高考物理_第一道大題

1、高考第一道計(jì)算題 研究試題預(yù)測近年高考計(jì)算題第1題選評1.天空有近似等高的濃云層。為了測量云層的高度，在水平地面上與觀測者的距離為d=3.0km處進(jìn)行一次爆炸，觀測者聽到由空氣直接傳來的爆炸聲和由云層反射來的爆炸聲時(shí)間上相差t6.0s。試估算云層下表面的高度。已知空氣中的聲速v=km/s。-點(diǎn)評：考查勻速運(yùn)動(dòng)規(guī)律和反射定律，問題情景涉及測量云層高度。難度等級：聲音在反射時(shí)候入射角=反射角,所以通過6秒時(shí)間差可以計(jì)算通過云層的路線比直線距離長6*1/3=2KM高度根據(jù)直角三角形勾股定理：高度=根號下（2.5的平方-1.5的平方）=2km2原地起跳時(shí)，先屈腿下蹲，然后突然蹬地。從開始蹬地到離地是加

2、速過程（視為勻加速）加速過程中重心上升的距離稱為“加速距離”。離地后重心繼續(xù)上升，在此過程中重心上升的最大距離稱為“豎直高度”?，F(xiàn)有下列數(shù)據(jù)：人原地上跳的“加速距離”d10.50m，“豎直高度”h11.0m；跳蚤原地上跳的“加速距離”d20.00080m，“豎直高度”h20.10m。假想人具有與跳蚤相等的起跳加速度，而“加速距離”仍為0.50m，則人上跳的“豎直高度”是多少？點(diǎn)評：考查勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律，問題情景涉及比較人和跳蚤的跳高能力。難度等級：用a表示跳蚤起跳的加速度，v表示離地時(shí)的速度，則對加速過程和離地后上升過程分別有v2=2ad2   v2=2gh2若假想

3、人具有和跳蚤相同的加速度a，令V表示在這種假想下人離地時(shí)的速度，H 表示與此相應(yīng)的豎直高度，則對加速過程和離地后上升過程分別有V2=2ad1    V2=2gH由以上各式可得H=h2d1d2代入數(shù)值，得：H=62.5m3一水平放置的水管，距地面高h(yuǎn)l.8m，管內(nèi)橫截面積S2.0cm2。有水從管口處以不變的速度v2.0m/s源源不斷地沿水平方向射出，設(shè)出口處橫截面上各處水的速度都相同，并假設(shè)水流在空中不散開。取重力加速度g10ms2，不計(jì)空氣阻力。求水流穩(wěn)定后在空中有多少立方米的水。點(diǎn)評：考查平拋運(yùn)動(dòng)和流量概念，問題情景涉及流量理解。難度等級：以

4、t表示水由噴口處到落地所用的時(shí)間，有  h=12 g t 2 ，單位時(shí)間內(nèi)噴出的水量為Q=S v，空中水的總量應(yīng)為 V=Q t，由以上各式得  V=Sv2hg =2.4×1 0 -4 m 3 ，答：在空中的水的總量為2.4×10 -4 m 3 4.圖中MN表示真空室中垂直于紙面的平板，它的一側(cè)有勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一帶電粒子從平板上狹

5、縫O處以垂直于平板的初速v射入磁場區(qū)域，最后到達(dá)平板上的P點(diǎn)。已知B、v以及P到O的距離l，不計(jì)重力，求此粒子的電荷e與質(zhì)量m之比。5.中子星是恒星演化過程的一種可能結(jié)果，它的密度很大?，F(xiàn)有一中子星，觀測到它的自轉(zhuǎn)周期為T1/30s。向該中子星的最小密度應(yīng)是多少才能維持該星體的穩(wěn)定，不致因自轉(zhuǎn)而瓦解。計(jì)等時(shí)星體可視為均勻球體。（引力常數(shù)G6.67×1011m3/kg·s2）點(diǎn)評：考查萬有引力和勻速圓周運(yùn)動(dòng)，問題情景涉及中子星的自轉(zhuǎn)。難度等級：設(shè)位于赤道處的小塊物質(zhì)質(zhì)量為m，物體受到的中子星的萬有引力恰好提供向心力，這時(shí)中子星不瓦解且有最小密度，由萬有引力定律結(jié)合牛頓第二定律

6、得：6在勇氣號火星探測器著陸的最后階段，著陸器降落到火星表面上，再經(jīng)過多次彈跳才停下來。假設(shè)著陸器第一次落到火星表面彈起后，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)高度為h，速度方向是水平的，速度大小為0，求它第二次落到火星表面時(shí)速度的大小，計(jì)算時(shí)不計(jì)大氣阻力。已知火星的一個(gè)衛(wèi)星的圓軌道的半徑為r，周期為T。火星可視為半徑為r0的均勻球體。點(diǎn)評：平拋運(yùn)動(dòng)和萬有引力定律及圓周運(yùn)動(dòng)的結(jié)合，問題情景涉及火星探測器著陸。難度等級：（7.下圖是簡化后的跳臺滑雪的雪道示意圖，整個(gè)雪道由傾斜的滑雪道AB和著陸雪道DE，以及水平的起跳平臺CD組成，AB與CD圓滑連接。運(yùn)動(dòng)員由助滑雪道AB上由靜止開始，在重力作用下，滑到D點(diǎn)水平飛出，不計(jì)

7、飛行中的空氣阻力，經(jīng)2s在水平方向飛行了60m，落在著陸雪道DE上，已知從B點(diǎn)到D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員的速度大小不變，（g=10m/s2），求（1）運(yùn)動(dòng)員在AB段下滑到B點(diǎn)的速度大小；（2）若不計(jì)阻力，運(yùn)動(dòng)員在AB段下滑過程中下降的高度。(3) 若運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為60千克，在AB段下降的高度是50米，此過程中他克服阻力所做的功點(diǎn)評：考查平拋運(yùn)動(dòng)和機(jī)械能守恒。問題情景跳臺滑雪。難度等級：8如圖所示，一固定在豎直平面內(nèi)的光滑的半圓形軌道ABC，其半徑R5.0m，軌道在C處與水平地面相切。在C處放一小物塊，給它一水平向左的初速度v05m/s，結(jié)果它沿CBA運(yùn)動(dòng)，通過A點(diǎn)，最后落在水平面上的D點(diǎn)，求C、D間的距離s

8、。取重力加速度g10m/s2。點(diǎn)評：涉及平拋運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)，考查運(yùn)動(dòng)的合成分解和機(jī)械能守恒。難度等級：9.AB是豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧軌道，在下端B與水平直軌道相切，如圖所示。一小球自A點(diǎn)起由靜止開始沿軌道下滑。已知圓軌道半徑為R，小球的質(zhì)量為m，不計(jì)各處摩擦。求（1）小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能；（2）小球下滑到距水平軌道的高度為1/2R時(shí)速度的大小和方向；（3）小球經(jīng)過圓弧軌道的B點(diǎn)和水平軌道的C點(diǎn)時(shí)，所受軌道支持力NB、NC各是多大？點(diǎn)評：考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律和機(jī)械能守恒。難度等級：10. 汽車由靜止開始在平直的公路上行駛，060s內(nèi)汽車的加速度隨時(shí)間變化的圖線如右圖所示。 （1）畫出汽車在06

9、0s內(nèi)的v-t圖線； （2）求這60s內(nèi)汽車行駛的路程。11.如圖1所示，兩根足夠長的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為L。M、P兩點(diǎn)間接有阻值為R的電阻。一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直。整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直斜面向下。導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略。讓ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，不計(jì)它們之間的摩擦。 （1）由b向a方向看到的裝置如圖2所示，請?jiān)诖藞D中畫出ab桿下滑過程中某時(shí)刻的受力示意圖； （2）在加速下滑過程中，當(dāng)ab桿的速度大小為v時(shí)，求此時(shí)ab桿中的電流及其加速度的大??； （3）求在下滑

10、過程中，ab桿可以達(dá)到的速度最大值。 點(diǎn)評：發(fā)電式導(dǎo)軌問題和變加速運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)態(tài)分析，難度等級： 12質(zhì)量為2kg的物體水平推力F的作用下溶水平面做直線運(yùn)動(dòng)。一段時(shí)間后撤去F,其運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示。g取10m/s2，求； （1）物體與水平間的動(dòng)摩擦因數(shù); （2）水平推力F的大小; （3）0-10s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)位移的大小。13如圖，跳臺滑雪運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過一段加速滑行后從點(diǎn)水平飛出，經(jīng)過3.0羅到斜坡上的點(diǎn)。已知點(diǎn)是斜坡的起點(diǎn)，斜坡與水平面的夾角37°，運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量m=50kg.不計(jì)空氣阻力。（取sin37°=0.60，cos37°=0.80；g取10m/s2）q求（1）

11、 A點(diǎn)與O點(diǎn)時(shí)的速度大??；（2） 運(yùn)動(dòng)員離開0點(diǎn)時(shí)的速度大??；（3） 運(yùn)動(dòng)員落到A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能。14.已知地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響。（1） 推導(dǎo)第一宇宙速度v1的表達(dá)式；（2） 若衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行軌道距離地面高度為h，求衛(wèi)星的運(yùn)行周期T。15.均勻?qū)Ь€制成的單匝正方形閉合線框abcd，每邊長為L，總電阻為R，總質(zhì)量為m。將其置于磁感強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場上方h處，如圖所示。線框由靜止自由下落，線框平面保持在豎直平面內(nèi)，且cd邊始終與水平的磁場邊界平行。當(dāng)cd邊剛進(jìn)入磁場時(shí)，（1）求線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大??；（2）求cd兩點(diǎn)間的電勢差大小；（3）

12、若此時(shí)線框加速度恰好為零，求線框下落的高度h所應(yīng)滿足的條件。16.在平面直角坐標(biāo)系xOy中，第象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，第象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上的M點(diǎn)以速度v0垂直于y軸射入電場，經(jīng)x軸上的N點(diǎn)與x軸正方向成=60°角射入磁場，最后從y軸負(fù)半軸上的P點(diǎn)垂直于y軸射出磁場，如圖所示。不計(jì)粒子重力，求：（1） M、N兩點(diǎn)間的電勢差UMN；（2）粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r;（2） （3）粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的總時(shí)間t。17. 天文學(xué)家將相距較近、僅在彼此的引力作用下運(yùn)行的兩顆恒星稱為雙星。雙星系統(tǒng)在銀

13、河系中很普遍。利用雙星系統(tǒng)中兩顆恒星的運(yùn)動(dòng)特征可推算出它們的總質(zhì)量。已知某雙星系統(tǒng)中兩顆恒星圍繞它們連線上的某一固定點(diǎn)分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期均為T，兩顆恒星之間的距離為r，試推算這個(gè)雙星系統(tǒng)的總質(zhì)量。（引力常量為G）18.某興趣小組設(shè)計(jì)了如圖所示的玩具軌道，其中“2008”四個(gè)等高數(shù)字用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)圓管彎成，固定在豎直平面內(nèi)（所有數(shù)字均由圓或半圓組成，圓半徑比細(xì)管的內(nèi)徑大得多），底端與水平地面相切。彈射裝置將一個(gè)小物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）以va=5m/s的水平初速度由a點(diǎn)彈出，從b點(diǎn)進(jìn)入軌道，依次經(jīng)過“8002”后從p點(diǎn)水平拋出。小物體與地面ab段間的動(dòng)摩擦因數(shù)u=0.3，不計(jì)其它機(jī)械能損失。

14、已知ab段長L1.5m，數(shù)字“0”的半徑R0.2m，小物體質(zhì)量m=0.01kg，g=10m/s2。求：（1）小物體從p點(diǎn)拋出后的水平射程。（2）小物體經(jīng)過數(shù)字“0”的最高點(diǎn)時(shí)管道對小物體作用力的大小和方向。19.滑板運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)非常刺激的水上運(yùn)動(dòng)。研究表明，在進(jìn)行滑板運(yùn)動(dòng)時(shí)，水對滑板的作用力FN垂直于板面，大小為kv2，其中v為滑板速率（水可視為靜止）。某次運(yùn)動(dòng)中，在水平牽引力作用下，當(dāng)滑板和水面的夾角=37°時(shí)（下圖），滑板做勻速直線運(yùn)動(dòng)，相應(yīng)的k=54 kg/m，人和滑板的總質(zhì)量為108 kg，試求（重力加速度g取10 m/s2，sin37°取，忽略空氣阻力）：（1） 水平牽引力的大?。唬?）滑板的速率；（3）水平牽引力的功率。20.如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，由一段斜的直軌道和與之相切的圓形軌道連接而成，圓形軌道的半徑為R。一質(zhì)量為m的小物塊從斜軌道上某處由靜止開始下滑，然后沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)。要求物塊能通過圓形軌道最高點(diǎn)，且在該最高點(diǎn)與軌道間的壓力不能超過5mg（g為重力加速度）。求物塊初始位置相對于圓形軌道底部的高度h的取值范圍。21（14分）在20