江蘇省蘇州市2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量陽(yáng)光指標(biāo)調(diào)研物理試題(含答案)_第1頁(yè)
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第第頁(yè)江蘇省蘇州市2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量陽(yáng)光指標(biāo)調(diào)研物理試題一、物理2025.011.一振動(dòng)發(fā)生器S在水槽中產(chǎn)生水波,某時(shí)刻形成的波形如圖所示。水波遇到水槽壁反射后()A.波速變小 B.波長(zhǎng)變小 C.頻率變小 D.振幅變小2.如圖甲所示,把一枚磁性較強(qiáng)的圓柱形永磁體在鋁管管口靜止釋放,磁體直徑略小于管的內(nèi)徑。則磁體在管中()A.做自由落體運(yùn)動(dòng)B.加速度恒定C.如圖乙所示,換用一根有裂紋的鋁管,運(yùn)動(dòng)比圖甲中更慢D.換用一根直徑稍大的鋁管,運(yùn)動(dòng)比圖甲中更快3.圖甲中蹦床是孩子們喜愛(ài)的游樂(lè)項(xiàng)目,其結(jié)構(gòu)原理如圖乙,兩相同彈性繩一端各系于固定桿的A、B處,另一端系在身體上。C位置時(shí)繩恰好為原長(zhǎng),D位置是游玩者運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn),不計(jì)空氣阻力。游玩者從D到C過(guò)程中()A.加速度減小 B.處于超重狀態(tài)C.機(jī)械能增大 D.C點(diǎn)速度最大4.下列對(duì)實(shí)驗(yàn)操作描述正確的是()A.圖甲中,用單擺測(cè)量重力加速度時(shí),以較小擺角靜止釋放小球B.圖乙中,驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí),手托著重物靜止釋放C.圖丙中,測(cè)量玻璃的折射率時(shí),筆沿著玻璃磚畫(huà)線D.圖丁中,用多用電表測(cè)電阻時(shí),手接觸到表筆金屬筆尖5.鵲橋二號(hào)作為一顆中繼通信衛(wèi)星,首次任務(wù)是用于轉(zhuǎn)發(fā)著落于月球背面的嫦娥六號(hào)與地球之間的通信??蒲腥藛T為它設(shè)計(jì)了周期為24h的環(huán)月大橢圓軌道,其遠(yuǎn)月點(diǎn)選在月球南極地區(qū)上空。下列關(guān)于鵲橋二號(hào)說(shuō)法正確的是()A.發(fā)射速度要大于11.2km/sB.與地球相對(duì)靜止C.環(huán)月大橢圓運(yùn)動(dòng)的力由地球引力提供D.為月球南極地區(qū)提供通信的時(shí)間比北極地區(qū)長(zhǎng)6.如圖所示,用同樣導(dǎo)線制成的正方形線圈ABCD,邊長(zhǎng)為l。線圈以速度v向右勻速進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)過(guò)程中,CD兩端電勢(shì)差UCD為()A.14Blv B.?14Blv 7.如圖所示,同時(shí)從H點(diǎn)斜向上拋出物體1、2,分別落于Q1、Q2兩位置,兩條軌跡交于P點(diǎn)且最高點(diǎn)等高,不計(jì)空氣阻力。物體2()A.在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間更長(zhǎng)B.經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的速度更大C.落地時(shí)的速度方向與水平方向的夾角更大D.與物體1之間的距離先增大后減小再增大8.將不帶電的金屬球B靠近帶正電的金屬球A,系統(tǒng)達(dá)到靜電平衡狀態(tài)后,紙面內(nèi)的電場(chǎng)線分布如圖所示,a、b兩點(diǎn)關(guān)于兩金屬球的連線對(duì)稱(chēng),c、d兩點(diǎn)在連線上且與金屬球B球面距離相等。下列說(shuō)法正確的是()A.a(chǎn)、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同B.c、d兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反C.c點(diǎn)電勢(shì)比d點(diǎn)電勢(shì)高D.將帶正電的試探電荷從a沿直線移到b點(diǎn),電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功9.如圖所示,水平桌面上放置一沙漏,A玻璃罐中的沙子穿過(guò)狹窄的管道流入B玻璃罐。假設(shè)沙粒完全相同且流量恒定,已知沙漏總重力為G,對(duì)桌面壓力為F。下列說(shuō)法正確是()A.第一粒沙子還在下落過(guò)程中,F(xiàn)<GB.如圖所示的沙子下落過(guò)程中,F(xiàn)<GC.最后一粒沙子下落過(guò)程中,F(xiàn)<GD.任何時(shí)刻,F(xiàn)=G10.如圖所示,理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為3:1,在原、副線圈的回路中分別接有阻值相同的電阻,原線圈一側(cè)接在電壓為220V的正弦交流電源上,副線圈回路中電阻兩端的電壓為()A.66V B.662V C.2203V D.11.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是一種簡(jiǎn)單、協(xié)調(diào)、自洽的運(yùn)動(dòng),擁有完美的對(duì)稱(chēng)性,它的速度隨位移變化圖線應(yīng)為()A. B.C. D.二、非選擇題:共5題,共56分。其中第13~16題解答時(shí)請(qǐng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟,只寫(xiě)出最后答案的不能得分;有數(shù)值計(jì)算時(shí),答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。12.某中學(xué)生課外科技活動(dòng)小組把銅片和鋅片相隔約1cm插入一個(gè)土豆中,制成一個(gè)“土豆電池”。利用以下實(shí)驗(yàn)器材測(cè)量該電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r:A.電壓表(量程0~3V)B.電流表(量程0~200μA,內(nèi)阻500Ω)C.電阻箱R(0~9999Ω)D.導(dǎo)線及開(kāi)關(guān)(1)該小組將電壓表直接接于“土豆電池”兩端,如題1圖所示,可判斷出電池的正極為(選填“A”或“B”);(2)將題2圖的電阻箱R接入題3圖所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),改變阻值R,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)I的變化不明顯,可能的操作是在調(diào)()A.“×1000”擋位的旋鈕 B.“×1”擋位的旋鈕(3)某次測(cè)量時(shí)電流表表盤(pán)如題4圖所示,示數(shù)為μA;(4)改變阻值R,獲得多組數(shù)據(jù)。以R為橫坐標(biāo),1I為縱坐標(biāo),作出如題5圖所示的圖像,根據(jù)圖像可得該電池的內(nèi)阻r=(5)一段時(shí)間后,該小組利用上述器材又正確完成了一次實(shí)驗(yàn),但發(fā)現(xiàn)在同一張坐標(biāo)紙上兩次的實(shí)驗(yàn)圖像明顯不重合,請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明可能原因。13.如圖為半圓柱體氟磷玻璃磚的橫截面,O為圓心,AB為直徑,半徑為R。一束單色光從A點(diǎn)以θ=60°的入射角由真空射入玻璃磚,光線恰好射到玻璃磚圓弧邊緣中點(diǎn)C。已知光在真空中的傳播速度為c,求:(1)氟磷玻璃的折射率n;(2)光由A到C的傳播時(shí)間t。(結(jié)果均用根號(hào)表示)14.如圖所示,一輛貨車(chē)運(yùn)載著完全相同的圓柱形光滑空油桶。在車(chē)廂底,一層油桶平整排列,相互緊貼并被固定,桶C自由地?cái)[放在桶A、B之間。已知每只油桶質(zhì)量為m,重力加速度為g。(1)當(dāng)汽車(chē)勻速行駛時(shí),求B對(duì)C的支持力大小FB;(2)為避免C脫離B而發(fā)生危險(xiǎn),求汽車(chē)剎車(chē)的最大加速度a的大小。15.如圖所示,P為固定擋板,質(zhì)量為2m的長(zhǎng)木板A以水平初速度v0沿光滑水平面向右運(yùn)動(dòng)。某時(shí)刻質(zhì)量為m的小物塊B輕輕釋放到A的右端,第一次達(dá)到共同速度后,B與P發(fā)生碰撞,一段時(shí)間后B與A第二次達(dá)到共同速度,之后B與P發(fā)生了多次碰撞,B始終未從A上滑落。已知A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g,B與P發(fā)生碰撞時(shí)無(wú)機(jī)械能損失且碰撞時(shí)間極短。求:(1)A、B第一次的共同速度大小v1;(2)A、B從開(kāi)始到第二次達(dá)到共同速度過(guò)程中,B對(duì)A做的功W;(3)A的最小長(zhǎng)度L。16.如圖所示,直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi),x軸上方存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子,以與x軸正方向成53°角的初速度從M(0.8d,0)點(diǎn)進(jìn)入第一象限,恰好垂直于y軸進(jìn)入第二象限。不計(jì)粒子的重力,sin53°=0.8。(1)求粒子的初速度大小v;(2)求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t;(3)若x軸下方存在著沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),要使粒子運(yùn)動(dòng)軌跡能與y軸相切,求電場(chǎng)強(qiáng)度E需滿足的條件。

答案解析部分1.【答案】D【解析】【解答】A.波速由介質(zhì)本身決定,反射不會(huì)改變波速,故A錯(cuò)誤;BC.頻率由波源決定,反射不會(huì)改變頻率波長(zhǎng)取決于波速和頻率,兩者均不變,因此波長(zhǎng)也不會(huì)減小,故BC錯(cuò)誤;D.由于反射過(guò)程中存在能量損耗,波的振幅會(huì)減小,故D正確。故選D。

【分析】這是一道考查波的反射過(guò)程中基本物理量(波速、頻率、波長(zhǎng)、振幅)如何變化的題目。解題的核心在于理解各個(gè)物理量的決定因素:波速(v):由介質(zhì)決定。波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí),波速會(huì)改變。但本題是反射,波仍在同一種介質(zhì)(水)中傳播,因此波速不變。頻率(f):由波源決定。波一旦被激發(fā),其頻率就固定了,與介質(zhì)和反射、折射等現(xiàn)象無(wú)關(guān)。因此頻率不變。波長(zhǎng)(λ):由波速和頻率共同決定(公式λ=v/f)。既然波速和頻率在反射過(guò)程中均不變,波長(zhǎng)也必然不變。振幅(A):代表波的能量。反射過(guò)程中,波的一部分能量會(huì)被反射面吸收或透射過(guò)去,導(dǎo)致機(jī)械能損耗。因此,振幅會(huì)減小。易錯(cuò)點(diǎn)分析:1、混淆“反射”與“折射”,錯(cuò)誤觀念:認(rèn)為波遇到障礙物后,所有特性都可能改變。正確理解:反射是波仍在原介質(zhì)中傳播,因此波速、頻率、波長(zhǎng)這三個(gè)由介質(zhì)和波源決定的量都不變。如果是折射(波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)),那么波速和波長(zhǎng)會(huì)改變,但頻率依然不變。本題是“反射”,必須嚴(yán)格區(qū)分。2、誤認(rèn)為波長(zhǎng)會(huì)變:錯(cuò)誤原因:可能將水波遇到障礙物后的直觀視覺(jué)現(xiàn)象(如波陣面變得密集或稀疏)誤認(rèn)為是波長(zhǎng)發(fā)生了變化?;蛘咤e(cuò)誤地認(rèn)為“反射后波變小了”指的是所有方面都變小。糾正:波陣面的形狀變化是反射的幾何規(guī)律(入射角等于反射角)導(dǎo)致的,并非波長(zhǎng)本身發(fā)生了變化。波長(zhǎng)是相鄰兩個(gè)波峰(或波谷)之間的距離,這個(gè)距離在反射前后是恒定的。3、忽略振幅的物理意義:錯(cuò)誤原因:只記住了波速、頻率、波長(zhǎng)這些“硬”物理量的規(guī)律,而忽略了振幅代表能量這一重要概念。糾正:波的傳播過(guò)程必然伴隨能量的傳播。在實(shí)際的物理過(guò)程中,能量損耗是必然的(轉(zhuǎn)化為內(nèi)能等其他形式能量),因此振幅減小是普遍現(xiàn)象。這是一個(gè)非常重要的物理思想。2.【答案】D【解析】【解答】AB.對(duì)于甲圖情況:當(dāng)磁體從鋁管口由靜止下落時(shí),鋁管可視為由眾多閉合圓環(huán)組成。磁體下落時(shí),穿過(guò)鋁管的磁通量發(fā)生變化,根據(jù)楞次定律,鋁管中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,且該電流的磁場(chǎng)總會(huì)阻礙磁體的下落運(yùn)動(dòng),因此磁體受到持續(xù)的向上阻力。磁體并非做自由落體運(yùn)動(dòng);隨著速度變化,感應(yīng)電流大小改變,導(dǎo)致所受安培力也發(fā)生變化。根據(jù)牛頓第二定律,磁體的加速度在不斷變化,故AB選項(xiàng)錯(cuò)誤。

C.在乙圖情況下,若鋁管存在裂紋,管中形成的感應(yīng)電流回路不完整,產(chǎn)生的感應(yīng)電流較弱,因此對(duì)磁體的阻礙作用(安培力)較小。根據(jù)牛頓第二定律,磁體下落的加速度較甲圖情況更大,運(yùn)動(dòng)時(shí)間更短,故C選項(xiàng)錯(cuò)誤。

D.若換用直徑更大的鋁管,磁體周?chē)臻g增大,導(dǎo)致磁通量變化率相對(duì)減小,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流較弱,對(duì)磁體運(yùn)動(dòng)的阻礙作用較小。因此,磁體下落速度會(huì)比甲圖中更快,故D選項(xiàng)正確。

故選D?!痉治觥窟@道題的核心是分析磁體在鋁管中下落時(shí),所受安培力的變化及其對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響。解題的基石是兩條定律:法拉第電磁感應(yīng)定律:磁體下落導(dǎo)致穿過(guò)鋁管的磁通量發(fā)生變化,從而在鋁管中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流。楞次定律:感應(yīng)電流的效果總是反抗引起它的原因。這里“原因”是磁體的下落(磁通量變化),“效果”就是感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)阻礙磁體的下落。基于以上兩點(diǎn),磁體會(huì)受到一個(gè)向上的安培力阻力,從而使其下落加速度小于重力加速度g。

易錯(cuò)點(diǎn)與技巧點(diǎn)撥:1、混淆“阻礙”與“阻止”:楞次定律說(shuō)的是“阻礙”相對(duì)運(yùn)動(dòng),而不是“阻止”。磁體最終會(huì)達(dá)到一個(gè)收尾速度(勻速運(yùn)動(dòng)),此時(shí)安培力等于重力。但題目中是從靜止開(kāi)始,主要考察的是達(dá)到收尾速度前的加速過(guò)程。認(rèn)為有電流就一定阻礙很強(qiáng):這是本題最主要的陷阱。必須具體分析哪些因素會(huì)影響感應(yīng)電流的大?。簩?dǎo)體的電阻率(如果換用銅管,電阻更小,電流更大,阻礙作用更強(qiáng),下落更慢)。2、忽略安培力的動(dòng)態(tài)變化性:不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為阻力是一個(gè)恒定不變的力。它是一個(gè)隨速度增加而增大的力,這直接決定了運(yùn)動(dòng)是變加速的。3、直徑變大的深層理解:有同學(xué)會(huì)誤以為直徑變大,切割的“導(dǎo)體”變多了,電流應(yīng)該更大。這是錯(cuò)誤的。關(guān)鍵在于:直徑變大后,單位時(shí)間內(nèi)磁場(chǎng)變化的強(qiáng)弱程度(即磁通量變化率)降低了,這是起主導(dǎo)作用的因素。3.【答案】C【解析】【解答】AD.游玩者從D點(diǎn)下落到C點(diǎn)的過(guò)程中,彈性繩的彈力逐漸增大。此過(guò)程經(jīng)歷了三個(gè)階段:彈力小于重力、彈力等于重力、彈力大于重力。因此,游玩者所受的合外力先向下減小再向上增大,加速度方向先向下減小后反向向上增大。當(dāng)彈力等于重力時(shí),加速度為零,速度達(dá)到最大值??梢?jiàn),速度最大點(diǎn)出現(xiàn)在CD之間的某一位置,而非最低點(diǎn)C,故AD錯(cuò)誤。

B.在上述過(guò)程中,加速度方向先向下后向上。根據(jù)超重和失重的定義:加速度向上為超重,加速度向下為失重。因此,游玩者先經(jīng)歷失重狀態(tài)(加速度向下),后經(jīng)歷超重狀態(tài)(加速度向上),故B錯(cuò)誤。

C.彈性繩的彈力對(duì)游玩者做正功。由于題目假定不計(jì)空氣阻力,且除了重力和彈力外無(wú)其他力做功,因此游玩者的機(jī)械能(動(dòng)能與重力勢(shì)能之和)增加,故C正確。

故選C。

【分析】此題描述了游玩者從D點(diǎn)(彈性繩剛伸直的原長(zhǎng)位置)下落到最低點(diǎn)C的過(guò)程。這是一個(gè)典型的重力與彈力共同作用的變加速運(yùn)動(dòng)。易錯(cuò)點(diǎn)與技巧點(diǎn)撥:1、混淆“速度最大”與“位置最低”:這是本題最經(jīng)典的陷阱。務(wù)必牢記:合力為零時(shí)加速度為零,速度達(dá)到極值(最大或最?。?。在自由落體或下拋運(yùn)動(dòng)中,合力始終為重力,所以最低點(diǎn)速度最大。但一旦引入變化的彈力,這個(gè)結(jié)論就不再成立。2、混淆“超重/失重”與“速度方向”:超重和失重只取決于加速度的方向,與速度方向無(wú)關(guān)。向下減速(加速度向上)是超重,向下加速(加速度向下)是失重。3、混淆“系統(tǒng)機(jī)械能”與“單體機(jī)械能”:對(duì)于“游玩者+地球+彈性繩”整個(gè)系統(tǒng),只有保守內(nèi)力做功,系統(tǒng)機(jī)械能守恒。但對(duì)于“游玩者”這個(gè)單獨(dú)的研究對(duì)象,彈性繩的彈力是外力。此外力做正功,因此游玩者的機(jī)械能(動(dòng)能+重力勢(shì)能)是增加的。增加的部分正是由彈性繩的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化而來(lái)??偨Y(jié):處理此類(lèi)問(wèn)題,要清晰地分析力→加速度→速度的變化過(guò)程,找準(zhǔn)平衡位置;并嚴(yán)格區(qū)分研究對(duì)象的范圍,才能正確判斷能量關(guān)系。4.【答案】A【解析】【解答】A.為了確保單擺的運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),實(shí)驗(yàn)要求小球的初始釋放角度必須很小。圖甲中,用單擺測(cè)量重力加速度時(shí),以較小擺角靜止釋放小球,故A正確;B.用手直接拉著紙帶會(huì)干擾重物的自由落體運(yùn)動(dòng),容易帶來(lái)額外的外力或阻力。為了保證重物只受重力作用,應(yīng)松開(kāi)手,讓重物拖著紙帶通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器自由下落。圖乙中,驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí),手應(yīng)拉著紙帶保持紙帶豎直,由靜止釋放紙帶,故B錯(cuò)誤;C.圖丙中,測(cè)量玻璃的折射率時(shí),直接用筆畫(huà)線會(huì)因操作誤差導(dǎo)致光路定位不準(zhǔn)。為了精確描繪光線的傳播路徑,應(yīng)先在玻璃磚兩側(cè)的光路上確定幾個(gè)點(diǎn)(如用針尖扎點(diǎn)),取下玻璃磚后,再用刻度尺將這些點(diǎn)連成直線,這樣才能得到準(zhǔn)確的法線和入射、折射光線。不應(yīng)用筆沿著玻璃磚畫(huà)線,而應(yīng)該在玻璃磚邊緣找兩個(gè)距離適當(dāng)?shù)狞c(diǎn),然后用刻度尺連線,故C錯(cuò)誤;D.圖丁中,用多用電表測(cè)電阻時(shí),手不應(yīng)接觸到表筆金屬筆尖,故D錯(cuò)誤。故選A。

【分析】面對(duì)此類(lèi)題目,不要孤立地記憶“對(duì)”或“錯(cuò)”,而應(yīng)遵循以下思考路徑:明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模菏紫扰袛嗝總€(gè)實(shí)驗(yàn)最終要測(cè)量什么或驗(yàn)證什么(如:測(cè)g、驗(yàn)證守恒律、測(cè)n、測(cè)R)。關(guān)聯(lián)物理原理:回想該實(shí)驗(yàn)所依據(jù)的物理公式或定律(如:?jiǎn)螖[周期公式、機(jī)械能守恒定律、折射定律、歐姆定律)。正確的操作必須是為了嚴(yán)格滿足這些公式和定律的成立條件。分析操作意圖:思考每一個(gè)操作步驟的目的是什么?是為了減小誤差?保障安全?還是滿足理論假設(shè)?判斷細(xì)節(jié)正誤:將選項(xiàng)描述的操作與理想的、規(guī)范的操作進(jìn)行對(duì)比,找出其中違背物理原理或?qū)嶒?yàn)規(guī)范的地方。關(guān)注細(xì)節(jié):實(shí)驗(yàn)題最?lèi)?ài)考查那些“看似微不足道,實(shí)則至關(guān)重要”的細(xì)節(jié),例如:力學(xué):是否“先通電,后釋放紙帶”;是否“從起點(diǎn)附近開(kāi)始選取計(jì)數(shù)點(diǎn)”。電學(xué):電表量程選擇、正負(fù)接線柱、滑動(dòng)變阻器的分壓/限流接法。光學(xué):是否“隔著玻璃磚用筆描點(diǎn)”、大頭針是否豎直插、視線如何對(duì)齊。邏輯判斷:如果遇到不熟悉的實(shí)驗(yàn)裝置,不要慌。運(yùn)用基本的物理原理和邏輯進(jìn)行推理。例如,任何測(cè)量都要求精確和準(zhǔn)確,任何操作都要安全,任何理論都要滿足條件。

總之,解答實(shí)驗(yàn)操作題的關(guān)鍵在于將具體的操作步驟與抽象的物理原理和安全規(guī)范建立起牢固的聯(lián)系。5.【答案】D【解析】【解答】A.鵲橋二號(hào)的發(fā)射速度既要有足夠的能力掙脫地球的引力束縛飛向月球,又不能大到完全脫離地球的引力影響范圍,所以其速度必須介于第一和第二宇宙速度之間。鵲橋二號(hào)的發(fā)射速度應(yīng)大于7.9km/s,小于11.2km/s,故A錯(cuò)誤;B.鵲橋二號(hào)是環(huán)繞月球運(yùn)行的探測(cè)器,其軌道周期由月球引力決定,與地球自轉(zhuǎn)周期不同步,因此無(wú)法像地球靜止軌道衛(wèi)星那樣始終懸在地球上空的同一個(gè)位置。鵲橋二號(hào)環(huán)月繞行不與地球相對(duì)靜止,故B錯(cuò)誤;C.一旦鵲橋二號(hào)被月球引力捕獲,成為其衛(wèi)星,那么維持其橢圓軌道運(yùn)動(dòng)的主要力源就是月球自身的萬(wàn)有引力。其他天體的引力擾動(dòng)相比之下非常微弱,不是主要因素,故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)軌道力學(xué),探測(cè)器在遠(yuǎn)地點(diǎn)速度最慢。鵲橋二號(hào)被設(shè)計(jì)為遠(yuǎn)月點(diǎn)位于月球南極上空,這意味著它在南極區(qū)域附近飛行速度最慢,停留時(shí)間更長(zhǎng),從而能為該地區(qū)提供比北極地區(qū)更長(zhǎng)的通信服務(wù)時(shí)間,故D正確。故選D。

【分析】定位中心天體:首先判斷研究對(duì)象(鵲橋二號(hào))在哪個(gè)天體的引力場(chǎng)中做主要運(yùn)動(dòng)。本題中,環(huán)月飛行階段的核心是月球,而不是地球。發(fā)射速度:從地球發(fā)射,需用地球的宇宙速度標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量。軌道運(yùn)動(dòng):環(huán)繞月球,其向心力、速度變化、周期等均由月球的引力和開(kāi)普勒定律決定。相對(duì)靜止:這是一個(gè)具有特定定義的概念(周期=中心天體自轉(zhuǎn)周期,軌道為赤道圓軌道),必須嚴(yán)格對(duì)應(yīng)其中心天體(地球)來(lái)判斷。6.【答案】C【解析】【解答】設(shè)線框電阻為R,線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程,CD切割磁感線,右手定則可知C點(diǎn)電勢(shì)高于D點(diǎn)電勢(shì),CD相當(dāng)于電源,電源電動(dòng)勢(shì)E=BLv,由于CD兩端電勢(shì)差為路端電壓,則有UCD故選C。

【分析】解決此類(lèi)問(wèn)題的通用流程是:分析運(yùn)動(dòng)(v-t關(guān)系)→確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(E=BLv)→分析電路結(jié)構(gòu)(找內(nèi)阻r和外阻R_外)→求路端電壓→代入題目條件,比較求解。把握住這個(gè)思路,就能清晰地破解此類(lèi)動(dòng)態(tài)電磁感應(yīng)問(wèn)題。

1、找準(zhǔn)“電源”和“外電路”:易錯(cuò)點(diǎn):誤將整個(gè)線框視為電源,或者錯(cuò)誤判斷外電路的連接方式。關(guān)鍵:在電磁感應(yīng)中,切割磁感線的部分導(dǎo)體才充當(dāng)電源。其余不切割磁感線的部分構(gòu)成外電路。必須仔細(xì)分析電流的流向來(lái)確定電路的串并聯(lián)結(jié)構(gòu)。

2、區(qū)分電動(dòng)勢(shì)與路端電壓:易錯(cuò)點(diǎn):直接將CD兩端的電勢(shì)差U等同于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E。關(guān)鍵:CD邊作為電源,其兩端的電壓是路端電壓U,而不是電動(dòng)勢(shì)E。它們的關(guān)系是U=E-Ir。這是本題最核心的考點(diǎn)。

3、理解功能關(guān)系與運(yùn)動(dòng)狀態(tài):易錯(cuò)點(diǎn):忽略線框做的是勻減速運(yùn)動(dòng),認(rèn)為速度v是恒定的v0。關(guān)鍵:題目中“勻減速進(jìn)入磁場(chǎng)”是重要條件。這意味著速度v、電動(dòng)勢(shì)E、電流I、安培力F安都是隨時(shí)間變化的。必須建立v=v0-at的關(guān)系,并將其代入所有物理量中進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。7.【答案】B【解析】【解答】A.斜拋可看成最高點(diǎn)向兩側(cè)的平拋運(yùn)動(dòng),兩條軌跡最高點(diǎn)等高,豎直方向的位移相同,根據(jù)h=1B.根據(jù)斜拋的水平方向?yàn)閯蛩僦本€,可得x=vv2x>vC.落地時(shí)的速度方向與水平方向的夾角為θ,則tanθ=gtvD.由于兩物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同,所以?xún)晌矬w始終處于同一高度,所以?xún)晌矬w間的距離為Δx=(故選B。

【分析】解決此類(lèi)多個(gè)斜拋運(yùn)動(dòng)對(duì)比的問(wèn)題,核心在于分解運(yùn)動(dòng)和尋找共同點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)分解:毫不猶豫地將斜拋運(yùn)動(dòng)分解為:水平方向:勻速直線運(yùn)動(dòng)。豎直方向:豎直上拋運(yùn)動(dòng)。尋找對(duì)稱(chēng)性與共同點(diǎn):本題的關(guān)鍵共同點(diǎn)是:兩物體在空中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t相同。因?yàn)樗鼈儽粧伋龊?,都上升到相同的高度(最高點(diǎn)等高),根據(jù)豎直上拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性,它們上升和下降的時(shí)間必然相同。比較不同點(diǎn):本題的核心不同點(diǎn)是:兩物體的水平初速度v0?不同(v20?>v10?)。這導(dǎo)致了它們的所有差異。抓住核心:“時(shí)間t相同”是本題的“題眼”,是連接所有選項(xiàng)的橋梁。一旦確定這一點(diǎn),所有比較都可以通過(guò)分解運(yùn)動(dòng)并建立與時(shí)間t的關(guān)系來(lái)完成。善用分解:對(duì)于任何曲線運(yùn)動(dòng)(尤其是拋體運(yùn)動(dòng)),正交分解是最基本、最有效的分析方法。分別研究?jī)蓚€(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)性質(zhì),再進(jìn)行合成。函數(shù)思想:將需要比較的物理量(如速度、位移、距離)都寫(xiě)成關(guān)于時(shí)間t的函數(shù)表達(dá)式,通過(guò)比較函數(shù)關(guān)系或系數(shù)來(lái)得出結(jié)論,這是最嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆椒?。物理圖像:在腦海中或草稿紙上畫(huà)出運(yùn)動(dòng)的軌跡圖,標(biāo)注出關(guān)鍵點(diǎn)(如最高點(diǎn)、等高點(diǎn)P、落地點(diǎn)),有助于直觀理解,避免抽象思維錯(cuò)誤。8.【答案】C【解析】【解答】A.電場(chǎng)線的切線方向代表該點(diǎn)的電場(chǎng)方向。觀察圖像,a點(diǎn)處的電場(chǎng)線切線方向大致向左下方,而b點(diǎn)處的切線方向大致向右下方,兩者方向完全不同。因此,a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向不相同,故A錯(cuò)誤;B.靜電感應(yīng)使B球成為一個(gè)“電偶極子”,其左側(cè)感應(yīng)出負(fù)電荷,右側(cè)感應(yīng)出正電荷。負(fù)電荷在c點(diǎn)激發(fā)的電場(chǎng)方向指向它自身(向左),而正電荷在d點(diǎn)激發(fā)的電場(chǎng)方向遠(yuǎn)離它自身(向右)。雖然球A的正電荷會(huì)產(chǎn)生向右的電場(chǎng)分量,但在靠近B球表面的地方,感應(yīng)電荷的場(chǎng)強(qiáng)占主導(dǎo)地位。因此,c點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)方向水平向左(指向B球),d點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)方向水平向右(遠(yuǎn)離B球),兩者方向相反,故B錯(cuò)誤;C.雖然B球自身是等勢(shì)體,但c、d兩點(diǎn)是外部空間的兩個(gè)點(diǎn)。c點(diǎn)更靠近B球帶負(fù)電的左側(cè),而負(fù)電荷周?chē)碾妶?chǎng)線是指向自身的,沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,因此c點(diǎn)電勢(shì)高于其遠(yuǎn)離B球方向上的點(diǎn)。d點(diǎn)更靠近B球帶正電的右側(cè),正電荷周?chē)碾妶?chǎng)線是背離自身的,沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,因此d點(diǎn)電勢(shì)低于其靠近B球方向上的點(diǎn)。綜合比較,c點(diǎn)的電勢(shì)高于d點(diǎn)的電勢(shì),故C正確;D.球A帶正電,越靠近它的地方電勢(shì)越高。從a點(diǎn)沿直線到b點(diǎn),必然會(huì)經(jīng)過(guò)一個(gè)離A球最近的點(diǎn),該點(diǎn)電勢(shì)最高。因此,路徑上的電勢(shì)先增加后減少。根據(jù)帶正電的試探電荷的電勢(shì)能公式可知其電勢(shì)能也是先增加后減少。根據(jù)功能關(guān)系,電場(chǎng)力做功等于電勢(shì)能減少量的負(fù)值。所以,在電勢(shì)能增加的階段,電場(chǎng)力做負(fù)功;在電勢(shì)能減少的階段,電場(chǎng)力做正功,故D錯(cuò)誤。故選C。

【分析】1、識(shí)場(chǎng)源,判感應(yīng):首先識(shí)別場(chǎng)源電荷(本題中的球A)的電性(正電荷)。然后分析導(dǎo)體(本題中的球B)在源電荷電場(chǎng)中產(chǎn)生的靜電感應(yīng)現(xiàn)象:靠近源電荷的一端感應(yīng)出異種電荷(B球左側(cè)帶負(fù)電),遠(yuǎn)離的一端感應(yīng)出同種電荷(B球右側(cè)帶正電)。2、明電場(chǎng),會(huì)疊加:空間中任何一點(diǎn)的電場(chǎng)都是場(chǎng)源電荷的電場(chǎng)與感應(yīng)電荷的電場(chǎng)的矢量疊加。在導(dǎo)體附近,感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)往往非常顯著,甚至占主導(dǎo)地位,不能忽略。3、定方向,析矢量:電場(chǎng)強(qiáng)度E:是矢量。其方向是該點(diǎn)電場(chǎng)線的切線方向。判斷兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)是否相同,必須同時(shí)看大小和方向。電勢(shì)φ:是標(biāo)量。其高低判斷遵循“沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低”的黃金法則。4、功和能,看變化:分析電場(chǎng)力做功,最可靠的方法是分析電勢(shì)能的變化。對(duì)于正電荷:從高電勢(shì)點(diǎn)移動(dòng)到低電勢(shì)點(diǎn),電勢(shì)能減少,電場(chǎng)力做正功。9.【答案】A【解析】【解答】A.第一粒沙子還在下落過(guò)程中,沙子具有向下的加速度,處于完全失重狀態(tài),容器底部沒(méi)有沙子,整個(gè)系統(tǒng)處于完全失重狀態(tài),第一粒沙子下落過(guò)程中加速度為g,則下落過(guò)程中沙子的質(zhì)量為m1,沙子總質(zhì)量為m,則上方靜止的沙子為(m?m故A正確;BCD.當(dāng)容器底部有沙子,下落沙子的質(zhì)量為m1,下落高度h即將沖擊容器底部沙子的速度為v=2gh,在Δt時(shí)間內(nèi)Δm的沙子從v減為0,則根據(jù)動(dòng)量定理可知FΔt=Δmv

可知沙子對(duì)底部沙子的沖擊力為F=ΔmΔtv

沙子均勻下落,因此故選A。

【分析】1、混淆“失重”與“不失重”狀態(tài):錯(cuò)誤:認(rèn)為只要有沙子在下落,整個(gè)系統(tǒng)就一直處于失重狀態(tài)。辨析:完全失重的條件是系統(tǒng)內(nèi)所有部分具有相同的加速度g。一旦有沙子堆積在底部,它的加速度變?yōu)?,與下落沙子的加速度不同,系統(tǒng)就不再是整體失重了。必須分階段討論。2、對(duì)“支持力”的理解僵化:錯(cuò)誤:認(rèn)為桌面的支持力始終等于系統(tǒng)的總重力Mg。辨析:支持力的本質(zhì)是彈力,其大小由物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)決定。在失重階段,它小于Mg;在沖擊階段,由于多了一個(gè)巨大的沖擊力,它甚至可能大于Mg。必須對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格的受力分析和運(yùn)動(dòng)分析來(lái)確定。3、沖擊力的計(jì)算錯(cuò)誤:錯(cuò)誤:直接用F=ma或沖量I=Δp來(lái)計(jì)算持續(xù)的沖擊力。辨析:沖擊是一個(gè)瞬態(tài)過(guò)程,必須選取微元Δm,對(duì)它在極短時(shí)間Δt內(nèi)應(yīng)用動(dòng)量定理,求出平均沖擊力F沖4、忽略沖擊力傳遞:錯(cuò)誤:認(rèn)為沖擊力只作用于底部沙堆,與桌面支持力無(wú)關(guān)。辨析:底部沙堆作為受力對(duì)象,它同時(shí)受到重力、上方壓力和沖擊力。根據(jù)牛頓第三定律,它對(duì)容器底部有同樣大小的壓力。而容器底部最終由桌面支持力來(lái)平衡所有這些力。因此,沖擊力會(huì)最終體現(xiàn)在桌面支持上。10.【答案】A【解析】【解答】設(shè)副線圈回路中電阻兩端的電壓為U,根據(jù)U1U=n1n2故選A。

【分析】解決含負(fù)載的理想變壓器問(wèn)題,核心是抓住三個(gè)關(guān)系和一個(gè)不變:1、電壓關(guān)系:原、副線圈兩端電壓比等于匝數(shù)比2、電流關(guān)系:原、副線圈電流比等于匝數(shù)比的倒數(shù)3、功率關(guān)系:輸入功率等于輸出功率4、頻率不變:原、副線圈中交流電的頻率相同。

本題的特殊之處在于,原線圈回路中也串聯(lián)了一個(gè)電阻。這意味著電源電壓不再直接等于原線圈兩端電壓。

此類(lèi)題的通用解法是:“隔離”變壓器:認(rèn)清U、I、P、R四個(gè)量是變壓器“接口”上的量?!胺治觥蓖鈬娐罚悍謩e對(duì)原邊回路和副邊回路應(yīng)用電路定律(如歐姆定律)?!斑B接”內(nèi)外關(guān)系:利用變壓器的電壓、電流關(guān)系將原邊和副邊的物理量聯(lián)系起來(lái)?!扒蠼狻狈匠探M:列出方程并求解。

牢記:電源電壓并不一定等于原線圈電壓,這是最容易設(shè)置陷阱的地方11.【答案】B【解析】【解答】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,根據(jù)能量守恒有12整理得v22Cm+x故選B。

【分析】本題考查的是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中速度v與位移x之間的關(guān)系。解題的核心在于利用能量守恒定律來(lái)建立這兩個(gè)物理量之間的函數(shù)關(guān)系,并判斷其圖像。能量守恒:在簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)(忽略摩擦力等耗散力)中,系統(tǒng)的總機(jī)械能守恒??倷C(jī)械能由動(dòng)能Ek和彈性勢(shì)能Ep組成。1、易錯(cuò)點(diǎn):混淆v-t圖與v-x圖:錯(cuò)誤認(rèn)識(shí):學(xué)生最熟悉的是速度-時(shí)間(v-t)圖像,它是一個(gè)正弦或余弦函數(shù)圖象??赡軙?huì)錯(cuò)誤地認(rèn)為v-x圖也是類(lèi)似的正弦曲線。正確辨析:v-t圖描述的是速度如何隨時(shí)間變化,其導(dǎo)數(shù)(加速度)與位移成正比但方向相反。而v-x圖描述的是在某個(gè)位置物體具有多大的速度,它由能量守恒直接決定,是完全不同的物理關(guān)系。必須根據(jù)題目要求選擇正確的分析工具。2、抓住本質(zhì):簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題,通??梢詮膭?dòng)力學(xué)(F=ma,a-x圖)、運(yùn)動(dòng)學(xué)(x-t,v-t,a-t圖)和能量三個(gè)角度進(jìn)行分析。本題明確要求v-x關(guān)系,能量守恒是最直接、最有效的途徑。3、理解圖像:這個(gè)橢圓圖像完美詮釋了簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性和能量轉(zhuǎn)換:圖像關(guān)于x軸和v軸都對(duì)稱(chēng),體現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性。12.【答案】(1)B(2)B(3)145(144~147均可)(4)3.3(3.2~3.5均可)(5)電池電動(dòng)勢(shì)發(fā)生了變化、內(nèi)阻發(fā)生了變化、銅片和鋅片插入位置或深度改變了(回答合理即可)【解析】【解答】(1)由圖1可知,電壓表發(fā)生偏轉(zhuǎn),則電流從“+”接線柱流入,所以電池的正極為B。(2)改變阻值R,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)I的變化不明顯,說(shuō)明電阻變化不明顯,則可能的操作是調(diào)“×1”擋位的旋鈕。故選B。(3)由于電流表的量程為200μA,每一小格為5μA,所以表盤(pán)讀數(shù)為29×5(4)根據(jù)閉合電路歐姆定律可得E=I(R+r+RA)

所以1I=R+r+RA(5)若兩次實(shí)驗(yàn),在同一張坐標(biāo)紙上兩次的實(shí)驗(yàn)圖像明顯不重合,可能是電池電動(dòng)勢(shì)發(fā)生了變化、內(nèi)阻發(fā)生了變化、銅片和鋅片插入位置或深度改變了等?!痉治觥浚?)判斷電池正負(fù)極:關(guān)鍵操作:觀察電壓表指針偏轉(zhuǎn)方向。物理原理:電壓表(或電流表)的指針向“+”接線柱流入電流的方向偏轉(zhuǎn)。易錯(cuò)點(diǎn):誤以為指針偏轉(zhuǎn)方向代表電勢(shì)升高或降低的方向,而忘記從電流流入的角度直接判斷。(2)選擇正確的調(diào)節(jié)旋鈕問(wèn)題本質(zhì):電流變化不明顯,意味著電路總電阻變化不明顯。電阻箱有多個(gè)旋鈕,分別控制不同數(shù)量級(jí)的阻值(如×100,×10,×1,×0.1)。推理過(guò)程:要顯著改變總電阻(從而顯著改變電流),應(yīng)調(diào)節(jié)改變阻值幅度最大的旋鈕,即更高位(如×10,×100)的旋鈕。反之,調(diào)節(jié)最低位(如×1)的旋鈕對(duì)總電阻影響最小,電流變化最不明顯。易錯(cuò)點(diǎn):未能將“電流變化不明顯”反向推理為“是微調(diào)旋鈕在起作用”,從而錯(cuò)選“×100”檔。(3)電流表讀數(shù):關(guān)鍵方法:先看量程(200μA)。再看分度值(總量程/格數(shù)=200μA/40格=5μA/格)。最后估讀:指針位于兩個(gè)最小刻度之間時(shí),需要估讀一位。易錯(cuò)點(diǎn):忘記估讀;或錯(cuò)誤地用“格數(shù)×每格代表值”計(jì)算,如35.2格×5μA/格=176.0μA,結(jié)果多寫(xiě)了一個(gè)0,導(dǎo)致有效數(shù)字位數(shù)錯(cuò)誤。(4)利用圖像斜率與截距求解

理解儀器:不僅要會(huì)用電阻箱、電流表,還要理解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)(如哪個(gè)旋鈕是粗調(diào)/微調(diào))和讀數(shù)規(guī)則(量程、分度值、估讀)。圖像處理:這是物理實(shí)驗(yàn)的核心能力。必須熟練掌握如何從線性圖像中提取斜率、截距,并理解其物理意義。

(5)誤差分析:能區(qū)分系統(tǒng)誤差(如方法、儀器缺陷導(dǎo)致的)和偶然誤差(讀數(shù)、操作波動(dòng)導(dǎo)致的),并能從物理本質(zhì)(如電池的工作原理)上解釋系統(tǒng)誤差的來(lái)源。(1)由圖1可知,電壓表發(fā)生偏轉(zhuǎn),則電流從“+”接線柱流入,所以電池的正極為B。(2)改變阻值R,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)I的變化不明顯,說(shuō)明電阻變化不明顯,則可能的操作是調(diào)“×1”擋位的旋鈕。故選B。(3)由于電流表的量程為200μA,每一小格為5μA,所以表盤(pán)讀數(shù)為29×5(4)根據(jù)閉合電路歐姆定律可得E=I(R+r+所以1結(jié)合圖像可得1r+聯(lián)立可得r=3.3(5)若兩次實(shí)驗(yàn),在同一張坐標(biāo)紙上兩次的實(shí)驗(yàn)圖像明顯不重合,可能是電池電動(dòng)勢(shì)發(fā)生了變化、內(nèi)阻發(fā)生了變化、銅片和鋅片插入位置或深度改變了等。13.【答案】(1)解:據(jù)題意,折射角為45°,由折射定律得n=所以該玻璃的折射率n=(2)解:AC的距離l光在玻璃中的傳播速度v=所以光由A到C的傳播時(shí)間t=【解析】【分析】1、解決此類(lèi)問(wèn)題的核心在于“找關(guān)系”和“用定律”:幾何關(guān)系:準(zhǔn)確找出光線在界面處的入射角和折射角,以及光在介質(zhì)中傳播的幾何路徑長(zhǎng)度。物理定律:應(yīng)用折射定律(斯涅爾定律)求解折射率n,應(yīng)用n=c/v求解光在介質(zhì)中的速度v,最后用t=s/v求時(shí)間?!皫缀巍笔恰肮鈱W(xué)”的基礎(chǔ):解幾何光學(xué)題,畫(huà)圖分析是關(guān)鍵的第一步。必須仔細(xì)在圖中標(biāo)注所有已知角度和幾何關(guān)系(如圓心、中點(diǎn)、垂直等)。本題的突破口就在于利用“C是圓弧中點(diǎn)”這個(gè)條件,構(gòu)造出等腰直角三角形,從而確定折射角。牢記物理公式:折射定律n1sinθ1=n2sinθ2和光速公式v=c/n是解決所有此類(lèi)問(wèn)題的兩大核心公式。2、清晰的解題流程:第一步:分析幾何圖形,確定入射角和折射角。第二步:代入折射定律,求出折射率n。第三步:利用幾何關(guān)系(如勾股定理、三角函數(shù))求出光在介質(zhì)中傳播的實(shí)際路徑長(zhǎng)度s。第四步:用v=c/n求出光在介質(zhì)中的速度v。第五步:用t=s/v求出傳播時(shí)間t。(1)據(jù)題意,折射角為45°,由折射定律得sin所以該玻璃的折射率n=(2)AC的距離l光在玻璃中的傳播速度v=所以光由A到C的傳播時(shí)間t=14.【答案】(1)解:以C為研究對(duì)象,受力分析如圖貨車(chē)勻速行駛時(shí),有FF解得F(2)解:如圖所示當(dāng)汽車(chē)剎車(chē)C恰好脫離B時(shí),有F豎直方向有F水平方向有F解得a=即汽車(chē)剎車(chē)的最大加速度a=【解析】【分析】本題的核心是受力分析和牛頓第二定律的應(yīng)用。解題的關(guān)鍵在于識(shí)別不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的力學(xué)模型:勻速行駛:系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。所有物體加速度為零,合外力為零。這是一個(gè)共點(diǎn)力平衡問(wèn)題。緊急剎車(chē):系統(tǒng)做勻減速運(yùn)動(dòng),具有一個(gè)向左的加速度a。這是一個(gè)牛頓第二定律問(wèn)題,并且需要分析“恰好脫離”的臨界狀態(tài)。識(shí)別模型:迅速判斷題目包含平衡狀態(tài)和加速狀態(tài)兩種情景,并切換相應(yīng)的物理規(guī)律(平衡條件ΣF=0或牛頓第二定律ΣF=ma)。緊扣幾何:本題的幾何結(jié)構(gòu)(三個(gè)圓相切,圓心呈等邊三角形)是求解所有角度的基礎(chǔ)。30°是一個(gè)貫穿始終的關(guān)鍵角。掌握臨界分析:“恰好脫離”、“剛好滑動(dòng)”等詞語(yǔ)是臨界問(wèn)題的標(biāo)志。其物理本質(zhì)通常是某個(gè)彈力(支持力、壓力)變?yōu)榱慊蚰Σ亮_(dá)到最大值。規(guī)范解題步驟:1:確定研究對(duì)象。2:進(jìn)行受力分析(畫(huà)受力圖)。3:分析運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(求加速度)。4:建立坐標(biāo)系(通常以加速度方向?yàn)橐粋€(gè)軸),正交分解。5:根據(jù)ΣFx=max和ΣFy=may(或=0)列方程,聯(lián)立方程求解。

這道題完美地融合了共點(diǎn)力平衡、牛頓第二定律、臨界問(wèn)題三大考點(diǎn),是一道非常經(jīng)典的力學(xué)綜合題。掌握其分析方法,對(duì)解決各類(lèi)斜面、連接體等問(wèn)題都有極大的幫助。?????(1)以C為研究對(duì)象,受力分析如圖貨車(chē)勻速行駛時(shí),有FF解得F(2)如圖所示當(dāng)汽車(chē)剎車(chē)C恰好脫離B時(shí),有F豎直方向有F水平方向有F解得a=即汽車(chē)剎車(chē)的最大加速度a=15.【答案】(1)解:從B滑上A到第一次達(dá)到共同速度v1,規(guī)定向右為正方向,對(duì)AB系統(tǒng),根據(jù)系統(tǒng)動(dòng)量守恒

2m得

v(2)解:從第一次碰撞后到第二次達(dá)到共同速度v2,取向右為正方向,由動(dòng)量守恒有

2mv1?mv從開(kāi)始到第二次達(dá)到共同速度過(guò)程中,對(duì)A運(yùn)用動(dòng)能定理

W=得B對(duì)A做的功

W=?77(3)解:整個(gè)過(guò)程中,B相對(duì)于A一直向左運(yùn)動(dòng),最終兩者速度都為零,設(shè)兩者相對(duì)運(yùn)動(dòng)的距離為x,A、B系統(tǒng)能量守恒

1得

x=則為使整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中B不從A上滑落,A的最小長(zhǎng)度

L=x=v【解析】【分析】本題過(guò)程極其復(fù)雜,涉及多次碰撞、相對(duì)滑動(dòng)和共速。解題的核心在于“分段處理”和“抓守恒量”。

1、分段處理:將復(fù)雜的全過(guò)程分解為幾個(gè)獨(dú)立的簡(jiǎn)單階段,對(duì)每個(gè)階段分別應(yīng)用相應(yīng)的物理規(guī)律。2、抓守恒量:動(dòng)量守恒:在物塊B與木板A相互作用(通過(guò)摩擦力)的階段,系統(tǒng)合外力為0,動(dòng)量守恒。能量轉(zhuǎn)化:摩擦力做功消耗機(jī)械能,轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,其值為Q=fs相對(duì)。瞬時(shí)碰撞:物塊B與擋板P的碰撞無(wú)機(jī)械能損失,且時(shí)間極短,故碰撞瞬間B的速度大小不變,方向反向,而A的速度不變。3、分解過(guò)程:面對(duì)復(fù)雜多過(guò)程問(wèn)題,畫(huà)出過(guò)程的時(shí)序圖,清晰地劃分出每一個(gè)動(dòng)量守恒或能量轉(zhuǎn)化的階段。4、優(yōu)先守恒律:動(dòng)量守恒和能量守恒(或功能關(guān)系)是解決這類(lèi)問(wèn)題的“大殺器”,往往能繞過(guò)復(fù)雜的中間過(guò)程,直擊答案。5、理解臨界條件:“恰好不滑落”的臨界條件是相對(duì)運(yùn)動(dòng)的總路程等于木板長(zhǎng)度。從能量角度看,就是初動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。6、選擇最佳路徑:求速度→優(yōu)先考慮動(dòng)量守恒。求功→優(yōu)先考慮動(dòng)能定理。求相對(duì)位移/板長(zhǎng)→優(yōu)先考慮能量守恒(ΔEk=(1)從B滑上A到第一次達(dá)到共同速度v1,規(guī)定向右為正方向,對(duì)AB系統(tǒng),根據(jù)系統(tǒng)動(dòng)量守恒2m得v(2)從第一次碰撞后到第二次達(dá)到共同速度v2,取向右為正方向,由動(dòng)量守恒有2m得v從開(kāi)始到第二次達(dá)到共同速度過(guò)程中,對(duì)A運(yùn)用動(dòng)能定理W=得B對(duì)A做的功W=?(3)整個(gè)過(guò)程中,B相對(duì)于A一直向左運(yùn)動(dòng),最終兩者速度都為零,設(shè)兩者相對(duì)運(yùn)動(dòng)的距離為x,A、B系統(tǒng)能量

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