2013年高考物理模拟试卷6

2013年高考物理模拟试卷6适用地区：课标地区考查范围：直线运动、相互作用、牛顿运动定律、曲线运动、万有引力、机械能第Ⅰ卷一、单项选择题（本题共6小题，每小题3分，共18分.在每个小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的.）1.下列关于运动物体所受合外力做的功和动能变化的关系正确的是( )A ．如果物体所受合外力为零，则合外力对物体做的功一定为零B ．如果合外力对物体所做的功为零，则合外力一定为零C ．物体在合外力作用下做变速运动，动能一定发生变化D ．物体的动能不变，所受合外力一定为零2.如图所示，质量为m 的物块，在恒力F 的作用下，沿光滑水平面运动，物块通过A 点和B 点的速度分别是A v 和B v ，物块由A 点运动到B 点的过程中，力F 对物块做的功W 为( )A ．222121A B mv mv W -〉B ．222121A B mv mv W -= C ．222121B A mv mv W -= D ．由于F 的方向未知，W 无法求4.如图是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，则()A．火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小B．返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力C．返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功D．返回舱在喷气过程中处于失重状态5.如下图甲所示，质量为m的物体置于水平地面上，所受水平拉力F在2 s时间内的变化图象如图乙所示，其运动的速度图象如图丙所示，g＝10 m/s2.下列说法正确的是( )A．物体和地面之间的动摩擦因数为0.1B．水平拉力F的最大功率为5 WC．2 s末物体回到出发点D．2 s内物体的加速度不变二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分.在每个小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的.全部选对的，得4分；选对但不全的，得2分；有选错的，得0分.）7．已知地球质量为M ，半径为R ，自转周期为T ，地球同步卫星质量为m ，引力常量为G.有关同步卫星，下列表述正确的是( )A ．卫星距地面的高度为3GMT24π2B ．卫星的运行速度小于第一宇宙速度C ．卫星运行时受到的向心力大小为G Mm R2D ．卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度8．一质量为1 kg 的质点静止于光滑水平面上，从t ＝0时起，第1 s 内受到2 N 的水平外力作用，第2 s 内受到同方向的1 N 的外力作用．下列判断正确的是( )A ．0～2 s 内外力的平均功率是94W B ．第2 s 内外力所做的功是54J C ．第2 s 末外力的瞬时功率最大D ．第1 s 内与第2 s 内质点动能增加量的比值是459.如图所示，质量为m 、长度为l 的小车静止在光滑的水平面上．质量为m 的小物块(可视为质点)放在小车的最左端．现用一水平恒力F 作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动．小物块和小车之间的摩擦力为f F ，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为x ，在这个过程中，以下结论正确的是( )A ．小物块到达小车最右端时具有的动能为(F －f F )(l ＋x )B ．小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为f F xC ．小物块克服摩擦力所做的功为f F (l ＋x )D ．小物块和小车增加的机械能为Fx10.人通过滑轮将质量为m 的物体，沿粗糙的斜面由静止开始匀加速地由底端拉上斜面，物体上升的高度为h ，到达斜面顶端的速度为v ，如图所示．则在此过程中( )A ．物体所受的合外力做功为221mv mghB ．物体所受的合外力做功为221mv C ．人对物体做的功为mghD ．人对物体做的功大于mgh第Ⅱ卷三、填空题（本题共2小题，每小题4分，共8分.把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程.）11．已知O 、A 、B 、C 为同一直线上的四点，A 、B 间的距离为1 m ，B 、C 间的距离为2m ，一物体自O 点由静止出发，沿此直线做匀加速运动，依次经过A 、B 、C 三点，已知物体通过AB 段与BC 段所用的时间相等，则物体通过A 点和B 点时的速度之比为 ，O 、A 间的距离为 m.12．一个小物块从斜面底端冲上足够长的斜面后又返回到斜面底端，已知小物块的初动能为E ，它返回到斜面底端时共克服摩擦力做功为E/2，若小物块以4E 的初动能冲上斜面，则返回斜面底端时的动能为_______；小物块在前后两次往返过程中所经历的时间之比是________ ．四、实验题（本题共2小题，第13题6分，第14题9分，共15分.把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程.）13．在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中，电源的频率为50 Hz ，依次打出的点为0,1,2,3,4，…n .则：(1)如用第2点到第6点之间的纸带来验证，必须直接测量的物理量为________________、________________、________________，必须计算出的物理量为________________、________________，验证的表达式为__________________．(2)下列实验步骤操作合理的顺序排列是____________(填写步骤前面的字母)．A ．将打点计时器竖直安装在铁架台上B ．接通电源，再松开纸带，让重物自由下落C ．取下纸带，更换新纸带(或将纸带翻个面)重新做实验D ．将重物固定在纸带的一端，让纸带穿过打点计时器，用手提着纸带E ．选择一条纸带，用刻度尺测出物体下落的高度1h ，2h ，3h …，n h ，计算出对应的瞬时速度1v ，2v ，3v ，…n vF ．分别算出221n mv 和n mgh ，在实验误差范围内看是否相等 14．某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验如下图，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W .当用2条、3条……，完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．(1)除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和________电源(填“交流”或“直流”)；(2)实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力，则下面操作正确的是( )A ．放开小车，能够自由下滑即可B．放开小车，能够匀速下滑即可C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可(3)若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是( )A．橡皮筋处于原长状态B．橡皮筋仍处于伸长状态C．小车在两个铁钉的连线处D．小车已过两个铁钉的连线(4)在正确操作情况下，打在纸带上的点，并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的________部分进行测量(根据下面所示的纸带回答)；五、计算题（本题共4小题，第15题8分，第16题11分，第17、18题各12分，共43分.把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤.）15．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．16．如下图所示的木板由倾斜部分和水平部分组成，两部分之间由一段圆弧面相连接．在木板的中间有位于竖直面内的光滑圆槽轨道，斜面的倾角为θ.现有10个质量均为m、半径均为r的均匀刚性球，在施加于1号球的水平外力F的作用下均静止，力F与圆槽在同一竖直面内，此时1号球球心距它在水平槽运动时的球心高度差为h.现撤去力F使小球开始运动，直到所有小球均运动到水平槽内．重力加速度为g.求：(1)水平外力F 的大小；(2)1号球刚运动到水平槽时的速度；(3)整个运动过程中，2号球对1号球所做的功．17．如图所示，圆管构成的半圆形轨道竖直固定在水平地面上，轨道半径为R ，MN 为直径且与水平面垂直，直径略小于圆管内径的小球A 以某一速度冲进轨道，到达半圆轨道最高点M 时与静止于该处的质量与A 相同的小球B 发生碰撞，碰后两球粘在一起飞出轨道，落地点距N 为2R.重力加速度为g ，忽略圆管内径，空气阻力及各处摩擦均不计，求：图8 (1)粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间t ；(2)小球A 冲进轨道时速度v 的大小．18．节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力来源的汽车．有一质量m ＝1000 kg 的混合动力轿车，在平直公路上以v 1＝90 km/h 匀速行驶，发动机的输出功率为P ＝50 kW.当驾驶员看到前方有80 km/h 的限速标志时，保持发动机功率不变，立即启动利用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电，使轿车做减速运动，运动L ＝72 m 后，速度变为v 2＝72 km/h.此过程中发动机功率的15用于轿车的牵引，45用于供给发电机工作，发动机输送给发电机的能量最后有50%转化为电池的电能．假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变．求：(1)轿车以90 km/h 在平直公路上匀速行驶，所受阻力F 阻的大小；(2)轿车从90 km/h 减速到72 km/h 过程中，获得的电能E 电 ；(3)轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能E 电 维持72 km/h 匀速运动的距离L ′.物 理 参 考 答 案1.【答案】A【解析】由W ＝Fx cos α知，物体所受合外力为零时，合外力对物体做的功一定为零，A 正确；但合外力对物体所做的功为零，合外力不一定为零，如物体做匀速圆周运动时，合外力不为零，而且动能不变，故B 、C 、D 均错误．2.【答案】B【解析】 对物块由动能定理得：222121A B mv mv W -=，故选项B 正确． 3.【答案】C【解析】F 1、F 2加在A 、B 上以后，A 、B 向两侧做加速度a ＝(F －kx )/m 减小的加速运动．当F ＝kx 时，加速度为零，速度达到最大，以后kx > F ，A 、B 向两侧做减速运动，至速度减为零时，弹簧伸长到最长，从A 、B 开始运动到弹簧伸长到最长的过程中，F 1、F 2都一直做正功，使系统的机械能增加．以后弹力作用使弹簧伸长量减小，F 1、F 2开始做负功，则系统的机械能减小．4.【答案】A【解析】没点燃缓冲火箭前，伞绳的拉力等于返回舱的重力，点燃火箭后，返回舱受到向上的推力，使伞绳的张力减小，A 正确；返回舱在喷气过程中减速的主要原因是火箭推力的作用，B 错误；返回舱在喷气过程所受合外力向上，与位移方向相反，合外力做负功，C 错误；返回舱向下做减速运动，其加速度向上，应处于超重状态，D 错误．5.【答案】A【解析】本题考查通过图象处理匀变速运动问题．在减速阶段，f F ＝ma ，μmg ＝ma ，μ＝0.1，A 正确；拉力F 的最大功率P ＝Fv ＝10×1 W ＝10 W ，B 不正确；物体在第一秒内受到的合力的方向与第二秒内受到的合力的方向相反，加速度方向相反，D 不正确；由t v -图象可知，物体在2 s 内位移是速度图线与t 轴所围面积，即1 m ，没有回到出发点，C 不正确．6.【答案】A【解析】据题意可知，选择两个滑块及绳为系统，滑块处于两种状态时，绳的拉力属于系统内力，故不做功，系统的机械能守恒，故D 错；以质量为2m 的滑块为研究对象分析可知B 错；绳对滑块的拉力和滑块对绳的拉力是作用力与反作用力的关系，故C 错．7. 【答案】BD【解析】 同步卫星绕地球做匀速圆周运动的过程中万有引力提供向心力，设卫星距离地面的高度为h ，由G Mm R ＋h 2＝m 4π2T 2(R ＋h )，可以得到h ＝3GMT 24π2－R ，故选项A 错误；卫星运行受到的向心力由万有引力充当，即F 向＝G Mm R ＋h2，选项C 错误；第一宇宙速度为近地卫星的环绕速度，由G Mm r 2＝m v 2r ＝ma ，得卫星运行速度v ＝GM r 、卫星运行的向心加速度a ＝GM r2，可见当卫星绕行半径r 增大时，v 与a 都要减小，所以BD 选项正确．8. 【答案】 AD【解析】 由牛顿第二定律F ＝ma 可得，第1 s 内的加速度a 1＝2 m/s 2，第2 s 内的加速度a 2＝1 m/s 2；由匀变速直线运动规律可得，第1 s 内的位移x 1＝1 m ，第1 s 末的速度v 1＝2 m/s ，第2 s 内的位移x 2＝2.5 m ，第2 s 末的速度v 2＝3 m/s ；由做功公式W ＝Fx 可求，第1 s 内外力做功W 1＝2 J ，第2 s 内外力做功W 2＝2.5 J ，选项B 错误； 0～2 s 内外力的平均功率P ＝W 1＋W 2t 1＋t 2＝4.5 J 2 s ＝94W ，选项A 正确；第2 s 末外力瞬时功率P 2＝F 2v 2＝3 W ，第1 s 末外力瞬时功率P 1＝F 1v 1＝4 W ＞P 2，选项C 错误；由动能定理知，动能增加量之比等于合外力做功之比，所以ΔE k1ΔE k2＝W 1W 2＝45，选项D 正确． 9.【答案】ABC【解析】因动能定理以及功的公式中的位移是指对地的位移，所以A 、B 正确；摩擦力对小物块所做的功为－F f (l ＋x )，所以小物块克服摩擦力所做的功为F f (l ＋x )，C 正确；小物块和小车增加的机械能为(Fx －F f l )，所以D 错误．10.【答案】BD 【解析】 物体沿斜面做匀加速运动，根据动能定理：221mv mgh W W W f F =--=合，其中W f 为物体克服摩擦力做的功．人对物体做的功即是人对物体的拉力做的功，所以221mv mgh W W W f F ++==人，A 、C 错误，B 、D 正确．所以物体通过A 点和B 点时的速度之比为1:3.22)2(2121T a at OA == 22221)(211aT at T t a AB =-+== 因此O 、A 间的距离为81 m 。