高考物理试题分类汇编及解析14个专题.pdf
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1、1 2017 年高考物理试题分类汇编及解析 专题 01.直线运动 力和运动 专题 02.曲线运动 万有引力与航天 专题 03.机械能和动量 专题 04.电场 专题 05.磁场 专题 06.电磁感应 专题 07.电流和电路 专题 08.选修 3-3 专题 09.选修 3-4 专题 10.波粒二象性、原子结构和原子核 专题 11.力学实验 专题 12.电学实验 专题 13.力与运动计算题 专题 14.电与磁计算题 2 专题 01.直线运动 力和运动 1【2017新课标卷】一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距 80cm 的两点上,弹性绳的原长也为 80 cm。将一钩码挂在弹性绳的中点,平衡
2、时弹性绳的总长度为 100 cm;再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点,则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)A86 cm B 92 cm C 98 cm D 104 cm【答案】B 2【2017天津卷】如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N 上的a、b 两点,悬挂衣服的衣架钩是光滑的,挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件,当衣架静止时,下列说法正确的是 A绳的右端上移到b,绳子拉力不变 B将杆 N 向右移一些,绳子拉力变大 C绳的两端高度差越小,绳子拉力越小 D若换挂质量更大的衣服,则衣架悬挂点右移【答案】AB【解析】设两杆间距离为 d,绳长为
3、l,Oa、Ob 段长度分别为 la和 lb,则balll,两部分绳子与竖直方向夹角分别为 和 ,受力分析如图所示。3 绳 子 中 各 部 分 张 力 相 等,FFFba,则。满 足mgFcos2,sinsinsinllldba,即ldsin,cos2mgF,d 和 l均不变,则 sin 为定值,为定值,cos 为定值,绳子的拉力保持不变,衣服的位置不变,故 A 正确,CD 错误;将杆 N 向右移一些,d 增大,则 sin 增大,cos 减小,绳子的拉力增大,故 B 正确。3【2017新课标卷】如图,柔软轻绳 ON 的一端 O 固定,其中间某点 M 拴一重物,用手拉住绳的另一端 N。初始时,OM
4、竖直且 MN被拉直,OM与 MN之间的夹角为(2)。现将重物向右上方缓慢拉起,并保持夹角不变。在 OM由竖直被拉到水平的过程中 AMN 上的张力逐渐增大 BMN 上的张力先增大后减小 COM 上的张力逐渐增大 DOM 上的张力先增大后减小【答案】AD【解析】以重物为研究对象,受重力 mg,OM绳上拉力 F2,MN上拉力 F1,由题意知,三个力合力始终为零,矢量三角形如图所示,在 F2转至水平的过程中,MN上的张力 F1逐渐增大,OM 上的张力 F2先增大后减小,所以 AD 正确,BC 错误。4 4【2017新课标卷】如图,一物块在水平拉力 F 的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。若保持 F 的大
5、小不变,而方向与水平面成 60 角,物块也恰好做匀速直线运动。物块与桌面间的动摩擦因数为 A23 B36 C33 D32【答案】C 专题 02.曲线运动 万有引力与航天 1【2017 新课标卷】发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球(忽略空气的影响)。速度较大的球越过球网,速度较小的球没有越过球网;其原因是 A速度较小的球下降相同距离所用的时间较多 B速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大 C速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少 D速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大【答案】C 2【2017江苏卷】如图所示,A、B 两小球从相同高度同时水平抛出,经过时
6、间 t在空中5 相遇,若两球的抛出速度都变为原来的 2 倍,则两球从抛出到相遇经过的时间为 (A)(B)22t(C)2t(D)4t【答案】C【解析】设第一次抛出时 A 球的速度为 v1,B 球的速度为 v2,则 A、B 间的水平距离 x=(v1+v2)t,第二次两球的速度为第一次的 2 倍,但两球间的水平距离不变,则 x=2(v1+v2)T,联立得 T=t2,所以 C 正确;ABD 错误 3【2017江苏卷】如图所示,一小物块被夹子夹紧,夹子通过轻绳悬挂在小环上,小环套在水平光滑细杆上,物块质量为 M,到小环的距离为 L,其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为 F小环和物块以速度 v向右匀速运动,
7、小环碰到杆上的钉子 P 后立刻停止,物块向上摆动 整个过程中,物块在夹子中没有滑动 小环和夹子的质量均不计,重力加速度为 g 下列说法正确的是 (A)物块向右匀速运动时,绳中的张力等于 2F(B)小环碰到钉子 P 时,绳中的张力大于 2F(C)物块上升的最大高度为22vg(D)速度 v不能超过(2)FMgLM【答案】D 6 4【2017北京卷】利用引力常量 G 和下列某一组数据,不能计算出地球质量的是 A地球的半径及重力加速度(不考虑地球自转)B人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期 C月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离 D地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离【答
8、案】D【解析】在地球表面附近,在不考虑地球自转的情况下,物体所受重力等于地球对物体的万有引力,有2GMmmgR,可得2gRMG,A 能求出地球质量。根据万有引力提供卫星、月球、地球做圆周运动的向心力,由22GMmmvRR,2vTR,解得32v TMG;由222()GMmmrrT月月月,解得2324rMGT月;由222()GMMMrrT日日日日,会消去两边的 M;故BC 能求出地球质量,D 不能求出。5【2017新课标卷】2017 年 4 月,我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接,对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道(可视为圆轨道)运行。与天宫二号单独运行时相比
9、,组合体运行的 A周期变大 B速率变大 C动能变大 D向心加速度变大【答案】C 7 6【2017江苏卷】“天舟一号”货运飞船于 2017 年 4 月 20 日在文昌航天发射中心成功发射升空,与“天宫二号”空间实验室对接前,“天舟一号”在距离地面约 380 km 的圆轨道上飞行,则其(A)角速度小于地球自转角速度(B)线速度小于第一宇宙速度(C)周期小于地球自转周期(D)向心加速度小于地面的重力加速度【答案】BCD 7【2017新课标卷】如图,海王星绕太阳沿椭圆轨道运动,P 为近日点,Q 为远日点,M、N 为轨道短轴的两个端点,运行的周期为0T。若只考虑海王星和太阳之间的相互作用,则海王星在从
10、P 经过 M、Q 到 N 的运动过程中 A从 P 到 M 所用的时间等于0/4T B从 Q 到 N 阶段,机械能逐渐变大 C从 P 到 Q 阶段,速率逐渐变小 D从 M 到 N 阶段,万有引力对它先做负功后做正功 8 【答案】CD【解析】从 P 到 Q 的时间为12T0,根据开普勒行星运动第二定律可知,从 P 到 M 运动的速率大于从 M 到 Q 运动的速率,可知 P 到 M 所用的时间小于14T0,选项 A 错误;海王星在运动过程中只受太阳的引力作用,故机械能守恒,选项 B 错误;根据开普勒行星运动第二定律可知,从 P 到 Q 阶段,速率逐渐变小,选项 C 正确;从 M 到 N 阶段,万有引
11、力对它先做负功后做正功,选项 D 正确;故选 CD。【考点定位】开普勒行星运动定律;机械能守恒的条件【名师点睛】此题主要考查学生对开普勒行星运动定律的理解;关键是知道离太阳越近的位置行星运动的速率越大;远离太阳运动时,引力做负功,动能减小,引力势能增加,机械能不变。8【2017天津卷】我国自主研制的首艘货运飞船“天舟一号”发射升空后,与已经在轨运行的“天宫二号”成功对接形成组合体。假设组合体在距地面高度为 h 的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动,已知地球的半径为 R,地球表面处重力加速度为 g,且不考虑地球自转的影响。则组合体运动的线速度大小为_,向心加速度大小为_。【答案】gRRh 22()g
12、RRh 【考点定位】万有引力定律的应用【名师点睛】本题难度不大,应知道在地球表面附近物体所受重力和万有引力近似相等,即“黄金代换”。9 专题 03.机械能和动量 1【2017新课标卷】将质量为 1.00 kg 的模型火箭点火升空,50 g燃烧的燃气以大小为600 m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)A30kg m/s B5.7102kg m/s C6.0102kg m/s D6.3102kg m/s【答案】A【解析】设火箭的质量(不含燃气)为 m1,燃气的质量为 m2,根据动量守恒,m1v1=m2v2,解得火箭的动量为:
13、p=m1v1=m2v2=30 kg m/s,所以 A 正确,BCD 错误。【考点定位】动量、动量守恒【名师点睛】本题主要考查动量即反冲类动量守恒问题,只要注意动量的矢量性即可,比较简单。2【2017新课标卷】如图,一光滑大圆环固定在桌面上,环面位于竖直平面内,在大圆环上套着一个小环。小环由大圆环的最高点从静止开始下滑,在小环下滑的过程中,大圆环对它的作用力 A一直不做功 B一直做正功 C始终指向大圆环圆心 D始终背离大圆环圆心【答案】A 【考点定位】圆周运动;功【名师点睛】此题关键是知道小圆环在大圆环上的运动过程中,小圆环受到的弹力方向始终沿大圆环的半径方向,先是沿半径向外,后沿半径向里。3【
14、2017江苏卷】一小物块沿斜面向上滑动,然后滑回到原处物块初动能为k0E,与斜面间的动摩擦因数不变,则该过程中,物块的动能kE与位移的关系图线是 10 【答案】C【解析】向上滑动的过程中,根据动能定理:k00()fEmgFx,同理,下滑过程中,由动能定理可得:k00()fEFmg x,故 C 正确;ABD 错误【考点定位】动能定理【名师点睛】本题考查动能定理及学生的识图能力,根据动能定理写出 Ek x 图象的函数关系,从而得出图象斜率描述的物理意义 4【2017新课标卷】如图,一质量为 m,长度为 l的均匀柔软细绳 PQ 竖直悬挂。用外力将绳的下端 Q 缓慢地竖直向上拉起至 M 点,M 点与绳
15、的上端 P 相距13l。重力加速度大小为 g。在此过程中,外力做的功为 A19mgl B16mgl C13mgl D12mgl【答案】A【解析】将绳的下端 Q 缓慢地竖直向上拉起至 M 点,PM 段绳的机械能不变,MQ 段绳的机械能的增加量为21211()()36339Emglmglmgl,由功能关系可知,在此过程中,外力做的功19Wmgl,故选 A。【考点定位】重力势能、功能关系【名师点睛】重点理解机械能变化与外力做功的关系,本题的难点是过程中重心高度的变化情况。5【2017新课标卷】一质量为 2 kg的物块在合外力 F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间 t变化的图线如图所示,则 11
16、At=1 s时物块的速率为 1 m/s Bt=2 s时物块的动量大小为 4 kgm/s Ct=3 s时物块的动量大小为 5 kgm/s Dt=4 s时物块的速度为零【答案】AB 【考点定位】动量定理【名师点睛】求变力的冲量是动量定理应用的重点,也是难点。F t图线与时间轴所围面积表示冲量。6【2017天津卷】“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮,是天津市的地标之一。摩天轮悬挂透明座舱,乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列叙述正确的是 A摩天轮转动过程中,乘客的机械能保持不变 B在最高点,乘客重力大于座椅对他的支持力 C摩天轮转动一周的过程中,乘客重力的冲量为零 D摩天轮转动过程中,
17、乘客重力的瞬时功率保持不变【答案】B【解析】机械能等于动能和重力势能之和,乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动,动能不变,重力势能时刻发生变化,则机械能在变化,故 A 错误;在最高点对乘客受力分析,根12 据牛顿第二定律有:rvmNmg2,座椅对他的支持力mgrvmmgN2,故 B 正确;乘客随座舱转动一周的过程中,动量不变,是所受合力的冲量为零,重力的冲量0tmgI,故 C 错误;乘客重力的瞬时功率cosmgvP,其中 为线速度和竖直方向的夹角,摩天轮转动过程中,乘客的重力和线速度的大小不变,但 在变化,所以乘客重力的瞬时功率在不断变化,故 D 错误。【考点定位】机械能,向心力,冲量和动量定理
18、,瞬时功率【名师点睛】本题的难点在于对动量定理的理解,是“物体所受合力的冲量等于动量的变化”,而学生经常记为“力的冲量等于物体动量的变化”。7【2017新课标卷】如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直。一小物块以速度从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时。对应的轨道半径为(重力加速度大小为 g)A216vg B28vg C24vg D22vg【答案】B【解析】物块由最低点到最高点有:22111222mvmgrmv;物块做平抛运动:x=v1t;4rtg;联立解得:22416vxrrg,由数学知识可知,当2242 16
19、8vvgrg时,x 最大,故选 B。【考点定位】机械能守恒定律;平抛运动【名师点睛】此题主要是对平抛运动的考查;解题时设法找到物块的水平射程与圆轨道半径的函数关系,即可通过数学知识讨论;此题同时考查学生运用数学知识解决物理问题的能力。8【2017江苏卷】如图所示,三个小球 A、B、C 的质量均为 m,A 与 B、C 间通过铰链用轻杆连接,杆长为 L,B、C 置于水平地面上,用一轻质弹簧连接,弹簧处于原长现 A由静止释放下降到最低点,两轻杆间夹角 由 60 变为 120,A、B、C 在同一竖直平面内运13 动,弹簧在弹性限度内,忽略一切摩擦,重力加速度为 g则此下降过程中 (A)A 的动能达到最
20、大前,B 受到地面的支持力小于32mg(B)A 的动能最大时,B 受到地面的支持力等于32mg (C)弹簧的弹性势能最大时,A 的加速度方向竖直向下(D)弹簧的弹性势能最大值为32mgL 【答案】AB 【考点定位】物体的平衡 能量守恒 牛顿第二定律【名师点睛】本题的重点是当 A 球的动能最大时,受合外力为零,在竖直方向整体加速度为零,选择整体为研究对象,分析 AB 两个选项;弹性势能最大对应 A 球下降至最低点,根据能量守恒定律,可求最大的弹性势能 9【2017江苏卷】甲、乙两运动员在做花样滑冰表演,沿同一直线相向运动,速度大小都是 1 m/s,甲、乙相遇时用力推对方,此后都沿各自原方向的反方
21、向运动,速度大小分别为 1 m/s和 2 m/s 求甲、乙两运动员的质量之比【答案】3:2【解析】由动量守恒定律得1 12 22 21 1m vm vm vm v,解得122211mvvmvv 代入数据得1232mm【考点定位】动量守恒定律 14 【名师点睛】考查动量守恒,注意动量的矢量性,比较简单 10【2017天津卷】(16 分)如图所示,物块 A 和 B 通过一根轻质不可伸长的细绳连接,跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧,质量分别为 mA=2 kg、mB=1 kg。初始时 A 静止于水平地面上,B 悬于空中。先将 B 竖直向上再举高 h=1.8 m(未触及滑轮)然后由静止释放。一段时间后细绳
22、绷直,A、B 以大小相等的速度一起运动,之后 B 恰好可以和地面接触。取 g=10 m/s2。空气阻力不计。求:(1)B 从释放到细绳刚绷直时的运动时间 t;(2)A 的最大速度 v的大小;(3)初始时 B 离地面的高度 H。【答案】(1)0.6st (2)2 m/sv (3)0.6mH 【解析】(1)B 从释放到细绳刚绷直前做自由落体运动,有:221gth 解得:0.6st(2)设细绳绷直前瞬间 B 速度大小为 vB,有06 m/svgt 细绳绷直瞬间,细绳张力远大于 A、B 的重力,A、B 相互作用,总动量守恒:vmmvmBAB)(0 绳子绷直瞬间,A、B 系统获得的速度:2 m/sv 之
23、后 A 做匀减速运动,所以细绳绷直瞬间的速度 v即为最大速度,A 的最大速度为 2 m/s(3)细绳绷直后,A、B 一起运动,B 恰好可以和地面接触,说明此时 A、B 的速度为零,这一过程中 A、B 组成的系统机械能守恒,有:gHmgHmvmmABBA2)(21 解得,初始时 B 离地面的高度0.6mH 【考点定位】自由落体运动,动量守恒定律,机械能守恒定律【名师点睛】本题的难点是绳子绷紧瞬间的物理规律是两物体的动量守恒,而不是机械能守恒。专题 04.电场 1【2017江苏卷】如图所示,三块平行放置的带电金属薄板A、B、C中央各有一小孔,小孔分别位于O、M、P点由O点静止释放的电子恰好能运动到
24、P点现将C板向右15 平移到P点,则由O点静止释放的电子 (A)运动到P点返回(B)运动到P和P点之间返回(C)运动到P点返回(D)穿过P点【答案】A 【考点定位】带电粒子在电场中的运动 动能定理 电容器【名师点睛】本题是带电粒子在电场中的运动,主要考察匀变速直线运动的规律及动能定理,重点是电容器的动态分析,在电荷量 Q 不变的时候,板间的电场强度与板间距无关 2【2017天津卷】如图所示,在点电荷 Q 产生的电场中,实线 MN 是一条方向未标出的电场线,虚线 AB 是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹。设电子在 A、B 两点的加速度大小分别为 aA、aB,电势能分别为 EpA、EpB。下列说
25、法正确的是 A电子一定从 A 向 B 运动 B若 aAaB,则 Q 靠近 M 端且为正电荷 C无论 Q 为正电荷还是负电荷一定有 EpAaB,说明电子在 M 点受到的电场力较大,M 点的电场强度较大,根据点电荷的电场分布可知,靠近 M 端为场源电荷的位置,应带正电,故 B 正确;无论 Q 为正电荷还是负电荷,一定有电势BA,电子电势能pEe,电势能是标量,所以一定有 EpAb,则一定有 Uab,则一定有 EkaEkb C若 UaUb,则一定有 Ekab,则一定有 ha Ekahb Ekb【答案】BC【解析】由爱因斯坦光电效应方程mkEhW,又由动能定理有mkEeU,当ab时,kkabEE,ab
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