人教版高三物理考前小题专练2.docx
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人教版高三物理考前小题专练2
2019-2020年人教版高三物理考前小题专练
1、伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法,有力地促进了人类科学认识的发展.利用如图所示的装置做如下实验:
小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升.斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3.根据三次实验结果的对比,可以得到的最直接的结论是( )
A.如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置
B.如果小球不受力,它将一直保持匀速运动或静止状态
C.如果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变
D.小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小
2、根据高中所学知识可知,做自由落体运动的小球,将落在正下方位置。
但实际上,赤道上方200m处无初速下落的小球将落在正下方位置偏东约6cm处,这一现象可解释为,除重力外,由于地球自转,下落过程小球还受到一个水平向东的“力”,该“力”与竖直方向的速度大小成正比,现将小球从赤道地面竖直上抛,考虑对称性,上升过程该“力”水平向西,则小球( )
A.到最高点时,水平方向的加速度和速度均为零
B.到最高点时,水平方向的加速度和速度均不为零
C.落地点在抛出点东侧
D.落地点在抛出点西侧
3、如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直,一小物块以速度v从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时,对应的轨道半径为(重力加速度为g)()
A.
B.
C.
D.
4、如图所示,质量相同的物体a和b,用不可伸长的轻绳跨接在光滑的轻质定滑轮两侧,a在水平桌面的上方,b在光滑的水平桌面上。
初始时用力拉住b使a、b静止,撤去拉力后,a开始运动,在a下降的过程中,b始终未离开桌面.在此过程中()
A.a物体的机械能守恒
B.a、b两物体机械能的总和不变
C.a物体的动能总等于b物体的动能
D.绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的代数和不为零
5、如图所示,半径为R的半球形容器固定在水平转台上,转台绕过容器球心O的竖直轴线以角速度ω匀速转动。
质量不同的小物块A、B随容器转动且相对器壁静止,A、B和球心O点连线与竖直方向的夹角分别为α和β,α>β.。
则( )
A.A的质量一定小于B的质量
B.A、B受到的摩擦力可能同时为零
C.若A不受摩擦力,则B受沿容器壁向上的摩擦力
D.若ω增大,A、B受到的摩擦力可能都增大
6、在如图所示的装置中,两物块的质量分别为mA、mB,而且mA>mB,整个系统处于静止状态,设此时动滑轮右端的轻绳与水平面之间的夹角为θ,若小车向左缓慢开动一小段距离并停下来后,整个系统再次保持静止状态,则下列说法正确的是( )
A.物块A的位置将变高
B.物块A的位置将变低
C.轻绳与水平面的夹角θ将变大
D.轻绳与水平面的夹角θ将不变
7、如图所示,倾角为α的斜面体固定在水平地面上,斜面上有两个质量均为m的小球A、B,它们用劲度系数为k的轻质弹簧相连接。
现对A施加一个水平向右的大小为
的恒力作用,使A、B在斜面上都保持静止,此时弹簧的长度为L.如果斜面和两个小球之间的摩擦均可忽略不计,则下列说法正确的是()
A.弹簧的原长为
B.倾角
C.撤掉恒力的瞬间小球A的加速度大小为
D.撤掉恒力的瞬间小球B的加速度为0
8、在2018年12月27日下午举行的国务院新闻办公室新闻发布会上,中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其宣布:
北斗三号基本系统完成建设,今日起开始提供全球服务.这标志着北斗系统服务范围由区域扩展为全球,北斗系统正式迈入全球时代.已知“北斗第三十颗导航卫星”做匀速圆周运动的轨道半径小于地球同步卫星轨道半径,运行速度为v,向心加速度为a;地球表面的重力加为g,引力常量为G.下列判断正确的是()
A.地球质量为
B.该导航卫星的运行周期大于24小时
C.该导航卫星的轨道半径与地球半径之比为
D.该导航卫星的运行速度与地球第一宇宙速度之比为
9、某同学用电磁实验装置和数码照相机分別研究平抛运动。
1.如图甲所示,将小球a由斜槽上某一高度处静止释放,沿斜槽滚下,离开斜槽末端(水平)时撞开轻质接触式开关,被电磁铁吸住的小球b同时自由下落。
结果看到a、b两球同时落地,这个演示实验说明了________.
2.用频闪照相拍摄小球做平抛运动的轨迹,得到如图乙的图片,图片中a、b、c、d是连续四次拍摄的小球所在的位置。
①方格纸中每个小方格的实际边长为1.6cm,则闪光灯闪光的时间间隔为s,小球做平抛运动的初速度大小为
=________m/s。
(重力加速度
)
②试分析a点是否为小球的抛出点,说明理由。
10、利用如图装置做“验证机械能守恒定律”实验。
1.为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的( )
A.动能变化量与势能变化量
B.速度变化量与势能变化量
C.速度变化量与高度变化量
2.除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是( )
A.交流电源
B.刻度尺
C.天平(含砝码)
3.实验中,先接通电源,再释放重物,得到如图所示的一条纸带。
在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点P的距离分别为hA、hB、hC。
已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T,设重物的质量为m。
从打O点到打点的过程中,重物的重力势能变化量
=__________,动能变化量
=__________。
4.大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,原因是( )
A.利用公式v=gt计算重物速度
B.利用公式
计算重物速度
C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响
D.没有采用多次实验取平均值的方法
5.某同学想用下述方法研究机械能是否守恒:
在纸带上选取多个计数点,测量它们到起始点O的距离h,计算对应计数点的重物速度v,描绘v2-h图像,并做如下判断:
若图像是一条过原点的直线,则重物下落过程中机械能守恒请你分析论证该同学的判断依据是否正确。
11、如图所示,升降机在电动机的拉力作用下,从静止开始沿竖直方向向上运动,升降机先做匀加速运动,5s末到达额定功率,之后保持额定功率运动。
其运动情况如v-t图象所示,已知电动机的牵引力的额定功率为36kW,重力加速度g取10m/s2,求:
1.升降机的总质量大小;
2.升降机在0~7s内上升的高度。
12、如图所示的装置由
圆弧形槽、水平轨道及斜面体组成,斜面体的顶端用挡板固定一轻弹簧。
可视为质点的物体由图中的M点无初速释放,滑动一段时间后滑到斜面体上,压缩弹簧运动到Q点,忽略物体经过N、P两点时损失的能量。
已知弧形槽的半径为
,
,物体的质量为
,物体与水平轨道之间的动摩擦因数为
,其余摩擦均可忽略不计,斜面体的倾角
。
1.物体释放后第一次运动到N点时,物体对弧形槽的压力应为多大?
2.物体运动到点Q时,弹簧储存的弹性势能应为多少?
3.物体从M点释放到停止的整个运动过程中;物体在水平轨道上运动的总时间以及经过N点的次数分别为多少?
1答案及解析:
答案:
A
解析:
从实验中小球的三种运动情况可以得到,斜面的阻力越小,小球上升的位置越高,如果不受阻力,就会升到与O点相等的高度,A正确;而其他选项都不是由实验直接得到的,需要进一步推理或实验验证,B、C、D错误.
2答案及解析:
答案:
D
解析:
小球在上升过程中,水平方向的“力”向西,竖直方向受到竖直向下的重力,当小球运动到最高点时竖直方向的速度为零,由水平方向小球受到的“力”与竖直方向的速度大小成正比知,到最高点时小球在水平方向上受到的力为零,故水平方向的加速度为零,由于小球在上升过程中水平方向的“力”方向不变,故到最高点时小球在水平方向的速度最大,不为零,选项A、B错误;小球在下落过程中,水平方向的“力”向东,则小球在水平方向上做减速运动,由对称性知,小球返回地面时水平方向的速度为零,故小球落在抛出点的西侧,选项C错误,D正确.
3答案及解析:
答案:
B
解析:
设物块质量为m,轨道半径为r,在最高点时速度为v1,物块由最低点到最高点有
;物块做平抛运动,对运动分解有
联立解得
由数学知识可知,当
时,x最大,故B正确。
4答案及解析:
答案:
B
解析:
a物体下落过程中,有绳子的拉力做功,所以其机械能不守恒,故A错误.对于a、b两个物体组成的系统,只有重力做功,所以a、b两物体机械能守恒,所以B选项是正确的.将b的实际速度进行分解如图:
由图可以知道
即a的速度小于b的速度,故a的动能小于b的动能,故C错误.在时间t内,绳子对a的拉力和对b的拉力大小相等,绳子对a做的功等于
绳子对b的功等于拉力与拉力方向上b的位移的乘积,即:
又
所以绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的绝对值相等,二者代数和为零,故D错误.所以B选项是正确的.
5答案及解析:
答案:
D
解析:
当B摩擦力恰为零时,受力分析如图
根据牛顿第二定律得:
解得:
同理可得:
物块转动角速度与物块的质量无关,所以无关判断质量的大小
由于
所以
即A、B受到的摩擦力不可能同时为零;
若A不受摩擦力,此时转台的角速度为
所以B物块的向心力大于不摩擦力为零时的角速度,所以此时B受沿容器壁向下的摩擦力;
如果转台角速度从A不受摩擦力开始增大,A、B的向心力都增大,所受的摩擦力增大。
故选:
D。
6答案及解析:
答案:
AD
解析:
当小车向左缓慢移动一小段距离后,轻绳所受到的拉力大小不变,以轻质动滑轮与轻绳的接触点O为研究对象,分析O点的受力情况,作出O点的受力分析图,如图所示,设绳子的拉力大小为F,两绳子的夹角为2α,由于动滑轮两侧绳子的拉力关于竖直方向有对称性,则有2fcosα=mBg,由于F=mAg保持不变,由此可知,α角保持不变,由几何知识得,α+θ=90°,则θ保持不变,当小车向左缓慢移动一小段距离后,动滑轮将下降,则物块A的高度增大,故选项AD正确,BC错误。
7答案及解析:
答案:
ABD
解析:
A、B在斜面上保持静止时,分析小球B的受力情况,由平衡条件可得:
分析小球A的受力情况,由平衡条件可得:
,解得:
,所以弹簧的原长为
,选项AB正确;撤掉恒力的瞬间,由
可得,小球A此时的加速度大小为
,选项C错误;撤掉恒力的瞬间,弹簧弹力不变,小球B所受合力为0,故小球的加速度为0,选项D正确。
8答案及解析:
答案:
AC
解析:
卫星的轨道半径
又由万有引力提供向心力得
解得
选项A正确;卫星做匀速圆周运动的轨道半径小于地球问步卫星轨道半径,可知该导航卫星的运行周期小于24小时,选项B错误;在地球表面有
则
选项C正确;第一宇宙速度
卫星的速度
则
选项D错误.
9答案及解析:
答案:
1.做平抛运动的物体在竖直方向上的分运动是自由落体运动2.①
;0.8②见解析
解析:
1.演示实验说明了做平抛运动的物体在竖直方向上的分运动是自由落体运动。
2.①由
得到闪光灯闪光的时间间隔
小球的初速度大小
;②小球在b点时竖直方向的分速度大小
,至此小球运动的时间
所以a点不是小球的抛出点。
10答案及解析:
答案:
1.A;2.AB;3.
4.C;5.该同学的判断依据不正确。
在重物下落A的过程中,若阻力f恒定,根据
A可知,v2-h图像就是过原点的一条直线。
要想通过v2-h图像的方法验证机械能是否守恒,还必须看图像的斜率是否接近2g。
解析:
1.重物的机械能指它的动能和重力势能,所以机械能是否守恒要看动能和重力势能变
化量是否相等,所以选A项。
2.因为电磁打点计时器用6V以下交流电源,所以A项器材需要;实验中需要用刻度尺测纸带上点间距离,所以B项器材需要;因为动能变化、重力势能变化都是对同一重物而言的,所以不需要测它的质量,故C顼不需要。
3.从打O点到打B点的过程中重物的重力势能在减少,所以
再由
得打B点时重物的速度为
故动能变化量为
。
4.因为做实验时存在空气阻力和纸带与打点计时器间的摩擦阻力,故重物下落过程不是自由落体运动,所以
所以C项正确。
11答案及解析:
答案:
1.最终升降机做匀速运动,牵引力F=mg
根据
得,
kg=300kg
2.当t=5s时,速度v=at=5a,
牵引力
根据牛顿第二定律得,F-mg=ma,即F=3000+300a,
取立解得a=2m/s2,v=at=10m/s,
则0-5s内的位移
m=25m,
对5-7s内运用动能定理得,
代入数据解得h=21.8m。
则
m=46.8m。
解析:
12答案及解析:
答案:
1.60N2.3.4J3.1.5s;5
解析:
1.物体从M点到N点,由动能定理可得
解得物体到达N点时的速度大小
,由牛顿第二定律可得
解得弧形槽对物体的支持力大小
根据牛顿第三定律,可知物体经N点时对弧形槽的压力大小
.
2.设物体运动到Q点时弹簧储存的弹性势能为
,弹簧对物体做的功为W。
物体从M点到Q点,由动能定理可得
又
解得
.
3.将物体在水平轨道上的运动全程看做匀减速直线运动,又由牛顿第二定律可得
,则物体匀减速运动的加速度大小
,物体在水平轨道上运动的总时间
。
物体最终停止在水平轨道上,设物体在水平轨道上运动的总路程为s,物体从第一次经过N点到最终停下来的全过程,由动能定理可得
解得
,结合
段的长度可知,物体经过N点5次.
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