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2019-2020年高考物理 (真題+模擬新題分類匯編) 曲線運(yùn)動(dòng)
7.D1D2[xx江蘇卷] 如圖所示,從地面上同一位置拋出兩小球A、B,分別落在地面上的M、N點(diǎn),兩球運(yùn)動(dòng)的最大高度相同.空氣阻力不計(jì),則( )
A.B的加速度比A的大
B.B的飛行時(shí)間比A的長
C.B在最高點(diǎn)的速度比A在最高點(diǎn)的大
D.B在落地時(shí)的速度比A在落地時(shí)的大
7.CD [解析] 拋體運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng),加速度始終為重力加速度g,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;拋體運(yùn)動(dòng)的空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間僅由高度決定,兩小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;拋體運(yùn)動(dòng)在水平方向的運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng),相同時(shí)間內(nèi)小球B的水平位移大,故其水平分速度大,兩小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),小球只有方向水平的速度,顯然B的速度大,故選項(xiàng)C正確;由于下降的高度相等,故兩小球落地時(shí)在豎直方向的分速度大小相等,由運(yùn)動(dòng)的的合成可知,B球落地時(shí)的速度大,故選項(xiàng)D正確.
D2 拋體運(yùn)動(dòng)
18.D2 [xx安徽卷] 由消防水龍帶的噴嘴噴出水的流量是0.28 m3/min,水離開噴口時(shí)的速度大小為16 m/s,方向與水平面夾角為60,在最高處正好到達(dá)著火位置,忽略空氣阻力,則空中水柱的高度和水量分別是(重力加速度g取10 m/s2)( )
A.28.8 m 1.1210-2 m3
B.28.8 m 0.672 m3
C.38.4 m 1.2910-2 m3
D.38.4 m 0.776 m3
18.A [解析] 本題考查應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的分解知識(shí)解決斜拋運(yùn)動(dòng)問題.水做斜拋運(yùn)動(dòng),沿水平方向和豎直方向建立坐標(biāo)系,在豎直方向有(vsin60)2=2gh,vsin60=gt,可得水柱的高度為h=28.8 m.水的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t=2.4 s,水量為m=Qt=1.1210-2m3,選項(xiàng)A正確.
19.D2[xx北京卷] 在實(shí)驗(yàn)操作前應(yīng)該對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆治觯芯科綊佭\(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置示意如圖.小球每次都從斜槽的同一位置無初速釋放,并從斜槽末端水平飛出.改變水平板的高度,就改變了小球在板上落點(diǎn)的位置,從而可描繪出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡.某同學(xué)設(shè)想小球先后三次做平拋,將水平板依次放在如圖1、2、3的位置,且1與2的間距等于2與3的間距.若三次實(shí)驗(yàn)中,小球從拋出點(diǎn)到落點(diǎn)的水平位移依次為x1、x2、x3,機(jī)械能的變化量依次為ΔE1、ΔE2、ΔE3,忽略空氣阻力的影響,下面分析正確的是( )
A.x2-x1=x3-x2,ΔE1=ΔE2=ΔE3
B.x2-x1>x3-x2,ΔE1=ΔE2=ΔE3
C.x2-x1>x3-x2,ΔE1<ΔE2<ΔE3
D.x2-x1
即>
D5 萬有引力與天體運(yùn)動(dòng)
17.D5E6 [xx安徽卷] 質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星與地心的距離為r時(shí),引力勢(shì)能可表示為Ep=-,其中G為引力常量,M為地球質(zhì)量.該衛(wèi)星原來在半徑為R1的軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由于受到極稀薄空氣的摩擦作用,飛行一段時(shí)間后其圓周運(yùn)動(dòng)的半徑變?yōu)镽2,此過程中因摩擦而產(chǎn)生的熱量為( )
A.GMm(-) B.GMm(-)
C.(-) D.(-)
17.C [解析] 本題考查萬有引力與功能關(guān)系的綜合知識(shí),考查理解題目的新信息并且應(yīng)用信息解決問題的能力.根據(jù)功能關(guān)系,摩擦產(chǎn)生的熱量等于衛(wèi)星機(jī)械能的減少量.衛(wèi)星的機(jī)械能等于動(dòng)能與引力勢(shì)能之和,有E=mv2+(-),由萬有引力提供向心力,有G=,可得衛(wèi)星機(jī)械能E=-,摩擦產(chǎn)生的熱量為Q=E1-E2=(-),選項(xiàng)C正確.
18.D5[xx全國卷] “嫦娥一號(hào)”是我國首次發(fā)射的探月衛(wèi)星,它在距月球表面高度為200 km的圓形軌道上運(yùn)行,運(yùn)行周期為127分鐘.已知引力常量G=6.6710-11 Nm2/kg2,月球半徑約為1.74103 km,利用以上數(shù)據(jù)估算月球的質(zhì)量約為( )
A.8.11010kg B.7.41013 kg
C.5.41019 kg D.7.41022 kg
18.D [解析] 由萬有引力充當(dāng)向心力,G=m,可得環(huán)繞周期T=2π,代入數(shù)據(jù),解得月球質(zhì)量M=7.41022 kg,選項(xiàng)D正確.
13.D5[xx福建卷] 設(shè)太陽質(zhì)量為M,某行星繞太陽公轉(zhuǎn)周期為T,軌道可視作半徑為r的圓.已知萬有引力常量為G,則描述該行星運(yùn)動(dòng)的上述物理量滿足( )
A.GM= B.GM=
C.GM= D.GM=
13.A [解析] 行星繞太陽公轉(zhuǎn),由萬有引力提供向心力,即G=mr,解得GM=,A正確.
14.D5[xx福建卷] 一束由紅、紫兩色光組成的復(fù)色光,從空氣斜射向玻璃三棱鏡.下面四幅圖中能正確表示該復(fù)色光經(jīng)三棱鏡折射分離成兩束單色光的是( )
14.B [解析] 由于紫光的折射率大于紅光,進(jìn)入玻璃時(shí)紫光的折射角較小,因此在玻璃中光線分成兩束且紫光在上方,B正確.
1.D5[xx江蘇卷] 火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽運(yùn)行,根據(jù)開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律可知( )
A.太陽位于木星運(yùn)行軌道的中心
B.火星和木星繞太陽運(yùn)行速度的大小始終相等
C.火星與木星公轉(zhuǎn)周期之比的平方等于它們軌道半長軸之比的立方
D.相同時(shí)間內(nèi),火星與太陽連線掃過的面積等于木星與太陽連線掃過的面積
1.C [解析] 本題考查了開普勒的三個(gè)行星運(yùn)動(dòng)定律.題目中要求根據(jù)開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律來判斷,那么不能按照中學(xué)階段的近似處理來判斷.太陽應(yīng)位于行星運(yùn)行軌道的一個(gè)焦點(diǎn)上,而焦點(diǎn)不是圓心,A錯(cuò)誤.火星和木星繞太陽運(yùn)行時(shí)是不在同一個(gè)軌道上的,根據(jù)開普勒第二定律可知,同一個(gè)行星與太陽的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積,D錯(cuò)誤.火星和木星繞太陽運(yùn)行速度的大小也是不可能始終相等的,B錯(cuò)誤.根據(jù)開普勒第三定律=可知=,C正確.
20.D5[xx新課標(biāo)全國卷Ⅰ] 2012年6月18日,神舟九號(hào)飛船與天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器在離地面343 km的近圓形軌道上成功進(jìn)行了我國首次載人空間交會(huì)對(duì)接.對(duì)接軌道所處的空間存在極其稀薄的大氣.下列說法正確的是( )
A.為實(shí)現(xiàn)對(duì)接,兩者運(yùn)行速度的大小都應(yīng)介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間
B.如不加干預(yù),在運(yùn)行一段時(shí)間后,天宮一號(hào)的動(dòng)能可能會(huì)增加
C.如不加干預(yù),天宮一號(hào)的軌道高度將緩慢降低
D.航天員在天宮一號(hào)中處于失重狀態(tài),說明航天員不受地球引力作用
20.BC [解析] 只要是繞地球運(yùn)行的天體,其運(yùn)行速率必定小于第一宇宙速度,故A錯(cuò)誤;如不加干預(yù),由于軌道處稀薄大氣的阻力,則天宮一號(hào)的速率減小而做向心運(yùn)動(dòng),當(dāng)達(dá)到新的軌道而萬有引力又重新能提供向心力時(shí),天宮一號(hào)在新的軌道做圓周運(yùn)動(dòng),此時(shí)軌道高度降低,運(yùn)行的速率增大,故B、C正確;天宮一號(hào)中的航天員不是不受地球引力,而是地球引力全部充當(dāng)向心力,故D錯(cuò)誤.
20.D5[xx山東卷] 雙星系統(tǒng)由兩顆恒星組成,兩恒星在相互引力的作用下,分別圍繞其連線上的某一點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng).研究發(fā)現(xiàn),雙星系統(tǒng)演化過程中,兩星的總質(zhì)量、距離和周期均可能發(fā)生變化.若某雙星系統(tǒng)中兩星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T,經(jīng)過一段時(shí)間演化后,兩星總質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼膋倍,兩星之間的距離變?yōu)樵瓉淼膎倍,則此時(shí)圓周運(yùn)動(dòng)的周期為( )
A.T B.T
C.T D.T
20.B [解析] 對(duì)于雙星中的m,有G=mr1,得M=,同理得m=,雙星的總質(zhì)量M+m==,可得雙星運(yùn)動(dòng)的周期T=.當(dāng)雙星的總質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼膋倍,之間的距離變?yōu)樵瓉淼膎倍時(shí),T′==T,故B正確.
4.D5 [xx四川卷] 迄今發(fā)現(xiàn)的二百余顆太陽系外行星大多不適宜人類居住,繞恒星“Gliese581”運(yùn)行的行星“G1-581c”卻很值得我們期待.該行星的溫度在0 ℃到40 ℃之間、質(zhì)量是地球的6倍、直徑是地球的1.5倍、公轉(zhuǎn)周期為13個(gè)地球日.“Gliese581”的質(zhì)量是太陽質(zhì)量的0.31倍.設(shè)該行星與地球均視為質(zhì)量分布均勻的球體,繞其中心天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則( )
A.在該行星和地球上發(fā)射衛(wèi)星的第一宇宙速度相同
B.如果人到了該行星,其體重是地球上的2倍
C.該行星與“Gliese581”的距離是日地距離的倍
D.由于該行星公轉(zhuǎn)速率比地球大,地球上的米尺如果被帶上該行星,其長度一定會(huì)變短
4.B [解析] 第一宇宙速度v=,則===2,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由公式mg=G可知,==6()2=,選項(xiàng)B正確;根據(jù)開普勒第三定律=k可知,==倍,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由于行星運(yùn)動(dòng)的速度遠(yuǎn)小于光速,故不產(chǎn)生相對(duì)論效應(yīng),選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
9.D5 [xx天津卷] (18分)(1)“嫦娥一號(hào)”和“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星相繼完成了對(duì)月球的環(huán)月飛行,標(biāo)志著我國探月工程的第一階段已經(jīng)完成.設(shè)“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星環(huán)繞月球的運(yùn)動(dòng)為勻速圓周運(yùn)動(dòng),它距月球表面的高度為h,已知月球的質(zhì)量為M、半徑為R,引力常量為G,則衛(wèi)星繞月球運(yùn)動(dòng)的向心加速度a=________,線速度v=________.
9.(1)
[解析] 衛(wèi)星繞月球運(yùn)動(dòng)的向心力由萬有引力提供,F(xiàn)=G=ma,所以a=;根據(jù)萬有引力提供向心力,有G=m,解得v=.
18.D5[xx浙江卷] 如圖所示,三顆質(zhì)量均為m的地球同步衛(wèi)星等間隔分布在半徑為r的圓軌道上,設(shè)地球質(zhì)量為M,半徑為R.下列說法正確的是( )
A.地球?qū)σ活w衛(wèi)星的引力大小為
B.一顆衛(wèi)星對(duì)地球的引力大小為
C.兩顆衛(wèi)星之間的引力大小為
D.三顆衛(wèi)星對(duì)地球引力的合力大小為
18.BC [解析] 地球與一顆衛(wèi)星的萬有引力可由萬有引力定律直接求出, F地衛(wèi)=G,故A錯(cuò)誤,B正確.衛(wèi)星間的萬有引力也可由萬有引力定律直接求出, F衛(wèi)衛(wèi)=G=G,故C正確.三顆衛(wèi)星對(duì)地球的萬有引力大小相等,相鄰兩個(gè)力的夾角均為120,合力為零,故D錯(cuò)誤.
15.D5[xx福建卷] 如圖,實(shí)驗(yàn)室一臺(tái)手搖交流發(fā)電機(jī),內(nèi)阻 r=1.0 Ω,外接R=9.0 Ω的電阻.閉合開關(guān)S,當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子以某一轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)e=10 sin10πt(V),則( )
A.該交變電流的頻率為10 Hz
B.該電動(dòng)勢(shì)的有效值為10 V
C.外接電阻R所消耗的電功率為10 W
D.電路中理想交流電流表A的示數(shù)為1.0 A
15.D [解析] 正弦式交變電流的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=Emsinωt,可知Em=10 V、ω=10π rad/s,所以該電動(dòng)勢(shì)的有效值U有==10 V,該交變電流的頻率f==5 Hz,A、B均錯(cuò);電流表的示數(shù)表示電路中電流的有效值,即I有== A=1 A,外電阻R消耗的電功率P=IR=9 W,C錯(cuò),D對(duì).
D6 曲線運(yùn)動(dòng)綜合
8.D6[xx重慶卷] (16分)如圖所示,半徑為R的半球形陶罐,固定在可以繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)臺(tái)上,轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸與過陶罐球心O的對(duì)稱軸OO′重合.轉(zhuǎn)臺(tái)以一定角速度ω勻速旋轉(zhuǎn),一質(zhì)量為m的小物塊落入陶罐內(nèi),經(jīng)過一段時(shí)間后,小物塊隨陶罐一起轉(zhuǎn)動(dòng)且相對(duì)罐壁靜止,它和O點(diǎn)的連線與OO′之間的夾角θ為60.重力加速度大小為g.
(1)若ω=ω0,小物塊受到的摩擦力恰好為零,求ω0;
(2)若ω=(1k)ω0,且0<k1,求小物塊受到的摩擦力大小和方向.
8.
[解析] (1)對(duì)小物塊受力分析如圖甲所示,由于小物塊在豎直方向上沒有加速度,只在水平面上以O(shè)1為圓心做圓周運(yùn)動(dòng),F(xiàn)N的水平分力F1提供向心力.所以有
代入數(shù)據(jù)得ω0=
乙
(2) ①當(dāng)ω=ω0時(shí),由向心力公式Fn=mrω2知,ω越大,所需要的Fn越大,此時(shí)F1不足以提供向心力了,物塊要做離心運(yùn)動(dòng),但由于受摩擦阻力的作用,物塊不致于沿罐壁向上運(yùn)動(dòng).故摩擦力的方向沿罐壁向下,如圖乙所示.對(duì)f進(jìn)行分解,此時(shí)向心力由FN的水平分力F1和f的水平分力f1的合力提供
再利用幾何關(guān)系,并將數(shù)據(jù)代入得f=mg.
丙
②當(dāng)ω=ω0時(shí),由向心力公式Fn=mrω2知,ω越小,所需要的Fn越小,此時(shí)F1超過所需要的向心力了,物塊要做向心運(yùn)動(dòng),但由于受摩擦阻力的作用,物塊不致于沿罐壁向下運(yùn)動(dòng).故摩擦力的方向沿罐壁向上,如圖丙所示.
對(duì)f進(jìn)行分解,此時(shí)向心力由FN的水平分力F1和f的水平分力f1的合力提供
再利用幾何關(guān)系,并將數(shù)據(jù)代入得f=mg.
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