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文檔簡介
1、第PAGE68頁(共NUMPAGES68頁)2014年福建省高考物理試卷一、選擇題(共6小題,每小題6分,滿分36分)13(6分)如圖,一束光由空氣射向半圓柱體玻璃磚,O點(diǎn)為該玻璃磚截面的圓心,如圖能正確描述其光路的是()ABCD14(6分)若有一顆“宜居”行星,其質(zhì)量為地球的p倍,半徑為地球的q倍,則該行星衛(wèi)星的環(huán)繞速度是地球衛(wèi)星環(huán)繞速度的()A倍B倍C倍D倍15(6分)如圖所示,某滑塊初速度v0沿表面粗糙且足夠長的固定斜面,從頂端下滑,直至速度為零。對(duì)于該運(yùn)動(dòng)過程若用h、s、v、a分別表示滑塊的下降高度、位移、速度和加速度的大小,t表示時(shí)間,則下列圖象最能正確描述這一運(yùn)動(dòng)規(guī)律的是()ABC
2、D16(6分)如圖所示為模擬遠(yuǎn)距離輸電實(shí)驗(yàn)電路圖,兩理想變壓器的匝數(shù)n1=n4n2=n3,四根模擬輸電線的電阻R1、R2、R3、R4的阻值均為R,A1、A2為相同的理想交流電流表,L1、L2為相同的小燈泡,燈絲電阻RL2R,忽略燈絲電阻隨溫度的變化當(dāng)A、B端接入低壓交流電源時(shí)()AA1、A2兩表的示數(shù)相同BL1、L2兩燈泡的亮度相同CR1消耗的功率大于R3消耗的功率DR2兩端的電壓小于R4兩端的電壓17(6分)在均勻介質(zhì)中,一列沿x軸正向傳播的橫波,其波源O在第一個(gè)周期內(nèi)振動(dòng)圖象如圖所示,則該波在第一個(gè)周期末的波形圖是()ABCD18(6分)如圖,兩根相同的輕質(zhì)彈簧,沿足夠長的光滑斜面放置,下
3、端固定在斜面底部擋板上,斜面固定不動(dòng)質(zhì)量不同、形狀相同的兩物塊分別置于兩彈簧上端現(xiàn)用外力作用在物體上,使兩彈簧具有相同的壓縮量,若撤去外力后,兩物塊由靜止沿斜面向上彈出并離開彈簧,則從撤去外力到物塊速度第一次減為零的過程,兩物塊()A最大速度相同B最大加速度相同C上升的最大高度不同D重力勢(shì)能的變化量不同二、解答題19(6分)某同學(xué)測(cè)定一金屬桿的長度和直徑示數(shù)如圖甲、乙所示,則該金屬桿的長度和直徑分別為 cm和 mm20(12分)某研究性學(xué)習(xí)小組利用伏安法測(cè)定某一電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)原理如圖甲所示其中,虛線框內(nèi)用靈敏電流計(jì)G改裝的電流表A,V為標(biāo)準(zhǔn)電壓表,E為待測(cè)電池組,S為開關(guān),R為滑動(dòng)
4、變阻器,R0的標(biāo)稱值為4.0的定值電阻已知靈敏電流計(jì)G的滿偏電流Ig=100A、內(nèi)阻rg=2.0k,若要改裝后的電流表滿偏電流為200mA,應(yīng)并聯(lián)一只 (保留一位小數(shù))的定值電阻R1;根據(jù)圖甲,用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙連接成完整電路;某次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)如表所示:測(cè)量次數(shù)12345678電壓表讀數(shù)U/V5.265.165.044.944.834.714.594.46改裝表讀數(shù)I/mA20406080100120140160該小組借鑒“研究勻變速直線運(yùn)行”實(shí)驗(yàn)中計(jì)算加速度的方法(逐差法),計(jì)算出電池組的內(nèi)阻r= (保留兩位小數(shù));為減少偶然誤差,逐差法在數(shù)據(jù)處理方面體現(xiàn)出的主要優(yōu)點(diǎn)是 該小組在前面實(shí)驗(yàn)的
5、基礎(chǔ)上,為探究甲圖電路中各元器件的實(shí)際阻值對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響,用一已知電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的標(biāo)準(zhǔn)電池組,通過上述方法多次測(cè)量后發(fā)現(xiàn):電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值與已知值幾乎相同,但內(nèi)阻的測(cè)量值總是偏大若測(cè)量過程無誤,則內(nèi)阻測(cè)量值總量偏大的原因是 A電壓表內(nèi)阻的影響B(tài)滑動(dòng)變阻器的最大阻值偏小CR1的實(shí)際阻值比計(jì)算值偏小DR0的實(shí)際阻值比標(biāo)稱值偏大21(15分)如圖,真空中xOy平面直角坐標(biāo)系上的ABC三點(diǎn)構(gòu)成等邊三角形,邊長L=2.0m,若將電荷量均為q=+2.0106C的兩點(diǎn)電荷分別固定在A、B點(diǎn),已知靜電力常量k=9.0109Nm2/C2,求:(1)兩點(diǎn)電荷間的庫侖力大??;(2)C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向22(19
6、分)圖為某游樂場(chǎng)內(nèi)水上滑梯軌道示意圖。整個(gè)軌道在同一豎直平面內(nèi)。表面粗糙的AB段軌道與四分之一光滑圓弧軌道BC在B點(diǎn)水平相切,A點(diǎn)距水面的高度為H,圓弧軌道BC的半徑為R圓心O恰在水面,一質(zhì)量為m的游客(視為質(zhì)點(diǎn))可從軌道AB上任意位置滑下,不計(jì)空氣阻力。(1)若游客從A點(diǎn)由靜止開始滑下,到B點(diǎn)時(shí)沿切線方向滑離軌道落在水面D點(diǎn),OD=2R,求游客滑到的速度vB大小及運(yùn)動(dòng)過程軌道摩擦力對(duì)其所做的功Wf。(2)若游客從AB段某處滑下,恰好停在B點(diǎn),又因受到微小擾動(dòng),繼續(xù)沿圓弧軌道滑到P點(diǎn)后滑離軌道,求P點(diǎn)離水面的高度h。(提示:在圓周運(yùn)動(dòng)過程中任一點(diǎn),質(zhì)點(diǎn)所受的向心力與其速率的關(guān)系為F向=m)23
7、(20分)如圖,矩形的水平管,管道的長為L、寬為d、高為h上下兩面是絕緣板,前后兩側(cè)面M、N是電阻可忽略的導(dǎo)體板,兩導(dǎo)體板與開關(guān)S和定值電阻R相連整個(gè)管道置于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向沿x周正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中管道內(nèi)內(nèi)始終充滿電阻率為的導(dǎo)電液體(有大量的正、負(fù)離子),且開關(guān)閉合前后液體在管道內(nèi)進(jìn)、出口兩端壓強(qiáng)差的作用下均以恒定速率v0沿x軸正向流動(dòng),液體所受的摩擦阻力不變(1)求開關(guān)閉合前,M、N兩板間的電勢(shì)差大小U0;(2)求開關(guān)閉合前后,管道兩端壓強(qiáng)差的變化p;(3)調(diào)整矩形管道的寬和高,但保持其他量和矩形管道的橫截面積S=dh不變,求電阻R可獲得的最大功率Pn及相應(yīng)的寬高比的值物理-選修3-
8、330(6分)如圖,橫坐標(biāo)v表示分子速率,縱坐標(biāo)f(v)表示各等間隔速率區(qū)間的分子個(gè)數(shù)占總分子數(shù)的百分比圖中曲線能正確表示某一溫度下氣體分子麥克斯韋速率分布規(guī)律的是()A曲線B曲線C曲線D曲線31(6分)如圖為一定質(zhì)量理想氣體的壓強(qiáng)p與體積V的關(guān)系圖象,它由狀態(tài)A經(jīng)過等容過程到狀態(tài)B,再經(jīng)過等壓過程到狀態(tài)C設(shè)A、B、C狀態(tài)對(duì)應(yīng)的溫度分別為TA、TB、TC,則下列關(guān)系式中正確的是()ATATB,TBTCBTATB,TB=TCCTATB,TBTCDTA=TB,TBTC物理-選修3-532(6分)如圖,放射性元素鐳衰變過程中釋放三種射線,分別進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,下列說法中正確的是()A表示射線
9、,表示射線B表示射線,表示射線C表示射線,表示射線D表示射線,表示射線33(6分)一枚火箭搭載著衛(wèi)星以速率v0進(jìn)入太空預(yù)定位置,由控制系統(tǒng)使箭體與衛(wèi)星分離已知前部分的衛(wèi)星質(zhì)量為m1,后部分的箭體質(zhì)量為m2,分離后箭體以速率v2沿火箭原方向飛行,若忽略空氣阻力及分離前后系統(tǒng)質(zhì)量的變化,則分離后衛(wèi)星的速率v1為()Av0v2Bv0+v2Cv0v2Dv0+(v0v2)2014年福建省高考物理試卷參考答案與試題解析一、選擇題(共6小題,每小題6分,滿分36分)13(6分)如圖,一束光由空氣射向半圓柱體玻璃磚,O點(diǎn)為該玻璃磚截面的圓心,如圖能正確描述其光路的是()ABCD【分析】根據(jù)折射定律垂直于射向界
10、面的光線不發(fā)生偏折,由光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)折射角變小【解答】解:A、垂直射向玻璃時(shí),光線不發(fā)生偏折,到達(dá)玻璃底面時(shí),若入射角大于臨界角則發(fā)生反射,沒有折射光線。故A有可能,A正確;B、由空氣射向玻璃,時(shí)光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì),不可能發(fā)生全反射,沒有折射光線。故B錯(cuò)誤;C、若光線到達(dá)玻璃的底面時(shí)入射角小于臨界角則同時(shí)發(fā)生折射和反射,但應(yīng)該空氣中的折射角大于玻璃中的入射角,故C錯(cuò)誤;D、由空氣射向玻璃時(shí),同時(shí)發(fā)生折射和反射,但應(yīng)該玻璃中的折射角小于空氣中的入射角,故D錯(cuò)誤。故選:A?!军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵是掌握反射定律和折射定律,結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)即可求解14(6分)若有一顆“宜居”行星,其質(zhì)量為地球的p
11、倍,半徑為地球的q倍,則該行星衛(wèi)星的環(huán)繞速度是地球衛(wèi)星環(huán)繞速度的()A倍B倍C倍D倍【分析】衛(wèi)星繞行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng),萬有引力提供向心力=m,解得衛(wèi)星的速度的表達(dá)式,再相比即可。【解答】解:根據(jù)萬有引力提供向心力為:=m,得:v=,有一顆“宜居”行星,其質(zhì)量為地球的p倍,半徑為地球的q倍,所以該行星衛(wèi)星的環(huán)繞速度是地球衛(wèi)星環(huán)繞速度的倍,故A正確、BCD錯(cuò)誤。故選:A。【點(diǎn)評(píng)】本題首先要搞懂什么是環(huán)繞速度。求宇宙速度往往建立如下模型:衛(wèi)星繞天體附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng),衛(wèi)星所需要的向心力來源于天體對(duì)它的萬有引力,建立方程,加上數(shù)學(xué)變換即可求解。15(6分)如圖所示,某滑塊初速度v0沿表面粗糙且足夠長的
12、固定斜面,從頂端下滑,直至速度為零。對(duì)于該運(yùn)動(dòng)過程若用h、s、v、a分別表示滑塊的下降高度、位移、速度和加速度的大小,t表示時(shí)間,則下列圖象最能正確描述這一運(yùn)動(dòng)規(guī)律的是()ABCD【分析】對(duì)物體受力分析由牛頓第二定律求出加速度,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出速度位移及下降高度與時(shí)間的關(guān)系即可求的;【解答】解:D、在下滑過程中,物體的加速度為mgsinmgcos=maa=gsingcos0,加速度的大小保持不變。故D錯(cuò)誤;C、下滑過程中速度大小關(guān)系為v=v0+at=v0+(gsingcos)t,速度與時(shí)間之間是線性關(guān)系,所以速度圖線是一條直線。故C正確;A、B、物體向下做勻減速運(yùn)動(dòng),故下滑的位移為s=t2,位
13、移時(shí)間關(guān)系的圖象是向下彎曲的線。故B正確;同理,下降的高度為h=ssin,也是向右彎曲的線。故A錯(cuò)誤;故選:BC?!军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查了運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,關(guān)鍵是把shv與時(shí)間的表達(dá)式表示出來即可;16(6分)如圖所示為模擬遠(yuǎn)距離輸電實(shí)驗(yàn)電路圖,兩理想變壓器的匝數(shù)n1=n4n2=n3,四根模擬輸電線的電阻R1、R2、R3、R4的阻值均為R,A1、A2為相同的理想交流電流表,L1、L2為相同的小燈泡,燈絲電阻RL2R,忽略燈絲電阻隨溫度的變化當(dāng)A、B端接入低壓交流電源時(shí)()AA1、A2兩表的示數(shù)相同BL1、L2兩燈泡的亮度相同CR1消耗的功率大于R3消耗的功率DR2兩端的電壓小于R4兩端的電壓【分析】根
14、據(jù)變壓器的規(guī)律和歐姆定律分別列出兩個(gè)燈泡兩端的電壓表達(dá)式,再比較燈泡亮度的關(guān)系,根據(jù)電流的表達(dá)式分析兩個(gè)電流表示數(shù)的關(guān)系,即可得到R1與R3消耗的功率的關(guān)系【解答】解:AB、設(shè)變壓器原、副線圈數(shù)比為K(K1),A、B端接入的電壓為U。則L2兩端的電壓為U2=,A2表的示數(shù)IA2=。對(duì)于變壓器電路,升壓變壓器副線圈兩端的電壓為,設(shè)通過L1的電流為I1,則L1兩端的電壓為I1RL,A1表的示數(shù)為IA1=KI1,降壓變壓器原線圈的電壓為I1RL,則有: 2RKI1=I1RL解得I1=,則IA1=KI1=因?yàn)镽L2R,K1,可以得到IA2IA1I1IA2故AB錯(cuò)誤;C、電阻R1、R3相等,IA2IA1
15、,根據(jù)公式P=I2R可知,R1消耗的功率小于R3消耗的功率,故C錯(cuò)誤;D、電阻R2、R4相等,IA2IA1,根據(jù)歐姆定律知:R2兩端的電壓小于R4兩端的電壓,故D正確。故選:D。【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握變壓器的原理和特點(diǎn),以及掌握遠(yuǎn)距離輸電過程中電壓損失和輸入電壓、輸出電壓的關(guān)系17(6分)在均勻介質(zhì)中,一列沿x軸正向傳播的橫波,其波源O在第一個(gè)周期內(nèi)振動(dòng)圖象如圖所示,則該波在第一個(gè)周期末的波形圖是()ABCD【分析】先根據(jù)振動(dòng)圖象判斷出波源的起振方向,再根據(jù)簡諧橫波沿x軸正向傳播,判斷出波最前列的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向,該質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向應(yīng)與波源的起振方向相同再結(jié)合振幅的變化選擇圖象【解答】解:由波源
16、O的振動(dòng)圖象可判斷出波源的起振方向向下,則介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的起振方向均向下,簡諧橫波沿x軸正向傳播,根據(jù)波形的平移法可知,AC兩圖中波最前列的質(zhì)點(diǎn)起振方向向上,故AC錯(cuò)誤。再由振動(dòng)圖象振幅的變化,可知波源的振幅在增大,故B錯(cuò)誤,D正確。故選:D?!军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵要掌握機(jī)械能的基本特點(diǎn):介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的起振方向與波源的起振方向相同,運(yùn)用排除法進(jìn)行選擇18(6分)如圖,兩根相同的輕質(zhì)彈簧,沿足夠長的光滑斜面放置,下端固定在斜面底部擋板上,斜面固定不動(dòng)質(zhì)量不同、形狀相同的兩物塊分別置于兩彈簧上端現(xiàn)用外力作用在物體上,使兩彈簧具有相同的壓縮量,若撤去外力后,兩物塊由靜止沿斜面向上彈出并離開彈簧,則從撤
17、去外力到物塊速度第一次減為零的過程,兩物塊()A最大速度相同B最大加速度相同C上升的最大高度不同D重力勢(shì)能的變化量不同【分析】使兩彈簧具有相同的壓縮量,則儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能相等,根據(jù)能量守恒判斷最后的重力勢(shì)能【解答】解:由于物塊最終會(huì)離開彈簧,那么由kx2mgxsin化簡可以得出kx2mgsin,即最開始的彈力F2mgsin;A、物塊受力平衡時(shí)具有最大速度,即:mgsin=kx則質(zhì)量大的物塊具有最大速度時(shí)彈簧的壓縮量比較大,上升的高度比較低,即位移小,而運(yùn)動(dòng)過程中質(zhì)量大的物塊平均加速度較小,v202=2ax加速度小的位移小,則最大速度v較小,故A錯(cuò)誤;B、開始時(shí)物塊具有最大加速度,開始彈簧形變量相
18、同,則彈力相同,根據(jù)牛頓第二定律:a=可見質(zhì)量大的最大加速度較小,故B錯(cuò)誤;CD、由題意使兩彈簧具有相同的壓縮量,則儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能相等,物塊上升到最大高度時(shí),彈性勢(shì)能完全轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能,則物塊最終的重力勢(shì)能mgh相等,重力勢(shì)能的變化量相等,而兩物塊質(zhì)量不同,則上升的最大高度不同,故C正確D錯(cuò)誤。故選:C。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了彈簧問題,注意平衡位置不是彈簧的原長處,而是受力平衡的位置二、解答題19(6分)某同學(xué)測(cè)定一金屬桿的長度和直徑示數(shù)如圖甲、乙所示,則該金屬桿的長度和直徑分別為60.10cm和4.20mm【分析】解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法,主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù),不需估讀【解答】解:(
19、1)刻度尺在讀數(shù)的時(shí)候要估讀一位,所以金屬桿的長度為60.10;(2)游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為:4mm,游標(biāo)尺上第10個(gè)刻度和主尺上某一刻度對(duì)齊,所以游標(biāo)讀數(shù)為100.02mm=0.20mm,所以最終讀數(shù)為:4mm+0.20mm=4.20mm=0.420cm=4.20mm故答案為:60.10,4.20【點(diǎn)評(píng)】對(duì)于基本測(cè)量儀器如游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器等要了解其原理,要能正確使用這些基本儀器進(jìn)行有關(guān)測(cè)量20(12分)某研究性學(xué)習(xí)小組利用伏安法測(cè)定某一電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)原理如圖甲所示其中,虛線框內(nèi)用靈敏電流計(jì)G改裝的電流表A,V為標(biāo)準(zhǔn)電壓表,E為待測(cè)電池組,S為開關(guān),R為滑動(dòng)變阻器,R0的標(biāo)稱值為
20、4.0的定值電阻已知靈敏電流計(jì)G的滿偏電流Ig=100A、內(nèi)阻rg=2.0k,若要改裝后的電流表滿偏電流為200mA,應(yīng)并聯(lián)一只1.0(保留一位小數(shù))的定值電阻R1;根據(jù)圖甲,用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙連接成完整電路;某次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)如表所示:測(cè)量次數(shù)12345678電壓表讀數(shù)U/V5.265.165.044.944.834.714.594.46改裝表讀數(shù)I/mA20406080100120140160該小組借鑒“研究勻變速直線運(yùn)行”實(shí)驗(yàn)中計(jì)算加速度的方法(逐差法),計(jì)算出電池組的內(nèi)阻r=1.67(保留兩位小數(shù));為減少偶然誤差,逐差法在數(shù)據(jù)處理方面體現(xiàn)出的主要優(yōu)點(diǎn)是充分利用取得的數(shù)據(jù)該小組在前面實(shí)
21、驗(yàn)的基礎(chǔ)上,為探究甲圖電路中各元器件的實(shí)際阻值對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響,用一已知電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的標(biāo)準(zhǔn)電池組,通過上述方法多次測(cè)量后發(fā)現(xiàn):電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值與已知值幾乎相同,但內(nèi)阻的測(cè)量值總是偏大若測(cè)量過程無誤,則內(nèi)阻測(cè)量值總量偏大的原因是CDA電壓表內(nèi)阻的影響B(tài)滑動(dòng)變阻器的最大阻值偏小CR1的實(shí)際阻值比計(jì)算值偏小DR0的實(shí)際阻值比標(biāo)稱值偏大【分析】根據(jù)電流表的改裝原理,計(jì)算并聯(lián)的電阻根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖,注意電表的接線柱以及滑動(dòng)變阻器的解法借鑒“研究勻變速直線運(yùn)行”實(shí)驗(yàn)中計(jì)算加速度的方法(逐差法),每兩組數(shù)據(jù)聯(lián)立求出E,r;而后取其平均值即可;逐差法在數(shù)據(jù)處理方面體現(xiàn)出的主要優(yōu)點(diǎn)是充分利用取得的數(shù)據(jù)結(jié)合電路
22、圖,由閉合電路歐姆定律E=U+I(R0+r)分析內(nèi)阻測(cè)量值總量偏大的原因【解答】解:根據(jù)電流表的改裝原理有:根據(jù)甲電路圖連接實(shí)物圖,注意電表的接線柱以及滑動(dòng)變阻器的解法,連接圖為:借鑒“研究勻變速直線運(yùn)行”實(shí)驗(yàn)中計(jì)算加速度的方法(逐差法),采用1與5;2與6;3與7;4與8;兩兩組合,由E=U+I(R0+r)得,U=I(R0+r),聯(lián)立求出E,r,而后取其平均值可得由E=U+I(R0+r)得,U=I(R0+r),故r=,采用1與5時(shí),r1=R0;采用2與6時(shí),r1=R0;采用3與7時(shí),r1=R0;采用4與8時(shí),r1=R0;則r=R0=1.66;逐差法在數(shù)據(jù)處理方面體現(xiàn)出的主要優(yōu)點(diǎn)是充分利用取得
23、的數(shù)據(jù)A、如果考慮電壓表的內(nèi)阻,則虛線部分相當(dāng)于電源,測(cè)得的電阻相當(dāng)于電源E的內(nèi)阻與R0串聯(lián)后再與電壓內(nèi)阻并聯(lián)的阻值,即測(cè)得的電阻值偏小,故A錯(cuò)誤;B、滑動(dòng)變阻器的阻值不會(huì)影響r的測(cè)量結(jié)果,故B錯(cuò)誤;C、電表改裝時(shí),R1的實(shí)際阻值比計(jì)算值偏小,可導(dǎo)致通過表頭的電流偏小,電流表讀數(shù)偏小,故內(nèi)阻測(cè)量值總量偏大,故C正確;D、結(jié)合電路圖,由閉合電路歐姆定律E=U+I(R0+r)知,R0的實(shí)際阻值比稱標(biāo)值偏大,可導(dǎo)致內(nèi)阻測(cè)量值總量偏大,故D正確故選:CD故答案為:1.0;如圖;1.66;充分利用取得的數(shù)據(jù);CD【點(diǎn)評(píng)】電表改裝為重點(diǎn)內(nèi)容要切實(shí)弄明白,連接實(shí)物圖為基本功,數(shù)據(jù)處理和誤差分析的能力要平時(shí)加
24、強(qiáng)訓(xùn)練,結(jié)合具體的實(shí)驗(yàn)情景具體分析,有一定難度21(15分)如圖,真空中xOy平面直角坐標(biāo)系上的ABC三點(diǎn)構(gòu)成等邊三角形,邊長L=2.0m,若將電荷量均為q=+2.0106C的兩點(diǎn)電荷分別固定在A、B點(diǎn),已知靜電力常量k=9.0109Nm2/C2,求:(1)兩點(diǎn)電荷間的庫侖力大??;(2)C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向【分析】(1)根據(jù)庫侖定律公式F=k列式求解即可;(2)先求解兩個(gè)電荷單獨(dú)存在時(shí)在C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng),然后根據(jù)平行四邊形定則合成得到C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)【解答】解:(1)電荷量均為q=+2.0106C的兩點(diǎn)電荷分別固定在A、B點(diǎn),靜電力為:F=k=9.0109=9.0103N;(2)A、B點(diǎn)電荷在C點(diǎn)產(chǎn)
25、生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等,均為:E1=k=9.0109=4.5103N/CA、B點(diǎn)電荷在C點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)大小為:E=2E1cos30=24.5103N/C=7.8103N/C場(chǎng)強(qiáng)方向沿著y軸正方向;答:(1)兩點(diǎn)電荷間的庫侖力大小為9.0103N;(2)C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為7.8103N/C,方向?yàn)?y軸正方向【點(diǎn)評(píng)】本題考查了庫侖定律和電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量合成問題,關(guān)鍵是根據(jù)平行四邊形定則合成,基礎(chǔ)問題22(19分)圖為某游樂場(chǎng)內(nèi)水上滑梯軌道示意圖。整個(gè)軌道在同一豎直平面內(nèi)。表面粗糙的AB段軌道與四分之一光滑圓弧軌道BC在B點(diǎn)水平相切,A點(diǎn)距水面的高度為H,圓弧軌道BC的半徑為R圓心O恰在水面,一質(zhì)量為m的
26、游客(視為質(zhì)點(diǎn))可從軌道AB上任意位置滑下,不計(jì)空氣阻力。(1)若游客從A點(diǎn)由靜止開始滑下,到B點(diǎn)時(shí)沿切線方向滑離軌道落在水面D點(diǎn),OD=2R,求游客滑到的速度vB大小及運(yùn)動(dòng)過程軌道摩擦力對(duì)其所做的功Wf。(2)若游客從AB段某處滑下,恰好停在B點(diǎn),又因受到微小擾動(dòng),繼續(xù)沿圓弧軌道滑到P點(diǎn)后滑離軌道,求P點(diǎn)離水面的高度h。(提示:在圓周運(yùn)動(dòng)過程中任一點(diǎn),質(zhì)點(diǎn)所受的向心力與其速率的關(guān)系為F向=m)【分析】(1)游客從B點(diǎn)開始做平拋運(yùn)動(dòng),將運(yùn)動(dòng)分解,即可求出游客到達(dá)B的速度,A到B的過程中由動(dòng)能定理即可求出運(yùn)動(dòng)過程軌道摩擦力對(duì)其所做的功Wf。(2)設(shè)OP與OB最近的夾角是,在P點(diǎn)離開軌道時(shí),軌道對(duì)
27、游客的支持力是0,由重力指向圓心的分力提供向心力,結(jié)合機(jī)械能守恒與向心力的表達(dá)式即可求解?!窘獯稹拷猓海?)游客從B點(diǎn)開始做平拋運(yùn)動(dòng),則:2R=vBt聯(lián)立得:從A到B的過程中重力與摩擦力做功,由動(dòng)能定理得:得:Wf=mg(2RH);(2)設(shè)OP與OB最近的夾角是,游客在P點(diǎn)時(shí)的速度為vP,受到的支持力為N,B到P的過程中只有重力做功,機(jī)械能守恒,得:在P點(diǎn),根據(jù)向心力公式,有:mgcosN=,又知N=0,cos=,聯(lián)立相關(guān)公式得:答:(1)游客滑到的速度vB大小是,運(yùn)動(dòng)過程軌道摩擦力對(duì)其所做的功是mg(2RH)。(2)P點(diǎn)離水面的高度是。【點(diǎn)評(píng)】該題中正確判斷出游客在P點(diǎn)離開軌道時(shí),軌道對(duì)游客
28、的支持力是0,由重力指向圓心的分力提供向心力是解題的關(guān)鍵。23(20分)如圖,矩形的水平管,管道的長為L、寬為d、高為h上下兩面是絕緣板,前后兩側(cè)面M、N是電阻可忽略的導(dǎo)體板,兩導(dǎo)體板與開關(guān)S和定值電阻R相連整個(gè)管道置于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向沿x周正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中管道內(nèi)內(nèi)始終充滿電阻率為的導(dǎo)電液體(有大量的正、負(fù)離子),且開關(guān)閉合前后液體在管道內(nèi)進(jìn)、出口兩端壓強(qiáng)差的作用下均以恒定速率v0沿x軸正向流動(dòng),液體所受的摩擦阻力不變(1)求開關(guān)閉合前,M、N兩板間的電勢(shì)差大小U0;(2)求開關(guān)閉合前后,管道兩端壓強(qiáng)差的變化p;(3)調(diào)整矩形管道的寬和高,但保持其他量和矩形管道的橫截面積S=dh不變
29、,求電阻R可獲得的最大功率Pn及相應(yīng)的寬高比的值【分析】(1)根據(jù)洛倫茲力等于電場(chǎng)力,即可求解;(2)根據(jù)壓強(qiáng)與壓力的關(guān)系,結(jié)合安培力表達(dá)式,及歐姆定律,即可求解;(3)由功率表達(dá)式,結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)求極值法,即可求解【解答】解:(1)設(shè)帶電離子所帶電量為q,當(dāng)其所受的洛倫茲力與電場(chǎng)力相平衡時(shí),U0保持恒定,則有:qv0B=q;解得:U0=Bdv0;(2)設(shè)開關(guān)閉合前后,管道兩端壓強(qiáng)差分別為P1、P2,液體所受的摩擦阻力均為f,開關(guān)閉合后管道內(nèi)液體受到安培力為F安,有:P1hd=f,P2hd=f+F安,F(xiàn)安=BId;根據(jù)歐姆定律,則有:I=;兩導(dǎo)體板間液體的電阻為:;由以上幾式,解得:管道兩端壓強(qiáng)
30、差的變化為:P=;(3)電阻R獲得的功率為:P=I2R=;當(dāng)時(shí),電阻R獲得的最大功率為:Pm=;答:(1)求開關(guān)閉合前,M、N兩板間的電勢(shì)差大小Bdv0;(2)開關(guān)閉合前后,管道兩端壓強(qiáng)差的變化;(3)電阻R可獲得的最大功率,及相應(yīng)的寬高比的值【點(diǎn)評(píng)】考查帶電粒子受到洛倫茲力與電場(chǎng)力相平衡的應(yīng)用,掌握壓強(qiáng)公式與安培力表達(dá)式,注意液體受到安培力的模型建立,同時(shí)理解會(huì)求極值的方法物理-選修3-330(6分)如圖,橫坐標(biāo)v表示分子速率,縱坐標(biāo)f(v)表示各等間隔速率區(qū)間的分子個(gè)數(shù)占總分子數(shù)的百分比圖中曲線能正確表示某一溫度下氣體分子麥克斯韋速率分布規(guī)律的是()A曲線B曲線C曲線D曲線【分析】根據(jù)氣體
31、的分子的運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律:中間多,兩頭少規(guī)律,即大多數(shù)的分子的速率是比較接近的,但不是說速率大的和速率小的就沒有了,也是同時(shí)存在的,但是分子的個(gè)數(shù)要少很多【解答】解:根據(jù)氣體的分子的運(yùn)動(dòng)的規(guī)律:中間多,兩頭少的規(guī)律,可以知道,在某一溫度下,大多數(shù)的分子的速率是比較接近的,但不是說速率大的和速率小的就沒有了,也是同時(shí)存在的,但是分子的個(gè)數(shù)要少很多,所以形成的圖象應(yīng)該是中間多,兩邊少的情況,所以曲線4能正確反映,故ABC錯(cuò)誤,D正確。故選:D?!军c(diǎn)評(píng)】溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,并不是說所以分子的速率都相同,速率大的和速率小的都有,只是分子的個(gè)數(shù)較少31(6分)如圖為一定質(zhì)量理想氣體的壓強(qiáng)p與體積V的
32、關(guān)系圖象,它由狀態(tài)A經(jīng)過等容過程到狀態(tài)B,再經(jīng)過等壓過程到狀態(tài)C設(shè)A、B、C狀態(tài)對(duì)應(yīng)的溫度分別為TA、TB、TC,則下列關(guān)系式中正確的是()ATATB,TBTCBTATB,TB=TCCTATB,TBTCDTA=TB,TBTC【分析】由圖象求出A、B、C三狀態(tài)的壓強(qiáng)與體積,然后由理想氣體的狀態(tài)方程求出各狀態(tài)的溫度,然后比較溫度大小【解答】解:A與B狀態(tài)的體積相同,則:,得:,TATB;B與C的壓強(qiáng)相同,則:得:,TBTC所以選項(xiàng)C正確。故選:C?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查了比較氣體的溫度高低,由圖象求出氣體的壓強(qiáng)與體積、應(yīng)用理想氣體壓強(qiáng)公式即可正確解題物理-選修3-532(6分)如圖,放射性元素鐳衰變過程
33、中釋放三種射線,分別進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,下列說法中正確的是()A表示射線,表示射線B表示射線,表示射線C表示射線,表示射線D表示射線,表示射線【分析】根據(jù)、三種射線的帶電性質(zhì)和本質(zhì)以及帶電粒子在電場(chǎng)中受力特點(diǎn)可正確判斷本題應(yīng)抓?。喝N射線的成分主要是指所帶電性:射線是高速He流帶正電,射線是高速電子流,帶負(fù)電,射線是光子,是中性的洛倫茲力方向的判定,左手定則:張開左手,拇指與四指垂直,讓磁感線穿入手心,四指的方向是正電荷運(yùn)動(dòng)的方向,拇指的指向就是洛倫茲力的方向【解答】解:射線實(shí)質(zhì)為氦核,帶正電,射線為電子流,帶負(fù)電,射線為高頻電磁波,根據(jù)電荷所受電場(chǎng)力特點(diǎn)可知:為射線,為射線,為射線,射
34、線是高速He流,一個(gè)粒子帶兩個(gè)正電荷。根據(jù)左手定則,射線受到的洛倫茲力向左,故是射線。射線是高速電子流,帶負(fù)電荷。根據(jù)左手定則,射線受到的洛倫茲力向右,故是射線。射線是光子,是中性的,故在磁場(chǎng)中不受磁場(chǎng)的作用力,軌跡不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。故是射線。故C正確,ABD錯(cuò)誤。故選:C?!军c(diǎn)評(píng)】熟練掌握、兩種衰變實(shí)質(zhì)以及衰變方程的書寫,同時(shí)明確、三種射線性質(zhì)及應(yīng)用本題綜合性較強(qiáng),主要考查兩個(gè)方面的問題:三種射線的成分主要是所帶電性洛倫茲力的方向的判定只有基礎(chǔ)扎實(shí),此類題目才能順利解決,故要重視基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)33(6分)一枚火箭搭載著衛(wèi)星以速率v0進(jìn)入太空預(yù)定位置,由控制系統(tǒng)使箭體與衛(wèi)星分離已知前部分的衛(wèi)星質(zhì)量
35、為m1,后部分的箭體質(zhì)量為m2,分離后箭體以速率v2沿火箭原方向飛行,若忽略空氣阻力及分離前后系統(tǒng)質(zhì)量的變化,則分離后衛(wèi)星的速率v1為()Av0v2Bv0+v2Cv0v2Dv0+(v0v2)【分析】火箭和衛(wèi)星組成的系統(tǒng)在分離時(shí)水平方向上動(dòng)量守恒,規(guī)定正方向,結(jié)合動(dòng)量守恒定律求出分離后衛(wèi)星的速率【解答】解:火箭和衛(wèi)星組成的系統(tǒng)在分離時(shí)水平方向上動(dòng)量守恒,規(guī)定初速度的方向?yàn)檎较?,有:(m1+m2)v0=m2v2+m1v1解得:。故D正確,A、B、C錯(cuò)誤。故選:D。【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道火箭和衛(wèi)星組成的系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒,運(yùn)用動(dòng)量守恒定律進(jìn)行求解,知?jiǎng)恿渴睾愣傻谋磉_(dá)式為矢量式,注意速度
36、的方向高中物理解題方法專題指導(dǎo)方法專題一:圖像法一、方法簡介 圖像法是根據(jù)題意把抽像復(fù)雜的物理過程有針對(duì)性地表示成物理圖像,將物理量間的代數(shù)關(guān)系轉(zhuǎn)變?yōu)閹缀侮P(guān)系,運(yùn)用圖像直觀、形像、簡明的特點(diǎn),來分析解決物理問題,由此達(dá)到化難為易、化繁為簡的目的 高中物理學(xué)習(xí)中涉及大量的圖像問題,運(yùn)用圖像解題是一種重要的解題方法在運(yùn)用圖像解題的過程中,如果能分析有關(guān)圖像所表達(dá)的物理意義,抓住圖像的斜率、截距、交點(diǎn)、面積、臨界點(diǎn)等幾個(gè)要點(diǎn),常常就可以方便、簡明、快捷地解題 二、典型應(yīng)用1把握?qǐng)D像斜率的物理意義 在v-t圖像中斜率表示物體運(yùn)動(dòng)的加速度,在s-t圖像中斜率表示物體運(yùn)動(dòng)的速度,在U-I圖像中斜率表示電學(xué)
37、元件的電阻,不同的物理圖像斜率的物理意義不同2抓住截距的隱含條件 圖像中圖線與縱、橫軸的截距是另一個(gè)值得關(guān)注的地方,常常是題目中的隱含條件例1、在測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中,根據(jù)得出的一組數(shù)據(jù)作出U-I圖像,如圖所示,由圖像得出電池的電動(dòng)勢(shì)E=_ V,內(nèi)電阻r=_ . 3挖掘交點(diǎn)的潛在含意 一般物理圖像的交點(diǎn)都有潛在的物理含意,解題中往往又是一個(gè)重要的條件,需要我們多加關(guān)注如:兩個(gè)物體的位移圖像的交點(diǎn)表示兩個(gè)物體“相遇”例2、A、B兩汽車站相距60 km,從A站每隔10 min向B站開出一輛汽車,行駛速度為60 kmh(1)如果在A站第一輛汽車開出時(shí),B站也有一輛汽車以同樣大小的速度開往A
38、站,問B站汽車在行駛途中能遇到幾輛從A站開出的汽車?(2)如果B站汽車與A站另一輛汽車同時(shí)開出,要使B站汽車在途中遇到從A站開出的車數(shù)最多,那么B站汽車至少應(yīng)在A站第一輛車開出多長時(shí)間后出發(fā)(即應(yīng)與A站第幾輛車同時(shí)開出)?最多在途中能遇到幾輛車?(3)如果B站汽車與A站汽車不同時(shí)開出,那么B站汽車在行駛途中又最多能遇到幾輛車?例3、 如圖是額定電壓為100伏的燈泡由實(shí)驗(yàn)得到的伏安特曲線,則此燈泡的額定功率為多大?若將規(guī)格是“100 v、100 W”的定值電阻與此燈泡串聯(lián)接在100 v的電壓上,設(shè)定值電阻的阻值不隨溫度而變化,則此燈泡消耗的實(shí)際功率為多大? 4明確面積的物理意義 利用圖像的面積所
39、代表的物理意義解題,往往帶有一定的綜合性,常和斜率的物理意義結(jié)合起來,其中v一t圖像中圖線下的面積代表質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移是最基本也是運(yùn)用得最多的例4、在光滑的水平面上有一靜止的物體,現(xiàn)以水平恒力甲推這一物體,作用一段時(shí)間后,換成相反方向的水平恒力乙推這一物體當(dāng)恒力乙作用時(shí)間與恒力甲作用時(shí)間相同時(shí),物體恰好回到原處,此時(shí)物體的動(dòng)能為32 J則在整個(gè)過程中,恒力甲做功等于多少?恒力乙做功等于多少? 5尋找圖中的臨界條件物理問題常涉及到許多臨界狀態(tài),其臨界條件常反映在圖中,尋找圖中的臨界條件,可以使物理情景變得清晰例5、從地面上以初速度2v0豎直上拋一物體A,相隔t時(shí)間后又以初速度v0從地面上豎直上拋另
40、一物體B,要使A、B能在空中相遇,則t應(yīng)滿足什么條件? 6把握?qǐng)D像的物理意義 例6、如圖所示,一寬40 cm的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里一邊長為20 cm的正方形導(dǎo)線框位于紙面內(nèi),以垂直于磁場(chǎng)邊界的恒定速度v=20 cms通過磁場(chǎng)區(qū)域,在運(yùn)動(dòng)過程中,線框有一邊始終與磁場(chǎng)區(qū)域的邊界平行取它剛進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)刻t=0,在下列圖線中,正確反映感應(yīng)電流隨時(shí)問變化規(guī)律的是( )三、針對(duì)訓(xùn)練( )1汽車甲沿著平直的公路以速度v0做勻速直線運(yùn)動(dòng)當(dāng)它路過某處的同時(shí),該處有一輛汽車乙開始做初速為零的勻加速運(yùn)動(dòng)去追趕甲車根據(jù)上述的已知條件 A可求出乙車追上甲車時(shí)乙車的速度 B可求出乙車追上甲車時(shí)乙車所走的路程
41、 C可求出乙車從開始起動(dòng)到追上甲車時(shí)所用的時(shí)間 D不能求出上述三者中任何一個(gè)( )2在有空氣阻力的情況下,以初速v1豎直上拋一個(gè)物體,經(jīng)過時(shí)間t1,到達(dá)最高點(diǎn)又經(jīng)過時(shí)間t2,物體由最高點(diǎn)落回到拋出點(diǎn),這時(shí)物體的速度為v2,則 Av2=v1, t2=t1 Bv2v1, t2t1 Cv2t1 Dv2v1, t2t1( )3、一顆速度較大的子彈,水平擊穿原來靜止在光滑的水平面上的木塊,設(shè)木塊對(duì)子彈的阻力恒定,則子彈入射速度增大時(shí),下列說法正確的是A、木塊獲得的動(dòng)能變大 B、木塊獲得的動(dòng)能變小C、子彈穿過木塊的時(shí)間變長 D、子彈穿過木塊的時(shí)間不變4、一火車沿直線軌道從靜止發(fā)出由A地駛向B地,并停止在B
42、地A、B兩地相距s,火車做加速運(yùn)動(dòng)時(shí),其加速度最大為a1,做減速運(yùn)動(dòng)時(shí),其加速度的絕對(duì)值最大為a2,由此可以判斷出該火車由A到B所需的最短時(shí)間為_.5、一質(zhì)點(diǎn)沿x軸做直線運(yùn)動(dòng),其中v隨時(shí)間t的變化如圖(a)所示,設(shè)t=0時(shí),質(zhì)點(diǎn)位于坐標(biāo)原點(diǎn)O處試根據(jù)v-t圖分別在(b)及圖(c)中盡可能準(zhǔn)確地畫出: (1)表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度a隨時(shí)間t變化關(guān)系的a-t圖; (2)表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移x隨時(shí)間t變化關(guān)系的x-t圖 6、物體從某一高度由靜止開始滑下,第一次經(jīng)光滑斜面滑至底端時(shí)間為t1,第二次經(jīng)過光滑曲面ACD滑至底端時(shí)間為t2,如圖所示,設(shè)兩次通過的路程相等,試比較t1與t2的大小關(guān)系 7、兩光滑斜
43、面高度相等,乙斜面的總長度和甲斜面的總長度相等,只是由兩部分接成,如圖所示將兩個(gè)相同的小球從斜面的頂端同時(shí)釋放,不計(jì)在接頭處的能量損失,問哪個(gè)先滑到底端? 8、A、B兩點(diǎn)相距s,將s平分為n等份今讓一物體(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)由靜止開始向B做加速運(yùn)動(dòng),物體通過第一等份時(shí)的加速度為a,以后每過一個(gè)等分點(diǎn),加速度都增加a/n,試求該物體到達(dá)B點(diǎn)的速度 9、質(zhì)量m=1 kg的物體A開始時(shí)靜止在光滑水平地面上,在第1,3,5奇數(shù)秒內(nèi),給A施加同向的2 N的水平推力F,在2,4,6偶數(shù)秒內(nèi),不給施加力的作用,問經(jīng)多少時(shí)間,A可完成s=100 m的位移 10、一只老鼠從老鼠洞沿直線爬出,已知爬出速度v的大小
44、與距洞口的距離s成反比,當(dāng)老鼠到達(dá)洞口的距離s1=1m的A點(diǎn)時(shí),速度大小為v1=20cm/s,當(dāng)老鼠到達(dá)洞口的距離s2=2m的A點(diǎn)時(shí),速度大小為v2為多少?老鼠從A點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)所用的時(shí)間t為多少?例題解析:例1.【解析】 電源的U-I圖像是經(jīng)常碰到的,由圖線與縱軸的截距容易得出電動(dòng)勢(shì)E=1.5 V,圖線與橫軸的截距06 A是路端電壓為080伏特時(shí)的電流,(學(xué)生在這里常犯的錯(cuò)誤是把圖線與橫軸的截距06 A當(dāng)作短路電流,而得出r=E/I短=2.5 的錯(cuò)誤結(jié)論)故電源的內(nèi)阻為:r=U/I=1.2.例2.【解析】 依題意在同一坐標(biāo)系中作出分別從A、B站由不同時(shí)刻開出的汽車做勻速運(yùn)動(dòng)的s一t圖像,如圖所示
45、 從圖中可一目了然地看出:(1)當(dāng)B站汽車與A站第一輛汽車同時(shí)相向開出時(shí),B站汽車的s一t圖線CD與A站汽車的s-t圖線有6個(gè)交點(diǎn)(不包括在t軸上的交點(diǎn)),這表明B站汽車在途中(不包括在站上)能遇到6輛從A站開出的汽車(2)要使B站汽車在途中遇到的車最多,它至少應(yīng)在A站第一輛車開出50 min后出發(fā),即應(yīng)與A站第6輛車同時(shí)開出此時(shí)對(duì)應(yīng)B站汽車的st圖線MN與A站汽車的s一t圖線共有11個(gè)交點(diǎn)(不包括t軸上的交點(diǎn)),所以B站汽車在途中(不包括在站上)最多能遇到1l輛從A站開出的車(3)如果B站汽車與A站汽車不同時(shí)開出,則B站汽車的s-t圖線(如圖中的直線PQ)與A站汽車的s-t圖線最多可有12個(gè)
46、交點(diǎn),所以B站汽車在途中最多能遇到12輛車?yán)?. 【解析】 由圖線可知:當(dāng)U=100 V, I=0.32 A, P=UI=1000.32=32 W;定值電阻的阻值R=100 由UL+UR=100 V,得:UL+100I=100 V, I=作該方程的圖線(如圖乙中直線),它跟原圖線的交點(diǎn)的坐標(biāo)為:I1=0.29 A,UL1=7l V;此交點(diǎn)就是燈泡的工作點(diǎn),故燈泡消耗的實(shí)際功率:PL1=I1UL120W. 例4. 【解析】這是一道較好的力學(xué)綜合題,涉及運(yùn)動(dòng)、力、功能關(guān)系的問題粗看物理情景并不復(fù)雜,但題意直接給的條件不多,只能深挖題中隱含的條件下圖表達(dá)出了整個(gè)物理過程,可以從牛頓運(yùn)動(dòng)定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)、
47、圖像等多個(gè)角度解出,應(yīng)用圖像方法,簡單、直觀 作出速度一時(shí)間圖像(如圖a所示),位移為速度圖線與時(shí)間軸所夾的面積,依題意,總位移為零,即0AE的面積與EBC面積相等,由幾何知識(shí)可知ADC的面積與ADB面積相等,故0AB的面積與DCB面積相等(如圖b所示)即:(v12t0)= v2t0解得:v2=2v1由題意知, mv22=32J,故 mv12=8J,根據(jù)動(dòng)能定理有 W1= mv12=8J, W2= m(v22-v12)=24J例5.【解析】在同一坐標(biāo)系中作兩物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的s-t圖像,如圖要A、B在空中相遇,必須使兩者相對(duì)于拋出點(diǎn)的位移相等,即要求A、B圖線必須相交,據(jù)此可從圖中很快看出:
48、物體B最早拋出時(shí)的臨界情形是物體B落地時(shí)恰好與A相遇;物體B最遲拋出時(shí)的臨界情形是物體B拋出時(shí)恰好與A相遇故要使A、B能在空中相遇,t應(yīng)滿足的條件為:2v0/gtt27乙圖中小球先到底端8.vB=913.64 s 10. 10 cm/s ; 7.5s方法二:等效法一方法介紹 等效法是科學(xué)研究中常用的思維方法之一,它是從事物的等同效果這一基本點(diǎn)出發(fā)的,它可以把復(fù)雜的物理現(xiàn)象、物理過程轉(zhuǎn)化為較為簡單的物理現(xiàn)象、物理過程來進(jìn)行研究和處理,其目的是通過轉(zhuǎn)換思維活動(dòng)的作用對(duì)象來降低思維活動(dòng)的難度,它也是物理學(xué)研究的一種重要方法 用等效法研究問題時(shí),并非指事物的各個(gè)方面效果都相同,而是強(qiáng)調(diào)某一方面的效果因
49、此一定要明確不同事物在什么條件、什么范圍、什么方面等效在中學(xué)物理中,我們通??梢园阉龅降牡刃Х譃椋何锢砹康刃?、物理過程等效、物理模型等效等二典例分析 1物理量等效 在高中物理中,小到等效勁度系數(shù)、合力與分力、合速度與分速度、總電阻與分電阻等;大到等效勢(shì)能、等效場(chǎng)、矢量的合成與分解等,都涉及到物理量的等效如果能將物理量等效觀點(diǎn)應(yīng)用到具體問題中去,可以使我們對(duì)物理問題的分析和解答變得更為簡捷例l如圖所示,ABCD為表示豎立放在場(chǎng)強(qiáng)為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中的絕緣光滑軌道,其中軌道的BCD部分是半徑為R的半圓環(huán),軌道的水平部分與半圓環(huán)相切A為水平軌道的一點(diǎn),而且把一質(zhì)量m=100g、帶電q
50、=104C的小球,放在水平軌道的A點(diǎn)上面由靜止開始被釋放后,在軌道的內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)。(g=10m/s2)求: (1)它到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度是多大? (2)它到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力是多大? (3)小球所能獲得的最大動(dòng)能是多少?2物理過程等效 對(duì)于有些復(fù)雜的物理過程,我們可以用一種或幾種簡單的物理過程來替代,這樣能夠簡化、轉(zhuǎn)換、分解復(fù)雜問題,能夠更加明確研究對(duì)象的物理本質(zhì),以利于問題的順利解決 高中物理中我們經(jīng)常遇到此類問題,如運(yùn)動(dòng)學(xué)中的逆向思維、電荷在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)、平均值和有效值等例2如圖所示,在豎直平面內(nèi),放置一個(gè)半徑R很大的圓形光滑軌道,0為其最低點(diǎn)在0點(diǎn)附近P處放一質(zhì)量為m的滑塊,求由靜
51、止開始滑至0點(diǎn)時(shí)所需的最短時(shí)間 例3矩形裸導(dǎo)線框長邊的長度為2l,短邊的長度為l,在兩個(gè)短邊上均接有阻值為R的電阻,其余部分電阻均不計(jì)導(dǎo)線框的位置如圖所示,線框內(nèi)的磁場(chǎng)方向及分布情況如圖,大小為一電阻為R的光滑導(dǎo)體棒AB與短邊平行且與長邊始終接觸良好起初導(dǎo)體棒處于x=0處,從t=0時(shí)刻起,導(dǎo)體棒AB在沿x方向的外力F的作用下做速度為v的勻速運(yùn)動(dòng).試求:(1)導(dǎo)體棒AB從x=0運(yùn)動(dòng)到x=2l的過程中外力F隨時(shí)間t變化的規(guī)律;(2)導(dǎo)體棒AB從x=0運(yùn)動(dòng)到x=2l的過程中整個(gè)回路產(chǎn)生的熱量FABOxyRR2lv3物理模型等效物理模型等效在物理學(xué)習(xí)中應(yīng)用十分廣泛,特別是力學(xué)中的很多模型可以直接應(yīng)用到
52、電磁學(xué)中去,如衛(wèi)星模型、人船模型、子彈射木塊模型、碰撞模型、彈簧振子模型等實(shí)際上,我們?cè)趯W(xué)習(xí)新知識(shí)時(shí),經(jīng)常將新的問題與熟知的物理模型進(jìn)行等效處理例4如圖所示,R1、R2、R3為定值電阻,但阻值未知,Rx為電阻箱當(dāng)Rx為Rx1=10 時(shí),通過它的電流Ix1=l A;當(dāng)Rx為Rx2=18 時(shí),通過它的電流Ix2=0.6A則當(dāng)Ix3=0.l A時(shí),求電阻Rx3例5如圖所示,傾角為=300,寬度L=1 m的足夠長的U形平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1 T、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面斜向上,用平行于導(dǎo)軌且功率恒為6 w的牽引力牽引一根質(zhì)量m=0.2 kg,電阻R=1 放在導(dǎo)軌上的
53、金屬棒ab由靜止沿導(dǎo)軌向上移動(dòng),當(dāng)金屬棒ab移動(dòng)2.8 m時(shí)獲得穩(wěn)定速度,在此過程中金屬棒產(chǎn)生的熱量為5.8 J(不計(jì)導(dǎo)軌電阻及一切摩擦,g取10 ms2),求: (1)金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度是多大? (2)金屬棒從靜止達(dá)到穩(wěn)定速度所需時(shí)間是多少?三強(qiáng)化訓(xùn)練 ( ) 1 如圖所示,一面積為S的單匝矩形線圈處于一個(gè)交變的磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化規(guī)律為。下列說法不正確的是A、線框中會(huì)產(chǎn)生方向不斷變化的交變電流B、在時(shí)刻,線框中感應(yīng)電流將達(dá)到最大值C、對(duì)應(yīng)磁感應(yīng)強(qiáng)度BB0的時(shí)刻,線框中感應(yīng)電流也一定為零D、若只增大磁場(chǎng)交變頻率,則線框中感應(yīng)電流的頻率也將同倍數(shù)增加,但有效值不變 ( ) 2如圖所示電路
54、中,電表均為理想的,電源電動(dòng)勢(shì)E恒定,內(nèi)阻r=1,定值電阻R3=5。當(dāng)電鍵K斷開與閉合時(shí),ab段電路消耗的電功率相等。則以下說法中正確的是A電阻R1、R2可能分別為4、5B電阻R1、R2可能分別為3、6C電鍵K斷開時(shí)電壓表的示數(shù)一定大于K閉合時(shí)的示數(shù)D電鍵K斷開與閉合時(shí),電壓表的示數(shù)變化量大小與電流 表的示數(shù)變化量大小之比一定等于6 ( ) 3 一個(gè)邊長為6 cm的正方形金屬線框置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線框平面與磁場(chǎng)垂直,電阻為036。磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖3.2.3所示,則線框中感應(yīng)電流的有效值為A10-5A B10-5A C(/2) 10-5A D(3/2) 10-5A ( ) 4如圖
55、所示,DC是水平面,AB是斜面。初速為V0的物體從D點(diǎn)出發(fā)沿DBA滑到頂點(diǎn)A時(shí)速度剛好為零。如果斜面改為AC,讓該物體從D點(diǎn)出發(fā)沿DCA滑到點(diǎn)A點(diǎn)且速度剛好為零,則物體具有的初速度(已知物體與路面的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同且不為零。)A.大于V0 B.等于V0 C.小于V0 D.處決于斜面的傾角 ( ) 5如圖所示,兩塊同樣的玻璃直角三棱鏡ABC,兩者的AC面是平行放置的,在它們之間是均勻的未知透明介質(zhì),一單色細(xì)光束O垂直于AB面人射,在圖示的出射光線中A.1、2、3(彼此平行)中的任一條都有可能 B.4、5、6(彼此平行)中的任一條都有可能 C.7、8、9(彼此平行)中的任一條都有可能 D.只能是
56、4、6中的某一條 ( )6在如圖所示電路中,A、B是兩個(gè)完全相同的燈泡,兩燈的阻值與電阻R的阻值相同,與A并聯(lián)的電學(xué)元件M可能是電容器C,也可能是自感系數(shù)很大的而電阻可以忽略的線圈L,當(dāng)開關(guān)S閉合瞬間,A、B兩燈中的電流IA、IB與M的關(guān)系是 A若M是電容器C,則IAIB C若M是線圈L,則IA IB ( ) 7如圖所示,在平行于水平地面的有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方,有三個(gè)大小相同的正方形線框,線框平面與磁場(chǎng)方向垂直。三個(gè)線框是用相同的金屬材料制成的,A線框有一個(gè)缺口,B、C線框都閉合,但B線框?qū)Ь€的橫截面積比C線框大現(xiàn)將三個(gè)線框從同一高度由靜止開始同時(shí)釋放,下列關(guān)于它們落地時(shí)間的說法正確的是
57、A三個(gè)線框同時(shí)落地 B三個(gè)線框中,A線框最早落地 C. B線框在C線框之后落地 DB線框和C線框在A線框之后同時(shí)落地( )8如右圖所示,充電后的平行板電容器豎直放置,板間一帶正電的絕緣球用絕緣細(xì)線懸掛于A板上端,若將小球和細(xì)線拉至水平位置,由靜止釋放后小球?qū)⑾蛳聰[動(dòng)直至與A板發(fā)生碰撞,此過程細(xì)線始終處于伸直狀態(tài),則此過程中A小球電勢(shì)能一直增加 B小球的動(dòng)能一直增大C小球受細(xì)線的拉力一直在增大 D小球運(yùn)動(dòng)的向心加速度先增大后減小9在光滑水平面上的O點(diǎn)系一長為l的絕緣細(xì)線,線的一端系一質(zhì)量為m,帶電量為q的小球。當(dāng)沿細(xì)線方向加上場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)后,小球處于平衡狀態(tài)?,F(xiàn)給小球一垂直于細(xì)線的初速度v
58、0,使小球在水平面上開始運(yùn)動(dòng)。若v很小,則小球第一次回到平衡位置所需時(shí)間為_。10如圖,帶電量為+q的點(diǎn)電荷與均勻帶電薄板相距為2d,點(diǎn)電荷到帶電薄板的垂線通過板的幾何中心若圖中a點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,根據(jù)對(duì)稱性,帶電薄板在圖中b點(diǎn)處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為,方向(靜電力恒量為k)11如圖所示,電阻R1=R2=8,R3=4,R4=0.5,電源電勢(shì)E=0.5 V,內(nèi)電阻r=0.5 ,求安培表A1和A2的示數(shù)各為多少?13一條長為L的細(xì)線上端固定在O點(diǎn),下端系一個(gè)質(zhì)量為m的小球,將它置于一個(gè)很大的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度為E,方向水平向右,已知小球在B點(diǎn)時(shí)平衡,細(xì)線與豎直線的夾角為,如圖所示,求: (1)當(dāng)
59、懸線與豎直方向的夾角為多大時(shí),才能使小球由靜止釋放后,細(xì)線到豎直位置時(shí),小球速度恰好為零? (2)當(dāng)細(xì)線與豎直方向成角時(shí),至少要給小球一個(gè)多大的沖量,才能使小球在圖示的豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)?例題解析:例1.【解析】(1)、(2)設(shè):小球在C點(diǎn)的速度大小是Vc,對(duì)軌道的壓力大小為NC,則對(duì)于小球由AC的過程中,應(yīng)用動(dòng)能定律列出:在C點(diǎn)的圓軌道徑向應(yīng)用牛頓第二定律,有:解得:(3)mg=qE=1N 合場(chǎng)的方向垂直于B、C點(diǎn)的連線BC 合場(chǎng)勢(shì)能最低的點(diǎn)在BC 的中點(diǎn)D如圖:小球的最大能動(dòng)EKM: 例2【解析】滑塊做復(fù)雜的變速曲線運(yùn)動(dòng),故用牛頓定律、動(dòng)量定理等方法都難以求解,但我們通過仔細(xì)的分析
60、發(fā)現(xiàn),滑塊的受力、運(yùn)動(dòng)特征與單擺相同,因此滑塊的運(yùn)動(dòng)可等效為單擺的運(yùn)動(dòng),這樣,我們便可迅速地求出滑塊從P點(diǎn)到0點(diǎn)的最短時(shí)間為 由此可知,等效法是在效果相同的條件下,將復(fù)雜的狀態(tài)或運(yùn)動(dòng)過程合理地轉(zhuǎn)化成簡單的狀態(tài)或過程的一種思維方法例3【解析】(1)在t時(shí)刻AB棒的坐標(biāo)為 1分感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 1分回路總電阻 1分回路感應(yīng)電流 2分棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)有F=F安=Bil解得: 2分(2)導(dǎo)體棒AB在切割磁感線的過程中產(chǎn)生半個(gè)周期的正弦交流電感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為 2分回路產(chǎn)生的電熱 1分通電時(shí)間 1分聯(lián)立解得 2分例4【解析】 電源電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)電阻r、電阻Rl、R2、R3均未知,按題目給的電路模型列式求解,顯然方
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