期末复习：高考题解析

 

（一）高考卷力学部分：

二、选择题：本题包括7小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分

16. 如图所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B保持静止。物体B的受力个数为

A. 2            B. 3            C. 4                   D. 5

17. 下列实例属于超重现象的是

A. 汽车驶过拱形桥顶端

B. 荡秋千的小孩通过最低点

C. 跳水运动员被跳板弄起，离开跳板向上运动

D. 火箭点火后加速升空

20. 如图所示，光滑轨道MO和ON底端对接且＝2，M、N两点高度相同。小球自M 点由静止自由滚下，忽略小球经过O点时的机械能损失，以v、s、a、E_k分别表示小球的速度、位移、加速度和动能四个物理量的大小。下列四个图像中能正确反映小球自M点到N点运动过程的是

22. 2007年4月24日，欧洲科学家宣布在太阳系之外发现了一颗可能适合人类居住的类地行星Gliest581c.这颗星绕红矮星Gliese 581运行的星球有类似的星球的温度，表面可能有液态水存在，距离地球约为20光年，直径约为地球的1.5倍，质量约为地球的5倍，绕红矮星Gliese 581运行的周期约为13天。假设有一艘宇宙飞船飞船飞临该星球表面附近轨道，下列说法正确的是

A. 飞船在Gliest 581c表面附近运行的周期约为13天

B. 飞船在Gliest 581c表面附近运行时的速度大于7.9km/s

C. 人在liese 581c上所受重力比在地球上所受重力大

D. Gliest 581c的平均密度比地球平均密度小

24. 如图所示，一水平圆盘绕过圆心的竖直轴转动，圆盘边缘有一质量m＝1.0kg的小滑块。当圆盘转动的角速度达到某一数值时，滑块从圆盘边缘滑落，经光滑的过渡圆管进入轨道ABC。已知AB段斜面倾角为53°，BC段斜面倾角为37°，滑块与圆盘及斜面间的动摩擦因数均为μ＝0.5，A点离B点所在水平面的高度h＝1.2m。滑块在运动过程中始终未脱离轨道，不计在过渡圆管处和B点的机械能损失，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，取g＝10m/s²，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。

（1）若圆盘半径R＝0.2m，当圆盘的角速度多大时，滑块从圆盘上滑落？

（2）若取圆盘所在平面为零势能面，求滑块到达B点时的机械能。

（3）从滑块到达B点时起，经0.6s正好通过C点，求BC之间的距离。

16. C    17. BD     20. A      22. BC

24. 解析：

（1）滑块在圆盘上做圆周运动时，静摩擦力充当向心力，根据牛顿第二定律，可得：

μmg＝mω²R              ①

代入数据解得：ω＝＝5rad/s    ②

（2）滑块在A点时的速度：v_A＝ωR＝1m/s   ③

从A到B的运动过程由动能定理：

mgh－μmgcos53°·＝mv_B²－mv_A²     ④

在B点时的机械能E_B＝mv_B²－mgh＝－4J    ⑤

（3）滑块在B点时的速度：v_B＝4m/s   ⑥

滑块沿BC段向上运动时的加速度大小：a₁＝g（sin37°+μcos37°）＝10m/s² ⑦

返回时的加速度大小：a₂＝g（sin37°－μcos37°）＝2m/s²     ⑧

BC间的距离：s_BC＝＝0.76m   ⑨

 

（二）高考全国Ⅰ力学部分：

二、选择题（本题共 8 小题。在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确， 有的有多个选项正确，全部选对的得 6分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分）

14. 据报道，最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其质量约为地球质量的 6.4 倍，一个在地球表面重量为 600N 的人在这个行星表面的重量将变为 960N。由此可推知，该行星的半径与地球半径之比约为 （    ）

A. 0.5                B. 2            C. 3.2                D. 4

18. 如图所示，在倾角为 30°的足够长的斜面上有一质量为 m 的物体，它受到沿斜面方向的力 F 的作用。力 F 可按图（a）、（b）、（c）、（d）所示的四种方式随时间变化（图中纵坐标是 F与 mg 的比值，力沿斜面向上为正）。

 

第Ⅱ卷（非选择题 共 174 分）

23. （5 分）

甲乙两运动员在训练交接棒的过程中发现：甲经短距离加速后能保持 9m/s 的速度跑完全程：乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的。为了确定乙起跑的时机，需在接力区前适当的位置设置标记。在某次练习中，甲在接力区前 S₀ ＝ 13.5m 处作了标记，并以 V＝9m/s 的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令。乙在接力区的前端听到口令时起跑，并恰好在速度达到与甲相同时被甲追上，完成交接棒。已知接力区的长度为 L ＝ 20m。

求：（1）此次练习中乙在接棒前的加速度 a。

（2）在完成交接棒时乙离接力区末端的距离。

14. B         18. C

23. （1）a＝3m/s²         （2）s＝6.5m

 

（三）高考全国Ⅱ力学部分：

二、选择题（本题共8小题。在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）

16. 如图所示，PQS是固定于竖直平面内的光滑的1/4圆周轨道，圆心O在S的正上方，在S和P两点各有一质量为m的小物块a和b，从同一时刻开始，a自由下落，b沿圆弧下滑。以下说法正确的是：

A. a比b先到达S，它们在S点的动量不相等

B. a与b同时到达S，它们在S点的动量不相等

C. a比b先到达S，它们在S点的动量相等

D. b比a先到达S，它们在S点的动量不相等

20. 假定地球，月球都静止不动，用火箭从地球沿地月连线向月球发射一探测器。假定探测器在地球表面附近脱离火箭。用W表示探测器从脱离火箭处飞到月球的过程中克服地球引力做的功，用E_k表示探测器脱离火箭时的动能，若不计空气阻力，则

A. E_k必须大于或等于W，探测器才能到达月球

B. E_k小于W，探测器也可能到达月球

C. E_k＝W，探测器一定能到达月球

D. E_k＝W，探测器一定不能到达月球

 

22. （17分）

（1）在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，有人提出以下几点建议；

A. 适当加长摆线

B. 质量相同，体积不同的摆球，应选用体积较大的

C. 单摆偏离平衡位置的角度不能太大

D. 当单摆经过平衡位置时开始计时，经过一次全振动后停止计时，用此时间间隔作为单摆振动的周期

其中对高测量结果精确度有利的是         。

23. （16分）

如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道，由一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成，圆形轨道的半径为R。一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动。要求物块能通过圆形轨道最高点，且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg（g为重力加速度）。求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h的取值范围。

16. A        20. B　D          22.（1）AC

23. 解析：

    设物块在圆形轨道最高点的速度为v，由机械能守恒定律得

mgh＝2mgR＋mv²                  ①

物块在最高点受的力为重力mg、轨道的压力N。重力与压力的合力提供向心力，有

mg＋N＝m                                 ②

物块能通过最高点的条件是

N≥0                                          ③

由②③式得

V≥                                       ④

由①④式得

H≥2.5R                                        ⑤

按题的需求，N＝5mg，由②式得

V＜                                      ⑥

由①⑥式得

h≤5R                                          ⑦

h的取值范围是

2.5R≤h≤5R                                     ⑧

 

理科综合能力测试力学部分：

17. 我国绕月探测工程的预先研究和工程实施已取得重要进展。设地球、月球的质量分别为m₁、m₂，半径分别为R₁、R₂，人造地球卫星的第一宇宙速度为v，对应的环绕周期为T，则环绕月球表面附近圆轨道飞行的探测器的速度和周期分别为

A. ，                          B. ，

C. ，                          D. ，

22. （1）一种游标卡尺，它的游标尺上有50个小的等分刻度，总长度为49 mm。用它测量某物体长度，卡尺示数如图所示，则该物体的长度是                            cm。

（2）某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动。他将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上，实验时得到一条纸带。他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点，在这点下标明A，第六个点下标明B，第十一个点下标明C，第十六个点下标明D，第二十一个点下标明E。测量时发现B点已模糊不清，于是他测得AC长为14.56 cm，CD长为11.15 cm，DE长为13.73 cm，则打C点时小车的瞬时速度大小为                      m/s，小车运动的加速度大小为                       m/s²，AB的距离应为                          cm。（保留三位有效数字）

23. 如图所示，水平光滑地面上停放着一辆小车，左侧靠在竖直墙壁上，小车的四分之一圆弧轨道AB是光滑的，在最低点B与水平轨道BC相切，BC的长度是圆弧半径的10倍，整个轨道处于同一竖直平面内。可视为质点的物块从A点正上方某处无初速度下落，恰好落入小车圆弧轨道滑动，然后沿水平轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出。已知物块到达圆弧轨道最低点B时对轨道的压力是物块重力的9倍，小车的质量是物块的3倍，不考虑空气阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失。求

（1）物块开始下落的位置距水平轨道BC的竖直高度是圆弧半径的几倍；

（2）物块与水平轨道BC间的动摩擦因数μ。

理综物理试题力学部分：

15. 不久前欧洲天文学家在太阳系之外发现了一颗可能适合人类居住的行星，命名为“格利斯581c”。该行星的质量是地球质量的5倍，直径是地球的1.5倍。设想在该行星表面附近绕行星沿轨道运行的人造卫星的动能为，在地球表面附近绕地球沿圆轨道运行的相同质量的人造卫星的动能为，则为

A. 0.13         B. 0.3         C. 3.33         D. 7.5

18. 图示为高速摄影机拍摄的子弹穿透苹果瞬间的照片，该照片经放大后分析出，在曝光时间内，子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的。已知子弹飞行速度约为，由此可估算出这幅照片的曝光时间最接近

A.      B.        C.      D.

21. （2）某同学用图2所示的实验装置研究小车在斜面上的运动。

实验步骤如下：

a. 安装好实验器材。

b. 接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次。选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于度量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如图3中0、1、2、……6点所示。

c. 测量1、2、3……6计数点到0计数点的距离，分别记作：、、……

d. 通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动。

e. 分别计算出、、……与对应时间的比值、、……。

f. 以为纵坐标、t为横坐标，标出与对应时间t的坐标点，画出图线。

    结合上述实验步骤，请你完成下列任务：

①实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有         和        。（填选项代号）

A. 电压合适的50Hz的交流电源     B. 电压可调的直流电源

C. 刻度尺        D. 秒表        E. 天平           F. 重锤

②将最小刻度为1mm的刻度尺的0刻度线与0计数点对齐，0、1、2、5计数点所在位置如图4所示，则=      cm，=       cm。

③该同学在图5中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标点，请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点，并画出图线。

④根据图线判断，在打0计数点时，小车的速度=     ；它在斜面上运动的加速度      。

23. 环保汽车将为2008年奥运会场馆服务。某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量。当它在水平路面上以的速度匀速行驶时，驱动电机输入电流，电压。在此行驶状态下

（1）求驱动电机的输入功率

（2）若驱动电机能够将输入功率的转化为用于牵引汽车前进的机械功率，求汽车所受阻力与车重的比值（）；

（3）设想改用太阳能电池给该汽车供电，其他条件不变，求所需太阳能电池板的最小面积。结合计算结果，简述你对该设想的思考。

已知太阳辐射的总功率，太阳到地球的距离，太阳光传播到达地面的过程中大约有的能量损耗，该车所用太阳能电池的能量转化效率为。

理科综合能力测试参考答案：

17. A

22. （1）4.120；（2）0.986，2.58，5.99；

  23.

（1）设物块的质量为m，其开始下落处的位置距BC的竖直高度为h，到达B点时的速度为v，小车圆弧轨道半径为R。由机械能守恒定律，有

                                                                                      　①

根据牛顿第二定律，有                                                          ②

解得h=4R                                                                                                        ③

即物块开始下落的位置距水平轨道BC的竖直高度是圆弧半径的4倍。

（2）设物块与BC间的滑动摩擦力的大小为F，物块滑到C点时与小车的共同速度为v′，物块在小车上由B运动到C的过程中小车对地面的位移大小为s。依题意，小车的质量为3m，BC长度为10R。由滑动摩擦定律，有

                                                                                                         ④

由动量守恒定律，有        （对山东教材为3-5内容）        ⑤

对物块、小车分别应用动能定理，有

                                                                   ⑥

                                                                                           ⑦

解得                                                                                              ⑧

 

理综物理试题力学部分参考答案：

15. C

18. B

21. （2）①A，C      ②（），（）    ③如图

④（），（）

（1）驱动电机的输入功率   

（2）在匀速行驶时       

                            

汽车所受阻力与车重之比     

（3）当阳光垂直电池板入射时，所需的电池板面积最小，设其为，距太阳中心为的球面面积

若没有能量损耗，太阳能电池板接收到的太阳能功率为，则

设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为，

由于，所以电池板的最小面积

分析可行性并提出合理的改进建议