1．（13分）如图所示，质量为m 1＝10kg 的气缸A 倒扣在水平桌面上，内有质量为m 2
＝2kg 、截面积为S ＝50cm 2的活塞B 被支柱C 支撑。活塞下方的气体与外界大气相通，外界大气压强为p 0＝1.0?105
Pa ，活塞B 上方密闭有压强p 1＝1.0?105
Pa 、温度为27?C 的气柱D ，气柱长l 1＝30cm ，活塞B 可在A 中无摩擦滑动。（g 取10m/s 2
）
（1）若气柱D 的温度缓慢升至57?C ，D 中气体的压强为多大？ （2）若气柱D 的温度缓慢升至127?C ，D 中气体的压强又为多大？
（3）在气柱D 的温度由27?C 升至127?C 的过程中，气体D 对外做了多少功？ 2．（12分）如图所示，一个开口向上的圆筒气缸直立于地面上，距缸底2L 处固定一个中心开孔的隔板a ，在小孔处装有一个能向下开启的单向阀门b ，只有当上部压强大于下部压强时，阀门才开启。C 为一质量与摩擦均不计的活塞，开始时隔板以下封闭气体压强为1.1P0(P0为大气压强)；隔板以上由活塞c 封闭的气体压强为P0，活塞c 与隔板距离为L 。现对活塞c 施加一个竖直向下缓慢增大的力F ，设气体温度保持不变，已知F 增大到Fo 时，可产
生向下的压强为0.1P0，活塞与隔板厚度均可不计，求： （1）当力缓慢增大到2Fo 时，活塞c 距缸底高度是多少？ （2）当力F 增大到多少时，活塞c 恰好落到隔板上？
3、竖直平面内有一足够长、粗细均匀、两端开口的U 型管，管内水银柱及被封闭气柱的长度如图所示，外界大气压强为75cmHg 。现向管中缓慢加入8cm 长的水银柱，求： （1）未加水银前，右侧被封闭气体的压强多大？
（2）若水银加在左管，封闭气柱的下表面向上移动的
距离为多少？ （3）若水银加在右管，封闭气柱的上表面向下移动的
距离为多少？ 1、布朗运动实验中，在一杯清水中滴一滴墨汁，制成
悬浊液在显微镜下进行观察．若追踪一个小炭粒的运动，每隔30s 把观察
到的炭粒的位置记录下来，然后用直线把这些位置依次连接成折线，即布朗运动图像（如图）．则以下判断正确的是：
A ．图中折线为小炭粒运动的轨迹
B ．图中折线为液体分子的无规则运动轨迹
C ．记录的是炭分子无规则运动的状况
D ．从炭粒运动反映了液体分子的无规则运动
2．一定质量的理想气体在A 状态的内能一定大于B 状态的内能的图线是（ ） 3．（6分）如图1实验装置，利用玻意耳定律测量形状不规则的小物体的体积。
5cm 11cm 10cm 题4图
（1）请补充完整下列实验步骤。
①把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、_______（填器材）、计算机逐一连接；
②移动活塞，记录注射器的刻度值V ，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值P ； ③建立纵坐标和横坐标分别是___________（请用符号表示坐标轴上的物理量）的坐标系，利用图像处理实验数据，得到如图2所示图线。 （2）如果实验操作规范正确，已知a 、b ，根据图线可得所测的小物体
的体积为_____________。
4．如图所示，粗细均匀的玻璃管A 和B 由一橡皮管连接，构成连通器，一定质量的空气被水银柱封闭在A 管内，这时两管水银面一样高，B 管上方与大气相通。若固定A 管，将B 管沿竖直方向缓慢上移一小段距离H ，A 管内的水银
面相应升高h ，则以下判断正确的是 （ ） A ．h =H B ．h <
2H C ．h =2H D ．2
H
积值并输入计算机，同时由压 强传感器将 对应体积的压强值通过数据采集器传送给计算机。实验完成后，计算机屏幕上显示出如右图所示的p -V 图线（其中实线是实验所得图线，虚线为一根参考双曲线）。 （1）仔细观察不难发现，该图线与玻意耳定律不够吻合，造成这一现象的可能原因是：________________________________________________________； （2）（单选题）由于此图无法说明p 与V 的确切关系，所以改画p -1/V 图像。画出的p -1/V 图像应当是 （ ） （3）若另一组同学操作时用手握住了注射器，作出的p -V 图像_____________(选填“可能”“不可能”与题干的图像相同。 p V 压强 传感器 计算机 数据采集器 A 6.在“用单分子油膜估测单分子的大小”的实验中，按照酒精与油酸体积比为m ∶n 配制油酸酒精溶液，现用滴管滴取 油酸酒精溶液， N 滴溶液的总体积为V 。 （1）用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘，待稳定 后将油酸薄膜 轮廓描绘在坐标纸上，如图所示。已知坐标纸上每个小方格面积为S ，则油膜面积为_________。 （2）估算油酸分子直径的表达式为__________。（用题目中物理量的字母表示） 7．如图是氧气分子在不同温度（0℃和100℃）下的速率息可得到 分布，N N 是分子数所占的比例．由图线信 的正确结论是 （A ）同一温度下，速率大的氧气分子数所占的比例大 （B ）温度升高使得每一个氧气分子的速率都 增大 （C ）温度越高，一定速率范围内的氧气分子所占的比例越小 （D ）温度升高使得速率较小的氧气分子所占的比例变小 8.如图所示，两个直立的气缸由管道连通。具有一定质量的活塞a 、b 用钢性杆固连，可在气缸内无摩擦地移动。缸内及管中封有一定质量的气体，整个系统处于平衡状态。大气压强不变。现令缸内气体的温度缓慢升高一点，则系统再次达到平衡状态时 ( ) （A ）活塞向下移动一点，缸内气体压强不变 （B ）活塞向下移动一点，缸内气体压强增大 （C ）活塞向上移动一点，缸内气体压强减小 （D ）活塞的位置没有改变，缸内气体压强增大 9．如图所示，两端开口的U 形长玻璃管开口朝下，左管竖直插在水银槽中，右管中有一 段水银柱封闭了部分空气，水银柱中间部分右侧壁上有一塞子K ，拔掉塞子即可与外界大气相通，大气压不变。将塞子拔掉至稳定后 A ．左管内水银面a 上升，右管内水银面b 下降 B ．左管内水银面a 下降，右管内水银面b 上升 C ．两管内水银面a 、b 均上升 D ．两管内水银面a 、b 均下降 六、计算题 1、（10分）如图所示，封闭有一定质量理想气体的汽缸固定 在水平桌面上，开口向右放置，活塞的横截面积为S ．活塞通过轻绳连接了一个质量为m 的小物体，轻绳跨在定滑轮上。开始时汽缸内外压强相同，均为大气压0p 0(mg s)p ．汽缸内气体的温度0T ，轻绳处在伸直状态．不计摩擦．缓慢降低汽缸内温度， 最终使得气体体积减半，求： （1）重物刚离地时气缸内的温度1T ； （2）气体体积减半时的温度2T ； （3）在下列坐标系中画出气体状态变化的整个过 程． 并标注相关点的坐标值． 2．（10分）如图，一定质量的理想气体被不计质量的活塞 封闭在可导热的气缸内，活塞距底部的高度为h ，可沿气缸无摩擦地滑动。取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上，沙子倒完时，活塞下降了h /5。再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。外界大气的 压强和温度始终保持不变，已知大气压为p 0，活塞横截面积为S ，重力加速度为g ，求： （1）一小盒沙子的质量； （2）沙子再次倒完时活塞距气缸底部的高度。 3．（12分）如图所示，总长1m 粗细均匀的直角玻璃管，AO 和BO 等长，A 端封闭，B 端开口，内有10cm 长的水银柱。当AO 水平，BO 竖直时，水银柱在AO 的最右端，这时大气压为75cmHg ，温度为27℃。 （1）若将此装置绕A 点在纸面内顺时针转90°，当温度为多少时 水银柱恰好全部在OB 段的最左端？ （2）若在图示位置将温度升高到450K ，封闭气体的长度为多少？ 4.如图所示，两端开口的U 形玻璃管两边粗细不同，粗 管B 的横截面 积是细管A 的2倍。管中装入水银，两管中水银面与管口距离均为12cm ，大气压强为p 0＝75cmHg 。 题30图 V P B A A B （1）若用一活塞将细管A 的管口封闭，并缓慢向下推活塞，保持封闭气体温度不变，当两管中水银面高度差为6cm 时，活塞下移的距离为多少？ （2）若将两管口均封闭，使细管A 内封闭气体的温度从t ＝27℃开始缓慢升高，粗管B 内气体温度不变，当两管中水银面高度差为6cm 时，A 管内封闭 气体的温 度为多少℃？ 5．（10分）如图（a ）所示，一支上端开口、粗细均匀的足够 长玻璃管 竖直放置，玻璃管内一段长度h 为10cm 的水银柱封闭了一段长度为5cm 的空气柱，环境温度为27℃，外界大气压强P 0＝75cmHg ．求： （1）管内封闭气体的压强； （2）若将玻璃管插入某容器的液体中，如图（b ）所 示，当管内空 气柱长度保持为7cm 时，其温度是多少？ 6.(10分)一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的 气缸内，活塞 相对于底部的高度为h ，可沿气缸无摩擦地滑动。取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面。沙子倒完时，活塞下降了h /4。再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面。外界大气的压强和温度始终保持不变，求此 次沙子倒完时活塞距气缸底部的高度。 7．（10分）有一个导热性能良好的圆柱形容器，顶 部由一活塞密封，容器内盛有一定量的水，通过一根细管（体积可忽略）与外界相通，如图所示。当温度为t ℃时，细管中水面 与容器中水面相平，被封闭空气柱的高度为H ，此时水面距 细管顶端出口处高度差为h 。已知大气压强为P 0，水的密度 为ρ，重力加速度为g 。 （1）若用力压活塞，使它缓慢向下移动，整个过程中保持温度不变，要使水从细管顶端流出，活 塞移动距离Δh 至少多大？ （2）若保持活塞在初位置不动，让温度缓慢升高，要使水从细管顶端流出，则温度至少要升高到 多少摄氏度？ 8.（10分）如图所示的气缸B 中由活塞A 封闭了一定质 量的理想气体， h 图（a ） 图（b ） H h A B A 可在 B 中无摩擦地滑动。A 、B 的质量分别为m A ＝10kg 、m B ＝20kg ，A 的横截面积S ＝50cm 2 ，大气压强P 0＝1.0×105 Pa 。试求： （1）当B 中气体的温度t 1＝27℃时，A 与地面接触但对地的压力为零，此时B 对地的压力N 1的大小是多少？ （2）当B 中气体温度为t 2时，B 与地面接触但对地的压力为零，此时A 对地的压力N 2的大小和气体温度t 2是多少？ 1．（1）1.1?105Pa ，（2）1.2?105Pa ，（3）20J ， 2．（12分） 解：（1）对上面气体，到b 开启时，P0?L=1.1P0?L1，L1= 10L/11（2分） 对全部气体，当力为2Fo 时， 1.1P0?32L/11=1.2P0?L2， （2分） L L 38 2= （2分） （2）设压强为P 时，c 恰好落到隔板，则有1.1P0?32L/11=P ?2L （3分） 解得P ＝1.6P0 （1分）则F ＝6F0 3、（9分）（1）未加气水银前密闭气体压强p 1= p 0+5cmHg=80 cmHg 。（2分） （2）若水银加在左管，封闭气柱的压强、体积均不变， 封闭气柱的下表面向上移动8÷2cm=4cm （2分） （3）p 1= p 0+5cmHg=80 cmHg ，V 1=S ·11 cm p 2= p 0+13cmHg=88 cmHg ，V 2= ? 由p 1 V 1= p 2 V 2，解得V 2= p 1 V 1 p 2 =80×11 88 cm·S =10cm·S （3分） 由11+4-x =10解得x =5cm （2分） 1D2BD 3、（1）（1分） 数据采集器 （1分） V 和1/P （2）（3分） a 4B 5．答案：（1）实验时注射器内的空气向外泄漏，或“实验时环境温度降低了”。（2分。填 对“泄漏”即得2分，如仅填“降温”的，只得1分）（2）A （3）不可能 （2分） 6．（4分）（1）10S （2）nV 10NS （m+n ） 7D8.A9B 1、（10分）（1）（共4分）P 1=P 0，S mg P P - =02 (1分) 等容过程： 100 T s mg p T p - = (2分) 0 01) (T P s mg p T -= (1分) （2）（共3分）等压过程：2 12T V T V = (2分) 00 022T p s mg p T - = 3分)，其中图线有一段正确得1分，共2 分)，有2个标度以上正确再得1分） 2、（10分）（1）设一盒沙子的质量为m ，沙子缓慢倒在活塞上表面上，气体做等温变化 s h s mg p hs p 5 4)(00+ =……（3分） 得 ……（2 分） （2）沙子再次倒完时活塞距气缸底部的高度h 2 s h s mg p hs p 200)2(+ =……（3分） …（2分） 3.(12分)解答与评分标准： （1） p 1=75cmHg V 1=L 1S =40S T 1=273+27=300K p 2=75cmHg V 2=L 2S =50S T 2=？ （2分） 气态方程：p 1V 1/T 1=p 2V 2/T 2 （1分） 解出 T 2=375K （2分） （2）设升高到T 3，汞柱全部进入B 管， L 3=50cm p 3=(75+10)cmHg （2分） 气态方程：p 1V 1/T 1= p 3V 3/T 3 （1分） 解出T 3=425K （1分） 此后，气体作等压变化，T 4=450K （1分） V V/2 P 0g s p m 40= 3 22h h = 气态方程：V 3/T 3=V 4/T 4 （1分） 解出L 4=52.9cm （1分） 其他解答正确亦可，但未作临界点判断，扣一分 4．（12分） （1）p 1＝p 0＝75cmHg ，l 1＝12cm p 2＝p 0＋ p h ＝81cmHg ，（1分） 由p 1V 1＝ p 2V 2得p 1l 1＝ p 2l 2，可得l 2＝ p 1l 1p 2 ＝ 75×12 81 cm ＝11.11 cm （2分） 两边液面高度差为6cm 时，细管液面下降4cm ，粗管液面上升2cm ，（1分） 所以活塞下移距离为：（12＋4－11.11）cm ＝4.89cm （1分） （2）p B1＝p 0＝75cmHg ，l B 1＝12cm ，l B1＝（12－2）cm ＝10cm 由p B1V B1＝ p B2V B2得p B1l 1＝ p B2l B2，可得p B2＝ p B1l 1l B2 ＝75×12 10 cmHg ＝90 cmHg ，（2分） p A1＝p 0＝75cmHg ，l A1＝12cm ，T A1＝（273＋27）K ＝300K p A3＝ p B2＋ p h ′＝96cmHg ，（1分）l A3＝（12＋4）cm ＝16 cm ，T A3＝？ 由 p A1V A1T A1 ＝ p A3V A3T A3 得T A3＝p A3l A3p A1l A1T A1＝ 96×16 75×12 ×300 K ＝512K （3分） 封闭气体的温度为239℃。（1分） 5、(10分) （1）P 1＝P 0＋h ＝75＋10＝85(cmHg) （4分） （2）气体做等压变化，L 1＝5cm ，L 2＝L ＋2＝7cm ，T 1＝273＋23＝300（K ） （2分） 2211T S L T S L = 5 300 71122?==L T L T K=420K （4分） 6、解：设大气和活塞对气体的总压强为0p ，加一小盒沙子对气体产生的压强为p ，由玻意耳定律得: 001 ()()4 p h p p h h =+- ① (3分) 由①式得 01 3 p p = ② （2分） 再加一小盒沙子后，气体的压强变为p 0+2p 。设第二次加沙子后，活塞的高度为h ′ 00(2)p h p p h =+′ ③ （3分） （2分） 联立②③式解得:h ′= 3 5 h 7．（10分） 解：（1）圆柱形容器内部横截面积为S ，容器内被封闭气体 初态：1V SH =；10P P =； 末态：2()V S H h =-?；20P P gh ρ=+； 气体作等温变化，由玻意耳定律，有 1122PV PV = 即 00()()P SH P gh S H h ρ=+-? 得 0ghH h P gh ρρ?=+ （2）设温度至少升高到t ’℃，气体作等容变化，由查理定律，得 得 00 ()(273) '273P gh t t P ρ++=-（℃） 8．（10分） 解：（1）N 1＝m A g + m B g ＝（10+20）×10 N ＝300N …………………………… （2分） （2） N 2＝m A g + m B g ＝（10+20）×10 N ＝300N ………………………… … （2分） p 1＝ p 0－ m A g S ＝（105－10×1050×10 -4） Pa ＝0.8×105 Pa, T 1＝（273+27） K ＝300K p 2＝ p 0＋m B g S ＝（105＋20×1050×10 -4） Pa ＝1.4×105 Pa (12) 12 p p T T =……………………………………………………………… t 2＝252℃ …………………………………………………………… （6分） 高中物理竞赛辅导（2） 静力学力和运动 共点力的平衡 n个力同时作用在物体上，若各力的作用线相交于一点，则称为 共点力，如图1所示。 作用在刚体上的力可沿作用线前、后滑移而不改变其力 学效应。当刚体受共点力作用时，可把这些力沿各自的作用 线滑移，使都交于一点，于是刚体在共点力作用下处于平衡 状态的条件是：合力为零。 （1） 用分量式表示： （2） [例1]半径为R的刚性球固定在水 平桌面上，有一质量为M的圆环状均匀 弹性细绳圈，原长为，绳 圈的弹性系数为k。将圈从球的正上方 轻放到球上，并用手扶着绳圈使其保持 水平，最后停留在平衡位置。考虑重力， 不计摩擦。①设平衡时绳圈长 ，求k值。②若 ，求绳圈的平衡位置。 分析：设平衡时绳圈位于球面上相应于θ角的纬线上。在绳圈上任取一小元段， 长为，质量为，今将这元段作为隔离体，侧视图和俯视图分别由图示（a）和（b）表示。 元段受到三个力作用：重力方向竖直向下；球面的支力N方向沿半径R 指向球外；两端张力，张力的合力为 位于绳圈平面内，指向绳圈中心。这三个力都在经 线所在平面内，如图示（c）所示。将它们沿经线的切向和法向分 解，则切向力决定绳圈沿球面的运动。 解：（1）由力图（c）知：合张力沿经线切向分力为： 重力沿径线切向分力为： （2-2） 当绳圈在球面上平衡时，即切向合力为零。 （2-3） 由以上三式得 （2-4） 式中 由题设：。把这些数据代入（2-4）式得。于是。 （2）若时，C=2，而。此时（2-4）式变成 tgθ=2sinθ-1, 即 sinθ+cosθ=sin2θ, 平方后得。 在的范围内，上式无解，即此时在球面上不存在平衡位置。这时由于k值太小，绳圈在重力作用下，套过球体落在桌面上。 [例2]四个相同的球静止在光滑的球形碗内，它们的中心同在一水平面内，今以另一相同的球放以四球之上。若碗的半径大于球的半径k倍时，则四球将互相分离。试求k值。 分析：设每个球的质量为m，半径为r ，下面四个球的相互作用力为N，如图示（a）所示。 又设球形碗的半径为R，O' 为球形碗的球心，过下面四球的 球心联成的正方形的一条对角线 AB作铅直剖面。如图3（b）所示。 当系统平衡时，每个球所受的合 力为零。由于所有的接触都是光 滑的，所以作用在每一个球上的 力必通过该球球心。 上面的一个球在平衡时，其 重力与下面四个球对它的支力相平衡。由于分布是对称的，它们之间的相互作用力N， 大小相等以表示，方向均与铅垂线成角。 1、一条轻绳跨过一轻滑轮(滑轮与轴间摩擦可忽略)，在绳的一端挂一质量为m 1的物体，在另一侧有一质量为m 2的环，求当环相对于绳以恒定的加速度a 2′ 沿绳向下滑动时，物体和环相对地面的加速度各是多少?环与绳间的摩擦力多大? 2.如图（a ）所示，一滑块在光滑曲面轨道上由静止开始下滑h 高度后进入水平传送带，传送带的运行速度大小为v ＝4m/s ，方向如图。滑块离开传送带后在离地H 高处水平抛出，空气阻力不计，落地点与抛出点的水平位移为s 。改变h 的值测出对应的 s 值，得到如图（b ）所示h ≥0.8m 范围内的s 2随h 的变化图线，由图线可知，抛出点离地高度为H ＝__________m ，图中h x ＝__________m 。 3 (12分）过山车质量均匀分布，从高为h 的平台上无动力冲下倾斜轨道并 进入水平轨道，然后进入竖直圆形轨道，如图所示，已知过山车的质量为M ，长为L ，每节车厢长为a ，竖直圆形轨道半径为R, L > 2πR ，且R >>a ，可以认为在圆形轨道最高点的车厢受到前后车厢的拉力沿水平方向，为了不出现脱轨的危险，h 至少为多少？（用R ．L 表示，认为运动时各节车厢速度大小相等，且忽略一切摩擦力及空气阻力） 4．（20分）如图所示，物块A 的质量为M ，物块B 、C 的质量都是m ，并都可看作质点，且m ＜M ＜2m 。三物块用细线通过滑轮连接，物块B 与物块C 的距离和物块C 到地面的距离都是L 。现将物块A 下方的细线剪断，若物块A 距滑轮足够远且不计一切阻力，物块C 落地后不影响物块A 、B 的运动。求： （1）物块A 上升时的最大速度； （2）若B 不能着地，求m M 满足的条件； （3）若M ＝m ，求物块A 上升的最大高度。 5．（12分）如图所示，一平板车以某一速度v 0 匀速行驶，某时刻一货箱（可视为质点）无初速度地放置 s x （b ） 2017年上海市普通高中学业水平等级性考试 物理 试卷 考生注意： 1．试卷满分100分，考试时间60分钟。 2．本考试分设试卷和答题纸。试卷包括三部分，第一部分为选择题，第二部分为填空题，第三部分为综台题。 3．答题前，务必在答题纸上填写姓名、报名号、考场号和座位号，并将核对后的条形码贴在指定位置上。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。第一部分的作答必须涂在答题纸上相应的区域，第二、三部分的作答必须写在答题纸上与试卷题号对应的位置。 一、选择题（共40分。第1-8小题，每小题3分，第9-12小题，每小题4分。每小题只有一个正确答案。） 1．由放射性元素放出的氦核流被称为（ ） （A ）阴极射线 （B ）α射线 （C ）β射线 （D ）γ射线 2．光子的能量与其（ ） （A ）频率成正比 （B ）波长成正比 （C ）速度成正比 （D ）速度平方成正比 3．在同位素氢、氘，氚的核内具有相同的（ ） （A ）核子数 （B ）电子数 （C ）中子数 （D ）质子数 4．用单色光照射位于竖直平面内的肥皂液薄膜，所观察到的干涉条纹为（ ） 5．如图，在匀强电场中，悬线一端固定于地面，另一端拉住一个带电小球，使之处于静止状态。忽略空气阻力，当悬线断裂后，小球将做（ ） （A ） （B ） （C ） （D ） （A ）曲线运动 （B ）匀速直线运动 （C ）匀加速直线运动 （D ）变加速直线运动 6．一碗水置于火车车厢内的水平桌面上。当火车向右做匀减速运动时，水面形状接近于图（ ） 7．从大型加速器射出的电子束总能量约为500GeV （1GeV ＝1.6×10-10J ），此能量最接近（ ） （A ）一只爬行的蜗牛的动能 （B ）一个奔跑的孩子的动能 （C ）一辆行驶的轿车的动能 （D ）一架飞行的客机的动能 8．一个密闭容器由固定导热板分隔为体积相同的两部分，分别装有质量不等的同种气体。当两部分气体稳定后，它们的（ ） （A ）密度相同 （B ）分子数相同 （C ）分子平均速率相同 （D ）分子间平均距离相同 9．将四个定值电阻a 、b 、c 、d 分别接入电路，测得相应的电流、电压值如图所示。其中阻值最接近的两个电阻是（ ） （A ）a 和b （B ）b 和d （C ）a 和c （D ）c 和d 10．做简谐运动的单摆，其摆长不变，若摆球的质量增加为原来的9 4 倍，摆球经过 平衡位置的速度减为原来的2 3 ，则单摆振动的（ ） （A ）周期不变，振幅不变 （B ）周期不变，振幅变小 （C ）周期改变，振幅不变 （D ）周期改变，振幅变大 11．如图，一导体棒ab 静止在U 型铁芯的两臂之间。电键闭合后导体棒受到的安培力方向（ ） （A ）向上 （B ）向下 （C ）向左 （D ）向右 （A ） （B ） （C ） （D ） O I U a · d · b · c · 7.1简谐振动 一、简谐运动的定义 1、平衡位置：物体受合力为0的位置 2、回复力F ：物体受到的合力，由于其总是指向平衡位置，所以叫回复力 3、简谐运动：回复力大小与相对于平衡位置的位移成正比，方向相反 F k x =- 二、简谐运动的性质 F kx =- ''mx kx =- 取试探解（解微分方程的一种重要方法） cos()x A t ω?=+ 代回微分方程得： 2m x kx ω-=- 解得： 22T π ω== 对位移函数对时间求导，可得速度和加速度的函数 cos()x A t ω?=+ sin()v A t ωω?=-+ 2cos()a A t ωω?=-+ 由以上三个方程还可推导出： 222()v x A ω += 2a x ω=- 三、简谐运动的几何表述 一个做匀速圆周运动的物体在一条直径 上的投影所做的运动即为简谐运动。 因此ω叫做振动的角频率或圆频率， ωt +φ为t 时刻质点位置对应的圆心角，也叫 做相位，φ为初始时刻质点位置对应的圆心 角，也叫做初相位。 四、常见的简谐运动 1、弹簧振子 (1)水平弹簧振子 (2)竖直弹簧振子 2、单摆（摆角很小） sin F mg mg θθ=-≈- x l θ≈ 因此： F k x =- 其中： mg k l = 周期为：222T π ω=== 例1、北京和南京的重力加速度分别为g 1=9.801m/s 2和g 2=9.795m/s 2，把在北京走时准确的摆钟拿到南京，它是快了还是慢了？一昼夜差多少秒？怎样调整？ 例2、三根长度均为l=2.00m 、质量均匀的直杆，构成一正三角彤框架 ABC ．C 点悬挂在一光滑水平转轴上，整个框架可绕转轴转动．杆AB 是一导轨，一电动玩具松鼠可在导轨运动，如图所示．现观察到松鼠正在导轨上运动，而框架却静止不动，试论证松鼠的运动是一种什么样的运动? ?更多资料请访问.(.....) ?更多资料请访问.(.....) 2010年乐化高中高考模拟试卷大重组(八) 物理 第一卷（选择题共40分） 一、选择题(本题包括 10小题．每小题给出的四个选项中．有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分．选对但不全的得2分，有选错的得0分) 1．伽利略在著名的斜面实验中，让小球分别沿倾角不同，阻力很小的斜面从静止开始滚下，他通过实验观察和逻辑推理，得到的正确结论是 A ．斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关 B ．斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关 C ．倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间成正比 D ．倾角一定时，小球在斜面上的速度与时间成正比 2．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R 1=20，R 2=30，C 为电容器．已 知通过R 1的正弦交流电如图乙所示，则 A ．交流电的频率为0.02Hz B ．原线圈输入电压的最大值为200V C ．电阻R 2的电功率约为6.67 W D ．通过R 3的电流始终为零 3．如图所示，两个质量分别为m 12kg 、m 2 = 3kg 的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接．两个大小分别为F 1=30N 、F 2=20N 的水平拉力分别作用在m 1、m 2上，则 A ．弹簧秤的示数是25N B ．弹簧秤的示数是50N C ．在突然撤去F 2的瞬间，m 1的加速度大小为5m/s 2 D ．在突然撤去F 1的瞬间，m 1的加速度大小为13m/s 2 4．如图所示为竖直平面内的直角坐标系．一个质量为m 的质点，在恒力F 和重力 的作用下，从坐标原点O 由静止开始沿直线OA 斜向下运动，直线OA 与y 轴负方向成θ 角（θ>π/4）．不计空气阻力，重力加速度为g ，则以下说法正确的是 /s 图甲 往届上海普通高中会考物理真题及答案 考生注意： 1、试卷满分100分,考试时间90分钟。 2、本考试分设试卷和答题纸。试卷包括四大题,第一大题和第二大题均为单项选择题,第三大题为填空题,第四大题为综合应用题。 3、答题前,务必在答题纸上填写姓名、报名号、考场号和座位号,并将核对后的条形码贴在指定位置上。作答必须涂或写在答题纸上,在试卷上作答一律不得分。 4、第一大题和第二大题的作答必须用2B铅笔涂在答题纸上相应的区域,第三大题和第四大题的作答必须用黑色的钢笔或圆珠笔写在答题纸上与试卷题号对应的位置（作图可用铅笔）。 5、第24、25、26题要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。 一、单项选择题（共18分,每小题2分。每小题只有一个正确选项） 1．国际单位制中,属于基本单位的是（） （A）千克（B）特斯拉（C）牛顿（D）库仑 2．下列各种射线中,属于电磁波的是（） （A）α射线（B）β射线（C）γ射线（D）阴极射线 3．如图,质量为m的物体沿倾角为α的固定光滑斜面下滑,则物 体对斜面压力的大小为（） （A）mg sinα（B）mg cosα （C）mg tanα（D）mg cotα 4．静电场的电场线（） （A）可以相交（B）是闭合的曲线 （C）起始于正电荷,终止于负电荷（D）是点电荷在电场中运动的轨迹 5．如图,O点为弹簧振子的平衡位置,小球在B、C间做无摩擦 的往复运动。若小球从C点第一次运动到O点历时0.ls,则小 球振动的周期为（） （A）0.1s （B）0.2s （C）0.3s （D）0.4s 6．如图,一固定光滑斜面高为H,质量为m的小物体沿斜面从顶 端滑到底端。在此过程（） （A）物体的重力势能增加了mgH （B）物体的重力势能减少了mgH （C）重力对物体做的功大于mgH （D）重力对物体做的功小于mgH 7．质量为2kg的质点仅受两个力作用,两个力的大小分别为16N和20N。则该质点加速度的最大值为（） 力的相互作用 一、基础知识 1.力的概念 （1）力是物体间的相互作用，力总是成对出现的，这一对力的性质相同。 （2）力是矢量，其作用效果由大小、方向及作用点三个要素决定。力的作用效果是使物体产生形变或位移。 2.力的图示和示意图 科学上常用一根带箭头的线段来表示力的各个要素，这种表示方法叫做叫力的图示。在许多情况下，我们只关心力的方向，而不太关心力的大小和作用点。这时只需在物体上沿力的方向画一个带箭头的线段来表示力，这样的图叫做力的示意图。 3. 重力，重心 （1）重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力，重力的大小G=mg，方向竖直向下，作用于物体的重心。 （2）测量重力时用弹簧测力计，测量时需使物体处于平衡状态。 4. 弹力，胡克定律 （1）弹力的产生：物体直接接触，有弹性形变。 （2）常见弹力的方向： （3）弹力的大小——胡可定律： 内容：弹簧发生形变时，弹力的大小跟弹簧伸长或缩短的长度成正比。 表达式：F=kx，k是弹簧的劲度系数，单位N/m，k的大小由弹簧自身性质决定。 5. 静摩擦力 定义：两个具有相对运动趋势的物体间在接触面上产生的阻碍相对运动趋势的力。 产生条件：（1）接触面粗糙；（2）接触处有弹力；（3）两物体间有相对运动趋势（仍保持相对静止）。 有关。 方向：沿接触面与受力物体相对运动趋势的方向相反。 作用点：一般把作用点画在物体的重心上。 6.滑动摩擦力 定义：两个具有相对运动的物体间在接触面上产生的阻碍相对运动趋势的力。 产生条件：（1）接触面粗糙；（2）接触处有弹力；（3）两物体间有相对运动。 大小：（1）滑动摩擦力：F=μF N；（2）动摩擦因数μ取决于接触面材料及粗糙程度，F N为正压力。 方向：沿接触面与受力物体相对运动趋势的方向相反。 作用点：一般把作用点画在物体的重心上。 7. 力的合成和分解 力的合成： （1）遵循规律：力的合成遵循矢量运算法则，即遵循平行四边形定则。 （2）力的合成：两个共点力F1和F2的大小均不变，它们之间的夹角为θ，其合力大小为F合，当夹角θ变化时，合力的取值范围是丨F1-F2丨≤F合≤ F1+F2。 力的分解： （1）遵循规律：力的分解是力的合成的逆运算，同样遵循平行四边形定则。 （2）分解原则：分解某个力时，一般要根据这个力产生的实际效果进行分解。 （3）正交分解：将一个力分解为两个互相垂直的分力的方法。 （4）分解步骤：①选取合适的方向建立坐标系，②将不在坐标轴上的力沿坐标轴方向分解，③分别算出x轴和y轴方向上所受的合力，合力等于在该方向上所有力的代数和，④求出合力的大小，⑤求出合力与x轴方向夹角。 8. 共点力的平衡 （1）平衡状态：物体保持静止或匀速直线运动的状态。 （2）共点力平衡：物体所受合外力为零，即使F合=0。 （3）二力平衡：如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态，这两个力必定大小相等、方向相反，为一对平衡力。 （4）三力平衡：如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等、方向相反，这三个力的有向线段通过平移可构成封闭三角形。 （5）多力平衡：如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态，其中任何一个力与其余力的合力大 复赛模拟试题一 1.光子火箭从地球起程时初始静止质量（包括燃料）为M 0，向相距为R=1.8×106 1.y.（光年）的远方仙女座星飞行。要求火箭在25年（火箭时间）后到达目的地。引力影响不计。 1）、忽略火箭加速和减速所需时间，试问火箭的速度应为多大？2）、设到达目的地时火箭静止质量为M 0ˊ，试问M 0/ M 0ˊ的最小值是多少？ 分析：光子火箭是一种设想的飞行器，它利用“燃料”物质向后辐射定向光束，使火箭获得向前的动量。求解第1问，可先将火箭时间 a 250=τ（年）变换成地球时间τ，然后由距离 R 求出所需的火箭速度。火箭到达目的地时，比值00 M M '是不定的，所谓最小比值是指火箭刚 好能到达目的地，亦即火箭的终速度为零，所需“燃料”量最少。利用上题（本章题11）的结果即可求解第2问。 解：1）火箭加速和减速所需时间可略，故火箭以恒定速度υ飞越全程，走完全程所需火箭时间（本征时间）为 a 250=τ（年） 。利用时间膨胀公式，相应的地球时间为 22 1c υττ- = 因 υ τR = 故 22 1c R υτυ - = 解出 () 1022 022 20210 96.0111-?-=??? ? ??-≈+ = c R c c R c c ττυ 可见，火箭几乎应以光速飞行。 （2）、火箭从静止开始加速至上述速度υ，火箭的静止质量从M 0变为M ，然后作匀速运动，火 箭质量不变。最后火箭作减速运动，比值00 M M '最小时，到达目的地时的终速刚好为零，火箭 质量从M 变为最终质量0M '。加速阶段的质量变化可应用上题（本章题11）的（3）式求出。 因光子火箭喷射的是光子，以光速c 离开火箭，即u=c ，于是有 2 1011???? ??+-=ββM M （1） 高中物理会考模拟试题及答案 、单解选择题（本题为所有考生必做?有16小题，每题2分，共32分?不选、多选、错选均不给分） 1.关于布朗运动，下列说法正确的是 A.布朗运动是液体分子的无规则运动 E.布朗运动是悬浮微粒分子的无规则运动 C.悬浮颗粒越大，布朗运动越明显 D.液体温度越高，布朗运动越不明显 2 .下列有关热力学第二定律的说法不正确的是 A .不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化 B .不能可从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化 C. 第二类永动机是不可能制成的 D .热传导的可以由低温物体向高温物体方向进行 3 .如图所示，以下说法正确的是 A .这是直流电 B .这是交流电，电压的有效值为200V C. 这是交流电，电压的有效值为 10^ 2 V D .这是交流电，周期为 2s 4. A、B两物体的动量之比为2:1，动能的大小之比为 1:3，则它们的质量之比为（） A . 12:1 B . 4:3 C. 12:5 D. 4:3 5. 关于运动和力的关系，下列说法正确的是（） A.当物体所受合外力不变时，运动状态一定不变 E.当物体所受合外力为零时，速度大小一定不变 C.当物体运动轨迹为直线时，所受合外力一定为零 D.当物体速度为零时，所受合外力一定为零 6 .关于摩擦力，以下说法中正确的是（） A.运动的物体只可能受到滑动摩擦力 E.静止的物体有可能受到滑动摩擦力 C.滑动摩擦力的方向总是与运动方向相反 D.滑动摩擦力的方向不可能与运动方向一致 7 .下列关于电容器的说法，正确的是 A .电容器带电量越多，电容越大 B .电容器两板电势差越小，电容越大 高中物理《竞赛辅导》力学部分 目录 ：力学中的三种力 【知识要点】 （一）重力 重力大小G=mg，方向竖直向下。一般来说，重力是万有引力的一个分力，静止在地球表面的物体，其万有引力的另一个分力充当物体随地球自转的向心力，但向心力极小。 （二）弹力 1．弹力产生在直接接触又发生非永久性形变的物体之间(或发生非永久性形变的物体一部分和另一部分之间)，两物体间的弹力的方向和接触面的法线方向平行，作用点在两物体的接触面上．2．弹力的方向确定要根据实际情况而定． 3．弹力的大小一般情况下不能计算，只能根据平衡法或动力学方法求得．但弹簧弹力的大小可用．f=kx(k 为弹簧劲度系数，x为弹簧的拉伸或压缩量)来计算． 在高考中，弹簧弹力的计算往往是一根弹簧，而竞赛中经常扩展到弹簧组．例如：当劲度系数分别为k1,k2,…的若干个弹簧串联使用时．等效弹簧的劲度系数的倒数为：，即弹簧变软；反之．若 以上弹簧并联使用时，弹簧的劲度系数为：k=k 1+…k n ，即弹簧变硬．(k=k 1+…k n 适用于所有并联弹簧的原长相等；弹簧原长不相等时，应具体考虑) 长为 的弹簧的劲度系数为k ，则剪去一半后，剩余 的弹簧的劲度系数为2k （三）摩擦力 1．摩擦力 一个物体在另一物体表面有相对运动或相对运动趋势时，产生的阻碍物体相对运动或相对运动趋势的力叫摩擦力。方向沿接触面的切线且阻碍物体间相对运动或相对运动趋势。 2．滑动摩擦力的大小由公式f=μN 计算。 3．静摩擦力的大小是可变化的，无特定计算式，一般根据物体运动性质和受力情况分析求解。其大小范围在0＜f≤f m 之间，式中f m 为最大静摩擦力，其值为f m =μs N ，这里μs 为最大静摩擦因数，一般情况下μs 略大于μ，在没有特别指明的情况下可以认为μs =μ。 4．摩擦角 将摩擦力f 和接触面对物体的正压力N 合成一个力F ，合力F 称为全反力。在滑动摩擦情况下定义tgφ=μ=f/N ，则角φ为滑动摩擦角；在静摩擦力达到临界状态时，定义tgφ0=μs =f m /N ，则称φ0为静摩擦角。由于静摩擦力f 0属于范围0＜f≤f m ，故接触面作用于物体的全反力同接触面法线 的夹角≤φ0，这就是判断物体不发生滑动的条件。换句话说，只要全反力的作用线落在（0，φ0）范围时，无穷大的力也不能推动木块，这种现象称为自锁。 本节主要内容是力学中常见三种力的性质。在竞赛中以弹力和摩擦力尤为重要，且易出错。弹力和摩擦力都是被动力，其大小和方向是不确定的，总是随物体运动性质变化而变化。弹力中特别注意轻绳、轻杆及胡克弹力特点；摩擦力方向总是与物体发生相对运动或相对运动趋势方向相反。另外很重要的一点是关于摩擦角的概念，及由摩擦角表述的物体平衡条件在竞赛中应用很多，充分利用摩擦角及几何知识的关系是处理有摩擦力存在平衡问题的一种典型方法。 【典型例题】 【例题1】如图所示，一质量为m 的小木块静止在滑动摩擦因数为μ=的水平面上，用一个与水平方 向成θ角度的力F 拉着小木块做匀速直线运动，当θ角为多大时力F 最小？ 【例题2】如图所示，有四块相同的滑块叠放起来置于水平桌面上，通过细绳和定滑轮相互联接起来.如果所有的接触面间的摩擦系数均为μ，每一滑块的质量均为 m ，不计滑轮的摩擦.那么要拉动最上面一块滑块至少需要多大的水平拉力?如果有n 块这样的滑块叠放起 来，那么要拉动最上面的滑块，至少需多大的拉力? 【例题3】如图所示，一质量为m=1㎏的小物块P 静止在倾角为θ=30°的斜面 上，用平行于斜面底边的力F=5N 推小物块，使小物块恰好在斜面上匀速运动，试求小物块与斜面间的滑 动摩擦因数（g 取10m/s 2 ）。 【练习】 1、如图所示，C 是水平地面，A 、B 是两个长方形物块，F 是作用在物块B 上沿水平方向的力，物块A 和B 以相同的速度作匀速直线运动，由此可知， A 、 B 间的滑动 θ F P θ F A B F C N F f m f 0 α φ 高中物理学业水平考试 模拟试卷 文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08] B A C D 高中物理学业水平考试模拟试卷 （全卷满分为100分，考试时间为90分钟） 一、 单项选择题I （本大共15个小题，每题2分，共30分，每个小题列出四个选 项，只有一个符合题目要求，多选、选错都不得分） 1．下列关于质点的说法正确的是（ ） A ．质点是一个理想化模型，实际上并不存在，所以没有多大意义 B ．只有体积很小的物体才能看作质点 C ．凡轻小的物体，皆可看作质点 D ．如果物体的形状和大小对所研究的问题属于无关，即可把物体看作质点 2．下列物理量中属于矢量的是( ) A ．温度 B ．加速度 C ．路程 D ．时间 3．下列有关自由落体运动说法正确的是（ ） A 、物体竖直向下落的运动就一定是自由落体运动。 B 、物体只要从静止开始下落就一定是自由落体运动。 C 、物体只要加速度为g 向下落就一定是自由落体运动。 D 、物体只在重力的作用下，由静止开始下落就叫自由落体运动。 4．如右图所示，物体沿边长为x 的正方形由如箭头所示的方向A —B---C---D 运动到D ，则它的位移和路程分别是( ) A ．0，0 B ． x 向下，3x 向下 C ．x 向上，3x D ．0，3x 5、下列关于惯性的说法正确的是（ ） A 、战斗机战斗前抛弃副油箱，是为了增大战斗机的惯性 B 、物体的质量越大，其惯性就越大 C 、火箭升空时，火箭的惯性随其速度的增大而增大 D 、做自由落体运动的物体没有惯性 6、人造地球卫星以地心为圆心，做匀速圆周运动，下列说法正确的是 ( ) A 、半径越大，速度越小，周期越小。 B 、所有卫星的速度均是相同的，与半径无关。 C 、半径越大，速度越小，周期越大。 D ．所有卫星角速度都相同，与半径无关。 7、如上右图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体一起运动，物体所受向心 力是 （ ） A 、重力 B 、弹力 C 、静摩擦力 D 、滑动摩擦力 8．一天小明同学居住的小区停电，电梯无法运行，他只好步行从五楼走到 一楼，此过程中重力做了6×103Ｊ的功，则（ ） A ．小明的重力势能减小了6×103Ｊ 【最新整理，下载后即可编辑】 1 力的概念 （1）定义：力是物体和物体之间的一种相互作用； （2）作用效果：力可以使物体的形状发生改变（简称形变），也可以使物体的运动状态发生改变（速度的大小和方向）； （3）三要素：大小、方向、作用点。 【注意以下几点】： ①力的物质性：有力发生则一定存在着施力物体和受力物体，施力物体和受力物体总是同时存在的。 ②力的相互性：施力物体给予受力物体作用力的同时必然受到受力物体的反作用力，即力总是成对出现的。 ③力的矢量性：力是矢量，既有大小又有方向。 ④力的独立性：一个物体可能同时受几个力作用，每个力产生独立的作用效果。【例】以下有关力的说法错误的是( ) A．力是物体对物体的作用，离开了物体就没有力的作用B．物体间力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体 C．力的大小、方向、作用点是影响力的作用效果的三种要素D．在各种力中，只有重力没有施力物体 2 力的图示和力的示意图 3 力的分类 （1）根据力的性质命名：如重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等。 （2）根据力的效果命名：如拉力、压力、支持力、动力、阻力等。 【注意以下几点】： ①根据效果命名的不同名称的力，性质可能相同；同一性质的力，效果可能不同。 ②同一个力按性质命名有一个名称，按效果命名可能有不同名称，如马拉车的力按性质叫弹力，按效果可以叫拉力或动力。 ③对力进行分类时，不能同时使用两种不同的标准，一般按性质来分。对物体进行受力分析时，只分析按性质命名的力。 【例】关于力的分类，下列说法中正确的是( ) A．根据效果命名的同一名称的力，性质一定相同B．根据效果命名的不同名称的力，性质可能相同. C．性质不同的力，对物体的作用效果一定不同D．性质相同的力，对物体的作用效果一定相同 4 重力 （1）重力：由于地球的吸引而使物体受到的力。 （2）重心：由于地球吸引，物体各部分都会受到重力的作用，从效果上看我们把各部分受的重力作用集中于一点。 【注意以下几点】： ①重心是重力的等效作用点，并非物体的全部重力都集中于重心。 ②重心的位置可以在物体上，也可以在物体外。 【例】．关于重力，下列说法中正确的是( ) A．重力就是地球对物体的吸引力，其方向一定指向地心B．重力的方向就是物体自由下落的方向. C．重力的大小可以用弹簧秤或杆秤直接测出D．在不同地点，质量相同的物体重力不变 5 弹力 （1）概念：发生形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力。 （2）产生的条件：①直接接触；②相互挤压（产生形变）。 （3）弹力有无的判断方法： ①根据弹力产生的条件判断：根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力。 高中物理竞赛辅导讲义 第2篇 运动学 【知识梳理】 一、匀变速直线运动 二、运动的合成与分解 运动的合成包括位移、速度和加速度的合成，遵从矢量合成法则（平行四边形法则或三角形法则）。 我们一般把质点对地或对地面上静止物体的运动称为绝对运动，质点对运动参考照系的运动称为相对运动，而运动参照系对地的运动称为牵连运动。以速度为例，这三种速度分别称为绝对速度、相对速度、牵连速度，则 v 绝对 = v 相对 + v 牵连 或 v 甲对乙 = v 甲对丙 + v 丙对乙 位移、加速度之间也存在类似关系。 三、物系相关速度 正确分析物体（质点）的运动，除可以用运动的合成知识外，还可充分利用物系相关速度之间的关系简捷求解。以下三个结论在实际解题中十分有用。 1．刚性杆、绳上各点在同一时刻具有相同的沿杆、绳的分速度（速度投影定理）。 2．接触物系在接触面法线方向的分速度相同，切向分速度在无相对滑动时亦相同。 3．线状交叉物系交叉点的速度，是相交物系双方运动速度沿双方切向分解后，在对方切向运动分速度的矢量和。 四、抛体运动： 1．平抛运动。 2．斜抛运动。 五、圆周运动： 1．匀速圆周运动。 2．变速圆周运动： 线速度的大小在不断改变的圆周运动叫变速圆周运动，它的角速度方向不变，大小在不断改变，它的加速度为a = a n + a τ，其中a n 为法向加速度，大小为2 n v a r =，方向指向圆心；a τ为切向加速度，大小为0lim t v a t τ?→?=?，方向指向切线方向。 六、一般的曲线运动 一般的曲线运动可以分为很多小段，每小段都可以看做圆 周运动的一部分。在分析质点经过曲线上某位置的运动时，可 以采用圆周运动的分析方法来处理。对于一般的曲线运动，向心加速度为2n v a ρ =，ρ为点所在曲线处的曲率半径。 七、刚体的平动和绕定轴的转动 1．刚体 所谓刚体指在外力作用下，大小、形状等都保持不变的物体或组成物体的所有质点之间的距离始终保持不变。刚体的基本运动包括刚体的平动和刚体绕定轴的转动。刚体的任 第Ⅰ卷（选择题 共 40 分） 一、本题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分，在每小题给出的 4 个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有错选或不答的得 0 分. 1.置于水平面的支架上吊着一只装满细砂的漏斗，让漏斗左、右摆动，于是桌面上漏下许多砂子，经过一段时间形成一砂堆，砂堆的纵剖面最接近下图Ⅰ-1中的哪一种形状 2.如图Ⅰ-2所示，甲乙两物体在同一光滑水平轨道上相向运动，乙上连有一段轻弹簧，甲乙相互作用过 程中无机械能损失，下列说法正确的有 A.若甲的初速度比乙大，则甲的速度后减到 0 B.若甲的初动量比乙大，则甲的速度后减到0 C.若甲的初动能比乙大，则甲的速度后减到0 D.若甲的质量比乙大，则甲的速度后减到0 3.特技演员从高处跳下，要求落地时必须脚先着地，为尽量保证安全，他落地时最好是采用哪种方法 A.让脚尖先着地，且着地瞬间同时下蹲 B.让整个脚板着地，且着地瞬间同时下蹲 C.让整个脚板着地，且着地瞬间不下蹲 D.让脚跟先着地，且着地瞬间同时下蹲 4.动物园的水平地面上放着一只质量为M 的笼子，笼内有一只质量为 m 的猴子.当 猴以某一加速度沿竖直柱子加速向上爬时，笼子对地面的压力为F 1；当猴以同样大小的 加速度沿竖直柱子加速下滑时，笼子对地面的压力为 F 2（如图Ⅰ-3），关于 F 1 和 F 2 的 大小，下列判断中正确的是 A.F 1 = F 2＞(M + m )g B.F 1＞(M + m )g ,F 2＜(M + m )g C.F 1＞F 2＞(M + m )g D.F 1＜(M + m )g ，F 2＞(M + m )g 5.下列说法中正确的是 A.布朗运动与分子的运动无关 B.分子力做正功时，分子间距离一定减小 C.在环绕地球运行的空间实验室里不能观察热传递的对流现象 D.通过热传递可以使热转变为功 6.如图Ⅰ-4所示，虚线a 、b 、c 代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即U ab = U bc ， 实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P 、Q 是这条轨迹上的两点，据此可知 A.三个等势面中，a 的电势最高 B.带电质点通过 P 点时电势能较大 C.带电质点通过 P 点时的动能较大 D.带电质点通过 P 点时的加速度较大 7.如图Ⅰ-5所示，L 为电阻很小的线圈，G 1 和G 2为内阻不计、零点在表盘中央的电流计. 当开关 K 处于闭合状态时，两表的指针皆偏向右方，那么，当K 断开时，将出现 图Ⅰ -3 图Ⅰ-4 图Ⅰ-2 高中会考物理试卷 本试卷分为两部分。第一部分选择题，包括两道大题，18个小题（共54分）；第二部分非选择题，包括两道大题，8个小题（共46分）。 第一部分选择题（共54分） 一、本题共15小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项 ．．．．．．是符合题意的。（每小题3分，共45分）。 1. 下列物理量中属于矢量的是 A. 速度 B. 质量 C. 动能 D. 时间 2. 发现万有引力定律的物理学家是 A. 安培 B. 法拉第 C. 牛顿 D. 欧姆 3. 图1是某辆汽车的速度表，汽车启动后经过20s，速度表的指针指在如图所示的位置，由表可知 A. 此时汽车的瞬时速度是90km/h B. 此时汽车的瞬时速度是90m/s C. 启动后20s内汽车的平均速度是90km/h D. 启动后20s内汽车的平均速度是90m/s 4. 一个质点沿直线运动，其速度图象如图2所示，则质点 A. 在0～10s内做匀速直线运动 B. 在0~10s 内做匀加速直线运动 C. 在10s~40s 内做匀加速直线运动 D. 在10s~40s 内保持静止 5. 人站在电梯中随电梯一起运动，下列过程中，人处于“超重”状态的是 A. 电梯加速上升 B. 电梯加速下降 C. 电梯匀速上升 D. 电梯匀速下降 6. 一石块从楼顶自由落下，不计空气阻力，取g=10m/s 2，石块在下落过程中，第1.0s 末速度的大小为 A. 5.0m/s B. 10m/s C. 15m/s D. 20m/s 7. 如图3所示，一个物块在与水平方向成α角的恒力F 作用下，沿水平面向右运动一段距离x ，在此过程中，恒力F 对物块所做的功为 A. B. C. D. 8. “嫦娥一号”探月卫星的质量为m ，当它的速度为v 时，它的动能为 A. mv B. C. D. 9. 飞机着地后还要在跑道上滑行一段距离，机舱内的乘客透过窗户看到树木向后运动，乘客选择的参考系是 A. 停在机场的飞机 B. 候机大楼 C. 乘客乘坐的飞机 D. 飞机跑道 10. 下列过程中机械能守恒的是 A. 跳伞运动员匀速下降的过程 B. 小石块做平抛运动的过程 C. 子弹射穿木块的过程 D. 木箱在粗糙斜面上滑动的过程 11. 真空中有两个静止的点电荷，若保持它们之间的距离不变，而把它们的电荷量都变为原来的2倍，则两电荷间的库仑力将变为原来的 A. 2倍 B. 4倍 C. 8倍 D. 16倍 12. 如图4所示，匀强磁场的磁感应强度为B ，通电直导线与磁场方 αsin Fx αcos Fx αsin Fx αcos Fx mv 212mv 2mv 2 1 3 相互作用 内容提要：力及其性质，重力、弹力和摩擦力，力的合成与分解，受力分析，共点力平衡 重点：重力、弹力和摩擦力，力的合成与分解，受力分析，共点力平衡 一、教学内容 1.力 力是物体间的相互作用，力的大小、方向和作用点称为力的三要素。 力对物体的作用效果：(1) 发生形变；(2) 改变运动状态。 根据力的性质不同可以将力分为重力、弹力、摩擦力、电磁力等；根据力的效果来分则 有拉力、压力、阻力等。 自然界存在四种基本相互作用：引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用。所有力从本质上讲一定属于四种基本相互作用之一，譬如重力的本质是引力，摩擦力、弹力和分子间作用力的本质是电磁力，存在于核子（中子和质子是原子核内的两种基本粒子，统称为核子）之间、将核子束缚在一起形成稳定原子核的核力即强相互作用。 力的国际单位制单位是牛顿(N)。 2.力的性质 力是矢量，既有大小又有方向。 力是物体间的相互作用，故每一个力都有一个施力物体和一个受力物体；力的作用是相 互的，施力物体同时也是受力物体，反之亦然。力总是成对出现，这一对力同时产生、同时变化、同时消失，称为一对作用力与反作用力。 力具有独立性：一个物体同时受到多个力的作用，每个力都独立地产生作用效果。 3.力的图示与力的示意图 用有向线段表示力称为力的图示：线段的长短表示力的大小，箭头的指向表示力的方向， 箭头的位置表示力的作用点。 力的示意图：仅画出力的方向和作用点，表示物体在该方向上受到了力的作用。对物体进行受力分析时，只需要画出力的示意图。 4.重力 地球表面附近的物体由于地球的引力而产生的力叫重力。 重力的特征：(1) 非接触力；(2) 施力物体是地球；(3) 物体受到的重力与运动状态以及 是否受到其他力无关；(4) 重力的方向总是竖直向下的（垂直于水平面向下）；(5) 重力不一定等于万有引力（差别来源于地球表面的物体随地球自转产生的向心力）。 =地球表面不同位置的重力加速度物体受到的重力等于质量和重力加速度的乘积：G mg g Gm r) 是不同的，重力加速度随纬度升高而增大，随高度增加而减小。不过在地球表面重力(2 加速度的变化不大，大多数情况下可近似认为是个常数。天体表面的重力和天体的质量及半径有关。 5.重心 物体的各部分都受重力的作用，其效果等价于各部分受到的重力集中在一点，这一点称 为物体的重心。 重心的位置受物体的形状和质量分布的影响。质量分布均匀、形状规则的物体重心位置在物体的几何中心；形状不规则或质量分布不均匀的物体重心可以由悬挂法确定。 6.形变与弹力 物体在力的作用下形状或体积发生变化叫做形变。撤去外力后能够回复原状的形变称为 弹性形变，反之则称为非弹性形变（或塑性形变）；发生弹性形变的物体，形变超过一定限度后不能完全恢复原状，这个限度称为物体的弹性限度。 外力作用下发生弹性形变的物体，在接触处（弹力属于接触力）发生弹性形变，由于要恢复原状，对与它接触的物体有一个力的作用，称为弹力；弹力的方向总是垂直于接触面，指向受力物体。 高中物理竞赛辅导讲义 第1篇 静力学 【知识梳理】 一、力和力矩 1．力与力系 （1）力：物体间的的相互作用 （2）力系：作用在物体上的一群力 ①共点力系 ②平行力系 ③力偶 2．重力和重心 （1）重力：地球对物体的引力（物体各部分所受引力的合力） （2）重心：重力的等效作用点（在地面附近重心与质心重合） 3．力矩 （1）力的作用线：力的方向所在的直线 （2）力臂：转动轴到力的作用线的距离 （3）力矩 ①大小：力矩=力×力臂，M =FL ②方向：右手螺旋法则确定。 右手握住转动轴，四指指向转动方向，母指指向就是力矩的方向。 ③矢量表达形式：M r F =? （矢量的叉乘），||||||sin M r F θ=? 。 4．力偶矩 （1）力偶：一对大小相等、方向相反但不共线的力。 （2）力偶臂：两力作用线间的距离。 （3）力偶矩：力和力偶臂的乘积。 二、物体平衡条件 1．共点力系作用下物体平衡条件： 合外力为零。 （1）直角坐标下的分量表示 ΣF ix = 0，ΣF iy = 0，ΣF iz = 0 （2）矢量表示 各个力矢量首尾相接必形成封闭折线。 （3）三力平衡特性 ①三力必共面、共点；②三个力矢量构成封闭三角形。 2．有固定转动轴物体的平衡条件： 3．一般物体的平衡条件： （1）合外力为零。 （2）合力矩为零。 4．摩擦角及其应用 （1）摩擦力 ①滑动摩擦力：f k = μk N（μk－动摩擦因数） ②静摩擦力：f s ≤μs N（μs－静摩擦因数） ③滑动摩擦力方向：与相对运动方向相反 （2）摩擦角：正压力与正压力和摩擦力的合力之间夹角。 ①滑动摩擦角：tanθk=μ ②最大静摩擦角：tanθsm=μ ③静摩擦角：θs≤θsm （3）自锁现象 三、平衡的种类 1．稳定平衡： 当物体稍稍偏离平衡位置时，有一个力或力矩使之回到平衡位置，这样的平衡叫稳定平衡。2．不稳定平衡： 当物体稍稍偏离平衡位置时，有一个力或力矩使它的偏离继续增大，这样的平衡叫不稳定平衡。 3．随遇平衡： 当物体稍稍偏离平衡位置时，它所受的力或力矩不发生变化，它能在新的位置上再次平衡，这样的平衡叫随遇平衡。 【例题选讲】 1．如图所示，两相同的光滑球分别用等长绳子悬于同一点，此两球同时又支撑着一个等重、等大的光滑球而处于平衡状态，求图中α（悬线与竖直线的夹角）与β（球心连线与竖直线的夹角）的关系。 面圆柱体不致分开，则圆弧曲面的半径R最大是多少？（所有摩擦均不计） R 2013年高中会考物理模拟试题 第一部分 选择题（共54分） 一、本题共15小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项．．．．．．是符合题意的。（每小题3分，共45分） 1．下列物理量中属于矢量的是 A ．功 B ．重力势能 C ．线速度 D ．周期 2．在物理学史上，用科学推理的方法论证了重物体和轻物体下落一样快，推翻了古希腊学者亚里士多德的观点（质量大的小球下落快）的科学家是 A ．伽利略 B ．库仑 C ．法拉第 D ．爱因斯坦 3．有两个共点力，一个力的大小是3N ，另一个力的大小是7N ，它们合力的大小可能是 A ． 0 B ． 1N C ． 10N D ．21N 4．对吊在天花板上的电灯，下面哪一对力是作用力与反作用力 A ．灯对电线的拉力与灯受到的重力 B ．灯对电线的拉力与电线对灯的拉力 C ．灯受到的重力与电线对灯的拉力 D ．灯受到的重力与电线对天花板的拉力 5．一石块只在重力作用下从楼顶由静止开始下落，取g =10m/s 2，石块下落过程中 A ．第1s 末的速度为1m/s B ．第1s 末的速度为10m/s C ．第1s 内下落的高度为1m D ．第1s 内下落的高度为10m 6．如图1所示，天花板上悬挂着一劲度系数为k 的轻弹簧，弹簧下端拴，一个质量为m 的小球。小球处于静止状态时（弹簧的形变在弹性限度内），轻 弹簧的伸长等于 A ．mg B ．kmg C ． k mg D ．mg k 7．在如图2所示四个图象中，表示物体做匀加速直线运动的图象是 图1 图4 图3 下列关于这些物理量的关系式中，正确的是 A ．v r ω= B ．2v T π= C ．2r T πω= D ．v r ω= 9．真空中有两个静止的点电荷，它们之间的静电力大小为F ，如果保持两个点电荷所带的电量不变，而将它们之间的距离变为原来的2倍，则它们之间静电力的大小等于 A ． 4F B ．2 F C ． 2F D ．4F 10．如图3所示，物体沿斜面向下匀速滑行，不计空气阻力，关于物体的受力情况，正确的是 A ．受重力、支持力、摩擦力 B ．受重力、支持力、下滑力 C ．受重力、支持力 D ．受重力、支持力、摩擦力、下滑力 11．如图4所示，一个物块在与水平方向成α角的拉力F 作用下，沿水平面向右运动一段距离x 。 在此过程中，拉力F 对物块所做的功为 A ．Fx sin α B ．α sin Fx C ．Fx cos α D ．αcos Fx 12．在图5所示的四幅图中，正确标明了通电导线所受安培力F 方向的是 13．下表为某国产家用电器说明书中“主要技术数据”的一部分内容。根据表中的 信息，可计算出在额定电压下正常工作时通过该电器的电流为 A ．15.5 B ． 4.95A C ．2.28A D ．1.02A 请考生注意：在下面14、15两题中，每题有①、②两道小题。其中第①小题供选学物理1-1的考生做；第②小题供选学物理3-1的考生做。每位考生在每题的①、②小题中只做一道小题。 14．①（供选学物理1-1的考生做） 如图6所示，在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中，有一个矩形线圈abcd ，线圈平面与磁场垂直，O 1O 2和O 3O 4都是线圈的对称轴，若使线圈中产生感应电流，下列方 A B I高中物理竞赛辅导(2)
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