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第56頁(共56頁)2025年上海市高考物理試卷(等級性)一、光1.(16分)(2025?上海)光是從哪里來,又回到哪里去?浦濟(jì)之光,你見過嗎?光是一個(gè)物理學(xué)名詞,其本質(zhì)是一種處于特定頻段的光子流。光源發(fā)出光,是因?yàn)楣庠粗须娮荧@得額外能量。如果能量不足以使其躍遷到更外層的軌道,電子就會進(jìn)行加速運(yùn)動(dòng),并以波的形式釋放能量。如果躍遷之后剛好填補(bǔ)了所在軌道的空位,從激發(fā)態(tài)到達(dá)穩(wěn)定態(tài),電子就停止躍遷。否則電子會再次躍遷回之前的軌道,并且以波的形式釋放能量。(1)以下哪個(gè)選項(xiàng)中的圖樣符合紅光和紫光的雙縫干涉圖樣()(2)如圖所示,自然光經(jīng)過兩個(gè)偏振片,呈現(xiàn)在光屏上,偏振片B繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)且周期為T,則光屏上兩個(gè)光強(qiáng)最小的時(shí)間間隔為()A.2TB.TC.0.5TD.0.25T(3)物理王興趣小組在做“測量玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn)時(shí),若從c側(cè)觀察,插入c時(shí),應(yīng)遮住a、b的像;插入d時(shí),應(yīng)遮住,依據(jù)圖中所標(biāo)數(shù)據(jù),可得出該玻璃的折射率為。二、量子學(xué)2.(16分)(2025?上海)量子力學(xué)(QuantumMechanics),為物理學(xué)理論,是研究物質(zhì)世界微觀粒子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的物理學(xué)分支,主要研究原子、分子、凝聚態(tài)物質(zhì),以及原子核和基本粒子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的基礎(chǔ)理論。它與相對論一起構(gòu)成現(xiàn)代物理學(xué)的理論基礎(chǔ)。量子力學(xué)不僅是現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)理論之一,而且在化學(xué)等學(xué)科和許多近代技術(shù)中得到廣泛應(yīng)用。19世紀(jì)末,人們發(fā)現(xiàn)舊有的經(jīng)典理論無法解釋微觀系統(tǒng),于是經(jīng)由物理學(xué)家的努力,在20世紀(jì)初創(chuàng)立量子力學(xué),解釋了這些現(xiàn)象。量子力學(xué)從根本上改變?nèi)祟悓ξ镔|(zhì)結(jié)構(gòu)及其相互作用的理解。除了廣義相對論描寫的引力以外,迄今所有基本相互作用均可以在量子力學(xué)的框架內(nèi)描述(量子場論)。(1)太陽內(nèi)部發(fā)生的反應(yīng)是核聚變,即氫原子核在高溫高壓條件下聚合成氦原子核并釋放能量的過程;其核反應(yīng)方程為411H→X+2A.H核B.He核C.Li核D.Be核(2)(多選)若復(fù)色光的頻率ν=5.50×1014Hz~6.50×1014Hz,用復(fù)色光照射下面金屬,可發(fā)生光電效應(yīng)的可能是()金屬的極限頻率金屬鋅鈣鈉鉀銣頻率/1014Hz8.077.735.535.445.15選項(xiàng)ABCDE(3)氫原子核外電子以半徑r繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng),若電子質(zhì)量為m,元電荷為e,靜電力常數(shù)為k,則電子動(dòng)量大小是。(4)一群氫原子處于量子數(shù)n=4的激發(fā)態(tài),這些氫原子能夠自發(fā)地躍遷到n=2的較低能量狀態(tài),R為里伯德常量,c是真空中的光速;則在此過程中()。A.吸收光子,νB.放出光子,νC.吸收光子,νD.放出光子,ν三、滑動(dòng)變阻器3.(16分)(2025?上海)滑動(dòng)變阻器是電路元件,它可以通過來改變自身的電阻,從而起到控制電路的作用。在電路分析中,滑動(dòng)變阻器既可以作為一個(gè)定值電阻,也可以作為一個(gè)變值電阻?;瑒?dòng)變阻器的構(gòu)成一般包括接線柱、滑片、電阻絲、金屬桿和瓷筒等五部分。滑動(dòng)變阻器的電阻絲繞在絕緣瓷筒上,電阻絲外面涂有絕緣漆。(1)電學(xué)實(shí)驗(yàn)中,進(jìn)行“測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)時(shí),記錄數(shù)據(jù),當(dāng)電流表I1=1A時(shí),電壓表示數(shù)為U1=3V;當(dāng)電流表示數(shù)為I2=2A,電壓表示數(shù)U2=1.5V;則此電源電動(dòng)勢為V內(nèi)阻為Ω。(2)通過實(shí)驗(yàn),某電阻兩端的電壓與通過它的電流關(guān)系,描繪如圖所示,在實(shí)驗(yàn)過程中,電阻的橫截面積和長度保持不變,依據(jù)圖像分析:①電阻阻值為R,其材料電阻率為ρ,由圖可知,隨著電阻兩端的電壓增大,則()A.R增大,ρ增大B.R減小,ρ減小C.R增大,ρ不變D.R減小,ρ不變②根據(jù)圖像分析,當(dāng)電阻兩端電壓為1.8V時(shí),該電阻的功率為W。③根據(jù)I﹣U圖像,推測該實(shí)驗(yàn)電路為()A.B.C.D四、圓周運(yùn)動(dòng)4.(16分)(2025?上海)質(zhì)點(diǎn)在以某點(diǎn)為圓心半徑為r的圓周上運(yùn)動(dòng),即質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)其軌跡是圓周的運(yùn)動(dòng)叫“圓周運(yùn)動(dòng)”。它是一種最常見的曲線運(yùn)動(dòng)。例如電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子、車輪、皮帶輪等都作圓周運(yùn)動(dòng)。如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一光滑圓形軌道,a為軌道最低點(diǎn),c為軌道最高點(diǎn),b點(diǎn)、d點(diǎn)為軌道上與圓心等高的兩點(diǎn),e為ab段的中點(diǎn)。一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊在軌道內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng)。(1)若物塊從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)所用時(shí)間為t0,則在0.5t0時(shí),物塊在()A.A段B.B點(diǎn)C.C段D.D點(diǎn)E.E段(2)若物塊在a點(diǎn)的速度為v0,經(jīng)過時(shí)間t剛好到達(dá)b點(diǎn),則在該過程中軌道對物塊的支持力的沖量為()A.mv0B.mgtC.mv0+mgtD.m(3)若物塊質(zhì)量為0.5kg,下圖是物塊的速度v與物塊和圓心連線轉(zhuǎn)過的夾角θ的關(guān)系圖像。①求軌道半徑R;②求θ=60°時(shí),物塊克服重力做功的瞬時(shí)功率P。五、特雷門琴5.(18分)(2025?上海)特雷門琴是世界第一件電子樂器。特雷門琴生產(chǎn)於1919年,由前蘇聯(lián)物理學(xué)家利夫?特爾門(LevTermen)教授發(fā)明,藝名雷奧?特雷門(LeonTheremin)。同年已經(jīng)由一位女演奏家作出公開演奏,尤甚者連愛因斯坦都曾參觀,依然是世上唯一不需要身體接觸的電子樂器。(1)人手與豎直天線構(gòu)成可視為如圖所示的等效電容器,與自感線圈L構(gòu)成LC振蕩電路。①當(dāng)人手靠近天線時(shí),電容變大(選填“變大”、“不變”、“變小”)。②(多選)在電容器電荷量為零的瞬間,()達(dá)到最大值。A.電場能B.電流C.磁場能D.電壓(2)特雷門琴的揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)如圖所示,圖a為正面切面圖,磁鐵外圈為S極,中心橫柱為N極,橫柱上套著線圈,其側(cè)面圖如圖b所示。①此時(shí)線圈的受力方向?yàn)椋ǎ〢.左B.右C.徑向向外D.徑向向內(nèi)②若單匝線圈周長為2.0cm,磁場強(qiáng)度B=0.5T,I=I0sin(2πft),I0=0.71A,f=100Hz,則I的有效值為A;單匝線圈收到的安培力的最大值為?③已知當(dāng)溫度為25℃時(shí),聲速v=347.6m/s,求琴的A5(440Hz)的波長為?(3)有一平行板電容器,按如圖接入電路中。①減小兩平行板間距d時(shí),電容會變大(選填“變大”、“變小”、“不變”)。②已知電源電壓為U,電容器電容為C,閉合開關(guān),穩(wěn)定時(shí),電容器的電荷量為。(4)有一質(zhì)量為m,電荷量為q的正電荷從電容器左側(cè)中央以速度v0水平射入,恰好從下極板最右邊射出,板間距為d,兩極板電壓為U,求兩極板的長度L(電荷的重力不計(jì))。(5)已知人手靠近豎直天線時(shí),音調(diào)變高,靠近水平天線時(shí),聲音變??;那么若想聲波由圖像①變成圖像②,則人手()A.靠近豎直天線,遠(yuǎn)離水平天線B.靠近豎直天線,靠近水平天線C.遠(yuǎn)離豎直天線,遠(yuǎn)離水平天線D.遠(yuǎn)離豎直天線,靠近水平天線六、汽車制動(dòng)防撞6.(18分)(2025?上海)自MCB系統(tǒng)是由若干控制器和傳感器組成,評估汽車當(dāng)前速度和移動(dòng)情況,并檢查踏板上是否有駕駛者介入,若是MCB判斷安全氣囊彈出后駕駛者沒有踩踏板或是踩踏力度不夠,則啟動(dòng)電子穩(wěn)定控制機(jī)制,向車輪施加與車輛速度和移動(dòng)幅度匹配的制動(dòng)力,以防止二次事故發(fā)生。(1)如圖,下列元件在勻強(qiáng)磁場中繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng),下列電動(dòng)勢最大的是()A.A1和A2B.B1和B2C.C1和C2D.D1和D2(2)在傾斜角為4.8°的斜坡上,有一輛向下滑動(dòng)的小車在做勻速直線運(yùn)動(dòng),存在動(dòng)能回收系統(tǒng);小車的質(zhì)量m=1500kg。在t=5s時(shí)間內(nèi),速度從v0=72km/h減速到vt=18km/h,運(yùn)動(dòng)過程中所有其他阻力的合力f=500N。求這一過程中:①小車的位移大小x?②回收作用力大小F?(3)如圖,大氣壓強(qiáng)為p0,一個(gè)氣缸內(nèi)部體積為V0,初始壓強(qiáng)為p0,內(nèi)有一活塞橫截面積為S,質(zhì)量為M。①等溫情況下,向右拉開活塞移動(dòng)距離X,求活塞受拉力F?②在水平彈簧振子中,彈簧勁度系數(shù)為k,小球質(zhì)量為m,則彈簧振子做簡諧運(yùn)動(dòng)振動(dòng)頻率為f=12πk③若氣缸絕熱,活塞在該情況下振動(dòng)頻率為f2,上題中等溫情況下,活塞在氣缸中的振動(dòng)頻率為f1,則兩則的大小關(guān)系為()A.f1>f2B.f1=f2C.f1<f2
2025年上海市高考物理試卷(等級性)參考答案與試題解析一、光1.(16分)(2025?上海)光是從哪里來,又回到哪里去?浦濟(jì)之光,你見過嗎?光是一個(gè)物理學(xué)名詞,其本質(zhì)是一種處于特定頻段的光子流。光源發(fā)出光,是因?yàn)楣庠粗须娮荧@得額外能量。如果能量不足以使其躍遷到更外層的軌道,電子就會進(jìn)行加速運(yùn)動(dòng),并以波的形式釋放能量。如果躍遷之后剛好填補(bǔ)了所在軌道的空位,從激發(fā)態(tài)到達(dá)穩(wěn)定態(tài),電子就停止躍遷。否則電子會再次躍遷回之前的軌道,并且以波的形式釋放能量。(1)以下哪個(gè)選項(xiàng)中的圖樣符合紅光和紫光的雙縫干涉圖樣(A)(2)如圖所示,自然光經(jīng)過兩個(gè)偏振片,呈現(xiàn)在光屏上,偏振片B繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)且周期為T,則光屏上兩個(gè)光強(qiáng)最小的時(shí)間間隔為(C)A.2TB.TC.0.5TD.0.25T(3)物理王興趣小組在做“測量玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn)時(shí),若從c側(cè)觀察,插入c時(shí),應(yīng)遮住a、b的像;插入d時(shí),應(yīng)遮住a、b的像和c,依據(jù)圖中所標(biāo)數(shù)據(jù),可得出該玻璃的折射率為sinθ1sin【考點(diǎn)】光的偏振現(xiàn)象及原理;測量玻璃的折射率;光的波長與干涉條紋間距的關(guān)系.【專題】定量思想;推理法;光的折射專題;光的干涉專題;光的衍射、偏振和電磁本性專題;推理論證能力.【答案】(1)A;(2)C;(3)a、b的像和c;sin【分析】(1)根據(jù)光的雙縫干涉圖樣,以及相鄰亮條紋的間距公式解答;(2)根據(jù)偏振原理,偏振片B每轉(zhuǎn)過半周透光強(qiáng)度從最小到最強(qiáng),再到最小,據(jù)此分析判斷;(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理,插入d時(shí)應(yīng)遮住a、b的像和c;根據(jù)折射定律求解該玻璃的折射率?!窘獯稹拷猓海?)光的雙縫干涉圖樣是平行等距明暗相間的條紋,根據(jù):Δx=ldλ,紅光的波長大于紫光的,可知紅光的條紋間距大于紫光的條紋間距,故故選:A。(2)根據(jù)偏振原理,偏振片B每轉(zhuǎn)過半周透光強(qiáng)度從最小到最強(qiáng),再到最小,可知光屏上兩個(gè)光強(qiáng)最小的時(shí)間間隔為0.5T,故ABD錯(cuò)誤,C正確。故選:C。(3)若從c側(cè)觀察,插入c時(shí),應(yīng)遮住a、b的像;插入d時(shí),應(yīng)遮住a、b的像和c;根據(jù)折射定律可得該玻璃的折射率為n=故答案為:(1)A;(2)C;(3)a、b的像和c;sin【點(diǎn)評】本題考查了光的干涉現(xiàn)象、偏振現(xiàn)象,以及測量玻璃的折射率的實(shí)驗(yàn),題目較簡單。掌握光的雙縫干涉的圖樣,以及相鄰亮條紋的間距公式。二、量子學(xué)2.(16分)(2025?上海)量子力學(xué)(QuantumMechanics),為物理學(xué)理論,是研究物質(zhì)世界微觀粒子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的物理學(xué)分支,主要研究原子、分子、凝聚態(tài)物質(zhì),以及原子核和基本粒子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的基礎(chǔ)理論。它與相對論一起構(gòu)成現(xiàn)代物理學(xué)的理論基礎(chǔ)。量子力學(xué)不僅是現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)理論之一,而且在化學(xué)等學(xué)科和許多近代技術(shù)中得到廣泛應(yīng)用。19世紀(jì)末,人們發(fā)現(xiàn)舊有的經(jīng)典理論無法解釋微觀系統(tǒng),于是經(jīng)由物理學(xué)家的努力,在20世紀(jì)初創(chuàng)立量子力學(xué),解釋了這些現(xiàn)象。量子力學(xué)從根本上改變?nèi)祟悓ξ镔|(zhì)結(jié)構(gòu)及其相互作用的理解。除了廣義相對論描寫的引力以外,迄今所有基本相互作用均可以在量子力學(xué)的框架內(nèi)描述(量子場論)。(1)太陽內(nèi)部發(fā)生的反應(yīng)是核聚變,即氫原子核在高溫高壓條件下聚合成氦原子核并釋放能量的過程;其核反應(yīng)方程為411H→X+2A.H核B.He核C.Li核D.Be核(2)(多選)若復(fù)色光的頻率ν=5.50×1014Hz~6.50×1014Hz,用復(fù)色光照射下面金屬,可發(fā)生光電效應(yīng)的可能是(CDE)金屬的極限頻率金屬鋅鈣鈉鉀銣頻率/1014Hz8.077.735.535.445.15選項(xiàng)ABCDE(3)氫原子核外電子以半徑r繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng),若電子質(zhì)量為m,元電荷為e,靜電力常數(shù)為k,則電子動(dòng)量大小是kme2r(4)一群氫原子處于量子數(shù)n=4的激發(fā)態(tài),這些氫原子能夠自發(fā)地躍遷到n=2的較低能量狀態(tài),R為里伯德常量,c是真空中的光速;則在此過程中(D)。A.吸收光子,νB.放出光子,νC.吸收光子,νD.放出光子,ν【考點(diǎn)】核聚變的反應(yīng)方程;光電效應(yīng)的條件和判斷能否發(fā)生光電效應(yīng);氫原子光譜及巴耳末公式.【專題】定量思想;推理法;光電效應(yīng)專題;原子的能級結(jié)構(gòu)專題;重核的裂變和輕核的聚變專題;理解能力.【答案】(1)B;(2)CDE;(3)kme2r;(4【分析】(1)根據(jù)核反應(yīng)遵循質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒分析判斷;(2)根據(jù)發(fā)生光電效應(yīng)的條件分析解答;(3)電子繞氫原子核做勻速圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)庫侖力提供向心力求得電子的線速度大小,根據(jù)動(dòng)量的定義求得電子的動(dòng)量大??;(4)氫原子從高能級向低能級躍遷時(shí)會放出光子。根據(jù)里德伯公式,結(jié)合光速、頻率、波長的關(guān)系解答?!窘獯稹拷猓海?)根據(jù)核反應(yīng)方程411H→X+210e,反應(yīng)前氫核的質(zhì)量數(shù)總和為4,電荷數(shù)總和為4。反應(yīng)后兩個(gè)正電子的質(zhì)量數(shù)總和為0,電荷數(shù)總和為2。設(shè)X的質(zhì)量數(shù)為A,電荷數(shù)為Z,則有:A+0=4,Z+2=4,解得:A=4,Z=2故選:B。(2)復(fù)色光的頻率ν=5.50×1014Hz~6.50×1014Hz,當(dāng)入射光的頻率大于金屬板的極限頻率時(shí),可發(fā)生光電效應(yīng),對比可知可發(fā)生光電效應(yīng)的有鈉、鉀、銣,故選:CDE。(3)電子繞氫原子核做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由庫侖力提供向心力得:ke2電子動(dòng)量大小為:p(4)氫原子從高能級向低能級躍遷時(shí)會放出光子,光子的能量等于兩個(gè)能級的能量差。根據(jù)里德伯公式:1λ=R(1氫原子從n=4躍遷到n=2,則有:m=4,k=2又有:ν聯(lián)立可得:ν=Rc(12故選D。故答案為:(1)B;(2)CDE;(3)kme2r;(4【點(diǎn)評】本題考查了量子力學(xué)相關(guān)知識。掌握核聚變、核裂變遵循的規(guī)律,光電效應(yīng)發(fā)生的條件,玻爾原子結(jié)構(gòu)模型和原子能級躍遷的規(guī)律。三、滑動(dòng)變阻器3.(16分)(2025?上海)滑動(dòng)變阻器是電路元件,它可以通過來改變自身的電阻,從而起到控制電路的作用。在電路分析中,滑動(dòng)變阻器既可以作為一個(gè)定值電阻,也可以作為一個(gè)變值電阻?;瑒?dòng)變阻器的構(gòu)成一般包括接線柱、滑片、電阻絲、金屬桿和瓷筒等五部分。滑動(dòng)變阻器的電阻絲繞在絕緣瓷筒上,電阻絲外面涂有絕緣漆。(1)電學(xué)實(shí)驗(yàn)中,進(jìn)行“測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)時(shí),記錄數(shù)據(jù),當(dāng)電流表I1=1A時(shí),電壓表示數(shù)為U1=3V;當(dāng)電流表示數(shù)為I2=2A,電壓表示數(shù)U2=1.5V;則此電源電動(dòng)勢為4.5V內(nèi)阻為1.5Ω。(2)通過實(shí)驗(yàn),某電阻兩端的電壓與通過它的電流關(guān)系,描繪如圖所示,在實(shí)驗(yàn)過程中,電阻的橫截面積和長度保持不變,依據(jù)圖像分析:①電阻阻值為R,其材料電阻率為ρ,由圖可知,隨著電阻兩端的電壓增大,則(B)A.R增大,ρ增大B.R減小,ρ減小C.R增大,ρ不變D.R減小,ρ不變②根據(jù)圖像分析,當(dāng)電阻兩端電壓為1.8V時(shí),該電阻的功率為0.225W。③根據(jù)I﹣U圖像,推測該實(shí)驗(yàn)電路為(C)A.B.C.D【考點(diǎn)】測量普通電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻.【專題】實(shí)驗(yàn)題;實(shí)驗(yàn)探究題;定量思想;實(shí)驗(yàn)分析法;恒定電流專題;實(shí)驗(yàn)探究能力.【答案】(1)4.5;1.5;(2)B;0.225;C?!痉治觥浚?)根據(jù)閉合電路的歐姆定律求解作答;(2)①根據(jù)歐姆定律和電阻定律,結(jié)合I﹣U圖像分析作答;②根據(jù)I﹣U圖像可知,當(dāng)電阻兩端電壓為U=1.8V時(shí),流過電阻的電流,根據(jù)功率公式求解作答;③根據(jù)I﹣U圖像分析電阻兩端的電壓變化范圍大小,確定滑動(dòng)變阻器的連接方式;根據(jù)I﹣U圖像,當(dāng)電壓很小時(shí),I﹣U圖像幾乎為傾斜直線,求解最大電阻,分析電流表的內(nèi)外接法,然后作答?!窘獯稹拷猓海?)當(dāng)電流表I1=1A時(shí),電壓表示數(shù)為U1=3V,根據(jù)閉合電路歐姆定律E=U1+I1r當(dāng)電流表示數(shù)為I2=2A,電壓表示數(shù)U2=1.5V,根據(jù)閉合電路歐姆定律E=U2+I2r代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得電動(dòng)勢E=4.5V;內(nèi)阻r=1.5Ω(2)①根據(jù)歐姆定律II﹣U圖線的斜率k由此可知,隨著電阻兩端的電壓增大,電阻R減小根據(jù)電阻定律R在長度和橫截面積不變時(shí),導(dǎo)體的電阻率ρ減小,故ACD錯(cuò)誤,B正確。故選:B。②根據(jù)I﹣U圖像可知,當(dāng)電阻兩端電壓為U=1.8V時(shí),流過電阻的電流為I=0.125V根據(jù)功率公式P=UI=1.8×0.125W=0.225W③根據(jù)I﹣U圖像可知,電阻兩端的電壓變化范圍很大,可以測出很小的電壓,因此滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法;根據(jù)I﹣U圖像可知,當(dāng)電壓很小時(shí),I﹣U圖像幾乎為傾斜直線,最大電阻約為R由于Rx?RV,因此電流表采用外接法;故ABD錯(cuò)誤,C正確。故選:C。故答案為:(1)4.5;1.5;(2)B;0.225;C?!军c(diǎn)評】本題主要考查了“測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn),要明確實(shí)驗(yàn)原理,掌握歐姆定律和電阻定律的運(yùn)用,能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)器材正確設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路。四、圓周運(yùn)動(dòng)4.(16分)(2025?上海)質(zhì)點(diǎn)在以某點(diǎn)為圓心半徑為r的圓周上運(yùn)動(dòng),即質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)其軌跡是圓周的運(yùn)動(dòng)叫“圓周運(yùn)動(dòng)”。它是一種最常見的曲線運(yùn)動(dòng)。例如電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子、車輪、皮帶輪等都作圓周運(yùn)動(dòng)。如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一光滑圓形軌道,a為軌道最低點(diǎn),c為軌道最高點(diǎn),b點(diǎn)、d點(diǎn)為軌道上與圓心等高的兩點(diǎn),e為ab段的中點(diǎn)。一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊在軌道內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng)。(1)若物塊從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)所用時(shí)間為t0,則在0.5t0時(shí),物塊在(E)A.A段B.B點(diǎn)C.C段D.D點(diǎn)E.E段(2)若物塊在a點(diǎn)的速度為v0,經(jīng)過時(shí)間t剛好到達(dá)b點(diǎn),則在該過程中軌道對物塊的支持力的沖量為(D)A.mv0B.mgtC.mv0+mgtD.m(3)若物塊質(zhì)量為0.5kg,下圖是物塊的速度v與物塊和圓心連線轉(zhuǎn)過的夾角θ的關(guān)系圖像。①求軌道半徑R;②求θ=60°時(shí),物塊克服重力做功的瞬時(shí)功率P?!究键c(diǎn)】動(dòng)量定理的內(nèi)容和應(yīng)用;物體在圓形豎直軌道內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng);動(dòng)能定理的簡單應(yīng)用.【專題】定量思想;推理法;牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題;推理論證能力.【答案】(1)E;(2)D;(3)①軌道半徑R為0.59m;②物塊克服重力做功的瞬時(shí)功率P為23.8W?!痉治觥浚?)根據(jù)沿圓弧物塊a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的平均速率大于b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的平均速率分析求解;(2)根據(jù)動(dòng)量定理,對水平和豎直方向上分析求解;(3)①由動(dòng)能定理,結(jié)合圖像分析求解;②由功率表達(dá)式,結(jié)合圖像分析求解。【解答】解:(1)物塊從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)過程中一直做減速運(yùn)動(dòng),可知沿圓弧物塊a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的平均速率大于b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的平均速率。若物塊從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)所用時(shí)間為t0,則在0.5t0時(shí),物塊在E段。故ABCD錯(cuò)誤,E正確;故選:E。(2)以初速度方向?yàn)檎较颍鶕?jù)動(dòng)量定理,支持力在水平方向的沖量為Ix=0﹣mv0豎直方向上根據(jù)動(dòng)量定理有Iy﹣mgt=0故該過程中軌道對物塊的支持力的沖量為:I故ABC錯(cuò)誤,D正確。故選:D。(3)①由圖像可知,物塊的初速度為6m/s,最高點(diǎn)位置的速度為3.5m/s。由動(dòng)能定理得-解得R=0.59m②由圖像可知θ=60°時(shí),物塊的速度為5.5m/s,則物塊克服重力做功的瞬時(shí)功率P=mgvsin60°解得P≈23.8W故答案為:(1)E;(2)D;(3)①軌道半徑R為0.59m;②物塊克服重力做功的瞬時(shí)功率P為23.8W?!军c(diǎn)評】本題綜合考查了圓周、動(dòng)量以及功率等知識,理解物體在不同時(shí)刻的狀態(tài)是解決此類問題的關(guān)鍵。五、特雷門琴5.(18分)(2025?上海)特雷門琴是世界第一件電子樂器。特雷門琴生產(chǎn)於1919年,由前蘇聯(lián)物理學(xué)家利夫?特爾門(LevTermen)教授發(fā)明,藝名雷奧?特雷門(LeonTheremin)。同年已經(jīng)由一位女演奏家作出公開演奏,尤甚者連愛因斯坦都曾參觀,依然是世上唯一不需要身體接觸的電子樂器。(1)人手與豎直天線構(gòu)成可視為如圖所示的等效電容器,與自感線圈L構(gòu)成LC振蕩電路。①當(dāng)人手靠近天線時(shí),電容變大變大(選填“變大”、“不變”、“變小”)。②(多選)在電容器電荷量為零的瞬間,(BC)達(dá)到最大值。A.電場能B.電流C.磁場能D.電壓(2)特雷門琴的揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)如圖所示,圖a為正面切面圖,磁鐵外圈為S極,中心橫柱為N極,橫柱上套著線圈,其側(cè)面圖如圖b所示。①此時(shí)線圈的受力方向?yàn)椋˙)A.左B.右C.徑向向外D.徑向向內(nèi)②若單匝線圈周長為2.0cm,磁場強(qiáng)度B=0.5T,I=I0sin(2πft),I0=0.71A,f=100Hz,則I的有效值為0.5A;單匝線圈收到的安培力的最大值為7.1×10﹣3N?③已知當(dāng)溫度為25℃時(shí),聲速v=347.6m/s,求琴的A5(440Hz)的波長為0.79m?(3)有一平行板電容器,按如圖接入電路中。①減小兩平行板間距d時(shí),電容會變大變大(選填“變大”、“變小”、“不變”)。②已知電源電壓為U,電容器電容為C,閉合開關(guān),穩(wěn)定時(shí),電容器的電荷量為CU。(4)有一質(zhì)量為m,電荷量為q的正電荷從電容器左側(cè)中央以速度v0水平射入,恰好從下極板最右邊射出,板間距為d,兩極板電壓為U,求兩極板的長度L(電荷的重力不計(jì))。(5)已知人手靠近豎直天線時(shí),音調(diào)變高,靠近水平天線時(shí),聲音變?。荒敲慈粝肼暡ㄓ蓤D像①變成圖像②,則人手(B)A.靠近豎直天線,遠(yuǎn)離水平天線B.靠近豎直天線,靠近水平天線C.遠(yuǎn)離豎直天線,遠(yuǎn)離水平天線D.遠(yuǎn)離豎直天線,靠近水平天線【考點(diǎn)】電磁振蕩及過程分析;波長、頻率和波速的關(guān)系;多普勒效應(yīng)及其應(yīng)用;平行板電容器電容的決定式及影響因素;帶電粒子在勻強(qiáng)電場中做類平拋運(yùn)動(dòng);有效值的定義和一般交變電流的有效值.【專題】實(shí)驗(yàn)題;實(shí)驗(yàn)探究題;定量思想;實(shí)驗(yàn)分析法;電容器專題;交流電專題;電磁場理論和電磁波;實(shí)驗(yàn)探究能力.【答案】(1)變大;BC;(2)①B;0.5A;②7.1×10﹣3N;③0.79m;(3)①變大;②Q=CU;(4)兩極板的長度L為v0dmUq;(【分析】(1)①當(dāng)人手靠近天線時(shí),相當(dāng)于改變了電容器的介電常數(shù),根據(jù)平行板電容器電容的決定式分析作答;②根據(jù)LC振蕩電路的i﹣t圖像和q﹣t圖像,結(jié)合LC電路的特點(diǎn)分析作答;(2)①根據(jù)左手定則分析作答;②根據(jù)正弦交變電流有效值與最大值的關(guān)系求解作答;根據(jù)安培力公式求解作答;③根據(jù)波速、頻率和波長的關(guān)系v=λf求解作答;(3)①根據(jù)平行板電容器的決定式分析作答;②根據(jù)電容器的定義式分析作答;(4)帶電粒子在電場中(平行板電容器中)做類平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求解作答;(5)聲音的音調(diào)由頻率決定,人手靠近豎直天線時(shí),音調(diào)變高即波的頻率變大;聲音的強(qiáng)度由振幅決定,靠近水平天線時(shí),聲音變小,即波的振幅變小,結(jié)合圖像分析作答?!窘獯稹拷猓海?)①根據(jù)平行板電容器電容的決定式C當(dāng)人手靠近天線時(shí),相當(dāng)于改變了電容器的介電常數(shù)εr(人手會使周圍介質(zhì)的介電性質(zhì)改變),使得介電常數(shù)增大,從而電容變大。②在LC振蕩電路中,i﹣t圖像和q﹣t圖像如圖所示:根據(jù)i?t圖像可知,當(dāng)電荷量為零時(shí),電流達(dá)到最大值,電場能全部轉(zhuǎn)化為磁場能,磁場能達(dá)到最大值;電荷量為零時(shí),電容器兩端電壓,電場能也為零,故AD錯(cuò)誤,BC正確。故選:BC。(2)①觀察圖a,根據(jù)左手定則可知線圈所受安培力方向?yàn)橄蛴遥蔄CD錯(cuò)誤,B正確。故選:B。②根據(jù)正弦式交變電流有效值與峰值的關(guān)系,有效值I根據(jù)安培力公式,單匝線圈收到的安培力的最大值為F③根據(jù)波速、頻率和波長的關(guān)系v=λf,則有λ(3)①根據(jù)平行板電容器電容的決定式C=?rS4②閉合開關(guān),穩(wěn)定時(shí),根據(jù)電容的定義式,電容器的電荷量為Q=CU(4)電荷量為q的正電荷在電容器中做類平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向根據(jù)牛頓第二定律得F豎直位移d水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),水平位移L=v0t聯(lián)立解得兩板的長度L(5)聲音的音調(diào)由頻率決定,人手靠近豎直天線時(shí),音調(diào)變高即波的頻率變大;聲音的強(qiáng)度由振幅決定,靠近水平天線時(shí),聲音變小,即波的振幅變??;聲波由圖像①變成圖像②即頻率變大了,振幅變小了,可得人手靠近豎直天線、靠近水平天線,故ACD錯(cuò)誤,B正確。故選:B。故答案為:(1)變大;BC;(2)①B;②0.5A;7.1×10﹣3N;③0.79m;(3)①變大;②Q=CU;(4)兩極板的長度L為v0dmUq;(【點(diǎn)評】本題以特雷門電子琴為背景考查的電磁振蕩、電容器的定義式和平行板電容器的決定式;考查了正弦交變電流有效值與最大值、安培力公式以及類平拋運(yùn)動(dòng)等知識,涉及的知識點(diǎn)多,過程復(fù)雜,需要認(rèn)真分析。六、汽車制動(dòng)防撞6.(18分)(2025?上海)自MCB系統(tǒng)是由若干控制器和傳感器組成,評估汽車當(dāng)前速度和移動(dòng)情況,并檢查踏板上是否有駕駛者介入,若是MCB判斷安全氣囊彈出后駕駛者沒有踩踏板或是踩踏力度不夠,則啟動(dòng)電子穩(wěn)定控制機(jī)制,向車輪施加與車輛速度和移動(dòng)幅度匹配的制動(dòng)力,以防止二次事故發(fā)生。(1)如圖,下列元件在勻強(qiáng)磁場中繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng),下列電動(dòng)勢最大的是(A)A.A1和A2B.B1和B2C.C1和C2D.D1和D2(2)在傾斜角為4.8°的斜坡上,有一輛向下滑動(dòng)的小車在做勻速直線運(yùn)動(dòng),存在動(dòng)能回收系統(tǒng);小車的質(zhì)量m=1500kg。在t=5s時(shí)間內(nèi),速度從v0=72km/h減速到vt=18km/h,運(yùn)動(dòng)過程中所有其他阻力的合力f=500N。求這一過程中:①小車的位移大小x?②回收作用力大小F?(3)如圖,大氣壓強(qiáng)為p0,一個(gè)氣缸內(nèi)部體積為V0,初始壓強(qiáng)為p0,內(nèi)有一活塞橫截面積為S,質(zhì)量為M。①等溫情況下,向右拉開活塞移動(dòng)距離X,求活塞受拉力F?②在水平彈簧振子中,彈簧勁度系數(shù)為k,小球質(zhì)量為m,則彈簧振子做簡諧運(yùn)動(dòng)振動(dòng)頻率為f=12πk③若氣缸絕熱,活塞在該情況下振動(dòng)頻率為f2,上題中等溫情況下,活塞在氣缸中的振動(dòng)頻率為f1,則兩則的大小關(guān)系為(C)A.f1>f2B.f1=f2C.f1<f2【考點(diǎn)】熱力學(xué)第一定律的表達(dá)和應(yīng)用;牛頓第二定律的簡單應(yīng)用;氣體的等溫變化與玻意耳定律的應(yīng)用.【專題】定量思想;推理法;理想氣體狀態(tài)方程專題;推理論證能力.【答案】(1)A;(2)①小車的位移大小x為62.5m;②回收作用力大小F為5230N;(3)①等溫情況下,向右拉開活塞移動(dòng)距離X,活塞受拉力F為p0S2XV0+SX;②拉開微小位移X【分析】(1)根據(jù)速度方向與磁場方向垂直,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢最大分析求解;(2)根據(jù)牛頓第二定律,結(jié)合勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式分析求解;(3)根據(jù)玻意耳定律,結(jié)合對活塞的受力分析,綜合熱力學(xué)第一定律分析求解?!窘獯稹拷猓海?)由圖可知,磁場方向豎直向下,圖中各點(diǎn)的線速度都沿切線方向,而此時(shí)A1和A2點(diǎn)速度方向與磁場方向垂直,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢最大。故BCD錯(cuò)誤,A正確;故選:A。(2)①小車的位移x②小車的加速度a方向沿斜面向上,根據(jù)牛頓第二定律F+f﹣mgsin4.8°=ma解得F=5230N(3)①根據(jù)玻意耳定律p0V0=p(V0+XS)對活塞分析可知F=(p0﹣p)S解得F②設(shè)X方向?yàn)檎较?,則此時(shí)活塞所受合力F當(dāng)X很微小時(shí),則F即活塞的振動(dòng)可視為簡諧振動(dòng)。其中k振動(dòng)頻率為f③若氣缸絕熱,則當(dāng)氣體體積增大時(shí),氣體對外做功,內(nèi)能減小,溫度降低,則壓強(qiáng)減小,即p′<p,根據(jù)F則k值偏大,則f1<f2故AB錯(cuò)誤,C正確。故選:C。故答案為:(1)A;(2)①小車的位移大小x為62.5m;②回收作用力大小F為5230N;(3)①等溫情況下,向右拉開活塞移動(dòng)距離X,活塞受拉力F為p0S2XV0+SX;②拉開微小位移X【點(diǎn)評】本題考查了熱力學(xué)、牛頓力學(xué)等相關(guān)知識,理解不同狀態(tài)下物體的運(yùn)動(dòng)情況和受力情況是解決此類問題的關(guān)鍵。
考點(diǎn)卡片1.牛頓第二定律的簡單應(yīng)用【知識點(diǎn)的認(rèn)識】牛頓第二定律的表達(dá)式是F=ma,已知物體的受力和質(zhì)量,可以計(jì)算物體的加速度;已知物體的質(zhì)量和加速度,可以計(jì)算物體的合外力;已知物體的合外力和加速度,可以計(jì)算物體的質(zhì)量。【命題方向】一質(zhì)量為m的人站在電梯中,電梯加速上升,加速度大小為13g,gA、43mgB、2mgC、mgD分析:對人受力分析,受重力和電梯的支持力,加速度向上,根據(jù)牛頓第二定律列式求解即可。解答:對人受力分析,受重力和電梯的支持力,加速度向上,根據(jù)牛頓第二定律N﹣mg=ma故N=mg+ma=4根據(jù)牛頓第三定律,人對電梯的壓力等于電梯對人的支持力,故人對電梯的壓力等于43mg故選:A。點(diǎn)評:本題關(guān)鍵對人受力分析,然后根據(jù)牛頓第二定律列式求解?!窘忸}方法點(diǎn)撥】在應(yīng)用牛頓第二定律解決簡單問題時(shí),要先明確物體的受力情況,然后列出牛頓第二定律的表達(dá)式,再根據(jù)需要求出相關(guān)物理量。2.物體在圓形豎直軌道內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.模型建立(1)輕繩模型小球沿豎直光滑軌道內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng),小球在細(xì)繩的作用下在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),都是輕繩模型,如圖所示。(2)輕桿模型小球在豎直放置的光滑細(xì)管內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),小球被一輕桿拉著在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),都是輕桿模型,如圖所示。2.模型分析【命題方向】如圖所示,半徑為R的光滑圓形軌道豎直固定放置,質(zhì)量為m的小球在圓形軌道內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng).小球通過軌道最高點(diǎn)時(shí)恰好與軌道間沒有相互作用力.已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間,不計(jì)空氣阻力.試求:(1)小球通過軌道最高點(diǎn)時(shí)速度的大?。唬?)小球通過軌道最低點(diǎn)時(shí)角速度的大??;(3)小球通過軌道最低點(diǎn)時(shí)受到軌道支持力的大?。治觯海?)小球通過軌道最高點(diǎn)時(shí)恰好與軌道間沒有相互作用力,故由重力提供向心力,根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)向心力公式即可得出最高點(diǎn)的速度;(2)可以根據(jù)動(dòng)能定理求出最低點(diǎn)的速度,再根據(jù)線速度和角速度的關(guān)系即可求出角速度;(3)在最低點(diǎn)由支持力和重力的合力提供向心力,根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)向心力公式即可求得支持力的大?。獯穑海?)設(shè)小球通過軌道最高點(diǎn)時(shí)速度的大小為v1,根據(jù)題意和圓周運(yùn)動(dòng)向心力公式得:mg=mv解得:v1=(2)設(shè)小球通過軌道最低點(diǎn)的速度大小為v2,從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過程中運(yùn)用動(dòng)能定理得:2mgR=12v2=ωR②由①②解得:ω=(3)設(shè)小球通過軌道最低點(diǎn)時(shí)受到軌道支持力大小為FN,根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)向心力公式得:FN﹣mg=mv由①③解得:FN=6mg答:(1)小球通過軌道最高點(diǎn)時(shí)速度的大小為gR;(2)小球通過軌道最低點(diǎn)時(shí)角速度的大小為5gR;(3)小球通過軌道最低點(diǎn)時(shí)受到軌道支持力的大小為點(diǎn)評:該題是動(dòng)能定理及圓周運(yùn)動(dòng)向心力公式的直接應(yīng)用,要抓住恰好到達(dá)最高點(diǎn)的隱含條件是由重力來提供向心力,難度不大,屬于基礎(chǔ)題.【解題思路點(diǎn)撥】對于豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng),一般題目都會給出關(guān)鍵詞“恰好”,當(dāng)物體恰好過圓周運(yùn)動(dòng)最高點(diǎn)時(shí),物體自身的重力完全充當(dāng)向心力,mg=mv2R,從而可以求出最高點(diǎn)的速度v3.動(dòng)能定理的簡單應(yīng)用【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.動(dòng)能定理的內(nèi)容:合外力做的功等于動(dòng)能的變化量。2.表達(dá)式:W合=ΔEk=Ek末﹣Ek初3.本考點(diǎn)針對簡單情況下用動(dòng)能定理來解題的情況?!久}方向】如圖所示,質(zhì)量m=10kg的物體放在水平地面上,物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,g=10m/s2,今用F=50N的水平恒力作用于物體上,使物體由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),作用時(shí)間t=6s后撤去F,求:(1)物體在前6s運(yùn)動(dòng)的過程中的加速度;(2)物體在前6s運(yùn)動(dòng)的位移(3)物體從開始運(yùn)動(dòng)直到最終靜止的過程中克服摩擦力所做的功。分析:(1)對物體受力分析知,物體做勻加速運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律就可求出加速度;(2)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式即可求得位移的大?。唬?)對全程用動(dòng)能定理,可以求得摩擦力的功。解答:(1)對物體受力分析,由牛頓第二定律得F﹣μmg=ma,解得a=3m/s2,(2)由位移公式得X=12at2=12×3×6(3)對全程用動(dòng)能定理得FX﹣Wf=0Wf=FX=50×54J=2700J。答:(1)物體在前6s運(yùn)動(dòng)的過程中的加速度是3m/s2;(2)物體在前6s運(yùn)動(dòng)的位移是54m;(3)物體從開始運(yùn)動(dòng)直到最終靜止的過程中克服摩擦力所做的功為2700J。點(diǎn)評:分析清楚物體的運(yùn)動(dòng)過程,直接應(yīng)用牛頓第二定律和勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求解即可,求摩擦力的功的時(shí)候?qū)θ虘?yīng)用動(dòng)能定理比較簡單。【解題思路點(diǎn)撥】1.應(yīng)用動(dòng)能定理的一般步驟(1)選取研究對象,明確并分析運(yùn)動(dòng)過程。(2)分析受力及各力做功的情況①受哪些力?②每個(gè)力是否做功?③在哪段位移哪段過程中做功?④做正功還是負(fù)功?⑤做多少功?求出代數(shù)和。(3)明確過程始末狀態(tài)的動(dòng)能Ek1及Ek2。(4)列方程W總=Ek2﹣Ek1,必要時(shí)注意分析題目潛在的條件,補(bǔ)充方程進(jìn)行求解。注意:①在研究某一物體受到力的持續(xù)作用而發(fā)生狀態(tài)改變時(shí),如涉及位移和速度而不涉及時(shí)間時(shí)應(yīng)首先考慮應(yīng)用動(dòng)能定理,而后考慮牛頓定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,如涉及加速度時(shí),先考慮牛頓第二定律。②用動(dòng)能定理解題,關(guān)鍵是對研究對象進(jìn)行準(zhǔn)確的受力分析及運(yùn)動(dòng)過程分析,并畫出物體運(yùn)動(dòng)過程的草圖,以便更準(zhǔn)確地理解物理過程和各物理量的關(guān)系。有些力在物體運(yùn)動(dòng)全過程中不是始終存在的,在計(jì)算外力做功時(shí)更應(yīng)引起注意。4.動(dòng)量定理的內(nèi)容和應(yīng)用【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.內(nèi)容:物體在一個(gè)過程始末的動(dòng)量變化量等于它在這個(gè)過程中所受力的沖量.2.表達(dá)式:p′﹣p=I或mv﹣mv0=Ft.3.用動(dòng)量概念表示牛頓第二定律:由mv﹣mv0=Ft,得到F=mv-mv0【命題方向】籃球運(yùn)動(dòng)員通常要伸出兩臂迎接傳來的籃球,接球時(shí),兩臂隨球迅速收縮至胸前,這樣可以()A、減小籃球?qū)κ值臎_量B、減小籃球?qū)θ说臎_擊力C、減小籃球的動(dòng)量變化量D、增大籃球的動(dòng)量變化量分析:分析接球的動(dòng)作,先伸出兩臂迎接,手接觸到球后,兩臂隨球引至胸前,這樣可以增加球與手接觸的時(shí)間,根據(jù)動(dòng)量定理即可分析。解答:A、先伸出兩臂迎接,手接觸到球后,兩臂隨球引至胸前,這樣可以增加球與手接觸的時(shí)間,根據(jù)動(dòng)量定理得:﹣Ft=0﹣mv,解得:F=mvt,當(dāng)時(shí)間增大時(shí),作用力就減小,而沖量和動(dòng)量的變化量都不變,故A錯(cuò)誤C、運(yùn)動(dòng)員接球過程,球的末動(dòng)量為零,球的初動(dòng)量一定,則球的動(dòng)量的變化量一定,故CD錯(cuò)誤。故選:B。點(diǎn)評:本題主要考查了動(dòng)量定理的直接應(yīng)用,應(yīng)用動(dòng)量定理可以解題,解題時(shí)要注意,接球過程球的動(dòng)量變化量一定,球與手受到的沖量一定,球動(dòng)量的變化量與沖量不會因如何接球而改變。【解題方法點(diǎn)撥】1.動(dòng)量、動(dòng)量的變化量、沖量、力都是矢量.解題時(shí),先要規(guī)定正方向,與正方向相反的,要取負(fù)值.2.恒力的沖量用恒力與力的作用時(shí)間的乘積表示,變力的沖量計(jì)算,要看題目條件確定.如果力隨時(shí)間均勻變化,可取平均力代入公式求出;力不隨時(shí)間均勻變化,就用I表示這個(gè)力的沖量,用其它方法間接求出.3.只要涉及了力F和力的作用時(shí)間t,用牛頓第二定律能解答的問題、用動(dòng)量定理也能解答,而用動(dòng)量定理解題,更簡捷.5.波長、頻率和波速的關(guān)系【知識點(diǎn)的認(rèn)識】描述機(jī)械波的物理量(1)波長λ:兩個(gè)相鄰的、在振動(dòng)過程中對平衡位置的位移總是相同的質(zhì)點(diǎn)間的距離叫波長.在橫波中,兩個(gè)相鄰波峰(或波谷)間的距離等于波長.在縱波中,兩個(gè)相鄰密部(或疏部)間的距離等于波長.(2)頻率f:波的頻率由波源決定,無論在什么介質(zhì)中傳播,波的頻率都不變.(3)波速v:單位時(shí)間內(nèi)振動(dòng)向外傳播的距離.波速的大小由介質(zhì)決定.(4)波速與波長和頻率的關(guān)系:v=λf.【命題方向】??碱}型:如圖所示是一列簡諧波在t=0時(shí)的波形圖象,波速為v=10m/s,此時(shí)波恰好傳到I點(diǎn),下列說法中正確的是()A.此列波的周期為T=0.4sB.質(zhì)點(diǎn)B、F在振動(dòng)過程中位移總是相等C.質(zhì)點(diǎn)I的起振方向沿y軸負(fù)方向D.當(dāng)t=5.1s時(shí),x=10m的質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置處E.質(zhì)點(diǎn)A、C、E、G、I在振動(dòng)過程中位移總是相同【分析】由波形圖可以直接得出波的波長,根據(jù)v=λT求解周期,根據(jù)波形圖來確定I處的起振方向,當(dāng)質(zhì)點(diǎn)間的距離為波長的整數(shù)倍時(shí),振動(dòng)情況完全相同,當(dāng)質(zhì)點(diǎn)間的距離為半波長的奇數(shù)解:A、由波形圖可知,波長λ=4m,則T=λv=B、質(zhì)點(diǎn)B、F之間的距離正好是一個(gè)波長,振動(dòng)情況完全相同,所以質(zhì)點(diǎn)B、F在振動(dòng)過程中位移總是相等,故B正確;C、由圖可知,I剛開始振動(dòng)時(shí)的方向沿y軸負(fù)方向,故C正確;D、波傳到x=l0m的質(zhì)點(diǎn)的時(shí)間t′=xv=1010=1s,t=5.1s時(shí),x=l0m的質(zhì)點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)4.1sE、質(zhì)點(diǎn)A、C間的距離為半個(gè)波長,振動(dòng)情況相反,所以位移的方向不同,故D錯(cuò)誤;故選:ABC【點(diǎn)評】本題考察了根據(jù)波動(dòng)圖象得出振動(dòng)圖象是一重點(diǎn)知識,其關(guān)鍵是理解振動(dòng)和波動(dòng)的區(qū)別.【解題方法點(diǎn)撥】牢記機(jī)械振動(dòng)的有關(guān)公式,熟練的進(jìn)行公式之間的轉(zhuǎn)化與計(jì)算。6.多普勒效應(yīng)及其應(yīng)用【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.多普勒效應(yīng):當(dāng)波源與觀察者之間有相對運(yùn)動(dòng)時(shí),觀察者會感到波的頻率發(fā)生了變化,這種現(xiàn)象叫多普勒效應(yīng).2.接收到的頻率的變化情況:當(dāng)波源與觀察者相向運(yùn)動(dòng)時(shí),觀察者接收到的頻率變大;當(dāng)波源與觀察者背向運(yùn)動(dòng)時(shí),觀察者接收到的頻率變小.【命題方向】??碱}型:在學(xué)校運(yùn)動(dòng)場上50m直跑道的兩端,分別安裝了由同一信號發(fā)生器帶動(dòng)的兩個(gè)相同的揚(yáng)聲器.兩個(gè)揚(yáng)聲器連續(xù)發(fā)出波長為5m的聲波.一同學(xué)從該跑道的中點(diǎn)出發(fā),向某一段點(diǎn)緩慢行進(jìn)10m.在此過程中,他聽到揚(yáng)聲器聲音由強(qiáng)變?nèi)醯拇螖?shù)為()A.2B.4C.6D.8【分析】當(dāng)同學(xué)到兩個(gè)聲源的間距為波長整數(shù)倍時(shí),振動(dòng)加強(qiáng),聽到聲音是加強(qiáng)的;當(dāng)同學(xué)到兩個(gè)聲源的間距為半波長的奇數(shù)倍時(shí),振動(dòng)減弱,聽到聲音是減弱的.【解答】解:當(dāng)同學(xué)到兩個(gè)聲源的間距為波長整數(shù)倍時(shí),振動(dòng)加強(qiáng),聽到聲音是加強(qiáng)的,故該同學(xué)從中間向一側(cè)移動(dòng)0m、2.5m、5.0m、7.5m、10m時(shí),聽到聲音變大;當(dāng)同學(xué)到兩個(gè)聲源的間距為半波長的奇數(shù)倍時(shí),振動(dòng)減弱,聽到聲音是減弱的,故該同學(xué)從中間向一側(cè)移動(dòng)1.25m、3.75m、6.25m、8.75m時(shí),聲音減弱;故該同學(xué)從中間向一側(cè)移動(dòng)過程聽到揚(yáng)聲器聲音由強(qiáng)變?nèi)醯拇螖?shù)為4次;故選B.【點(diǎn)評】本題關(guān)鍵明確振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的條件,然后可以結(jié)合圖表分析,不難.【解題方法點(diǎn)撥】多普勒效應(yīng)的成因分析(1)接收頻率:觀察者接收到的頻率等于觀察者在單位時(shí)間內(nèi)接收到的完全波的個(gè)數(shù),當(dāng)波以速度v通過觀察者時(shí),時(shí)間t內(nèi)通過的完全波的個(gè)數(shù)為N=,因而單位時(shí)內(nèi)通過觀察者的完全波的個(gè)數(shù),即接收頻率.(2)當(dāng)波源與觀察者相互靠近時(shí),觀察者接收到的頻率變大,當(dāng)波源與觀察者相互遠(yuǎn)離時(shí),觀察者接收到的頻率變?。?.平行板電容器電容的決定式及影響因素【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.平行板電容器的電容大小C=式中?r叫做相對介電常數(shù),S是平行板電容器的正對面積,k是靜電力常量,d是兩極板間的距離。由此公式可知平行板電容器的電容與相對介電常數(shù),正對面積,板間距離有關(guān)。2.對相對介電常數(shù)的理解:電容器兩極間充滿某種電介質(zhì)時(shí)的電容與兩極間是真空時(shí)的電容之比,稱為該介質(zhì)的相對介電常數(shù)。真空的為1,空氣的接近于1,其他的均大于1?!久}方向】兩塊平行金屬板中間夾一層電介質(zhì),即可構(gòu)成最簡單的電容器.下面哪些措施能使電容器的電容增大()A、只將兩板間的距離拉大些B、只將兩板間的距離變小些C、只將兩板錯(cuò)開些,使正對面積減小D、只將電介質(zhì)撤走,利用空氣絕緣分析:根據(jù)平行板電容器的決定式C=?解答:由平行板電容器的決定式C=?rS4πkd得,d增大,C減小,d減小,C增大;S減小,C減小,S增大,C增大;將電介質(zhì)撤走,換成空氣絕緣,?減小,C減小。故A、C故選:B。點(diǎn)評:解決本題的關(guān)鍵掌握平行板電容器的電容與哪些因素有關(guān).【解題思路點(diǎn)撥】電容的定義式與決定式的比較1.C=QU是電容的定義式,對某一電容器來說,Q∝U,但C2.C=?rS4πkd是平行板電容器電容的決定式,C∝?r,8.帶電粒子在勻強(qiáng)電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.帶電粒子垂直射入勻強(qiáng)電場的運(yùn)動(dòng)類似于物體的平拋運(yùn)動(dòng),可以利用運(yùn)動(dòng)的合成與分解知識分析。規(guī)律為:初速度方向:vx=v0,x=v0t靜電力方向:vy=at,y=2.分析帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的偏轉(zhuǎn)問題也可以利用動(dòng)能定理,即qEΔy=ΔEk。3.兩個(gè)特殊推論:(1)粒子從偏轉(zhuǎn)電場中射出時(shí),其速度方向的反向延長線與初速度方向的延長線交于一點(diǎn),此點(diǎn)為初速度方向位移的中點(diǎn),如圖所示。(2)位移方向與初速度方向間夾角α(圖中未畫出)的正切為速度偏轉(zhuǎn)角θ正切的12,即tanα=12【命題方向】一束電子流在經(jīng)U=5000V的加速電壓加速后,在距兩極板等距離處垂直進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場,如圖所示,若兩板間距離d=1.0cm,板長l=5.0cm,電子恰好從平行板邊緣飛出,求:(電子的比荷eme=1.76×10(1)電子進(jìn)入極板時(shí)的速度v0(2)兩極板間的電壓.分析:(1)由動(dòng)能定理可求得進(jìn)入極板的速度.(2)由豎直向做勻加速運(yùn)動(dòng),水平向做勻速運(yùn)動(dòng),由豎直向的距離可求得所加電壓值.解答:(1)由動(dòng)能定理:Uq=1得v0=2(2)進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場,所加電壓為U′電子在平行于板面的方向上做勻速運(yùn)動(dòng):l=v0t…②在垂直于板面的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度為:a=偏距:y=能飛出的條件為:y=d由①②③④⑤可得:U′=2答:(1)電子進(jìn)入極板時(shí)的速度為4.2×107m/s;(2)兩極板間的電壓為400V點(diǎn)評:本題考查帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn),在列式計(jì)算時(shí)應(yīng)注意不要提前代入數(shù)值,應(yīng)將公式簡化后再計(jì)算,這樣可以減少計(jì)算量.【解題思路點(diǎn)撥】帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)問題的處理方法帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的問題實(shí)質(zhì)上是力學(xué)問題的延續(xù),從受力角度看,帶電粒子與一般物體相比多受到一個(gè)靜電力;從處理方法上看,仍可利用力學(xué)中的規(guī)律分析,如選用平衡條件、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)能定理、功能關(guān)系,能量守恒等。9.有效值的定義和一般交變電流的有效值【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.定義:有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)定義的一個(gè)等效概念。讓交變電流與恒定電流分別通過大小相同的電阻,如果在交流的一個(gè)周期內(nèi)它們產(chǎn)生的熱量相等,而這個(gè)恒定電流與電壓分別是I、U,我們就把Ⅰ、U叫作這個(gè)交變電流的有效值。2.符號:用E、I、U分別表示電動(dòng)勢、電流、電壓的有效值。3.計(jì)算方法:(1)對于正弦式交變電流:I=Im2,(2)對于非正弦交變電流,可利用有效值的定義來計(jì)算其有效值4.應(yīng)用環(huán)境:當(dāng)計(jì)算某時(shí)間內(nèi)的功率,產(chǎn)生的熱量.電流做的功等問題時(shí)需使用有效值【命題方向】如圖表示一交變電流的電流隨時(shí)間而變化的圖象,此交變電流的有效值為()A、52AB、5AC、25AD、3.5A分析:根據(jù)有效值的定義求解.取一個(gè)周期時(shí)間,將交流與直流分別通過相同的電阻,若產(chǎn)生的熱量相同,直流的電流值,即為此交流的有效值.解答:將交流與直流通過阻值都為R的電阻,設(shè)直流電流為I,則根據(jù)有效值的定義有(42)2R?T2+(2解得:I=25A故選:C。點(diǎn)評:對于非正弦式電流可根據(jù)有效值的定義求解有效值.常見題型,要熟練掌握.【解題思路點(diǎn)撥】對有效值的理解:在一個(gè)周期內(nèi)通過同一個(gè)電阻,跟交變電流的熱效應(yīng)等效的恒定電流值、電壓值。(1)正弦式交變電流的有效值Ⅰ、U與峰值Im、Um的關(guān)系為:I=Im2,(2)非正弦式交變電流的有效值只能根據(jù)電流的熱效應(yīng)計(jì)算。(3)有效值的應(yīng)用計(jì)算與電流熱效應(yīng)有關(guān)的量、交流電表的測量值、電氣設(shè)備標(biāo)注的額定電壓和額定電流以及通常提到的交流的數(shù)值都指有效值。10.電磁振蕩及過程分析【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.振蕩電流與振蕩電路大小和方向都做周期性迅速變化的電流,叫作振蕩電流,產(chǎn)生振蕩電流的電路叫作振蕩電路。由電感線圈L和電容C組成的電路,就是最簡單的振蕩電路,稱為LC振蕩電路。2.電路圖如下:3.電磁振蕩過程在開關(guān)擲向線圈一側(cè)的瞬間,也就是電容器剛要放電的瞬間(圖a),電路里沒有電流,電容器兩極板上的電荷最多。電容器開始放電后,由于線圈的自感作用,放電電流不能立刻達(dá)到最大值,而是由0逐漸增大,同時(shí)電容器極板上的電荷逐漸減少。到放電完畢時(shí)(圖b),放電電流達(dá)到最大值,電容器極板上沒有電荷。電容器放電完畢時(shí),由于線圈的自感作用,電流并不會立即減小為0,而要保持原來的方向繼續(xù)流動(dòng),并逐漸減小。由于電流繼續(xù)流動(dòng),電容器充電,電容器兩極板帶上與原來相反的電荷,并且電荷逐漸增多。充電完畢的瞬間,電流減小為0,電容器極板上的電荷最多(圖c)。此后電容器再放電(圖d)、再充電(圖e)。這樣不斷地充電和放電,電路中就出現(xiàn)了大小、方向都在變化的電流,即出現(xiàn)了振蕩電流。在整個(gè)過程中,電路中的電流i電容器極板上的電荷量q、電容器里的電場強(qiáng)度E、線圈里的磁感應(yīng)強(qiáng)度B,都在周期性地變化著。這種現(xiàn)象就是電磁振蕩。4.電磁振動(dòng)中的能量變化從能量的觀點(diǎn)來看,電容器剛要放電時(shí),電容器里的電場最強(qiáng),電路里的能量全部儲存在電容器的電場中;電容器開始放電后,電容器里的電場逐漸減弱,線圈的磁場逐漸增強(qiáng),電場能逐漸轉(zhuǎn)化為磁場能;在放電完畢的瞬間,電場能全部轉(zhuǎn)化為磁場能;之后,線圈的磁場逐漸減弱,電容器里的電場逐漸增強(qiáng),磁場能逐漸轉(zhuǎn)化為電場能;到反方向充電完畢的瞬間,磁場能全部轉(zhuǎn)化為電場能。所以,在電磁振蕩的過程中,電場能和磁場能會發(fā)生周期性的轉(zhuǎn)化。如果沒有能量損失,振蕩可以永遠(yuǎn)持續(xù)下去,振蕩電流的振幅保持不變。但是,任何電路都有電阻,電路中總會有一部分能量會轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。另外,還會有一部分能量以電磁波的形式輻射出去。這樣,振蕩電路中的能量就會逐漸減少,振蕩電流的振幅也就逐漸減小,直到最后停止振蕩。如果能夠適時(shí)地把能量補(bǔ)充到振蕩電路中,以補(bǔ)償能量損耗,就可以得到振幅不變的等幅振蕩(下圖)。實(shí)際電路中由電源通過電子器件為LC電路補(bǔ)充能量。【命題方向】LC振蕩電路中,某時(shí)刻磁場方向如圖所示,則下列說法錯(cuò)誤的是()A、若磁場正在減弱,則電容器上極板帶正電B、若電容器正在放電。則電容器上極板帶負(fù)電C、若電容器上極板帶正電,則線圈中電流正在增大D、若電容器正在放電,則自感電動(dòng)勢正在阻礙電流增大分析:圖為LC振蕩電路,當(dāng)電容器充電后與線圈相連,電容器要放電,線圈對電流有阻礙作用,使得Q漸漸減少,而B慢慢增加,所以電場能轉(zhuǎn)化為磁場能。解答:A、若磁場正在減弱,由楞次定律可得線圈上端為正極,則電容器上極帶正電。故A正確,但不選;B、若電容器正在放電。由安培定則可得電容器上極帶負(fù)電。故B正確,但不選;C、若電容器上極板帶正電,則線圈中電流應(yīng)該減小,才能有如圖所示的磁感線,故C錯(cuò)誤;D、若電容器正在放電,則線圈自感作用,阻礙電流的增大,故D正確,但不選;故選:C。點(diǎn)評:穿過線圈磁通量變化,從中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢,相當(dāng)于電源接著電容器。振蕩電路產(chǎn)生的振蕩電流頻率平方與線圈L及電容器C成反比。【解題思路點(diǎn)撥】電磁振蕩過程中,電荷量q、電場強(qiáng)度E、電流i、磁感應(yīng)強(qiáng)度B及能量的對應(yīng)關(guān)系為過程/項(xiàng)目電荷量q電場強(qiáng)度E電勢差U電場能電流i磁感應(yīng)強(qiáng)度B磁場能0~T4減小減小減小減小增大增大增加t=T0000最大最大最大T4~T增加增大增大增加減小減小減少t=T最大最大最大最大000T2~3減少減小減小減少增大增大增加t=30000最大最大最大3T4~增加增大增大增加減小減小減少11.光的波長與干涉條紋間距的關(guān)系【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示2.單縫屏的作用獲得一個(gè)線光源,使光源有唯一的頻率和振動(dòng)情況。如果用激光直接照射雙縫,可省去單縫屏(托馬斯?楊所處年代沒有激光)。3.雙縫屏的作用平行光照射到單縫S上,又照到雙縫S1、S2上,這樣一束光被分成兩束頻率相同且振動(dòng)情況完全一致的相干光。4.相鄰亮條紋(或暗條紋)間的距離△x與入射光波長λ之間的定量關(guān)系推導(dǎo)如下圖所示,雙縫間距為d,雙縫到屏的距離為l。雙縫S1、S2的連線的中垂線與屏的交點(diǎn)為P0。對屏上與P0距離為x的一點(diǎn)P,兩縫與P的距離PS1=r1,PS2=r2。在線段PS2上作PM=PS1,則S2M=r2﹣r1,因d?l,三角形S1S2M可看作直角三角形。有r2﹣r1=dsinθ(令∠S2S1M=θ)又x=ltanθ≈lsinθ聯(lián)立可得r2﹣r1=dx若P處為亮條紋,則dxl=±kλ(k=0,1,解得x=±kldλ(k=0,1,2???所以相鄰兩亮條紋或暗條紋的中心間距Δx=ld【命題方向】如圖所示為雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置,當(dāng)用波長為600nm的光照射單縫S時(shí),在屏上觀察到相鄰亮條紋中心的距離為Δx,若改用波長為400nm的光照射單縫S,若使相鄰亮條紋中心的距離仍為Δx,下列措施可行的是()A、增大雙縫和光屏之間的距離B、增大單縫和雙縫之間的距離C、增大雙縫S1和S2之間的距離D、增大單縫和光屏之間的距離分析:根據(jù)亮條紋間的距離求解相鄰亮條紋之間的間距Δx,根據(jù)兩條亮紋間的距離Δx=Ld解答:由相鄰亮條紋之間的間距公式Δx=Ldλ,當(dāng)Δx一定,而波長λ減小時(shí),要使條紋間距可以增大雙縫到屏的距離L,或減小雙縫間距d,A、增大雙縫和光屏之間的距離L,符合題設(shè)條件,故A正確;B、增大單縫和雙縫之間的距離,對條紋間距沒影響,故B錯(cuò)誤;C、增大雙縫S1和雙縫S2之間的距離,會使條條紋間距變得更小,故C錯(cuò)誤;D、增大單縫和屏之間的距離,可能只是增大單雙縫的距離,而雙縫和屏的距離不變,則條紋間距也會變小,故D錯(cuò)誤。故選:A。點(diǎn)評:解決本題的關(guān)鍵知道雙縫干涉實(shí)驗(yàn)的原理及干涉條紋間距公式,并注意正確計(jì)算條紋間距數(shù)?!窘忸}思路點(diǎn)撥】條紋間距Δx與雙縫距離d、光的波長λ及雙縫到屏的距離l之間的關(guān)系為Δx=ld12.光的偏振現(xiàn)象及原理【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.自然光:太陽、電燈等普通光源直接發(fā)出的光,包含垂直于傳播方向上沿一切方向振動(dòng)的光,而且沿各個(gè)方向振動(dòng)的光波的強(qiáng)度都相同,這種光叫自然光.2.偏振光:自然光通過偏振片后,在垂直于傳播方向的平面上,只沿一個(gè)特定的方向振動(dòng),叫偏振光.圖(b)中P為起偏器,Q為檢偏器.自然光射到兩種介質(zhì)的界面上,如果光的入射方向合適,使反射光和折射光之間的夾角恰好是90°,這時(shí),反射光和折射光就都是偏振光,且它們的偏振方向互相垂直.如圖(a).我們通??吹降慕^大多數(shù)光都是偏振光.3.光的偏振也證明了光是一種波,而且是橫波.各種電磁波中電場E的方向、磁場B的方向和電磁波的傳播方向之間,兩兩互相垂直.4.光波的感光作用和生理作用主要是由電場強(qiáng)度E引起的,將E的振動(dòng)稱為光振動(dòng).5.應(yīng)用:利用偏振濾光片攝影、觀看立體電影等.【命題方向】如圖所示,兩光屏間放有兩個(gè)偏振片,它們四者平行共軸,現(xiàn)讓太陽光沿軸線通過光屏M上的小孔照射到固定不動(dòng)的偏振片P上,再使偏振片Q繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一周,則關(guān)于光屏上光的亮度變化情況,下列說法中正確的是()A、光屏上光的亮度保持不變B、光屏上光的亮度會時(shí)亮?xí)r暗C、光屏上有兩條與偏振片P、Q透振方向?qū)?yīng)的亮線D、光屏上只有一條亮線隨偏振片轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)分析:根據(jù)光的偏振現(xiàn)象,只要光的振動(dòng)方向不與偏振片的狹逢垂直,都能有光通過偏振片.解答:A、太陽光沿軸線通過光屏M上的小孔照射到固定不動(dòng)的偏振片P上,再使偏振片Q繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一周,當(dāng)偏振片P與偏振片Q垂直時(shí),光屏沒有亮度,則關(guān)于光屏上光的亮度從亮到暗,再由暗到亮。故A錯(cuò)誤;B、太陽光沿軸線通過光屏M上的小孔照射到固定不動(dòng)的偏振片P上,再使偏振片Q繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一周,當(dāng)偏振片P與偏振片Q垂直時(shí),光屏沒有亮度,則關(guān)于光屏上光的亮度從亮到暗,再由暗到亮。故B正確;C、太陽光沿軸線通過光屏M上的小孔照射到固定不動(dòng)的偏振片P上,再使偏振片Q繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一周,當(dāng)偏振片P與偏振片Q垂直時(shí),光屏沒有亮度,則關(guān)于光屏上光的亮度從亮到暗,再由暗到亮。不可能出現(xiàn)光的衍射現(xiàn)象,所以光屏上不可能有兩條與偏振片P、Q透振方向?qū)?yīng)的亮線,故C錯(cuò)誤;D、太陽光沿軸線通過光屏M上的小孔照射到固定不動(dòng)的偏振片P上,再使偏振片Q繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一周,當(dāng)偏振片P與偏振片Q垂直時(shí),光屏沒有亮度,則關(guān)于光屏上光的亮度從亮到暗,再由暗到亮。故D錯(cuò)誤;故選:B。點(diǎn)評:題中另一側(cè)能觀察到光即可.同時(shí)自然光向各個(gè)方向發(fā)射,而偏振光則是向特定方向放射.【解題思路點(diǎn)撥】1.自然光與偏振光的對比2.偏振光的產(chǎn)生方式(1)自然光在玻璃、水面等表面反射時(shí),反射光和折射光都是偏振光,入射角變化時(shí)偏振的程度也會變化。自然光射到兩種介質(zhì)的交界面上,如果光入射的方向合適,使反射光和折射光之間的夾角恰好是90°時(shí),反射光和折射光都是偏振光,且偏振方向相互垂直。(2)自然光經(jīng)過偏振片(起偏器)后能形成偏振光。偏振光可以用另一個(gè)偏振片(檢偏器)檢驗(yàn)。3.偏振片的特點(diǎn):偏振片是由特殊材料制成的,每個(gè)偏振片都有特定的透振方向,沿與透振方向垂直振動(dòng)的光不能透過偏振片。13.氣體的等溫變化與玻意耳定律的應(yīng)用【知識點(diǎn)的認(rèn)識】玻意耳定律(等溫變化):①內(nèi)容:一定質(zhì)量的氣體,在溫度保持不變時(shí),它的壓強(qiáng)和體積成反比;或者說,壓強(qiáng)和體積的乘積保持不變.②數(shù)學(xué)表達(dá)式:pV=C(常量)或p1V1=p2V2.③適用條件:a.氣體質(zhì)量不變、溫度不變;b.氣體溫度不太低(與室溫相比)、壓強(qiáng)不太大(與大氣壓相比).④p﹣V圖象﹣﹣等溫線:一定質(zhì)量的某種氣體在p﹣V圖上的等溫線是雙曲線的一支,如圖A所示,從狀態(tài)M經(jīng)過等溫變化到狀態(tài)N,矩形的面積相等,在圖B中溫度T1<T2.⑤p-1V圖象:由pV=CT,可得p=CT1V,斜率k=CT,即斜率越大,溫度越高,且直線的延長線過原點(diǎn),如圖C所示,可知T1<【命題方向】如圖所示,一根足夠長的粗細(xì)均勻的玻璃管豎直放置,用一段長為19cm的水銀柱封閉一段長10cm的空氣柱,已知大氣壓強(qiáng)為105Pa(相當(dāng)于76cmHg),氣體的溫度為27℃,玻璃管的橫截面積為2×10﹣4m2,求:(1)求初態(tài)時(shí)封閉氣體壓強(qiáng);(2)若將玻璃管緩慢轉(zhuǎn)至水平位置,整個(gè)過程溫度保持不變,求封閉空氣柱的長度.分析:(1)根據(jù)液體內(nèi)部壓強(qiáng)的公式即可求出;(2)氣體做等溫變化,由玻意耳定律列方程求解末態(tài)氣柱長度。解答:(1)初態(tài)時(shí)封閉氣體壓強(qiáng):p1=p0+ρgh=76cmHg+10cmHg=95cmHg(2)初態(tài)時(shí)封閉氣體的體積:V1=l1S末態(tài)時(shí)封閉氣體的體積:V2=l2S氣體做等溫變化,由玻意耳定律得:p1V1=p2V2末態(tài)氣柱長度:l2=12.5cm答:(1)初態(tài)時(shí)封閉氣體壓強(qiáng)為95cmHg;(2)若將玻璃管緩慢轉(zhuǎn)至水平位置,整個(gè)過程溫度保持不變,封閉空氣柱的長度為12.5cm.點(diǎn)評:(1)初態(tài)時(shí)封閉氣體壓強(qiáng)為95cmHg;(2)若將玻璃管緩慢轉(zhuǎn)至水平位置,整個(gè)過程溫度保持不變,封閉空氣柱的長度為12.5cm.【解題思路點(diǎn)撥】應(yīng)用玻意耳定律求解時(shí),要明確研究對象,確認(rèn)溫度不變,根據(jù)題目的已知條件和求解的問題,分別找出初、末狀態(tài)的參量,其中正確確定壓強(qiáng)是解題的關(guān)鍵。14.熱力學(xué)第一定律的表達(dá)和應(yīng)用【知識點(diǎn)的認(rèn)識】熱力學(xué)第一定律1.內(nèi)容:如果物體跟外界同時(shí)發(fā)生做功和熱傳遞的過程,那么外界對物體做的功W加上物體從外界吸收的熱量Q等于物體內(nèi)能的增加△U。2.公式:W+Q=△U。3.符號法則:①物體吸熱→Q取正;物體放熱→Q取負(fù);②物體對外界做功,W取負(fù);外界對物體做功,W取正;③物體內(nèi)能增加,△U取正;物體內(nèi)能減小,△U取負(fù);【命題方向】(1)??碱}型考查對概念的理解:對一定量的氣體,下列說法正確的是()A.氣體的體積是所有氣體分子的體積之和B.氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)越激烈,氣體的溫度就越高C.氣體對器壁的壓強(qiáng)是由大量分子對器壁的碰撞產(chǎn)生的D.當(dāng)氣體膨脹時(shí),氣體分子之間的勢能減少,因而氣體的內(nèi)能減少分析:根據(jù)氣體分子間空隙很大,分析氣體的體積與所有氣體分子的體積之和的關(guān)系。根據(jù)溫度的微觀含義、壓強(qiáng)產(chǎn)生的微觀機(jī)理分析。根據(jù)內(nèi)能的概念分析氣體膨脹時(shí)內(nèi)能如何變化。解答:A、氣體分子間空隙很大,氣體的體積大于所有氣體分子的體積之和。故A錯(cuò)誤。B、溫度的微觀含義是反映物體內(nèi)分子的熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度,溫度越高,分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈。故B正確。C、氣體的壓強(qiáng)產(chǎn)生的機(jī)理是由大量氣體分子對器壁不斷碰撞而產(chǎn)生的,故C正確。D、當(dāng)氣體膨脹時(shí),氣體分子之間的距離增大,但溫度的變化無法判斷,所以內(nèi)能變化無法判斷。故D錯(cuò)誤故選BC。點(diǎn)評:本題考查了熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用,溫度是平均動(dòng)能的標(biāo)志,分子動(dòng)理論的內(nèi)容。(2)如圖是密閉的氣缸,外力推動(dòng)活塞P壓縮氣體,對缸內(nèi)氣體做功800J,同時(shí)氣體向外界放熱200J,缸內(nèi)氣體的()A.溫度升高,內(nèi)能增加600JB.溫度升高,內(nèi)能減少200JC.溫度降低,內(nèi)能增加600JD.溫度降低,內(nèi)能減少200J分析:已知做功和熱傳遞的數(shù)據(jù),根據(jù)熱力學(xué)第一定律可求得氣體內(nèi)能的改變量及溫度的變化。解答:解:由熱力學(xué)第一定律可知:△U=W+Q外界對氣體做功,W=800J;氣體向外散熱,故Q=﹣200J;故△U=800﹣200J=600J;氣體內(nèi)能增加,則溫度升高;故選A。點(diǎn)評:熱力學(xué)第一定律在應(yīng)用時(shí)一定要注意各量符號的意義;△U的正表示內(nèi)能增加,Q為正表示物體吸熱,W為正表示外界對物體做功?!窘忸}方法點(diǎn)撥】對熱力學(xué)第一定律的理解1.熱力學(xué)第一定律不僅反映了做功和熱傳遞這兩種方式改變內(nèi)能的過程是等效的,而且給出了內(nèi)能的變化量和做功與熱傳遞之間的定量關(guān)系。此定律是標(biāo)量式,應(yīng)用時(shí)熱量的單位應(yīng)統(tǒng)一為國際單位制中的焦耳。2.對公式△U=Q+W符號的規(guī)定。符號WQ△U+外界對物體做功物體吸收熱量內(nèi)能增加﹣物體對外界做功物體放出熱量內(nèi)能減少3.幾種特殊情況(1)若過程是絕熱的,則Q=0,W=△U,外界對物體做的功等于物體內(nèi)能的增加。(2)若過程中不做功,即W=0,則Q=△U,物體吸收的熱量等于物體內(nèi)能的增加。(3)若過程的始末狀態(tài)物體的內(nèi)能不變,即△U=0,則W+Q=0或W=﹣Q.外界對物體做的功等于物體放出的熱量。注意:①應(yīng)用熱力學(xué)第一定律時(shí)要明確研究的對象是哪個(gè)物體或者是哪個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)。②應(yīng)用熱力學(xué)第一定律計(jì)算時(shí),要依照符號法則代入數(shù)據(jù)。對結(jié)果的正、負(fù)也同樣依照規(guī)則來解釋其意義。15.光電效應(yīng)的條件和判斷能否發(fā)生光電效應(yīng)【知識點(diǎn)的認(rèn)識】發(fā)生光電的條件是:入射光的頻率大于金屬的截止頻率(或者說說入射光的光子的能量大于金屬的逸出功)。【命題方向】現(xiàn)有a、b、c三束單色光,其波長關(guān)系為λa>λb>λc.用b光束照射某種金屬時(shí),恰能發(fā)生光電效應(yīng).若分別用a光束和c光束照射該金屬,則可以斷定()A、a光束照射時(shí),不能發(fā)生光電效應(yīng)B、c光束照射時(shí),不能發(fā)生光電效應(yīng)C、a光束照射時(shí),釋放出的光電子數(shù)目最多D、c光束照射時(shí),釋放出的光電子的最大初動(dòng)能最小分析:根據(jù)光電效應(yīng)的條件:γ>γ0,而λ=cγ,判斷出a光、解答:AB、波長關(guān)系為λa>λb>λc,則γa<γb<γc.b光束照射某種金屬時(shí),恰能發(fā)生光電效應(yīng),根據(jù)光電效應(yīng)的條件,a光照射不能發(fā)生光電效應(yīng),c光照射能發(fā)生光電效應(yīng)。故A正確,B錯(cuò)誤。C、放出的光電子數(shù)目與入射光的頻率無關(guān),由入射光的強(qiáng)度決定。故C錯(cuò)誤。D、根據(jù)光電效應(yīng)方程:Ekm=hcλ-故選:A。點(diǎn)評:解決本題的關(guān)鍵掌握光電效應(yīng)的條件,光電效應(yīng)方程及單位時(shí)間內(nèi)放出光電子的數(shù)目由入射光的強(qiáng)度決定.【解題思路點(diǎn)撥】只有當(dāng)入射光的頻率大于金屬的截止頻率時(shí),才能發(fā)生光電效應(yīng),否則,就算光照再強(qiáng)也不可能發(fā)生。16.氫原子光譜及巴耳末公式【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.原子內(nèi)部電子的運(yùn)動(dòng)是原子發(fā)光的原因,因此光譜分析是探索原子結(jié)構(gòu)的一條重要途徑。2.光譜的結(jié)果顯示氫原子只能發(fā)出一系列特定波長的光(1)巴耳末系①1885年,瑞士科學(xué)家巴耳末對當(dāng)時(shí)已知的氫原子在可見光區(qū)的四條譜線,即圖中Hα、Hβ,Hγ,Hδ。譜線作了分析,發(fā)現(xiàn)這些譜線的波長入滿足一個(gè)簡單的公式,即1λ=R∞(122-1n2),(n=式中R是里德伯常量,R∞=1.10×107m﹣1,這個(gè)公式稱為巴耳末公式,式中的n只能取整數(shù),它確定的這一組譜線稱為巴耳末系。②巴耳末公式的意義:以簡潔的形式反映了氫原子的線狀光譜的特征。(2)其他線系除了巴耳末系,后來發(fā)現(xiàn)的氫光譜在紅外和紫外光區(qū)的其他譜線也都滿足與巴耳末公式類似的關(guān)系式?!久}方向】對于巴耳末公式1λA、此公式是巴耳末在研究氫光譜特征時(shí)發(fā)現(xiàn)的B、此公式中n可以取任意值,所以氫原子光譜是連續(xù)的C、此公式中n只能取整數(shù),故氫原子光譜是線狀譜D、此公式不但適用于氫原子光譜,還適用于其他原子光譜分析:此公式是巴耳末在可見光的14條譜線分析時(shí)發(fā)現(xiàn)的,式中的n只能取整數(shù),不能連線取值,且從3,4,…開始取,只能適用于氫光譜,及紅外與紫外區(qū).解答:A、當(dāng)在研究氫光譜特征時(shí)發(fā)現(xiàn)的巴耳末公式,公式1λ=R(12B、此公式中n不可以取任意值,只能取整數(shù),且從3,4,…開始取,氫原子光譜是不連續(xù)的,故B錯(cuò)誤;C、公式中n只能取整數(shù),故氫原子光譜是線狀譜,故C正確;D、公式只能適用于氫原子光譜,及氫光譜在紅外與紫外區(qū)的其他譜線,故D錯(cuò)誤;故選:AC。點(diǎn)評:考查巴耳末公式的發(fā)現(xiàn)、適用范圍,及注意因n的取值,出現(xiàn)不連續(xù)值,同時(shí)理解此公式的局限性.【解題思路點(diǎn)撥】1.氫原子光譜的特點(diǎn)在氫原子光譜圖中的可見光區(qū)內(nèi),由右向左,相鄰譜線間的距離越來越小,表現(xiàn)出明顯的規(guī)律性。2.巴耳末公式(1)巴耳末對氫原子光譜的譜線進(jìn)行研究并得到了公式1λ=R∞((2)公式中只能取n多3的整數(shù),不能連續(xù)取值,波長是分立的值。3.其他譜線除了巴耳末系,氫原子光譜在紅外和紫外光區(qū)的其他譜線,也都滿足與巴耳末公式類似的關(guān)系式。4.對巴耳末公式的理解(1)巴耳末公式反映氫原子發(fā)光的規(guī)律特征,不能描述其他原子。(2)公式中n只能取整數(shù),不能連續(xù)取值,因此波長也只是分立的值。(3)公式是在對可見光區(qū)的四條譜線分析總結(jié)出來的,在紫外區(qū)的譜線也適用。17.核聚變的反應(yīng)方程【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.核聚變的定義:兩個(gè)輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核的反應(yīng).2.核聚變反應(yīng)方程舉例::12H+13H→【命題方向】下列說法不正確的是()12H+13H→92235U+01n→5498226Ra→96222Rn+1124Na→1224分析:兩個(gè)質(zhì)量較小的核結(jié)合成一個(gè)質(zhì)量較大的核的核反應(yīng)叫核聚變.質(zhì)量較大的核分裂成兩個(gè)質(zhì)量中等的核的現(xiàn)象稱為核裂變.原子核在自然的狀態(tài)下由原子核中釋放出一個(gè)α粒子的現(xiàn)象稱為α衰變.放射性同位素的原子核將一個(gè)中子轉(zhuǎn)化為一個(gè)質(zhì)子同時(shí)釋放出一個(gè)高速電子的現(xiàn)象稱為β衰變.解答:A、兩個(gè)質(zhì)量較小的核結(jié)合成一個(gè)質(zhì)量較大的核的核反應(yīng)叫核聚變。故選項(xiàng)A為核聚變反應(yīng),故A正確。B、質(zhì)量較大的核分裂成兩個(gè)質(zhì)量中等的核的現(xiàn)象稱為核裂變。故選項(xiàng)B為核裂變,故B正確。C、原子核在自然的狀態(tài)下由原子核中釋放出一個(gè)α粒子的現(xiàn)象稱為α衰變。故選項(xiàng)C正確,故C正確。D、放射性同位素的原子核將一個(gè)中子轉(zhuǎn)化為一個(gè)質(zhì)子同時(shí)釋放出一個(gè)高速電子的現(xiàn)象稱為β衰變,故D選項(xiàng)為β
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