2018高考物理押题 第23题 开放性试题23题

2018高考物理押题 第23题 开放性试题23题

1．中国“嫦娥一号”绕月探测卫星完成三次近月制动后，成功进入周期T=127min 、高度h=200km 的近月圆轨道。

（1）已知月球半径为R=1.72×106 m ，求卫星在高度200km 的圆轨道上运行的速度υ和

轨道处的重力加速度g 。

（2）“嫦娥一号”轨道的近月点到月球球心的距离r 近=193km ，远月点到月球球心的距离

r 远=194km 。张明、王玉两同学利用不同方法分别计算出卫星经过近月点时速度v 近、近月点到月球球心的距离r 近和经过远月点时速度υ远、远月点到月球球心的距离r 远的关系。

张明的方法：

m υ2近

r 近＝GMm r 2近 m υ2

远r 远＝GMm r 2远 由(1)、(2)得υ

－υ＝GM r 近r 远( r －r )＝g(r －r ) 王玉的方法：

12m υ－12m υ＝mg(r －r ) 得υ－υ＝2g (r －r )

请分别对这两个同学的计算方法作一评价，并估算从远月点到近月点卫星动能的增量。（卫星质量为1650kg ，结果保留两位有效数字）

解：⑴υ=T

h R )(2+π ① υ=60

1271092.114.326

⨯⨯⨯⨯=1.6×103(m/s) ② 由υ=)(h R g +得： ③

g =h R 2

+υ=6

2

31092.1)106.1(⨯⨯=1.3 (m/s) ④ ⑵张明的思路方法错误，王玉的方法正确，但所列方程式是错误的。 ⑤

由动能定理得：

ΔE k =mg (r 远－r 近) =1650×1.3×(1.94－1.93)×105=2.1×106(J) ⑥

评分标准：②③④各1分，①⑤2分，⑥3分。

感悟与反思：

第一问考查基本知识；第二问立意很好，将实际的椭圆运动和两个独立的圆周运动放在一起让学生辨析，抓住了教师教学和学生学习过程中的常见缺漏。学生大多只是抓住“1千米差别”大做文章，而不能发现本质问题。对第二问，好的学生也可能用引力势能公式计算，这也较好，但题目要求估算，还是题给解法好些。

2.（8分）科学探究活动通常包括以下几个环节：①提出问题，②猜想与假设，③制定计划与设计实验，④进行实验与收集证据，⑤分析与论证，⑥评估，⑦交流与合作等。一位同学在学习了滑动摩擦力之后．认为滑动摩擦力的大小可能与两物体接触面积的大小有

关，于是他通过实验探究这个问题。

（1）这位同学认为，滑动摩擦力的大小与两物体接触面积的大小成正比；这属于上述科学探究的_▲_环节。

（2）为完成本实验．需要自己选用器材其中他选用的木块应是下列选项中的_▲_

A．各面粗糙程度相同的正方体

B．各面粗糙程度不同的正方体

C．各面粗糙程度相同，长、宽、高不

同的长方体

D．各面粗糙程度不同，长、宽、高不同的长方体

（3）在本实验中，该同学设计了两种实验方案

方案一：木板水平固定，通过弹簧秤水平拉动木块，如图甲所示；

方案二：术块与弹簧秤相连，弹簧秤水平固定，通过细绳水平拉动木板，如图乙所示

①上述两种方案中，你认为更合理、更易于操作的是______（填“方案一”或“方案二”）

②该实验应该记录的数据确_▲_；

③如何根据数据分析并判断该同学的观点_▲_。

3．现要尽可能精确地测量一量程为3V的电压表的内阻（内阻约50000）.

（1）需要哪些实验器材？请写出主要器材的规格，画出实验电路图并简要叙述测量电压表内阻的方法.

（2）实验室有0~0.6A~3A规格的常用电流表和0~3V~15V规格的常用电原表，其内阻均未知，另外有电源、滑动变阻器（最大阻值约为50 ）、开关、导线这些器材，

若只选用这些器材，能否达到实验目的?诸说明理由.

4．(本题8分)如图所示，1、2两细绳与水平车顶的夹角分

别为300和600，物体质量为m，现让小车以2g(g为重力加

速度)的加速度向右做匀加速直线运动，当物体与车保持相

对静止时，求：绳1中弹力的大小？

下面是一位同学的解法

解：以物体m 为研究对象，受力分析如图，由牛顿第二定律

得：

x ：T 1cos300－T 2cos600=ma

y ：T 1sin300 +T 2sin600=mg

解得： T 1=

12

）mg 你认为该同学的解法正确吗？如有错误请写出正确的解法。

答案：该同学解法错误………………………………………………2’

此方程求出的02

mg mg ma T 5)()(221=+=………………………………3’

5．辨析题（10分）倾角为θ的固定斜面顶端有一滑轮，细线跨过滑轮连接A 、B 两个质量均为m 的物块．让A 物块静止在斜面底端，拉A 的细线与斜面平行，B 物块悬挂在离地面h 高处，如图所示．斜面足够长，物块与斜面间的动摩擦因数为μ，不计其它阻力．释放后B 物块下落A 物块沿斜面上滑．

某同学在计算A 物块沿斜面上滑的时间时，解题方法如下：

运用动能定理求B 物块落地时A 物块的速度v

mgh （1－sin θ－μcos θ）＝mv 2/2

从中解出v ；

运用牛顿第二定律求A 的加速度a

mg （1－sin θ－μcos θ）＝ma

从中解出a ；

A 物块沿斜面上滑的时间t ＝v/a ，代入数值可求得t ．

你认为该同学的解法是否有错？如有错误请指出错在哪里，并列出相应正确的求解表达式（不必演算出最后结果）．

答案：

分析与解：有二处错误，

一是运用动能定理时，等式右边的质量应该是AB 的总质量2m 而不是m ．（2分） 正确的表达式为 mgh （1－sin θ－μcos θ）＝mv 2；（2分）

二是求A 物块沿斜面上滑的时间有错，A 物块达速度v 后还要减速上滑，该同学漏

掉了这一段时间．（2分）

正确的表达应该是 减速上滑时的加速度为a /＝g （sin θ＋μcos θ） （2分）

减速上滑时的时间为t /＝v /a / （1分）

整个上滑的时间应该为t ＝v/a ＋v /a / （1分）

6、（13分）土星周围有许多大小不等的岩石颗粒，其绕土星的运动可视为圆周运动。其中有两个岩石颗粒A 和B 与土星中心距离分别为r A ＝8.0×104km 和r B ＝1.2×105 km

。忽略