2015年高考物理试题分类汇编及答案解析(共127页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上2015年高考物理试题分类汇编及答案解析(20个专题)目录专题一 直线运动1.(15江苏卷)如图所示,某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8m设有一个关卡,各关卡同步放行和关闭,放行和关闭的时间分别为5s和2s。关卡刚放行时,一同学立即在关卡1处以加速度由静止加速到2m/s,然后匀速向前,则最先挡住他前进的关卡是A关卡2 B关卡3 C关卡4 D关卡5【解析】加速运动时间,加速运动位移,到第2关卡匀速运动的时间,所以到达第2关卡的时刻(从开始运动计时)为小于5s,放行;从第2关卡到第3关卡匀速运动时间,所以到达第3关卡的时刻(从开始运动计时)为,也是放行。从第3关卡到第4关卡
2、匀速运动时间仍然是,所以到达第4关卡的时刻(从开始运动计时)为,被档住。【答案】C【点评】本题考查直线运动知识,难度:中等。2.(15福建卷)(15分)一摩托车由静止开始在平直的公路上行驶,其运动过程的v-t图像如图所示,求:(1) 摩托车在0-20s这段时间的加速度大小a;(2) 摩托车在0-75s这段时间的平均速度大小。【答案】(1)1.5m/s2 (2)20 m/s【解析】试题分析:(1)由图知,在0-20s内做匀加速运动,根据,可求加速度a=1.5m/s2;(2)根据v-t图像与坐标轴围面积表示位移可求在0-75s时间内位移为x=1500m,所以平均速度为3.(15四川卷)(15分)严
3、重的雾霾天气,对国计民生已造成了严重的影响,汽车尾气是形成雾霾的重要污染源,“铁腕治污”已成为国家的工作重点,地铁列车可实现零排放,大力发展地铁,可以大大减少燃油公交车的使用,减少汽车尾气排放。若一地铁列车从甲站由静止启动后做直线运动,先匀加速运动20s达到最高速度72km/h,再匀速运动80s,接着匀减速运动15s到达乙站停住。设列车在匀加速运动阶段牵引力为1106N,匀速阶段牵引力的功率为6103kW,忽略匀减速运动阶段牵引力所做的功。 (1)求甲站到乙站的距离;(2)如果燃油公交车运行中做的功与该列车从甲站到乙站牵引力做的功相同,求公交车排放气体污染物的质量。(燃油公交车每做1焦耳功排放
4、气体污染物3106克)【答案】(1)s1950m;(2)m2.04kg【解析】 试题分析:(1)根据匀变速直线运动规律可知,地铁列车匀加速运动的位移为: s1 匀减速运动的位移为:s3 根据匀速运动规律可知,地铁列车匀速运动的位移为:s2vt2 根据题意可知,甲站到乙站的距离为:ss1s2s3 由式联立,并代入数据解得:s1950m(2)地铁列车在从甲站到乙站的过程中,牵引力做的功为:W1Fs1Pt2 根据题意可知,燃油公交车运行中做的功为:W2W1 由式联立,并代入数据解得:W26.8108J 所以公交车排放气体污染物的质量为:m31096.8108kg2.04kg考点:匀速直线运动与匀变速
5、直线运动规律的应用,以及功大小的计算。4.(15重庆卷)若货物随升降机运动的图像如题5图所示(竖直向上为正),则货物受到升降机的支持力与时间关系的图像可能是 【答案】B考点:本题考查图图像、超重与失重、牛顿第二定律。5.(15重庆卷)同学们利用如题6图1所示方法估测反应时间。首先,甲同学捏住直尺上端,使直尺保持竖直状态,直尺零刻度线位于乙同学的两指之间。当乙看见甲放开直尺时,立即用手指捏直尺,若捏住位置的刻度读数为,则乙同学的反应时间为 (重力加速度为)。基于上述原理,某同学用直尺制作测量反应时间的工具,若测量范围为00.4s,则所用直尺的长度至少为 cm(取10m/s2);若以相等时间间隔在
6、该直尺的另一面标记出表示反应时间的刻度线,则每个时间间隔在直尺上对应的长度是 的(选填“相等”或“不相等”).【答案】, 80, 不相等【解析】试题分析:在人的反应时间内直尺做自由落体运动,有,解得;反应时间最长为,需要直尺的长度为;自由落体运动从计时开始连续相等时间的位移为1:4:9:16,而相等时间内的位移为1:3:5:7,故长度不相等。考点:本题考查研究自由落体运动的规律。6.(15广东卷)7.(15广东卷)专题二 相互作用1.(15海南卷)如图,物块a、b和c的质量相同,a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连,通过系在a上的细线悬挂于固定点O;整个系统处于静止状态;现将细绳
7、剪断,将物块a的加速度记为a1,S1和S2相对原长的伸长分别为l1和l2,重力加速度大小为g,在剪断瞬间A.a1=3g B.a1=0 C. l1=2l2 D. l1=l2【答案】AC2.(15广东卷)专题三 牛顿运动定律1.(15江苏卷)一人乘电梯上楼,在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示,以竖直向上为a的正方向,则人对地板的压力At=2s时最大 Bt=2s时最小Ct=8.5s时最大 Dt=8.5s时最小6.【解析】04s,加速度向上,人超重,设地板对人支持力为FN,则,当时,加速度最大,支持力就最大,根据牛顿第三定律,人对地板压力也最大;710s,加速度向下,人失重,设地板对人
8、支持力为FN,则,当时,加速度最大,支持力就最小,根据牛顿第三定律,人对地板压力也最小。【答案】AD【点评】本题考查牛顿定律和超重失重知识,难度:中等2.(15福建卷)如图,在竖直平面内,滑到ABC关于B点对称,且A、B、C三点在同一水平线上。若小滑块第一次由A滑到C,所用的时间为t1,第二次由C滑到A,所用时间为t2,小滑块两次的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行,小滑块与滑道的动摩擦因数恒定,则( )ABCD无法比较、的大小【答案】:A【解析】试题分析:在AB段,根据牛顿第二定律,速度越大,滑块受支持力越小,摩擦力就越小,在BC段,根据牛顿第二定律,速度越大,滑块受支持力越大,摩擦力
9、就越大,由题意知从A运动到C相比从C到A,在AB段速度较大,在BC段速度较小,所以从A到C运动过程受摩擦力较小,用时短,所以A正确。3.(15海南卷)假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍,则摩托艇的最大速率变为原来的( )A.4倍 B. 2倍 C.倍 D. 倍【答案】D【解析】设,当阻力等于牵引力时,速度最大,输出功率变化前,有,变化后有,联立解得,D正确;4.(15海南卷)如图,升降机内有一固定斜面,斜面上放一物体,开始时升降机做匀速运动,物块相对斜面匀速下滑,当升降机加速上升时A.物块与斜面间的摩擦力减小B.物块与斜面间的正压力增大C.物块相对
10、于斜面减速下滑D.物块相对于斜面匀速下滑【答案】BD【解析】当升降机加速上升时,物体有竖直向上的加速度,则物块与斜面间的正压力增大,根据滑动摩擦力公式可知接触面间的正压力增大,物体与斜面间的摩擦力增大,故A错误B正确;设斜面的倾角为,物体的质量为m,当匀速运动时有,即,假设物体以加速度a向上运动时,有,因为,所以,故物体仍做匀速下滑运动,C错误D正确;5.(15四川卷)如图所示,粗糙、绝缘的直轨道OB固定在水平桌面上,B端与桌面边缘对齐,A是轨道上一点,过A点并垂直于轨道的竖直面右侧有大小E1.5106N/C,方向水平向右的匀强电场。带负电的小物体P电荷量是2.0106C,质量m0.25kg,
11、与轨道间动摩擦因数0.4,P从O点由静止开始向右运动,经过0.55s到达A点,到达B点时速度是5m/s,到达空间D点时速度与竖直方向的夹角为,且tan1.2。P在整个运动过程中始终受到水平向右的某外力F作用,F大小与P的速率v的关系如表所示。P视为质点,电荷量保持不变,忽略空气阻力,取g10 m/s2,求: (1)小物体P从开始运动至速率为2m/s所用的时间;(2)小物体P从A运动至D的过程,电场力做的功。【答案】(1)t10.5s;(2)W9.25J。【解析】试题分析:(1)物体P在水平桌面上运动时,竖直方向上只受重力mg和支持力N作用,因此其滑动摩擦力大小为:fmg1N根据表格数据可知,物
12、体P在速率v02m/s时,所受水平外力F12Nf,因此,在进入电场区域之前,物体P做匀加速直线运动,设加速度为a1,不妨设经时间t1速度为v12m/s,还未进入电场区域。根据匀变速直线运动规律有:v1a1t1 根据牛顿第二定律有:F1fma1 由式联立解得:t10.5s0.55s,所以假设成立即小物体P从开始运动至速率为2m/s所用的时间为t10.5s(2) 当物体P在速率v25m/s时,所受水平外力F26N,设先以加速度a2再加速t20.05s至A点,速度为v2,根据牛顿第二定律有:F2fma2 根据匀变速直线运动规律有:v2v1a2t2 由式联立解得:v23m/s 物体P从A点运动至B点的
13、过程中,由题意可知,所受水平外力仍然为F26N不变,设位移为x1,加速度为a3,根据牛顿第二定律有:F2fqEma3 根据匀变速直线运动规律有:2a3x1 由式联立解得:x11m 根据表格数据可知,当物体P到达B点时,水平外力为F3qE3N,因此,离开桌面在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上只受重力,做自由落体运动,设运动至D点时,其水平向右运动位移为x2,时间为t3,则在水平方向上有:x2vBt3 根据几何关系有:cot 由式联立解得:x2m 所以电场力做的功为:WqE(x1x2) 由式联立解得:W9.25J考点:物体的受力分析、牛顿第二定律、匀变速直线运动规律、平抛运动规律、功的定义式
14、的应用。6.(15安徽卷)图示是粒子(氦原子核)被重金属原子核散射的运动轨迹,M、N、P、Q是轨迹上的四点,在散射过程中可以认为重金属原子核静止不动。图中所标出的粒子在各点处的加速度方向正确的是AM BN CP DQ【答案】C【解析】同种电荷相排斥,库仑力沿两者连线指向受力物体,由牛顿第二定律知,加速度也沿两者连线指向受力物体。7.(15重庆卷)若货物随升降机运动的图像如题5图所示(竖直向上为正),则货物受到升降机的支持力与时间关系的图像可能是 【答案】B考点:本题考查图图像、超重与失重、牛顿第二定律。8.(15新课标2卷)在一东西向的水平直铁轨上,停放着一列已用挂钩链接好的车厢。当机车在东边
15、拉着这列车厢一大小为a的加速度向东行驶时,链接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F;当机车在西边拉着这列车厢一大小为a的加速度向东行驶时,链接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小仍为F。不计车厢与铁轨间的摩擦,每节车厢质量相同,则这列车厢的节数可能为A. 8 B.10 C.15 D.18【答案】BC【解析】试题分析:由设这列车厢的节数为n,P、Q挂钩东边有m节车厢,每节车厢的质量为m,由牛顿第二定律可知:,解得:,k是正整数,n只能是5的倍数,故B、C正确,A、D错误考点:牛顿第二定律9.(15新课标2卷)下暴雨时,有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害。某地有一倾角为=37(sin37=)
16、的山坡C,上面有一质量为m的石板B,其上下表面与斜坡平行;B上有一碎石堆A(含有大量泥土),A和B均处于静止状态,如图所示。假设某次暴雨中,A浸透雨水后总质量也为m(可视为质量不变的滑块),在极短时间内,A、B间的动摩擦因数1减小为,B、C间的动摩擦因数2减小为0.5,A、B开始运动,此时刻为计时起点;在第2s末,B的上表面突然变为光滑,2保持不变。已知A开始运动时,A离B下边缘的距离l=27m,C足够长,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取重力加速度大小g=10m/s2。求:(1)在02s时间内A和B加速度的大小(2)A在B上总的运动时间【答案】(1)a1=3m/s2; a2 =1m/s2;(2
17、)4s联立以上各式可得a1=3m/s2 (利用下面的速度图象求解,正确的,参照上述答案信参考给分)考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动;专题四 曲线运动1.(15江苏卷)一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强电场,电场方向水平向左,不计空气阻力,则小球A做直线运动 B做曲线运动 C速率先减小后增大,D速率先增大后减小【解析】小球受重力和电场力,合力方向左下,初速度与合力不在同一直线,所以小球做曲线运动。初阶段,合力与速度夹角为钝角,速率减小,后来,合力与速度夹角为锐角,速率增大,所以速率先减小后增大。【答案】BC【点评】本题考查曲线运动,难度:中等2.(15江苏卷)一转动装置如图所示,四根轻
18、杆OA、OC、AB和CB与两小球以及一小环通过铰链连接,轻杆长均为l,球和环的质量均为m,O端固定在竖直的轻质转轴上,套在转轴上的轻质弹簧连接在O与小环之间,原长为L,装置静止时,弹簧长为,转动该装置并缓慢增大转速,小环缓慢上升。弹簧始终在弹性限度内,忽略一切摩擦和空气阻力,重力加速度为g,求: (1)弹簧的劲度系数k;(2)AB杆中弹力为零时,装置转动的角速度;(3)弹簧长度从缓慢缩短为的过程中,外界对转动装置所做的功W。【解答】(1)装置静止时,设OA、AB杆中的弹力分别为、,OA杆与转轴的夹角为.小环受到弹簧的弹力小环受力平衡小球受力平衡;解得(2) 设OA、AB杆中的弹力分别为、,OA
19、杆与转轴的夹角为,弹簧长度为。小环受到弹簧的弹力小环受力平衡,得对小球;解得:(3)弹簧长度为时,设OA、AB杆中的弹力分别为、,OA杆与转轴的夹角为,小环受到弹簧的弹力小环受力平衡,对小球; 解得 整个过程弹簧弹性势能变化为0,则弹力做功为0,由动能定理解得【解析】 小球和小环位置示意图【点评】本题考查圆周运动,弹簧等知识和力的分析,力的平衡,向心力等能力,综合性强,物理情景复杂。难度:难3.(15福建卷)(19分)如图,质量为M的小车静止在光滑的水平面上,小车AB段是半径为R的四分之一圆弧光滑轨道,BC段是长为L的水平粗糙轨道,两段轨道相切于B点,一质量为m的滑块在小车上从A点静止开始沿轨
20、道滑下,重力加速度为g。(1)若固定小车,求滑块运动过程中对小车的最大压力;(2)若不固定小车,滑块仍从A点由静止下滑,然后滑入BC轨道,最后从C点滑出小车,已知滑块质量,在任一时刻滑块相对地面速度的水平分量是小车速度大小的2倍,滑块与轨道BC间的动摩擦因数为,求: 滑块运动过程中,小车的最大速度vm; 滑块从B到C运动过程中,小车的位移大小s。【答案】:(1)3mg (2)s=L/3【解析】试题分析:(1)由图知,滑块运动到B点时对小车的压力最大从A到B,根据动能定理:在B点:联立解得: FN=3mg,根据牛顿第三定律得,滑块对小车的最大压力为3mg(2)若不固定小车, 滑块到达B点时,小车
21、的速度最大根据动量守恒可得:从A到B,根据能量守恒:联立解得:设滑块到C处时小车的速度为v,则滑块的速度为2v,根据能量守恒:解得:小车的加速度:根据解得:s=L/34. (15新课标1卷)专题五 万有引力定律1.(15江苏卷)过去几千年来,人类对行星的认识与研究仅限于太阳系内,行星“51 peg b”的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕。“51 peg b”绕其中心恒星做匀速圆周运动,周期约为4天,轨道半径约为地球绕太阳运动半径为,该中心恒星与太阳的质量比约为A B1 C5 D10【解析】根据,得,所以。【答案】B【点评】本题考查万有引力和天天运动知识,难度:容易2.(15北京卷)假设地球和火
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