高三物理培優(yōu)專題

1、63屆高三物理培優(yōu)專題一1、(2014·南通二模)我國古代神話中傳說，地上的“凡人”過一年，天上的“神仙”過一天如果把看到一次日出就當(dāng)作“一天”，某衛(wèi)星的運(yùn)行半徑為月球繞地球運(yùn)行半徑的，則該衛(wèi)星上的宇航員24 h內(nèi)在太空中度過的“天”數(shù)約為(已知月球的運(yùn)行周期為27天)()A1 B8C16 D242、如圖，帶有一白點(diǎn)的黑色圓盤，可繞過其中心，垂直于盤面的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，每秒沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)30圈。在暗室中用每秒閃光31次的頻閃光源照射圓盤，觀察到白點(diǎn)每秒沿（A）順時(shí)針旋轉(zhuǎn)31圈 （B）逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)31圈 （C）順時(shí)針旋轉(zhuǎn)1圈 （D）逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)1圈3、 如圖所示，用一根長桿和兩個(gè)定滑輪的組合

2、裝置來提升重物M，長桿的一端放在地面上通過鉸鏈連結(jié)形成轉(zhuǎn)軸，其端點(diǎn)恰好處于左側(cè)滑輪正下方O點(diǎn)處，在桿的中點(diǎn)C處拴一細(xì)繩，通過兩個(gè)滑輪后掛上重物M，C點(diǎn)與O點(diǎn)距離為L，現(xiàn)在桿的另一端用力，使其逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，由豎直位置以角速度緩緩轉(zhuǎn)至水平（轉(zhuǎn)過了90°角）下列有關(guān)此過程的說法中正確的是（ ）A重物M做勻速直線運(yùn)動(dòng)      B重物M做變速直線運(yùn)動(dòng)C重物M的最大速度是2L     D重物M的速度先減小后增大4、無級變速是指在變速范圍內(nèi)任意連續(xù)地變換速度，其性能優(yōu)于傳統(tǒng)的擋位變速器，很多高檔汽車都應(yīng)用

3、了“無級變速”圖所示為一種“滾輪平盤無級變速器”的示意圖，它由固定在主動(dòng)軸上的平盤和可隨從動(dòng)軸移動(dòng)的圓柱形滾輪組成由于摩擦的作用，當(dāng)平盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾輪就會(huì)跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)，如果認(rèn)為滾輪不會(huì)打滑，那么主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速n1、從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速n2、滾輪半徑r以及滾輪中心距離主動(dòng)軸軸線的距離x之間的關(guān)系是()An2n1 Bn1n2Cn2n1 Dn2n15、如圖所示，A、B、C三個(gè)物體放在旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)上，動(dòng)摩擦因數(shù)均為，A的質(zhì)量是2m，B和C的質(zhì)量均為m，A、B離軸為R，C離軸為2R.當(dāng)圓臺(tái)旋轉(zhuǎn)時(shí)，則 ()A若A、B、C均未滑動(dòng)，則C的向心加速度最大B若A、B、C均未滑動(dòng)，則B的摩擦力最小C當(dāng)圓臺(tái)轉(zhuǎn)速增大時(shí)，B比A先滑動(dòng)D圓

4、臺(tái)轉(zhuǎn)速增大時(shí)，C比B先滑動(dòng)6、如圖所示，從一根空心豎直鋼管A的上端邊緣沿直徑方向向管內(nèi)水平射入一小鋼球，球與鋼管相碰撞后落地(球與管壁相碰時(shí)間不計(jì))若換一根等高但內(nèi)徑較粗的鋼管B，用同樣的方法射入此鋼球，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間()A在A管中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間長B在B管中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間長C在兩管中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間一樣長D無法確定7、皮帶傳送機(jī)傳送礦石的速度大小恒定，在輪緣A處礦石和皮帶恰好分離，如圖所示，若輪子的半徑為R，則通過A點(diǎn)的半徑OA和豎直方向OB的夾角為( )A BC D8、宇宙間存在一些離其他恒星較遠(yuǎn)的三星系統(tǒng)，其中有一種三星系統(tǒng)如圖所示，三顆質(zhì)量相等的星球位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，任意兩顆星球的距離均為R，并

5、繞其中心O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)忽略其他星球?qū)λ鼈兊囊ψ饔?，引力常量為G，以下對該三星系統(tǒng)的說法正確的是()A每顆星球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑都等于RB每顆星球做圓周運(yùn)動(dòng)的加速度與三顆星球的質(zhì)量無關(guān)C每顆星球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T2RD每顆星球做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度v29、(2014·陜西師大附中期中)如圖所示，兩次船頭垂直對岸渡河時(shí)船相對于水的速度大小和方向都不變，已知第一次實(shí)際航程為A至B，位移為x1，實(shí)際航速為v1，所用時(shí)間為t1；由于水速增大，第二次實(shí)際航程為A至C，位移為x2，實(shí)際航速為v2，所用時(shí)間為t2，則()At2t1，v2 Bt2t1，v2Ct2t1，v2 Dt2t1，v210、(20

6、14·北京市石景山區(qū)模擬)如圖所示，圓弧形凹槽固定在水平地面上，其中ABC是以O(shè)為圓心的一段圓弧，位于豎直平面內(nèi)現(xiàn)有一小球從一水平桌面的邊緣P點(diǎn)向右水平飛出，該小球恰好能從A點(diǎn)沿圓弧的切線方向進(jìn)入軌道OA與豎直方向的夾角為1，PA與豎直方向的夾角為2.下列說法正確的是()Atan 1tan 22 Bcot 1tan 22Ccot 1cot 22 Dtan 1cot 2211、(2014·重慶模擬)如圖所示，水平向左的勻強(qiáng)電場中，長為L的絕緣細(xì)線一端固定于O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球(可視為質(zhì)點(diǎn))，將小球拉到使細(xì)線水平伸直的A點(diǎn)，無初速度釋放小球，小球沿圓

7、弧到達(dá)最低位置B時(shí)速度恰好為零，重力加速度為g.以下說法正確的是()A勻強(qiáng)電場場強(qiáng)大小為EB小球在B位置時(shí)加速度為零C小球運(yùn)動(dòng)過程中的最大速率為vD若將小球拉到使細(xì)線水平伸直的C點(diǎn)，無初速度釋放小球后，小球必能回到C點(diǎn)12、某同學(xué)利用螺旋測微器測量一金屬板的厚度。該螺旋測微器校零時(shí)的示數(shù)如圖1(a)所示，測量金屬板厚度時(shí)的示數(shù)如圖(b)所示。圖(a)所示讀數(shù)為_ mm，圖(b)所示讀數(shù)為_ mm，所測金屬板的厚度為_ mm。13、（2013山東師大附中質(zhì)檢）為了測量兩張紙之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：如圖甲所示，在木塊A和木板B上貼上待測的紙，將木板B固定在水平桌面上，沙桶通過細(xì)線與

8、木塊A相連。(1)調(diào)節(jié)沙桶中沙的多少，使木塊A勻速向左運(yùn)動(dòng)。測出沙桶和沙的總質(zhì)量為m以及貼紙木塊A的質(zhì)量M，則兩紙間的動(dòng)摩擦因數(shù)= ；(2)在實(shí)際操作中，發(fā)現(xiàn)要保證木塊A做勻速運(yùn)動(dòng)比較困難，有同學(xué)對該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)：實(shí)驗(yàn)裝置如圖乙所示，木塊A的右端接在力傳感器上(傳感器與計(jì)算機(jī)相連接，從計(jì)算機(jī)上可讀出對木塊的拉力)，使木板B向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量為M的木塊A能夠保持靜止。若木板B向左勻速拉動(dòng)時(shí)，傳感器的讀數(shù)為F1，則兩紙間的動(dòng)摩擦因數(shù)= ；當(dāng)木板B向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳感器的讀數(shù)為F2，則有F2 F1(填“>”、“=”或 “<”)；14、如圖所示，有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m1 kg的小物塊，

9、從光滑平臺(tái)上的A點(diǎn)以v02 m/s的初速度水平拋出，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，恰好沿C點(diǎn)的切線方向進(jìn)入固定在水平地面上的光滑圓弧軌道，最后小物塊滑上緊靠軌道末端D點(diǎn)的質(zhì)量為M3 kg的長木板已知木板上表面與圓弧軌道末端切線相平，木板下表面與水平地面之間光滑，小物塊與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.3，圓弧軌道的半徑為R0.4 m，C點(diǎn)和圓弧的圓心連線與豎直方向的夾角60°，不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2.(1)求小物塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大?。?2)求小物塊剛要到達(dá)圓弧軌道末端D點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力；(3)要使小物塊不滑出長木板，木板的長度L至少多大？15、一飛船在某星球表面附近，受星球引力作用而繞其做勻速圓周

10、運(yùn)動(dòng)的速率為v1，飛船在離該星球表面高度為h處，受星球引力作用而繞其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速率為v2，已知萬有引力常量為G.試求：(1)該星球的質(zhì)量；(2)若設(shè)該星球的質(zhì)量為M，一個(gè)質(zhì)量為m的物體在離該星球球心r遠(yuǎn)處具有的引力勢能為Ep，則一顆質(zhì)量為m1的衛(wèi)星由r1軌道變?yōu)閞2(r1r2)軌道，對衛(wèi)星至少做多少功？(衛(wèi)星在r1、r2軌道上均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，結(jié)果請用M、m1、r1、r2、G表示)16、如圖所示，半徑R=0.80m的光滑圓弧軌道豎直固定，過最低點(diǎn)的半徑OC處于豎直位置，其右方有底面半徑r=0.2m的轉(zhuǎn)筒，轉(zhuǎn)筒頂端與C等高，下部有一小孔，距頂端h=1m，轉(zhuǎn)筒的軸線與圓弧軌道在同一豎直平面內(nèi)

11、，開始時(shí)小孔也在這一平面內(nèi)的圖示位置現(xiàn)使一質(zhì)量m=0.1kg的小物塊自A點(diǎn)由靜止開始下落后打在圓弧軌道上的B點(diǎn)但不反彈，在瞬間碰撞過程中，小物塊沿半徑方向的分速度立刻減為0，沿切線方向的分速度不變此后，小物塊沿圓弧軌道滑下，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)觸動(dòng)光電裝置，使轉(zhuǎn)筒立刻以某一角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)起來，且小物塊最終正好進(jìn)入小孔已知A、B到圓心O的距離均為R，與水平方向的夾角均為=30°，不計(jì)空氣阻力，g取l0m/s2，求：（1）小物塊剛下落到B點(diǎn)時(shí)，在與B點(diǎn)碰撞前的瞬時(shí)速度的大??；（2）小物塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)受到軌道的支持力的大?。唬?）轉(zhuǎn)筒軸線距C點(diǎn)的距離L；（4）轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度. 17、一傳送帶裝置示意

12、如圖，其中傳送帶經(jīng)過AB區(qū)域時(shí)是水平的，經(jīng)過BC區(qū)域時(shí)變?yōu)閳A弧形(圓弧由光滑模板形成，未畫出)，經(jīng)過CD區(qū)域時(shí)是傾斜的，AB和CD都與BC相切。現(xiàn)將大量的質(zhì)量均為m的小貨箱一個(gè)一個(gè)在A處放到傳送帶上，放置時(shí)初速為零，經(jīng)傳送帶運(yùn)送到D處，D和A的高度差為h。穩(wěn)定工作時(shí)傳送帶速度不變，CD段上各箱等距排列，相鄰兩箱的距離為L。每個(gè)箱子在A處投放后，在到達(dá)B之前已經(jīng)相對于傳送帶靜止，且以后也不再滑動(dòng)(忽略經(jīng)BC段時(shí)的微小滑動(dòng))。已知在一段相當(dāng)長的時(shí)間T內(nèi)，共運(yùn)送小貨箱的數(shù)目為N。這裝置由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，傳送帶與輪子間無相對滑動(dòng)，不計(jì)輪軸處的摩擦。求電動(dòng)機(jī)的平均輸出功率。63屆高三物理培優(yōu)練習(xí)1參考答案1

13、、解析：選B.根據(jù)天體運(yùn)動(dòng)的公式Gm2R得，解得衛(wèi)星運(yùn)行的周期為3 h，故24 h內(nèi)看到8次日出，B項(xiàng)正確2、【答案】D【解析】試題分析：白點(diǎn)每隔回到出發(fā)點(diǎn)，而閃光燈每隔閃光一次，假設(shè)至少經(jīng)過ts白點(diǎn)剛好回到出發(fā)點(diǎn)而閃光燈剛好閃光，即剛好是和的最小公倍數(shù)則有，所以觀察到白點(diǎn)每秒鐘轉(zhuǎn)1圈，選項(xiàng)AB錯(cuò)。其實(shí)相當(dāng)于兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)以不同的角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，再次處在同一半徑時(shí)，即觀察到白點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)一周，由于白點(diǎn)的角速度小于以的周期做勻速圓周運(yùn)動(dòng)角速度，所以觀察到白點(diǎn)向后即逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)?？键c(diǎn)：圓周運(yùn)動(dòng) 相對運(yùn)動(dòng)3、【答案】B【解析】試題分析：由題意知，桿做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，取C點(diǎn)線速度方向與繩子沿線的夾角為任意角

14、度時(shí)，可知C點(diǎn)的線速度為L，把C點(diǎn)的線速度正交分解，在繩子方向上的分速度就為Lcos，由90°然后逐漸變小，所以，Lcos逐漸變大，直至繩子和桿垂直，變?yōu)榱愣?，繩子的速度最大為L；然后，又逐漸增大，Lcos逐漸變小，繩子的速度變慢。所以知重物的速度先增大后減小，最大速度為L，故B正確；A、C、D錯(cuò)誤考點(diǎn)：本題考查圓周運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)的分解4、【答案】A【解析】由滾輪不會(huì)打滑可知，主動(dòng)軸上的平盤與可隨從動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的圓柱形滾輪在接觸點(diǎn)處的線速度相同，即v1v2，由此可得x·2n1r·2n2，所以n2n1，選項(xiàng)A正確5、【答案】ABD【解析】三個(gè)物體在圓臺(tái)上，以相同的角速度做圓

15、周運(yùn)動(dòng)，其向心力是由f靜提供的，F(xiàn)mam2R，靜摩擦力的大小由m、R三者決定，其中相同而RARC，mA2mC，所以FAFC，mBmC，RB<RC所以FC>FB，故FB最小，B選項(xiàng)正確當(dāng)圓臺(tái)轉(zhuǎn)速增大時(shí)，f靜都隨之增大，當(dāng)增大至剛好要滑動(dòng)時(shí)，達(dá)到最大靜摩擦力mgm2R，而AB，RARB，mA2mBFA2FB，而fmaxA2fmaxB，所以B與A將同時(shí)滑動(dòng)，C錯(cuò)RC2RB，mBmC，而FC>FB，而fmaxCfmaxB，所以C比B先滑動(dòng)，故選項(xiàng)A、B、D正確6、【答案】C【解析】在兩管中，小球在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)均為自由落體運(yùn)動(dòng)，在高度相等的情況下，運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同7、【答案】D【解析】

16、礦石和皮帶分離時(shí)兩者之間的彈力為零。將重力沿半徑OA方向和垂直于OA的方向分解，如圖所示，有，則有。所以D正確。8、【答案】C【解析】三顆星球均繞中心做圓周運(yùn)動(dòng)，由幾何關(guān)系可知rR，A錯(cuò)誤；任一星球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由其他兩個(gè)星球的引力的合力提供，根據(jù)平行四邊形定則得F2cos 30°ma，解得a，B錯(cuò)誤；由F2cos 30°mmr得C正確，D錯(cuò)誤9、解析：選D.設(shè)河的寬度為d，則船在水中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t，可見兩次渡河的時(shí)間是相等的，即t2t1；根據(jù)運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性，可得v2，選項(xiàng)D正確10、解析：選A.平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，小球在A點(diǎn)時(shí)速

17、度與水平方向的夾角為1，tan 1，位移與豎直方向的夾角為2，tan 2，則tan 1tan 22，選項(xiàng)A正確11、解析：選C.對由A到B過程應(yīng)用動(dòng)能定理mgLqEL0，E，A錯(cuò)；小球在B位置受重力和向左的電場力，合力不為零，B錯(cuò)；小球運(yùn)動(dòng)到AB軌跡中點(diǎn)時(shí)速度最大，由動(dòng)能定理mgLsin 45°qE(LLcos 45°)mv20，解之得v，C對；從C點(diǎn)釋放后，電場力和重力對小球都做正功，小球不會(huì)返回到C點(diǎn)，D錯(cuò)12、解析：圖(a)：0 mm0.01 mm×1.00.010 mm；圖(b)：6.5 mm0.01 mm×37.06.870 mm；故所測金屬板

18、的厚度為6.870 mm0.010 mm6.860 mm。答案：0.0106.8706.86013、14、解析：(1)小物塊在C點(diǎn)時(shí)的速度大小為vC4 m/s.(2)小物塊由C點(diǎn)到D點(diǎn)的過程中，由動(dòng)能定理：mgR(1cos 60°)mvmv 代入數(shù)據(jù)解得vD2 m/s小物塊在D點(diǎn)時(shí)由牛頓第二定律得FNmgm 代入數(shù)據(jù)解得FN60 N由牛頓第三定律得小物塊在D點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力FNFN60 N，方向豎直向下(3)設(shè)小物塊剛滑到木板左端時(shí)與木板達(dá)到共同速度，大小為v，小物塊在木板上滑行過程中，小物塊與木板的加速度大小分別為a13 m/s2，a21 m/s2小物塊和木板達(dá)到共速，則有vvDa

19、1t，va2t對小物塊和木板系統(tǒng)，由能量守恒定律得mgLmv(mM)v2解得L2.5 m，即木板的長度至少為2.5 m.答案：(1)4 m/s(2)60 N，方向豎直向下(3)2.5 m15、【答案】(1)(2)GG【解析】(1)設(shè)星球的半徑為R，質(zhì)量為M則Gm Gm 則M(2)衛(wèi)星在軌道上有動(dòng)能和勢能，其總和為E(機(jī)械能)Gm1EEkEpm1v2GWEE2E1GG.16、【答案】（1）4m/s（2）3.5N （3）2.2m （4） (n=1,2,3)【解析】（1）由圖可知三角形AB0是等邊三角形，所以AB的長度為R=0.8m，小球下落后做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)位移速度公式得：（2）在

20、瞬間碰撞過程中，小物塊沿半徑方向的分速度立刻減為0，沿切線方向的分速度不變所以碰后小球速度為：從B到C得運(yùn)動(dòng)過程中運(yùn)用動(dòng)能定理得：，解得；在C點(diǎn)根據(jù)向心力公式得：代入數(shù)據(jù)解得：根據(jù)牛頓第三定律可知：小物塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力大?。?）小球從C點(diǎn)拋出后做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向：水平方向： 所以（4）小物塊最終正好進(jìn)入小孔，所以在小球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間里，轉(zhuǎn)筒正好轉(zhuǎn)了n圈，即，解得= (n=1,2,3)17、【審題】小貨箱放在傳送帶的AB段上時(shí)，由于貨箱的初速度為0，傳送帶以恒定的速度運(yùn)動(dòng)，兩者之間有相對滑動(dòng)，出現(xiàn)滑動(dòng)摩擦力。作用于貨箱的摩擦力使貨箱加速，直到它的速度增大到等于傳送帶的速度，作用于傳送

21、帶的摩擦力有使傳送帶減速的趨勢，但由于電動(dòng)機(jī)的作用，保持了傳送帶的速度不變。盡管作用于貨箱跟作用于傳送帶的摩擦力的大小是相等的，但小貨箱與傳送帶運(yùn)動(dòng)的路程是不同的，因?yàn)閮烧咧g有滑動(dòng)。如果貨箱的速度增大到等于傳送帶的速度經(jīng)歷的時(shí)間為t，則在這段時(shí)間內(nèi)貨箱運(yùn)動(dòng)的路程和傳送帶運(yùn)動(dòng)的路程分別是解答中的式和式，兩者大小不同，由解答中的式給出。在這段時(shí)間內(nèi)，傳送帶克服摩擦力做的功大于摩擦力對貨箱做的功(這功轉(zhuǎn)變?yōu)樨浵涞膭?dòng)能)，兩者之差即為摩擦發(fā)的熱。所謂傳送帶克服摩擦力做功，歸根到底是電動(dòng)機(jī)在維持傳送帶速度不變的過程中所提供的。這也就是在傳送帶的水平段上使一只小貨箱從靜止到跟隨傳送帶一起以同樣速度運(yùn)動(dòng)的過程