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1、第PAGE69頁(共NUMPAGES69頁)2015年福建省高考物理試卷一、選擇題(共6小題,每小題6分,滿分36分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。)1(6分)如圖,一束光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分為兩束單色光a、b,波長(zhǎng)分別為a、b,該玻璃對(duì)單色光a、b的折射率分別為na、nb,則()Aab,nanbBab,nanbCab,nanbDab,nanb2(6分)如圖,若兩顆人造衛(wèi)星a和b均繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),a、b到地心O的距離分別為r1、r2,線速度大小分別為v1、v2,則()A=B=C=()2D=()23(6分)圖為遠(yuǎn)距離輸電示意圖,兩變壓器均為理想變壓器,升壓變壓器的原、
2、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2,在原線圈兩端接入一電壓u=Umsint的交流電源,若輸送電功率為P,輸電線的總電阻為2r,不考慮其它因素的影響,則輸電線上損失的電功率為()A()B()C4()2()2rD4()2()2r4(6分)簡(jiǎn)諧橫波在同一均勻介質(zhì)中沿x軸正方向傳播,波速為v,若某時(shí)刻在波的傳播方向上,位于平衡位置的兩質(zhì)點(diǎn)a、b相距為s,a、b之間只存在一個(gè)波谷,則從該時(shí)刻起,下列四幅波形圖中質(zhì)點(diǎn)a最早到達(dá)波谷的是()ABCD5(6分)如圖,在豎直平面內(nèi),滑道ABC關(guān)于B點(diǎn)對(duì)稱,且A、B、C三點(diǎn)在同一水平線上若小滑塊第一次由A滑到C,所用的時(shí)間為t1,第二次由C滑到A,所用的時(shí)間為t2,小滑塊
3、兩次的初速度大小相同且運(yùn)動(dòng)過程始終沿著滑道滑行,小滑塊與滑道的動(dòng)摩擦因數(shù)恒定,則()At1t2Bt1=t2Ct1t2D無法比較t1、t2的大小6(6分)如圖,由某種粗細(xì)均勻的總電阻為3R的金屬條制成的矩形線框abcd,固定在水平面內(nèi)且處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中一接入電路電阻為R的導(dǎo)體棒PQ,在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v勻速滑動(dòng),滑動(dòng)過程PQ始終與ab垂直,且與線框接觸良好,不計(jì)摩擦在PQ從靠近ad處向bc滑動(dòng)的過程中()APQ中電流先增大后減小BPQ兩端電壓先減小后增大CPQ上拉力的功率先減小后增大D線框消耗的電功率先減小后增大二、非選擇題(本題包括4小題,共72分)7(6分)某同
4、學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。圖甲是不掛鉤碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度,其示數(shù)為7.73cm;圖乙是在彈簧下端懸掛鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度,此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量l為 cm;本實(shí)驗(yàn)通過在彈簧下端懸掛鉤碼的方法來改變彈簧的彈力,關(guān)于此操作,下列選項(xiàng)中規(guī)范的做法是 ;(填選項(xiàng)前的字母)A逐一增掛鉤碼,記下每增加一只鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對(duì)應(yīng)的鉤碼總重B隨意增減鉤碼,記下增減鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對(duì)應(yīng)的鉤碼總重圖丙是該同學(xué)描繪的彈簧的伸長(zhǎng)量l與彈力F的關(guān)系圖線。圖線的AB段明顯偏離直線OA,造成這種現(xiàn)象的主要原因是 。8(12分)某學(xué)習(xí)小組探究一小電珠在不同電壓下的電功率大小,實(shí)驗(yàn)器
5、材如圖甲所示,現(xiàn)已完成部分導(dǎo)線的連接實(shí)驗(yàn)要求滑動(dòng)變阻器的滑片從左到右移動(dòng)過程中,電流表的示數(shù)從零開始逐漸增大,請(qǐng)按此要求用筆畫線代替導(dǎo)線在圖甲實(shí)物接線圖中完成余下導(dǎo)線的連接;某次測(cè)量,電流表指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示,則電流表的示數(shù)為 A;該小組描繪出的伏安特性曲線如圖丙所示,根據(jù)圖線判斷,將 只相同的小電珠并聯(lián)后,直接與電動(dòng)勢(shì)為3V、內(nèi)阻為1的電源組成閉合回路,可使小電珠的總功率最大,其總功率的值為 W(保留兩位小數(shù))9(15分)一摩托車由靜止開始在平直的公路上行駛,其運(yùn)動(dòng)過程的vt圖象如圖所示求:(1)摩托車在020s這段時(shí)間的加速度大小a;(2)摩托車在075s這段時(shí)間的平均速度大小10(19分
6、)如圖,質(zhì)量為M的小車靜止在光滑水平面上,小車AB段是半徑為R的四分之一圓弧光滑軌道,BC段是長(zhǎng)為L(zhǎng)的水平粗糙軌道,兩段軌道相切于B點(diǎn)一質(zhì)量為m的滑塊在小車上從A點(diǎn)由靜止開始沿軌道滑下,重力加速度為g(1)若固定小車,求滑塊運(yùn)動(dòng)過程中對(duì)小車的最大壓力;(2)若不固定小車,滑塊仍從A點(diǎn)由靜止下滑,然后滑入BC軌道,最后從C點(diǎn)滑出小車已知滑塊質(zhì)量m=,在任一時(shí)刻滑塊相對(duì)地面速度的水平分量是小車速度大小的2倍,滑塊與軌道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,求:滑塊運(yùn)動(dòng)過程中,小車的最大速度大小vm;滑塊從B到C運(yùn)動(dòng)過程中,小車的位移大小s11(20分)如圖,絕緣粗糙的豎直平面MN左側(cè)同時(shí)存在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻
7、強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)方向水平向右,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電的小滑塊從A點(diǎn)由靜止開始沿MN下滑,到達(dá)C點(diǎn)時(shí)離開MN做曲線運(yùn)動(dòng)A、C兩點(diǎn)間距離為h,重力加速度為g(1)求小滑塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的速度大小vc;(2)求小滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過程中克服摩擦力做的功Wf;(3)若D點(diǎn)為小滑塊在電場(chǎng)力、洛倫茲力及重力作用下運(yùn)動(dòng)過程中速度最大的位置,當(dāng)小滑塊運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)撤去磁場(chǎng),此后小滑塊繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到水平地面上的P點(diǎn)已知小滑塊在D點(diǎn)時(shí)的速度大小為vD,從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間為t,求小滑塊運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)速度的大小vp物理-選修3-312(6分)下列有關(guān)分子動(dòng)理論
8、和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí),其中正確的是()A分子間距離減小時(shí)分子勢(shì)能一定減小B溫度越高,物體中分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈C物體內(nèi)熱運(yùn)動(dòng)速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例與溫度無關(guān)D非晶體的物理性質(zhì)各向同性而晶體的物理性質(zhì)都是各向異性13(6分)如圖,一定質(zhì)量的理想氣體,由狀態(tài)a經(jīng)過ab過程到達(dá)狀態(tài)b或者經(jīng)過ac過程到達(dá)狀態(tài)c設(shè)氣體在狀態(tài)b和狀態(tài)c的溫度分別為Tb和Tc,在過程ab和ac中吸收的熱量分別為Qab和Qac,則()ATbTc,QabQacBTbTc,QabQacCTb=Tc,QabQacDTb=Tc,QabQac物理-選修3-514下列有關(guān)原子結(jié)構(gòu)和原子核的認(rèn)識(shí),其中正確的是()A射線是高速運(yùn)動(dòng)的電子流
9、B氫原子輻射光子后,其繞核運(yùn)動(dòng)的電子動(dòng)能增大C太陽輻射能量的主要來源是太陽中發(fā)生的重核裂變DBi的半衰期是5天,100克Bi經(jīng)過10天后還剩下50克15如圖,兩滑塊A、B在光滑水平面上沿同一直線相向運(yùn)動(dòng),滑塊A的質(zhì)量為m,速度大小為2v0,方向向右,滑塊B的質(zhì)量為2m,速度大小為v0,方向向左,兩滑塊發(fā)生彈性碰撞后的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是()AA和B都向左運(yùn)動(dòng)BA和B都向右運(yùn)動(dòng)CA靜止,B向右運(yùn)動(dòng)DA向左運(yùn)動(dòng),B向右運(yùn)動(dòng)2015年福建省高考物理試卷參考答案與試題解析一、選擇題(共6小題,每小題6分,滿分36分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。)1(6分)如圖,一束光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分
10、為兩束單色光a、b,波長(zhǎng)分別為a、b,該玻璃對(duì)單色光a、b的折射率分別為na、nb,則()Aab,nanbBab,nanbCab,nanbDab,nanb【分析】根據(jù)光線的偏折程度比較光的折射率大小,從而得出光的波長(zhǎng)大小【解答】解:由光路圖可知,a光的偏折程度較小,b光的偏折程度較大,則a光的折射率小,b光的折射率大。即nanb。折射率越大,頻率越大,波長(zhǎng)越小,則知a光的波長(zhǎng)大,即ab。故選:B?!军c(diǎn)評(píng)】解決本題的突破口在于通過光線的偏折程度比較出光的折射率大小,知道折射率、頻率、波長(zhǎng)、在介質(zhì)中的速度等大小關(guān)系2(6分)如圖,若兩顆人造衛(wèi)星a和b均繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),a、b到地心O的距離分別
11、為r1、r2,線速度大小分別為v1、v2,則()A=B=C=()2D=()2【分析】根據(jù)萬有引力提供向心力=m,解出線速度與軌道半徑r的關(guān)系進(jìn)行求解【解答】解:根據(jù)萬有引力提供向心力=mv=,a、b到地心O的距離分別為r1、r2,所以=,故選:A?!军c(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵是要掌握萬有引力提供向心力這個(gè)關(guān)系,能夠根據(jù)題意選擇恰當(dāng)?shù)南蛐牧Φ谋磉_(dá)式3(6分)圖為遠(yuǎn)距離輸電示意圖,兩變壓器均為理想變壓器,升壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2,在原線圈兩端接入一電壓u=Umsint的交流電源,若輸送電功率為P,輸電線的總電阻為2r,不考慮其它因素的影響,則輸電線上損失的電功率為()A()B()C4()2(
12、)2rD4()2()2r【分析】理想變壓器輸入功率和輸出功率相等,通過原線圈的電壓求出副線圈的電壓,再根據(jù)I=,求出輸電線上的電流,從而求出輸電線上消耗的功率?!窘獯稹拷猓杭釉谠€圈上的電壓U1=,根據(jù)電壓比與匝數(shù)比關(guān)系:,所以:。根據(jù)I=,輸電線上的電流I=,輸電線上消耗的功率P耗=I22r=4()2()2r故D正確,A、B、C錯(cuò)誤。故選:D?!军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵注意電壓有效值的使用及變壓器的特點(diǎn),輸入功率等于輸出功率,電壓比等于匝數(shù)比。4(6分)簡(jiǎn)諧橫波在同一均勻介質(zhì)中沿x軸正方向傳播,波速為v,若某時(shí)刻在波的傳播方向上,位于平衡位置的兩質(zhì)點(diǎn)a、b相距為s,a、b之間只存在一個(gè)波谷,則從
13、該時(shí)刻起,下列四幅波形圖中質(zhì)點(diǎn)a最早到達(dá)波谷的是()ABCD【分析】根據(jù)波的傳播方向判斷出a點(diǎn)的振動(dòng)方向,讀出波長(zhǎng),求出周期。分別得到質(zhì)點(diǎn)a從圖示位置到達(dá)波谷的時(shí)間,從而進(jìn)行比較。【解答】解:A圖中,波長(zhǎng)為2s,周期為 T=a點(diǎn)正向上振動(dòng),質(zhì)點(diǎn)a從圖示位置到達(dá)波谷的時(shí)間 tA=;B圖中,波長(zhǎng)為s,周期為 T=a點(diǎn)正向下振動(dòng),質(zhì)點(diǎn)a從圖示位置到達(dá)波谷的時(shí)間 tB=T=;C圖中,波長(zhǎng)為s,周期為 T=a點(diǎn)正向上振動(dòng),質(zhì)點(diǎn)a從圖示位置到達(dá)波谷的時(shí)間 tC=;D圖中,波長(zhǎng)為s,周期為 T=a點(diǎn)正向下振動(dòng),質(zhì)點(diǎn)a從圖示位置到達(dá)波谷的時(shí)間 tA=T=;故D圖中質(zhì)點(diǎn)a最早到達(dá)波谷。故選:D?!军c(diǎn)評(píng)】解決本題
14、的關(guān)鍵要確定波長(zhǎng)與s的關(guān)系,求得周期。能熟練根據(jù)波的傳播方向判斷質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向。5(6分)如圖,在豎直平面內(nèi),滑道ABC關(guān)于B點(diǎn)對(duì)稱,且A、B、C三點(diǎn)在同一水平線上若小滑塊第一次由A滑到C,所用的時(shí)間為t1,第二次由C滑到A,所用的時(shí)間為t2,小滑塊兩次的初速度大小相同且運(yùn)動(dòng)過程始終沿著滑道滑行,小滑塊與滑道的動(dòng)摩擦因數(shù)恒定,則()At1t2Bt1=t2Ct1t2D無法比較t1、t2的大小【分析】滑塊做圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律判斷滑塊受到的支持力大小關(guān)系,然后判斷摩擦力大小關(guān)系,再比較滑塊的運(yùn)動(dòng)時(shí)間【解答】解:在AB段,由牛頓第二定律得:mgF=m,滑塊受到的支持力:F=mgm,則速度v越大
15、,滑塊受支持力F越小,摩擦力f=F就越小,在BC段,由牛頓第二定律得:Fmg=m,滑塊受到的支持力:F=mg+m,則速度v越大,滑塊受支持力F越大,摩擦力f就越大,由題意知從A運(yùn)動(dòng)到C相比從C到A,在AB段速度較大,在BC段速度較小,所以從A到C運(yùn)動(dòng)過程受摩擦力較小,用時(shí)短,故A正確,BCD錯(cuò)誤;故選:A。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了比較滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)間關(guān)系,分析清楚滑塊的運(yùn)動(dòng)過程、應(yīng)用牛頓第二定律與摩擦力公式即可正確解題6(6分)如圖,由某種粗細(xì)均勻的總電阻為3R的金屬條制成的矩形線框abcd,固定在水平面內(nèi)且處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中一接入電路電阻為R的導(dǎo)體棒PQ,在水平拉力作用下沿ab、dc以速度
16、v勻速滑動(dòng),滑動(dòng)過程PQ始終與ab垂直,且與線框接觸良好,不計(jì)摩擦在PQ從靠近ad處向bc滑動(dòng)的過程中()APQ中電流先增大后減小BPQ兩端電壓先減小后增大CPQ上拉力的功率先減小后增大D線框消耗的電功率先減小后增大【分析】本題分段過程分析:當(dāng)PQ從左端滑到ab中點(diǎn)的過程和從ab中點(diǎn)滑到右端的過程,抓住PQ產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變導(dǎo)體棒由靠近ab邊向dc邊勻速滑動(dòng)的過程中,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變,外電路總電阻先增大后減小,由歐姆定律分析PQ兩端的電壓如何變化;由題意,PQ上外力的功率等于電功率,由P=,分析功率的變化;當(dāng)PQ從左端滑到ab中點(diǎn)的過程中,由于總電阻增大,則干路電流減小,PQcb回路的電
17、阻減小,通過cb的電流增大,可知ab中電流減??;當(dāng)PQ從ab中點(diǎn)滑到右端的過程中,干路電流增大,PQda回路的電阻增大,PQ兩端的電壓減小,可知ab中電流減??;根據(jù)矩形線框總電阻與PQ電阻的關(guān)系,分析其功率如何變化當(dāng)矩形線框的總電阻等于PQ的電阻時(shí),線框的功率最大【解答】解:根據(jù)右手定則可知,PQ中電流的方向?yàn)镼P,畫出該電路的等效電路圖如圖,其中R1為ad和bc上的電阻值,R2為ab上的電阻與cd上的電阻的和,電阻之間的關(guān)系滿足:R1+R2+R1=3R,由題圖可知,當(dāng)導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng)的過程中,開始時(shí)的電阻值:當(dāng)導(dǎo)體棒位于中間位置時(shí),左右兩側(cè)的電阻值是相等的,此時(shí):,可知當(dāng)導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng)的過程中
18、,開始時(shí)的電阻值小于中間位置處的電阻值,所以當(dāng)導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng)的過程中電路中的總電阻先增大后減小。A、導(dǎo)體棒由靠近ad邊向bc邊勻速滑動(dòng)的過程中,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv,保持不變,外電路總電阻先增大后減小,由歐姆定律分析得知電路中的總電流先減小后增大,即PQ中電流先減小后增大。故A錯(cuò)誤。B、PQ中電流先減小后增大,PQ兩端電壓為路端電壓,U=EIR,可知PQ兩端的電壓先增大后減小。故B錯(cuò)誤;C、導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng),PQ上外力的功率等于回路的電功率,而回路的總電阻R先增大后減小,由P=得知,PQ上外力的功率先減小后增大。故C正確。D、由以上的分析可知,導(dǎo)體棒PQ上的電阻始終大于線框的電阻,當(dāng)導(dǎo)體棒
19、向右運(yùn)動(dòng)的過程中電路中的總電阻先增大后減小,根據(jù)閉合電路的功率的分配關(guān)系與外電阻的關(guān)系可知,當(dāng)外電路的電阻值與電源的內(nèi)電阻相等時(shí)外電路消耗的電功率最大,所以可得線框消耗的電功率先增大后減小。故D錯(cuò)誤。故選:C?!军c(diǎn)評(píng)】本題一要分析清楚線框總電阻如何變化,抓住PQ位于ad中點(diǎn)時(shí)線框總電阻最大,分析電壓的變化和電流的變化;二要根據(jù)推論:外電阻等于電源的內(nèi)阻時(shí)電源的輸出功率最大,分析功率的變化二、非選擇題(本題包括4小題,共72分)7(6分)某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。圖甲是不掛鉤碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度,其示數(shù)為7.73cm;圖乙是在彈簧下端懸掛鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度,此
20、時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量l為6.93cm;本實(shí)驗(yàn)通過在彈簧下端懸掛鉤碼的方法來改變彈簧的彈力,關(guān)于此操作,下列選項(xiàng)中規(guī)范的做法是A;(填選項(xiàng)前的字母)A逐一增掛鉤碼,記下每增加一只鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對(duì)應(yīng)的鉤碼總重B隨意增減鉤碼,記下增減鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對(duì)應(yīng)的鉤碼總重圖丙是該同學(xué)描繪的彈簧的伸長(zhǎng)量l與彈力F的關(guān)系圖線。圖線的AB段明顯偏離直線OA,造成這種現(xiàn)象的主要原因是超過彈簧的彈性限度。【分析】根據(jù)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)方法可得出對(duì)應(yīng)的讀數(shù),再由讀數(shù)減去原長(zhǎng)即為伸長(zhǎng)量;根據(jù)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性要求可明確哪種方法更為規(guī)范;由彈簧的性質(zhì)和圖象進(jìn)行分析,則可得出造成圖象偏離的原因?!窘獯稹拷猓河蓤D可知,圖
21、乙中示數(shù)為:14.65cm,則伸長(zhǎng)量l=14.66cm7.73cm=6.93cm;為了更好的找出彈力與形變量之間的規(guī)律,應(yīng)逐一增掛鉤碼,記下每增加一只鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對(duì)應(yīng)的鉤碼總重;故選:A;在彈簧的彈性限度范圍內(nèi),胡克定律是成立的,但若超過彈簧的彈性限度,胡克定律將不再適用;圖中出現(xiàn)偏折的原因是因?yàn)槌^了彈簧的彈性限度;故答案為:6.93;A;超過彈簧的彈性限度?!军c(diǎn)評(píng)】彈簧測(cè)力計(jì)的原理是在彈簧的彈性限度內(nèi),彈簧的伸長(zhǎng)與受到的拉力成正比,對(duì)于實(shí)驗(yàn)問題,我們要充分利用測(cè)量數(shù)據(jù)求解可以減少誤差。8(12分)某學(xué)習(xí)小組探究一小電珠在不同電壓下的電功率大小,實(shí)驗(yàn)器材如圖甲所示,現(xiàn)已完成部分
22、導(dǎo)線的連接實(shí)驗(yàn)要求滑動(dòng)變阻器的滑片從左到右移動(dòng)過程中,電流表的示數(shù)從零開始逐漸增大,請(qǐng)按此要求用筆畫線代替導(dǎo)線在圖甲實(shí)物接線圖中完成余下導(dǎo)線的連接;某次測(cè)量,電流表指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示,則電流表的示數(shù)為0.44A;該小組描繪出的伏安特性曲線如圖丙所示,根據(jù)圖線判斷,將4只相同的小電珠并聯(lián)后,直接與電動(dòng)勢(shì)為3V、內(nèi)阻為1的電源組成閉合回路,可使小電珠的總功率最大,其總功率的值為2.25W(保留兩位小數(shù))【分析】根據(jù)題意確定滑動(dòng)變阻器的接法,然后連接實(shí)物電路圖根據(jù)圖示電流表確定其量程與分度值,讀出其示數(shù)當(dāng)內(nèi)外電阻相等時(shí)電源的輸出功率最大,即小電珠的總功率最大,由圖示圖象求出此時(shí)電珠兩端電壓與電流,由
23、歐姆定律求出電珠的電阻,然后求出燈泡的個(gè)數(shù),應(yīng)用功率公式可以求出小電珠的總功率【解答】解:滑動(dòng)變阻器的滑片從左到右移動(dòng)過程中,電流表的示數(shù)從零開始逐漸增大,則滑動(dòng)變阻器采用分壓接法,電路圖如圖所示:由圖乙所示電流表可知,其量程為0.6A,分度值為0.02A,示數(shù)為0.44A電源內(nèi)阻為1歐姆,當(dāng)外電路電阻與電源內(nèi)阻相等,即燈泡并聯(lián)總電阻為1歐姆時(shí)燈泡的總功率最大,由于內(nèi)外電阻相等,則內(nèi)外電壓相等,電源電動(dòng)勢(shì)為3V,則路端電壓為1.5V,由圖丙所示圖象可知,電壓為1.5V時(shí)通過小電珠的電流為0.375A,此時(shí)小電珠的電阻:R=4,4只小電珠的并聯(lián)阻值為1,因此需要4只小電珠并聯(lián),此時(shí)小電珠的總功率
24、:P=4UI=41.50.3752.25故答案為:如圖所示;0.44;4;2.25【點(diǎn)評(píng)】本題考查了連接實(shí)物電路圖、電流表讀數(shù)、求燈泡個(gè)數(shù)、求燈泡總功率;當(dāng)電壓與電流從零開始變化時(shí)滑動(dòng)變阻器只能采用分壓接法,根據(jù)題意確定滑動(dòng)變阻器的接法是正確連接實(shí)物電路圖的前提與關(guān)鍵9(15分)一摩托車由靜止開始在平直的公路上行駛,其運(yùn)動(dòng)過程的vt圖象如圖所示求:(1)摩托車在020s這段時(shí)間的加速度大小a;(2)摩托車在075s這段時(shí)間的平均速度大小【分析】(1)vt圖象的斜率等于加速度,由加速度的定義求解(2)由圖象與時(shí)間軸所圍的面積表示位移,求得位移,再求平均速度大小【解答】解:(1)摩托車在020s這
25、段時(shí)間的加速度 a=1.5m/s2(2)摩托車在075s這段時(shí)間的位移 x=30m=1500m平均速度大小 =20m/s答:(1)摩托車在020s這段時(shí)間的加速度大小a是1.5m/s2;(2)摩托車在075s這段時(shí)間的平均速度大小是20m/s【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵要抓住速度圖象的兩個(gè)物理意義:斜率等于加速度,圖象與時(shí)間軸所圍的面積表示位移10(19分)如圖,質(zhì)量為M的小車靜止在光滑水平面上,小車AB段是半徑為R的四分之一圓弧光滑軌道,BC段是長(zhǎng)為L(zhǎng)的水平粗糙軌道,兩段軌道相切于B點(diǎn)一質(zhì)量為m的滑塊在小車上從A點(diǎn)由靜止開始沿軌道滑下,重力加速度為g(1)若固定小車,求滑塊運(yùn)動(dòng)過程中對(duì)小車的最大壓
26、力;(2)若不固定小車,滑塊仍從A點(diǎn)由靜止下滑,然后滑入BC軌道,最后從C點(diǎn)滑出小車已知滑塊質(zhì)量m=,在任一時(shí)刻滑塊相對(duì)地面速度的水平分量是小車速度大小的2倍,滑塊與軌道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,求:滑塊運(yùn)動(dòng)過程中,小車的最大速度大小vm;滑塊從B到C運(yùn)動(dòng)過程中,小車的位移大小s【分析】(1)滑塊在圓弧的軌道上運(yùn)動(dòng)的過程中合外力提供向心力,所以滑塊在B點(diǎn)的左側(cè)受到的支持力要大于重力,當(dāng)滑塊到達(dá)B時(shí)的速度最大,受到的支持力最大,由機(jī)械能守恒求出滑塊在B點(diǎn)的速度,然后又牛頓第二定律即可求解;(2)根據(jù)題意,在任一時(shí)刻滑塊相對(duì)地面速度的水平分量是小車速度大小的2倍,然后結(jié)合機(jī)械能守恒即可求出小車的最大速
27、度大小vm;在任一時(shí)刻滑塊相對(duì)地面速度的水平分量是小車速度大小的2倍,寫出速度的關(guān)系式,然后結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)的公式即可求出小車的位移【解答】解:(1)當(dāng)滑塊到達(dá)B時(shí)的速度最大,受到的支持力最大;當(dāng)滑塊下滑的過程中機(jī)械能守恒,得:滑塊在B點(diǎn)處受到的支持力與重力的合力提供向心力,得:解得:N=3mg由牛頓第三定律得:滑塊對(duì)小車的壓力:N=N=3mg即滑塊運(yùn)動(dòng)過程中對(duì)小車的最大壓力是3mg(2)在任一時(shí)刻滑塊相對(duì)地面速度的水平分量是小車速度大小的2倍,設(shè)小車的最大速度是vm,由機(jī)械能守恒得:解得:由于在任一時(shí)刻滑塊相對(duì)地面速度的水平分量是小車速度大小的2倍,所以滑塊從B到C運(yùn)動(dòng)過程中,滑塊的平均速度是小車
28、的平均速度的2倍,即:由于它們運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等,根據(jù):可得:s滑塊=2s車又:s滑塊+s車=L所以:小車的位移大小:s=L答:(1)若固定小車,求滑塊運(yùn)動(dòng)過程中對(duì)小車的最大壓力是3mg;(2)滑塊運(yùn)動(dòng)過程中,小車的最大速度大小是;滑塊從B到C運(yùn)動(dòng)過程中,小車的位移大小是【點(diǎn)評(píng)】該題的第一問考查機(jī)械能守恒與向心力,比較簡(jiǎn)單;第二問主要考查系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒和能量守恒的問題,求解兩物體間的相對(duì)位移,往往根據(jù)平均速度研究也可以根據(jù)題目提供的特殊的條件:在任一時(shí)刻滑塊相對(duì)地面速度的水平分量是小車速度大小的2倍,不使用動(dòng)量守恒定律11(20分)如圖,絕緣粗糙的豎直平面MN左側(cè)同時(shí)存在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和
29、勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)方向水平向右,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電的小滑塊從A點(diǎn)由靜止開始沿MN下滑,到達(dá)C點(diǎn)時(shí)離開MN做曲線運(yùn)動(dòng)A、C兩點(diǎn)間距離為h,重力加速度為g(1)求小滑塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的速度大小vc;(2)求小滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過程中克服摩擦力做的功Wf;(3)若D點(diǎn)為小滑塊在電場(chǎng)力、洛倫茲力及重力作用下運(yùn)動(dòng)過程中速度最大的位置,當(dāng)小滑塊運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)撤去磁場(chǎng),此后小滑塊繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到水平地面上的P點(diǎn)已知小滑塊在D點(diǎn)時(shí)的速度大小為vD,從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間為t,求小滑塊運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)速度的大小vp【分析】(1)小滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)離開MN,此時(shí)
30、與MN間的作用力為零,對(duì)小滑塊受力分析計(jì)算此時(shí)的速度的大??;(2)由動(dòng)能定理直接計(jì)算摩擦力做的功Wf;(3)撤去磁場(chǎng)后小滑塊將做類平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)分運(yùn)動(dòng)計(jì)算最后的合速度的大?。弧窘獯稹拷猓海?)小滑塊沿MN運(yùn)動(dòng)過程,水平方向受力滿足qvB+N=qE小滑塊在C點(diǎn)離開MN時(shí)N=0解得 vc=(2)由動(dòng)能定理mghWf=0解得 Wf=mgh(3)如圖,小滑塊速度最大時(shí),速度方向與電場(chǎng)力、重力的合力方向垂直,撤去磁場(chǎng)后小滑塊將做類平拋運(yùn)動(dòng),等效加速度為g,g=且解得 答:(1)小滑塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)的速度大小vc為;(2)小滑塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過程中克服摩擦力做的功Wf為mgh;(3)小滑塊運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)速度
31、的大小vp為【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵是分析清楚小滑塊的運(yùn)動(dòng)過程,在與MN分離時(shí),小滑塊與MN間的作用力為零,在撤去磁場(chǎng)后小滑塊將做類平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)滑塊的不同的運(yùn)動(dòng)過程逐步求解即可物理-選修3-312(6分)下列有關(guān)分子動(dòng)理論和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí),其中正確的是()A分子間距離減小時(shí)分子勢(shì)能一定減小B溫度越高,物體中分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈C物體內(nèi)熱運(yùn)動(dòng)速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例與溫度無關(guān)D非晶體的物理性質(zhì)各向同性而晶體的物理性質(zhì)都是各向異性【分析】分子間距離減小時(shí)分子勢(shì)能可能減小,也可能增大;溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志;根據(jù)麥克斯韋統(tǒng)計(jì)規(guī)律可以解釋分子的速率的分布規(guī)律;單晶體的物理性質(zhì)是各向異性,多晶體和
32、非晶體的物理性質(zhì)各向同性【解答】解:A、當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時(shí),分子力隨分子間距離的減小而增大,間距減小斥力做負(fù)功分子勢(shì)能增大,分子間距的增大時(shí)反之,故A錯(cuò)誤;B、溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,故溫度高平均動(dòng)能一定大,物體中分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈。故B正確;C、根據(jù)麥克斯韋統(tǒng)計(jì)規(guī)律可知,物體內(nèi)熱運(yùn)動(dòng)速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例與溫度有關(guān),故C錯(cuò)誤;D、單晶體的物理性質(zhì)是各向異性,多晶體的物理性質(zhì)各向同性,故D錯(cuò)誤。故選:B?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查分子動(dòng)理論內(nèi)容,難度不大,需要強(qiáng)化記憶分子勢(shì)能與電勢(shì)能和重力勢(shì)能具有相同的變化規(guī)律,可以類比學(xué)習(xí)13(6分)如圖,一定質(zhì)量的理想氣體,由狀態(tài)a經(jīng)過ab過程到達(dá)狀態(tài)b
33、或者經(jīng)過ac過程到達(dá)狀態(tài)c設(shè)氣體在狀態(tài)b和狀態(tài)c的溫度分別為Tb和Tc,在過程ab和ac中吸收的熱量分別為Qab和Qac,則()ATbTc,QabQacBTbTc,QabQacCTb=Tc,QabQacDTb=Tc,QabQac【分析】狀態(tài)B和C的體積從圖中可得知,且已知狀態(tài)C的溫度,從B到C是等壓變化,由氣體狀態(tài)方程可得出狀態(tài)B時(shí)的溫度;因狀態(tài)A和狀態(tài)C的溫度相同,所以這兩種狀態(tài)下內(nèi)能相同,從而可知A到B和B到C的過程中內(nèi)能的變化大小相同,這兩個(gè)過程是一個(gè)不做功,一個(gè)對(duì)外做功,結(jié)合熱力學(xué)第一定律可知結(jié)果【解答】解:設(shè)氣體在a狀態(tài)時(shí)的溫度為Ta,由圖可知:VC=Va=V0、Vb=2V0=2Va
34、,從a到b是等壓變化:解得:Tb=2Ta從a到c是等容變化:,由于Pc=2P0=2Pa解得:Tc=2Ta所以:Tb=Tc因?yàn)閺腶到c是等容變化過程,體積不變,氣體不做功,故ac過程增加的內(nèi)能等于ac過程吸收的熱量;而ab過程體積增大,氣體對(duì)外做正功,由熱力學(xué)第一定律可知ab過程增加的內(nèi)能大于ac過程吸收的熱量,QacQab。故選:C?!军c(diǎn)評(píng)】該題考查了氣體的狀態(tài)方程和熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用,利用氣體狀態(tài)方程解決問題時(shí),首先要確定氣體狀態(tài)和各狀態(tài)下的狀態(tài)參量,選擇相應(yīng)的氣體變化規(guī)律解答;在利用熱力學(xué)第一定律解決問題時(shí),要注意氣體的做功情況,區(qū)分對(duì)內(nèi)做功和對(duì)外做功,同時(shí)要注意區(qū)分吸熱還是放熱物理-選
35、修3-514下列有關(guān)原子結(jié)構(gòu)和原子核的認(rèn)識(shí),其中正確的是()A射線是高速運(yùn)動(dòng)的電子流B氫原子輻射光子后,其繞核運(yùn)動(dòng)的電子動(dòng)能增大C太陽輻射能量的主要來源是太陽中發(fā)生的重核裂變DBi的半衰期是5天,100克Bi經(jīng)過10天后還剩下50克【分析】氫原子輻射出一個(gè)光子后,從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷,軌道半徑減小,能級(jí)減小,根據(jù)庫(kù)侖引力提供向心力判斷電子動(dòng)能的變化,通過原子能量變化和電子動(dòng)能的變化確定電勢(shì)能的變化太陽輻射能量的主要來源是太陽中發(fā)生的輕核聚變;根據(jù)半衰期的物理意義以及剩余質(zhì)量和總質(zhì)量之間的關(guān)系可正確求解【解答】解:A、射線是高速運(yùn)動(dòng)的光子流。故A錯(cuò)誤;B、氫原子輻射出一個(gè)光子后,從高能級(jí)向低能級(jí)
36、躍遷,軌道半徑減小,能級(jí)減小,根據(jù),得動(dòng)能增大。故B正確;C、太陽輻射能量的主要來源是太陽中發(fā)生的輕核聚變。故C錯(cuò)誤;D、設(shè)原來Bi的質(zhì)量為m0,衰變后剩余質(zhì)量為m則有:g,即可知剩余質(zhì)量為25g,故D錯(cuò)誤。故選:B?!军c(diǎn)評(píng)】該題考查靜止射線的特點(diǎn)、波爾理論、聚變與裂變以及半衰期等,解決本題的關(guān)鍵知道從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷,輻射光子,從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷,吸收光子能級(jí)越高,軌道半徑越大15如圖,兩滑塊A、B在光滑水平面上沿同一直線相向運(yùn)動(dòng),滑塊A的質(zhì)量為m,速度大小為2v0,方向向右,滑塊B的質(zhì)量為2m,速度大小為v0,方向向左,兩滑塊發(fā)生彈性碰撞后的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是()AA和B都向左運(yùn)動(dòng)BA和B都向
37、右運(yùn)動(dòng)CA靜止,B向右運(yùn)動(dòng)DA向左運(yùn)動(dòng),B向右運(yùn)動(dòng)【分析】?jī)汕蚺鲎策^程,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,先選取正方向,再根據(jù)動(dòng)量守恒定律列方程,求解即可。【解答】解:兩球碰撞過程動(dòng)量守恒,以兩球組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象,取水平向右方向?yàn)檎较?,碰撞前,A、B的速度分別為:vA=2v0、vB=v0。碰撞前系統(tǒng)總動(dòng)量:P=mAvA+mBvB=m2v0+2m(v0)=0,P=0,系統(tǒng)總動(dòng)量為0,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,則碰撞前后系統(tǒng)總動(dòng)量都是0;由于碰撞是彈性碰撞,則碰撞后二者的速度不能等于0,運(yùn)動(dòng)的方向一定相反。故D正確,ABC錯(cuò)誤。故選:D?!军c(diǎn)評(píng)】本題碰撞過程中遵守動(dòng)量守恒,不僅碰撞前后總動(dòng)量的大小不變,方向也保持不變,要注
38、意選取正方向,用符號(hào)表示速度的方向。高中物理解題方法專題指導(dǎo)方法專題一:圖像法一、方法簡(jiǎn)介 圖像法是根據(jù)題意把抽像復(fù)雜的物理過程有針對(duì)性地表示成物理圖像,將物理量間的代數(shù)關(guān)系轉(zhuǎn)變?yōu)閹缀侮P(guān)系,運(yùn)用圖像直觀、形像、簡(jiǎn)明的特點(diǎn),來分析解決物理問題,由此達(dá)到化難為易、化繁為簡(jiǎn)的目的 高中物理學(xué)習(xí)中涉及大量的圖像問題,運(yùn)用圖像解題是一種重要的解題方法在運(yùn)用圖像解題的過程中,如果能分析有關(guān)圖像所表達(dá)的物理意義,抓住圖像的斜率、截距、交點(diǎn)、面積、臨界點(diǎn)等幾個(gè)要點(diǎn),常常就可以方便、簡(jiǎn)明、快捷地解題 二、典型應(yīng)用1把握?qǐng)D像斜率的物理意義 在v-t圖像中斜率表示物體運(yùn)動(dòng)的加速度,在s-t圖像中斜率表示物體運(yùn)動(dòng)的速
39、度,在U-I圖像中斜率表示電學(xué)元件的電阻,不同的物理圖像斜率的物理意義不同2抓住截距的隱含條件 圖像中圖線與縱、橫軸的截距是另一個(gè)值得關(guān)注的地方,常常是題目中的隱含條件例1、在測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中,根據(jù)得出的一組數(shù)據(jù)作出U-I圖像,如圖所示,由圖像得出電池的電動(dòng)勢(shì)E=_ V,內(nèi)電阻r=_ . 3挖掘交點(diǎn)的潛在含意 一般物理圖像的交點(diǎn)都有潛在的物理含意,解題中往往又是一個(gè)重要的條件,需要我們多加關(guān)注如:兩個(gè)物體的位移圖像的交點(diǎn)表示兩個(gè)物體“相遇”例2、A、B兩汽車站相距60 km,從A站每隔10 min向B站開出一輛汽車,行駛速度為60 kmh(1)如果在A站第一輛汽車開出時(shí),B站也有
40、一輛汽車以同樣大小的速度開往A站,問B站汽車在行駛途中能遇到幾輛從A站開出的汽車?(2)如果B站汽車與A站另一輛汽車同時(shí)開出,要使B站汽車在途中遇到從A站開出的車數(shù)最多,那么B站汽車至少應(yīng)在A站第一輛車開出多長(zhǎng)時(shí)間后出發(fā)(即應(yīng)與A站第幾輛車同時(shí)開出)?最多在途中能遇到幾輛車?(3)如果B站汽車與A站汽車不同時(shí)開出,那么B站汽車在行駛途中又最多能遇到幾輛車?例3、 如圖是額定電壓為100伏的燈泡由實(shí)驗(yàn)得到的伏安特曲線,則此燈泡的額定功率為多大?若將規(guī)格是“100 v、100 W”的定值電阻與此燈泡串聯(lián)接在100 v的電壓上,設(shè)定值電阻的阻值不隨溫度而變化,則此燈泡消耗的實(shí)際功率為多大? 4明確面
41、積的物理意義 利用圖像的面積所代表的物理意義解題,往往帶有一定的綜合性,常和斜率的物理意義結(jié)合起來,其中v一t圖像中圖線下的面積代表質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移是最基本也是運(yùn)用得最多的例4、在光滑的水平面上有一靜止的物體,現(xiàn)以水平恒力甲推這一物體,作用一段時(shí)間后,換成相反方向的水平恒力乙推這一物體當(dāng)恒力乙作用時(shí)間與恒力甲作用時(shí)間相同時(shí),物體恰好回到原處,此時(shí)物體的動(dòng)能為32 J則在整個(gè)過程中,恒力甲做功等于多少?恒力乙做功等于多少? 5尋找圖中的臨界條件物理問題常涉及到許多臨界狀態(tài),其臨界條件常反映在圖中,尋找圖中的臨界條件,可以使物理情景變得清晰例5、從地面上以初速度2v0豎直上拋一物體A,相隔t時(shí)間后又
42、以初速度v0從地面上豎直上拋另一物體B,要使A、B能在空中相遇,則t應(yīng)滿足什么條件? 6把握?qǐng)D像的物理意義 例6、如圖所示,一寬40 cm的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里一邊長(zhǎng)為20 cm的正方形導(dǎo)線框位于紙面內(nèi),以垂直于磁場(chǎng)邊界的恒定速度v=20 cms通過磁場(chǎng)區(qū)域,在運(yùn)動(dòng)過程中,線框有一邊始終與磁場(chǎng)區(qū)域的邊界平行取它剛進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)刻t=0,在下列圖線中,正確反映感應(yīng)電流隨時(shí)問變化規(guī)律的是( )三、針對(duì)訓(xùn)練( )1汽車甲沿著平直的公路以速度v0做勻速直線運(yùn)動(dòng)當(dāng)它路過某處的同時(shí),該處有一輛汽車乙開始做初速為零的勻加速運(yùn)動(dòng)去追趕甲車根據(jù)上述的已知條件 A可求出乙車追上甲車時(shí)乙車的速度 B可求
43、出乙車追上甲車時(shí)乙車所走的路程 C可求出乙車從開始起動(dòng)到追上甲車時(shí)所用的時(shí)間 D不能求出上述三者中任何一個(gè)( )2在有空氣阻力的情況下,以初速v1豎直上拋一個(gè)物體,經(jīng)過時(shí)間t1,到達(dá)最高點(diǎn)又經(jīng)過時(shí)間t2,物體由最高點(diǎn)落回到拋出點(diǎn),這時(shí)物體的速度為v2,則 Av2=v1, t2=t1 Bv2v1, t2t1 Cv2t1 Dv2v1, t2t1( )3、一顆速度較大的子彈,水平擊穿原來靜止在光滑的水平面上的木塊,設(shè)木塊對(duì)子彈的阻力恒定,則子彈入射速度增大時(shí),下列說法正確的是A、木塊獲得的動(dòng)能變大 B、木塊獲得的動(dòng)能變小C、子彈穿過木塊的時(shí)間變長(zhǎng) D、子彈穿過木塊的時(shí)間不變4、一火車沿直線軌道從靜止
44、發(fā)出由A地駛向B地,并停止在B地A、B兩地相距s,火車做加速運(yùn)動(dòng)時(shí),其加速度最大為a1,做減速運(yùn)動(dòng)時(shí),其加速度的絕對(duì)值最大為a2,由此可以判斷出該火車由A到B所需的最短時(shí)間為_.5、一質(zhì)點(diǎn)沿x軸做直線運(yùn)動(dòng),其中v隨時(shí)間t的變化如圖(a)所示,設(shè)t=0時(shí),質(zhì)點(diǎn)位于坐標(biāo)原點(diǎn)O處試根據(jù)v-t圖分別在(b)及圖(c)中盡可能準(zhǔn)確地畫出: (1)表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度a隨時(shí)間t變化關(guān)系的a-t圖; (2)表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移x隨時(shí)間t變化關(guān)系的x-t圖 6、物體從某一高度由靜止開始滑下,第一次經(jīng)光滑斜面滑至底端時(shí)間為t1,第二次經(jīng)過光滑曲面ACD滑至底端時(shí)間為t2,如圖所示,設(shè)兩次通過的路程相等,試比較t1
45、與t2的大小關(guān)系 7、兩光滑斜面高度相等,乙斜面的總長(zhǎng)度和甲斜面的總長(zhǎng)度相等,只是由兩部分接成,如圖所示將兩個(gè)相同的小球從斜面的頂端同時(shí)釋放,不計(jì)在接頭處的能量損失,問哪個(gè)先滑到底端? 8、A、B兩點(diǎn)相距s,將s平分為n等份今讓一物體(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)由靜止開始向B做加速運(yùn)動(dòng),物體通過第一等份時(shí)的加速度為a,以后每過一個(gè)等分點(diǎn),加速度都增加a/n,試求該物體到達(dá)B點(diǎn)的速度 9、質(zhì)量m=1 kg的物體A開始時(shí)靜止在光滑水平地面上,在第1,3,5奇數(shù)秒內(nèi),給A施加同向的2 N的水平推力F,在2,4,6偶數(shù)秒內(nèi),不給施加力的作用,問經(jīng)多少時(shí)間,A可完成s=100 m的位移 10、一只老鼠從老鼠洞沿
46、直線爬出,已知爬出速度v的大小與距洞口的距離s成反比,當(dāng)老鼠到達(dá)洞口的距離s1=1m的A點(diǎn)時(shí),速度大小為v1=20cm/s,當(dāng)老鼠到達(dá)洞口的距離s2=2m的A點(diǎn)時(shí),速度大小為v2為多少?老鼠從A點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)所用的時(shí)間t為多少?例題解析:例1.【解析】 電源的U-I圖像是經(jīng)常碰到的,由圖線與縱軸的截距容易得出電動(dòng)勢(shì)E=1.5 V,圖線與橫軸的截距06 A是路端電壓為080伏特時(shí)的電流,(學(xué)生在這里常犯的錯(cuò)誤是把圖線與橫軸的截距06 A當(dāng)作短路電流,而得出r=E/I短=2.5 的錯(cuò)誤結(jié)論)故電源的內(nèi)阻為:r=U/I=1.2.例2.【解析】 依題意在同一坐標(biāo)系中作出分別從A、B站由不同時(shí)刻開出的汽車做
47、勻速運(yùn)動(dòng)的s一t圖像,如圖所示 從圖中可一目了然地看出:(1)當(dāng)B站汽車與A站第一輛汽車同時(shí)相向開出時(shí),B站汽車的s一t圖線CD與A站汽車的s-t圖線有6個(gè)交點(diǎn)(不包括在t軸上的交點(diǎn)),這表明B站汽車在途中(不包括在站上)能遇到6輛從A站開出的汽車(2)要使B站汽車在途中遇到的車最多,它至少應(yīng)在A站第一輛車開出50 min后出發(fā),即應(yīng)與A站第6輛車同時(shí)開出此時(shí)對(duì)應(yīng)B站汽車的st圖線MN與A站汽車的s一t圖線共有11個(gè)交點(diǎn)(不包括t軸上的交點(diǎn)),所以B站汽車在途中(不包括在站上)最多能遇到1l輛從A站開出的車(3)如果B站汽車與A站汽車不同時(shí)開出,則B站汽車的s-t圖線(如圖中的直線PQ)與A站
48、汽車的s-t圖線最多可有12個(gè)交點(diǎn),所以B站汽車在途中最多能遇到12輛車?yán)?. 【解析】 由圖線可知:當(dāng)U=100 V, I=0.32 A, P=UI=1000.32=32 W;定值電阻的阻值R=100 由UL+UR=100 V,得:UL+100I=100 V, I=作該方程的圖線(如圖乙中直線),它跟原圖線的交點(diǎn)的坐標(biāo)為:I1=0.29 A,UL1=7l V;此交點(diǎn)就是燈泡的工作點(diǎn),故燈泡消耗的實(shí)際功率:PL1=I1UL120W. 例4. 【解析】這是一道較好的力學(xué)綜合題,涉及運(yùn)動(dòng)、力、功能關(guān)系的問題粗看物理情景并不復(fù)雜,但題意直接給的條件不多,只能深挖題中隱含的條件下圖表達(dá)出了整個(gè)物理過程
49、,可以從牛頓運(yùn)動(dòng)定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)、圖像等多個(gè)角度解出,應(yīng)用圖像方法,簡(jiǎn)單、直觀 作出速度一時(shí)間圖像(如圖a所示),位移為速度圖線與時(shí)間軸所夾的面積,依題意,總位移為零,即0AE的面積與EBC面積相等,由幾何知識(shí)可知ADC的面積與ADB面積相等,故0AB的面積與DCB面積相等(如圖b所示)即:(v12t0)= v2t0解得:v2=2v1由題意知, mv22=32J,故 mv12=8J,根據(jù)動(dòng)能定理有 W1= mv12=8J, W2= m(v22-v12)=24J例5.【解析】在同一坐標(biāo)系中作兩物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的s-t圖像,如圖要A、B在空中相遇,必須使兩者相對(duì)于拋出點(diǎn)的位移相等,即要求A、B圖線必
50、須相交,據(jù)此可從圖中很快看出:物體B最早拋出時(shí)的臨界情形是物體B落地時(shí)恰好與A相遇;物體B最遲拋出時(shí)的臨界情形是物體B拋出時(shí)恰好與A相遇故要使A、B能在空中相遇,t應(yīng)滿足的條件為:2v0/gtt27乙圖中小球先到底端8.vB=913.64 s 10. 10 cm/s ; 7.5s方法二:等效法一方法介紹 等效法是科學(xué)研究中常用的思維方法之一,它是從事物的等同效果這一基本點(diǎn)出發(fā)的,它可以把復(fù)雜的物理現(xiàn)象、物理過程轉(zhuǎn)化為較為簡(jiǎn)單的物理現(xiàn)象、物理過程來進(jìn)行研究和處理,其目的是通過轉(zhuǎn)換思維活動(dòng)的作用對(duì)象來降低思維活動(dòng)的難度,它也是物理學(xué)研究的一種重要方法 用等效法研究問題時(shí),并非指事物的各個(gè)方面效果都
51、相同,而是強(qiáng)調(diào)某一方面的效果因此一定要明確不同事物在什么條件、什么范圍、什么方面等效在中學(xué)物理中,我們通??梢园阉龅降牡刃Х譃椋何锢砹康刃А⑽锢磉^程等效、物理模型等效等二典例分析 1物理量等效 在高中物理中,小到等效勁度系數(shù)、合力與分力、合速度與分速度、總電阻與分電阻等;大到等效勢(shì)能、等效場(chǎng)、矢量的合成與分解等,都涉及到物理量的等效如果能將物理量等效觀點(diǎn)應(yīng)用到具體問題中去,可以使我們對(duì)物理問題的分析和解答變得更為簡(jiǎn)捷例l如圖所示,ABCD為表示豎立放在場(chǎng)強(qiáng)為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中的絕緣光滑軌道,其中軌道的BCD部分是半徑為R的半圓環(huán),軌道的水平部分與半圓環(huán)相切A為水平軌道的一點(diǎn),而
52、且把一質(zhì)量m=100g、帶電q=104C的小球,放在水平軌道的A點(diǎn)上面由靜止開始被釋放后,在軌道的內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)。(g=10m/s2)求: (1)它到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度是多大? (2)它到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力是多大? (3)小球所能獲得的最大動(dòng)能是多少?2物理過程等效 對(duì)于有些復(fù)雜的物理過程,我們可以用一種或幾種簡(jiǎn)單的物理過程來替代,這樣能夠簡(jiǎn)化、轉(zhuǎn)換、分解復(fù)雜問題,能夠更加明確研究對(duì)象的物理本質(zhì),以利于問題的順利解決 高中物理中我們經(jīng)常遇到此類問題,如運(yùn)動(dòng)學(xué)中的逆向思維、電荷在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)、平均值和有效值等例2如圖所示,在豎直平面內(nèi),放置一個(gè)半徑R很大的圓形光滑軌道,0為其最低點(diǎn)在0點(diǎn)附近
53、P處放一質(zhì)量為m的滑塊,求由靜止開始滑至0點(diǎn)時(shí)所需的最短時(shí)間 例3矩形裸導(dǎo)線框長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度為2l,短邊的長(zhǎng)度為l,在兩個(gè)短邊上均接有阻值為R的電阻,其余部分電阻均不計(jì)導(dǎo)線框的位置如圖所示,線框內(nèi)的磁場(chǎng)方向及分布情況如圖,大小為一電阻為R的光滑導(dǎo)體棒AB與短邊平行且與長(zhǎng)邊始終接觸良好起初導(dǎo)體棒處于x=0處,從t=0時(shí)刻起,導(dǎo)體棒AB在沿x方向的外力F的作用下做速度為v的勻速運(yùn)動(dòng).試求:(1)導(dǎo)體棒AB從x=0運(yùn)動(dòng)到x=2l的過程中外力F隨時(shí)間t變化的規(guī)律;(2)導(dǎo)體棒AB從x=0運(yùn)動(dòng)到x=2l的過程中整個(gè)回路產(chǎn)生的熱量FABOxyRR2lv3物理模型等效物理模型等效在物理學(xué)習(xí)中應(yīng)用十分廣泛,特別是
54、力學(xué)中的很多模型可以直接應(yīng)用到電磁學(xué)中去,如衛(wèi)星模型、人船模型、子彈射木塊模型、碰撞模型、彈簧振子模型等實(shí)際上,我們?cè)趯W(xué)習(xí)新知識(shí)時(shí),經(jīng)常將新的問題與熟知的物理模型進(jìn)行等效處理例4如圖所示,R1、R2、R3為定值電阻,但阻值未知,Rx為電阻箱當(dāng)Rx為Rx1=10 時(shí),通過它的電流Ix1=l A;當(dāng)Rx為Rx2=18 時(shí),通過它的電流Ix2=0.6A則當(dāng)Ix3=0.l A時(shí),求電阻Rx3例5如圖所示,傾角為=300,寬度L=1 m的足夠長(zhǎng)的U形平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1 T、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面斜向上,用平行于導(dǎo)軌且功率恒為6 w的牽引力牽引一根質(zhì)量m=0.2
55、kg,電阻R=1 放在導(dǎo)軌上的金屬棒ab由靜止沿導(dǎo)軌向上移動(dòng),當(dāng)金屬棒ab移動(dòng)2.8 m時(shí)獲得穩(wěn)定速度,在此過程中金屬棒產(chǎn)生的熱量為5.8 J(不計(jì)導(dǎo)軌電阻及一切摩擦,g取10 ms2),求: (1)金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度是多大? (2)金屬棒從靜止達(dá)到穩(wěn)定速度所需時(shí)間是多少?三強(qiáng)化訓(xùn)練 ( ) 1 如圖所示,一面積為S的單匝矩形線圈處于一個(gè)交變的磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化規(guī)律為。下列說法不正確的是A、線框中會(huì)產(chǎn)生方向不斷變化的交變電流B、在時(shí)刻,線框中感應(yīng)電流將達(dá)到最大值C、對(duì)應(yīng)磁感應(yīng)強(qiáng)度BB0的時(shí)刻,線框中感應(yīng)電流也一定為零D、若只增大磁場(chǎng)交變頻率,則線框中感應(yīng)電流的頻率也將同倍數(shù)增加,但有效
56、值不變 ( ) 2如圖所示電路中,電表均為理想的,電源電動(dòng)勢(shì)E恒定,內(nèi)阻r=1,定值電阻R3=5。當(dāng)電鍵K斷開與閉合時(shí),ab段電路消耗的電功率相等。則以下說法中正確的是A電阻R1、R2可能分別為4、5B電阻R1、R2可能分別為3、6C電鍵K斷開時(shí)電壓表的示數(shù)一定大于K閉合時(shí)的示數(shù)D電鍵K斷開與閉合時(shí),電壓表的示數(shù)變化量大小與電流 表的示數(shù)變化量大小之比一定等于6 ( ) 3 一個(gè)邊長(zhǎng)為6 cm的正方形金屬線框置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線框平面與磁場(chǎng)垂直,電阻為036。磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖3.2.3所示,則線框中感應(yīng)電流的有效值為A10-5A B10-5A C(/2) 10-5A D(3/2
57、) 10-5A ( ) 4如圖所示,DC是水平面,AB是斜面。初速為V0的物體從D點(diǎn)出發(fā)沿DBA滑到頂點(diǎn)A時(shí)速度剛好為零。如果斜面改為AC,讓該物體從D點(diǎn)出發(fā)沿DCA滑到點(diǎn)A點(diǎn)且速度剛好為零,則物體具有的初速度(已知物體與路面的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同且不為零。)A.大于V0 B.等于V0 C.小于V0 D.處決于斜面的傾角 ( ) 5如圖所示,兩塊同樣的玻璃直角三棱鏡ABC,兩者的AC面是平行放置的,在它們之間是均勻的未知透明介質(zhì),一單色細(xì)光束O垂直于AB面人射,在圖示的出射光線中A.1、2、3(彼此平行)中的任一條都有可能 B.4、5、6(彼此平行)中的任一條都有可能 C.7、8、9(彼此平行)
58、中的任一條都有可能 D.只能是4、6中的某一條 ( )6在如圖所示電路中,A、B是兩個(gè)完全相同的燈泡,兩燈的阻值與電阻R的阻值相同,與A并聯(lián)的電學(xué)元件M可能是電容器C,也可能是自感系數(shù)很大的而電阻可以忽略的線圈L,當(dāng)開關(guān)S閉合瞬間,A、B兩燈中的電流IA、IB與M的關(guān)系是 A若M是電容器C,則IAIB C若M是線圈L,則IA IB ( ) 7如圖所示,在平行于水平地面的有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方,有三個(gè)大小相同的正方形線框,線框平面與磁場(chǎng)方向垂直。三個(gè)線框是用相同的金屬材料制成的,A線框有一個(gè)缺口,B、C線框都閉合,但B線框?qū)Ь€的橫截面積比C線框大現(xiàn)將三個(gè)線框從同一高度由靜止開始同時(shí)釋放,下列關(guān)
59、于它們落地時(shí)間的說法正確的是 A三個(gè)線框同時(shí)落地 B三個(gè)線框中,A線框最早落地 C. B線框在C線框之后落地 DB線框和C線框在A線框之后同時(shí)落地( )8如右圖所示,充電后的平行板電容器豎直放置,板間一帶正電的絕緣球用絕緣細(xì)線懸掛于A板上端,若將小球和細(xì)線拉至水平位置,由靜止釋放后小球?qū)⑾蛳聰[動(dòng)直至與A板發(fā)生碰撞,此過程細(xì)線始終處于伸直狀態(tài),則此過程中A小球電勢(shì)能一直增加 B小球的動(dòng)能一直增大C小球受細(xì)線的拉力一直在增大 D小球運(yùn)動(dòng)的向心加速度先增大后減小9在光滑水平面上的O點(diǎn)系一長(zhǎng)為l的絕緣細(xì)線,線的一端系一質(zhì)量為m,帶電量為q的小球。當(dāng)沿細(xì)線方向加上場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)后,小球處于平衡狀態(tài)。
60、現(xiàn)給小球一垂直于細(xì)線的初速度v0,使小球在水平面上開始運(yùn)動(dòng)。若v很小,則小球第一次回到平衡位置所需時(shí)間為_。10如圖,帶電量為+q的點(diǎn)電荷與均勻帶電薄板相距為2d,點(diǎn)電荷到帶電薄板的垂線通過板的幾何中心若圖中a點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,根據(jù)對(duì)稱性,帶電薄板在圖中b點(diǎn)處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為,方向(靜電力恒量為k)11如圖所示,電阻R1=R2=8,R3=4,R4=0.5,電源電勢(shì)E=0.5 V,內(nèi)電阻r=0.5 ,求安培表A1和A2的示數(shù)各為多少?13一條長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線上端固定在O點(diǎn),下端系一個(gè)質(zhì)量為m的小球,將它置于一個(gè)很大的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度為E,方向水平向右,已知小球在B點(diǎn)時(shí)平衡,細(xì)線與豎直線的夾
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