高考物理部分试题力学部分分解 16页

‎2016全国普通高等学校全国统一招生物理部分试题 一、 选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第1~6题只有一项符合题目要求，第7~11题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分。有选错的得0分。‎ 二、 www.ks5u.com ‎1.（2016四川卷）韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员。他在一次自由式空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1900J，他克服阻力做功100J。韩晓鹏在此过程中 （ ）‎ A. 动能增加了1900J B. 动能增加了2000J ‎ C. 重力势能减小了1900J ‎ D. 重力势能减小了2000J ‎2.（2016四川卷）国务院批复，自2016年起将4月24日设立为“中国航天日”。1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号，目前仍然在椭圆轨道上运行，其轨道近地点高度约为440 km，远地点高度约为2060 km；1984年4月8日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空35786 km的地球同步轨道上。设东方红一号在远地点的加速度为a1，东方红二号的加速度为a2，固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a3，则a1、a2、a3的大小关系为 （ ）‎ A. a2＞a1＞a3 ‎ B. a3＞a2＞a1 ‎ ‎ C. a3＞a1＞a2 ‎ D. a1＞a2＞a3‎ ‎3.（2016全国卷II） 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 ‎4.（2016江苏卷）一轻质弹簧原长为8 cm，在4 N的拉力作用下伸长了2 cm，弹簧未超出弹性限度，则该弹簧的劲度系数为（ ）‎ A.40 m/N B.40 N/m C.200 m/N D.200 N/m ‎5.（2016江苏卷）有A、B两小球，B的质量为A的两倍。现将它们以相同速率沿同一方向抛出，不计空气阻力。图中①为A的运动轨迹，则B的运动轨迹是（ ）‎ A.① B.② C.③ D.④‎ ‎6.（2016江苏卷）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，下列速度和位置的关系图象中，能描述该过程的是（ ）‎ ‎7．（2016江苏卷）如图所示，两质量相等的卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用R、T、Ek、S分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积．下列关系式正确的有（ ）‎ A.TA>TB B.EkA>EkB C.SA=SB D.‎ ‎8.（2016江苏卷）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（ ）‎ 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 ‎9．（2016全国卷II）如图，小球套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连。现将小球从M点由静止释放，它在下降的过程中经过了N点。已知M、N两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且∠ONM<∠OMN<。在小球从M点运动到N点的过程中 （ ）‎ A．弹力对小球先做正功后做负功 B．有两个时刻小球的加速度等于重力加速度 C．弹簧长度最短时，弹力对小球做功的功率为零 D．小球到达N点时的动能等于其在M、N两点的重力势能差 ‎10.（2016天津卷）我国高铁技术处于世界领先水平，和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车。假设动车组各车厢质量均相等，动车的额定功率都相同，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比，某列动车组由8节车厢组成，其中第1和5节车厢为动车，其余为拖车，则该动车组（ ）‎ A.启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反 B.做匀加速运动时，第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为3:2‎ C.进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比 D.与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1:2‎ ‎11.（2016浙江卷）如图所示为赛车场的一个“梨形”赛道，两个弯道分别为半径R=90m的大圆弧和r=40m的小圆弧，直道与弯道相切。大、小圆弧圆心O、O'距离L=100m。赛车沿弯道路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍，假设赛车在直道上做匀变速直线运动，在弯道上做匀速圆周运动，要使赛车不打滑，绕赛道一圈时间最短（发动机功率足够大，重力加速度g=10m/s2,=3.14）。（ ）‎ A．在绕过小圆弧弯道后加速 B．在大圆弧弯道上的速率为45 m/s C．在直道上的加速度大小为5.63 m/s2‎ D．通过小圆弧弯道的时间为5.85 s 二、实验题 ‎12.（2016浙江卷）（10分）某同学在“探究弹簧和弹簧伸长的关系”的实验中，测得图中弹簧OC的劲度系数为500N/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1.00cm不变的条件下，‎ ‎（1）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”)。‎ ‎13．（2016全国卷II）（6分）某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图（a）所示：轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连接。向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物快，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。‎ ‎（1）试验中涉及下列操作步骤：‎ ‎①把纸带向左拉直 ‎②松手释放物块 ‎③接通打点计时器电源 ‎④向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量 上述步骤正确的操作顺序是__________（填入代表步骤的序号）。‎ ‎（2）图（b）中M和L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果。打点计时器所用交流电的频率为50 Hz。由M纸带所给的数据，可求出在该纸带对应的试验中物块脱离弹簧时的速度为_______m/s。比较两纸带可知，_________（填“M”或“L”）纸带对应的试验中弹簧被压缩后的弹性势能大。‎ ‎14.（2016四川卷）（6分）用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能。将弹簧放置在水平气垫导轨上，左端固定，右端在O点；在O点右侧的B、C位置各安装一个光电门，计时器（图中未画出）与两个光电门相连。先用米尺测得B、C两点间距离x，再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A，静止释放，计时器显示遮光片从B到C所用的时间t，用米尺测量A、O之间的距离x。‎ ‎（1）计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是_______。‎ ‎（2）为求出弹簧的弹性势能，还需要测量_______。‎ A．弹簧原长 B．当地重力加速度 C．滑块（含遮光片）的质量 ‎（3）增大A、O之间的距离x，计时器显示时间t将_____。‎ A．增大 B．减小 C．不变 ‎15.（2016天津卷）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50HZ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=3.59cm；s2=4.41cm；s3=5.19cm；s4=5.97cm；s5=6.78cm；s6=7.64cm；则小车的加速度a= m/s2（要求充分利用测量数据），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）‎ ‎16.（2016江苏卷）（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，钢球静止于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度为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可由计时器测出，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.钢球在A点时的底端 ‎（2）用ΔEk=mv2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：‎ ‎△Ep(×10－2J)‎ ‎4.892‎ ‎9.786‎ ‎14.69‎ ‎19.59‎ ‎29.38‎ ‎△Ek(×10－2 J)‎ ‎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.___________________________________‎ 三、计算题：解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.‎ ‎17.（2016江苏卷）（15分）据报道，一法国摄影师拍到“天宫一号”空间站飞过太阳的瞬间．如图所示，假设“天宫一号”正以速度v=7.7 km/s绕地球做匀速圆周运动，取地球半径R=6.4×103 km，地球表面的重力加速度g=9.8 m/s2，试估算“天宫一号”距离地球表面的高度h（计算结果保留一位有效数字）．‎ ‎18．（2016全国卷II）（20分）轻质弹簧原长为2L，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为5m的物体由静止释放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为L。现将该弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与物块P接触但不连接。AB是长度为5L的水平轨道，B端与半径为L的光滑半圆轨道BCD相切，半圆的直径BD竖直，如图所示。物块P与AB间的动摩擦因数μ=0.5。用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度L，然后放开，P开始沿轨道运动，重力加速度大小为g。‎ ‎（1）若P的质量为m，求P到达B点时速度的大小，以及它离开圆轨道后落回到AB上的位置与B点间的距离；‎ ‎（2）若P能滑上圆轨道，且仍能沿圆轨道滑下，求P的质量的取值范围。‎ ‎19.（2016四川卷）（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，制动坡床视为水平面夹角为的斜面。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低端，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。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。‎ ‎20.（2016江苏卷）（16分）如图所示，倾角为α的斜面A被固定在水平面上，细线的一端固定于墙面，另一端跨过斜面顶端的小滑轮与物块B相连，B静止在斜面上．滑轮左侧的细线水平，右侧的细线与斜面平行．A、B的质量均为m．撤去固定A的装置后，A、B均做直线运动．不计一切摩擦，重力加速度为g．求：‎ ‎（1）A固定不动时，A对B支持力的大小N；‎ ‎（2）A滑动的位移为x时，B的位移大小s；‎ ‎（3）A滑动的位移为x时的速度大小vA.‎ 参考答案 ‎1.【答案】C ‎2.【答案】D ‎3.【答案】A ‎4.【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：由题意知弹簧的弹力为4N时，弹簧伸长2cm，根据胡克定律F=kx，代入可得弹簧的劲度系数k=200 N/m，所以A、B、C错误；D正确。‎ ‎5.【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：由题意知A、B两球抛出的初速度相同，虽然质量不同，但牛顿第二定律知，两球运动的加速度相同，所以运动的轨迹相同，故A正确；B、C、D错误。‎ ‎6.【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：由题意知小球在下落的过程速度方向向下，与正方向相反，为负值，所以C、D错误；小球的运动为匀变速运动，根据v2-v02=2ax可知速度与时间为二次函数，故A正确；B错误。‎ ‎7.【答案】AD ‎【解析】‎ 试题分析：根据知，轨道半径越大，周期越大，所以TA＞TB，故A正确；由知，，所以vB＞vA,又因为质量相等，所以EkB＞EkA，故B错误；根据开普勒的行星运动的面积定律知同一行星与地心连线在单位时间内扫过的面积相等，所以C错误；由开普勒行星运动的周期定律知，D正确。‎ ‎8.【答案】BD ‎【解析】‎ 试题分析：由图知在拉动桌布的过程中鱼缸相对桌布向左运动，故受到桌布对其向右的摩擦力作用，所以A错误；因鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，鱼缸在桌布上与在桌面上运动时受摩擦力大小相等，加速度大小相等，鱼缸先在桌布上加速，然后再桌面上减速到停止，所以根据v=at知鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等，所以B正确；若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将不变，所以C错误；若猫减小拉力，桌布的加速度减小，鱼缸与桌布可能相对滑动也可能相对静止，鱼缸在桌面运动的时间都会变长，所以鱼缸可能滑出桌面，所以D正确。‎ ‎9.【答案】BCD ‎10.【答案】BD ‎11.【答案】AB ‎【解析】‎ 试题分析：在弯道上做匀速圆周运动时，根据牛顿定律，故当弯道半径 时，在弯道上的最大速度是一定的，且在大弯道上的最大速度大于小湾道上的最大速度，故要想时间最短，故可在绕过小圆弧弯道后加速，选项A正确；在大圆弧弯道上的速率为，选项B正确；直道的长度为，在小弯道上的最大速度：‎ ‎，故在在直道上的加速度大小为 ‎，选项C错误；由几何关系可知，小圆弧轨道的长度为，‎ 通过小圆弧弯道的时间为，选项D错误；故选AB． ‎ ‎12.【答案】（1）3.00~3.02，3.09~4.1（有效数字不作要求） （2）变大，变大 ‎【解析】‎ ‎13.【答案】（1）④①③② （2）1.29 M ‎14.【答案】(1) (2) C (3) B ‎15.【答案】①AB ②0.80 0.40‎ ‎16.【答案】（1）B ‎ ‎（2）1.50 （1.49～1.51都算对）‎ ‎ 1.50 （1.49～1.51都算对）‎ ‎（3）不同意，因为空气阻力会造成ΔEk小于ΔEp，但表中ΔEk大于ΔEp；‎ ‎17.在地球表面有 匀速圆周运动 解得，代入数据得h≈4×105m（数量级正确都算对）。‎ ‎18.【答案】（1） （2）‎ ‎【解析】‎ vD满足④式要求，故P能运动到D点，并从D点以速度vD水平射出。设P落回到轨道AB所需的时间为t，由运动学公式得 ‎⑦‎ P落回到AB上的位置与B点之间的距离为 s=vDt⑧‎ 联立⑥⑦⑧式得 ‎⑨‎ ‎（2）为使P能滑上圆轨道，它到达B点时的速度不能小于零。由①②式可知 ‎5mgl>μMg·4l⑩‎ 要使P仍能沿圆轨道滑回，P在圆轨道的上升高度不能超过半圆轨道的中点C。由机械能守恒定律有 ‎⑪‎ 联立①②⑩⑪式得 ‎⑫‎ ‎19.【答案】（1）5m/s2，方向沿斜面向下（2）98m ‎【解析】‎ 试题分析：（1）设货物的质量为m，货物在车厢内滑动过程中，货物与车厢的动摩擦因数μ=0.4，受摩擦力大小为f，加速度大小为a1，则 ‎①‎ ‎②‎ 联立①②并代入数据得 a1=5 m/s2③‎ a1的方向沿制动坡床向下。‎ 制动坡床的长度为l，则 ‎④‎ ‎⑤‎ ‎⑥‎ ‎⑦‎ ‎⑧‎ ‎⑨‎ 联立①②③-⑨并代入数据得 ‎⑩‎ ‎20.【答案】（1）mgcos α ‎（2）‎ ‎（3）‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）支持力的大小N= mgcos α ‎（2）根据几何关系sx=x·(1-cosα), sy=x·sinα 且s=‎ 解得s=‎ ‎（2）B的下降高度sy=x·sinα 根据机械能守恒定律mgsy=mvA2+mvB2‎ 根据速度的定义得vA=，vB=‎ 则 解得vA=。‎