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第71頁(yè)(共71頁(yè))2025年陜西省新高考物理試卷(選擇性)一、單項(xiàng)選擇題:本題共7小題,每小題4分,共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)符合題目要求。1.(4分)(2025?選擇性)某同學(xué)繪制了四幅靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布圖,其中可能正確的是()A. B. C. D.2.(4分)(2025?選擇性)我國(guó)計(jì)劃于2028年前后發(fā)射“天問三號(hào)”火星探測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)火星取樣返回。其軌道器將環(huán)繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng),軌道半徑約3750km,軌道周期約2h。引力常量G取6.67×10﹣11N?m2/kg2,根據(jù)以上數(shù)據(jù)可推算出火星的()A.質(zhì)量 B.體積 C.逃逸速度 D.自轉(zhuǎn)周期3.(4分)(2025?選擇性)某智能物流系統(tǒng)中,質(zhì)量為20kg的分揀機(jī)器人沿水平直線軌道運(yùn)動(dòng),受到的合力沿軌道方向,合力F隨時(shí)間t的變化如圖所示,則下列圖像可能正確的是()A. B. C. D.4.(4分)(2025?選擇性)如圖,質(zhì)量為m的均勻鋼管,一端支在粗糙水平地面上,另一端被豎直繩懸掛,處于靜止?fàn)顟B(tài)。鋼管與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ、夾角為θ,重力加速度大小為g。則地面對(duì)鋼管左端的摩擦力大小為()A.μmgcosθ B.12μmg C.μmg D.5.(4分)(2025?選擇性)我國(guó)首臺(tái)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的場(chǎng)發(fā)射透射電鏡TH﹣F120實(shí)現(xiàn)了超高分辨率成像,其分辨率提高利用了高速電子束波長(zhǎng)遠(yuǎn)小于可見光波長(zhǎng)的物理性質(zhì)。一個(gè)靜止的電子經(jīng)100V電壓加速后,其德布羅意波長(zhǎng)為λ,若加速電壓為10kV,不考慮相對(duì)論效應(yīng),則其德布羅意波長(zhǎng)為()A.100λ B.10λ C.110λ D.16.(4分)(2025?選擇性)電磁壓縮法是當(dāng)前產(chǎn)生超強(qiáng)磁場(chǎng)的主要方法之一,其原理如圖所示,在鋼制線圈內(nèi)同軸放置可壓縮的銅環(huán),其內(nèi)已“注入”一個(gè)初級(jí)磁場(chǎng),當(dāng)鋼制線圈與電容器組接通時(shí),在極短時(shí)間內(nèi)鋼制線圈中的電流從零增加到幾兆安培,銅環(huán)迅速向內(nèi)壓縮,使初級(jí)磁場(chǎng)的磁感線被“濃縮”,在直徑為幾毫米的銅環(huán)區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度可達(dá)幾百特斯拉。此過程,銅環(huán)中的感應(yīng)電流()A.與鋼制線圈中的電流大小幾乎相等且方向相同 B.與鋼制線圈中的電流大小幾乎相等且方向相反 C.遠(yuǎn)小于鋼制線圈中的電流大小且方向相同 D.遠(yuǎn)小于鋼制線圈中的電流大小且方向相反7.(4分)(2025?選擇性)如圖,光滑水平面上存在豎直向上、寬度d大于2L的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。甲、乙兩個(gè)合金導(dǎo)線框的質(zhì)量均為m,長(zhǎng)均為2L,寬均為L(zhǎng),電阻分別為R和2R。兩線框在光滑水平面上以相同初速度v0=4A.甲線框進(jìn)磁場(chǎng)和出磁場(chǎng)的過程中電流方向相同 B.甲、乙線框剛進(jìn)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí),所受合力大小之比為1:1 C.乙線框恰好完全出磁場(chǎng)區(qū)域時(shí),速度大小為0 D.甲、乙線框從剛進(jìn)磁場(chǎng)區(qū)域到完全出磁場(chǎng)區(qū)域產(chǎn)生的焦耳熱之比為4:3二、多項(xiàng)選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求,全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。(多選)8.(6分)(2025?選擇性)一列簡(jiǎn)諧橫波在介質(zhì)中沿直線傳播,其波長(zhǎng)大于1m,a、b為介質(zhì)中平衡位置相距2m的兩質(zhì)點(diǎn),其振動(dòng)圖像如圖所示。則t=0時(shí)的波形圖可能為()A. B. C. D.(多選)9.(6分)(2025?選擇性)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,某實(shí)驗(yàn)小組用波長(zhǎng)為440nm的藍(lán)色激光和波長(zhǎng)為660nm的紅色激光組成的復(fù)合光垂直照射雙縫,雙縫間距為0.5mm,雙縫到屏的距離為500mm,則屏上()A.藍(lán)光與紅光之間能發(fā)生干涉形成條紋 B.藍(lán)光相鄰條紋間距比紅光相鄰條紋間距小 C.距中央亮條紋中心1.32mm處藍(lán)光和紅光亮條紋中心重疊 D.距中央亮條紋中心1.98mm處藍(lán)光和紅光亮條紋中心重疊(多選)10.(6分)(2025?選擇性)如圖,與水平面成53°夾角且固定于O、M兩點(diǎn)的硬直桿上套著一質(zhì)量為1kg的滑塊,彈性輕繩一端固定于O點(diǎn),另一端跨過固定在Q處的光滑定滑輪與位于直桿上P點(diǎn)的滑塊拴接,彈性輕繩原長(zhǎng)為OQ,PQ為1.6m且垂直于OM?,F(xiàn)將滑塊無(wú)初速度釋放,假設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等?;瑝K與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.16,彈性輕繩上彈力F的大小與其伸長(zhǎng)量x滿足F=kx。k=10N/m,g取10m/s2,sin53°=0.8。則滑塊()A.與桿之間的滑動(dòng)摩擦力大小始終為1.6N B.下滑與上滑過程中所受滑動(dòng)摩擦力的沖量相同 C.從釋放到靜止的位移大小為0.64m D.從釋放到靜止克服滑動(dòng)摩擦力做功為2.56J三、非選擇題:本題共5小題,共54分。11.(6分)(2025?選擇性)圖(a)為探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的部分實(shí)驗(yàn)裝置。(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)將木板(填“保持水平”或“一端墊高”)。(2)為探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系,某小組依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的a﹣m圖像如圖(b)所示,很難直觀看出圖線是否為雙曲線。如果采用作圖法判斷a與m是否成反比關(guān)系,以下選項(xiàng)可以直觀判斷的有。(多選,填正確答案標(biāo)號(hào))m/kga/(m?s﹣2)0.250.6180.330.4820.400.4030.500.3171.000.152A.a-1B.a﹣m2圖像C.1a-D.a2﹣m圖像(3)為探究加速度與力的關(guān)系,在改變作用力時(shí),甲同學(xué)將放置在實(shí)驗(yàn)桌上的槽碼依次放在槽碼盤上;乙同學(xué)將事先放置在小車上的槽碼依次移到槽碼盤上,在其他實(shí)驗(yàn)操作相同的情況下,(填“甲”或“乙”)同學(xué)的方法可以更好地減小誤差。12.(9分)(2025?選擇性)常用的電壓表和電流表都是由小量程的電流表(表頭)改裝而成的,與電源及相關(guān)元器件組裝后可構(gòu)成多功能、多量程的多用電表。(1)某同學(xué)使用多用電表正確測(cè)量了一個(gè)15.0Ω的電阻后,需要繼續(xù)測(cè)量一個(gè)阻值大約是15kΩ的電阻。在用紅、黑表筆接觸這個(gè)電阻兩端之前,請(qǐng)選出以下必要的操作步驟并排序:①把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×100”位置。②把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×1k”位置。③將紅表筆和黑表筆接觸。④調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使指針指向歐姆零點(diǎn)。下列選項(xiàng)中正確的是。(單選,填正確答案標(biāo)號(hào))A.①③④B.②③④C.②④③D.①④③(2)若將一個(gè)內(nèi)阻為20Ω、滿偏電流為1mA的表頭改裝為量程0~2V的電壓表,需要(填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)一個(gè)Ω的電阻。(3)如圖,某同學(xué)為探究由一個(gè)直流電源E、一個(gè)電容器C、一個(gè)電阻RA及一個(gè)電阻RB(RA>RB)組成的串聯(lián)電路中各元器件的位置,利用改裝好的電壓表分別測(cè)量各接線柱之間的電壓,測(cè)得數(shù)據(jù)如表:接線柱1和22和33和41和42和41和3U/V01.5300.561.050.66根據(jù)以上數(shù)據(jù)可判斷,直流電源E處于之間,電容器C處于之間,電阻RA處于之間。(填“1和2”“2和3”“3和4”或“1和4”)13.(9分)(2025?選擇性)某種卡車輪胎的標(biāo)準(zhǔn)胎壓范圍為2.8×105Pa~3.5×105Pa??ㄜ囆旭傔^程中,一般胎內(nèi)氣體的溫度會(huì)升高,體積及壓強(qiáng)也會(huì)增大。若某一行駛過程中胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)p隨體積V線性變化如圖所示,溫度T1為300K時(shí),體積V1和壓強(qiáng)p1分別為0.528m3、3.0×105Pa;當(dāng)胎內(nèi)氣體溫度升高到T2為350K時(shí),體積增大到V2為0.560m3,氣體可視為理想氣體。(1)求此時(shí)胎內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p2;(2)若該過程中胎內(nèi)氣體吸收的熱量Q為7.608×104J,求胎內(nèi)氣體的內(nèi)能增加量ΔU。14.(14分)(2025?選擇性)電子比荷是描述電子性質(zhì)的重要物理量。在標(biāo)準(zhǔn)理想二極管中利用磁控法可測(cè)得比荷,一般其電極結(jié)構(gòu)為圓筒面與中心軸線構(gòu)成的圓柱體系統(tǒng),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化如圖(a)所示,圓筒足夠長(zhǎng)。在O點(diǎn)有一電子源,向空間中各個(gè)方向發(fā)射速度大小為v0的電子,某時(shí)刻起筒內(nèi)加大小可調(diào)節(jié)且方向沿中心軸向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),筒的橫截面及軸截面示意圖如圖(b)所示,當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小調(diào)至B0時(shí),恰好沒有電子落到筒壁上,不計(jì)電子間相互作用及其重力的影響。求:(R、v0、B0均為已知量)(1)電子的比荷em(2)當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小調(diào)至12B0時(shí),筒壁上落有電子的區(qū)域面積S15.(16分)(2025?選擇性)如圖,有兩個(gè)電性相同且質(zhì)量分別為m、4m的粒子A、B,初始時(shí)刻相距l(xiāng)0,粒子A以速度v0沿兩粒子連線向速度為0的粒子B運(yùn)動(dòng),此時(shí)A、B兩粒子系統(tǒng)的電勢(shì)能等于125mv02。經(jīng)時(shí)間t1粒子B到達(dá)P點(diǎn),此時(shí)兩粒子速度相同,同時(shí)開始給粒子B施加一恒力,方向與速度方向相同。當(dāng)粒子B的速度為v0時(shí),粒子A恰好運(yùn)動(dòng)至P點(diǎn)且速度為0,A、B粒子間距離恢復(fù)為l0,這時(shí)撤去恒力。已知任意兩帶電粒子系統(tǒng)的電勢(shì)能與其距離成反比,忽略兩粒子所受重力。求:(m、l0、v0(1)粒子B到達(dá)P點(diǎn)時(shí)的速度大小v1;(2)t1時(shí)間內(nèi)粒子B的位移大小xB;(3)恒力作用的時(shí)間t2。
2025年陜西省新高考物理試卷(選擇性)參考答案與試題解析一.選擇題(共7小題)題號(hào)1234567答案BAADCDD二.多選題(共3小題)題號(hào)8910答案ADBCAC一、單項(xiàng)選擇題:本題共7小題,每小題4分,共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)符合題目要求。1.(4分)(2025?選擇性)某同學(xué)繪制了四幅靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布圖,其中可能正確的是()A. B. C. D.【考點(diǎn)】電場(chǎng)線的定義及基本特征.【專題】定性思想;推理法;電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題;理解能力.【答案】B【分析】根據(jù)電場(chǎng)線的意義與特點(diǎn)分析解答即可?!窘獯稹拷猓篈、由于電場(chǎng)線的切線方向表示電場(chǎng)強(qiáng)度的方向,所以電場(chǎng)線不能交叉,故A錯(cuò)誤;B、正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線是以正電荷為中心均勻分布的放射線,該圖是可能的,故B正確;C、靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線始于正電荷(或無(wú)窮遠(yuǎn)),終于負(fù)電荷(或無(wú)窮遠(yuǎn)),不是閉合曲線,故C錯(cuò)誤;D、勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線是距離相等的平行線,不存在平行但距離不相等的電場(chǎng)線,故D錯(cuò)誤。故選:B?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查了幾種常見的電場(chǎng)線分布情況,要熟悉這些常見的電場(chǎng)。2.(4分)(2025?選擇性)我國(guó)計(jì)劃于2028年前后發(fā)射“天問三號(hào)”火星探測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)火星取樣返回。其軌道器將環(huán)繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng),軌道半徑約3750km,軌道周期約2h。引力常量G取6.67×10﹣11N?m2/kg2,根據(jù)以上數(shù)據(jù)可推算出火星的()A.質(zhì)量 B.體積 C.逃逸速度 D.自轉(zhuǎn)周期【考點(diǎn)】宇宙速度的計(jì)算;計(jì)算天體的質(zhì)量和密度.【專題】定量思想;方程法;萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用專題;推理論證能力.【答案】A【分析】根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可解得火星的質(zhì)量,根據(jù)逃逸速度公式可解得逃逸速度?!窘獯稹拷猓篈、設(shè)火星的質(zhì)量為M,軌道器的質(zhì)量為m,由萬(wàn)有引力提供向心力可得GMm可得M=4π2B、不知道火星的半徑,所以不能求出火星的體積,故B錯(cuò)誤;C、不知道火星的半徑,所以不能求出軌道器的逃逸速度,故C錯(cuò)誤;D、軌道器的周期不等于火星自轉(zhuǎn)周期,由題目中的數(shù)據(jù)不能求出火星的自轉(zhuǎn)周期,故D錯(cuò)誤;故選:A?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查萬(wàn)有引力與航天,要求學(xué)生掌握萬(wàn)有引力的公式,能應(yīng)用該公式解決航天相關(guān)的問題,目的是考查學(xué)生的推理能力。3.(4分)(2025?選擇性)某智能物流系統(tǒng)中,質(zhì)量為20kg的分揀機(jī)器人沿水平直線軌道運(yùn)動(dòng),受到的合力沿軌道方向,合力F隨時(shí)間t的變化如圖所示,則下列圖像可能正確的是()A. B. C. D.【考點(diǎn)】牛頓第二定律的圖像問題;根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況判斷v﹣t圖像是否正確.【專題】定量思想;方程法;牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題;推理論證能力.【答案】A【分析】根據(jù)牛頓第二定律求出加速度,然后結(jié)合v﹣t圖像斜率的意義分析?!窘獯稹拷猓哼x取第1s內(nèi)機(jī)器人受力的方向?yàn)檎较?,則第1s內(nèi)機(jī)器人的加速度a第2s內(nèi)機(jī)器人受力為零,則加速度為零;第3s內(nèi)機(jī)器人的加速度a可知第3s內(nèi)機(jī)器人的加速度的方向與第1s內(nèi)加速度的方向相反。A、若初速度為1m/s,與第1s內(nèi)受力的方向相同,則機(jī)器人第1s內(nèi)做加速運(yùn)動(dòng),第2s內(nèi)做勻速運(yùn)動(dòng),第3s內(nèi)做減速運(yùn)動(dòng),由v﹣t圖線的斜率表示加速度的大小可知,第1s內(nèi)的加速度是1m/s2,第3s內(nèi)的加速度大小也是1m/s2,故A正確;B、該圖中第3s內(nèi)仍然做加速運(yùn)動(dòng),與受力不符,故B錯(cuò)誤;C、該圖中第1s的加速度與第3s的加速度都是正值,與受力不符,故C錯(cuò)誤;D、該圖中第1s的加速度大小為2m/s2,與實(shí)際不符,故D錯(cuò)誤。故選:A?!军c(diǎn)評(píng)】該題考查力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,既要注意力的大小對(duì)加速度大小的影響,也要注意力的方向?qū)铀俣确较虻挠绊憽?.(4分)(2025?選擇性)如圖,質(zhì)量為m的均勻鋼管,一端支在粗糙水平地面上,另一端被豎直繩懸掛,處于靜止?fàn)顟B(tài)。鋼管與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ、夾角為θ,重力加速度大小為g。則地面對(duì)鋼管左端的摩擦力大小為()A.μmgcosθ B.12μmg C.μmg D.【考點(diǎn)】靜摩擦力大小及計(jì)算.【專題】定性思想;推理法;摩擦力專題;推理論證能力.【答案】D【分析】分析鋼管的受力情況,根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件分析摩擦力?!窘獯稹拷猓簩?duì)鋼管受力分析可知,受到豎直向上的支持力和繩子拉力二力之和等于豎直向下的重力,所以水平方向不可能受到摩擦力。故ABC錯(cuò)誤,D正確;故選:D?!军c(diǎn)評(píng)】受力分析是解力學(xué)題的基礎(chǔ),通常按照重力、彈力、摩擦力、已知力的順序進(jìn)行,可以結(jié)合產(chǎn)生條件分析解答。5.(4分)(2025?選擇性)我國(guó)首臺(tái)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的場(chǎng)發(fā)射透射電鏡TH﹣F120實(shí)現(xiàn)了超高分辨率成像,其分辨率提高利用了高速電子束波長(zhǎng)遠(yuǎn)小于可見光波長(zhǎng)的物理性質(zhì)。一個(gè)靜止的電子經(jīng)100V電壓加速后,其德布羅意波長(zhǎng)為λ,若加速電壓為10kV,不考慮相對(duì)論效應(yīng),則其德布羅意波長(zhǎng)為()A.100λ B.10λ C.110λ D.1【考點(diǎn)】德布羅意波的公式.【專題】定量思想;合成分解法;光的波粒二象性和物質(zhì)波專題;推理論證能力.【答案】C【分析】根據(jù)動(dòng)能定理求出加速后電子的動(dòng)能,結(jié)合動(dòng)量與動(dòng)能的關(guān)系求出動(dòng)量,最后由德布羅意波波長(zhǎng)公式求出?!窘獯稹拷猓涸O(shè)加速電壓為U,電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,加速后電子的動(dòng)量為p。加速后電子的動(dòng)能Ek=eU電子的動(dòng)量p=mv=由德布羅意波波長(zhǎng)公式λ由于U′=100U可得λ故ABD錯(cuò)誤,C正確。故選:C?!军c(diǎn)評(píng)】該題考查德布羅意波波長(zhǎng)的公式,記住該公式,知道動(dòng)量與動(dòng)能的關(guān)系即可。6.(4分)(2025?選擇性)電磁壓縮法是當(dāng)前產(chǎn)生超強(qiáng)磁場(chǎng)的主要方法之一,其原理如圖所示,在鋼制線圈內(nèi)同軸放置可壓縮的銅環(huán),其內(nèi)已“注入”一個(gè)初級(jí)磁場(chǎng),當(dāng)鋼制線圈與電容器組接通時(shí),在極短時(shí)間內(nèi)鋼制線圈中的電流從零增加到幾兆安培,銅環(huán)迅速向內(nèi)壓縮,使初級(jí)磁場(chǎng)的磁感線被“濃縮”,在直徑為幾毫米的銅環(huán)區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度可達(dá)幾百特斯拉。此過程,銅環(huán)中的感應(yīng)電流()A.與鋼制線圈中的電流大小幾乎相等且方向相同 B.與鋼制線圈中的電流大小幾乎相等且方向相反 C.遠(yuǎn)小于鋼制線圈中的電流大小且方向相同 D.遠(yuǎn)小于鋼制線圈中的電流大小且方向相反【考點(diǎn)】法拉第電磁感應(yīng)定律的基本計(jì)算.【專題】定性思想;推理法;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合;理解能力.【答案】D【分析】根據(jù)楞次定律判斷電流方向;根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律判斷電流大小?!窘獯稹拷猓寒?dāng)鋼制線圈中電流迅速增加時(shí),根據(jù)楞次定律,銅環(huán)中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流來(lái)阻礙磁通量的增加。感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與鋼制線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相反,由安培定則可知,銅環(huán)中的電流方向與鋼制線圈中的電流方向相反。銅環(huán)迅速向內(nèi)壓縮,使初級(jí)磁場(chǎng)的磁感線被“濃縮”,銅環(huán)的磁通量幾乎不變,即E=ΔΦΔt較小,即銅環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流會(huì)很小,遠(yuǎn)小于鋼制線圈中的電流大小,故D正確、故選:D?!军c(diǎn)評(píng)】根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向的一般步驟是:確定原磁場(chǎng)的方向→原磁場(chǎng)的變化→引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的變化→楞次定律→感應(yīng)電流的方向。7.(4分)(2025?選擇性)如圖,光滑水平面上存在豎直向上、寬度d大于2L的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。甲、乙兩個(gè)合金導(dǎo)線框的質(zhì)量均為m,長(zhǎng)均為2L,寬均為L(zhǎng),電阻分別為R和2R。兩線框在光滑水平面上以相同初速度v0=4A.甲線框進(jìn)磁場(chǎng)和出磁場(chǎng)的過程中電流方向相同 B.甲、乙線框剛進(jìn)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí),所受合力大小之比為1:1 C.乙線框恰好完全出磁場(chǎng)區(qū)域時(shí),速度大小為0 D.甲、乙線框從剛進(jìn)磁場(chǎng)區(qū)域到完全出磁場(chǎng)區(qū)域產(chǎn)生的焦耳熱之比為4:3【考點(diǎn)】線圈進(jìn)出磁場(chǎng)的能量計(jì)算;線圈進(jìn)出磁場(chǎng)的電壓、電流、電荷量等電學(xué)量的計(jì)算;線圈進(jìn)出磁場(chǎng)的動(dòng)力學(xué)問題.【專題】定量思想;方程法;電磁感應(yīng)——功能問題;分析綜合能力.【答案】D【分析】根據(jù)右手定則判斷電流方向;合外力為安培力,根據(jù)安培力的計(jì)算公式求解所受合力大小之比;對(duì)乙全過程根據(jù)動(dòng)量定理求解剛出磁場(chǎng)時(shí)速度大??;對(duì)甲全過程根據(jù)動(dòng)量定理求解剛出磁場(chǎng)時(shí)速度大小,根據(jù)功能關(guān)系求解甲、乙線框從剛進(jìn)磁場(chǎng)區(qū)域到完全出磁場(chǎng)區(qū)域產(chǎn)生的焦耳熱之比?!窘獯稹拷猓篈、根據(jù)右手定則可知,甲線框進(jìn)磁場(chǎng)過程中電流方向?yàn)轫槙r(shí)針,出磁場(chǎng)的過程中電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針,所以甲線框進(jìn)磁場(chǎng)和出磁場(chǎng)的過程中電流方向相反,故A錯(cuò)誤;B、甲、乙線框剛進(jìn)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí),所受合力均為安培力,根據(jù)安培力的計(jì)算公式可得:F安=BIL=由于甲和乙的電阻大小分別為R和2R,則所受合力大小之比為2:1,故B錯(cuò)誤;C、設(shè)乙線框恰好完全出磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)速度大小為v,取向右為正方向,對(duì)乙全過程根據(jù)動(dòng)量定理可得:﹣BILΔt=mv﹣mv0即:B2L2Δx2R=mv解得:v=2B2D、設(shè)甲線框恰好完全出磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)速度大小為v′,取向右為正方向,對(duì)甲全過程根據(jù)動(dòng)量定理可得:﹣BI′LΔt′=mv′﹣mv0即:B2L2ΔxR=mv0解得:v′=0甲、乙線框從剛進(jìn)磁場(chǎng)區(qū)域到完全出磁場(chǎng)區(qū)域產(chǎn)生的焦耳熱之比為:Q甲Q乙故選:D?!军c(diǎn)評(píng)】對(duì)于安培力作用下導(dǎo)體棒、線圈的運(yùn)動(dòng)問題,如果涉及電荷量、求位移問題,常根據(jù)動(dòng)量定理結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路的歐姆定律列方程進(jìn)行解答。二、多項(xiàng)選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求,全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。(多選)8.(6分)(2025?選擇性)一列簡(jiǎn)諧橫波在介質(zhì)中沿直線傳播,其波長(zhǎng)大于1m,a、b為介質(zhì)中平衡位置相距2m的兩質(zhì)點(diǎn),其振動(dòng)圖像如圖所示。則t=0時(shí)的波形圖可能為()A. B. C. D.【考點(diǎn)】振動(dòng)圖像與波形圖的結(jié)合.【專題】比較思想;推理法;振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象專題;推理論證能力.【答案】AD【分析】根據(jù)振動(dòng)圖像分析t=0時(shí)二者的位置。若波沿+x方向傳播或波沿﹣x方向傳播,得到波長(zhǎng)表達(dá)式分析n的取值,由此得解?!窘獯稹拷猓簍=0時(shí),a處于平衡位置向上振動(dòng),b處于波谷。若波沿+x方向傳播,有:(14+n)λ=2m,波長(zhǎng)大于1m,所以當(dāng)n=0時(shí),λ=8m;當(dāng)n=1時(shí),若波沿﹣x方向傳播,有:(34+n)λ=2m,波長(zhǎng)大于1m,所以當(dāng)n=0時(shí),λ=83m;當(dāng)n=綜上所述,可知AD正確、BC錯(cuò)誤。故選:AD?!军c(diǎn)評(píng)】對(duì)于波的多解性問題,關(guān)鍵是知道傳播方向的不確定、質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期性都會(huì)造成多解,解題時(shí)要弄清楚質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況、以及波的傳播情況,知道波速、波長(zhǎng)和頻率之間的關(guān)系v=fλ。(多選)9.(6分)(2025?選擇性)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,某實(shí)驗(yàn)小組用波長(zhǎng)為440nm的藍(lán)色激光和波長(zhǎng)為660nm的紅色激光組成的復(fù)合光垂直照射雙縫,雙縫間距為0.5mm,雙縫到屏的距離為500mm,則屏上()A.藍(lán)光與紅光之間能發(fā)生干涉形成條紋 B.藍(lán)光相鄰條紋間距比紅光相鄰條紋間距小 C.距中央亮條紋中心1.32mm處藍(lán)光和紅光亮條紋中心重疊 D.距中央亮條紋中心1.98mm處藍(lán)光和紅光亮條紋中心重疊【考點(diǎn)】光的雙縫干涉圖樣;波發(fā)生穩(wěn)定干涉的條件.【專題】定量思想;推理法;光的干涉專題;推理論證能力.【答案】BC【分析】根據(jù)光發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的條件結(jié)合雙縫干涉相鄰亮紋的間距公式進(jìn)行分析解答?!窘獯稹拷猓篈.藍(lán)光與紅光波長(zhǎng)不同,頻率不等,則不能發(fā)生穩(wěn)定的干涉形成條紋,故A錯(cuò)誤;B.根據(jù)雙縫干涉相鄰亮紋的間距公式Δx=Ldλ,藍(lán)光波長(zhǎng)短,則條紋間距小,故CD.由雙縫干涉相鄰亮紋的間距公式Δx=Ldλ,代入數(shù)據(jù)計(jì)算,則藍(lán)光相鄰亮紋之間的間距Δx1=0.44mm,紅光相鄰亮紋之間的間距Δx2=0.66mm,距中央亮條紋中心1.32mm=3Δx1=2Δx2,此處是藍(lán)光的第3亮紋中心和紅光的第2亮紋中心對(duì)應(yīng)的位置,而1.98mm=4.5Δx1=3Δx2,故C正確,故選:BC?!军c(diǎn)評(píng)】考查光發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的條件結(jié)合雙縫干涉相鄰亮紋的間距公式,會(huì)根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析解答。(多選)10.(6分)(2025?選擇性)如圖,與水平面成53°夾角且固定于O、M兩點(diǎn)的硬直桿上套著一質(zhì)量為1kg的滑塊,彈性輕繩一端固定于O點(diǎn),另一端跨過固定在Q處的光滑定滑輪與位于直桿上P點(diǎn)的滑塊拴接,彈性輕繩原長(zhǎng)為OQ,PQ為1.6m且垂直于OM?,F(xiàn)將滑塊無(wú)初速度釋放,假設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等。滑塊與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.16,彈性輕繩上彈力F的大小與其伸長(zhǎng)量x滿足F=kx。k=10N/m,g取10m/s2,sin53°=0.8。則滑塊()A.與桿之間的滑動(dòng)摩擦力大小始終為1.6N B.下滑與上滑過程中所受滑動(dòng)摩擦力的沖量相同 C.從釋放到靜止的位移大小為0.64m D.從釋放到靜止克服滑動(dòng)摩擦力做功為2.56J【考點(diǎn)】求變力的沖量;常見力做功與相應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化.【專題】定量思想;方程法;功能關(guān)系能量守恒定律;分析綜合能力.【答案】AC【分析】求出根據(jù)彈性輕繩彈力大小在垂直于桿上的分量,根據(jù)摩擦力的計(jì)算公式進(jìn)行分析;下滑過程中摩擦力方向和上滑過程中摩擦力方向相反,由此分析沖量是否相同;根據(jù)平衡條件求解靜止時(shí)的位移;從釋放到靜止過程中,根據(jù)功能關(guān)系求解從釋放到靜止克服滑動(dòng)摩擦力做的功?!窘獯稹拷猓篈、滑塊下滑到某一位置受力情況如圖所示:此時(shí)彈性輕繩彈力大小在垂直于桿上的分量為:T⊥=Tcosθ=kxcosθ=kx0,其中x0=1.6m所以垂直于桿方向的彈力大小不變,滑塊運(yùn)動(dòng)過程中摩擦力大小不變。根據(jù)滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算公式可得:f=μFN=μ(kx0﹣mgcos53°)解得:f=1.6N,故A正確;B、下滑過程中摩擦力方向沿桿向上,上滑過程中摩擦力沿桿向下,下滑與上滑過程中所受滑動(dòng)摩擦力的沖量不相同,故B錯(cuò)誤;C、設(shè)滑塊從釋放到靜止運(yùn)動(dòng)的位移為x1,滑塊開始向下做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng),當(dāng)沿著桿方向合力為0時(shí),滑塊速度最大,之后滑塊繼續(xù)向下做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度為0時(shí),有mgsin53°?x1=fx1+12k(PQ2+x1由幾何關(guān)系可得x1=1.28m,此時(shí)kPQ2+則滑塊會(huì)繼續(xù)向上滑動(dòng),做加速度減小的加速度運(yùn)動(dòng)。當(dāng)滑塊再次速度為0時(shí),有12k(P解得:x2=0.64m此時(shí)L=x2﹣x1=0.64m此時(shí)kPQ2+L2則滑塊靜止,故從釋放到靜止,滑塊的位移為L(zhǎng)=0.64m,故C正確;D、從釋放到靜止過程中,根據(jù)功能關(guān)系可得:mgLsin53°=Wf+解得從釋放到靜止克服滑動(dòng)摩擦力做功為:Wf=3.072J,故D錯(cuò)誤。故選:AC。【點(diǎn)評(píng)】本題主要是考查了功能關(guān)系和能量守恒定律,首先要選取研究過程,分析運(yùn)動(dòng)過程中物體的受力情況和能量轉(zhuǎn)化情況,然后分析運(yùn)動(dòng)過程中哪些力做正功、哪些力做負(fù)功,根據(jù)功能關(guān)系列方程解答。三、非選擇題:本題共5小題,共54分。11.(6分)(2025?選擇性)圖(a)為探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的部分實(shí)驗(yàn)裝置。(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)將木板一端墊高(填“保持水平”或“一端墊高”)。(2)為探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系,某小組依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的a﹣m圖像如圖(b)所示,很難直觀看出圖線是否為雙曲線。如果采用作圖法判斷a與m是否成反比關(guān)系,以下選項(xiàng)可以直觀判斷的有AC。(多選,填正確答案標(biāo)號(hào))m/kga/(m?s﹣2)0.250.6180.330.4820.400.4030.500.3171.000.152A.a-1B.a﹣m2圖像C.1a-D.a2﹣m圖像(3)為探究加速度與力的關(guān)系,在改變作用力時(shí),甲同學(xué)將放置在實(shí)驗(yàn)桌上的槽碼依次放在槽碼盤上;乙同學(xué)將事先放置在小車上的槽碼依次移到槽碼盤上,在其他實(shí)驗(yàn)操作相同的情況下,乙(填“甲”或“乙”)同學(xué)的方法可以更好地減小誤差。【考點(diǎn)】探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系.【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)一端墊高;(2)AC;(3)乙?!痉治觥浚?)根據(jù)探究牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行判斷;(2)根據(jù)牛頓第二定律結(jié)合圖像的線性特征進(jìn)行分析判斷;(3)根據(jù)牛頓第二定律分別對(duì)小車和系統(tǒng)列式分析誤差情況?!窘獯稹拷猓海?)根據(jù)探究牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)原理,為了使細(xì)線對(duì)小車的拉力充當(dāng)合外力,則需要對(duì)小車平衡阻力,應(yīng)該將木板一端墊高;(2)對(duì)小車,由牛頓第二定律F=ma,可得a=Fm=F?1m,或者1a=故選:AC。(3)為探究加速度與力的關(guān)系,在改變作用力時(shí),甲同學(xué)將放置在實(shí)驗(yàn)桌上的槽碼依次放在槽碼盤上,設(shè)小車的質(zhì)量為M,槽碼盤質(zhì)量為m0,每個(gè)槽碼質(zhì)量為m,對(duì)甲,由牛頓第二定律a1=(m0+nm)gM,隨著槽碼個(gè)數(shù)n的增加,槽碼和槽碼盤的總重力與小車的合外力差距越來(lái)越大,誤差增大;乙同學(xué)將事先放置在小車上的槽碼依次移到槽碼盤上,設(shè)槽碼總個(gè)數(shù)為N,對(duì)小車和槽碼組成的系統(tǒng),滿足(m0+nm)g=[M+(N﹣n)m+m0+nm]a2,即(m0+nm)g=(M+Nm+m0故答案為:(1)一端墊高;(2)AC;(3)乙?!军c(diǎn)評(píng)】考查牛頓第二定律應(yīng)用和誤差分析,會(huì)根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析解答。12.(9分)(2025?選擇性)常用的電壓表和電流表都是由小量程的電流表(表頭)改裝而成的,與電源及相關(guān)元器件組裝后可構(gòu)成多功能、多量程的多用電表。(1)某同學(xué)使用多用電表正確測(cè)量了一個(gè)15.0Ω的電阻后,需要繼續(xù)測(cè)量一個(gè)阻值大約是15kΩ的電阻。在用紅、黑表筆接觸這個(gè)電阻兩端之前,請(qǐng)選出以下必要的操作步驟并排序:①把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×100”位置。②把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×1k”位置。③將紅表筆和黑表筆接觸。④調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使指針指向歐姆零點(diǎn)。下列選項(xiàng)中正確的是B。(單選,填正確答案標(biāo)號(hào))A.①③④B.②③④C.②④③D.①④③(2)若將一個(gè)內(nèi)阻為20Ω、滿偏電流為1mA的表頭改裝為量程0~2V的電壓表,需要串聯(lián)(填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)一個(gè)1980Ω的電阻。(3)如圖,某同學(xué)為探究由一個(gè)直流電源E、一個(gè)電容器C、一個(gè)電阻RA及一個(gè)電阻RB(RA>RB)組成的串聯(lián)電路中各元器件的位置,利用改裝好的電壓表分別測(cè)量各接線柱之間的電壓,測(cè)得數(shù)據(jù)如表:接線柱1和22和33和41和42和41和3U/V01.5300.561.050.66根據(jù)以上數(shù)據(jù)可判斷,直流電源E處于2和3之間,電容器C處于1和4之間,電阻RA處于1和2之間。(填“1和2”“2和3”“3和4”或“1和4”)【考點(diǎn)】電表的改裝和應(yīng)用(實(shí)驗(yàn)).【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)B;(2)串聯(lián);1980;(3)2和3;1和4;1和2。【分析】(1)根據(jù)歐姆表測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)原理和正確操作分析作答;(2)串聯(lián)電阻有分流作用,根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律求解作答;(3)電壓表直接接在電源兩端,電壓表示數(shù)近似等于電動(dòng)勢(shì),電壓表的示數(shù)最大,據(jù)此分析直流電源的位置;直流電路中,電容器相當(dāng)于斷路,根據(jù)電壓表的示數(shù)為零的情況,分析電容器的位置;根據(jù)電壓表示數(shù)的大小分析定值電阻的位置,然后作答?!窘獯稹拷猓海?)某同學(xué)使用多用電表正確測(cè)量了一個(gè)15.0Ω的電阻后,需要繼續(xù)測(cè)量一個(gè)阻值大約是15kΩ的電阻,首先要把選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“×1k”位置,將紅表筆和黑表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕進(jìn)行歐姆調(diào)零,使指針指向歐姆零點(diǎn),順序?yàn)棰冖邰?,故ACD錯(cuò)誤,B正確。故選:B。(2)串聯(lián)電阻有分壓作用,設(shè)串聯(lián)電阻為R電流表的滿偏電壓U根據(jù)串聯(lián)電路電壓的分配與電阻的關(guān)系U代入數(shù)據(jù)解得R=1980Ω將一個(gè)內(nèi)阻為20Ω、滿偏電流為1mA的表頭改裝為量程0~2V的電壓表,需要串聯(lián)一個(gè)1980Ω的電阻;(3)用電壓表進(jìn)行測(cè)量,2和3之間的電壓最大,說(shuō)明電壓表直接接在直流電源兩端,因此2和3之間為直流電源;在直流電路中,電路穩(wěn)定后,電容器相當(dāng)于斷路,由于1和2、3和4之間電壓為零,說(shuō)明電容器接在1和4之間;由于1和3之間的電壓比1和4之間的電壓大得不多,說(shuō)明大電阻RA接在1和2之間,小電阻RB接在3和4之間,電路圖如圖所示:綜上分析直流電源E處于2和3之間,電容器C處于1和4之間,電阻RA處于1和2之間。故答案為:(1)B;(2)串聯(lián);1980;(3)2和3;1和4;1和2?!军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查了歐姆表測(cè)電阻正確操作、電壓表的改裝以及探究“黑箱”問題;要明確實(shí)驗(yàn)原理,掌握串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律的運(yùn)用;用電壓表探究“黑箱”問題是本題的難點(diǎn)。13.(9分)(2025?選擇性)某種卡車輪胎的標(biāo)準(zhǔn)胎壓范圍為2.8×105Pa~3.5×105Pa??ㄜ囆旭傔^程中,一般胎內(nèi)氣體的溫度會(huì)升高,體積及壓強(qiáng)也會(huì)增大。若某一行駛過程中胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)p隨體積V線性變化如圖所示,溫度T1為300K時(shí),體積V1和壓強(qiáng)p1分別為0.528m3、3.0×105Pa;當(dāng)胎內(nèi)氣體溫度升高到T2為350K時(shí),體積增大到V2為0.560m3,氣體可視為理想氣體。(1)求此時(shí)胎內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p2;(2)若該過程中胎內(nèi)氣體吸收的熱量Q為7.608×104J,求胎內(nèi)氣體的內(nèi)能增加量ΔU。【考點(diǎn)】熱力學(xué)第一定律的表達(dá)和應(yīng)用;理想氣體及理想氣體的狀態(tài)方程.【專題】計(jì)算題;學(xué)科綜合題;定量思想;推理法;氣體的狀態(tài)參量和實(shí)驗(yàn)定律專題;分析綜合能力.【答案】(1)此時(shí)胎內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p2為3.3×105Pa。(2)胎內(nèi)氣體的內(nèi)能增加量ΔU為6.6×104J?!痉治觥浚?)根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程求解作答;(2)p﹣V圖像的面積表示氣體對(duì)外做功,根據(jù)熱力學(xué)第一定律求解作答?!窘獯稹拷猓海?)根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程p解得p(2)p﹣V圖像的面積表示氣體對(duì)外做功,其對(duì)外做功的大小W根據(jù)熱力學(xué)第一定律,胎內(nèi)氣體的內(nèi)能增加量ΔU=Q﹣W=7.608×104J﹣1.008×104J=6.6×104J。答:(1)此時(shí)胎內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p2為3.3×105Pa。(2)胎內(nèi)氣體的內(nèi)能增加量ΔU為6.6×104J?!军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查了理想氣體的狀態(tài)方程和熱力學(xué)第一定律的運(yùn)用,對(duì)于熱力學(xué)第一定律一定要理解各物理量正、負(fù)的含義。14.(14分)(2025?選擇性)電子比荷是描述電子性質(zhì)的重要物理量。在標(biāo)準(zhǔn)理想二極管中利用磁控法可測(cè)得比荷,一般其電極結(jié)構(gòu)為圓筒面與中心軸線構(gòu)成的圓柱體系統(tǒng),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化如圖(a)所示,圓筒足夠長(zhǎng)。在O點(diǎn)有一電子源,向空間中各個(gè)方向發(fā)射速度大小為v0的電子,某時(shí)刻起筒內(nèi)加大小可調(diào)節(jié)且方向沿中心軸向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),筒的橫截面及軸截面示意圖如圖(b)所示,當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小調(diào)至B0時(shí),恰好沒有電子落到筒壁上,不計(jì)電子間相互作用及其重力的影響。求:(R、v0、B0均為已知量)(1)電子的比荷em(2)當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小調(diào)至12B0時(shí),筒壁上落有電子的區(qū)域面積S【考點(diǎn)】帶電粒子在弧形或圓形邊界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng);帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng).【專題】定量思想;推理法;合成分解法;帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題;推理論證能力.【答案】(1)電子的比荷em為2(2)當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小調(diào)至12B0時(shí),筒壁上落有電子的區(qū)域面積S為2【分析】(1)將電子的運(yùn)動(dòng)分解處理,電子在平行于磁場(chǎng)的方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),在垂直于磁場(chǎng)方向的平面內(nèi)以做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。恰好沒有電子落到筒壁上,說(shuō)明圓周運(yùn)動(dòng)半徑最大時(shí),圓周運(yùn)動(dòng)軌跡的直徑等于R。根據(jù)洛倫茲力提供向心力,結(jié)合幾何關(guān)系求解電子的比荷;(2)根據(jù)(1)的解答,求出恰好打到筒壁上的電子出射時(shí)的方向,根據(jù)分運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性求出電子在平行于磁場(chǎng)的方向上運(yùn)動(dòng)的位移大小,根據(jù)幾何關(guān)系求解筒壁上落有電子的區(qū)域面積?!窘獯稹拷猓海?)電子的發(fā)射速度方向與中心軸線的夾角為θ時(shí),平行于磁場(chǎng)方向的分速度大小為:vy=v0sinθ,垂直于磁場(chǎng)方向的分速度大小為:vx=v0sinθ。電子在平行于磁場(chǎng)的方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),在垂直于磁場(chǎng)方向的平面內(nèi)以線速度大小為vx做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(當(dāng)θ≠90°時(shí)電子的軌跡為螺旋線)。對(duì)于圓周運(yùn)動(dòng),設(shè)其運(yùn)動(dòng)半徑為r,根據(jù)洛倫茲力提供向心力得:ev解得:r恰好沒有電子落到筒壁上,說(shuō)明r最大時(shí),圓周運(yùn)動(dòng)軌跡的直徑等于R。當(dāng)θ=90°時(shí)r最大,可得:rmax=m解得:e(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度調(diào)整為B02時(shí),參照(mv其中:e解得:sinθ=12,即圓周運(yùn)動(dòng)的周期為:T=恰好打到筒壁上所需時(shí)間為:t=恰好打到筒壁上的電子在平行于磁場(chǎng)方向上的位移大小為:y=因電子源向空間中各個(gè)方向發(fā)射電子,故筒壁上落有電子的區(qū)域沿中心軸線方向的寬度等于2y,可得:S=2答:(1)電子的比荷em為2(2)當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小調(diào)至12B0時(shí),筒壁上落有電子的區(qū)域面積S為2【點(diǎn)評(píng)】本題考查了帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題,本題當(dāng)出射的速度方向與磁場(chǎng)方向不垂直時(shí),電子的運(yùn)動(dòng)軌跡為螺旋線,將電子的運(yùn)動(dòng)分解處理,根據(jù)分運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性與等時(shí)性解答。15.(16分)(2025?選擇性)如圖,有兩個(gè)電性相同且質(zhì)量分別為m、4m的粒子A、B,初始時(shí)刻相距l(xiāng)0,粒子A以速度v0沿兩粒子連線向速度為0的粒子B運(yùn)動(dòng),此時(shí)A、B兩粒子系統(tǒng)的電勢(shì)能等于125mv02。經(jīng)時(shí)間t1粒子B到達(dá)P點(diǎn),此時(shí)兩粒子速度相同,同時(shí)開始給粒子B施加一恒力,方向與速度方向相同。當(dāng)粒子B的速度為v0時(shí),粒子A恰好運(yùn)動(dòng)至P點(diǎn)且速度為0,A、B粒子間距離恢復(fù)為l0,這時(shí)撤去恒力。已知任意兩帶電粒子系統(tǒng)的電勢(shì)能與其距離成反比,忽略兩粒子所受重力。求:(m、l0、v0(1)粒子B到達(dá)P點(diǎn)時(shí)的速度大小v1;(2)t1時(shí)間內(nèi)粒子B的位移大小xB;(3)恒力作用的時(shí)間t2?!究键c(diǎn)】動(dòng)量守恒定律的一般應(yīng)用;從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場(chǎng)中的問題;動(dòng)量定理的內(nèi)容和應(yīng)用.【專題】定量思想;方程法;動(dòng)量和能量的綜合;分析綜合能力.【答案】(1)粒子B到達(dá)P點(diǎn)時(shí)的速度大小為15(2)t1時(shí)間內(nèi)粒子B的位移大小為v0(3)恒力作用的時(shí)間為2l【分析】(1)根據(jù)動(dòng)量守恒定律進(jìn)行解答;(2)在t1時(shí)間內(nèi),根據(jù)能量守恒定律列方程,再根據(jù)電勢(shì)能和距離的關(guān)系列方程;兩者共速前,根據(jù)動(dòng)量守恒定律結(jié)合位移關(guān)系進(jìn)行解答;(3)對(duì)全過程,對(duì)系統(tǒng)根據(jù)動(dòng)能定理、動(dòng)量定理列方程進(jìn)行解答?!窘獯稹拷猓海?)以AB為系統(tǒng),動(dòng)量守恒,取水平向右為正方向,根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得:mv0=(m+4m)v1解得:v1(2)在t1時(shí)間內(nèi),根據(jù)能量守恒定律可得:1由于任意兩帶電粒子系統(tǒng)的電勢(shì)能與其距離成反比,因此:1解得l兩者共速前,二者水平方向動(dòng)量守恒,根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得:∑(mv0t1)=∑(mvAt1)+∑(4mvBt1)即有:mv0t1=mxA+4mxB根據(jù)位移關(guān)系可得:xB+l0=xA+l′聯(lián)立解得:xB=v(3)對(duì)全過程,對(duì)系統(tǒng)根據(jù)動(dòng)能定理可得:Fl0=對(duì)全過程,取向右為正方向,根據(jù)動(dòng)量定理可得:Ft2=4mv0﹣mv0聯(lián)立解得:t2=2答:(1)粒子B到達(dá)P點(diǎn)時(shí)的速度大小為15(2)t1時(shí)間內(nèi)粒子B的位移大小為v0(3)恒力作用的時(shí)間為2l【點(diǎn)評(píng)】本題主要是考查動(dòng)量守恒定律和動(dòng)量定理,解答本題的關(guān)鍵是弄清楚粒子的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況,結(jié)合動(dòng)量守恒定律、動(dòng)能定理等進(jìn)行分析解答。
考點(diǎn)卡片1.根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況判斷v-t圖像是否正確【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】題目會(huì)先給出物體的運(yùn)動(dòng)情況,然后需要根據(jù)要求判斷給出的v﹣t圖像是否正確?!久}方向】列車勻速前進(jìn),司機(jī)突然發(fā)現(xiàn)前方有一頭牛在橫穿鐵道,司機(jī)立即使列車制動(dòng),做勻減速運(yùn)動(dòng),車未停下時(shí)牛已離開軌道,司機(jī)又使列車做勻加速運(yùn)動(dòng),直到恢復(fù)原速,繼續(xù)做勻速直線運(yùn)動(dòng),列車運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖象應(yīng)是下圖中的哪一個(gè)()A、B、C、D、分析:列車的運(yùn)動(dòng)情況是先做勻減速運(yùn)動(dòng),接著做勻加速運(yùn)動(dòng),最后做勻速直線運(yùn)動(dòng).勻減速運(yùn)動(dòng)速度未達(dá)到零.將選項(xiàng)一一代入,選擇符合題意的圖象.解答:A、列車先做勻加速運(yùn)動(dòng),接著做勻減速運(yùn)動(dòng),最后做勻速直線運(yùn)動(dòng)。與題意不符。故A錯(cuò)誤。B、列車先做勻減速運(yùn)動(dòng),速度未達(dá)到零,接著做勻加速運(yùn)動(dòng),最后做勻速直線運(yùn)動(dòng)。與題意相符。故B正確。C、列車先做勻減速運(yùn)動(dòng),速度達(dá)到零,接著做勻加速運(yùn)動(dòng),最后做勻速直線運(yùn)動(dòng)。與題意不符。故C錯(cuò)誤。D、列車先做勻加速運(yùn)動(dòng),接著做勻減速運(yùn)動(dòng),最后做勻速直線運(yùn)動(dòng)。與題意不符。故D錯(cuò)誤。故選:B。點(diǎn)評(píng):往往用數(shù)學(xué)知識(shí)理解圖象的物理意義,如面積、斜率等等來(lái)分析圖象的物理意義.v﹣t圖象:勻速直線運(yùn)動(dòng)是平行于橫軸的直線,勻變速直線運(yùn)動(dòng)是傾斜的直線.【解題思路點(diǎn)撥】1.要明確v﹣t圖像的直接意義:代表了物體某一時(shí)刻對(duì)應(yīng)的速度,可以以此判斷物體的速度大小及方向。2.要明確x﹣t圖像斜率的物理意義:代表了物體的加速度情況。斜率正負(fù)代表加速度的方向;斜率大小代表加速度的大小。3.要明確v﹣t圖像面積的物理意義:代表了物體的位移情況。t軸上方的面積代表正向位移,t軸下方的面積代表負(fù)向位移。2.靜摩擦力大小及計(jì)算【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.靜摩擦力的大小沒有直接公式進(jìn)行計(jì)算,一般通過平衡狀態(tài)或牛頓第二定律進(jìn)行求解。2.靜摩擦力的大小與動(dòng)摩擦因數(shù)、正壓力的大小無(wú)直接關(guān)系?!久}方向】人用手豎直地握著啤酒瓶,始終保持靜止,則()A、手握瓶子的力越大,手與瓶子間的摩擦力就越大B、往瓶子加水后,手與瓶子間的摩擦力將增大C、手握瓶子的力大小等于手與瓶子間的摩擦力D、若手握瓶子的力大小為FN,手與瓶子間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,則手與瓶子間的摩擦力大小為μFN分析:瓶子保持靜止,受力平衡,對(duì)瓶子受力分析,豎直方向上受重力和靜摩擦力,二力平衡,根據(jù)靜摩擦力的特點(diǎn)可以得到答案。解答:A、手與瓶子間的摩擦力是靜摩擦力,其大小與手的握力無(wú)關(guān),A錯(cuò)誤B、往瓶子里加水后,瓶子和水的總重變大,而摩擦力要與此重力平衡,手與瓶子間的摩擦力將增大,B正確C、手握瓶子的力跟手與瓶子間的摩擦力沒有直的關(guān)系,更不會(huì)相等,C錯(cuò)誤D、手與瓶子間的摩擦力是靜摩擦力,其大小與手的握力無(wú)關(guān),D錯(cuò)誤故選:B。點(diǎn)評(píng):靜摩擦力與壓力無(wú)關(guān),隨外力的變化而變化,由平衡條件解決,這里握力變大,只是滑動(dòng)摩擦力變大了,而物體受靜摩擦力,故靜摩擦力不變【解題思路點(diǎn)撥】求解摩擦力大小的一般思路為:①判斷摩擦力的類型②如果是滑動(dòng)摩擦力,就按照公式f=μN(yùn)進(jìn)行求解;如果是靜摩擦力就按照平衡狀態(tài)或牛頓第二定律求解3.牛頓第二定律的圖像問題【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.物體質(zhì)量一定時(shí),受力越大,加速度越大,即a∝F,所以物體的F﹣a圖象是一條直線。2.物體受力一定時(shí),它的質(zhì)量越大,加速度越小,即a∝1m,所以物體的1m-3.本知識(shí)點(diǎn)專指F﹣a圖像及1m-【命題方向】下列圖象能反映牛頓第二定律的是()A.B.C.D.分析:根據(jù)牛頓第二定律可知,物體的加速度與合外力成正比,與質(zhì)量成反比,根據(jù)牛頓第二定律分析各個(gè)圖象。解答:AD、根據(jù)牛頓第二定律可知,a=Fm,當(dāng)合外力F恒定時(shí),a-1m圖象為過原點(diǎn)的傾斜直線,a﹣m圖象為曲線,故B、v﹣t圖象反映的是速度隨時(shí)間變化的關(guān)系,斜率表示加速度,與牛頓第二定律無(wú)關(guān),故B錯(cuò)誤。C、根據(jù)牛頓第二定律可知,F(xiàn)=ma,質(zhì)量增大,合外力F不變,F(xiàn)﹣m圖象為平行于橫軸的圖象,故C錯(cuò)誤。故選:A。點(diǎn)評(píng):本題考查了加速度與力的關(guān)系圖象,解題的關(guān)鍵是明確牛頓第二定律的公式,對(duì)比分析圖象。【解題思路點(diǎn)撥】圖像問題的本質(zhì)是對(duì)牛頓第二定律的理解與應(yīng)用,從F=ma出發(fā),根據(jù)控制變量法找出各物理量之間的關(guān)系,從而得出相應(yīng)函數(shù)圖像的性質(zhì)。4.計(jì)算天體的質(zhì)量和密度【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.天體質(zhì)量的計(jì)算(1)重力加速度法若已知天體(如地球)的半徑R及其表面的重力加速度g,根據(jù)在天體表面上物體的重力近似等于天體對(duì)物體的引力,得mg=Gm1m2R2,解得天體的質(zhì)量M=g(2)環(huán)繞法借助環(huán)繞中心天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的行星(或衛(wèi)星)計(jì)算中心天體的質(zhì)量,俗稱“借助外援法”。常見的情況如下:2.天體密度的計(jì)算若天體的半徑為R,則天體的密度ρ=M43πR特殊情況:當(dāng)衛(wèi)星環(huán)繞天體表面運(yùn)動(dòng)時(shí),衛(wèi)星的軌道半徑r可認(rèn)為等于天體半徑R,則ρ=【命題方向】近年來(lái),人類發(fā)射的多枚火星探測(cè)器已經(jīng)相繼在火星上著陸,正在進(jìn)行著激動(dòng)人心的科學(xué)探究,為我們將來(lái)登上火星、開發(fā)和利用火星資源奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。如果火星探測(cè)器環(huán)繞火星做“近地”勻速圓周運(yùn)動(dòng),并測(cè)得該運(yùn)動(dòng)的周期為T,則火星的平均密度ρ的表達(dá)式為(k為某個(gè)常量)()A.ρ=kTB.ρ=kTC.ρ=kT分析:研究火星探測(cè)器繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力,列出等式求出中心體的質(zhì)量。根據(jù)密度公式表示出密度。解答:研究火星探測(cè)器繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力,列出等式:mr4π2T得:M=4則火星的密度:ρ=由①②得火星的平均密度:ρ=3π則ABC錯(cuò)誤,D正確。故選:D。點(diǎn)評(píng):運(yùn)用萬(wàn)有引力定律求出中心體的質(zhì)量。能夠運(yùn)用物理規(guī)律去表示所要求解的物理量。向心力的公式選取要根據(jù)題目提供的已知物理量或所求解的物理量選取應(yīng)用?!窘忸}思路點(diǎn)撥】能否計(jì)算得出天體的質(zhì)量和密度的技巧如下:①計(jì)算中心天體的質(zhì)量需要知道:a、行星或衛(wèi)星運(yùn)行的軌道半徑,以及運(yùn)行的任一參數(shù)(如線速度或角速度或向心加速度等)b、如果是忽略天體自轉(zhuǎn)、或在天體表面附近、或提示萬(wàn)有引力近似等于重力,則可以應(yīng)用黃金代換計(jì)算中心天體質(zhì)量,此時(shí)需要知道天體的半徑,以及天體表面的重力加速度。②計(jì)算中心天體的密度需要知道只要能求出天體質(zhì)量,并知道天體自身半徑就可以求出中心天體的密度5.宇宙速度的計(jì)算【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.第一宇宙速度是指最大的環(huán)繞速度。對(duì)地球而言,當(dāng)衛(wèi)星以最大的環(huán)繞速度繞地球運(yùn)行時(shí),此時(shí)衛(wèi)星的軌道半徑幾乎等于地球的半徑R,設(shè)此時(shí)速度為v,則根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有GMmR2=mv又在地球表面附近有GM=gR2所以v=所以如果知道地球表面的重力加速度和地球半徑就可以計(jì)算出地球的第一宇宙速度了。2.這一規(guī)律對(duì)其他天體同樣成立?!久}方向】地球的第一宇宙速度為v1,若某行星質(zhì)量是地球質(zhì)量的4倍,半徑是地球半徑的12倍分析:物體在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度叫做第一宇宙速度,大小7.9km/s,可根據(jù)衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行時(shí)的速度公式v=GM解答:設(shè)地球質(zhì)量M,某星球質(zhì)量4M,地球半徑r,某星球半徑0.5r;由萬(wàn)有引力提供向心力做勻速圓周運(yùn)動(dòng)得:GMm解得:衛(wèi)星在圓軌道上運(yùn)行時(shí)的速度公式v=分別代入地球和某星球的各物理量解得:v星球:v地球=8:所以該行星的第一宇宙速度為22v1答:該行星的第一宇宙速度22v1點(diǎn)評(píng):本題要掌握第一宇宙速度的定義,正確利用萬(wàn)有引力公式列出第一宇宙速度的表達(dá)式.【解題思路點(diǎn)撥】1.第一宇宙速度是衛(wèi)星的最小發(fā)射速度,是最大的環(huán)繞速度,當(dāng)衛(wèi)星以該速度運(yùn)行時(shí),相當(dāng)于在中心天體附近繞行,軌道半徑近似等于中心天體的半徑。2.衛(wèi)星繞天體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),如果已知環(huán)繞周期,也可以根據(jù)v=23.第一宇宙速度的計(jì)算公式v=GM6.常見力做功與相應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.內(nèi)容(1)功是能量轉(zhuǎn)化的量度,即做了多少功就有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化。(2)做功的過程一定伴隨著能量的轉(zhuǎn)化,而且能量的轉(zhuǎn)化必通過做功來(lái)實(shí)現(xiàn)。2.高中物理中幾種常見的功能關(guān)系功能量的變化合外力做正功動(dòng)能增加重力做正功重力勢(shì)能減少?gòu)椈蓮椓ψ稣椥詣?shì)能減少電場(chǎng)力做正功電勢(shì)能減少其他力(除重力、彈力)做正功機(jī)械能增加一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做的總功為負(fù)功系統(tǒng)的內(nèi)能增加【解題思路點(diǎn)撥】如圖所示,質(zhì)量為m的物體靜止在地面上,物體上面連著一個(gè)輕彈簧,用手拉住彈簧上端上移H,將物體緩緩提高h(yuǎn),拉力F做功WF,不計(jì)彈簧的質(zhì)量,則下列說(shuō)法正確的是()A、重力做功﹣mgh,重力勢(shì)能減少mghB、彈力做功﹣WF,彈性勢(shì)能增加WFC、重力勢(shì)能增加mgh,彈性勢(shì)能增加FHD、重力勢(shì)能增加mgh,彈性勢(shì)能增加WF﹣mgh分析:重力勢(shì)能的變化量等于負(fù)的重力所做的功,物體緩緩提高說(shuō)明速度不變,拉力F做的功等于物體重力勢(shì)能的變化量與彈簧彈性勢(shì)能增加量之和.解答:重力勢(shì)能的變化量等于負(fù)的重力所做的功,即ΔEP=﹣WG=﹣(﹣mgh)=mgh物體緩緩提高說(shuō)明速度不變,所以物體動(dòng)能不發(fā)生變化,ΔE彈=WF+WG=WF﹣mgh故選:D。點(diǎn)評(píng):本題主要考查了重力勢(shì)能的變化量與重力做功的關(guān)系以及能量轉(zhuǎn)化關(guān)系,難度不大,屬于基礎(chǔ)題.【解題思路點(diǎn)撥】1.常見的功能關(guān)系:合力做功——?jiǎng)幽茏兓恢亓ψ龉Α亓?shì)能變化;彈力做功——彈性勢(shì)能變化;摩擦力做功——內(nèi)能變化;其他力做功——機(jī)械能變化。2.判斷和計(jì)算做功或能量變化時(shí),可以反其道而行之,通過計(jì)算能量變化或做功多少來(lái)進(jìn)行。7.求變力的沖量【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】求變力的沖量有三個(gè)方法:1.若力與時(shí)間成線性關(guān)系變化,則可用平均力求變力的沖量;2.若給出了力隨時(shí)間變化的圖像,如圖所示,可用面積法求變力的沖量;3.利用動(dòng)量定理求解?!久}方向】一位質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員從下蹲狀態(tài)向上起跳,經(jīng)Δt時(shí)間,身體伸直并剛好離開地面,速度為v。對(duì)此過程的描述,錯(cuò)誤的是()A、地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的彈力做功為1B、運(yùn)動(dòng)員所受合力的沖量大小為mvC、地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員彈力的沖量大小為mv+mgΔtD、重力的沖量大小為mgΔt分析:已知初末速度,則由動(dòng)量定理可求得地面對(duì)人的沖量;由功的公式可確定地面對(duì)人是否做功。解答:A、在跳起過程中,在支持力方向上沒有位移,地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力不做功,故A錯(cuò)誤;B、根據(jù)動(dòng)量定理可得運(yùn)動(dòng)員所受合力的沖量大小IF=mv故B正確;C、以人為對(duì)象,受到地面的支持力和自身的重力,規(guī)定向上為正,根據(jù)動(dòng)量定理可知(N﹣mg)Δt=mv所以地面對(duì)人彈力的沖量為NΔt=mgΔt+mv故C正確。D、重力的沖量大小IG=mgΔt故D正確;本題選不正確項(xiàng)。故選:A。點(diǎn)評(píng):在應(yīng)用動(dòng)量定理時(shí)一定要注意沖量應(yīng)是所有力的沖量,不要把重力漏掉。另外地面對(duì)人是否做功的問題是易錯(cuò)點(diǎn),要根據(jù)功的概念去理解?!窘忸}思路點(diǎn)撥】1.對(duì)于變力的沖量計(jì)算,定義式不再適用,要根據(jù)題目條件選擇合適的方法進(jìn)行計(jì)算。2.求合沖量的兩種方法(1)可分別求每一個(gè)力的沖量,再求各沖量的矢量和;(2)另外,如果各個(gè)力的作用時(shí)間相同,也可以先求合力,再用公式Ⅰ合=F合Δt求解。8.動(dòng)量定理的內(nèi)容和應(yīng)用【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】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(lái)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(píng):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(huì)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(jiǎn)捷.9.動(dòng)量守恒定律的一般應(yīng)用【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.本考點(diǎn)旨在針對(duì)用動(dòng)量守恒定律解決簡(jiǎn)單問題的情況。2.動(dòng)量守恒定律不同表現(xiàn)形式的表達(dá)式的含義(1)p=p':系統(tǒng)相互作用前的總動(dòng)量p等于相互作用后的總動(dòng)量p'。(2)m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2':相互作用的兩個(gè)物體組成的系統(tǒng),作用前的動(dòng)量和等于作用后的動(dòng)量和。(3)Δp1=﹣Δp2:相互作用的兩個(gè)物體組成的系統(tǒng),一個(gè)物體的動(dòng)量變化量與另一個(gè)物體的動(dòng)量變化量大小相等、方向相反。(4)Δp=0:系統(tǒng)總動(dòng)量的變化量為零?!久}方向】質(zhì)量為m=100kg的小船靜止在水面上,船上左、右兩端各站著質(zhì)量分別為m甲=40kg,m乙=60kg的游泳者,當(dāng)他們?cè)谕凰骄€上,甲朝左乙朝右,同時(shí)以相對(duì)河岸3m/s的速率跳離小船,不計(jì)水的阻力,小船運(yùn)動(dòng)速度為()A、速度大小為0.6m/s方向向右B、速度大小為0.6m/s方向向左C、速度大小為3m/s方向向右D、速度大小為3m/s方向向左分析:船以及兩個(gè)人組成的系統(tǒng)在水平方向上不受外力,動(dòng)量守恒,根據(jù)動(dòng)量守恒定律求出小船的速度大小和方向.解答:規(guī)定向左為正方向,根據(jù)動(dòng)量守恒定律得:0=m甲v甲+m乙v乙+mv代入數(shù)據(jù)得:0=40×3+60×(﹣3)+100×v解得:v=0.6m/s。知方向向左,大小為0.6m/s。故選:B。點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵掌握動(dòng)量守恒的條件,會(huì)運(yùn)用動(dòng)量守恒定律進(jìn)行求解.【解題思路點(diǎn)撥】應(yīng)用動(dòng)量守恒定律的解題步驟1.明確研究對(duì)象,確定系統(tǒng)的組成2.受力分析,確定動(dòng)量是否守恒3.規(guī)定正方向,確定初、末動(dòng)量4.根據(jù)動(dòng)量守恒定律,建立守恒方程5.代入數(shù)據(jù),求出結(jié)果并討論說(shuō)明10.振動(dòng)圖像與波形圖的結(jié)合【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】振動(dòng)圖像與波動(dòng)圖像的比較【命題方向】圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0.10s時(shí)刻的波形圖,P是平衡位置為x=1m處的質(zhì)點(diǎn),Q是平衡位置為x=4m處的質(zhì)點(diǎn),圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像,則()A、t=0.15s時(shí),質(zhì)點(diǎn)Q的加速度達(dá)到負(fù)向最大B、t=0.15s時(shí),質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向C、從t=0.10s到t=0.25s,該波沿x軸正方向傳播了6mD、從t=0.10s到t=0.25s,質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為30cm分析:根據(jù)甲、乙兩圖可以求出該波的波長(zhǎng)和周期,從而求出波速,t=0.10s時(shí)Q點(diǎn)在平衡位置上,由乙圖知下一時(shí)刻向下振動(dòng),從而確定了該波向左傳播。解答:A、由乙圖中Q點(diǎn)的振動(dòng)圖像可知t=0.15s時(shí)Q點(diǎn)在負(fù)的最大位移處,故具有正向最大加速度,故A錯(cuò)誤;B、甲圖描述的是t=0.10s時(shí)的波動(dòng)圖像,而根據(jù)乙圖可知t=0.10s到t=0.25s內(nèi)Q點(diǎn)將向下振動(dòng),這說(shuō)明在甲圖中此時(shí)Q點(diǎn)將向下振動(dòng),根據(jù)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向和波傳播方向的關(guān)系可知,波向左傳播,判定出經(jīng)過四分之一周期即t=0.15s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)方向?yàn)閥軸負(fù)方向,故B正確;C、根據(jù)甲、乙兩圖可知波長(zhǎng)和周期,則波速:v=λT=80.2=40m/s,故從t=0.10s到t=0.25s,波沿x負(fù)方向傳播了D、質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)通過個(gè)路程為4個(gè)振幅長(zhǎng)度,故t=0.10s到t=0.25s的四分之三周期內(nèi),質(zhì)點(diǎn)P通過的路程不是三個(gè)振幅即30cm,故D錯(cuò)誤。故選:B。點(diǎn)評(píng):本題有一定的綜合性考查了波動(dòng)和振動(dòng)圖像問題,關(guān)鍵是會(huì)根據(jù)振動(dòng)情況來(lái)判定波的傳播方向。【解題思路點(diǎn)撥】解決y﹣t圖像和y﹣x圖像綜合問題,關(guān)鍵要明確兩點(diǎn):一是y﹣t圖像描述的是哪個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng);二是y﹣x圖像是哪一時(shí)刻的圖像,然后根據(jù)y﹣t圖像確定這一時(shí)刻該點(diǎn)的位移和振動(dòng)方向,最后根據(jù)y﹣x圖像確定波的傳播方向。11.波發(fā)生穩(wěn)定干涉的條件【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】波的干涉:(1)產(chǎn)生穩(wěn)定干涉的條件:頻率相同的兩列同性質(zhì)的波相遇.(2)現(xiàn)象:兩列波相遇時(shí),某些區(qū)域振動(dòng)總是加強(qiáng),某些區(qū)域振動(dòng)總是減弱,且加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)互相間隔.(3)對(duì)兩個(gè)完全相同的波源產(chǎn)生的干涉來(lái)說(shuō),凡到兩波源的路程差為一個(gè)波長(zhǎng)整數(shù)倍時(shí),振動(dòng)加強(qiáng);凡到兩波源的路程差為半個(gè)波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí),振動(dòng)減弱.【命題方向】?jī)闪兴òl(fā)生干涉,在某時(shí)刻,M點(diǎn)是波峰與波峰相遇處,N點(diǎn)是波谷與波谷相遇處,P點(diǎn)的位移為零,Q點(diǎn)是波谷與波峰相遇處,則()A.M、N兩點(diǎn)振動(dòng)一定最強(qiáng),P、Q兩點(diǎn)振動(dòng)一定最弱B.M點(diǎn)振動(dòng)最強(qiáng),N、Q振動(dòng)最弱,P點(diǎn)可能最強(qiáng)也可能最弱C.M、N點(diǎn)振動(dòng)最強(qiáng),Q振動(dòng)最弱,P點(diǎn)可能最強(qiáng)也可能最弱D.四個(gè)點(diǎn)都可能是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)分析:兩列波相遇時(shí)振動(dòng)情況相同時(shí)振動(dòng)加強(qiáng),振動(dòng)情況相反時(shí)振動(dòng)減弱.兩列頻率相同的相干波,當(dāng)波峰與波峰相遇或波谷與波谷相遇時(shí)振動(dòng)加強(qiáng),當(dāng)波峰與波谷相遇時(shí)振動(dòng)減弱,則振動(dòng)情況相同時(shí)振動(dòng)加強(qiáng);振動(dòng)情況相反時(shí)振動(dòng)減弱.解答:A、M點(diǎn)是波峰與波峰相遇處,N點(diǎn)是波谷與波谷相遇處,Q點(diǎn)是波谷與波峰相遇處,P點(diǎn)的位移為零,可能是波谷與波峰相遇,也可能是平衡位置。所以M、N兩點(diǎn)振動(dòng)一定最強(qiáng),Q點(diǎn)振動(dòng)一定最弱,但P點(diǎn)不一定,故A錯(cuò)誤;B、M點(diǎn)是波峰與波峰相遇處,N點(diǎn)是波谷與波谷相遇處,Q點(diǎn)是波谷與波峰相遇處,P點(diǎn)的位移為零,可能是波谷與波峰相遇,也可能是平衡位置。所以M、N兩點(diǎn)振動(dòng)一定最強(qiáng),Q點(diǎn)振動(dòng)一定最弱,但P點(diǎn)不一定,故B錯(cuò)誤;C、M點(diǎn)是波峰與波峰相遇處,N點(diǎn)是波谷與波谷相遇處,Q點(diǎn)是波谷與波峰相遇處,P點(diǎn)的位移為零,可能是波谷與波峰相遇,也可能是平衡位置。所以M、N兩點(diǎn)振動(dòng)一定最強(qiáng),Q點(diǎn)振動(dòng)一定最弱,但P點(diǎn)不一定,故C正確;D、M點(diǎn)是波峰與波峰相遇處,N點(diǎn)是波谷與波谷相遇處,Q點(diǎn)是波谷與波峰相遇處,P點(diǎn)的位移為零,可能是波谷與波峰相遇,也可能是平衡位置。所以M、N兩點(diǎn)振動(dòng)一定最強(qiáng),Q點(diǎn)振動(dòng)一定最弱,但P點(diǎn)不一定,故D錯(cuò)誤;故選:C。點(diǎn)評(píng):波的疊加滿足矢量法則,當(dāng)振動(dòng)情況相同則相加,振動(dòng)情況相反時(shí)則相減,且兩列波互不干擾.例如當(dāng)該波的波峰與波峰相遇時(shí),此處相對(duì)平衡位置的位移為振幅的二倍;當(dāng)波峰與波谷相遇時(shí)此處的位移為零【解題方法點(diǎn)撥】一、波的干涉與波的衍射的比較定義現(xiàn)象可觀察到明顯現(xiàn)象的條件相同點(diǎn)波的衍射波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象波能偏離直線而傳到直線傳播以外的空間縫、孔或障礙物的尺寸跟波長(zhǎng)相差不大或者小于波長(zhǎng)干涉和衍射是波特有的現(xiàn)象波的干涉頻率相同的兩列波疊加,使某些區(qū)域的振動(dòng)加強(qiáng)、某些區(qū)域的振動(dòng)減弱的現(xiàn)象振動(dòng)強(qiáng)弱區(qū)域相間分布,加強(qiáng)區(qū)減弱區(qū)位置不變兩列波的頻率相同特別提示1.波的干涉和衍射現(xiàn)象都是波特有的現(xiàn)象,可以幫助我們區(qū)別波動(dòng)和其他運(yùn)動(dòng)形式.2.任何波都能發(fā)生衍射現(xiàn)象,區(qū)別在于現(xiàn)象是否明顯.3.只有符合干涉條件的兩列波相遇時(shí)才能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象.二、波的干涉中振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的判斷某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)是加強(qiáng)還是減弱,取決于該點(diǎn)到兩相干波源的距離之差△r.(1)當(dāng)兩波源振動(dòng)步調(diào)一致時(shí)若△r=nλ(n=0,1,2,…),則振動(dòng)加強(qiáng);若△r=(2n+1)(n=0,1,2,…),則振動(dòng)減弱.(2)當(dāng)兩波源振動(dòng)步調(diào)相反時(shí)若△r=(2n+1)(n=0,1,2,…),則振動(dòng)加強(qiáng);若△r=nλ(n=0,1,2,…),則振動(dòng)減弱.2.波的衍射現(xiàn)象是指波能繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象,產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長(zhǎng)相差不大或者小于波長(zhǎng).12.電場(chǎng)線的定義及基本特征【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.定義:為了形象描述電場(chǎng)中各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的強(qiáng)弱及方向,在電場(chǎng)中畫出一些曲線,曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一致,曲線的疏密程度表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱.2.特點(diǎn):(1)電場(chǎng)線始于正電荷(或無(wú)窮遠(yuǎn)),終于負(fù)電荷(或無(wú)窮遠(yuǎn));(2)電場(chǎng)線互不相交;(3)電場(chǎng)線和等勢(shì)面在相交處互相垂直;(4)沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低;(5)電場(chǎng)線密的地方等差等勢(shì)面密;等差等勢(shì)面密的地方電場(chǎng)線也密.3.幾種典型的電場(chǎng)線.注意:電場(chǎng)中某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向與該點(diǎn)放不放電荷以及所放電荷的大小和電性無(wú)關(guān),由電場(chǎng)本身決定.4.等量同種電荷和等量異種電荷的電場(chǎng)(1)等量同種電荷的電場(chǎng)如圖2甲所示①兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)O處的場(chǎng)強(qiáng)為零,此處無(wú)電場(chǎng)線.②兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)O附近電場(chǎng)線非常稀疏,但場(chǎng)強(qiáng)不為零.③從兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)O沿中垂面(線)到無(wú)限遠(yuǎn),電場(chǎng)線先變密后變疏,即場(chǎng)強(qiáng)先變大后變?。軆牲c(diǎn)電荷連線中垂線上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向和中垂線平行.⑤關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的兩點(diǎn)A與A′、B與B′的場(chǎng)強(qiáng)等大、反向.(2)等量異種電荷的電場(chǎng)如圖2乙所示.①兩點(diǎn)電荷連線上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向從正電荷指向負(fù)電荷,沿電場(chǎng)線方向場(chǎng)強(qiáng)先變小再變大.②兩點(diǎn)電荷連線的中垂面(線)上,電場(chǎng)線的方向均相同,即場(chǎng)強(qiáng)方向相同,且與中垂面(線)垂直.③關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的兩點(diǎn)A與A′、B與B′的場(chǎng)強(qiáng)等大同向.【命題方向】本考點(diǎn)主要考查電場(chǎng)線的定義與特點(diǎn)下列關(guān)于電場(chǎng)的論述,正確的是()A、電場(chǎng)線方向就是正檢驗(yàn)電荷的運(yùn)動(dòng)方向B、電場(chǎng)線是直線的地方是勻強(qiáng)電場(chǎng)C、只要初速度為零,正電荷必將在電場(chǎng)中沿電場(chǎng)線方向運(yùn)動(dòng)D、畫有電場(chǎng)線的地方有電場(chǎng),未畫電場(chǎng)線的地方不一定無(wú)電場(chǎng)分析:電場(chǎng)線是為了形象地描述電場(chǎng)而假想的線,電場(chǎng)線的方向起于正電荷,終止于負(fù)電荷,電場(chǎng)線上某點(diǎn)的切線方向表示電場(chǎng)強(qiáng)度的方向,電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱.解答:A、電場(chǎng)線的方向與正電荷的運(yùn)動(dòng)方向不一定相同。故A錯(cuò)誤。B、勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線是間距相等的平行直線,電場(chǎng)線是直線的地方不一定是勻強(qiáng)電場(chǎng)。故B錯(cuò)誤。C、若電場(chǎng)線是曲線,初速度為零的正電荷不一定沿電場(chǎng)線方向運(yùn)動(dòng)。故C錯(cuò)誤。D、電場(chǎng)線為了形象地描述電場(chǎng)而假想的線,畫電場(chǎng)線的地方有電場(chǎng),未畫電場(chǎng)線的地方可能也有電場(chǎng)。故D正確。故選:D。點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵知道電場(chǎng)線的性質(zhì),知道電場(chǎng)線是為了形象地描述電場(chǎng)而假想的線.【解題方法點(diǎn)撥】1.電場(chǎng)線與帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡的關(guān)系:根據(jù)電場(chǎng)線的定義,一般情況下,帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡不會(huì)與電場(chǎng)線重合,只有同時(shí)滿足以下三個(gè)條件時(shí),兩者才會(huì)重合:(1)電場(chǎng)線為直線;(2)電荷初速度為零,或速度方向與電場(chǎng)線平行;(3)電荷僅受電場(chǎng)力或所受其他力合力的方向與電場(chǎng)線平行.2.關(guān)于電場(chǎng)線的問題往往與帶電粒子的運(yùn)動(dòng)聯(lián)系起來(lái)進(jìn)行考查,解答這類問題應(yīng)抓住以下幾個(gè)關(guān)鍵:(1)分析清楚粒子的運(yùn)動(dòng)情況,特別是速度和加速度如何變化;(2)根據(jù)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,確定粒子所受電場(chǎng)力的大小方向如何變化;(3)根據(jù)電場(chǎng)力與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系,確定場(chǎng)強(qiáng)的大小、方向如何變化,從而確定電場(chǎng)線的分布規(guī)律.(4)熟悉幾種常見電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布特點(diǎn).13.從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決電場(chǎng)中的問題【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】本考點(diǎn)旨在針對(duì)需要從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度解決的電場(chǎng)問題,可能涉及到功能關(guān)系、動(dòng)能定理、能量守恒、機(jī)械能守恒定律、電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的變化等情況?!久}方向】圖所示,軌道由粗糙斜面AB、DF與半徑為R的光滑圓弧BCD組成,斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,斜面與水平面間的夾角60°,∠BOD=120°,虛線BM左側(cè)、DN右側(cè)分布等大反向勻強(qiáng)電場(chǎng)E,帶電量為﹣q(q>0)的物塊從A點(diǎn)以6gR的初速度沿斜面向下運(yùn)動(dòng),物塊質(zhì)量為m,物塊可視為質(zhì)點(diǎn)。AB長(zhǎng)度為2R,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為3mgqA、物塊到B點(diǎn)時(shí)的速度為2B、物塊在最低點(diǎn)的最大壓力為3mgC、物塊最終在圓弧BCD做往返運(yùn)動(dòng)D、物塊在斜面運(yùn)動(dòng)的總路程為3R分析:從A到B的過程,根據(jù)動(dòng)能定理,可以得到B點(diǎn)時(shí)的速度;從B到C用動(dòng)能定理,可以得到C點(diǎn)的速度,結(jié)合豎直面的圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律和牛頓第三定律,可以計(jì)算C點(diǎn)的壓力;根據(jù)對(duì)物塊在斜面的受力分析,可以判斷其會(huì)停在斜面上還是會(huì)在圓弧內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng);根據(jù)全過程動(dòng)能定理可以判斷其總路程。解答:A、對(duì)物塊在左側(cè)斜面上釋放時(shí)進(jìn)行受力分析,可以得到如圖:在垂直于斜面的方向上:mgcos60°+qEsin60°=N,此時(shí)摩擦力為滑動(dòng)摩擦力,故:f=μN(yùn),解得N=2mg,在物塊從A到B的過程中,對(duì)物塊應(yīng)用動(dòng)能定理:mg?2Rsin60°-qEB、在物塊從B到C的過程中,對(duì)物塊應(yīng)用動(dòng)能定理:mgR(1-cos60°)=12mvC2-CD、物塊從B到右側(cè)的過程,設(shè)到某點(diǎn)速度減為0,在右側(cè)斜面的位移為x,則在該過程中:-mgxsin60°-qExcos60°-μN(yùn)x=0-12mvB2,解得:x=R,此時(shí)摩擦力反向,之后:mgsin60°=qEcos60°,摩擦力減為0,物塊剛好可以在斜面上靜止,總路程故選:AD。點(diǎn)評(píng):本題考查涉及電場(chǎng)力的功能關(guān)系問題,注意當(dāng)速度減為0時(shí),摩擦力可以突變,方向大小皆可變。在計(jì)算物塊對(duì)地面壓力時(shí),根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律得到支持力后,要寫結(jié)合牛頓第三定律得到壓力。【解題思路點(diǎn)撥】電場(chǎng)中的功能關(guān)系如下:1.合力做功等于物體動(dòng)能的變化量,即W合=ΔEk,這里的W合指合外力做的功。2.靜電力做功決定帶電體電勢(shì)能的變化量,即WAB=EPA﹣EPB=﹣ΔEP。這與重力做功和重力勢(shì)能變化之間的關(guān)系類似。3.只有靜電力做功時(shí),帶電體電勢(shì)能與機(jī)械能的總量不變,即EP1+E機(jī)1=EP2+E機(jī)2。這與只有重力做功時(shí),物體的機(jī)械能守恒類似。14.帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1.若v∥B,帶電粒子不受洛倫茲力,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng).2.若v⊥B,帶電粒子僅受洛倫茲力作用,在垂直于磁感線的平面內(nèi)以入射速度v做勻速圓周運(yùn)動(dòng).3.半徑和周期公式:(v⊥B)【命題方向】如圖所示,MN是勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的一塊薄金屬板,帶電粒子(不計(jì)重力)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)并穿過金屬板,虛線表示其運(yùn)動(dòng)軌跡,由圖知()A、粒子帶負(fù)電B、粒子運(yùn)動(dòng)方向是abcdeC、粒子運(yùn)動(dòng)方向是edcbaD、粒子在上半周所用時(shí)間比下半周所用時(shí)間長(zhǎng)分析:由半徑的變化可知粒子運(yùn)動(dòng)方向;由軌跡偏轉(zhuǎn)方向可知粒子的受力方向,則由左手定則可判斷粒子的運(yùn)動(dòng)方向,由圓周對(duì)應(yīng)的圓心角及周期公式可知時(shí)間關(guān)系。解答:ABC、帶電粒子穿過金屬板后速度減小,由r=mvqB軌跡半徑應(yīng)減小,故可知粒子運(yùn)動(dòng)方向是粒子所受的洛倫茲力均指向圓心,故粒子應(yīng)是由下方進(jìn)入,故粒子運(yùn)動(dòng)方向?yàn)閑dcba,則粒子應(yīng)帶負(fù)電,故B錯(cuò)誤,AC正確;D、由T=2πmqB可知,粒子運(yùn)動(dòng)的周期和速度無(wú)關(guān),而上下均為半圓,故所對(duì)的圓心角相同,故粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間均為T故選:AC。點(diǎn)評(píng):本題應(yīng)注意觀察圖形,圖形中隱含的速度關(guān)系是解決本題的關(guān)鍵,明確了速度關(guān)系即可由左手定則及圓的性質(zhì)求解?!窘忸}方法點(diǎn)撥】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)的分析方法.15.帶電粒子在弧形或圓形邊界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)知】1.圓形邊界:如圖所示,帶電粒子從某點(diǎn)沿圓形磁場(chǎng)的半徑方向人射,從另一點(diǎn)射出磁場(chǎng)時(shí)速度的反向延長(zhǎng)線過磁場(chǎng)的圓心,即沿徑向射入必沿徑向射出。2.幾個(gè)與角有關(guān)的物理量如圖所示,粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),φ為粒子速度的偏向角,粒子與圓心的連線轉(zhuǎn)過的角度α為回旋角(或圓心角),AB弦與切線的夾角θ為弦切角,它們的關(guān)系為φ=α=2θ,θ與相鄰的弦切角θ'互補(bǔ),即θ+θ'=180°。3.如何確定“圓心角與時(shí)間”①速度的偏向角φ=圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角(回旋角)α=2倍的弦切角θ②時(shí)間的計(jì)算方法.方法一:由圓心角求,t=θ2π?T;方法二:由弧長(zhǎng)求,【命題方向】如圖所示,虛線所圍區(qū)域內(nèi)有方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一束電子沿圓形區(qū)域的直徑方向以速度v射入磁場(chǎng),電子束經(jīng)過磁場(chǎng)區(qū)后,其運(yùn)動(dòng)的方向與原入射方向成θ角。設(shè)電子質(zhì)量為m,電荷量為e,不計(jì)電子之間的相互作用力及所受的重力。求:(1)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑R;(2)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t;(3)圓形磁場(chǎng)區(qū)域的半徑r。分析:電子在磁場(chǎng)中受洛倫茲力作用,電子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,可以求出電子運(yùn)動(dòng)的半徑,畫出電子運(yùn)動(dòng)軌跡,根據(jù)幾何關(guān)系可以求得電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和圓形磁場(chǎng)區(qū)域的半徑。解答:(1)電子在磁場(chǎng)中受到的洛倫茲力提供電子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力即:qvB=由此可得電子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R=(2)如圖根據(jù)幾何關(guān)系,可以知道電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)對(duì)圓心轉(zhuǎn)過的角度α=θ則電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間:t=(3)由題意知,由圖根據(jù)幾何關(guān)系知:tanθ∴r答:(1)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑R=mv(2)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=mθ(3)圓形磁場(chǎng)區(qū)域的半徑r=mv點(diǎn)評(píng):熟悉電子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)由洛倫茲力提供向心力,據(jù)此列式求出半徑和周期間的表達(dá)式,能正確作出電子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑?!窘忸}思路點(diǎn)撥】由于帶電粒子往往是在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),粒子在磁場(chǎng)中只運(yùn)動(dòng)一段圓弧就飛出磁場(chǎng)邊界,其軌跡不是完整的圓,因此,此類問題往往要根據(jù)帶電粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡作相關(guān)圖去尋找?guī)缀侮P(guān)系,分析臨界條件,然后應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)和相應(yīng)物理規(guī)律分析求解.(1)兩種思路①以定理、定律為依據(jù),首先求出所研究問題的一般規(guī)律和一般解的形式,然后再分析、討論臨界條件下的特殊規(guī)律和特殊解;②直接分析、討論臨界狀態(tài),找出臨界條件,從而通過臨界條件求出臨界值.(2)兩種方法物理方法:①利用臨界條件求極值;②利用問題的邊界條件求極值;③利用矢量圖求極值.?dāng)?shù)學(xué)方法:①利用三角函數(shù)求極值;②利用二次方程的
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