第五节电磁波相对论简介
一、电磁波的产生
1．麦克斯韦电磁场理论
变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场．
2．电磁场
变化的电场和变化的磁场总是相互联系成为一个完整的整体，这就是电磁场．
3．电磁波
电磁场(电磁能量)由近及远地向周围传播形成电磁波．
(1)电磁波是横波，在空间传播不需要介质．
(2)真空中电磁波的速度为3.0×108 m/s.
(3)电磁波能产生干涉、衍射、反射和折射等现象．
1.(2013·高考四川卷)下列关于电磁波的说法，正确的是()
A．电磁波只能在真空中传播
B．电场随时间变化时一定产生电磁波
C．做变速运动的电荷会在空间产生电磁波
D．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在
答案：C
二、电磁波的发射与接收
1．电磁波的发射
(1)发射条件：足够高的频率和开放电路．
(2)调制分类：调幅和调频．
2．电磁波的接收
(1)调谐：使接收电路产生电谐振的过程．
(2)解调：使声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程．
2.关于电磁波的发射和接收，以下说法正确的是()
A．为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，必须是闭合电路
B．信号频率比较低，不能直接用来发射电磁波
C．当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强
D．要使电视机的屏幕上有图像，必须要有检波过程
答案：BCD
三、相对论的简单知识 1．狭义相对论的两个基本假设
(1)狭义相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的．
(2)光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，光速与光源、观测者间的相对运动没有关系．
2．相对论的质速关系
(1)物体的质量随物体速度的增加而增大，物体以速度v 运动时的质量m 与静止时的质量m 0之间有如下关系：
m ＝m 0/
1－????v c 2.
(2)物体运动时的质量m 总要大于静止时的质量m 0. 3．相对论质能关系
用m 表示物体的质量，E 表示它具有的能量，则爱因斯坦质能方程为：E ＝mc 2.
3.关于狭义相对论的说法，不正确的是( )
A ．狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的
B ．狭义相对论认为在一切惯性参考系中，光在真空中的速度都等于c ，与光源的运动无关
C ．狭义相对论只涉及无加速运动的惯性系
D ．狭义相对论任何情况下都适用 答案：D
考点一 对电磁场理论和电磁波的理解
1．对麦克斯韦电磁场理论的理解
2．对电磁波的理解
(1)电磁波是横波．电磁波的电场E 、磁场B 、传播方向v 三者两两垂直，如图所示．
(2)电磁波与机械波不同，机械波在介质中传播的速度与介质有关，电磁波在介质中传播的速度与介质和频率均有关．
(1)下列关于电磁波的说法正确的是( )
A ．均匀变化的磁场能够在空间产生电场
B ．电磁波在真空和介质中传播速度相同
C ．只要有电场和磁场，就能产生电磁波
D ．电磁波在同种介质中只能沿直线传播
(2)目前雷达发射的电磁波频率多在200 MHz 至1 000 MHz 的范围内．请回答下列关于雷达和电磁波的有关问题．
①雷达发射电磁波的波长范围是多少？
②能否根据雷达发出的电磁波确定雷达和目标间的距离？
[解析] (1)如果电场(或磁场)是均匀变化的，产生的磁场(或电场)是恒定的，不能产生新的电场(磁场)，因而不能产生电磁波，A 正确，C 错误；电磁波的传播速度跟介质有关，频率由波源决定，同一频率的电磁波在不同介质中波长不等，由v ＝λf 知在不同介质中波的传播速度不同，B 错误；电磁波在同种均匀介质中才能沿直线传播，D 错误．
(2)①由c ＝λf 可得：λ1＝c f 1＝3.0×108
200×106 m ＝1.5 m ，
λ2＝c f 2＝3.0×108
1 000×106
m ＝0.3 m.
故雷达发射电磁波的波长范围是0.3 m ～1.5 m.
②电磁波测距的原理就是通过发射和接收电磁波的时间间隔来确定距离，所以可根据x ＝vt
2
确定雷达和目标间的距离．
[答案] (1)A (2)①0.3 m ～1.5 m ②能
1.关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是( )
A ．均匀变化的电场在它的周围产生均匀变化的磁场
B ．电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直的，且都与波的传播方向垂直
C ．电磁波和机械波一样依赖于介质传播
D ．只要空间中某个区域有振荡的电场或磁场，就能产生电磁波
解析：选BD.均匀变化的电场在它的周围产生恒定的磁场，A 错；机械波的传播依赖于介质，电磁波的传播不需要介质，C 错．
考点二 电磁波谱及电磁波的应用
特别提醒：(1)波长不同的电磁波，表现出不同的特性，其中波长较长的无线电波和红外线等，易发生干涉、衍射现象；波长较短的紫外线、X 射线、γ射线等，穿透能力较强．
(2)电磁波谱中，相邻两波段的电磁波的波长并没有很明显的界线，如紫外线和X 射线、X 射线和γ射线都有重叠，但它们产生的机理不同．
下列说法中正确的是( )
A ．红外线、紫外线、伦琴射线和γ射线在真空中传播的速度均一样，均为3×108 m/s
B ．红外线应用在遥感技术中，是利用它穿透本领强的特性
C ．紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度
D ．日光灯是紫外线的荧光效应的应用
[解析] 不同波长的电磁波在真空中的传播速度均为c ；红外线在遥感技术中用到了它的衍射现象；紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度；利用紫外线的荧光效应可以制成日光灯．由此可知A 、C 、D 正确．
[答案] ACD
2.关于红外线的以下说法中正确的是( )
A ．不同的物体辐射红外线的波长和强度相同，所以不可以在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射
B ．可以利用红外线的热效应对物体进行烘干
C ．利用红外线波长较长，容易发生衍射的特点进行远距离和高空摄影
D ．利用不同物体辐射红外线的波长和强度的不同可以对物体进行远距离探测 解析：选BCD.红外线是一种光波，一切物体都在不停地对外辐射红外线，热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射强一些．由于红外线的热效应，可用来烘干，又由于坦克、舰艇、人体等一切物体都在不停地发射红外线，并且不同的物体所辐射的红外线，其波长和强度不同，故在夜间或浓雾天气可通过红外线探测器来接收信号，并用电子仪器对接收到的信号进行处理，或用对红外线敏感的照相底片进行远距离摄影和高空摄影，就可察知物体的形状和特征．所以选项B 、C 、D 正确．
考点三 狭义相对论的简单应用 1．速度变换公式：u ＝u ′＋v
1＋u ′v c
2
.
若u ′＝v ＝c 时，u ＝c ，从而证明了光速是速度的极限，也反证了光速不变原理． 2．相对论质量：m ＝
m 01－???
?v c 2.
从上式可以看出，当物体(一般是粒子)的速度很大时，其运动时的质量明显大于静止时的质量．
3．质能方程：E ＝mc 2.
含义：反映物体质量和能量之间的关系．
由此会有两种能量表达：静止时的能量和运动时的能量；两能量之差就是物体的动能E k ，即E k ＝E －E 0.
4．时间间隔的相对性：Δt ＝
Δτ1－???
?v c 2
.
含义：运动的时钟变慢，一切物理、生理过程变慢．
5．长度的相对性：l ＝l 0
1－????v c 2.
含义：在运动方向上的长度变小，在垂直运动方向上的长度不变．
(1)你站在一条长木杆的中央附近，并且看到木杆落在地上时是两头同时落
地．所以，你认为这木杆是平着落到了地上．而此时飞飞同学正以接近光速的速度从木杆前面掠过，如图所示．她看到( )
A ．两端同时落地
B ．A 端比B 端先落地
C ．B 端比A 端先落地
D ．木杆是向右倾斜着落地的
(2)一张宣传画是边长为5 m 的正方形，一高速列车以2×108 m/s 速度接近此宣传画，在司机看来，这张宣传画是什么样子？
(3)远方的一颗星以0.8c 的速度远离地球，在地球上测得它辐射出来的闪光按5昼夜的周期变化，求在此星球上测其闪光周期为多大？
[解析] (1)令飞飞同学所在的参考系静止，则人和杆所在的参考系将向BA 方向运动，在杆下落的同时，假设在AB 的中央有一光源开始发光，且光源向右运动经过杆落地时间后，B 距光源比A 距光源近了，根据光速不变原理可知，光到达B 所用时间比A 短，故B 事件先发生，即B 先落地；至于木杆向哪倾斜也是相对的，从飞飞的角度看，木杆是向右倾斜着落地的．
(2)l ＝l 01－????v c 2
＝5×
1－????2×108
3×1082
m
≈3.7 m ，
在垂直运动方向没有相对性，所以看到的是一张3.7×5 m 2的宣传画． (3)因为Δt ＝
Δτ1－???
?v c 2
，所以Δτ＝Δt ·1－????v c 2
，Δt ＝5昼夜，v ＝0.8c ，所以Δτ＝
5×1－ 0.8 2
＝3(昼夜)．
[答案] (1)CD (2)3.7×5 m 2的画 (3)3昼夜 [方法总结] 狭义相对论问题的求解技巧
(1)解决“同时”的相对性问题，可从三个方面入手：
①令观察者静止，判断被观察者因相对运动而引起的位置变化． ②结合光速不变原理，分析光传播到两个事件所用的时间． ③光先传播到的事件先发生，光后传播到的事件后发生．
(2)“动尺缩短”是沿运动方向上的长度比其相对静止时测量的长度要短一些，在垂直于运动方向上的长度没有变化．
(3)“动钟变慢”是两个不同惯性系进行时间比较的结果，也是相对的，即两个惯性系中的观察者都发现对方的钟变慢了．
3.据报道，欧洲大型强子对撞机(LHC)“开足马力”后能把数以百万计的粒子加速至每秒钟30万公里，相当于光速的99.9%，粒子流每秒可在隧道内狂飙11 245圈，单束粒子能量可达7万亿电子伏特．下列说法正确的是()
A．如果继续对粒子进行加速，粒子的速度将能够达到光速
B．如果继续对粒子进行加速，粒子的速度将能够超过光速
C．粒子高速运动时的质量将大于静止时的质量
D．粒子高速运动时的质量将小于静止时的质量
答案：C
1．(2015·郑州统考)下列关于电磁波的说法正确的是()
A．麦克斯韦提出了电磁场理论，并用实验证实了电磁波的存在
B．各种电磁波在真空中的传播速度与光速一样，为3×108 m/s
C．经过调幅后的电磁波是横波，经过调频后的电磁波是纵波
D．红外线是波长比可见光波长还长的电磁波，常用于医院和食品消毒
解析：选B.麦克斯韦提出了电磁场理论，赫兹用实验证实了电磁波的存在，选项A错误；电磁波是横波，调频和调幅不改变电磁波的这种性质，选项C错误；医院和食品消毒常用的是紫外线，选项D错误．
2．(2015·江苏连云港模拟)在狭义相对论中，下列说法正确的有()
A．一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速
B．质量、长度的测量结果都与物体相对观察者的相对运动状态有关
C．时间的测量结果与物体相对观察者的运动状态无关
D．在某一惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件，在其他一切惯性系中也是同时发生的
解析：选AB.根据狭义相对论，光速是速度的极限值，所以A对；根据狭义相对论，长度、质量、时间间隔都与运动状态有关，且都给出了具体的计算公式，所以B对，C错；同时是相对的，D错.
3．(2015·山东聊城一中模拟)惯性系S中有一边长为l的正方形(如图A所示)．从相对S
系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上测得此正方形的图象是()
解析：选C.根据相对性原理，当正方形沿x方向以接近光速匀速飞行时，在运动方向上会出现长度收缩效应，而在垂直于运动方向上则不会出现长度收缩效应，故C正确．
4．关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是()
A．电磁波可以传递信息，声波不能传递信息
B．手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波
C．太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同
D．遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同
解析：选B.声波、电磁波都能传递能量和信息，A项错误；在手机通话过程中，既涉及电磁波又涉及声波，B项正确；可见光属于电磁波，“B超”中的超声波是声波，波速不同，C项错误；红外线波长较X射线波长长，故D项错误．
5．关于电磁波谱，下列说法中正确的是()
A．X射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变
B．γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高
C．紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射
D．在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线
E．在电磁波谱中，无线电波一般可用于通信
解析：选ABE.X射线的频率比较大，对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变，选项A正确；根据电磁波谱的排列顺序可知：γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高，选项B正确；在电磁波谱中从无线电波到γ射线，波长逐渐减小，频率逐渐增大，而波长越长，越容易发生衍射现象，因此紫光比紫外线更容易发生衍射，无线电波最容易发生衍射现象，选项C、D错误；无线电波广泛应用于通信、广播和天体研究中，选项E正确．
6．如图所示，在地面上M点固定一光源，在离光源等距的A、B
两点上固定有两个光接收器，今使光源发出一闪光，则在地面的参考系
中观测________(选填“A先”、“B先”或“A、B同时”)接收到光信号；在
沿AB方向高速运动的火车参考系中观测________(选填“A先”、“B先”或“A、B同时”)接收到光信号．
解析：在地面的参考系中观测，AM＝BM，光向A、B两点传播速度相等，故A与B同时接收到光信号．在沿AB方向高速运动的火车参考系中观测，由于以火车为参考系时，火车与B相互靠近，火车与A相互远离，而光速相同，故光信号先传到B点，后传到A点．答案：A、B同时B先
一、选择题
1．根据麦克斯韦的电磁场理论，下列说法中正确的是()
A．在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场
B．在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化的电场C．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场
D．振荡的电场在周围空间一定产生同频率振荡的磁场
答案：D
2．对于机械波和电磁波的比较，下列说法中正确的是()
A．它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象
B．它们在本质上是相同的，只是频率不同而已
C．它们可能是横波，也可能是纵波
D．机械波的传播速度只取决于介质，跟频率无关；电磁波的传播速度与介质无关，只跟频率有关
答案：A
3．电磁波包含了γ射线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短的排列顺序是()
A．无线电波、红外线、紫外线、γ射线
B．红外线、无线电波、γ射线、紫外线
C．γ射线、红外线、紫外线、无线电波
D．紫外线、无线电波、γ射线、红外线
解析：选A.在电磁波谱中，按电磁波的波长由长到短的排列顺序是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，由此可知选项A正确．
4．(2014·高考四川卷)电磁波已广泛运用于很多领域．下列关于电磁波的说法符合实际的是()
A．电磁波不能产生衍射现象
B．常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机
C．根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度
D．光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同
解析：选C.干涉、衍射是波所特有的现象，所以电磁波能产生衍射现象，选项A错误；常用的遥控器是通过发出红外线来遥控电视机的，选项B错误；利用多普勒效应可以判断遥远天体相对地球的速度，选项C正确；根据光速不变原理，在不同的惯性系中，光速是相同的，选项D错误．
5．属于狭义相对论基本假设的是：在不同的惯性系中()
A．真空中光速不变
B．时间间隔具有相对性
C．物体的质量不变
D．物体的能量与质量成正比
解析：选A.狭义相对论的两个基本假设是：(1)在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的；(2)真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的．故选项A正确．6．关于γ射线，以下说法中正确的是()
A．γ射线比伦琴射线频率更高，穿透能力更强
B．γ射线可用来检测金属材料内部伤痕、裂缝、气孔等
C．利用γ射线穿透力强可制成金属测厚计来检测金属板的厚度
D．“γ刀”是利用了γ射线的强穿透能力
答案：ABC
7．(2015·上海五校联考)假设地面上有一火车以接近光速的速度运行，车内站立着一个中等身材的人，站在路旁边的人观察车里的人，观察的结果是()
A．这个人是一个矮胖子
B．这个人是一个瘦高个子
C．这个人矮但不胖
D．这个人瘦但不高
解析：选D.人是站着的，路旁的人观察到的车内的人沿车运动的方向上的长度(决定胖瘦)变短了，所以人变“瘦”，但人在垂直于车运动方向上的长度(决定身高)不变．8．(2015·长春模拟)如图所示，一根10 m长的梭镖以相对论速度穿过一根10 m长的管子，它们的长度都是在静止状态下测量的，以下哪种叙述最好地描述了梭镖穿过管子的情况()
A．梭镖收缩变短，因此在某些位置上，管子能完全遮住它
B．管子收缩变短，因此在某些位置上，梭镖从管子的两端伸出来
C．两者都收缩，且收缩量相等，因此在某个位置，管子恰好遮住梭镖
D．所有这些都与观察者的运动情况有关
解析：选D.如果你是在相对于管子静止的参考系中观察运动着的梭镖，那么梭镖看起来就比管子短，在某些位置梭镖会完全处在管子内部．然而当你和梭镖一起运动时，你看到的管子就缩短了，所以在某些位置，你可以看到梭镖两端都伸出管子．假如你在梭镖和管子之间运动，运动的速度是在梭镖运动的方向上，而大小是其一半，那么梭镖和管子都相对于你运动，且速度的大小一样；你看到这两样东西都缩短了，且缩短的量相同，所以你看到的一切都是相对的，依赖于你的参考系．
9．如图所示，沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A 、B 和C .假想有一列车沿AC 方向以接近光速行驶，当铁塔B 发出一个闪光，列车上的观测者测得A 、C 两铁塔被照亮的顺序是( )
A ．同时被照亮
B ．A 先被照亮
C ．C 先被照亮
D ．无法判断
解析：选C.因列车沿AC 方向接近光速行驶，根据“同时”的相对性，即前边的事件先发生，后边的事件后发生可知C 先被照亮，答案为C.
10．对于公式m ＝
m 0
1－????v c 2，下列说法中正确的是( ) A ．公式中的m 0是物体以速度v 运动时的质量
B ．当物体运动速度v >0时，物体的质量m >m 0，即物体的质量改变了，故经典力学不适用
C ．当物体以较小的速度运动时，质量变化十分微小，经典力学理论仍然适用，只有当物体以接近光速运动时，质量变化才明显，故经典力学仅适用于低速运动，而不适用于高速运动
D ．通常由于物体的速度太小，质量的变化不能引起我们的感觉，在分析地球上物体的运动时，不必考虑质量变化
解析：选CD.公式中的m 0是物体的静止质量，在v 远小于光速时，经典力学依然成立，故A 、B 错误，C 、D 正确．
二、非选择题
11．(2013·高考江苏卷)如图所示，两艘飞船A 、B 沿同一直线同向飞行，相对地面的速度均为v (v 接近光速c )．地面上测得它们相距为L ，则A 测得两飞船间的距离________(选填“大于”、“等于”或“小于”)L .当B 向A 发出一光信号，A 测得该信号的速度为________．
解析：根据长度的相对性得L ＝L 01－????v c 2 所以A 测得两飞船间的距离L 0＝
L 1－???
?v c 2 >L .
根据狭义相对论的基本假设，光信号的速度为光速c . 答案：大于 c (或光速)
☆12.某雷达工作时，发射电磁波的波长λ＝20 cm ，每秒脉冲数n ＝5 000，每个脉冲持续时间t ＝0.02 μs .
(1)该电磁波的频率为多少？ (2)该雷达的最大侦察距离是多少？ 解析：(1)根据c ＝λf 可得 f ＝c λ＝3×108
20×10
－2 Hz ＝1.5×109 Hz. (2)电磁波在雷达发射相邻两个脉冲间隔时间内传播的距离 s ＝c Δt ＝c ????1n －t
＝3×108×???
?15 000－0.02×10－6 m ≈6×104 m 所以雷达的最大侦察距离s ′＝s
2＝3×104 m ＝30 km.
答案：(1)1.5×109 Hz (2)30 km
【V-S 图像】 1.（2017年朝阳一模）用弹簧测力计分别拉着甲、乙两物体竖直向上运动，两次运动的路程随时间变化的图象如图所示，已知甲的重力大于乙的重力。则下列说法中正确的是（ ）（多选） A ．甲的速度大于乙的速度 B ．弹簧测力计对甲的拉力大于弹簧测力计对乙的拉力 C ．甲物体的动能转化为重力势能 D ．甲的机械能一定大于乙的机械能 2.（2017年东城一模）一辆新能源电动汽车在水平公路上沿直线行驶，假设所受到的阻力不变，其?-t 图象如图6所示。其中0~1s 内和3~4s 内的图象为直线，1~3s 内的图象为曲线，则下列说法中正确的是 （ ）（单选） A ．0~1s 内电动汽车做匀速运动 B ．1~3s 内电动汽车做减速运动 C ．3~4s 内电动汽车处于静止状态 D ．3~4s 内电动汽车的牵引力一定最小 3.（2018年石景山二模）一物体在水平拉力的作用下沿水平面运动，其运动的路程(s )与时间(t )关系如图12所 示，下列判断正确的是 A ．物体5s 时的速度小于2s 时的速度 B ．前3s 拉力对物体做的功大于后3s 做的功 C ．前3s 拉力对物体做功的功率小于后3s 做功的功率 D ．前3s 物体所受的拉力大于后3s 物体所受的拉力 图12
【机械能转化】 1.（2017年东城一模考）两年一届的世界蹦床锦标赛于2015年12月1日在 丹麦欧登塞落幕，中国队以8金3银2铜领跑奖牌榜。关于运动员从图8所示的最高点下落到最低点的过程中（不计空气阻力的影响），下列说法中正确的是( )（多选） A．重力势能一直减小 B．接触到蹦床时开始减速 C．所受重力等于弹力时动能最大 D．在最低点时速度为零、受力平衡（提示，画受力分析图） 2.如图所示,一轻质弹簧竖直放置,下端固定在水平面上,上端处于a位置,当一重球放在弹簧上端静止时,弹簧上端被压缩到b位置.现将重球(视为质点)从高 于a位置的c位置沿弹簧中轴线自由下落,弹簧被重球压缩到最低位置d.以下关于重球运动过程的正确说法应是 ( ).（多选） A.重球下落压缩弹簧由a至d的过程中,重球作减速运动 B.重球下落至b处获得最大速度 C.由a至d过程中重球克服弹簧弹力做的功等于小球由c下落至d处时重力势能减少量 D.重球在b位置处具有的动能等于小球由c下落到b处减少的重力势能 图8
§2.9函数的应用 2014 高考会这样考 1.综合考查函数的性质； 2.考查一次函数、二次函数、分段函数及基本初等函数的建模问题； 3.考查函数的最值． 复习备考要这样做 1.讨论函数的性质一定要先考虑定义域； 2.充分搜集、应用题目信息，正确建立函数模型； 3.注重函数与不等式、数列、导数等知识的综合． 1．几类函数模型及其增长差异 (1)几类函数模型 函数模型 一次函数模型 反比例函数模型 二次函数模型 指数函数模型 对数函数模型 幂函数模型 (2)三种函数模型的性质 函数 y＝ a x(a>1) 性质 在 (0，＋∞ )上的 单调递增 增减性 增长速度越来越快 随 x 的增大逐渐表现为图像的变化 与 y 轴平行值的比较存在一个 函数解析式 f(x)＝ ax＋ b (a、 b 为常数， a≠ 0) f(x)＝ k x＋ b (k， b 为常数且 k≠ 0) f(x)＝ ax2＋ bx＋c (a， b， c 为常数， a≠0) f(x)＝ ba x＋ c (a，b， c 为常数， b≠ 0， a>0 且 a≠ 1) f(x)＝ blog a x＋ c (a，b， c 为常数， b≠ 0， a>0 且 a≠ 1) n y＝ log a x(a>1)y＝ x n( n>0) 单调递增单调递增 越来越慢相对平稳随 x 的增大逐渐表现为随 n 值变化而 与 x 轴平行各有不同 n x x0，当 x>x0时，有 log a x (1) 审题：弄清题意，分清条件和结论，理顺数量关系，初步选择数学模型； (2) 建模：将自然语言转化为数学语言，将文字语言转化为符号语言，利用数学知识，建立相应的数学模型； (3) 解模：求解数学模型，得出数学结论； (4) 还原：将数学问题还原为实际问题的意义． 以上过程用框图表示如下： [难点正本 疑点清源 ] 1． 要注意实际问题的自变量的取值范围，合理确定函数的定义域． 2． 解决函数应用问题重点解决以下问题 (1) 阅读理解、整理数据：通过分析、画图、列表、归类等方法，快速弄清数据之间的关 系，数据的单位等等； (2) 建立函数模型：关键是正确选择自变量将问题的目标表示为这个变量的函数，建立函数的模型的过程主要是抓住某些量之间的相等关系列出函数式，注意不要忘记考察函数的定义域； (3) 求解函数模型：主要是研究函数的单调性，求函数的值域、最大 (小 )值，计算函数的 特殊值等，注意发挥函数图像的作用； (4) 回答实际问题结果：将函数问题的结论还原成实际问题，结果明确表述出来． 1． 某物体一天中的温度 T(单位：℃ )是时间 t(单位： h)的函数： T(t)＝ t 3 －3t ＋60， t ＝ 0 表示中午 12∶ 00，其后 t 取正值，则下午 3 时的温度为 ________． 答案 78℃ 解析 T(3)＝ 33－ 3× 3＋ 60＝ 78(℃ )． 2． 某工厂生产某种产品固定成本为 2 000 万元，并且每生产一单位产品， 成本增加 10 万元．又 知总收入 K 是单位产品数 Q 的函数， K (Q) ＝ 40Q － 201Q 2 ，则总利润 L(Q)的最大值是 2020高考物理 电磁感应定律 楞次定律（含答案） 1.如图所示，一水平放置的N 匝矩形线框面积为S ，匀强磁场的磁感应强度为B ，方向斜向上，与水平面成30°角，现若使矩形框以左边的一条边为轴转到竖直的虚线位置，则此过程中磁通量的改变量的大小是( ) A.3－1 2BS B.3＋1 2NBS C. 3＋1 2 BS D. 3－1 2 NBS 答案 C 2.(多选)涡流检测是工业上无损检测的方法之一，如图所示，线圈中通以一定频率的正弦交流电，靠近待测工件时，工件内会产生涡流，同时线圈中的电流受涡流影响也会发生变化。下列说法中正确的是( ) A ．涡流的磁场总是要阻碍穿过工件磁通量的变化 B ．涡流的频率等于通入线圈的交流电频率 C ．通电线圈和待测工件间存在周期性变化的作用力 D ．待测工件可以是塑料或橡胶制品 答案 ABC 3.如图所示，ab 为一金属杆，它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，可绕a 点在纸面内转动；S 为以a 为圆心位于纸面内的金属环；在杆转动过程中，杆的b 端与金属环保持良好接触；A 为电流表，其一端与金属环相连，一端与a 点良好接触。当杆沿顺时针方向转动时，某时刻ab 杆的位置如图所示，则此时刻( ) A．有电流通过电流表，方向由c向d，作用于ab的安培力向右 B．有电流通过电流表，方向由c向d，作用于ab的安培力向左 C．有电流通过电流表，方向由d向c，作用于ab的安培力向右 D．无电流通过电流表，作用于ab的安培力为零 答案A 4．(多选)航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的。电磁驱动原理如图所示，当固定线圈上突然通过直流电流时，线圈端点的金属环被弹射出去。现在固定线圈左侧同一位置，先后放有分别用横截面积相等的铜和铝导线制成形状、大小相同的两个闭合环，且电阻率ρ铜<ρ铝。闭合开关S的瞬间() A．从左侧看环中感应电流沿顺时针方向 B．铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力 C．若将环放置在线圈右方，环将向左运动 D．电池正负极调换后，金属环不能向左弹射 答案AB 5．如图所示，矩形金属线框abcd放在水平桌面上，ab边和条形磁铁的竖直轴线在同一竖直平面内，现让条形磁铁沿ab边的竖直中垂线向下运动，线框始终静止。则下列说法正确的是() 周口市2019--2019学年上学期期终调研考试 注意事项： 1．本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，满分120分。考试时间：90分钟。 2．第Ⅰ卷上各小题选出的答案一律填写在第Ⅱ卷上指定的答题栏中，只答在第Ⅰ卷上不计分，考试结束时只交第Ⅱ卷。 第Ⅰ卷(选择题共48分) 一、本题共12小题．每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中。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．选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分 l 、在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步．下列说法正确的是( ) A ．库仑发现了电流的磁效应 B ．麦克斯韦首次通过实验证实了电磁波的存在 C ．欧姆首先总结了电路中电流与电压和电阻的关系 D ．奥斯特发现了电磁感应规律 2．如图所示，质量分别为m 1，m 2的两个小球A ．B ，带有等量异种电荷，通过绝缘轻弹簧相连接，置于绝缘光滑的水平面上，突然加一水平向右的匀强电场后，两球A ，B 将由静止开始运动，在以后的运动过程中，对两小球A ．B 和弹簧组成的系统，以下说法错误的是(设整个过程中 不考虑电荷间库仑力的作用且弹簧不超过弹性限度)： ( ) A ．由于电场力分别对球A 和 B 做正功，故系统机械能不断增加。 B ．由于两小球所受电场力等大反向，故系统动量守恒 C ．当弹簧长度达到最大值时，系统机械能最大 D ．当小球所受电场力与弹簧的弹力相等时，系统动能最大 3．如图所示，用力将矩形线框abcd 从磁场中匀速地拉出有界的匀强磁场，下列 说法不正确的是：( ) A ．速度越大，拉力做功越多． B ．速度相同时，线框电阻越大．所用拉力越小． C ．无论是快拉还是慢拉，通过线框的电量相同。 D ．无论是快拉还是慢拉，拉力做功的功率一样大． 4．在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点的距离均为L ，如图(a)所示。一列横波沿该直线向右传播，t=O 时到达质点1，质点1开始向下运动，经过时间△t 第一次出现如图(b)所示的波形．则该波的：( ) A ．周期为△t，波长为8L 。 B ．周期为3 2△t，波长为8L ． C ．周期为32△t，波速为12L ／△t D ．周期为△t，波速为8L ／△t 5．在光滑的水平地面上方，有两个磁感应强度大小均为B 、方向相反的水平匀强磁场，如图PQ 为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个半径为a ，质量为m ，电阻为R 的金属圆环垂直磁场方向，以速度V 从如图位置运动，当圆环运动到直径刚好与边界线PQ 重合时，圆环的速度为v ／2则下列说法正确的是 ( ) A ．此时圆环中的电功率为R v a B 2 224 高考物理备考之临界状态的假设解决物理试题压轴突破训练∶培优易错试卷篇 含详细答案 一、临界状态的假设解决物理试题 1．质量为m 2=2Kg 的长木板A 放在水平面上，与水平面之间的动摩擦系数为0.4；物块B （可看作质点）的质量为m 1=1Kg ，放在木板A 的左端，物块B 与木板A 之间的摩擦系数为0.2.现用一水平向右的拉力F 作用在木板A 的右端，让木板A 和物块B 一起向右做匀加速运动．当木板A 和物块B 的速度达到2 m/s 时，撤去拉力，物块B 恰好滑到木板A 的右端而停止滑动，最大静摩擦力等于动摩擦力，g=10m/s 2，求： （1）要使木板A 和物块B 不发生相对滑动，求拉力F 的最大值； （2）撤去拉力后木板A 的滑动时间； （3）木板A 的长度。 【答案】（1）18N （2）0.4s （3）0.6m 【解析】 【详解】 （1）当木板A 和物块B 刚要发生相对滑动时，拉力达到最大 以B 为研究对象，由牛顿第二定律得 1111m g m a μ= 可得 2112m/s a g μ==． 再以整体为研究对象，由牛顿第二定律得 212121 ))F m m g m m a μ-+= +（（ 故得最大拉力 18F N =； （2）撤去F 后A 、B 均做匀减速运动，B 的加速度大小仍为1a ，A 的加速度大小为2 a ，则 2121122)m m g m g m a μμ+-=（ 解得 225m/s a = 故A 滑动的时间 22 0.45 v t s s a = == （3）撤去F 后A 滑动的距离 22 122m=0.4m 225 v x a ==? B 滑动的距离 培优点二十一 原子物理 一、考点分析 记住几个二级结论： (1)遏止电压U c 与入射光频率ν、逸出功W 0间的关系式：U c ＝ν－。h e W 0 e (2)截止频率νc 与逸出功W 0的关系：hνc －W 0＝0，据此求出截止频率νc 。 (3)光照引起的原子跃迁，光子能量必须等于能级差；碰撞引起的跃迁，只需要实物粒子的动能大于(或等于)能级差。 (4)大量处于定态的氢原子向基态跃迁时可能产生的光谱线条数：C n 2＝ 。 n n －1 2 (5)磁场中的衰变：外切圆是α衰变，内切圆是β衰变，半径与电荷量成反比。(6)平衡核反应方程：质量数守恒、电荷数守恒。 二、考题再现 典例1.(2019?全国I 卷?14) 氢原子能级示意图如图所示，光子能量在1.63 eV ～3.10 eV 的光为可见光。要使处于基态（n ＝1）的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为( )A ．12.09 eV B ．10.20 eV C ．1.89 eV D ．1.5l eV 典例2.(2019?全国II 卷?15) 太阳内部核反应的主要模式之一是质子－质子循环，循环的结果可表示为： 4H→He ＋2e ＋2ν。已知H 和He 的质量分别为m p ＝1.007 8 u 和m α＝4.002 6 u ，1 u ＝931 MeV/c 2，c 14 201142为光速．在4个H 转变成1个He 的过程中，释放的能量约为( )142A ．8 MeV B ．16 MeV C ．26 MeV D ．52 MeV 三、对点速练 1．下列说法正确的是( ) A ．放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件有关 B ．结合能越大，原子中核子结合得越牢固，原子核越稳定 C ．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短 D ．各种气体原子的能级不同，跃迁时发射光子的能量（频率）不同，因此利用不同的气体可以制成五颜六色的霓虹灯 2．下列说法中正确的是( ) A ．光电效应说明光具有粒子性的，它是爱因斯坦首先发现并加以理论解释的 B ．235U 的半衰期约为7亿年，随着地球环境的变化，半衰期可能变短 C ．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，揭示了原子核的结构 D ．据波尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的动能增大3．下列说法正确的是( ) A ．衰变成要经过4次α衰变和2次β衰变 23290Th 208 82Pt B ．核泄漏事故污染物Cs137能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为，可以判断 1371375556Cs Ba x →+为质子 x C ．玻尔理论的假设是原子能量的量子化和轨道量子化 D ．康普顿效应说明光具有粒子性，电子的衍射实验说明实物粒子只具有粒子性 4．如图所示为氢原子的能级图，一群氢原子处于n ＝4的激发态，在向低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为1.90 eV 的金属铯，下列说法正确的是( ) A ．这群氢原子能发出6种频率不同的光，其中从n ＝4跃迁到n ＝3所发出的光波 长最短 B ．这群氢原子能发出3种频率不同的光，其中从n ＝4跃迁到n ＝1所发出的光频率最高 C ．金属铯表面所逸出的光电子的初动能最大值为12.75 eV D ．金属铯表面所逸出的光电子的初动能最大值为10.85 eV 5．根据玻尔理论，氢原子的能级公式为(n 为能级，A 为基态能量)，一个氢原子中的电子从n ＝42 n A E n =的能级直接跃迁到基态，在此过程中( ) A ．氢原子辐射一个能量为的光子 15A 16 第二节话题阅读 (2018·江苏，完形填空) RaynorWinnandherhusbandMothbecamehomelessduetotheirwronginvestment.Theirsavingshad been 36 topaylawyers’fees.Tomakemattersworse，Mothwasdiagnosed(诊断) witha 37 disease.Therewasno 38 ，onlypainrelief. Failingtofindanyotherwayout，theydecidedtomakea 39 journey，astheycaughtsightofanoldhikers’(徒步旅行者) guide. Thiswasalongjourneyofunaccustomedhardshipand 40 recovery.Whenleavinghome，RaynorandMothhadjust￡320inthebank.Theyplannedtokeepthe 41 lowbylivingonboilednoodles，withthe 42 hamburgershoptreat. Wildcampingis 43 inEngland.Toavoidbeingcaught，theWinnshadtogettheirtentup 44 andpackeditawayearlyinthemorning.TheWinnssoondiscoveredthat dailyhikingintheir50sisalot 45 thantheyrememberitwasintheir20s.Raynor 46 alloveranddesiredab ath.Moth，meanwhile，afteraninitial 47 ，foundhissymptomswerestrangely 48 bytheirdailytiringjourney. 49 ，thecouplefoundthattheirbodiesturnedforthebetter，withre-foundstrongmusclesthattheythoughthad 50 forever.“Ourhairwasfriedandfallingout，nailsbroken，clothes 51 toathread，butwewerealive.” Duringthejourney，Raynorbeganacareerasanaturewriter.Shewrites，“ 52 hadtakeneverymaterialthingfrommeandleftmetornbare，anemptypageattheendofa(n) 53 writtenbook.Ithadalsogivenmea 54 ，eithertoleavethatpage 55 ortokeepwritingthestorywithhope.Ichosehope.” 36.A.drawnup https://www.doczj.com/doc/199524258.html,edup C.backedup D.keptup 答案 B 解析文章开头交代，夫妻俩因投资不当而变得无家可归。由此可推知，为了支付律师费， 法拉第电磁感应定律和楞次定律 1.如图所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r.圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为 （A）1:1 （B）1:2 （C）1:4 （D）4:1 2.如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R。金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是 A．ab中的感应电流方向由b到a B．ab中的感应电流逐渐减小 C．ab所受的安培力保持不变 D．ab所受的静摩擦力逐渐减小 3．空间存在一方向与直面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图（a）中虚线MN所示，一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S，将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上。t=0时磁感应强度的方向如图（a）所示：磁感应强度B随时间t的变化关系如图（b）所示，则在t=0到t=t1的时间间隔内 A．圆环所受安培力的方向始终不变 B．圆环中的感应电流始终沿顺时针方向 C ．圆环中的感应电流大小为 004B rS t ρ D ．圆环中的感应电动势大小为2 00 π4B r t 4.如图，导体轨道OPQS 固定，其中PQS 是半圆弧，Q 为半圆弧的中心，O 为圆心。轨道的电阻忽略不计。OM 是有一定电阻、可绕O 转动的金属杆。M 端位于PQS 上，OM 与轨道接触良好。空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B ，现使OM 从OQ 位置以恒定的角速度逆时针转到OS 位置并固定（过程Ⅰ）；再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B 增加到B'（过程Ⅱ）。在过程Ⅰ、Ⅱ中，流过OM 的电荷量相等，则 B B ' 等于 A ． 54 B ．32 C ．7 4 D ．2 5.如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是 A ．开关闭合后的瞬间，小磁针的N 极朝垂直纸面向里的方向转动 B ．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N 极指向垂直纸面向里的方向 C ．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N 极指向垂直纸面向外的方向 D ．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N 极朝垂直纸面向外的方向转动 6. 如图所示，匀强磁场中有一个用软导线制成的单匝闭合线圈，线圈平面与磁场垂直．已知线圈的面积S =0.3 m 2、电阻R =0.6 Ω，磁场的磁感应强度B =0.2 T.现同时向两侧拉动线圈，线圈的两边在Δt =0.5s 时间内合到一起．求线圈在上述过程中 （1）感应电动势的平均值E ； 第I 卷 选择题（共120分） 在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将所选答案前的代表字母填涂在答题卡上。（共20小题，每小题6分。） 13. 链式反应中，重核裂变时放出的可以使裂变不断进行下去的粒子是 A. 质子 B. 中子 C. 粒子 D. 粒子 14. 一定质量的理想气体在升温过程中 A. 分子平均势能减小 B. 每个分子速率都增大 C. 分子平均动能增大 D. 分子间作用力先增大后减小 15. 白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，其原因是不同色光的 A. 传播速度不同 B. 强度不同 C. 振动方向不同 D. 频率不同 16. 如图甲所示，上端固定的弹簧振子在竖直方向上做简谐运动。规定向上为正方向，弹簧振子的振动图象如图乙所示。则 A. 弹簧振子的振动频率f =2.0H z B. 弹簧振子的振幅为 0.4m C. 在 内，弹簧振子的动能逐渐减小 D. 在 内，弹簧振子的弹性势能逐渐减小 17. 如图，在两水平极板间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向里。一带电粒子以某一速度沿水平直线通过两极板。若不计重力，下列四个物理量中哪一个改变时，粒子运动轨迹不会改变 A. 粒子速度的大小 B. 粒子所带的电荷量 C. 电场强度 D. 磁感应强度 18. 杭州市正将主干道上的部分高压钠灯换成LED 灯，已知高压钠灯功率为400W ，LED 灯功 率为180W ，若更换4000盏，则一个月可节约的电能约为 A. B. C. D. 密云区2018-2019学年第一学期高三阶段性测试 理科综合试卷 2019年1月 考试时间：150分钟 培优点四 共点力的平衡 1. 从历年命题看，对共点力平衡的考查，常以选择题的形式出现，以物体的平衡状态为背景，考查整体与隔离法、受力分析、正交分解与共点力平衡，同时对平衡问题的分析在后面的计算题中往往也有所涉及。 2. 解决平衡问题常用方法： (1)静态平衡：三力平衡一般用合成法，合成后力的问题转换成三角形问题；多力平衡一般用正交分解法；遇到多个有相互作用的物体时一般先整体后隔离。 (2)动态平衡：三力动态平衡常用图解法、相似三角形法等，多力动态平衡问题常用解析法，涉及到摩擦力的时候要注意静摩擦力与滑动摩擦力的转换。 典例1. (2017·全国Ⅰ卷?21)如图，柔软轻绳ON 的一端O 固定，其中间某点M 拴一重物， 用手拉住绳的另一端N 。初始时，OM 竖直且MN 被拉直，OM 与MN 之间的夹角为α? ????α>π2。现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变。在OM 由竖直被拉到水平的过程中( ) A ．MN 上的张力逐渐增大 B ．MN 上的张力先增大后减小 C ．OM 上的张力逐渐增大 D ．OM 上的张力先增大后减小 【解析】方法一 设重物的质量为m ，绳OM 中的张力为T OM ，绳MN 中的张力为T MN 。开始时，T OM ＝mg ，T MN ＝0。由于缓慢拉起，则重物一直处于平衡状态，两绳张力的合力与重物的重力mg 等大、反向。 如图所示，已知角α不变，在绳MN 缓慢拉起的过程中，角β逐渐增 大，则角(α－β)逐渐减小，但角θ不变，在三角形中，利用正弦定 理得：T OM α－β＝mg sin θ，(α－β)由钝角变为锐角，则T OM 先增 大后减小，选项D 正确；同理知T MN sin β＝mg sin θ，在β由0变为π2的一、考点分析 二、考题再现 实验基础知识 一、螺旋测微器的使用 1．构造：如图1所示，B为固定刻度，E为可动刻度． 图1 2．原理：测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退0.5 mm，而可动刻度E上的刻度为50等份，每转动一小格，F前进或后退0.01 mm，即螺旋测微器的精确度为0.01 mm.读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺． 3．读数：测量值(mm)＝固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×0.01(mm)． 如图2所示，固定刻度示数为2.0 mm，半毫米刻度线未露出，而从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：2.0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm. 图2 二、游标卡尺 1．构造：主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标卡尺上还有一个深度尺．(如图3所示) 图3 2．用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径． 3．原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成． 不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的，其规格见下表： 刻度格数(分度)刻度总长度每小格与1 mm的差值精确度(可精确到) 109 mm0.1 mm0.1 mm 2019 mm0.05 mm0.05 mm 5049 mm0.02 mm0.02 mm 4.读数：若用x表示从主尺上读出的整毫米数，K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻度线对齐的游标的格数，则记录结果表示为(x＋K×精确度)mm. 三、常用电表的读数 对于电压表和电流表的读数问题，首先要弄清电表量程，即指针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流，然后根据表盘总的刻度数确定精确度，按照指针的实际位置进行读数即可． (1)0～3 V的电压表和0～3 A的电流表的读数方法相同，此量程下的精确度分别是0.1 V和0.1 A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位． (2)对于0～15 V量程的电压表，精确度是0.5 V，在读数时只要求读到小数点后面一位，即读到0.1 V. (3)对于0～0.6 A量程的电流表，精确度是0.02 A，在读数时只要求读到小数点后面两位，这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半0.01 A. 楞次定律 ★1如图所示,线幽abcd自由下落进入匀强磁场中,则当只有dc边进入磁场时,线圈中感应电流的方 向是________.当整个线圈进入磁场中时,线圈中________感应电流(选填 “有”或“无”) ★2.矩形线框在磁场中作如下图所示的各种运动,运动到图上所示位置时,其中有感应电流产生的 是图( ),请将电流方向标在该图上. ★★3.如图所示,当导线棒MN在外力作用下沿导轨向右运动时,流过R的电流方向是( ). (A)由A→B (B)由B→A (C)无感应电流 (D)无法确定 ★★4.如图所示,通电导线与矩形线圈abcd处于同一平面,下列说法中正确的是( ) (A)若线圈向右平动,其中感应电流方向是a→d→c→b (B)若线圈竖直向下平动,无感应电流产生 (C)当线圈以ab边为轴转动时(小于90°),其中感应电流方向是a→b→c→d (D)当线圈向导线靠近时,其中感应电流方向是a→d→c→b ★★5.右如图所示,当条形磁铁作下列运动时,线圈中的感应电流方向应是(从左往右看)( ). (A)磁铁靠近线圈时,电流的方向是逆时针的 (B)磁铁靠近线圈时,电流的方向是顺时针的 (C)磁铁向上平动时,电流的方向是逆时针的 (D)磁铁向上平动时,电流的方向是顺时钊的 ★★6.如图所示,当条形磁铁向上运动远离螺线管时,流过电流计的电流方向是________；当磁铁向 下运动靠近螺线管时,流过电流计的电流方向是________ ★★★7.由细弹簧围成的圆环中间插入一根条形磁铁,如图所示.当用力向四周扩圆展环,使其面积 增大时,从上向下看( ). (A)穿过圆环的磁通量减少,圆环中有逆时针方向的感应电流 (B)穿过圆环的磁通量增加,圆环中有顺时针方向的感应电流 (C)穿过圆环的磁通量增加,圆环中有逆时针方向的感应电流 (D)穿过圆环的磁通量不变,圆环中没有感应电流 ★8.如图所示,当磁铁突然向铜环运动时,铜环的运动情况是( ). (A)向右摆动(B)向左摆动 (C)静止(D)不判定 ★★9.如图所示,水平放置的光滑杆上套有A、B、C三个金属环,其中B接电源.在接通电源的瞬 间,A、C两环( ) (A)都被B吸引 (B)都被B排斥 (C)A被吸引,C被排斥 (D)A被排斥,C被吸引 ★★10.如图所示,把一正方形线圈从磁场外自右向左匀速经过磁场再拉出磁场,则从ad边进入磁场 起至bc边拉出磁场止,线圈感应电流的情况是( ). 海淀区高三年级第一学期末练习 物 理 2017.1 说明：本试卷共8页，共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案写在答题纸上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题纸一并交回。 一、本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的。全部选对的得3分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。把你认为正确答案填涂在答题纸上。 1．真空中两相同的带等量异号电荷的金属小球A 和B (均可看做点电荷)，分别固定在两处，它们之间的距离远远大于小球的直径，两球间静电力大小为 F 。现用一个不带电的同样的绝缘金属小球C 与A 接触，然后移开C ，此时A 、B 球间的静电力大小为 A ．2F B ．F C ．3 2F D ．2F 2．用绝缘柱支撑着贴有小金属箔的导体A 和B ，使它们彼 此接触，起初它们不带电，贴在它们下部的并列平行双金属箔 是闭合的。 现将带正电荷的物体C 移近导体A ，发现金属箔都 张开一定的角度，如图1所示，则 A ．导体 B 下部的金属箔感应出负电荷 B ．导体B 下部的金属箔感应出正电荷 C ．导体 A 和B 下部的金属箔都感应出负电荷 D ．导体 A 感应出负电荷，导体B 感应出等量的正电荷 3．如图2所示，M 、N 为两个带有等量异号电荷的点电荷，O 点是它们之间连线的中点，A 、B 是M 、N 连线中垂线上的两点，A 点距O 点较近。用E O 、E A 、E B 和φO 、φA 、φB 分别表示O 、A 、B A ．E O 等于 B ．E A 一定大于E B C ．φA 一定大于φB D ．将一电子从O 点沿中垂线移动到A 点，电场力一定不做功 4．在电子技术中，从某一装置输出的交流信号常常既含有高频成份，又含有低频成份。为了在后面一级装置中得到高频成份或低频成份，我们可以在前面一级装置和后面一级装置之间设计如图3所示的电路。关于 这种电路，下列说法中正确的是 A ．要使“向后级输出”端得到的主要是高频信号，应该选择图3甲所示电路 B ．要使“向后级输出”端得到的主要是高频信号，应该选择图3乙所示电路 C ．要使“向后级输出”端得到的主要是低频信号，应该选择图3甲所示电路 D ．要使“向后级输出”端得到的主要是低频信号，应该选择图3乙所示电路 5．如图4所示，一理想变压器的原、副线圈匝数分别为2200匝和110匝，将原线圈接在输出电压u =2202sin100πt （V ）的交流电源两端。副线圈上只接有一个电阻R ，与原线圈串联的理想交流电流表的示数为0.20A 。下列说法中正确的是 A ．变压器副线圈中电流的有效值为0.01A B ．电阻R 两端电压的有效值为11V C ．电阻R 的电功率为44 W D ．穿过变压器铁芯的磁通量变化率的最大值为 102Wb/s 图4 R 后 向 级 输 出 图3 后 向 级 输 出 图2 图1 高三物理尖子生培优资料（1）（2017.8.23） 命题：阮文超 共点力的平衡 摩 擦 角 ?： 例1：如图所示，用绳通过定滑轮 物块，使物块在水平面上从图示位置开始沿地面 匀速直线运动，若物块与地面的摩擦因素1μ<，滑轮的质量及摩擦不计，则物块运动过程中，以下判断正确的是（ ）【多选】 A.绳子的拉力将保持不变 B.绳子的拉力将不断增大 C.地面对物块的摩擦力不断减小 D.物块对地面的压力不断减小 例2：如图所示，倾角45o的斜面上，放置一质量m 的小物块，小物块与斜面的动摩擦因素3μ=，欲使小物块能静止在斜面上，应对小物块再施加一力，该力最小时大小与方向是（ ） A.0sin15mg ，与水平成15o斜向右 B.0sin30mg ，竖直向上 C.0sin 75mg ，沿斜面向上 D.0tan15mg ，水平向右 例3：水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为(01)μμ<<。现对木箱施加一拉力F ，使木箱做匀速直线运动。设F 的方向与水平面夹角为θ，如图所示，在θ从0逐渐增 大到90°的过程中，木箱的速度保持不变，则（ ）【多选】 A. F 先减小后增大 B. F 一直增大 C. F 的功率减小 D. F 的功率不变 练习 1.在固定的斜面上放一物体，并对它施加一竖直向下的压力，物体与斜面间的摩擦因数为μ。求斜面倾角θ的最大值，使得当θ≤θm 时，无论竖直向下的压力有多大，物体也不会滑下。 2.倾角为θ的三角形木块静止于水平地面上，其斜面上有一滑块正向下匀速直线运动，现对其分别施加如图所示的F 1 、F 2 、F 3三个力作用，滑块仍然下滑，则地面对三角形木块的支持力和摩擦力会怎么变化？ 力的正交分解 打卡物理：让优秀成为习惯 【好题精选】 【例题1】物体在与水平夹角为θ的力F的作用下在摩擦因数为μ的水平地面上静止，求物块受到的支持力和摩擦力。 【变式1】物体在与水平夹角为θ的力F的作用下在摩擦因数为μ的水平地面上静止 【例题2】物体A在摩擦因数为μ倾角为θ的斜面上静止，求物块受到的支持力和摩擦力。 【变式2】A物体在沿斜面向上的力F的作用下沿摩擦因数为μ倾角为θ的斜面向上匀速运动，求物块受到的支持力和摩擦力。 【例题3】物体在与竖直夹角为θ的力F的作用下在光滑墙面上向上匀速运动，求物块受到的支持力和摩擦力。 【变式3】物体在与竖直夹角为θ的力F的作用下在摩擦因数μ的墙面上向下匀速，求物块受到的支持力和摩擦力。 【例题4】如图，求绳子的拉力 【例题5】如图，球静止在斜面与挡板间，挡板竖直，求弹力 习题部分： 1．（2020·江苏高二月考）图中的大力士用绳子拉动汽车，绳中的拉力为F ，绳与水平方向的夹角为θ．若将F 沿水平方向和竖直方向分解，则其竖直方向的分力为（ ） A ．Fsin θ B ．Fcos θ C ． sin θ F D ． cos F θ 2．（2020·广东茂名高一期中）如图所示，将光滑斜面上的物体的重力mg 分解为F 1、F 2两个力，下列结论正确的是（ ） A ．F 1是斜面作用在物体上使物体下滑的力，F 2是物体对斜面的正压力 B ．物体受mg 、F N 、F 1、F 2四个力作用 C ．物体只受重力mg 和弹力F N 的作用 D ．F N 、F 1、F 2三个力的作用效果跟mg 、F N 两个力的作用效果相同 3．（2019·江西省靖安中学高一月考）如图所示，一光滑轻绳左端固定在竖直杆顶端，其右端系于一光滑圆环上，圆环套在光滑的矩形支架ABCD 上．现将一物体以轻质光滑挂钩悬挂于轻绳之上，若使光滑圆环沿着ABCD 方向在支架上缓慢地顺时针移动，圆环在A ）B ）C ）D 四点时，绳上的张力分别为F a ）F b ）F c ）F d ，则( ) A ．F a ）F b B ．F b ）F c C ．F c ）F d D ．F d ）F a 楞次定律 教学目标： 知识与技能： 1．理解楞次定律的实质 2．会利用楞次定律判断感应电流的方向 过程与方法： 1．培养学生对物理现象的观察、分析、探索、归纳、总结的素质和能力 2．体验物理研究的基本思路 情感态度价值观： 1．培养学生对科学探索的兴趣 2．知道自然规律是可认识的，可利用的辨正唯物主义观点3．学会欣赏楞次定律的简洁美 教学重点： 1.通过实验总结出楞次定律。 2.应用楞次定律判定感应电流的方向。 教学难点： 1.对演示实验现象进行分析、归纳，并总结出楞次定律。 2.正确理解楞次定律中“阻碍”的含义。 教学方法：实验探究式教学 教学过程： 一、引入设置情景、提出问题： 重复上一节课的实验.连接好电路图。请大家注意观察： 1.当条形磁铁插入线圈时，电流表指针向哪偏？ 2.当条形磁铁从线圈中拔出时，电流表指针向哪偏？ 二.实验探究感应电流方向 设计实验 实验目的：研究感应电流的方向与原磁场的磁通量之间的关系 实验设计：1）怎样获得感应电流？ 2）怎样判断感应电流的方向？ 学生讨论，教师引导总结. 1、实验电路： 如图所示,当磁铁向上或向下运动时, 灵敏电流表的指针发生了偏转。 2、弄清线圈导线的绕向。 3、弄清电流方向、电流表指针偏转方向 与电流表红、黑接线柱的关系 将电流表的左右接线柱分别与干电池的正 负极相连（试触法）， 观察电流流向与指针偏向的关系. 结论：当电流由“右接线柱”流入时，表针向 偏转。 现在我们进行试验，请大家注意观察：条形磁铁的N 极，S 极位置及运动方向，电流表的指针左偏还是右偏.并将实验过程中线圈中感应电流的方向、磁铁的极性和运动方向记录在图中。 请同学们把草图中记录的实验结果填入下表： 学生分析表格中的记录结果，得出结论： 当线圈中磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反，阻碍磁通量的增加；当线圈中磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场方向相同，阻碍磁通量的减少。 重点知识: 1、楞次定律：1834年，物理学家楞次在分析了许多实验事 甲 乙 丙 丁 高三期末考试物理试卷 第Ⅰ卷(选择题共40分) 选择题：本题共10小题每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~6小题只有一个选项正确，第7~10小题有多个选项正确；全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。 1.许多物理学家为人类科技的发展作出了重大的贡献。下列说法正确的是 A.法拉第发现了电磁感应现象，揭示了电生磁的规律 B.爱因斯坦提出了光子说，成功地解释了光电效应的实验规律 C.牛顿利用扭秤首先测定了引力常量 D.楞次首先引入了电场概念，并提出用电场线表示电场 2.变压器线圈中的电流越大，所用的导线应当越粗。街头见到的变压器是降压变压器，假设它只有一个原线圈和一个副线圈，则 A.副线圈的导线应当粗些，且副线圈的匝数少 B.副线圈的导线应当粗些，且副线圈的匝数多 C.原线圈的导线应当粗些，且原线圈的匝数少 D.原线圈的导线应当粗些，且原线圈的匝数多 3.如图所示，质量分别为2m 和3m 的两个小球置于光滑水平面上，且固定在劲度系数为k 的轻质弹簧的两端。现在质量为2m 的小球上沿弹簧轴线方向施加大小为F 的水平拉力，使两球一起做匀加速直线运动，则此时弹簧的伸长量为 A.k F 5 B. k F 52 C. k F 53 D. k F 4.如图所示，两小球从斜面的顶点先后以不同的初速度向右水平抛出，在斜面上的落点分别是a 和b ，不计空气阻力。关于两小球的判断正确的是 A.落在b 点的小球飞行过程中速度变化快 B.落在a 点的小球飞行过程中速度变化大 C.小球落在a 点和b 点时的速度方向不同 D 两小球的飞行时间均与初速度v 0成正比 5.2018年7月10日，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号甲运载火箭，成功发射北斗卫星导航系统的第32颗卫星。作为北斗二号卫星的“替补”星，这名北斗“队员”将驰骋天疆，全力维护北斗卫星导航系统的连续稳定运行。若这颗卫星在轨运行的周期为T ，轨道半径为r ，地球的半径为R ，则地球表面的重力加速度为 A.22324R T r π B. R T r 2324π C. r T r 2324π D. 223 24r T r π 6.图示是在平直公路上检测某新能源动力车的刹车性能时，动力车刹车过程中的位移x 和时间t 的比值t x 与t 之间的关系图象。下列说法正确的是 A.刚刹车时动力车的速度大小为10m/s B.刹车过程动力车的加速度大小为2m/s 2 C.刹车过程持续的时间为5s D.整个刹车过程动力车经过的路程为40m 7.下列说法正确的是 A.一个中子和一个质子结合生成氘核时，会发生质量亏损 B.一个处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁，可能产生6种不同频率的光子 C.氡(222 86Rn)衰变的半衰期为3.8天，升高温度后其半衰期仍为3.8天 D.核反应31H+21H→42He+1 0n 是裂变 8.某带电金属棒所带电荷均匀分布，其周围的电场线分布如图所示，在金属棒的中垂线上的两条电场线上有A 、B 两点，电场中另有一点C 。已知A 点到金属棒的距离大于B 点到金属棒的距离，C 点到金属棒的距离大于A 点到金属棒的距离，则高考物理专题：电磁感应定律与楞次定律
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