2014年物理高考命题 最后冲刺热点预测 17--45(题题有详细解析)

2009年物理高考命题最后冲刺热点预测17――45

（题题有详细解析）

17、【命制试题】

如下图是我国“嫦娥一号”发射及绕月简图，设下图中卫星是逆时针方向运动的，阅读如下材料回答下面问题：

2007年10月２５日１７时５５分，北京航天飞行控制中心对嫦娥一号卫星实施首次变轨并获得成功，

首次变轨是在远地点发动机点火使卫星加速的。卫星的近地点高度由约２００公里抬高到了约６００公里，如图卫星正式进入绕地16小时轨道。接下来卫星在近地点处还要借助自身发动机的推动经过三次变轨即进入绕地24小时轨道、绕地48小时轨道，最后进入地月转移轨道经过漫长的施行后接近月球，在月球近月点的位置仍要借助自身的发动机的作用，使卫星的速度发生变化，被月球引力俘获后进入绕月12小时轨道、绕月3.5小时轨道，最终进入绕月127分钟的圆形轨道，进行约一年的月球探索之旅。

1、关于卫星在绕地由16小时轨道到48小时轨道、绕月由12小时轨道到127分钟轨道的过程中下列说法正确的是（ ）

A、卫星绕地、绕月运行均需要向后喷气加速，才能到相应的轨道。 B、卫星绕地运行需要向后喷气加速，才能到相应的轨道。

C、卫星绕地、绕月运行均需要向前喷气减速，才能到相应的轨道。 D、卫星绕月运行需要向前喷气减速，才能到相应的轨道。

【试题立意】

能够将实际问题转化为物理模型（匀速圆周运动模型），运用数学知识、万有引力定律、卫星变轨（圆周运动中的离心运动以及拓展后的向心运动）知识处理相关问题。

【详细解析】

卫星的变轨，顾名思义就是改变飞行器在太空中的运行轨道。受运载火箭发射能力的局限，卫星往往不能直接由火箭送入最终运行的空间轨道，而是要在一个椭圆轨道上先行过渡。在地面跟踪测控网的跟踪测控下，选择合适时机向卫星上的发动机发出点火指令，通过一定的推力改变卫星的运行速度，速度增大，供不应求，离心运动，卫星则到外层（或说更高）的轨道上运行；速度减小，供大于求，近心运动，卫星则到内层（或说更低）的轨道上运行，这样就达到了改变卫星运行轨道的目的。 ]

卫星在绕地16小时轨道上运行时，到达近地点处（说明：虽然是椭圆运动，但是在近地点能按圆周运

v2动的规律做出解释，是不矛盾的。），应该是向后喷气，据反冲现象得速度增大，所需要的向心力m

r

增大，而此时地球与卫星之间的引力不变化，即----向心力不足做离心运动，“嫦娥一号”到绕地24

小

时的轨道上运行。同理到达预定时间在近地点加速到绕地48小时轨道上运行，第四次变轨指的是最后一次在近地点加速到地月转移轨道上，这才是真正意义上的奔月。通过上述分析知B正确。

卫星在绕月12小时轨道上运行时，到达近月点处，应该是向前喷气，据反冲现象得速度减小，所需要

v2

的向心力m减小，而此时地球与卫星之间的引力不变化，即----，引力大于运动物体所需要的向心

r

v2m

力r，达到此条件，物体就要离开原来的轨迹向内部做向心运动，“嫦娥一号”到绕月3.5小时的轨道

上运行。同理到达预定时间在近月点减速到绕月127分钟轨道上圆周动，通过上述分析知D正确。

18、【命制试题】

2005年10月12日，我国成功地发射了“神舟”六号载人宇宙飞船，设“神舟”六号载人飞船在近地面的圆轨道上绕地球运行1圈所用的时间为90min；两年后的10月２５日嫦娥一号卫星成功奔月，最终进入近月球表面的圆形轨道，绕月周期为127min，进行约一年的月球探索之旅,已知月地之间的距离约是地球半径的60倍。仅利用以上数据可以估算出的量有（ B ）

A．地球质量与月球质量之比 B．地球密度与月球密度之比

C．“神舟”六号质量与嫦娥一号质量之比

D．“神舟”六号运动速度与嫦娥一号速度之比

【试题立意】

能够将实际问题转化为物理模型（匀速圆周运动模型），运用数学知识、万有引力定律知识处理相关问题。

【详细解析】

对于信息题，不少学生解题时往往大致看一下题目后，觉得这种题从没有见过主失去信心，从而不愿意仔细阅读、认真分析，或者在没有明确题意的情况下，草率完成题目。其实这类题目往往是“大帽子”吓人。帽子底下仍是学生熟悉的老面孔。解答信息题的正确方法是：仔细阅读，明确题意，弄清原理，善于提取题中的有用信息。

本题中的信息有：（1）仅能用题中的数据;（2）是近地（或月）表面环绕，轨道半径与星球的半径相等；

对于A：万有引力提供向心力得比值 不知道地球、月球半径 ，因此不可求。

同理对于B：

上述两个周期是已知的，因此B可求得。

对于C，只有中心天体的质量才可能求出，而“神舟”六号的质量与嫦娥一号的质量在实际解题中，是不能通过公式引入的，因此不可求。

选项D不可求，还是因为地球、月球的半径未知。

32

MearthRearthT127

32

MmoonRmoonT90

2

earthT127

2

moonT90

注意，在解题时学生往往认为要测出运行周期和轨道半径才能求得天体质量或天体的质量比。其实教材中只是给出一般情况，解题时不能生搬硬套现成的结果，应该真正理解物理规律，真正弄性懂课本中所学的天体质量的计算原理和方法，才能根据题中的不同情况，做出更为灵活的处理。

19、【命制试题】

物体A、B、C静止在同一水平地面上，它们的质量分别为ma、mb、mc，与水平地面的动摩擦因数分别为μa、μ

b

、μc，用平行于水平面的拉力F分别拉动物体A、B、C，

所得的加速度a与拉力F之间的关系如图对应的直线甲、乙、丙所示，，其中甲、乙两直线平行。则下列关系正确的是（ B ）

①、μa>μ

b

, μa>μ

c

②、μa<μ

b

, μa<μ

c

③、ma=mb 、 mc <ma

④、ma=mb、ma <mc

A、① ④ B、② ④ C、①③ D、②③

【试题立意】

本题涉及物理第一册第三章的牛顿第二定律及第四章的平衡条件等知识内容，考查了考生提取图象信息、处理图象信息的能力，是高考的重点和热点。2007年与2008年的“高考大纲”后附的样题（第40题）中都有关于牛顿第二定律的试题出现，并且出现了a-F图象。

【详细解析】

分析由二力平衡得，图象横轴截距表示此时拉力等于对应的摩擦力，即有 Fa=μamag Fb=μbmbg

FC=μcmcg 且有Fa <Fb <FC ， 由牛顿第二定律得，a

即有纵轴截距（F=0）表示物体受到的摩擦力产生的加速度a g， 斜率k=1/m.,

易得：ma=mb、ma <mc

μa<μb=μc 因此选择B。

F

g m

20、【命制试题】

某同学在做“测定金属丝的电阻率”实验和“用单摆测重力加速度”的实验中，分别用螺旋测微器、游标卡尺（20

分度）测得金属丝的直径D与摆球的直径d，下面各图片中读数正确的是（ BC）

【详细解析】

螺旋测微器是依据螺旋放大的原理制成的，即螺杆在螺母中旋转一周，螺杆便沿着旋转轴线方向前进或后退一个螺距的距离。因此，沿轴线方向移动的微小距离，就能用圆周上的读数表示出来。螺旋测微器的精密螺纹的螺距是0.5mm，可动刻度有50个等分刻度，可动刻度旋转一周，测微螺杆可前进或后退0.5mm，因此旋转每个小分度，相当于测微螺杆前进或后退这0.5/50=0.01mm。可见，可动刻度每一小分度表示0.01mm，所以以螺旋测微器可准确到0.01mm。由于还能再估读一位，可读到毫米的千分位，故又名千分尺。

测量时，当小砧和测微螺杆并拢时，可动刻度的零点若恰好与固定刻度的零点重合，旋出测微螺杆，并使小砧和测微螺杆的面正好接触待测长度的两端，那么测微螺杆向右移动的距离就是所测的长度。这个距离的整毫米数由固定刻度上读出，小数部分则由可动刻度读出。

在读数时，要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻线是否已经露出。

读数时，千分位有一位估读数字，不能随便扔掉，即使固定刻度的零点正好与可动刻度的某一刻度线对齐，千分位上也应读取为“0”。

A、B中的读数在0.150与0.160之间，因此B是正确的。

注意：螺旋测微器要估读

以10分度游标卡尺为例，游标尺10格总长9mm，比主尺10格短1mm，所以游标尺的1格比主尺上1格短1/10mm = 0.1mm。在图2所示情况下，游标尺的第3条刻度线与主尺上整毫米刻度线（7mm刻度线）恰好对齐，则游标尺的第2条刻度线与主尺上6mm的刻度线相差0.1mm，游标尺的第1条刻度线与主尺上5mm的刻度线相差0.2mm，所以游标尺的零刻度线与主尺上4mm的刻度线相差0.3mm，图示测量值是0.43mm。由此可知，10分度的游标卡尺，当游标尺上第n条刻线与主尺上某一刻度线对齐时，零刻度线与主尺上它前面的那条刻度线相差0.1×n（ mm）。

cm 1 2

A、

D=0.168m

B、

D=0.158m

C、

D、

d=15.75mm

d=14.75mm

图2

同理，20分度的游标卡尺，游标尺的1格比主尺上1格短1/20mm = 0.05mm，当游标尺

上第n条刻线与主尺上某一刻度线对齐时，零刻度线与主尺上它前面的那条刻度线相差0.05×n（ mm），50分度的游标卡尺则类推。

由此可得，游标卡尺读数的方法是：被测物体长度＝主尺上指示的整毫米数+0.1（或0.05或0.02）×游标尺上与主尺对齐的刻线数（毫米）。

C、D中的读数在15mm与16mm之间，游标上第五刻度线是对齐的，因此总长度等于 15mm+5x0.05=15.75mm.所以C是正确的。 注意：游标卡尺不估读。

21、【命制试题】

如图是表示在地球周围的圆形轨道上运行的航天飞机，一宇航员A静止（相对航天飞机）“站在”航天飞机的“地面”上，下列说法正确的是（ BC ）

A、宇航员A不受地球的万有引力作用。

B、宇航员A所受地球的万有引力与其在“地面”上所受重力相等。 C、宇航员与“地面”之间无弹力。 D、宇航员由相对航天飞机无初速释放一小球，该小球将自由下落到“地面”上。

【详细解析】

任何物体在轨道上正常运行，由于重力（等于万有引力）提供向心力，处于完全失重状态，而物体之间没有弹力。因此正确答案为B C。

D中宇航员相对航天飞机无初速释放一小球，小球的万有引力也是提供小球做圆周运动的向心力，将一直保持与航天飞机相对静止，不会落到 “地面”上。

22、【命制试题】

2008年1月以来，中国南方大部分地区和西北地区东部出现了建国以来罕见的持续大范围低温、雨雪和冰冻的极端天气。南方是雨雪交加，不仅雪霜结冰，而且下雨时边刮风边结冰，结果造成输电线路和杆塔上面的冰层越裹越厚，高压电线覆冰后有成人大腿般粗，电力线路很难覆冰，而致使输配电线路被拉断或频频跳闸。现转化为如下物理模型：长为125m的输电线的两端分别系于竖立在地面上相距为100m的两杆塔的顶端A、B。导线上悬挂一个光滑的轻质挂钩，其下连着一个重为300N的物体，不计摩擦，平衡时，导线中的张力T1，现使A点缓慢下移一小段，导线中的张力为T2 ， 则下列说法正确的是（ ）

A、T1>T2

B、T1<T2 C、T1=T2

D、不能确定。

【详细解析】

解析：选挂钩为研究对象，受力如图所示。设绳与水平面夹角为α，由平衡条件有 2Tsinα＝G，其中G＝300N，若将绳延长，不难得到sinα＝3/5，则可得T＝250N。

因此应该选择答案C。

2007年11月9日下午17点29分开始，嫦娥一号卫星迎来了一项全新的挑战——那就是“日凌”现象。“日凌”是指太阳、探测卫星和地面站的数据接收天线恰巧在一条直线上，太阳产生的强大的电磁波将干扰地面站的天线接收卫星信号，从而造成通讯中断。假设嫦娥一号卫星受到的电磁辐射强度（单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量）为某一临界值W0。若太阳的平均电磁辐射功率为P，则可以估算出太阳到月球的距离为（ ）

A

B

C

D

【详细解析】

根据题意给出的信息， W E

St

(E表示能量，S表示面积，t表示时间，)，

由功率公式 可得

所以有 选D。

P

Et

W

0

PtPP

4 r2

r

24、【命制试题】

下面叙述均选自2008年北京奥运会比赛项目的一段，存在克服重力做功的过程是（ B ） 跳水比赛中①、运动员从10米高的跳台上跃入水中；②、运动员从水底迅速浮出水面。举重比赛中③、运动员艰难的挺举起110kg的杠铃；④、运动员举起杠铃后向前走了两步停下。马术比赛中⑤、运动员骑马迅速冲上山坡；⑥运动员骑马在水平跑道上冲过终点后减速。

A、①④⑥ B、②③⑤ C、⑥②③ D、⑤①③

【详细解析】

①运动中重力做正功。

②运动中重力做负功，即是存在克服重力做功的过程。 ③运动中重力做负功，即是存在克服重力做功的过程。 ④运动中重力不做功。

⑤运动中重力做负功，即是存在克服重力做功的过程。 ⑥运动中重力不做功。

详细分析后，易知B是正确的。

2008年1月下旬以来，我国南方遭遇50年未遇的雨雪冰冻灾害。新华网长沙１月２６日电，马路上的冰层坚硬如铁、光滑如玻璃，高压电线覆冰后有成人大腿般粗，为清除高压输电线上的凌冰，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰．若在正常供电时，高压线上送电电压为U，电流为I，热损耗功率为ΔP；除冰时，输电线上的热耗功率需变为9ΔP，则除冰时（认为输电功率和输电线电阻不变）

A．输电电流为

IU B．输电电流为9I C．输电电压为3U D．输电电压为 93

【详细解析】

设输电线的电阻为R，输电线上的热耗功率 P IR (输电线路电阻R不变，故 P I2， P

2

P2

)R，由于输电电功率R、U

1

，所以正确答案是A、D。 U2

26、【命制试题】

如图所示，已知电源电动势为ε，内电阻为r，闭合电键k电路工作稳定后，A、B、C三个制作材料相同的白炽灯泡发光亮度一样，那么以下判断正确的是 (BCD)

A．A、B、C三个灯功率、电压都不同；

B．A、B、C三个灯功率相同、电压不同； C．C灯电阻最大、B灯电阻最小；

D．当变阻器滑动片向左滑动时，A灯、C灯变亮，B灯变暗 【详细解析】

A、B、C三个制作材料相同的白炽灯泡发光亮度一样，说明功率相同。

如下图电路简化后UAR+UB=UC，故B、C可选择。当变阻器滑动片向左滑动时，R增大，总电阻R总增大，根据闭合电路欧姆定律I总＝

R外＋r内

，总电流I总减

小 ，路端电压U路增大， UC增大，即C灯变亮。

又UC增大，过C的电流IC增大，由I总=IC+IB得通过B的电流IB减小，则B灯变暗。

B分压UB减小，由UAR+UB=UC得A分压UAR增大，A变亮，因此选择D。

27、【命制试题】

静电计是测量电势差的仪器。指针偏转角度越大，金属外壳和上方金属小球间的电势差越大。在本实验中，静电计指针和A板等电势，静电计金属壳和B板等电势，因此指针偏转角越大表示A、B两极板间的电压越高。本实验中，对电容器充电后断开电键，则三个图中关于电压的说法正确组合的是（ C ）

①、图1中电压升高。②、图2中电压升高。③、图3中电压升高。 ④、图1中电压降低。⑤、图2中电压降低。⑥、图3中电压降低。 A、①②③ B、④⑤⑥ C、①⑤⑥ D、①④⑤

【详细解析】

由对电容器充电后断开电键，即电量Q不变，结合C

Q S 可知三个图依次表U4 kd

示：正对面积减小时电压增大；板间距离增大时电压增大；插入电介质时电压减小。故选择C。

Q1C

UU知，这三种情况下电容分别减小、减小、增大。因此可以确定C和S、又由d、ε的关系是

C

S

d。

28、【命制试题】

如图一光滑地面上有一质量为M的足够长木板ab，一质量为m

的人站在木板的a端，关于人由静止开始运动到木板的b端（M、N表示地面上原a、b对应的点），下列图示正确的是（ D ）

【详细解析】

根据动量守恒定律，M、m系统动量守恒，对于题中的“人船模型”，各自对地的位移

MSM mSm

为SM、Sm，且有

SM Sm L板长(有时也称为平均动量守恒),以M点为参考，人向右运动，

船向左运动，不难得D才是正确的。

29、【命制试题】

已知河水的流速为V1，小船在静水中的速度为V2，且V2>V1,下面用小箭号表示小船及船头的指向，则能正确反映小船在最短时间内渡河、最短位移渡河的情景图示依次是（ C ）

A、①② B、①⑤ C、④⑤ D、②③

【详细解析】 设两岸距离为d。

小船在最短时间过河，如图1

，应对应于分运动是垂直河岸的，但小船的实际航线是沿合运

动方向，即图1中V的方向，即有tmin

d。 v2

所以正确答案为④

小船在最短位移过河，如图2，小船的合运动是垂直于河岸的，即V的方向，而船头是沿上游即V2的方向，有最短位移S=d。所以正确答案为⑤。

综合得答案C正确。

30、【命制试题】

图中虚线是用实验方法描绘出的某一静电场中的一簇等势线，若不计重力的带电粒子从a点射入电场后恰能沿图中的实线运动，b点是其运动轨迹上的另一点，则下述判断正确的是（ BD ）

A．b点的电势一定高于a点 B．a点的场强一定大于b点

C．带电粒子一定带正电

D．带电粒子在b点的速率一定小于在a点的速率 【详细解析】

由题中的叙述及图示，电场线与等势线是垂直的，但不能确定方向。且等势线密集处电场线也相应密集，得B正确。

若粒子的电性是正，则电场线大致是图中左向，易知电场力做负功，电势能增加，动能减小；

若粒子的电性是负，则电场线大致是图中右向，易知电场力仍做负功，电势能增加，动能减小；得D正确。

31、【命制试题】

2008年2月21日远在38

万公里之外的嫦娥一号卫星要迎来月食考验，陷入黑暗和严

寒当中，星在月食阶段的长时间阴影中，将直接面对太空零下270摄氏度（t1）的低温环境，也无法获得太阳红外和月球红外的加热。卫星经历月食后，星上设备的温度将大幅度降低，某些外露设备的温度甚至会降低到零下190摄氏度（t2）。与迎来月食之前相比，下列说法正确的是（ ）

A、嫦娥一号卫星上某一外露设备的每一个分子动能都增大。

B、嫦娥一号卫星上某一外露设备的每一个分子动能都减小。

C、嫦娥一号卫星上某一外露设备的所有分子平均动能增大。

D、嫦娥一号卫星上某一外露设备的所有分子平均动能减小。

【详细解析】此题考查的是温度的微观意义。

温度是分子平均动能的标志。物体温度高，则分子的平均动能大，是热力学统计物理中的统计规律的应用，只能是对大量分子才有意义，对于单个分子是无意义的，因此不能说物体的每一个分子的动能都增大。因此C是正确的。

32、【命制试题】

2008年2月21日远在38万公里之外的嫦娥一号卫星迎来月食考验，陷入黑暗和严寒当中。21日发生的这次月食全过程的总时间将超过5个小时。上午９时４３分初亏，月球开始进入地球的本影；１１时整食既，月球开始全部进入地球的本影；１１时２６分食甚，月球进入地球本影的深处；

１１时５１分生光，月球开始走出地球的本影；１３时０９分复圆，月球全部走出地球的本影，重放光芒。参考下图位置关系，关于月食、嫦娥一号的说法正确的有（ ）

A、月球进入AB区域发生的是月偏食。

B、月球进入BC区域发生的是月全食。

C、2 月21日11时整，月球进入AB区域。

D、2月21日11时整，月球进入BC区域。

【详细解析】主要是理解半影区、本影区。

如图，AB区、CD区为半影区，BC区为本影区，月球进入地球的本影区与半影区的交界处（如B、C处）为月偏食，月球完全进入地球的本影区BC区为月全食。因此由题可判断

BD是正确的。

33、【命制试题】

如图1所示，沿弹性绳建立x轴，A、B、C为绳上的质点。一简谐横波正在沿着x轴的正方向传播，振源的周期为0.4s，波的振幅为0.5m，在t0时刻的波形如图1所示，则在t0+0.6s时 ，下列说法正确的是（ B ） A. 质点A正处于波谷 B. 质点A正经过平衡位置向上运动 C. 质点B正处于波峰

D. 质点C正通过平衡位置向上运动

【详细解析】

在应用波动演示仪的演示实验中，明显观察到，开始所有质点在同一直线（平衡位置），当第一个质点（红色） 振动一个周期Ｔ时，沿波的传播方向止， 恰好传播到第十三个质点（红色），此恰为一个波长λ， 因此可以推论为：若某一质点振动了ＸＴ， 则从此质点开始波前进了Ｘλ的距离。其实此结论若用公式推导则更易于理解和掌握 。 我们都知道v＝λ／T，若波源作简谐振动的时间Δt＝ＸＴ，则传播距离为Δs＝vΔt＝（λ／T） (ＸＴ)＝Ｘλ。本质一点儿说， 这便是振动和波的关系，它揭示了质点振动的“时间”与波传播的“空间”的对应关系。

图1

有一类关于波动图像习题， 要求学生能正确应用正（余）弦函数方面的知识熟练画出经过Δt时间后的波形图。据上述的推论可知波前进了Δs，然后把整个波形平移Δs即得到结果，此之谓平移法。如图2中实线为 t1 时刻波形，求画 t2 时刻的波形 。 由于Δt=＝t2-t1，因此把实线波形右移Δs得t2时刻波形。（图2中虚线）

据上述说法，不难得出Δt=0.6s=1.5T，

图2

则应该把题中的波形向x正方向平移Δs=1.5λ，得图3，则易知A、B、C在t0+0.6s时刻的

位置，从而知A在平衡位置正向上运动，B在波谷瞬间静止，C在平衡位置正向下运动。因此B答案是正确的。

图3

34、【命制试题】

如右图有一种全自动相机的曝光时间（快门从打开到关闭的时间）是固定不变的。为了估测相机的曝光时间，有位同学提出了下述实验方案（以下忽略空气阻力）：

他从坚直墙面上O点的左上方与O竖直高度相距H=5.5m处，水平弹出一个小石子落下，在小石子沿抛物线下落通过O点以后，按动快门，对小石子照相，得到如图所示的照片，由于石子的运动，它在照片上留下一条模糊的径迹AB。已知每块砖的平均长度约为24cm,平均厚度约6cm。(g取9.8m/s2

)

1、从这些信息估算该相机的曝光时间最近于 [6A．0.04 s B．0.06 s C．0.02s D．0.08 s 2、用以上信息估算出平抛的初速度 6 m/s。[5

分]

分]

【试题立意】

能够将实际问题转化为物理模型（平抛运动模型），运用合运动与分运动知识处理相关问题。

本题涉及高中物理一册第五章第二、三节的内容，考查了运动的合成与分解中位移的合成与分解等内容。运动的合成与分解是研究复杂运动的基础方法，在平抛运动、类平抛运动中应用，几乎是每年必考的内容。尤其在2000年以后的上海高考试题中，年年有，年年有新意（如2002年23题、2003年14题、2003年20题、2004年21题、2005年19A题、

2006年13题、2007年17题、2007年22题）。

【详细解析】

平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和坚方向上的自由落体运动。

如下图，O到B的高度约是7.5块砖厚，为4.5m.。 由坚方向的自由落体运动有

h1 5.5m 4.5m12 gt1

2

12 gt2

2

h2 5.5m 4.5m 0.12m

曝光时间约为（即图中径迹A到B的时间）

t1 t2 0.02s

由水平方向的匀速直线运动，

AB间的水平距离约为半块砖的长度，即约为12cm。

s0.12v

6m/s

t0.02

（12分）如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律，实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。

（1）、下面列举了该实验的几个操作步骤： A、按照图示的装置安装器件；

B、将打点计时器接到电源的直流输出端上； C、用天平测量出重锤的质量；

D、释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带； E、测量打出的纸带上某些点之间的距离；

图1

F、根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是 否

等于增加的动能。

请指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填写在下面的空行内，并说明其原因。（6分） __________________；__________________；__________________。

（2）、在上述实验中，设质量m＝1kg的重锤自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图2所示，相邻计数点的时间间隔为0.02s，长度单位：cm，当地的重力加速度g＝9.80m/s．那么：从起点O到打下计数点B的过程中，重力势能的减小量为ΔEP＝ J，物体动能的增加量ΔE K＝ J．（均取两位有效数字）（4分）

（3）在验证机械能守恒定律的实验中发现，即使操作规范、数据测量及数据处理都很准确的前提下，该实验求得的ΔEP也总是略大于ΔE K，这是实验存在系统误差的必然结果，试分析该系统误差产生的主要原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。（2分）

2

图2

【详细解析】

（1）步骤B是错误的，应该接到电源的交流输出端。

步骤D是错误的，应该先接通电源，待打点稳定后再释放纸带；

步骤C不必要，因为根据测量原理，重锤的动能和势能中都包含了质量m，可以约去。 （2） ΔEP＝mghob=0.47J;

121s1 s22mvb m()22t

（求速度应用平均速度等于中间时刻的瞬时速度）

16.91 3.072 1 () 0.46J2100 2 0.02 EK

（3）重锤下落时受到空气阻力及纸带受到打点计时器的阻力作用，重锺的机械能减少。

某实验小组，为了测量一个量程为0—3V的电压表的内电阻RV（约几千欧），他们采用了如下的电路完成了实验。

（1）、将图2所给的实验器材按照图1所示的电路简图连接成测量电路。（3分）

（2）、测量时可以选择的实验步骤有： A、闭合电键K。

B、将电阻箱Ro的电阻调到最大。 C、将电阻箱Ro的电阻调到零。 D、把滑动变阻器R的滑片P滑到a端。 E、把滑动变阻器R的滑片P滑到b端。

F、调节电阻箱Ro的阻值，使电压表指针指示为1.5V，记下此时电阻箱Ro的阻值。 G、调节滑动变阻器R的滑片P，使电压表的指针指示为3.0V。 H、断开电键K。

请你把必要的实验步骤选择出来，并把步骤的字母代号按照合理的操作顺序列在下面的横线上：_____________(EACGFH或ECAGFH)_______________。（3分）

（3）该实验中可供选择的实验仪器有： A、滑动变阻器：阻值范围0---2000欧。 B、滑动变阻器：阻值范围0---20欧。 C、电阻箱：阻值范围0—9999欧。 D、电阻箱：阻值范围0—999欧。 E、电源：输出电压5V. F、电源：输出电压2V.

本实验中，电阻箱应该选择_______。滑动变阻器应该选择______。电源应该选择______。（3分）

（4）、如果在上述实验步骤F中，某一学生读出电阻箱Ro的阻值为2500欧，则实验所测电压表的内阻Rv=______2500_________欧。（1分）该小组上述方法测出的电压表的内电阻Rv与电压表的真实值相比将_________。（填“相同”“偏小”或“偏大”）（2分）

【详细解析】

此实验是半偏法测量电阻。

半偏法测量电阻的要求是：

实验要实现先使电压表先满偏后半偏，只能是5V的电源发对3V的量程才可能实现上述过程。先达到电压表满偏的要求，然后由电阻箱去分一半电压，因此开始实验应把电阻箱调零，待调节滑动变阻器使电压表满偏后，再调节电阻箱去分压，达到一半的要求后，即电压表与电阻箱平均分压，则二者电阻相等。

题中给出的是滑动变阻器分压式接法，要求应该是由零可调（即由b向a滑动），滑动变阻器的分压式接法中，要求用总电阻小一些的，这样误差小、调节灵敏高。

误差分析，由于电阻箱的接入，导致整个电路的总电阻增大，总电流减小，能知道电压表与电阻箱共同的分压大于3V，即实际电阻箱的分压是大于1.5V的，因此电阻读数偏大。

37、【命制试题】

某中学生想在家里做用单摆测定重力加速度的实验，但没有合适的摆球，他找到了一个儿童玩具弹力小球，其直径大小约为2cm左右，代替实验用小球。他设计的实验步骤如下：

A．将弹力球用长细线系好，结点为A，将线的上端固定于O点 B．用刻度尺测量OA间线的长度L作为摆长

C．将弹力球拉开一个大约 30的角度,然后由静止释放

D．从弹力球摆到最高点时开始计时，测出50次全振动的总时间t,，由T=t/50得出周期T.

E．改变OA间线的长度再做几次实验，记下每次相应的L和T值。

F．求出多次实验中测得的L和T的平均值，作为计算时使用的数据，代入公式

2 g L，求出重力加速度g。

T

（1）该中学生以上实验中出现重大错误的步骤是_______ BCDF ________（3分）。 （2）该中学生用OA的长作为摆长，这样做引起的系统误差将使重力加速度的测量值比真实值_______偏小_ (偏大或偏小)。（3分）

2

（3）该中学生用如图秒表测时间，请读出其示数____________（3分）. 【详细解析】

（1）、答案B计算摆长丢掉小球的半径，实际摆长应该为线长与小球半径之和。 答案C中偏角 300，远远超出单摆做简谐运动要求的角度（小球100）。 答案D中应试从小球摆过平衡位置时开始计时。

答案F中应该是求重力加速度g的平均值，而不是求出多次实验中测得的L和T的平均值。 （2）、由公式

g

(

2 2

)LT

易知，L是偏小的，故系统误差将使重力加速度的测量值比真实值偏小。

（3）凡仪器的最小刻度是10分度的，在读到最小刻度后还要再往下估读一位。秒表的读数分两部分：小圈内表示分，每小格表示0.5分钟；大圈内表示秒，最小刻度为0.1秒。当分针在前0.5分内时，秒针在0~30秒内读数；当分针在后0.5分内时，秒针在30~60秒内读数。因此图中秒表读数应为3分48.75秒（这个5是估读出来的）。

38、【命制试题】

如下图是我国“嫦娥一号”发射及绕月

简图，设下图中卫星是逆时针方向运动的，阅读如下材料回答下面问题：

2007年10月２５日１７时５５分，北京航天飞行控制中心对嫦娥一号卫星实施首次变轨并获得成功，

首次变轨是在远地点发动机点火使卫星加速的。卫星的近地点高度由约２００公里抬高到了约６００公里，如图卫星正式进入绕地16小时轨道。接下来卫星在近地点处还要借助自身发动机的推动经过三次变轨即进入绕地24小时轨道、绕地48小时轨道，最后进入地月转移轨道经过漫长的施行后接近月球，在月球近月点的位置仍要借助自身的发动机的作用，使卫星的速度发生变化，被月球引力俘获后进入绕月12小时轨道、绕月3.5小时轨道，最终进入绕月127分钟的圆形轨道，进行约一年的月球探索之旅。

1、 “嫦娥一号”卫星最终是以127分钟的周期T稳定运行于月球的圆周轨道上，若

已知地球的质量是月球m质量81倍，地球半径是月球半径r的3.7倍，试用引力常量G、

m、T、r写出卫星距月球表面的高度H的表达式;

24

km ,万有引力恒量M 6.0 10kg,地球的半径R0 64000若已知地球的质量

G 6.67 10 11Nm2/kg2，试结合A中的数据，求出H的数值。（保留两位有效数字）

【试题立意】

能够将实际问题转化为物理模型，运用数学知识、万有引力定律、匀速圆周运动的知识处理相关问题。宏观估算是高考中的特有题型之一，也是每年的高考大纲中“应用数学处理物理问题能力”的体现。

【详细解析】

分析：“嫦娥一号”绕月球的运动视为匀速圆周运动，正如1中所述“供求平衡”---即运动的物体

所需要的向心力

m

v2

r与引力恰好相等，满足上述条件物体能做圆周运动。

解：由万有引力定律得

F G

mm0

(m0是卫星的质量）

(r H)2

（2分）

又知万有引力提供向心力得

(2 )2

F m0(r H)2

T

（2分）

mm0(2 )2

即有G m0(r H)2 （2分）

2

(r H)T

r （3分） 所以H 代入月、地质量与半径关系得

R0

H （3分）

3.7

单位统一后代入数据得

6

6.4 10H 3.7

H 2.1 105m （4分）

39、【命制试题】

如图，足够长的光滑绝缘斜面与水平面的夹角为α=370，其置

放在有水平方向的匀强电场和匀强磁场中，电场强度E=50V/m，方向水平向左，磁场方向垂直纸面向外，一个电荷量q=+4.0×10-2C

、

质量m=0.40kg的光滑小球，以初速度V0=20m/s从底端向上滑动，然后又向下滑动，共经过3s脱离斜面。求该磁场的磁感应强度。（g取10m/s）

【试题立意】

本题是带电小球在匀强电场与匀强磁场构成的复合场中的约束运动问题，由于洛仑兹力与速度有关，又涉及分析临界条件。

【详细解析】

分析：小球在上升过程中受到垂直于斜面向下的洛仑兹力，尽管洛仑兹力越来越小，但由于其沿运动方向的分力为零，不影响小球沿斜面做匀减速直线运动，可依据牛顿第二定律和运动学公式求出上升时间t1,在下滑的过程中，洛仑兹力垂直于斜面向上且越来越大，当垂直斜面向上的支持力不断减小直到减

为零时，小球脱离斜面，在该方向上建立方程，再结合牛顿第二定律便可求解。

解：小球沿斜面向上运动的过程中受力如图 由牛顿第二定律知：

2

Eqcos +mgsin ma （4分）

a gsin Eqcos /m 10m/s2 (2分 )

0 v0

2s (2分) 则上行时间为: t1 a

a 10m/s2 (1分)

运动时间为

t2=t-t1=1s (1分) 脱离斜面时的速度

V=at2=10m/s (2分) 在垂直于斜面方向有

小球在下滑的过程中受力如图，小球在离开斜面之前做匀加速直线运动。

Eqsin +qvB mgcos (4分)

mgcos Esin B 5T (2分)

qvv

40、【命制试题】

从事太空研究的宇航员需要长时间在太空的微重力条件下工作、生活，这对适应了地球表面生活的人，将产生很多不良的影响，例如容易患骨质疏松等疾病。为了解决这一问题，有人建议在未来的太空城里建设旋转的密封圆环形太空舱，宇航员在环形舱内工作，圆环的每一段既是宇航员的工

作或生活场所，又是通道，宇航员可以在整个环形舱内行走

一圈后回到出发点。这样的环舱从地面发射到轨道上后，通过动力装置使环形舱获得一定的角速度绕圆环中心转动，撤去动力，由于角动量守恒，环形舱可以不停地转动（视为绕O点的匀速圆周运动）下去，宇航员就可以在类似地面重力的情况下生活了。如图，

①、 说明太空舱中的宇航员感觉到的“重力”方向。（4分）

②、假设O点到太空舱的距离为R=90m（R远大于太空舱间距），要想让舱中的宇航员能体验到与地面上重力相似的感觉，则太空舱转动的角速度大约为多少？（）

【详细解析】

（1）、在太空舱中宇航员感觉到的的“重力”的方向应该是由O点指向太空舱。（4分）

（2）、设太空舱转动的角速度为ω，则宇航员受到的指向圆心方向的支持力提供做匀速圆周运动的向心力，由牛顿第二定律得

FN mR 2 (4分)

航员能体验到与地面上重力相似的感觉，即指

FN mg (4分)

所以综合上式得

1(3分)

rad/s3

41、【命制试题】

如图，绝缘光滑水平地面与竖直光滑半圆轨道在C点密接，轨道半径r=0.2m，在圆心O的下方存在如图水平向右的匀强电场，电场强度E=5.0x102N/C，一质量m=1.0kg、带电量q=+1.0x10-2C小球由地面上A点静止释放，已知小球恰好能过D点且落地时的速度垂直于地面。试求：

（1）、释放点A到C的距离SAC是多少？

（2）、小球落地时的速度大小及落地点到C点的距离S。

【详细解析】

（1）设水平距离为SAC，最高点的速度为Vd 小球A到D，由动能定理得

EqSAC 2mgr

12mvd2 (3分)

小球恰好能过最高点D，由牛顿第二定律得

2vd

mg m　　，vd /s (3分)

r

联立上式得

SAC

5mgr

1m2Eq (3分)

（2）、如右图设小进入电场时的竖直分运动对应的分速度为V1，落地时的速度为V2

小球离开D点，在竖直方向上做自由落体运动，（2分） 得

2v2 2g 2r /s (2分)

小球离开D点后，进入电场前，水平方向以Vd向左匀速直线运动，进入E后，水平方向在电场力的作用下匀减速到零。 （2分） 所以有

2vd 2as (2分)

a

Eq

m

2mvd

S 0.2m

2Eq （2分）

42、【命制试题】

如图1所示，两个水平放置的带电平行金属板的匀强电场中，一长为 L 的绝缘细线一端固定在 O 点，另端栓着一个质量为 m ，带有一定电量的小球，小球原来静止，当给

小球某一冲量后，它可绕 O 点在竖直平面内作匀速圆周运动。若两板间电压

增大为原来的 4 倍时，求：

（1）要使小球从 C 点开始在竖直平面内作圆周运动，开始至少要给小

球多大冲量？

（2）在运动过程中细线所受的最大拉力。 图1 【详细解析】

对本题的物理情景不难想象：一绳系带电小球在两板间原来的电场中作匀速圆周运动。后来两板间电压升高为4倍，小球仍在竖直面内作圆周运动。但这两情况下相应的物理条件是不同的，必须注意正确地把它们转化为具体的物理条件。

(1)设原来两极板间电压为U ，间距为 d ，小球电量为 q ，因小球开始能在电场中作匀速圆周运动，故小球所受电场力向上，并且和重力相等，所以小球带正电，且满足

qU/d = mg ① （3分）

当两板间电压增到 4U 时，设需在 C 点给小球的冲量为 I 才能使其在竖直平面内做圆周运动，并且 C 点就是小球做圆周运动的等效最高点，(即临界点)在等效最高点处小球的线速度最小，小球所受新的电场力与重力的合力恰好满足在该处作圆周运动的向心力，此时细线对小球的拉力为零(这是等效最高点的特点)。（2分）

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/07r1.html