專(zhuān)題30 初高中物理銜接類(lèi)問(wèn)題【無(wú)答案】

專(zhuān)題30初高中物理銜接類(lèi)問(wèn)題牛頓第三定律、動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能、機(jī)械能守恒定律、實(shí)際電流表和理想電流表、單擺擺動(dòng)周期、平拋運(yùn)動(dòng)、斜拋運(yùn)動(dòng)、萬(wàn)有引力、電場(chǎng)力、凸透鏡成像規(guī)律、磁力等問(wèn)題，在初中階段都沒(méi)有量化的表達(dá)，有的只是定性的說(shuō)明，但初中課程教學(xué)中，有的只是經(jīng)過(guò)拓展學(xué)習(xí)，初步的達(dá)到了和高中階段所學(xué)內(nèi)容十分接近，在知識(shí)和知識(shí)簡(jiǎn)銜接處，用到一定的物理方法就完全可以達(dá)到高中階段所學(xué)知識(shí)的水平。在中考中，為了選拔能力素養(yǎng)突出的學(xué)生，物理試題的命制就會(huì)以初高中銜接知識(shí)為素材。所以畢業(yè)班學(xué)生多學(xué)習(xí)這些問(wèn)題，中考成績(jī)會(huì)更加突出?！纠}1】（2019山東菏澤）人類(lèi)探索大空的奧秘的過(guò)程中產(chǎn)生了大量垃圾，為探究太空垃圾對(duì)飛行器造成的危害，科學(xué)家做了一個(gè)模擬太空實(shí)驗(yàn)：用質(zhì)量約為1g的塑料圓柱體代替垃圾碎片，用固定不動(dòng)的大塊鋁板代替飛行器，當(dāng)塑料圓柱體以6700m/s的速度撞擊鋁板時(shí)，在鋁板上形成一個(gè)比塑料圓柱體直徑大好多倍且表面光滑的圓形大坑，如圖所示，請(qǐng)你解釋鋁板上光滑圓形大坑的形成原因。（物體的動(dòng)能EK=mv2）?！纠}2】質(zhì)量可忽略的細(xì)繩上端固定，下端系一質(zhì)量為m的金屬螺母，做成擺長(zhǎng)為l的擺(如圖所示)，讓螺母在豎直面內(nèi)小幅度往返擺動(dòng)，每完成一次往返擺動(dòng)的時(shí)間均為T(mén)=2π(g=9.8Nkg).（1）請(qǐng)你根據(jù)T=2π，推測(cè)，螺母往返擺動(dòng)一次的時(shí)間T與螺母的質(zhì)量m是否有關(guān)________(選填“有關(guān)”、“無(wú)關(guān)”).（2）現(xiàn)有足量的細(xì)繩、大小相同的金屬螺母，這些螺母有的質(zhì)量相等，有的質(zhì)量不等，寫(xiě)出驗(yàn)證你的推測(cè)的實(shí)驗(yàn)步驟(若有需要，可補(bǔ)充器材).【例題3】（2019貴州貴陽(yáng)）體育課上，小明在同一位置用相同的力多次將足球踢出，發(fā)現(xiàn)足球斜向上飛出的角度越大，球運(yùn)動(dòng)得越高，但并不能運(yùn)動(dòng)得越遠(yuǎn)，這是什么原因呢？小明向老師請(qǐng)教，老師說(shuō)：這是常見(jiàn)的一種拋體運(yùn)動(dòng)，將足球以一定的速度向斜上方踢出，足球所做的運(yùn)動(dòng)叫做斜拋運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖甲所示。足球起始運(yùn)動(dòng)方向與水平方向的夾角叫做拋射角，拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離叫做射程，射程與拋出速度和拋射角的大小有關(guān)。若不計(jì)空氣阻力，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）足球的質(zhì)量是0.4kg，它受到的重力是多少？（取g=10N/kg）（2）若足球從地面踢出時(shí)具有的動(dòng)能是120J，踢出后能達(dá)至的最大高度是5m，足球在最高點(diǎn)時(shí)具有的動(dòng)能是多少？（3）若足球的射程x與拋出速度v、拋射角θ之間滿足公式x=，當(dāng)足球以20m/s的速度且與水平方向成45o角踢出，足球的射程是多少？（取g=10N/kg）（4）足球以30o拋射角踢出，其動(dòng)能Ek隨水平位置S變化關(guān)系的圖像如圖乙所示。若該球在同一位置以60o拋射角且與前次大小相同的速度踢出，請(qǐng)你在答題卡的同一坐標(biāo)中畫(huà)出此次足球的動(dòng)能隨水平位置變化關(guān)系的大致圖像。1.證明：（1）透鏡成像公式（2）共軛法求焦距公式：f=(L2-d2)/4L2.證明動(dòng)能定理：外力對(duì)物體所做的總功等于物體動(dòng)能的增加．3.證明機(jī)械能守恒定律：在只有重力做功的情形下，物體的動(dòng)能和重力勢(shì)能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但總的機(jī)械能保持不變．4.閱讀下列材料，并回答問(wèn)題。在伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中，可以有以下兩種測(cè)量方法，分別叫內(nèi)接法和外接法。如圖所示，分別為實(shí)驗(yàn)電路的一部分。電流表與電壓表都有電阻，它們的電阻叫內(nèi)阻，電流表的內(nèi)阻非常小，約為RA=0.05Ω，所以在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，它的內(nèi)阻常常忽略不計(jì)；電壓表的內(nèi)阻非常大，約為RV=10kΩ，連入電路中通過(guò)的電流很小，所以在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中通過(guò)它的電流常常忽略不計(jì)。但在實(shí)際測(cè)量中這些忽略不計(jì)的物理量卻使測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生誤差。博涵同學(xué)帶領(lǐng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)小組，仔細(xì)閱讀上述材料后，購(gòu)買(mǎi)了兩個(gè)定值電阻并向物理老師借來(lái)所需器材進(jìn)行了測(cè)量，兩個(gè)定值電阻的阻值分別為R1=5Ω，R2=20kΩ，小組同學(xué)們?yōu)榱藴p小實(shí)驗(yàn)誤差，選擇恰當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行了合作探究，分別測(cè)出了兩個(gè)電阻的阻值。若你也做為博涵創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)小組的一員，在測(cè)量R1=5Ω的阻值時(shí)，請(qǐng)你回答：（1）此實(shí)驗(yàn)中你們選擇的恰當(dāng)方法是（選填字母） A．內(nèi)接法B．外接法（2）用你們選擇的方法測(cè)得的電阻值比真實(shí)值（選填“偏大”或“偏小”）（3）請(qǐng)根據(jù)歐姆定律解釋測(cè)量結(jié)果偏大或偏小的原因。5.甲、乙兩位同學(xué)對(duì)“雨滴的下落速度是否跟雨滴的大小有關(guān)”持有不同的意見(jiàn)，于是他們對(duì)此展開(kāi)研究。他們從網(wǎng)上查到，雨滴在下落過(guò)程中接近地面時(shí)受到的空氣阻力與雨滴的橫截面積S成正比，與雨滴下落速度v的平方成正比，即f=kSv2（其中k為比例系數(shù)，是個(gè)定值），雨滴接近地面時(shí)可看做勻速直線運(yùn)動(dòng)。把雨滴看做球形，其半徑為r，密度為ρ，比熱為c，球的體積為V=πr3．（注：所有結(jié)果均用字母表示）（1）半徑為r的雨滴重力為。（2）在接近地面時(shí)，大雨滴的下落速度小雨滴的下落速度（選填“大于”“等于”“小于”），寫(xiě)出推理過(guò)程。（3）假設(shè)半徑為r的雨滴在近地面下落h高度的過(guò)程中，重力對(duì)它所做的功全部轉(zhuǎn)化為雨滴的內(nèi)能，則雨滴的溫度升高了多少？6．天然水流蘊(yùn)藏著巨大的能量，是人類(lèi)可以利用的重要能源之一。興建水電站可以把天然水流蘊(yùn)藏著的巨大能量轉(zhuǎn)換成電能，是水能利用的主要形式。有一處水利工程，在河流上修建了115m高的攔河大壩，如圖所示。年平均水流總量為3×1010m3．該水利工程的主要任務(wù)包括防洪、發(fā)電和航運(yùn)，在發(fā)電方面，年平均發(fā)電總量為6×109kW?h．現(xiàn)安裝水輪發(fā)電機(jī)20臺(tái)，每臺(tái)水輪發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量（即發(fā)電功率）為9.26×104kW．（水的密度為1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：（1）年平均水流總量所受的重力；（2）若上、下游水位差為100m，年平均水流總量做的總功及轉(zhuǎn)化為電能的效率；（3）若每臺(tái)發(fā)電機(jī)平均年發(fā)電時(shí)間為180天，則平均每天約有多少臺(tái)發(fā)電機(jī)在工作。7．某同學(xué)在探究彈性勢(shì)能大小與形變量的關(guān)系時(shí)，猜測(cè)彈性勢(shì)能可能與形變量x成正比，也可能與形變量的平方x2成正比。用如圖裝置進(jìn)行探究，將彈簧套在光滑豎直桿上且底端固定在水平面上，刻度尺與桿平行，進(jìn)行了如下操作：①?gòu)椈商幱谧杂蔂顟B(tài)時(shí)，讀出其上端距水平面的高度h0；②將中間有孔的小鐵塊套在光滑桿上放于彈簧上端，豎直向下按壓鐵塊，讀出此時(shí)彈簧上端到水平面的高度h1；③釋放小鐵塊，當(dāng)鐵塊上升到最大高度時(shí)，讀出鐵塊下端到水平面的高度h2；④改變彈簧的壓縮長(zhǎng)度，重復(fù)步驟②③，將測(cè)出的數(shù)據(jù)記錄在表格中，并計(jì)算出彈簧的形變量x、形變量的平方x2和小鐵塊上升的距離△h實(shí)驗(yàn)次數(shù)h0/mh1/mh2/mx/mX2/m2△h/m10.500.400.550.400.010.1520.500.300.900.200.040.6030.500.201.550.300.091.3540.500.152.000.350.121.85（1）實(shí)驗(yàn)中彈簧的形變量x=（用所測(cè)物理量符號(hào)表示）；（2）本實(shí)驗(yàn)中，彈簧彈性勢(shì)能大小是通過(guò)來(lái)間接反映的；A．h1B．h2C．h2﹣h0D．h2﹣h1（3）該同學(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)分別做出圖甲△h﹣x和圖乙△h﹣x2圖象，由此得到的結(jié)論是彈簧彈性勢(shì)能的大小與成正比8.已知物體的重力勢(shì)能表達(dá)式為EP=mgh，動(dòng)能表達(dá)式為EK=mv2；其中m為物體的質(zhì)量，h為物體距離水平地面的高度，v為物體的運(yùn)動(dòng)速度，g為常量，取10N/kg。如圖所示，將一質(zhì)量為0.4kg的物體從距離地面1.5m的高度沿水平方向以2m/s的速度拋出。不計(jì)空氣阻力，物體從被拋出到落地的瞬間，整個(gè)過(guò)程中機(jī)械能守恒。求：（1）物體被拋出時(shí)的重力勢(shì)能EP和動(dòng)能EK1；（2）物體從被拋出點(diǎn)至落地的過(guò)程中，其重力所做的功W；（3）物體落地前瞬間的動(dòng)能EK2。9.小明和同學(xué)打乒乓球時(shí)，注意到乒乓球臺(tái)上的球不小心就會(huì)滾到臺(tái)下，落地點(diǎn)時(shí)時(shí)遠(yuǎn)時(shí)近．小明思考：若運(yùn)動(dòng)著的小球從桌上滾落后，小球的落地點(diǎn)到桌子的水平距離可能與哪些因素有關(guān)呢？他的猜想如下：猜想一：小球的落地點(diǎn)到球臺(tái)的水平距離s可能與小球離開(kāi)桌面的速度大小有關(guān)；猜想二：小球的落地點(diǎn)到球臺(tái)的水平距離s可能與桌子的高度H有關(guān)．然后，小明選取了鋼球并用高度可調(diào)的桌子與斜面組成如圖所示的裝置，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，得到了部分?jǐn)?shù)據(jù)如表．同一鋼球，H=1.2m次數(shù)小球高度h/m落地點(diǎn)到桌子的水平距離s/m10.10.6520.20.9630.31.16（1）在實(shí)驗(yàn)中讓鋼球從桌上的斜面不同高度由靜止?jié)L下，其目的是：．（2）分析表中數(shù)據(jù)你可得到的結(jié)論是：．10.歸納式探究﹣﹣研究帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)：給兩塊等大、正對(duì)、靠近的平行金屬板加上電壓，兩板之間就有了電場(chǎng)．帶電離子在電場(chǎng)中受到力的作用，速度的大小和方向都可能發(fā)生變化．（1）甲圖中兩板間電壓為U，若一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為q的負(fù)離子，在力的作用下由靜止開(kāi)始從負(fù)極板向正極板運(yùn)動(dòng)，忽略重力的影響，到達(dá)正極板時(shí)的速度v與質(zhì)量m、電荷量q和電壓U的關(guān)系數(shù)據(jù)如表一．則帶電離子到達(dá)正極板時(shí)速度的平方v2=k1．（2）在其他條件一定時(shí)，若第二次實(shí)驗(yàn)中的帶電粒子以不同的速度沿著乙圖中的兩板中線方向入射到電場(chǎng)中，帶電離子就會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)偏移距離y與入射初速度v的關(guān)系數(shù)據(jù)如表二．則偏移距離y=k2．將數(shù)據(jù)的表格形式變成公式形式，運(yùn)用了法．表一：次數(shù)m/kgq/CU/Vv2/（m2?s﹣2）12×10﹣301.6×10﹣1911.6×101124×10﹣301.6×10﹣1910.8×101134×10﹣303.2×10﹣1911.6×101142×10﹣301.6×10﹣1934.8×1011表二：v2/（m2?s﹣2）y/m0.8×10113.6×10﹣21.6×10111.8×10﹣24.8×10110.6×10﹣27.2×10110.4×10﹣2（3）將甲、乙兩裝置組合，如圖丙所示．甲裝置兩板間電壓為2V，質(zhì)量為4×10﹣30kg，帶1.6×10﹣19C電荷量的負(fù)粒子，自甲裝置負(fù)極板由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，則其最終離開(kāi)乙裝置時(shí)偏移距離y=m．11.小雙想探究感應(yīng)電流的大小與什么因素有關(guān)？他設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．鐵塊上繞有導(dǎo)線，線框與靈敏電流計(jì)（G表示）相連（線框高度大于鐵塊高度，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中線框不旋轉(zhuǎn)）．（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電磁鐵的A端是極．（2）讓線框分別從h1和h2（h2大于h1）豎直下落并穿入磁極A、B之間，G表指針對(duì)應(yīng)的偏轉(zhuǎn)角度分別為θ1和θ2（θ2大于θ1），這樣做的目的是為了探究感應(yīng)電流的大小與線框切割磁感線的有關(guān)．（3）把變阻器的滑片移至左端，線框從h1的高度下落，G表指針的偏轉(zhuǎn)角為θ3，觀察到θ3大于θ1，表明感應(yīng)電流的大小還與磁場(chǎng)有關(guān)．（4）將電源的正、負(fù)極對(duì)調(diào)，讓線框從h1的高度下落，G表的指針?lè)崔D(zhuǎn)，此現(xiàn)象說(shuō)明：感應(yīng)電流的方向與磁感線的有關(guān)．12.物理學(xué)中，用磁感應(yīng)強(qiáng)度（用字母B表示）來(lái)描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，國(guó)際單位是特斯拉（用字母T表示），磁感應(yīng)強(qiáng)度B越大表示磁場(chǎng)越強(qiáng)；B=0表明沒(méi)有磁場(chǎng)．有一種電阻，其阻值大小隨周?chē)鸥袘?yīng)強(qiáng)度的變化而變化，這種電阻叫磁敏電阻，為了探究電磁鐵磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與哪些因素有關(guān)，小超設(shè)計(jì)了如甲、乙兩圖所示的電路，圖甲中電源電壓恒為6V，R為磁敏電阻，圖乙中的電磁鐵左端靠近且正對(duì)圖甲中的磁敏電阻R1磁敏電阻R的阻值隨周?chē)鸥袘?yīng)強(qiáng)度變化的關(guān)系圖象如圖丙所示．（1）當(dāng)圖乙S2斷開(kāi)，圖甲S1閉合時(shí)，磁敏電阻R的阻值是Ω，電流表的示數(shù)為mA．（2）閉合S1和S2，圖乙中滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí)，小超發(fā)現(xiàn)圖甲中的電流表的示數(shù)逐漸減小，說(shuō)明磁敏電阻R的阻值變，電磁鐵的磁感應(yīng)強(qiáng)度變．（3）閉合S1和S2，圖乙中滑動(dòng)變阻器的滑片P保持不動(dòng)，將磁敏電阻R水平向左逐漸遠(yuǎn)離電磁鐵時(shí)，小超將測(cè)出的磁敏電阻與電磁鐵左端的距離L、對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)I及算出的磁感應(yīng)強(qiáng)度B同時(shí)記錄在下表中，請(qǐng)計(jì)算當(dāng)L=5cm時(shí)，磁敏電阻R所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.40T．L/cm123456I/mA101215203046B/T0.680.650.600.510.20（4）綜合以上實(shí)驗(yàn)可以看出：電磁鐵磁感應(yīng)強(qiáng)度隨通過(guò)電流的增大而；離電磁鐵越遠(yuǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度越．13．如圖所示為小梅在物理課上曾經(jīng)使用過(guò)的一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置，由鐵架臺(tái)