2023年物理高考高一试题答案。
19.我国“嫦娥一号”探月卫星发射后,先在“24小时轨道”上绕地球运行(即绕地球一圈需要24小时);然后,经过两次变轨依次到达“48小时轨道”和“72小时轨道”;最后奔向月球。如果按圆形轨道计算,并忽略卫星质量的变化,则在每次变轨完成后与变轨前相比。
a.卫星动能增大,引力势能减小b.卫星动能增大,引力势能增大。
c.卫星动能减小,引力势能减小d.卫星动能减小,引力势能增大。
答案:d解析:由得:,周期变长,轨道半径r变大,又由得:,轨道半径r变大,速度减小,动能减小;轨道半径r变大,引力做负功,引力势能增大,d正确。
15.一质点开始时做匀速直线运动,从某时刻起受到一恒力作用。此后,该质点的动能可能。
a.一直增大。
b.先逐渐减小至零,再逐渐增大。
c.先逐渐增大至某一最大值,再逐渐减小。
d.先逐渐减小至某一非零的最小值,再逐渐增大。
答案:abd
解析:当恒力方向与速度在一条直线上,质点的动能可能一直增大,也可能先逐渐减小至零,再逐渐增大。当恒力方向与速度不在一条直线上,质点的动能可能一直增大,也可能先逐渐减小至某一非零的最小值,再逐渐增大。
所以正确答案是abd。
16.一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落,到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略,运动员可视为质点,下列说法正确的是。
a.运动员到达最低点前重力势能始终减小。
b.蹦极绳张紧后的下落过程中,弹性力做负功,弹性势能增加。
c.蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒。
d.蹦极过程中,重力势能的改变与重力势能零点的选取有关。
答案:abc
解析:运动员到达最低点过程中,重力做正功,所以重力势能始终减少, a项正确。蹦极绳张紧后的下落过程中,弹性力做负功,弹性势能增加,b 项正确。
蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统,只有重力和弹性力做功,所以机械能守恒,c 项正确。重力势能的改变与重力势能零点选取无关,d 项错误。
21.如图,在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板,其上叠放一质量为m2的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间t增大的水平力f=kt(k是常数),木板和木块加速度的大小分别为a1和a2,下列反映a1和a2变化的图线中正确的是。
abcd.答案:a
解析:木块和木板之间相对静止时,所受的摩擦力为静摩擦力。在达到最大静摩擦力前,木块和木板以相同加速度运动,根据牛顿第二定律,木块和木板相对运动时,恒定不变,。所以正确答案是a。
23.(10分)利用图1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度。一斜面上安装有两个光电门,其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处,光电门甲的位置可移动,当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时,与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t。改变光电门甲的位置进行多次测量,每次都使滑块从同一点由静止开始下滑,并用米尺测量甲、乙之间的距离s,记下相应的t值;所得数据如下表所示。
完成下列填空和作图:
若滑块所受摩擦力为一常量,滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v1、测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是。
根据表中给出的数据,在图2给出的坐标纸上画出s/t-t图线;
由所画出的s/t-t图线,得出滑块加速度的大小为a=__m/s2(保留2位有效数字)。
答案:(1)(2)如图(3)2.0
解析:(1)由得。
2)见下图。
3)作图求出斜率k=-0.9897m/s2,
24.(13分)甲乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动,加速度方向一直不变。在第一段时间间隔内,两辆汽车的加速度大小不变,汽车乙的加速度大小是甲的两倍;在接下来的相同时间间隔内,汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍,汽车乙的加速度大小减小为原来的一半。求甲乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比。
答案: 解析:设甲开始的加速度为a,两段时间间隔都为t,则甲在两段时间内的总路程为:
乙在两段时间内的总路程为:
由上两式得:
14.一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ斜面上。现对物块施加一个竖直向下的恒力f,如图所示。则物块。
a.仍处于静止状态。
b.沿斜面加速下滑。
c.受到的摩擦力不变。
d.受到的合外力增大。
答案:a解析:由于质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上,说明斜面对物块的作用力与物块的重力平衡,斜面与物块的动摩擦因数μ=tanθ。
对物块施加一个竖直向下的恒力f,使得合力仍然为零,故物块仍处于静止状态,a正确,b、d错误。摩擦力由mgsinθ增大到(f+mg)sinθ,c错误。
17.一般的曲线运动可以分成很多小段,每小段都可以看成圆周运动的一部分,即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。如图(a)所示,曲线上的a点的曲率圆定义为:通过a点和曲线上紧邻a点两侧的两点作一圆,在极限情况下,这个圆就叫做a点的曲率圆,其半径ρ叫做a点的曲率半径。
现将一物体沿与水平面成α角的方向已速度υ0抛出,如图(b)所示。则在其轨迹最高点p处的曲率半径是。
ab. c. d.
答案:c解析:物体在其轨迹最高点p处只有水平速度,其水平速度大小为v0cosα,根据牛顿第二定律得,所以在其轨迹最高点p处的曲率半径是,c正确。
21.(18分)
ⅰ.为了测量某一弹簧的劲度系数,将该弹簧竖直悬挂起来,在自由端挂上不同质量的砝码。实验测出了砝码的质量m与弹簧长度l的相应数据,七对应点已在图上标出。(g=9.8m/s2)
1)作出m-l的关系图线;
2)弹簧的劲度系数为 n/m.
解析:ⅰ.1)如图所示。
22.(14分)
1)开普勒行星运动第三定律指出:行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a的三次方与它的公转周期t的二次方成正比,即,k是一个对所有行星都相同的常量。将行星绕太阳的运动按圆周运动处理,请你推导出太阳系中该常量k的表达式。
已知引力常量为g,太阳的质量为m太。
2)开普勒定律不仅适用于太阳系,它对一切具有中心天体的引力系统(如地月系统)都成立。经测定月地距离为3.84×108m,月球绕地球运动的周期为2.
36×106s,试计算地球的质m地。(g=6.67×10-11nm2/kg2,结果保留一位有效数字)
解析:(1)因行星绕太阳作匀速圆周运动,于是轨道的半长轴a即为轨道半径r。根据万有引力定律和牛顿第二定律有。
于是有。即。
2)在月地系统中,设月球绕地球运动的轨道半径为r,周期为t,由式可得。
解得 m地=6×1024kg
m地=5×1024kg也算对)
18.“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处,从几十米高处跳下的一种极限运动。某人做蹦极运动,所受绳子拉力f的大小随时间t变化的情况如图所示。将蹦极过程近似为在竖直方向的运动,重力加速度为g。
据图可知,此人在蹦极过程中最大加速度约为。
a.gb.2g
c.3gd.4g
答案:b解析:由题图可知:
绳子拉力f的最大值为9f0/5,最终静止时绳子拉力为3f0/5=mg,根据牛顿第二定律得:9f0/5-3f0/5=ma,所以a=2g。b正确,a、c、d错误。
22.(16分)
如图所示,长度为l的轻绳上端固定在o点,下端系一质量为m的小球(小球的大小可以忽略)。
1)在水平拉力f的作用下,轻绳与竖直方向的夹角为α,小球保持静止。画出此时小球的受力图,并求力f的大小;
2)由图示位置无初速释放小球,求当小球通过最低点时的速度大小及轻绳对小球的拉力。不计空气阻力。
解析:(1)受力图见图。
根据平衡条件,的拉力大小f=mgtanα
2)运动中只有重力做功,系统机械能守恒。
则通过最低点时,小球的速度大小。
根据牛顿第二定律
解得轻绳对小球的拉力,方向竖直向上。
18.如图,一不可伸长的轻质细绳跨过滑轮后,两端分别悬挂质量为m1和m2的物体a和b。若滑轮转动时与绳滑轮有一定大小,质量为且分布均匀,滑轮转动时与绳之间无相对滑动,不计滑轮与轴之间的磨擦。设细绳对a和b的拉力大小分别为t1和t2,已知下列四个关于t1的表达式中有一个是正确的,请你根据所学的物理知识,通过一定的分析判断正确的表达式是。
a. b.
c. d.
答案:c解析:用特殊值法。
假设滑轮质量m=0,两物体质量m1=m2,在此情况下,两物体均处于静止状态,滑轮也不转动,容易知道t1=m1g=m2g。将此假设的条件代入四个选项逐一验算,可知只有c选项正确。
21.(19分)
如图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图,其下半部ab是一长为2r的竖直细管,上半部bc是半径为r的四分之一圆弧弯管,管口沿水平方向,ab管内有一原长为r、下端固定的轻质弹簧。投饵时,每次总将弹簧长度压缩到0.5r后锁定,在弹簧上端放置一粒鱼饵,解除锁定,弹簧可将鱼饵弹射出去。
设质量为m的鱼饵到达管口c时,对管壁的作用力恰好为零。不计鱼饵在运动过程中的机械能损失,且锁定和解除锁定时,均不改变弹簧的弹性势能。已知重力加速度为g。
求:1) 质量为m的鱼饵到达管口c时的速度大小v1;
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