高考物理试题分类汇编—必修一 13页

‎2016高考物理试题分类汇编 必修一部分 一、匀变速直线运动 ‎1．（2016新课标1理综）21．甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其v-t图像如图所示。已知两车在t=3s时并排行驶，则 A．在t=1s时，甲车在乙车后 B．在t=0时，甲车在乙车前7.5m C．两车另一次并排行驶的时刻是t=2s D．甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m ‎【答案】BD ‎【解析】甲、乙都沿正方向运动。时并排行驶，，，由图可知：内位移，．故时，甲乙相距，即甲在乙前方，B正确。内，，，，说明甲、乙初相遇。A、C错误。乙两次相遇地点之间的距离为，所以D正确；‎ ‎【考点】图的解读和位移的计算、追击相遇问题。‎ ‎【难点】根据位移判断两车在不同时刻的位置关系。‎ ‎2．（2016新课标2理综）19．两实心小球甲和乙由同一种材料制成，甲球质量大于乙球质量．两球在空气中由静止下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率无关．若它们下落相同的距离，则 A．甲球用的时间比乙球长 B．甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小 C．甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小 D．甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功 ‎【答案】BD ‎【解析】设，则受力分析得又、，‎ 得 ．由、可知 ，C错误； v-t图像如图，可知甲、乙位移相同，则 B正确； A错误；由功的定义可知 ，，，则 D正确。‎ ‎【考点】牛顿第二定律、速度图像、功。‎ ‎3．（2016全国3理综）一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s，动能变为原来的9倍。该质点的加速度为 （A）‎ A． B． C． D． ‎4．（2016江苏物理）5．小球从一定高度处由静止下落，与地面碰撞后回到原高度再次下落，重复上述运动，取小球的落地点为原点建立坐标系，竖直向上为正方向，下列速度和位置x的关系图象中，能描述该过程的是（ A ）‎ ‎5．（2016上海物理）14.物体做匀加速直线运动，相继经过两端距离为16 m的路程，第一段用时4 s，第二段用时2 s，则物体的加速度是 ( B )‎ A． B． C． D．‎ 二、相互作用 ‎1．（2016新课标1理综）19．如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO' 悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b．外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态。若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则 A．绳OO' 的张力也在一定范围内变化 B．物块b所受到的支持力也在一定范围内变化 C．连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化 D．物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化 ‎【答案】BD ‎【解析】由题意，在保持方向不变，大小发生变化的过程中，物体、均保持静止，各绳角度保持不变；选受力分析得，绳的拉力，所以物体受到绳的拉力保持不变。由滑轮性质，滑轮两侧绳的拉力相等，所以受到绳的拉力大小、方向均保持不变，C选项错误； 、受到绳的拉力大小方向均不变，所以的张力不变，A选项错误；对进行受力分析，并将各力沿水平方向和竖直方向分解，如图所示。由受力平衡得：，。和始终不变，当大小在一定范围内变化时；支持力在一定范围内变化，B选项正确；摩擦力也在一定范围内发生变化，D选项正确。‎ ‎【考点】考查动态平衡分析、力的正交分解和力的平衡方程。 ‎ ‎2．（2016新课标2理综）14．质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上．用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，如图所示。用T表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中 A．F逐渐变大，T逐渐变大 B．F逐渐变大，T逐渐变小 C．F逐渐变小，T逐渐变大 D．F逐渐变小，T逐渐变小 ‎【答案】A ‎【解析】动态平衡问题，与的变化情况如图： ‎ 可得：‎ ‎ ‎ ‎【考点】物体平衡 ‎3．（2016新课标3理综）17.如图，两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上：一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m的小球。在a和b之间的细线上悬挂一小物块。平衡时，a、b间的距离恰好等于圆弧的半径。不计所有摩擦。小物块的质量为( C )‎ A． B． C．m D．2 m ‎4．（2016海南物理）2.如图，在水平桌面上放置一斜面体P，两长方体物块a和b叠放在P的斜面上，整个系统处于静止状态。若将a和b、b与P、P与桌面之间摩擦力的大小分别用f1、f2和f3表示。则（ C ）‎ A． f1=0，f2≠0，f3≠0‎ B． f1≠0，f2=0，f3=0‎ C． f1≠0，f2≠0，f3=0‎ D． f1≠0，f2≠0，f3≠0‎ ‎5．（2016江苏物理）1．一轻质弹簧原长为8cm，在4N的拉力作用下伸长了2cm，弹簧未超出弹性限度。则该弹簧的劲度系数为 （ D ）‎ A．40 m/N B．40 N/m C．200 m/N D．200 N/m 三、牛顿运动定律 ‎1．（2016新课标1理综）‎ ‎18．一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则 A．质点速度的方向总是与该恒力的方向相同 B．质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直 C．质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同 D．质点单位时间内速率的变化量总是不变 ‎【答案】BC ‎【解析】质点一开始做匀速直线运动，处于平衡状态，施加恒力后，则该质点的合外力为该恒力。若该恒力方向与质点原运动方向不共线，则质点做曲线运动，质点速度方向时刻与恒力方向不同，A错误；若的方向某一时刻与质点运动方向垂直，之后质点作曲线运动，力与运动方向夹角会发生变化，例如平抛运动，B正确；由牛顿第二定律可知，质点加速度方向与其所受合外力方向相同，C正确；根据加速度的定义，相等时间内速度变化量相同，速率变化量不一定相同，D错误。‎ ‎【考点】牛顿运动定律；力和运动的关系；加速度的定义。‎ ‎【易错点】B选项易错误地以“匀速圆周运动”作为反例来推翻结论 ‎2．（2016海南物理）5.沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力F的作用，其下滑的速度-时间图线如图所示。已知物体与斜面之间的动摩擦因数为常数，在0~5s，5~10s，10~15s内F的大小分别为F1、F2和F3，则（ A ）‎ A．F1F3‎ C.F1>F3 D.F1=F3‎ ‎3．（2016江苏物理）9．如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面。若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中（ BD ）‎ A．桌布对鱼缸摩擦力的方向向左 B．鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等 C．若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将增大 D．若猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面 ‎4．（2016四川理综）10．（17分）避险车道是避免恶性交通事故的重要设施，由制动坡床和防撞设施等组成，如图竖直平面内，制动坡床视为与水平面夹角为θ的斜面。一辆长12‎ ‎ m的载有货物的货车因刹车失灵从干道驶入制动坡床，当车速为23 m/s时，车尾位于制动坡床的底端，货物开始在车厢内向车头滑动，当货物在车厢内滑动了4 m时，车头距制动坡床顶端38 m，再过一段时间，货车停止。已知货车质量是货物质量的4倍。货物与车厢间的动摩擦因数为0.4；货车在制动坡床上运动受到的坡床阻力大小为货车和货物总重的0.44倍。货物与货车分别视为小滑块和平板，取cosθ=1，sinθ=0.1，g=10 m/s2。求：‎ ‎（1）货物在车厢内滑动时加速度的大小和方向；‎ ‎（2）制动坡床的长度。‎ ‎【解析】（1）解：设货物质量为，受到货车支持力大小为，车对货物摩擦力大小为，受力分析如图 货物与货车间滑动摩擦因数为，货物减速时加速度大小为，根据牛顿第二定律得 ‎ ①‎ ‎ ②‎ ‎ ③‎ 联立方程①②③，代入数据得 ‎ ④‎ 方向沿坡面向下 ‎（2）解：设货物对车压力大小为，对车摩擦力大小为，根据牛顿第三定律 ‎ ⑤‎ ‎ ⑥‎ 车质量为，受到坡面支持力大小为，坡面对车阻力大小为，受力分析如图 车减速时加速度大小为，根据牛顿第二定律得 ‎ ⑦‎ ‎ ⑧‎ 由题意得 ‎ ⑨‎ 联立⑤⑥⑦⑧⑨代入数据得 ‎ ⑩‎ 方向沿坡面向下 设货车和货物共同的初速度大小为，货物相对货车滑动4m用时，货物相对地面位移大小为，货车相对地面位移大小为，根据运动学公式有 ‎ ⑪‎ ‎ ⑫‎ ‎ ⑬‎ 联立⑪⑫⑬，代入数据得 ‎ ⑭‎ 车长为，货物相对车滑动4m时车头距顶端，坡长为 ‎ ⑮‎ 代入数据，解之得 ‎ ⑯‎ 答：(1) 货物在车厢内滑动时加速度的大小为，方向沿斜面向下 ‎(2) 制动坡床的长度为 ‎1．（2016上海物理）31.（12分）风洞是研究空气动力学的实验设备。如图，将刚性杆水平固定在风洞内距地面高度H=3.2m处，杆上套一质量m=3kg，可沿杆滑动的小球。将小球所受的风力调节为F=15N，方向水平向左。小球以速度v0=8m/s向右离开杆端，假设小球所受风力不变，取g=10m/s2。求：‎ ‎（1）小球落地所需时间和离开杆端的水平距离；‎ ‎（2）小球落地时的动能。‎ ‎（3）小球离开杆端后经过多少时间动能为78J？‎ ‎31.解：‎ ‎（1）小球在竖直方向做自由落体运动，运动时间为 小球在水平方向做匀减速运动，加速度 水平位移 ‎（2）由动能定理 ‎（3）小球离开杆后经过时间t的水平位移 由动能定理 以J和m/s代入得 ‎125t2-80t+12=0‎ 解得t1=0.4s,t2=0.24s ‎1．（2016新课标1理综）25．（18分）如图，一轻弹簧原长为2R，其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC的底端A处，另一端位于直轨道上B处，弹簧处于自然状态，直轨道与一半径为的光滑圆弧轨道相切于C点，AC=7R，A、B、C、D均在同一竖直面内。质量为m的小物块P自C点由静止开始下滑，最低到达E点（未画出），随后P沿轨道被弹回，最高点到达F点，AF=4R，已知P与直轨道间的动摩擦因数，重力加速度大小为g．（取，）‎ ‎（1）求P第一次运动到B点时速度的大小。‎ ‎（2）求P运动到Ｅ点时弹簧的弹性势能。‎ ‎（3）改变物块P的质量，将P推至E点，从静止开始释放。已知P自圆弧轨道的最高点D处水平飞出后，恰好通过Ｇ点。Ｇ点在Ｃ点左下方，与Ｃ点水平相距、竖直相距R，求Ｐ运动到Ｄ点时速度的大小和改变后Ｐ的质量。‎ ‎【答案】（1） （2） （3）‎ ‎【解析】（1）选为研究对象，受力分析如图：‎ 设加速度为，其垂直于斜面方向受力平衡：‎ 沿斜面方向，由牛顿第二定律得：‎ 且，可得： ‎ 对段过程，由 ‎ 代入数据得点速度： ‎ ‎（2）从点出发，最终静止在，分析整段过程；‎ 由到，重力势能变化量： ①‎ 减少的重力势能全部转化为内能。‎ 设点离点的距离为，从到，产热：‎ ‎ ②‎ 由，联立①、②解得：；‎ 研究从点运动到点过程 重力做功： ‎ 摩擦力做功： ‎ 动能变化量： ‎ 由动能定理：‎ ‎ ‎ 代入得： ‎ 由，到点时弹性势能为。‎ ‎（3）其几何关系如图可知：，‎ 由几何关系可得，点在左下方，竖直高度差为，水平距离为。‎ 设从点抛出时速度为，到点时间为 其水平位移： ‎ 竖直位移： ‎ 解得： ‎ 研究从点到点过程，设此时质量为，此过程中：‎ 重力做功： ①‎ 摩擦力做功： ②‎ 弹力做功： ③‎ 动能变化量： ④‎ 由动能定理： ⑤‎ 将①②③④代入⑤，可得：‎ ‎ ‎ ‎【考点】物体平衡、牛顿运动定律、功和能、动能定理、能量守恒定律。‎ ‎（2016上海物理）16.风速仪结构如图(a)所示。光源发出的光经光纤传输，被探测器接收，当风轮旋转时，通过齿轮带动凸轮圆盘旋转，当圆盘上的凸轮经过透镜系统时光被挡住。已知风轮叶片转动半径为r，每转动n圈带动凸轮圆盘转动一圈。若某段时间内探测器接收到的光强随时间变化关系如图(b)所示，则该时间段内风轮叶片 ( B )‎ ‎(A)转速逐渐减小，平均速率为 ‎(B)转速逐渐减小，平均速率为 ‎(C)转速逐渐增大，平均速率为 ‎(D)转速逐渐增大，平均速率为 四、力学实验（一）‎ ‎1．（2016新课标1理综）22．(5分)某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20Hz、30Hz和40Hz，打出纸带的一部分如图（b）所示。‎ ‎ 该同学在实验中没有记录交流电的频率，需要用实验数据和其他条件进行推算。‎ ‎（1）若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用和图（b）中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为_________，打出C点时重物下落的速度大小为________，重物下落的加速度的大小为________．‎ ‎（2）已测得s1=8.89cm，s2=9.50cm，s3=10.10cm；当重力加速度大小为9.80m/，试验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%。由此推算出为________Hz．‎ ‎【答案】⑴，，；⑵40‎ ‎【解析】⑴由于重物匀加速下落，各相邻点之间时间间隔相同，因此点应是从运动到的过程的中间时刻，由匀变速直线运动的推论可得： 点的速度等于段的平均速度，即 由于，故 同理可得 匀加速直线运动的加速度 故 ①‎ ‎⑵重物下落的过程中，由牛顿第二定律可得： ②‎ 由已知条件 ③‎ 由②③得 ‎ 代入①得：，代入数据得 ‎【考点】利用运动学公式和推论处理纸带问题。‎ ‎2．（2016新课标3理综）23.（10分）‎ ‎ 某物理课外小组利用图（a）中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。图中，置于实验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮：轻绳跨过滑轮，一段与放在木板上的小滑车相连，另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有N=5个，每个质量均为0.010kg。实验步骤如下：‎ ‎（1）将5个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物块，使小车（和钩码）可以在木板上匀速下滑。‎ ‎（2）将n（依次取n=1,2,3,4,5）个钩码挂在轻绳右端，其余N-n各钩码仍留在小车内；用手按住小车并使轻绳与木板平行。释放小车，同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s，绘制s-t图像，经数据处理后可得到相应的加速度a。学科.网 ‎（3）对应于不同的n的a值见下表。n=2时的s-t图像如图(b)所示：由图（b）求出此时小车的加速度（保留2位有效数字），将结果填入下表。‎ n ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎0.20‎ ‎0.58‎ ‎0.78‎ ‎1.00‎ ‎（4）利用表中的数据在图（c）中补齐数据点，并作出a-n图像。从图像可以看出：当物体质量一定是=时，物体的加速度与其所受的合外力成正比。‎ ‎（5）利用a–n图像求得小车（空载）的质量为_______kg（保留2位有效数字，重力加速度取g=9.8 m·s–2）。‎ ‎（6）若以“保持木板水平”来代替步骤（1），下列说法正确的是_______（填入正确选项前的标号）‎ A．a–n图线不再是直线 B．a–n图线仍是直线，但该直线不过原点 C．a–n图线仍是直线，但该直线的斜率变大 ‎23.（10分）‎ ‎（3）（2分）‎ ‎（4）a-n图线如图（3分）‎ ‎（5）0.45 kg（3分）‎ ‎（6）BC（2分）‎ ‎3．（2016浙江理综）21．某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，测得图中弹簧OC的劲度系数为500 N/m.如图1所示，用弹簧OC和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法”实验．在保持弹簧伸长1.00 cm不变的条件下：‎ 图17‎ ‎(1)若弹簧秤a、b间夹角为90°，弹簧秤a的读数是________N(图2中所示)，则弹簧秤b的读数可能为________N.‎ ‎(2)若弹簧秤a、b间夹角大于90°，保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变，减小弹簧秤b与弹簧OC的夹角，则弹簧秤a的读数________、弹簧秤b的读数________(填“变大”“变小”或“不变”)．‎ ‎21．[答案] (1)3.00～3.02　3.9～4.1(有效数不作要求)　(2)变大　变大 ‎[解析] (1)由图可知弹簧秤a的读数是F1＝3.00 N；因合力为F＝kx＝500×0.01 N＝5 N，两分力夹角为90°，则另一个分力为F2＝＝4.0 N.‎ ‎(2)若弹簧秤a、b间夹角大于90°，保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变，减小弹簧秤b与弹簧OC夹角，根据力的平行四边形法则可知，弹簧秤a的读数变大，弹簧秤b的读数变大．‎ ‎4．（2016天津理综）（2）某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动。‎ ‎①实验中，必要的措施是______。‎ A．细线必须与长木板平行 B．先接通电源再释放小车 C．小车的质量远大于钩码的质量 D．平衡小车与长木板间的摩擦力 ‎②他实验时将打点计时器接到频率为50 HZ的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）。s1=3.59 cm，s2=4.41 cm，s3=5.19 cm，s4=5.97 cm，s5=6.78 cm，s6=7.64 cm。则小车的加速度a=______m/s2（要求充分利用测量的数据），打点计时器在打B点时小车的速度vB=_______m/s。（结果均保留两位有效数字）‎ ‎（2）①AB ②0.80 0.40‎ ‎5．（2016海南物理）11.某同学利用图（a）所示的实验装置探究物块速度随时间的变化。物块放在桌面上，细绳的一端与物块相连，另一端跨过滑轮挂上钩码。打点计时器固定在桌面左端，所用交流电源频率为50Hz。纸带穿过打点计时器连接在物块上。启动打点计时器，释放物块，物块在钩码的作用下拖着纸带运动。打点计时器打出的纸带如图（b）所示(图中相邻两点间有4个点未画出)。‎ 根据实验数据分析，该同学认为物块的运动为匀加速运动。回答下列问题：‎ ‎（1）在打点计时器打出B点时，物块的速度大小为____m/s。在打出D点时，物块的速度大小为_______m/s；（保留两位有效数字）‎ ‎（2）物块的加速度大小为_______m/s。（保留两位有效数字）‎ ‎11.（6分）‎ ‎（1）0.56 0.96 （4分。每空2分）‎ ‎（2）2.0 （2分）‎ ‎6．（2016江苏物理）11．（10分）某同学用如题11-1图所示的装置验证机械能守恒定律。一根细线系住钢球，悬挂着铁架台上，钢球静止与A点，光电门固定在A的正下方。在钢球底部竖直地粘住一片宽带为d的遮光条。将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t时由计时器测出，取作为钢球经过A点时的速度。记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t，计算并比较钢球在释放点和A点之间的势能变化大小ΔEp与动能变化大小ΔEk，就能验证机械能是否守恒。‎ ‎（1）ΔEp=mgh计算钢球重力势能变化的大小，式中钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心到 之间的竖直距离。‎ A．钢球在A点时的顶端 B．钢球在A点时的球心 C．钢球子啊A点时的底端 ‎（2）用ΔEk=计算钢球动能变化的大小，用刻度尺测量遮光条宽度，示数如题11-2图所示，其读数为 cm．某次测量中，计时器的示数为0.0100 s，则钢球的速度为v= m/s．‎ ‎（3）下表为该同学的实验结果：‎ ΔEp(×10-2J)‎ ‎4.892‎ ‎9.786‎ ‎14.69‎ ‎19.59‎ ‎29.38‎ ΔEk(×10-2J)‎ ‎5.04‎ ‎10.1‎ ‎15.1‎ ‎20.0‎ ‎29.8‎ 他发现表中的ΔEp与ΔEk之间存在差异，认为这是由于空气阻力造成的。你是否同意他的观点？请说明理由。‎ ‎（4）请你提出一条减小上述差异的改进建议。‎