1、2015届安徽省郎溪中学高三理科综合物理卷（带解析） 选择题 用火箭发射人造卫星，假设火箭由静止竖直升空的过程中，火箭里燃料燃烧喷出气体产生的推力大小不变，空气的阻力也认为不变，则下列图中能反映火箭的速度 v或加速度 a，随时间 t变化的该过程为 ( ) 答案： B 试题分析：根据牛顿第二定律得： F-Ff=ma，由题意知，在运动过程中，推力、阻力不变，由于燃料的燃烧，火箭的质量 m在减小，故加速度增大，所以 A、C错误；但不能得出加速度随时间均匀变化，故 D错误； B正确。 考点： 如图所示，质量分别为 m和 2m的 A、 B两物块用轻弹簧相连，放在光滑水平面上， A靠紧竖直墙。现用力 F向
2、左缓慢推物块 B压缩弹簧，当力 F做功为W时，突然撤去 F，在 A物体开始运动以后，弹簧弹性势能的最大值是 ( ) A.W/3 B.W/2 C.2W/3 D.W 答案： A 试题分析：由题意知，当 B向右运动至弹簧恢复原长时 A开始运动，此时 B的速度为 v0，根据能量守恒可得： ，当 A、 B速度相等时，弹簧弹性势能最大，再根据动量守恒可得： 2mv0=3mv，再根据能量守恒可知此时弹性势能 ，解得： EP=W/3 考点：本题考查能量守恒、动量守恒 如图甲所示，水平地 面上有一静止平板车，车上放一物块，物块与平板车表面间的动摩擦因数为 0.2， t = 0时，车受水平外力作用开始沿水平面做直
3、线运动，其 v-t 图象如图乙所示 t= 12s后车静止不动。平板车足够长，物块不会从车上掉下， g取 10m/s2。关于物块的运动，以下描述正确的是 ( ) A 0-6s加速，加速度大小为 4m/s2， 6 12s减速，加速度大小为 4m/s2 B 0-6s加速，加速度大小为 2m/s2， 6 12s减速，加速度大小为 2m/s2 C 0-6s加速，加速度大小为 2m/s2， 6 12s先加速后减速，加 速度大小为 2m/s2 D 0-6s加速，加速度大小为 2m/s2， 6 12s先加速后减速，加速度大小为 4m/s2 答案： C 试题分析：由乙图知，在 0-6s内，小车的加速度为 4m/
4、s2，而物块在摩擦力作用下加速度最大为 ， a=2m/s2，所以物块与小车发生相对运动，物块的加速度为 2m/s2， 6s末物块速度为 v=at=12 m/s， 6s后小车做减速运动，物块继续加速当二者速度相等后，由于小车继续减速，速度小于物块的速度，所以对物块的摩擦力改为向左，物块在此滑动摩擦力作用下做减速运动，且加速度 a=2m/s2，所以 A、 B、 D错误； C正确。 考点：本题考查 v-t图像、牛顿第二定律 如图所示， A、 B两小球离光滑地面 度均为 h=5m，相距 l=4.8m，将 A以大小为 2m/s的初速 v0向 B水平抛出的同时， B自由下落。 A、 B与地面发生弹性碰撞前
5、后，水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反。 B球质量m=0.2kg，不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间， g=10m/s2。 B球第一次与地相碰的过程中，合力对 B球的冲量大小 I及 A、 B第一次相碰时， B球离地高度 H为 ( ) A.I= 2N s， H=0.8m B.I=2N s， H=4.2m C.I=4N s， H =0.8m D.I=4N s， H=4.2m 答案： D 试题分析：根据 得： A下落的时间为 t=1s，落地时竖直速度为vy=gt=10m/s，由题意知， A求与地面碰撞的过程中速度变化量为 v=-10-10=-20 m/s，再根据动量定理得： I=mv=4N
6、 s， A、 B相碰时小球 A的水平位移为l=4.8m，由对称性知，小球 A 与地面第一次相碰后上升到最高点的过程需要 1s，此时小球 A的水平位移为 x=4m，故还需 ，两球相遇，在 0.4s内小球下落的高度为 ，故此 时 B球离地高度 H为 4.8m。所以A、 B、 C错误； D正确。 考点：本题考查自由落体、动量定理 卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为 v，假设宇航员在该行星 表面上用弹簧测力计测量一质量为 m的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为 F，已知引力常量为 G，则这颗行星的质量为 ( ) A B C D 答案： B 试题分析：由题意知，该行星表面的重力加
7、速度为 ，根据 卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为 v， ，又，联立解得：这颗行星的质量为 ，所以 A、 C、 D错误； B正确。 考点：本题考查天体运动 如图所示，细线连接着 A球，轻质弹簧两端连接着质量相等的 A、 B球，在倾角为 的光 滑斜面体 C 上静止，弹簧与细线均平行于斜面。 C 的底面粗糙，在水平地面上能始终保持静止，在细线被烧断后的瞬间，下列说法正确的是 ( ) A.两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下，大小均为 gsin B.A球的瞬时加速度沿斜面向下，大小为 2gsin C.C对地面的压力等于 A、 B和 C的重力之和 D.地面对 C无摩擦力 答案： B 试题
8、分析：在细线被烧断前，由平衡条件得弹簧弹力 FT=mgsin，在细线被烧断后 的瞬间，弹簧弹力不变，故小球 B合外力为零，加速度等于零，小球 A受合外力为 F=FT+mgsin=2mgsin，再根据牛顿第二定律得：小球 A加速度为2gsin，方向沿斜面向下，所以 A错误； B正确；由小球 A知，系统有沿斜面向下的加速度，把该加速度分解为竖直向下和水平向左，可得： C对地面的压力小于 A， B和 C的重力之和，地面对 C摩擦力水平向左，故 C、 D错误。 考点：本题考查牛顿第二定律 长为 L的轻绳悬挂一个质量为 m的小球，开始时绳竖直，小球与一个倾角=45的静止三角形物块刚好接触，如图所示。现在
9、用水平恒力 F向左推动三角形物块，直至轻绳与斜面平行，此时小球的速度速度大小为 v，重力加速度为 g，不计所有的摩擦。则下列说法中正确的是 ( ) A上述过程中，斜面对小球做的功等于小球增加的动能 B上述过程中，推力 F做的功为 FL C上述过程中，推力 F做的功等于小球增加的机械能 D轻绳与斜面平行时，绳对小球的拉力大小为 mgsin45 答案： B 试题分析：由题意知，在运动过程中，斜面对小球做功，小球重力做功，根据动能定理可知：斜面对小球做的功与重力做功之和等于小球增加的动能，所以A错误；根据恒力做功的公式 得 F做功为 W=FL，故 B正确；根据机械能守恒知，除重力以外的力做功等于小球
10、机械能的增加，斜面对小球做的功等于小球增加的机械能，所以 C错误；轻绳与斜面平行时，绳对小球的拉力 FT，根据牛顿第二定律： ，故 D错误。 考点：本题考查动能定理、机械能守恒 实验题 （ 10 分）（ 1）用游标为 10 分度的卡尺测量某圆柱的直径，由于长期使用，测量爪磨损严重，当左、右外测量爪合在一起时，游标尺的零线与主尺的零线不重合，出现如图（ a）所示的情况，测量圆柱的直径时的示数如图（ b）所示。图（ b）所示读数为 _mm，所测圆柱的直径为 _mm 答案： .7 22.2 试题分析：如图 b，主尺读数为 21mm，游标尺为 70.1=mm，所以测量值为21.7mm；由图 a知同 0
11、刻度线间的距离为 0.5mm，故所测圆柱的直径为21.7mm+0.5mm=22.2mm。 考点：本题考查游标卡尺的读数 测绘小灯泡 L的伏安特性曲线，可供选用的器材如下： 小灯泡 L：规格 “4.0V， 2.2W”； 电流表 A1：量程 3A，内阻约为 0.1； 电流表 A2：量程 0.6A，内阻 r2=0.2； 电压表 V：量程 3V，内阻 RV=9k； 定值电阻 R0：阻值为 3k； 滑动变阻器 R：阻值范围 010； 学生电源 E：电动势 6V，内阻不计； 开关 S及导线若干。 （ 1）电流表应选 _ （ 2）在方框中画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号。答案：（ 1） A2 （ 2
12、）电路图如图所示见 试题分析：小灯泡规格为 “4.0V， 2.2W”，可求额定电流为 I=0.55A，所以电流表选择 A2；（ 2）因要哦从零开始测量多组数据，故滑动变阻器用分压式接法，灯泡是小电阻，用外接法，又因为滑动变阻器分压式接法，电压表量程较小，所以要和定值电阻串联后接入电路，电路图如图所示 。 考点：本题考查伏安法测电阻 （ 10分）某同学用如图所示装置做 “研究平抛运动的规律 ”的实验， 有下列实验步骤： 用图钉把白纸订在竖直木板上； 把斜槽固定在紧靠木板的左上角，且使其末端切线水平； 记下小球飞出时初始位置 O，并凭眼观测过 O画水平线作为 x轴； 把水平木条靠在竖直木板上，让小
13、球从斜槽适当的位置由静止滚下，观察小球在木条上的落点，并在白纸上标出相应的点，得到小球运动过程中的一个位置； 把水平木条向下移动，重复 的操作，让小球从斜槽上相同位置由静止滚下，得到小球运动过程中的多个位置； 从木板上取下白纸： . 上述 到 的步骤中，有错误的是步骤 _， 应改为 _。 根据画出的轨迹测出小球多个位置的坐标（ x， y），画出 y-x2图像如图（ 2）所示，图线是一条过原点的直线，说明小球运动的轨迹形状是 _；设该直线的斜率为 k，重力加速度为 g，则小铁块从轨道末端飞出的速度 v0=_。 答案： ) 过 O点做重锤线的垂线为 x轴 ；（ 2）抛物线 试题分析：（ 1） 凭眼
14、观测过 O画水平线作为 x轴，不准确，应改为过 O点做重锤线的垂线为 x轴；（ 2）根据平抛运动的规律 ， ，联立解得： ，故 ，解得 考点：本题考查平抛运动 计算题 （ 12分）如图所示，斜面倾角为 ，一质量为 m=7kg的木块恰能沿斜面匀速下滑，若用一水平恒力 F作用于木块上，使之沿斜面向上做匀速运动，求此恒力 F的大小。 （ ） 答案： N 试题分析：设物体与斜面间的动摩擦因数为 ,第一次匀速下滑 ,受力分析如图所示 ,则 第二次在水平恒力 的作用下匀速向上运动 ,受力分析如图 ,则 解得 考点：本题考查物体的平衡 （ 14分）如图所示，固定的光滑圆弧面与质量为 6 kg的小车 C的上表
15、面平滑相接，在圆弧面上有一个质量为 2 kg的滑块 A，在小车 C的左端有一个质量为 2 kg的滑块 B，滑块 A与 B均可看做质点现使滑块 A从距小车的上表面高h 1.25 m处由静止下滑，与 B碰撞后瞬间粘合在一起共同运动，最终没有从小车 C上滑出已知滑块 A、 B与小车 C的动摩擦因数均为 0.5，小车 C与水平地面的摩擦忽略不计，取 g 10 m/s2.求： (1)滑块 A与 B碰撞后瞬间的共同速度的大小； (2)小车 C上表面的最短长度 答案： )2.5 m/s (2)0.375 m 试题分析： (1)设滑块 A滑到圆弧末端时的速度大小为 v1，由机械能守恒定律有： 代入数据解得 v
16、1 5 m/s. 设 A、 B碰后瞬间的共同速度为 v2，滑块 A与 B碰撞瞬间与车 C无关，滑块 A与 B组成的系统动量守恒， mAv1 (mA mB)v2， 代入数据解得 v2 2.5 m/s. (2)设小车 C的最短长度为 L，滑块 A与 B最终没有从小车 C上滑出，三者最终速度相同设为 v3， 根据动量守恒定律有： (mA mB)v2 (mA mB mC)v3 根据能量守恒定律有： 联立 式代入数据解得 L 0.375 m 考点：本题考查动量守恒、动能定理 （ 22分）如图所示，光滑半圆形轨道处于竖直平面内，半圆轨道与光滑的水平地面相切于半圆的端点 A。一质量为 m的小球在水平地面上的
17、 C点受水平向左的恒力 F由静止开始运动，当运动到 A点时撤去恒力 F，小球沿竖直半圆轨道运动到轨道最高点 B点，最后又落在水平地面上的 D点（图中未画出）。已知 A、 C间的距离为 L,重力加速度为 g。 （ 1）若轨道半径为 R，求小球到达圆轨道 B点时对轨道的压力 FN; （ 2） 为使小球能运动到轨道最高点 B，求轨道半径的最大值 Rm； （ 3）轨道半径 R多大时，小球在水平地面上的落点 D到 A点的距离最大？最大距离 xm是多少？ 答案：（ 1） ，方向竖直向上 （ 2） （ 3）试题分析：（ 1）设小球到达 B点时速度为 vB，根据动能定理有 设 B点时轨道对小球的压力为 ，对小球在 B点时进行受力分析如图，则有 根据牛顿第三定律可知小球对轨道的压力 ，方向竖直向上 （ 2）小球能够到达最高点的条件是 故轨道半径的最大值 （ 3）从 B点飞出后做平抛运动，落地时间 D到 A的距离 相当于二次函数求最大值的问题，最大值在 时取到 （因为 ，所以最大值可以取得到） 代入 ，得到此时最大距离 考点：本题考查动能定理、圆周运动
