总质量为，小车和砝码的总质量为。实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。（1）试验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一滑轮的高度，使细线与长木板平行。接下来还需要进行的一项操作是 （ ）A. 将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。B. 将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。C. 将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动。（2）实验中要进行质量和的选取，以下最合理的一组是 A. =20, =10、15、20、25、30、40B. =200, =20、40、60、80、100、120C. =400, =10、15、20、25、30、40D. =400, =20 40、60、80、100、120（3）图2 是试验中得到的一条纸带，、为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为=4.22 cm、=4.65 cm、=5.08 cm、=5.49 cm、=5.91 cm、=6.34 cm 。已知打点计时器的工作效率为50 Hz,则小车的加速度= m/s2 （结果保留2位有效数字）。21 B解析：操作目的是平衡摩擦力，所以应除去绳子的拉力，并有纸带和运动，处于匀速时，说明恰好平衡。 C 解析：当用砂桶和砂子的重力当做拉小车的力，则应该让砂桶和砂子的质量远小于小车的质量。 0.42解：依据题意得出x1,x2,x3,x4,x5,x6,然后采用逐差法求加速度，取平均值，保留2位有效数字。22.（14分）质量为0.1 kg 的弹性球从空中某高度由静止开始下落，该下落过程对应的图象如图所示。球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的3/4。该球受到的空气阻力大小恒为，取=10 m/s2, 求：（1）弹性球受到的空气阻力的大小；（2）弹性