【精选】北京市朝阳区届高三二模物理试题Word版含答案-物理知识点总结
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目录【2014北京二模】北京市各区2014届高三二模考试理综物理部分朝阳区、东城区、海淀区、丰台区、西城区、昌平区昌平区2014届高三二模理综物理试题13.据《每日邮报》报道,英国一名13岁的小学生近日宣布自己在学校实验室实现了核聚变。
他表示用氘聚变氦的过程中检测到了中子,证明聚变成功,成为世界上实现聚变的最年轻的人。
下面列出的核反应方程,属于聚变的是(A)14.关于物体的内能、温度和分子的平均动能,下列说法正确的是(B)A.温度低的物体内能一定小B.温度低的物体分子运动的平均动能一定小C.外界对物体做功,物体的内能一定增加D.物体放热,物体的内能一定减小15.水中某一深处有一点光源S,可以发出a、b两种单色光,其由水中射出水面的光路如图1所示。
关于这两种单色光性质的比较,下列判断正确的是(A)A.a光的频率比b光的小B.a光的折射率比b光的大ab SC .a 光在水中的传播速度比b 光的小D .a 光在水中的波长比b 光的小16.位于x = 0处的波源从平衡位置开始沿y 轴正方向做简谐运动,振动周期为T =1s ,该波源产生的简谐横波沿x 轴正方向传播,波速为v =4m/s 。
关于x =5m 处的质点P ,下列说法正确的是(C )A .质点P 振动周期为1s ,速度的最大值为4m/sB .质点P 开始振动的方向沿y 轴负方向C . 某时刻质点P 到达波峰位置时,波源处于平衡位置且向下振动D .质点P 沿x 轴正方向随波移动17.“马航MH370”客机失联后,我国已紧急调动多颗卫星,利用高分辨率对地成像、可见光拍照等技术对搜寻失联客机提供支持。
关于环绕地球运动的卫星,下列说法正确的是(B )A .低轨卫星(环绕半径远小于地球同步卫星的环绕半径)都是相对地球运动的,其环绕速率可能大于7.9km/sB .地球同步卫星相对地球是静止的,可以固定对一个区域拍照,但由于它距地面较远,照片的分辨率会差一些C .低轨卫星和地球同步卫星,可能具有相同的速率D .低轨卫星和地球同步卫星,可能具有相同的周期18.极板间距为d 的平行板电容器,充电后与电源断开,此时两极板间的电势差为U 1,板间电场强度大小为E 1;现将电容器极板间距变为12d ,其它条件不变,这时两极板间电势差为U 2,板间电场强度大小为E 2,下列说法正确的是(C )A .U 2 = U 1,E 2 = E 1B .U 2 = 2U 1,E 2 = 2E 1C .U 2 = U 1,E 2 = E 1D .U 2 = U 1,E 2 = E 119.物理课上,教师做了一个奇妙的“电磁阻尼”实验。
高考总复习知识网络一览表物理高中物理知识点总结大全一、质点的运动(1)—--——-直线运动1)匀变速直线运动1。
平均速度V平=s/t(定义式)2.有用推论Vt2-Vo2=2as3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/24.末速度Vt=Vo+at5。
中间位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6。
位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t7.加速度a=(Vt—Vo)/t {以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a〉0;反向则aF2)2.互成角度力的合成:F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理)F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/23.合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|4.力的正交分Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx)注:(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;(2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;(3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;(4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大,合力越小;(5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算。
四、动力学(运动和力)1。
牛顿第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止2.牛顿第二运动定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致}3.牛顿第三运动定律:F=-F′{负号表示方向相反,F、F′各自作用在对方,平衡力与作用力反作用力区别,实际应用:反冲运动}4.共点力的平衡F合=0,推广{正交分解法、三力汇交原理}5。
超重:FN〉G,失重:FNr}3。
受迫振动频率特点:f=f驱动力4.发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用〔见第一册P175〕5。
北京市朝阳区2013~2014学年度高三年级第一学期期中统一考试物理试卷2013.11(考试时间90分钟 满分100分)一、本题共13小题,每小题3分,共39分。
在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的。
把答案用2B 铅笔填涂在答题卡上。
1.有一位科学家,他通过α粒子散射实验,提出了原子的核式结构模型。
由于原子的稳定性与经典理论相矛盾,才导致玻尔提出背离经典物理学的量子化假设。
这位提出原子核式结构模型的科学家被誉为原子物理学之父,他是 A .爱因斯坦 B .居里夫人 C .卢瑟福 D .贝克勒尔 2.放射性元素衰变时放出的三种射线,按穿透能力由强到弱的排列顺序是 A .γ射线、β射线、α射线 B .α射线、β射线、γ射线 C .γ射线、α射线、β射线 D .β射线、α射线、γ射线3.根据爱因斯坦的光子说,光子能量E 等于(h 为普朗克常量,c 为真空中的光速,λ光为在真空中的波长) A .chλB .hcλ C .h λ D .h λ4.一个氘核和一个氚核聚变成一个氦核,其核反应方程是234112H H He X 17.60MeV +→++,以下说法正确的是A .X 是质子,反应过程中有质量亏损B .X 是中子,反应过程中有质量亏损C .X 是质子,反应过程中没有质量亏损D .X 是中子,反应过程中没有质量亏损5.如图所示是氢原子的能级图,现让一束单色光照射一群处于基态的氢原子,受激发的氢原子能自发地辐射出三种不同频率的光,则照射氢原子的单色光的光子能量为 A .3.4eV B .10.2eV C .12.09eV D .13.6eV6.船在静水中的速度为3.0 m/s ,它要渡过宽度为30 m 的河,河水的流速为2.0 m/s ,则下列说法中正确的是 A .船不能渡过河 B .船渡河的速度一定为5.0 m/sC .船不能垂直到达对岸D .船到达对岸所需的最短时间为10 s7.质量为M 的原子核,原来处于静止状态。
物理(必修一)——知识考点考点一:时刻与时间间隔的关系时间间隔能展示运动的一个过程,时刻只能显示运动的一个瞬间。
对一些关于时间间隔和时刻的表述,能够正确理解。
如:第4s末、4s时、第5s初……均为时刻;4s内、第4s、第2s至第4s内……均为时间间隔。
区别:时刻在时间轴上表示一点,时间间隔在时间轴上表示一段。
考点二:路程与位移的关系位移表示位置变化,用由初位置到末位置的有向线段表示,是矢量。
路程是运动轨迹的长度,是标量。
只有当物体做单向直线运动时,位移的大小..。
..等于路程。
一般情况下,路程≥位移的大小考点五:运动图象的理解及应用由于图象能直观地表示出物理过程和各物理量之间的关系,所以在解题的过程中被广泛应用。
在运动学中,经常用到的有x -t 图象和v —t 图象。
1. 理解图象的含义:(1)x -t 图象是描述位移随时间的变化规律 (2)v —t 图象是描述速度随时间的变化规律 2. 明确图象斜率的含义:(1) x -t 图象中,图线的斜率表示速度 (2) v —t 图象中,图线的斜率表示加速度考点一:匀变速直线运动的基本公式和推理1. 基本公式:(1) 速度—时间关系式:at v v +=0 (2) 位移—时间关系式:2021at t v x += (3) 位移—速度关系式:ax v v 2202=-三个公式中的物理量只要知道任意三个,就可求出其余两个。
利用公式解题时注意:x 、v 、a 为矢量及正、负号所代表的是方向的不同。
解题时要有正方向的规定。
2. 常用推论:(1) 平均速度公式:()v v v +=021(2) 一段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度:()v v v v t +==0221(3) 一段位移的中间位置的瞬时速度:22202v v v x +=(4) 任意两个连续相等的时间间隔(T )内位移之差为常数(逐差相等):()2aT n m x x x n m -=-=∆考点二:对运动图象的理解及应用1. 研究运动图象:(1) 从图象识别物体的运动性质(2) 能认识图象的截距(即图象与纵轴或横轴的交点坐标)的意义 (3) 能认识图象的斜率(即图象与横轴夹角的正切值)的意义 (4) 能认识图象与坐标轴所围面积的物理意义 (5) 能说明图象上任一点的物理意义2.x-t图象和v—t图象的比较:如图所示是形状一样的图线在x-t图象和v—t图象中,考点三:追及和相遇问题1.“追及”、“相遇”的特征:“追及”的主要条件是:两个物体在追赶过程中处在同一位置。
万有引力定律人造地球卫星『夯实基础知识』1.开普勒行星运动三定律简介(轨道、面积、比值)丹麦天文学家第必定律:全部行星都在椭圆轨道上运动,太阳则处在这些椭圆轨道的一个焦点上;第二定律:行星沿椭圆轨道运动的过程中,与太阳的连线在单位时间内扫过的面积相等;第三定律:全部行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等.即r3k T 2开普勒行星运动的定律是在丹麦天文学家弟谷的大批观察数据的基础上归纳出的,给出了行星运动的规律。
2.万有引力定律及其应用(1)内容:宇宙间的全部物体都是互相吸引的,两个物体间的引力大小跟它们的质量成积成正比,跟它们的距离平方成反比,引力方向沿两个物体的连线方向。
MmF G(1687年)r 2G 6.67 10 11 N m 2 / kg 2叫做引力常量,它在数值上等于两个质量都是1kg 的物体相距1m 时的互相作使劲, 1798 年由英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置测出。
万有引力常量的测定——卡文迪许扭秤实验原理是力矩均衡。
实验中的方法有力学放大(借助于力矩将万有引力的作用见效放大)和光学放大(借助于平面境将渺小的运动见效放大)。
万有引力常量的测定使卡文迪许成为“能称出地球质量的人”:对于地面周边的物体m,有mg G m E mR E2(式中 R E为地球半径或物体到地球球心间的距离),可获得m E gR E2。
G(2)定律的合用条件:严格地说公式只合用于质点间的互相作用,当两个物体间的距离远远大于物体自己的大小时,公式也可近似使用,但此时r 应为两物体重心间的距离.对于平均的球体,r 是两球心间的距离.当两个物体间的距离无量凑近时,不可以够够再视为质点,万有引力定律不再合用,不可以够够依公式算出 F 近为无穷大。
(3) 地球自转对地表物体重力的影响。
ωF 心NO′mOF引mg甲重力是万有引力产生的,因为地球的自转,因此地球表面的物体随处球自转时需要向心力.重力其实是万有引以以以下图,在纬度为 的地表处, 万有引力的一个分力充任物体随处球一同绕地轴自转所需的向心力F向=mRcos ·ω2(方向垂直于地轴指向地轴) ,而万有引力的另一个分力就是平常所说的重力mg ,其方向与支持力 N 反向,应竖直向下,而不是指向地心。
专题2.4 物体动态平衡【考纲解读与考频分析】物体平衡为考纲II级考点,动态平衡以其变化多,能力要求高成为高考高频考点。
【高频考点定位】:动态平衡考点一:动态平衡【3年真题链接】1.〔2019全国理综I卷19〕如图,一粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮。
一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块N。
另一端与斜面上的物块M相连,系统处于静止状态。
现用水平向左的拉力缓慢拉动N,直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°。
M始终保持静止,如此在此过程中〔〕A.水平拉力的大小可能保持不变B.M所受细绳的拉力大小一定一直增加C.M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加D.M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加【参考答案】BD【命题意图】此题考查动态平衡与其相关知识点。
【解题思路】用水平向左的拉力缓慢拉动N,水平拉力一定逐渐增大,细绳对N的拉力一定一直增大,由于定滑轮两侧细绳中拉力相等,所以M所受细绳的拉力大小一定一直增大,选项A错误B正确;由于题述没有给出M、N的质量关系,所以M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增大,选项C错误D正确。
【方法归纳】解答此题也可设出用水平向左的拉力缓慢拉动N后细绳与竖直方向的夹角,分析受力列出解析式,得出细绳的拉力随细绳与竖直方向的夹角表达式,进展讨论。
2.(2017·全国理综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()2πα>,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【参考答案】.A.D【命题意图】 此题考查物体的动态平衡与其相关的知识点。
【解题思路】将重物向右上方缓慢拉起,物体处于动态平衡状态,可利用物体平衡条件或力的分解画出动态图分析。
3.电阻的串联、并联及其应用[先填空]1.串联和并联电路图2312.串联:把几个导体依次首尾相接如图甲所示.3.并联:把几个导体的一端连在一起,另一端连在一起,如图乙所示. 4.串、并联电路的特点1.横截面积不同的两个导体串联时,通过面积较大的导体的电流大.(×)2.两电阻并联时,电阻越大,单位时间内流过电阻某一横截面的电荷量越多.(×) 3.并联电阻的总阻值小于每个电阻的阻值.(√) [后思考]大型庆祝活动期间,街上的树上都挂满了装饰用的一串串小彩灯,这些小彩灯的额定电压一般只有几伏,但大多数使用了220 V 的照明电源,这些小灯泡是怎样连接的?【提示】 将足够多的小彩灯串联后一起接在电源上,使每一串小彩灯分得的电压之和等于220 V ,这样小彩灯就可以正常工作了.[合作探讨]探讨1:你家里的各个用电器采用的是什么连接方式?【提示】 各个用电器都需要220 V 的电压供电,因此必须将它们并联接入电路. 探讨2:电路中并联的电阻越多,电路的总阻值是越大还是越小?【提示】 由于1R =1R 1+1R 2+…,并联的电阻越多,相加项越多,1R越大,即并联电路的总阻值R 越小.[核心点击]1.串、并联电路总电阻的比较(1)串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值成正比.推导:在串联电路中,由于U 1=I 1R 1,U 2=I 2R 2,U 3=I 3R 3,…,U n=I n R n ,I =I 1=I 2=…=I n ,所以有U 1R 1=U 2R 2=…=U n R n =UR 总=I . (2)并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成反比.推导:在并联电路中,U 1=I 1R 1,U 2=I 2R 2,U 3=I 3R 3,…,U n =I n R n ,U 1= U 2=…=U n ,所以有I 1R 1=I 2R 2=…=I n R n =I 总R 总=U .(多选)三个阻值都为12 Ω的电阻,它们任意连接、组合,总电阻可能为( )A .4 ΩB .24 ΩC .18 ΩD .36 Ω【解析】 若三个电阻并联,R 总=13R =4 Ω,A 正确;若三个电阻串联,R 总=3R =36 Ω,D 正确;若两个电阻并联后和第三个电阻串联.R 总=R +12R =12 Ω+6 Ω=18 Ω,C 正确;若两个电阻串联后和第三个电阻并联,R 总=12×2436Ω=8 Ω,B 错误.【答案】 ACD有三个电阻,R 1=2 Ω,R 2=3 Ω,R 3=4 Ω,现把它们并联起来接入电路,则通过它们的电流之比I 1∶I 2∶I 3是( )A .6∶4∶3B .3∶4∶6C .2∶3∶4D .4∶3∶2【解析】 设并联电路两端电压为U ,则I 1∶I 2∶I 3=U R 1∶U R 2∶U R 3=12∶13∶14=6∶4∶3,故正确选项为A.【答案】 A三个电阻器按照如图232所示的电路连接,其阻值之比为R 1∶R 2∶R 3=1∶3∶6,则电路工作时,通过三个电阻器R 1、R 2、R 3上的电流之比I 1∶I 2∶I 3为( ) 【导学号:96322039】图232A .6∶3∶1B .1∶3∶6C .6∶2∶1D .3∶2∶1【解析】 电阻R 2和R 3是并联关系,则电流之比等于电阻之比的倒数,即I 2∶I 3=R 3∶R 2=2∶1;而R 1上的电流等于R 2和R 3的电流之和,故I 1∶I 2∶I 3=3∶2∶1,选项D 正确.【答案】 D混联电路及其处理方法(1)混联电路:既有串联又有并联的较复杂连接电路. (2)混联电路的处理方法:①准确地判断出电路的连接方式,画出等效电路图. ②准确地利用串、并联电路的基本规律、特点. ③灵活地选用恰当的物理公式进行计算.[先填空]1.表头的三个参数(1)满偏电流I g :指针指到最大刻度时的电流.(2)满偏电压U g :电流表通过满偏电流时,加在它两端的电压. (3)内阻R g :电流表的内阻. (4)三个参数之间的关系为:U g =I g R g . 2.电压表和电流表的改装(1)给表头串联一较大的电阻,分担较大的电压U R .如图233所示,就改装成一个电压表.图233(2)给表头并联一较小的电阻,分担较大的电流I R .如图234所示,就改装成大量程的电流表.图234[再判断]1.把小量程的电流表改装成大量程的电流表需串联一个电阻.(×) 2.改装后电压表的量程越大,其串联的分压电阻就越大.(√)3.若将分压电阻串联在电流表上改装成电压表后,增大了原电流表的满偏电压.(×) [后思考]某小量程电流表的满偏电流为5毫安,满偏电压为0.2伏特,该小量程电流表的内阻为多少?【提示】 根据欧姆定律,小量程电流表的内阻R g =U g I g =0.25×10-3Ω=40 Ω.[合作探讨]实验室有一表头G ,满偏电流3 mA ,内阻100 Ω.图235探讨1:用它能直接测量3 A 的电流吗? 【提示】 不能探讨2:要改装成一个大量程的电流表是串联一个电阻,还是并联一个电阻? 【提示】 并联 [核心点击]有一个电流计G ,内电阻R g =10 Ω,满偏电流I g =3 mA.(1)要把它改装成量程为0~3 V 的电压表,应该串联一个多大的电阻?改装后电压表的内电阻是多大?(2)要把它改装成量程为0~3 A 的电流表,应该并联一个多大的电阻?改装后电流表的内电阻是多大?【解析】 (1)电流计的满偏电压为U g =I g R g =3×10-3×10 V=0.03 V串联电阻需承担的电压U ′=U -U g =3 V -0.03 V =2.97 V串联电阻的阻值为R =U ′I g = 2.97 V3×10-3 A=990 Ω.改装后电压表的内阻为R V =R +R g =1 000 Ω. (2)电流计两端电压U g =I g R g =3×10-3 A×10 Ω=0.03 V分流电阻分担电流为I R =I -I g =(3-3×10-3)A =2.997 A由欧姆定律得分流电阻的阻值为R =U g I R =0.032.997A≈0.01 Ω 改装后电流表的总电阻为R A =RR g R +R g =0.01×100.01+10Ω≈0.009 99 Ω.【答案】 (1)990 Ω 1 000 Ω (2)0.01 Ω 0.009 99 Ω(多选)如图236所示,四个相同的表头分别改装成两个电流表和两个电压表.电流表A 1的量程大于A 2的量程,电压表V 1的量程大于V 2的量程,把它们按如图所示接入电路,则( ) 【导学号:96322040】图236A .电流表A 1的读数大于电流表A 2的读数B .电流表A 1的偏转角小于电流表A 2的偏转角C .电压表V 1的读数等于电压表V 2的读数D .电压表V 1的偏转角等于电压表V 2的偏转角【解析】 改装后的电流表量程越大,电表的内阻越小,电流表A 1的量程大于A 2的量程,所以电流表A 1的内阻小于电流表A 2的内阻,两个电流表并联,电阻小的电流大,电流表A 1的读数大于电流表A 2的读数,A 正确;改装电流表的两个表头也是并联关系,因表头相同,故电流相等,指针偏角相等,B 错误;改装后的电压表量程越大,电表的内阻越大,电压表V 1的量程大于V 2的量程,所以电压表V 1的内阻大于电压表V 2的内阻,两个电压表串联,依据串联电路的分压作用特点,电压表V 1的读数大于电压表V 2的读数,故C 错误;其中两个表头也是串联关系,电流相等,偏角相等,D 正确.【答案】 AD电表改装四要点(1)改装为电压表需串联一个大电阻,且串联电阻的阻值越大,改装后电压表的量程越大.(2)改装为电流表需并联一个小电阻,且并联电阻的阻值越小,改装后电流表的量程越大.(3)改装过程把表头看成一个电阻R g,通过表头的满偏电流I g是不变的.(4)改装后电表的量程指的是当表头达到满偏电流时串联电路的总电压或并联电路的总电流.[先填空]1.限流式电路与分压式电路的比较(1)电流表外接①电路图:如图237甲所示电路.图237②R测与R真的关系:R测<R真.③应用:测量小电阻误差小.(2)电流表内接①电路图:如图乙237所示电路. ②R 测与R 真的关系:R 测>R 真. ③应用:测量大电阻时误差小. [再判断]1.待测电阻R x ≫R A 时,用电流表外接法误差较小.(×)2.测量时,为减小偶然误差常通过多次测量取平均值的方法.(√) 3.用外接法测电阻时,电流表的示数略大于电阻R 上的电流值.(√) [后思考]在“描绘小灯泡伏安特性曲线”实验中,滑动变阻器是采用限流式接法还是分压式接法?【提示】 因为该实验中要求小灯泡两端的电压变化范围较大,且要求电压要从0开始调节,所以滑动变阻器应采用分压式接法,如图所示.[合作探讨]用电流表和电压表测量电阻时,电路有两种接法,分别如图238甲、乙所示,请思考下列问题:甲 乙图238探讨1:两种接法是否等效?【提示】 两种接法都有误差,不等效.探讨2:若待测电阻的阻值很大,则哪种接法误差较小? 【提示】 当R x ≫R A 时,用图甲电路测量误差较小. 探讨3:若待测电阻的阻值很小,则哪种接法误差较小? 【提示】 当R x ≪R V 时,用图乙电路测量误差较小. [核心点击]1.伏安法测电阻原理欧姆定律给了我们测量电阻的一种方法,由R =UI可知,用电压表测出电阻两端的电压,用电流表测出通过电阻的电流,就可求出待测电阻的阻值.2.电流表的两种接法(1)直接比较法:适用于R x 、R A 、R V 的大小可以估计的情况.当R x ≫R A 时,采用内接法:当R x ≪R V 时,采用外接法,即大电阻用内接法,小电阻用外接法,可记忆为“大内小外”.(2)公式计算法当R x >R A R V 时,用电流表内接法; 当R x <R A R V 时,用电流表外接法; 当R x =R A R V 时,两种接法效果相同.(3)试触法:适用于R x 、R V 、R A 的阻值关系都不能确定的情况,如图239所示,把电压表的可动接线端分别试接b 、c 两点,观察两电表的示数变化.若电流表的示数变化明显,说明电压表的分流作用对电路影响大,应选用内接法;若电压表的示数有明显变化,说明电流表的分压作用对电路影响大,所以应选外接法.图239用伏安法测量某电阻R x 的阻值,现有实验器材如下:【导学号:96322041】A .待测电阻R x :范围在5~8 Ω,额定电流0.45 AB .电流表A 1:量程0~0.6 A(内阻0.2 Ω)C .电流表A 2:量程0~3 A(内阻0.05 Ω)D .电压表V 1:量程0~3 V(内阻3 k Ω)E .电压表V 2:量程0~15 V(内阻15 k Ω)F .滑动变阻器R :0~100 ΩG .蓄电池:电动势12 V H .导线,开关为了较准确地测量,并保证器材安全,电流表应选______,电压表应选________,并画出电路图.【解析】 待测电阻R x 的额定电流为0.45 A ,应选电流表A 1;额定电压U max =0.45×8 V =3.6 V ,应选电压表V 1;由于R V R x =3 0008=375,R x R A =80.2=40,故R V ≫R x ,因此选用电流表的外接法测电阻;因为电压表V 1量程小于3.6 V ,且要较准确地测量,故变阻器R 应选择分压式接法,其电路如图所示.【答案】 A 1 V 1 电路见解析用伏安法测金属电阻R x (约为5 Ω)的值,已知电流表内阻为1 Ω,量程为0.6 A ,电压表内阻为几千欧,量程为3 V ,电源电动势为9 V ,滑动变阻器的阻值为0~6 Ω,额定电流为5 A ,试画出测量R x 的原理图.【解析】 待测金属电阻R x ≪R A ·R V .应采用电流表外接法.如果采用变阻器限流接法,负载R x 的电压U min =56+5×9 V=4511 V ,U max =9 V ,调节范围4511~9 V ,显然所提供的电压表量程不够,应采用分压接法,电路原理图如图所示.【答案】 见解析图下列情况滑动变阻器必须选用分压式接法(1)要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节时(如:测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路),或要求大范围内测量电压和电流时,必须采用分压式接法.(2)当待测用电器的电阻R 远大于滑动变阻器的最大值R 0时,必须采用分压式接法.(3)当电压表或电流表的量程太小时,若采用限流接法,电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过电压表或电流表的量程,只能采用分压式接法.(4)在题目中有以下语言暗示时,比如:要求多测几组测量数据,要求精确测量等,一般也采用分压式接法.学业分层测评(九) (建议用时:45分钟)1.(多选)在图2310所示的电路中,通过电阻R 1的电流I 1是( )图2310A .I 1=U R 1B .I 1=U 1R 1C .I 1=U 2R 2D .I 1=U 1R 1+R 2【解析】 I 1=U 1R 1,R 1与R 2串联,故I 1=I 2=U 2R 2,从整体计算I 1=I 2=UR 1+R 2,故B 、C 正确.【答案】 BC2.下列说法不正确的是( )A .一个电阻和一根无电阻的理想导线并联总电阻为零B .并联电路任一支路电阻都大于电路的总电阻C .并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变)总电阻也增大D .并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变)总电阻一定减少【解析】 由并联电路总电阻与各支路电阻的特点知A 、B 、C 正确,D 错. 【答案】 D3.三个电阻之比为R 1∶R 2∶R 3=1∶2∶5,将这三个电阻并联,则通过这三支路的电流强度I 1∶I 2∶I 3之比为( ) 【导学号:96322126】A .1∶2∶5B .5∶2∶1C .10∶5∶2D .2∶5∶10【解析】 由并联电路两端电压相等得I 1=U R 1,I 2=U 2R 1,I 3=U5R 1,得I 1∶I 2∶I 3=10∶5∶2,C 正确.【答案】 C4.三根相同的电热丝分别全部串联和全部并联,接入相同的电压,它们发出相同的热量,所需通电时间之比为( )A .9∶1B .1∶9C .3∶1D .1∶3【解析】 设一根电热丝的电阻为R ,三根电热丝串联电阻为3R ,三根并联电阻为R /3.因为Q =U 2Rt ,所以当Q 、U 相等时,t 与R 成正比,t 1∶t 2=9∶1.【答案】 A5.如图2311所示的电路中,U =8 V 不变,电容器电容C =200 μF ,R 1∶R 2=3∶5,则电容器的带电荷量为( )图2311A .1×10-3C B .6×10-3C C .6×10-4 CD .1.6×10-3C【解析】 因为R 1、R 2串联,所以两电阻间的电压值与电阻值成正比,则U 1∶U 2=R 1∶R 2=3∶5,又U 1+U 2=8 V ,所以U 1=3 V ,U 2=5 V电容器与R 2并联,所以U C =U 2=5 V ,所以Q =CU =1×10-3C ,选项A 正确. 【答案】 A6.两电阻R 1、R 2的电流I 和电压U 的关系如图2312所示,以下正确的是( ) 【导学号:96322127】图2312A .R 1>R 2B .R 1和R 2串联后的总电阻的I U 图线应在区域ⅢC .R 1=R 2D .R 1和R 2并联后的总电阻的I U 图线应在区域Ⅱ【解析】 I U 图线中斜率的倒数等于电阻,即R 1<R 2,故A 、C 错误.R 1、R 2串联后的总电阻既大于R 1,又大于R 2,反映在图线上斜率应该最小,即在Ⅲ区,故B 正确.R 1、R 2并联后的总电阻小于R 1,反映在图线上斜率应该最大,即在Ⅰ区,故D 错误.【答案】 B7.把小量程电流表(表头)改装成量程较大的电流表时,下列说法中正确的是( ) 【导学号:96322128】A .改装的原理是串联电阻能减小电流的作用B .改装后,原电流表本身允许通过的最大电流值并不改变C .改装后原电流表自身的电阻增大了D .改装后使用时,通过原电流表的电流就可以大于改装前允许通过它的最大电流了 【解析】 把表头改装成较大量程的电流表时,并联电阻使较多的电流通过该电阻进行分流而扩大电流的通过量,但原电流表本身允许通过的最大电流值并不改变,选项B 正确.【答案】 B8.如图2313所示的电路中,电阻R 均为100 Ω,U =30 V ,求理想电压表的示数为多少?图2313【解析】 因电压表为理想电压表,去掉这条支路后只剩下三个电阻串联,与电压表相连的两个电阻只起导线的作用,简化电路图如图所示,由串联电路的分压规律得U ′=13U =13×30 V=10 V.【答案】 10 V9.一电流表(表头)并联一个分流电阻后就改装成一个大量程的电流表,当把它和标准电流表串联后去测某电路中的电流时,发现标准电流表读数为1 A ,而改装电流表的读数为1.1 A ,稍微偏大一些,为了使它的读数准确,应( ) 【导学号:96322129】A .在原分流电阻上再并联一个较大的电阻B .在原分流电阻上再串联一个较小的电阻C .在原分流电阻上再串联一个较大的电阻D .在原分流电阻上再并联一个较小的电阻【解析】 改装表示数偏大,说明改装成电流表时并联的分流电阻偏大.故要使内阻稍微变小一些,需要在原分流电阻上再并联一个较大的电阻,故A 正确.【答案】 A10.如图2314所示为一双量程电压表的示意图,已知电流表G 的量程为0~100 μA ,内阻为600 Ω,则图中串联的分压电阻R 1和R 2的阻值分别为多大?图2314【解析】 用5 V 量程时,I g =5 V R 1+R g ;用15 V 量程时,I g =15 VR 1+R 2+R g,由以上两式解得:R 1=4.94×104Ω,R 2=105Ω.【答案】 4.94×10410511.现有一个灵敏电流计,它的满偏电流为I g =1 mA ,内阻R g =200 Ω,若要将它改装成量程为5 A 的电流表,应并联一个多大的电阻?改装后的电流表测量电流时,指针指在表盘上原来0.2 mA 处,则被测电流的大小是多少?【解析】 要把电流计改装成量程更大的电流表,需要并联一个小电阻,根据并联电路的特点可知,两支路两端电压相等,则I g R g =(I -I g )R ,代入数据可得R ≈0.04 Ω.因为量程扩大了5 000倍,所以原来0.2 mA 处对应的电流为1 A.【答案】 0.04 1 A12.如图2315所示为用伏安法测定一个定值电阻的阻值的实验所需的器材实物图,器材规格如下:图2315A .待测电阻R x (约100 Ω);B .直流毫安表(量程0~20 mA ,内阻50 Ω);C .直流电压表(量程0~3 V ,内阻5 k Ω);D .直流电源(输出电压6 V ,内阻不计);E .滑动变阻器(阻值范围0~15 Ω,允许最大电流1 A);F .开关1个,导线若干.根据器材规格及实验要求,在本题的实物图上连线.【解析】 先确定电路是采用电流表内接电路还是外接电路R x R A =100 Ω50 Ω=2<R VR x=5×103Ω100 Ω=50,所以采用电流表外接法.再确定滑动变阻器是采用限流还是分压接法.若采用限流接法,则滑动变阻器阻值达到最大时,电路中电流最小,I =U R x +R +R A =6100+15+50A≈36 mA,此时电阻R x 的电压约为3.6 V ,均已超过电流表和电压表的量程,故必须采用滑动变阻器分压式接法.实验电路如图甲所示,实物连线如图乙所示.甲乙【答案】 见解析2.磁场对通电导线的作用——安培力[先填空]1.安培力磁场对通电导线的作用力.2.科学探究:安培力与哪些因素有关(1)实验探究采用的方法:控制变量法.(2)当通电导线与磁感线垂直时,实验结论是:①当其他因素不变,磁感应强度增大时,安培力增大;②当其他因素不变,电流增大时,安培力增大;③当其他因素不变,导体长度增大时,安培力增大;④安培力的方向由磁场方向和电流方向共同决定.3.安培力的大小(1)F=ILB.(2)适用条件①通电导线与磁场方向垂直.②匀强磁场或非匀强磁场中很短的导体.[再判断]1.通电导体在磁场中所受安培力为零,该处磁场感应强度一定为零.(×)2.两根通电导线在同一匀强磁场中,若导线长度相同,电流大小相等,则所受安培力大小相等,方向相同.(×)3.通以10 A电流的直导线,长为0.1 m,处在磁感应强度为0.1 T的匀强磁场中,所受安培力可能为0.02 N.(√)[后思考]通电导体在磁场中所受安培力F的大小一定等于ILB吗?【提示】不一定.只有当通电导体中的电流方向与磁场方向垂直时,安培力F才等于ILB.[合作探讨]如321所示,利用下列实验装置可以探究安培力的大小与磁场、电流大小的关系.(1)在B、L一定时,增大电流I,导线受力怎么变化?(2)在B、I一定时,增大导线的长度L,导线受力怎么变化?321【提示】(1)当B、L一定时,增大电流I、导线受的力变大.(2)当B 、I 一定时,增大导线长度L 导线受力变大. [核心点击]1.当电流方向与磁场方向垂直时,F =ILB .此时通电导线所受安培力最大. 2.当电流方向与磁场方向不垂直时,F =ILB sin θ(θ是I 和B 之间的夹角). 3.当通电导线的方向和磁场方向平行(θ=0°或θ=180°)时,安培力最小,等于零. 4.若导线是弯曲的,公式中的L 并不是导线的总长度,而应是弯曲导线的“有效长度”.它等于连接导线两端点直线的长度(如图322所示),相应的电流方向沿两端点连线由始端流向末端.图322一根长为0.2 m 、电流为2 A 的通电导线,放在磁感应强度为0.5 T 的匀强磁场中,受到的安培力大小不可能是( )A .0.4 NB .0.2 NC .0.1 ND .0【解析】 由安培力的公式F =ILB sin θ可知,安培力的大小与I 和B 的夹角有关.当θ=90°时,F 最大,F max =ILB =2×0.2×0.5 N=0.2 N .当θ=0°时,F 最小,F min =0,故F 的大小范围是0≤F ≤0.2 N,故B 、C 、D 可能,A 不可能.【答案】 A如图323所示,导线框中电流为I ,导线框垂直于磁场放置,磁感应强度为B ,AB 与CD 相距为d ,则MN 所受安培力大小为( )【导学号:96322061】图323A .F =BIdB .F =BId sin θC .F =BIdsin θD .F =BId cos θ【解析】 导线与B 垂直,F =BI dsin θ.【答案】 C如图所示,在匀强磁场中放有下列各种形状的通电导线,电流均为I,磁感应强度均为B,求各导线所受到的安培力的大小.【解析】A图中,F=IlB cos α,这时不能死记公式而错写成F=IlB sin α.要理解公式本质是有效长度或有效磁场,正确分解.B图中,B⊥I,导线在纸平面内,故F=IlB.C 图是两根导线组成的折线abc,整体受力实质上是两部分直导线分别受力的矢量和,其有效长度为ac,故F=2IlB.D图中,从a→b的半圆形电流,分析圆弧上对称的每一小段电流,受力抵消合并后,其有效长度为ab,故F=2IRB.E图中,F=0.【答案】A:IlB cos αB:IlB C:2IlBD:2IRB E:0计算安培力大小应注意的问题(1)应用公式F=IlB,电流方向必须与磁场方向垂直.(2)通电导线放入磁场中,有可能不受安培力的作用.(3)公式F=IlB中的l不一定是导线的实际长度,而应是“有效长度”.[先填空]1.安培力的方向(1)左手定则:伸出左手,四指并拢,使大拇指和其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,让磁感线垂直穿过手心,四指指向沿电流方向,则大拇指所指方向就是通电导线所受安培力的方向.(2)方向特点:安培力的方向既与电流方向垂直,又与磁场方向垂直,即安培力方向垂直于电流方向和磁场方向所确定的平面.2.电动机(1)原理:利用磁场对通电线圈的安培力使线圈在磁场中旋转. (2)作用:把电能转化为机械能.(3)分类⎩⎪⎨⎪⎧直流电动机:由磁场、转动线圈、滑环、电刷 及电源组成,滑环在其中起了一个换向器的作用交流电动机:如家用电风扇、洗衣机、抽油烟机等都是交流电动机.[再判断]1.当通电直导线垂直于磁场方向时,安培力的方向和磁场方向相同.(×) 2.磁感应强度的方向与安培力的方向垂直.(√) 3.电动机是把电能转化为机械能的装置.(√) [后思考]通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟电流的方向垂直吗?【提示】 一定.根据左手定则可判断安培力的方向垂直于电流和磁场方向.[合作探讨]如图324所示,利用下列装置可以探究安培力的方向与磁场、电流方向的关系. (1)图中磁场方向向哪?闭合电键后,导线中电流方向向哪?(2)闭合电键后,通电导线所受安培力的方向与磁场、电流方向存在什么关系?图324【提示】 (1)磁场方向竖直向下、电流方向从里向外. (2)安培力的方向与磁场方向、电流方向都垂直. [核心点击]1.电流方向、磁场方向和安培力方向三者的因果关系(1)电流方向和磁场方向间没有必然联系,这两个方向的关系是不确定的.(2)电流方向和磁场方向共同决定了安培力的方向,一旦这两个方向确定,安培力的方向是唯一的.(3)已知安培力方向和磁场方向时,电流方向不确定;已知安培力方向和电流方向时,磁场方向不确定.2.电场力与磁场力的方向对比请画出如图325所示的甲、乙、丙三种情况下,导线受到的安培力的方向.甲乙丙图325【解析】画出甲、乙、丙三种情况的侧面图,利用左手定则判定出在甲、乙、丙三种情况下,导线所受安培力的方向如图所示.甲乙丙【答案】见解析如图326所示,磁场方向竖直向下,长度为l的通电直导线ab处于磁场中,由水平位置1绕a点在竖直平面内转到位置2的过程中,通电导线所受安培力是( ) 【导学号:96322062】图326A.数值变大,方向不变B.数值变小,方向不变C.数值不变,方向改变D.数值、方向均改变【解析】安培力F=ILB,电流不变,垂直直导线的有效长度减小,安培力减小,安培力的方向总是垂直B、I所构成的平面,所以安培力的方向不变,故选项B正确.【答案】 B音圈电机是一种应用于硬盘、光驱等系统的特殊电动机.如图327是某音圈电机的原理示意图,它由一对正对的磁极和一个正方形刚性线圈构成,线圈边长为L,匝数为n,磁极正对区域内的磁感应强度方向垂直于线圈平面竖直向下,大小为B,区域外的磁场忽略不计.线圈左边始终在磁场外,右边始终在磁场内,前后两边在磁场内的长度始终相等.某时刻线圈中电流从P流向Q,大小为I.图327(1)求此时线圈所受安培力的大小和方向.(2)若此时线圈水平向右运动的速度大小为v,求安培力的功率.【解析】(1)由安培力表达式F=BIL可知,线圈所受的安培力F=nBIL,由左手定则可判断安培力方向水平向右.(2)由功率公式P=Fv可知,安培力的功率P=nBILv.【答案】(1)安培力的大小:nBIL方向:水平向右(2)安培力的功率:nBILv左手定则应用的几个要点(1)安培力方向既垂直于电流的方向,又垂直于磁场的方向,所以应用左手定则时,必须使大拇指指向与四指指向和磁场方向均垂直.(2)由于电流方向和磁场方向不一定垂直,所以磁场方向不一定垂直穿入手掌,可以与四指方向成某一夹角,但四指一定要指向电流方向.学业分层测评(十六)(建议用时:45分钟)1.如图328是“探究影响通电导体在磁场中受力因素”的实验示意图.三块相同蹄形磁铁并列放置在水平桌面上,导体棒用图中1、2、3、4轻而柔软的细导线悬挂起来,它们之中的任意两根与导体棒和电源构成回路.认为导体棒所在位置附近为匀强磁场,最初导线1、4接在直流电源上,电源没有在图中画出.关于接通电源时可能出现的实验现象,下列叙述正确的是( )【导学号:96322154】图328A.仅拿掉中间的磁铁,导体棒摆动幅度不变B.改变电流方向同时改变磁场方向,导体棒摆动方向将会改变C.仅改变电流方向或仅改变磁场方向,导体棒摆动方向一定改变D.增大电流的同时并改变接入导体棒上的细导线,接通电源时,导体棒摆动幅度一定增大【解析】仅拿掉中间的磁铁,导体棒在磁场中的有效长度减小,所受安培力减小,摆动幅度减小,选项A错误;改变电流方向同时改变磁场方向,导体棒所受安培力方向不变,仅改变其中一个方向时,安培力方向改变,选项B错误,C正确;增大电流的同时,减小导体棒在磁场中的有效长度,所受安培力可能减小,摆动幅度可能减小,选项D错误.【答案】 C2.在赤道上空,有一条沿东西方向水平架设的导线,当导线中的自由电子自西向东沿导线做定向移动时,导线受到地磁场的作用力的方向为( )A.向北B.向南C.向上D.向下【解析】导线中的自由电子自西向东沿导线定向移动时,形成的电流自东向西.赤道上空地磁场方向由南水平指向北,由左手定则可判断导线受到的安培力方向向下.答案为D.【答案】 D3.在如图所示的四个图中,标出了磁场B的方向、通电直导线中电流I的方向,以及通电直导线所受安培力F的方向,其中正确的是( )【解析】安培力的方向一定与直导线和磁场所决定的平面垂直,A、B均错误,由左手定则可判断C错误,D正确.【答案】 D4.如图329所示,均匀绕制的螺线管水平放置,在其正中心的上方附近用绝缘绳水。
物理试题(一) 一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分.其中1~6为单选题.7~10题为多选题,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.1.物理学中,科学家处理物理问题用到了多种思想与方法,依据你对物理学的学习,关于科学家的思想和贡献,下列说法错误的是( )A .重心和交变电流有效值等概念的建立都体现了等效替代的思想B .用质点来代替实际物体是接受了抱负化模型的方法C .奥斯特通过试验观看到电流的磁效应,揭示了电和磁之间存在联系D .牛顿首次提出“提出假说,数学推理,试验验证,合理外推”的科学推理方法2.光滑斜面固定于水平面上,滑块A 、B 叠放后一起冲上斜面,且始终保持相对静止,A 上表面水平,则在斜面上运动时,B 受力的示意图为( )3.倾角为θ的斜面正上方有一小球以初速度v 0水平抛出。
若小球到达斜面的位移最小,重力加速度为g ,则飞行时间t 为( )A . t =v 0tan θB . t =2v 0cot θgC . t =v 0cot θgD . t =2v 0tan θg4.质量为1kg 的物体在xoy 平面上做曲线运动,在y 方向的速度图象和x 方向的位移图象如图所示,下列说法正确的是( ) A . 质点初速度的方向与合外力方向相同 B . 质点所受的合外力为6N C . 2s 末质点速度大小为6m/s D . 质点的初速度为4m/s5.一个质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面,其运动的加速度为34g,这物体在斜面上上升的最大高度为h,则在这个过程中物体的( ) A.整个过程中物体机械能守恒 B.重力势能增加了34mghC.动能损失了32mgh D.机械能损失了14mgh 6.A 灯与B 灯电阻相同,当变阻器滑动片向上滑动时,对两灯明暗变化推断正确的是( ) A .A 、B 灯都变亮 B .A 、B 灯都变暗 C .A 灯变亮,B 灯变暗 D .A 灯变暗,B 灯变亮 7.2022年6月18 日,神舟九号飞船与天官一号目标飞行器在离地面343km 的近圆形轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接。
第五章曲线运动第六节向心力从2011年4月29日召开的铁路自主创新新闻发布会上获悉:我国已经在时速200千米/时的技术平台上自主创新研制时速300千米/时动车组.2007年年底,国内首列时速300千米/时动车组已问世.据介绍,这些时速300千米/时动车组国产占有率达到80%以上,已经在京津、武广、京沪等客运专线上投用,成为我国高速客运的主力车型.设计这些动车转弯时,就用到了圆周运动的相关知识.1.了解向心力的概念,知道向心力是根据力的效果命名的,会分析向心力的来源.2.知道向心力大小与哪些因素有关,理解向心力公式的含义并能进行简单计算.3.能根据牛顿第二定律理解向心力的表达式,知道向心力公式是牛顿第二定律的一种表现形式.4.知道在变速圆周运动中向心力为合力沿半径方向的分力.一、向心力1.定义:做匀速圆周运动的物体受到的指向圆心的合力.2.方向:始终指向圆心,与速度方向垂直.3.公式:F n=mω2r或F n=m v2r.4.来源:(1)向心力是按照力的效果命名的.(2)匀速圆周运动中向心力可能是物体所受外力的合力,也可能是某个力的分力.5.作用:产生向心加速度,改变线速度的方向.二、变速圆周运动做变速圆周运动的物体所受的合力并不指向圆心,此时合力F可以分解为互相垂直的两个力:跟圆周相切的分力F t和指向圆心方向的分力F n.1.F n产生向心加速度,与速度方向垂直,改变速度的方向.2.F t产生切向加速度,与速度方向在一条直线上,改变速度的大小.3.物体做加速圆周运动时,合力方向与速度方向的夹角小于90°,如图甲所示,其中F t只改变速度的大小,F n只改变速度的方向.F n产生的就是向心加速度.同理,物体做减速圆周运动时,合力方向与速度方向的夹角大于90°,如图乙所示,其中F t 只改变速度的大小,F n只改变速度的方向.三、一般曲线运动1.定义:运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动.2.处理方法:将曲线运动分成许多小段,每一小段都可看成圆周运动的一部分.几种常见的匀速圆周运动的实例一、实例二、注意点1.抓住研究对象,明确其质量为多少.2.确定圆周运动所在平面,明确圆周运动的轨迹、半径及圆心.3.进行受力分析,确定向心力.4.抓住所给条件是角速度ω还是周期T或是线速度大小v. 5.选用适当的公式进行求解.三、典例剖析(多选)如图所示,一个内壁光滑的圆锥形筒固定不动,有两个质量相等的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动,则以下说法中正确的是( ) A.A球的线速度必定大于B球的线速度B.A球的角速度必定小于B球的角速度C.A球的运动周期必定小于B球的运动周期D.A球对筒壁的压力必定大于B球对筒壁的压力解析:小球A或B的受力情况如图所示,由图可知,两球的向心力都来源于重力G和支持力F N的合力,建立如图所示的坐标系,则有FN1=F N sin θ=mg,FN2=F N cos θ=F,所以F=mgcot θ.也就是说F N在指向圆心方向的分力或重力G和支持力F N的合力F=mgcot θ提供了小球做圆周运动所需的向心力,可见A、B两球的向心力大小相等.比较两者线速度大小时,由F=m v2r可知,r越大,v一定较大,故选项A正确.比较两者角速度大小时,由F=mrω2可知,r越大,ω一定较小,故选项B正确.比较两者的运动周期时,由F =mr ⎝⎛⎭⎫2πT 2可知,r 越大,T 一定较大,故选项C 不正确.由受力分析图可知,小球A 和B 受到的支持力F N 都等于mgsin θ,故选项D 不正确.综上所述,本题正确选项为A 、B. 答案:AB1.(多选)对于做匀速圆周运动的物体所受的合力,下列判断正确的是(AD ) A .大小不变,方向一定指向圆心 B .大小不变,方向也不变C .产生的效果既改变速度的方向,又改变速度的大小D .产生的效果只改变速度的方向,不改变速度的大小 2.(多选)做匀速圆周运动的物体所受的向心力是(BC )A .因向心力总是沿半径指向圆心,且大小不变,故向心力是一个恒力B .因向心力指向圆心,且与线速度方向垂直,所以它不能改变线速度的大小C .物体所受的合外力D .向心力和向心加速度的方向都是不变的3.甲、乙两个物体都做匀速圆周运动,其质量之比为1∶2,转动半径之比为1∶2,在相同的时间里甲转过60°,乙转过45°,则它们的向心力大小之比为(C )A .1∶4B .2∶3C .4∶9D .9∶16 4.一质点沿半径为r 的圆周做匀速圆周运动,向心力的大小为F.当保持半径不变,使角速度增大到原来的2倍时,向心力的大小比原来增大18 N ,则原来向心力的大小为F =________N.答案:6一、选择题1.关于圆周运动的向心力,下列说法正确的是(AB)A.向心力是根据力的作用效果命名的B.向心力可以是多个力的合力,也可以是其中一个力或多个力的分力C.做圆周运动的物体,所受的合力一定等于向心力D.向心力的效果是改变物体的线速度的大小2.如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体一起运动,充当物体所受向心力的是(B)A.重力B.弹力C.静摩擦力 D.滑动摩擦力3.质量为m的木块从半球形的碗口下滑到碗底的过程中,如果由于摩擦力的作用,使得木块的速率不变,那么(B)A.下滑过程中木块的加速度为零B.下滑过程中木块所受合力大小不变C.下滑过程中木块所受合力为零D.下滑过程中木块所受的合力越来越大4.如图所示,在双人花样滑冰运动中,有时会看到被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中做圆锥摆运动的精彩场面,目测体重为G的女运动员做圆锥摆运动时与水平冰面的夹角约为30°,重力加速度为g,估算知该女运动员(B)A.受到的拉力为G B.受到的拉力为2GC.向心加速度为3g D.向心加速度为2g解析:如图所示,F1=Fcos 30°,F2=Fsin 30°,F2=G,F1=ma,所以a=3g,F=2G.选项B正确.5.在水平冰面上,狗拉着雪橇做匀速圆周运动,O点为圆心.能正确表示雪橇受到的牵引力F及摩擦力F f的图是(C)解析:由于雪橇在冰面上滑动,其滑动摩擦力方向必与运动方向相反,即沿圆的切线方向.因做匀速圆周运动,合力一定指向圆心,由此可知C正确.6.一种玩具的结构如图所示,竖直放置的光滑铁圆环的半径为R=20 cm,环上有一穿孔的小球m,仅能沿环做无摩擦滑动.如果圆环绕通过环心的竖直轴线O1O2以ω=10 rad/s的角速度旋转,g=10 m/s2,则小球相对环静止时球与圆心O的连线与O1O2的夹角θ可能为(C)A.30° B.45°C.60° D.75°解析:向心力F=mgtan θ=mω2Rsin θ,cos θ=gRω2=12,θ=60°.故正确答案为C.7.如图所示,天车下吊着两个质量都是m的工件A和B,系A的吊绳较短,系B的吊绳较长,若天车运动到P处突然停止,则两吊绳所受的拉力F A和F B的大小关系(A)A.F A>F B B.F A<F BC.F A=F B=mg D.F A=F B>mg解析:A、B物体以水平速度摆动,T-mg=mv2 r.8.关于向心力的说法中错误的是(A)A.向心力总是沿半径指向圆心,且大小不变,向心力是一个恒力B.向心力是沿着半径指向圆心方向的合力,是根据力的作用效果命名的C.向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力,也可以是其中某个力的分力D.向心力只改变物体线速度的方向,不可能改变物体线速度的大小9.上海磁悬浮线路的最大转弯处半径达到8 000 m,如图所示,近距离用肉眼看几乎是一条直线,而转弯处最小半径也达到1 300 m,一个质量为50 kg的乘客坐在以360 km/h的不变速率行驶的车里,随车驶过半径为2 500 m的弯道,下列说法正确的是(AD)A.乘客受到的向心力大小约为200 NB.乘客受到的向心力大小约为539 NC.乘客受到的向心力大小约为300 ND.弯道半径设计特别大可以使乘客在转弯时更舒适解析:由F n=m v2r,可得F n=200 N,选项A正确.设计半径越大,转弯时乘客所需要的向心力越小,转弯时就越舒适,D正确.二、非选择题10.一个做匀速圆周运动的物体,如果转动半径不变而速率增加到原来的3倍,则其向心力增加到原来的______________倍;若向心力增加了80 N,则物体原来所受的向心力大小为________ N.解析:由F=m v2r可知F变为原来的9倍.由题意得9F-F=80 N,故F=10 N.答案:9 1011.如图所示,行车的钢丝长L=3 m,下面吊着质量为m=2.8×103 kg的货物,以速度v=2 m/s匀速行驶的行车突然刹车,钢丝绳受到的拉力是________N.解析:刹车时,货物绕悬挂点做圆周运动, 则T -mg =m v 2L ,得T =mg +m v2L ,代入数据得T =3.173×104N. 答案:3.173×104N12.现在有一种叫做“魔盘”的娱乐设施(如图所示),“魔盘”转动很慢时,盘上的人都可以随盘一起转动而不至于被甩开.当盘的转速逐渐增大时,盘上的人便逐渐向边缘滑去,离转动中心越远的人,这种滑动的趋势越厉害.设“魔盘”转速为6 r/min ,一个体重为30 kg 的小孩坐在距离轴心1 m 处随盘一起转动(没有滑动).则:这个小孩受到的向心力有多大?这个向心力是由什么力提供的?解析:由n =6 r/min 可知ω=2πn 60=π5,又知r =1 m ,m =30 kg. 则小孩受到的向心力F n =m ω2r =30×⎝⎛⎭⎫π52×1 N ≈11.8 N.对小孩进行受力分析可知,竖直方向受力平衡,水平方向仅受静摩擦力,所以小孩做圆周运动的向心力由静摩擦力提供.答案:11.8 N 由静摩擦力提供。
专题八 恒定电流 考纲展示 命题探究考点一 电路的基本概念和规律基础点知识点1 电流和电阻 1.电流 (1)形成①导体中有能够自由移动的电荷。
②导体两端存在电压。
(2)方向:规定为正电荷定向移动的方向。
电流是标量。
(3)定义式:I =qt 。
(4)微观表达式I =nqS v 。
(5)单位:安培(安),符号A,1 A =1 C/s 。
2.电阻(1)定义式:R =UI。
(2)物理意义:导体的电阻反映了导体对电流的阻碍作用。
3.电阻定律(1)内容:同种材料的导体,其电阻R 与它的长度成正比,与它的横截面积成反比,导体的电阻与构成它的材料有关。
(2)表达式:R =ρlS 。
4.电阻率(1)计算式:ρ=R Sl,单位:Ω·m 。
(2)物理意义:反映导体的导电性能,是表征材料性质的物理量。
(3)电阻率与温度的关系。
①金属:电阻率随温度升高而增大。
②半导体:电阻率随温度升高而减小。
③一些合金:几乎不受温度的影响。
④超导体:当温度降低到绝对零度附近时,某些材料的电阻率突然减小为零,成为超导体。
知识点2 欧姆定律和伏安特性曲线 1.欧姆定律(1)内容:导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
(2)表达式:I =UR 。
(3)适用范围①金属导电和电解液导电(对气体导电不适用)。
②纯电阻电路(不含电动机、电解槽的电路)。
2.导体的伏安特性曲线(1)I -U 图线:以电流为纵轴、电压为横轴画出导体上的电流随电压的变化曲线,如图所示。
(2)比较电阻的大小:图线的斜率I U =1R ,图中R 1>R 2(选填“>”“<”或“=”)。
(3)线性元件:伏安特性曲线是直线的电学元件,适用于欧姆定律。
(4)非线性元件:伏安特性曲线为曲线的电学元件,不适用于欧姆定律。
知识点3 电功、电功率、焦耳定律 1.电功(1)定义:导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动,电场力做的功称为电功。
(2)公式:W =qU =UIt 。
【物理】欧姆定律知识点总结及经典习题(含答案)(word)1一、欧姆定律选择题1.如何利用阻值已知的电阻R0和一只电流表或一只电压表,测出未知电阻Rx的阻值,同学们设计了如图所示四种电路(电源电压未知),其中不可行的方法有()A. (1)(2)B. (1)(3)C. (2)(4)D. (2)(3)【答案】 B【解析】【解答】解:(1)开关S1闭合,S2断开时,R0和R x串联,电流表可以测出通过R x的电流I x;再S2闭合时为R x的简单电路,不能直接或间接测量出R x的电压,所以不能求出R x的电阻;(2)开关S0闭合,S接1时电路为R0的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电源的电压;当S接2时电路为未知电阻R x的简单电路,电流表测通过R x的电流I x,根据R x= 求出电阻;(3)开关S0闭合,S接1时和S接2时电压表V的正负接线柱会连接错误,故无法测出正确的使用;(4)开关S1和S2都闭合时,R0被短路,电压表测量电源电压U;只闭合S1时,R0和R x串联,电压表直接测量R x两端的电压U x;根据串联电路中总电压等于各分电压之和求出定值电阻两端的电压U0=U﹣U x,根据I0= 求出通过定值电阻的电流即为通过R x电流,根据R x= 求出电阻.综上可知,B符合题意,ACD不符合题意.故答案为:B.【分析】在单表测量电阻的实验中,都会用到定值电阻,用串联电路的电流相等或并联电路的电压相等得出未知电阻的电流或电压,利用欧姆定律求电阻.2.如图所示,电源电压U保持不变,滑动变阻器R0的最大电阻是50Ω.当开关S1闭合、S2和S3断开,滑动变阻器的滑片在最右端时,电压表示数是U1,R1的功率是P1;当开关S2闭合、S1和S3断开,滑动变阻器的滑片在最左端时,电压表示数是U1′,R2和R3的功率之和是3.2W;当开关S1、S2和S3都闭合,滑动变阻器的滑片在最左端时,R1的功率是P1′;已知R2:R3=3:1,U1:U1′=3:2,P1:P1′=1:36。
高一物理必修二知识点1。
曲线运动1.曲线运动的特征(1)曲线运动的轨迹是曲线。
(2)由于运动的速度方向总沿轨迹的切线方向,又由于曲线运动的轨迹是曲线,所以曲线运动的速度方向时刻变化。
即使其速度大小保持恒定,由于其方向不断变化,所以说:曲线运动一定是变速运动。
(3)由于曲线运动的速度一定是变化的,至少其方向总是不断变化的,所以,做曲线运动的物体的中速度必不为零,所受到的合外力必不为零,必定有加速度。
(注意:合外力为零只有两种状态:静止和匀速直线运动。
)曲线运动速度方向一定变化,曲线运动一定是变速运动,反之,变速运动不一定是曲线运动.2.物体做曲线运动的条件(1)从动力学角度看:物体所受合外力方向跟它的速度方向不在同一条直线上。
(2)从运动学角度看:物体的加速度方向跟它的速度方向不在同一条直线上。
3.匀变速运动:加速度(大小和方向)不变的运动.也可以说是:合外力不变的运动。
4曲线运动的合力、轨迹、速度之间的关系(1)轨迹特点:轨迹在速度方向和合力方向之间,且向合力方向一侧弯曲。
(2)合力的效果:合力沿切线方向的分力F2改变速度的大小,沿径向的分力F1改变速度的方向.①当合力方向与速度方向的夹角为锐角时,物体的速率将增大。
②当合力方向与速度方向的夹角为钝角时,物体的速率将减小。
③当合力方向与速度方向垂直时,物体的速率不变.(举例:匀速圆周运动)2。
绳拉物体合运动:实际的运动。
对应的是合速度。
方法:把合速度分解为沿绳方向和垂直于绳方向。
3.小船渡河例1:一艘小船在200m 宽的河中横渡到对岸,已知水流速度是3m/s ,小船在静水中的速度是5m/s, 求:(1)欲使船渡河时间最短,船应该怎样渡河?最短时间是多少?船经过的位移多大?(2)欲使航行位移最短,船应该怎样渡河?最短位移是多少?渡河时间多长?船渡河时间:主要看小船垂直于河岸的分速度,如果小船垂直于河岸没有分速度,则不能渡河.min cos d dt t v v θ=⇒=船船(此时θ=0°,即船头的方向应该垂直于河岸)解:(1)结论:欲使船渡河时间最短,船头的方向应该垂直于河岸。
第2讲力的合成与分解[基础知识·填一填][知识点1] 力的合成1.合力与分力(1)定义:如果几个力共同作用产生的效果与一个力的作用效果相同,这一个力就叫做那几个力的合力,那几个力叫做这一个力的分力。
(2)关系:合力与分力是等效替代关系.2.力的合成(1)定义:求几个力的合力的过程.(2)运算法则①平行四边形定则:求两个互成角度的共点力的合力,可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。
②三角形定则:把两个矢量的首尾顺次连接起来,第一个矢量的首到第二个矢量的尾的有向线段为合矢量.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×".(1)两个力的合力一定大于任一个分力.(×)(2)合力与分力是等效替代关系,因此受力分析时不能重复分析.(√)(3)1 N和2 N的合力一定等于3 N.(×)(4)合力可能大于每一个分力,也可能小于每一个分力,还可能大于一个分力而小于另一个分力.(√)[知识点2]力的分解1.定义求一个力的分力的过程,力的分解是力的合成的逆运算.2.遵循的原则(1)平行四边形定则.(2) 三角形定则.3.分解方法(1)力的效果分解法.(2)正交分解法.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”.(1)8 N的力能够分解成5 N和3 N的两个分力.(√)(2)力的分解必须按效果分解.(×)(3)互成角度的两个力的合力与两力一定构成封闭的三角形.(√)[知识点3]矢量和标量1.矢量既有大小又有方向的物理量,合成时遵循平行四边形定则.如速度、力等.2.标量只有大小没有方向的物理量,求和时按算术法则相加.如路程、动能等.[教材挖掘·做一做]1.(人教版必修 1 P62实验改编)如图(甲)所示,用两个弹簧测力计(方向不同)拉住物块,稳定时弹簧测力计示数分别为F1,F2;如图(乙)所示,把同一物块挂在一个弹簧测力计的下面,稳定时弹簧测力计的示数为F。
高中物理专题讲义动能 动能定理知识简析 一、动能如果一个物体能对外做功, 我们就说这个物体具有能量. 物体由于运动而具有的能. E k= ?mv 2,其大小与参照系的选取有关.动能是描述物体运动状态的物理量.是相对量。
二、动能定理做功可以改变物体的能量.所有外力对物体做的总功等于物体动能的增量. W 1+ W 2+W 32 2 2 2 + = v v 0 1 m 1 m 1.反映了物体动能的变化与引起变化的原因——力对物体所做功之间的因果关系.可以理解为外力对物体做功等于物体动能增加, 物体克服外力做功等于物体动能的减小. 所以正功是加号,负功是减号。
2.“增量”是末动能减初动能. E K > 0 表示动能增加, E K < 0 表示动能减小.3、动能定理适用单个物体,对于物体系统尤其是具有相对运动的物体系统不能盲目的应用动能定理. 由于此时内力的功也可引起物体动能向其他形式能 (比如内能) 的转化.在动能定理中.总功指各外力对物体做功的代数和. 这里我们所说的外力包括重力、 弹力、摩擦力、电场力等. 4.各力位移相同时,可求合外力做的功,各力位移不同时,分别求力做功,然后求代数和. 5.力的独立作用原理使我们有了牛顿第二定律、 动量定理、 动量守恒定律的分量表达式. 但 动能定理是标量式. 功和动能都是标量, 不能利用矢量法则分解. 故动能定理无分量式.在 处理一些问题时,可在某一方向应用动能定理. 6.动能定理的表达式是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下得出的.但它也适用于变 为及物体作曲线运动的情况. 即动能定理对恒力、 变力做功都适用; 直线运动与曲线运动也 均适用. 7.对动能定理中的位移与速度必须相对同一参照物. 三、由牛顿第二定律与运动学公式推出动能定理 设物体的质量为 m ,在恒力 F 作用下,通过位移为 S ,其速度由 v 0 变为 v t , 2 2 则:根据牛顿第二定律 F=ma ① 根据运动学公式 2as v t v 0②11 2 1 2由①②得: FS= 2 m v t2m v0四.应用动能定理可解决的问题恒力作用下的匀变速直线运动,凡不涉及加速度和时间的问题,利用动能定理求解一般比用牛顿定律及运动学公式求解要简单的多.用动能定理还能解决一些在中学应用牛顿定律难以解决的变力做功的问题、曲线运动等问题.规律方法1 、动能定理应用的基本步骤应用动能定理涉及一个过程,两个状态.所谓一个过程是指做功过程,应明确该过程各外力所做的总功;两个状态是指初末两个状态的动能.动能定理应用的基本步骤是:①选取研究对象,明确并分析运动过程.②分析受力及各力做功的情况,受哪些力?每个力是否做功?在哪段位移过程中做功?正功?负功?做多少功?求出代数和.③明确过程始末状态的动能E k1及 E K2④列方程W=E K2一 E k1,必要时注意分析题目的潜在条件,补充方程进行求解.2、应用动能定理的优越性(1)由于动能定理反映的是物体两个状态的动能变化与其合力所做功的量值关系,所以对由初始状态到终止状态这一过程中物体运动性质、运动轨迹、做功的力是恒力还是变力等诸多问题不必加以追究,就是说应用动能定理不受这些问题的限制.(2)一般来说,用牛顿第二定律和运动学知识求解的问题,用动能定理也可以求解,而且往往用动能定理求解简捷.可是,有些用动能定理能够求解的问题,应用牛顿第二定律和运动学知识却无法求解.可以说,熟练地应用动能定理求解问题,是一种高层次的思维和方法,应该增强用动能定理解题的主动意识.(3) 用动能定理可求变力所做的功.在某些问题中,由于力 F 的大小、方向的变化,不能直接用 W=Fscosα求出变力做功的值,但可由动能定理求解.23、应用动能定理要注意的问题注意 1.由于动能的大小与参照物的选择有关,而动能定理是从牛顿运动定律和运动学规律的基础上推导出来,因此应用动能定理解题时,动能的大小应选取地球或相对地球做匀速直线运动的物体作参照物来确定.注意2.用动能定理求变力做功,在某些问题中由于力 F 的大小的变化或方向变化,所以不能直接由W=Fscosα求出变力做功的值.此时可由其做功的结果——动能的变化来求变为 F 所做的功.注意 3.区别动量、动能两个物理概念.动量、动能都是描述物体某一时刻运动状态的状态量,动量是矢量,动能是标量.动量的改变必须经过一个冲量的过程,动能的改变必须经过一个做功的过程.动量是矢量,它的改变包括大小和方向的改变或者其中之一的改变.而动能是标量,它的改变仅是数量的变化.动量的数量与动能的数量可以通过P2=2mE K联系在一起,对于同一物体来说,动能E K变化了,动量P 必然变化了,但动量变化了动能不一定变化.例如动量仅仅是方向改变了,这样动能就不改变.对于不同的物体,还应考虑质量的多少.注意 4.动量定理与动能定理的区别,两个定理分别描述了力对物体作用效应,动量定理描述了为对物体作用的时间积累效应,使物体的动量发生变化,且动量定理是矢量武;而动能定理描述了力对物体作用的空间积累效应,使物体的动能发生变化,动能定理是标量式。
4.原子核的结合能[先填空]1.结合能核子结合成原子核所释放的能量.2.质能关系(1)物体的能量与其质量的关系式E=mc2.(2)能量计算ΔE=Δmc2.3.质量亏损核反应中的质量减少称为质量亏损.[再判断]1.原子核的结合能就是核子结合成原子核时需要的能量.(×)2.质量亏损是因为这部分质量转化为能量.(×)3.质能方程E=mc2表明了质量与能量间的一种对应关系.(√)[后思考]有人认为质量亏损就是核子的个数变少了,这种认识对不对?【提示】不对.在核反应中质量数守恒即核子的个数不变,只是核子组成原子核时,仿佛变“轻”了一些,原子核的质量总是小于其全部核子质量之和,即发生了质量亏损,核子的个数并没有变化.1.对质量亏损的理解质量亏损,并不是质量消失,减少的质量在核子结合成核的过程中以能量的形式辐射出去了.物体质量增加,则总能量随之增加;质量减少,总能量也随之减少,这时质能方程也写为ΔE=Δmc2.2.核能的计算方法(1)根据质量亏损计算①根据核反应方程,计算核反应前后的质量亏损Δm.②根据爱因斯坦质能方程ΔE=Δmc2计算核能.其中Δm的单位是千克,ΔE的单位是焦耳.(2)利用原子质量单位u和电子伏特计算根据1原子质量单位(u)相当于931.5 MeV的能量,用核子结合成原子核时质量亏损的原子质量单位数乘以931.5 MeV,即ΔE=Δm×931.5 MeV.其中Δm的单位是u,ΔE的单位是MeV.1.(多选)一个质子和一个中子结合成氘核,同时放出γ光子,核反应方程是11H+10n→21 H+γ,以下说法中正确的是( )A.反应后氘核的质量一定小于反应前质子和中子的质量之和B.反应前后的质量数不变,因而质量不变C.反应前后质量数不变,但会出质量亏损D.γ光子的能量为Δmc2,Δm为反应中的质量亏损,c为光在真空中的速度【解析】核反应中质量数与电荷数及能量均守恒,由于反应中要释放核能,会出现质量亏损,反应中氘核的质量一定小于反应前质子和中子的质量之和,所以质量不守恒,但质量数不变,且能量守恒,释放的能量会以光子的形式向外释放,故正确答案为A、C、D.【答案】ACD2.(多选)关于质能方程,下列哪些说法是正确的( )【导学号:22482045】A.质量减少,能量就会增加,在一定条件下质量转化为能量B.物体获得一定的能量,它的质量也相应地增加一定值C.物体一定有质量,但不一定有能量,所以质能方程仅是某种特殊条件下的数量关系D.一定量的质量总是与一定量的能量相联系的【解析】质能方程E=mc2表明某一定量的质量与一定量的能量是相联系的,当物体获得一定的能量,即能量增加某一定值时,它的质量也相应增加一定值,并可根据ΔE=Δmc2进行计算,故B、D对.【答案】BD3.取质子的质量m p =1.672 6×10-27kg ,中子的质量m n =1.674 9×10-27kg ,α粒子的质量m α=6.646 7×10-27kg ,光速c =3.0×108m/s.请计算α粒子的结合能.(计算结果保留两位有效数字)【解析】 组成α粒子的核子与α粒子的质量差 Δm =(2m p +2m n )-m α 结合能ΔE =Δmc 2代入数据得ΔE =4.3×10-12J.【答案】 4.3×10-12J核能的两种单位两种方法计算的核能的单位分别为“J”和“MeV”,1 MeV =1×106×1.6×10-19J =1.6×10-13J.[先填空] 1.比结合能原子核的结合能ΔE 除以核子数A ,ΔEA称为原子核的比结合能,又叫平均结合能.2.核聚变和核裂变(1)核聚变:两个轻核结合成较重的单个原子核时会释放能量,这样的过程叫核聚变.两个氘核的聚变:21H +21H→42He.(2)核裂变:一个重核分裂为两个(或多个)中等质量的核时释放出能量,这样的过程叫核裂变.[再判断]1.原子核的核子数越多,比结合能越大.(×) 2.比结合能越大,原子核越稳定.(√)3.由比结合能曲线可知,核聚变和核裂变两种核反应方式都能释放核能.(√) [后思考]裂变反应发生后,裂变反应生成物的质量增加还是减小?为什么?【提示】 减小.裂变反应释放大量的能量,所以发生质量亏损,反应后的质量减小.比结合能与原子核稳定的关系(1)比结合能的大小能够反映原子核的稳定程度,比结合能越大,原子核就越难拆开,表示该原子核就越稳定.(2)核子数较小的轻核与核子数较大的重核,比结合能都比较小,表示原子核不太稳定;中等核子数的原子核,比结合能较大,表示原子核较稳定.(3)当比结合能较小的原子核转化成比结合能较大的原子核时,就可能释放核能.例如,一个核子数较大的重核分裂成两个核子数小一些的核,或者两个核子数很小的轻核结合成一个核子数大一些的核,都能释放出巨大的核能.4.下列关于结合能和比结合能的说法中,正确的有( )A.核子结合成原子核时吸收能量B.原子核拆解成核子时要吸收能量C.比结合能越大的原子核越稳定,因此它的结合能也一定越大D.重核与中等质量原子核相比较,重核的结合能和比结合能都大【解析】核子结合成原子核时放出能量,原子核拆解成核子时吸收能量,A错误,B 正确;比结合能越大的原子核越稳定,但比结合能越大的原子核,其结合能不一定大,例如中等质量原子核的比结合能比重核大,但由于核子数比重核少,其结合能比重核反而小,C、D选项错误.【答案】 B5.(多选)如图341所示是描述原子核核子的平均质量m与原子序数Z的关系曲线,由图可知下列说法正确的是 ( )图341A.将原子核A分解为原子核B、C一定放出能量B.将原子核D、E结合成原子核F可能吸收能量C.将原子核A分解为原子核B、F一定释放能量D.将原子核F、C结合成原子核B一定释放能量【解析】因B、C核子平均质量小于A的核子平均质量,故A分解为B、C时,会出现质量亏损,故放出核能,故A正确,同理可得B、D错,C正确.【答案】AC6.当两个中子和两个质子结合成一个α粒子时,放出28.30 MeV的能量,当三个α粒子结合成一个碳核时,放出7.26 MeV的能量,则当6个中子和6个质子结合成一个碳核时,释放的能量约为________.【解析】6个中子和6个质子可结合成3个α粒子,放出能量3×28.30 MeV=84.9 MeV,3个α粒子再结合成一个碳核,放出7.26 MeV能量,故6个中子和6个质子结合成一个碳核时,释放能量为84.9 MeV+7.26 MeV=92.16 MeV.【答案】92.16 MeV对比结合能曲线的理解由曲线可知中等质量的核的比结合能最大,核最稳定.质量较大的重核裂变成中等质量的核要释放能量,质量较小的轻核聚变时也要释放能量.3.光的波粒二象性[先填空]1.光的散射:光在介质中与物体微粒的相互作用,使光的传播方向发生偏转,这种现象叫光的散射.蔚蓝的天空、殷红的晚霞是大气层对阳光散射形成的,夜晚探照灯或激光的光柱,是空气中微粒对光散射形成的.2.康普顿效应康普顿在研究石墨对X射线的散射时,发现在散射的X射线中,除原波长外,还发现了波长随散射角的增大而增大的谱线.X射线经物质散射后波长变长的现象,称为康普顿效应.3.康普顿的理论当光子与电子相互作用时,既遵守能量守恒定律,又遵守动量守恒定律.在碰撞中光子将能量hν的一部分传递给了电子,光子能量减少,波长变长.4.康普顿效应的意义康普顿效应表明光子除了具有能量之外,还具有动量,深入揭示了光的粒子性的一面,为光子说提供了又一例证.[再判断]1.康普顿效应证实了光子不仅具有能量,也具有动量.(√)2.康普顿效应进一步说明光具有粒子性.(√)3.光子发生散射时,其动量大小发生变化,但光子的频率不发生变化.(×)4.光子发生散射后,其波长变大.(√)[后思考]1.太阳光从小孔射入室内时,我们从侧面可以看到这束光;白天的天空各处都是亮的;宇航员在太空中尽管太阳光耀眼刺目,其他方向的天空却是黑的.为什么?【提示】地球上存在着大气,太阳光经大气中的微粒散射后传向各个方向;而在太空中的真空环境下,光不再散射,只向前传播.2.光电效应与康普顿效应研究问题的角度有何不同?【提示】光电效应应用于电子吸收光子的问题,而康普顿效应应用于讨论光子与电子碰撞且没有被电子吸收的问题.1.对康普顿效应的理解(1)实验现象X射线管发出波长为λ0的X射线,通过小孔投射到散射物石墨上.X射线在石墨上被散射,部分散射光的波长变长,波长改变的多少与散射角有关.(2)康普顿效应与经典物理理论的矛盾按照经典物理理论,入射光引起物质内部带电粒子的受迫振动,振动着的带电粒子从入射光吸收能量,并向四周辐射,这就是散射光.散射光的频率应该等于粒子受迫振动的频率(即入射光的频率).因此散射光的波长与入射光的波长应该相同,不应该出现波长变长的散射光.另外,经典物理理论无法解释波长改变与散射角的关系.(3)光子说对康普顿效应的解释假定X射线光子与电子发生弹性碰撞.①光子和电子相碰撞时,光子有一部分能量传给电子,散射光子的能量减少,于是散射光的波长大于入射光的波长.②因为碰撞中交换的能量与碰撞的角度有关,所以波长的改变与散射角有关.2.康普顿的散射理论进一步证实了爱因斯坦的光量子理论,也有力证明了光具有波粒二象性.1.(多选)美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时,发现在散射的X射线中,除了与入射波长λ0相同的成分外,还有波长大于λ0的成分,这个现象称为康普顿效应.关于康普顿效应,以下说法正确的是 ( )A.康普顿效应说明光子具动量B.康普顿效应现象说明光具有波动性C.康普顿效应现象说明光具有粒子性D.当光子与晶体中的电子碰撞后,其能量增加【解析】康普顿效应说明光具有粒子性,B项错误,A、C项正确;光子与晶体中的电子碰撞时满足动量守恒和能量守恒,故二者碰撞后,光子要把部分能量转移给电子,光子的能量会减少,D项错误.【答案】AC2.康普顿效应证实了光子不仅具有能量,也有动量.如图431给出了光子与静止电子碰撞后电子的运动方向,则碰后光子可能沿__________方向运动,并且波长________(选填“不变”“变短”或“变长”).图431【解析】因光子与电子在碰撞过程中动量守恒,所以碰撞之后光子和电子的总动量的方向与光子碰前动量的方向一致,可见碰后光子运动的方向可能沿1方向,不可能沿2或3方向;通过碰撞,光子将一部分能量转移给电子,能量减少,由ε=hν知,频率变小,再根据c=λν知,波长变长.【答案】 1 变长动量守恒定律不但适用于宏观物体,也适用于微观粒子间的作用;康普顿效应进一步揭示了光的粒子性,也再次证明了爱因斯坦光子说的正确性.[先填空]1.光的波粒二象性(1)光既具有波动性又具有粒子性,既光具有波粒二象性.光的波动性是指光的运动形态具有各种波动的共同特征,如干涉、衍射和色散等都有波动的表现.光的粒子性是指光与其他物质相互作用时所交换的能量和动量具有不连续性,如光电效应、康普顿效应等.(2)光子的能量和动量 ①能量:ε=h ν. ②动量:p =hλ.(3)意义能量ε和动量p 是描述物质的粒子性的重要物理量;波长λ和频率ν是描述物质的波动性的典型物理量.因此ε=h ν和p =hλ揭示了光的粒子性和波动性之间的密切关系.2.光是一种概率波光波在某处的强度代表着光子在该处出现概率的大小,所以光是一种概率波. [再判断]1.光的干涉、衍射、偏振现象说明光具有波动性.(√) 2.光子数量越大,其粒子性越明显.(×)3.光具有粒子性,但光子又不同于宏观观念的粒子.(√) 4.光子通过狭缝后落在屏上明纹处的概率大些.(√) [后思考]1.由公式E =h ν和λ=hp,能看出波动性和粒子性的联系吗?【提示】 从光子的能量和动量的表达式可以看出,是h 架起了粒子性与波动性之间的桥梁.2.在光的单缝衍射实验中,在光屏上放上照相底片,并设法控制光的强度,尽可能使光子一个一个地通过狭缝,曝光时间短时,可看到胶片上出现一些无规则分布的点;曝光时间足够长时,有大量光子通过狭缝,底片上出现一些平行条纹,中央条纹最亮最宽.请思考下列问题:(1)曝光时间短时,说明什么问题?【提示】 少量光子表现出光的粒子性,但其运动规律与宏观粒子不同,其位置是不确定的.(2)曝光时间足够长时,说明什么问题?【提示】大量光子表现出光的波动性,光波强的地方是光子到达的机会多的地方.(3)暗条纹处一定没有光子到达吗?【提示】暗条纹处也有光子到达,只是光子到达的几率特别小,很难呈现出亮度.1.对光的认识的几种学说在双缝干涉实验中,光子通过双缝后,对某一个光子而言,不能肯定它落在哪一点,但屏上各处明暗条纹的不同亮度,说明光子落在各处的可能性即概率是不相同的.光子落在明条纹处的概率大,落在暗条纹处的概率小.这就是说光子在空间出现的概率可以通过波动的规律来确定,因此说光是一种概率波.3.关于光的波粒二象性,下列说法中正确的是( )【导学号:22482062】A.光的频率越高,衍射现象越容易看到B.光的频率越高,粒子性越显著C.大量光子产生的效果往往显示粒子性D.光的波粒二象性否定了光的电磁说【解析】光具有波粒二象性,波粒二象性并不否定光的电磁说,只是说某些情况下粒子性明显,某些情况下波动性明显,故D错误.光的频率越高,波长越短,粒子性越明显,波动性越不明显,越不易看到其衍射现象,故B正确、A错误.大量光子的行为表现出波动性,个别光子的行为表现出粒子性,故C错误.【答案】 B4.(多选)在单缝衍射实验中,中央亮纹的光强占从单缝射入的整个光强的95%以上.假设现在只让一个光子能通过单缝,那么该光子( )A.一定落在中央亮纹处B.一定落在亮纹处C.可能落在亮纹处D.可能落在暗纹处【解析】根据光的概率波的概念,对于一个光子通过单缝落在何处,是不可确定的,但概率最大的是落在中央亮纹处,可达95%以上.当然也可能落在其他亮纹处,还可能落在暗纹处,只不过落在暗处的概率很小而已,故只有C、D正确.【答案】CD对光的波粒二象性的两点提醒1.光的干涉和衍射及偏振说明光具有波动性,而光电效应和康普顿效应是光具有粒子性的例证.2.波动性和粒子性都是光的本质属性,只是在不同条件下的表现不同.当光与其他物质发生作用时,表现出粒子的性质;少量或个别光子易显示出光的粒子性;频率高波长短的光,粒子性显著.大量光子在传播时表现为波动性;频率低波长长的光,波动性显著.对光子落点的理解1.光具有波动性,光的波动性是统计规律的结果,对某个光子我们无法判断它落到哪个位置,我们只能判断大量光子的落点区域.2.在暗条纹处,也有光子达到,只是光子数很少.3.对于通过单缝的大量光子而言,绝大多数光子落在中央亮纹处,只有少数光子落在其他亮纹处及暗纹处.。
2019-2020年高一下学期期末教学质量监测物理试题word版含答案考生注意:1.试卷满分100分,考试时间90分钟。
2.本试卷分设试卷和答题纸。
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、班级、学号和准考证号。
作答必须涂写在答题纸上,在试卷上作答一律不得分。
4.将第一大题和第二大题的解答必须用2B铅笔涂在答题纸上相应区域,将第三大题和第四大题的解答必须用蓝色或黑色的钢笔或圆珠笔写在与试卷题号对应的答题纸位置上(作图可用铅笔)。
一、单选选择题(共18分,每小题2分,每小题只有一个正确选项)1.(2分)关于温度,下列说法正确的是()A.温度升高1℃,也可以说温度升高1KB.温度由摄氏温度t升至2t,对应的热力学温度便由T升至2TC.绝对零度就是当一定质量的气体体积为零时,用实验方法测出的温度D.随着人类制冷技术的不断提高,总有一天绝对零度会达到2.关于物理公式“P=Fv”,下列说法正确的是()A.该公式只适用于物体作匀速直线运动的情况B.该公式只适用于汽车加速启动的情况C.公式中的“F”是指物体受到的合力D.计算瞬时功率时公式中的“v”应该是瞬时速度3.对于做匀速圆周运动的物体,下列说法中不正确的是()A.相等的时间内通过的路程都相等 B.相等的时间内通过的弧长都相等C.相等的时间内通过的位移都相等 D.相等的时间内通过的角度都相等4.弹簧振子在光滑水平面上振动,在振子向平衡位置运动的过程中()A.振子所受的回复力逐渐增大B.振子的速度在逐渐增大C.振子的加速度在增大D.振子相对于平衡位置的位移逐渐增大5.水流在推动水轮机的过程中做了3×108J的功,这句话应理解为()A.水流在推动水轮机前具有3×108J的能量B.水流在推动水轮机的过程中具有3×108J的能量C.水流在推动水轮机的过程中能量减少了3×108JD.水流在推动水轮机后具有3×108J的能量6.用细线将一块玻璃片水平地悬挂在弹簧测力计下端,并使玻璃片贴在水面上,如右图所示,然后用手缓慢提起弹簧测力计,在使玻璃片脱离水面的一瞬间,弹簧测力计的示数会远大于玻璃板的重力,其主要原因是()A.玻璃板分子做无规则热运动B.玻璃板受到大气压力作用C.玻璃板和水间存在万有引力作用D.玻璃板分子与水分子间存在引力作用7.一列横波沿水平方向传播,某时刻的波形如图所示,则图中a、b、c、d四点在此时刻运动方向相同的是A.a和b B. a和d C. b和d D. c和d8.如图,粗糙斜面固定在水平地面上,一木块沿着粗糙斜面匀速下滑,在这一过程中A.木块的机械能守恒 B.木块的动能转化为重力势能C.木块的重力势能转化为动能 D.木块动能和重力势能总和减小9.某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示,图中f(v)表示v处单位速率区间内的分子数百分率,所对应的温度分别为T I,T II,T III,则A.T I>T II>T III,B. TⅢ>TⅡ>TⅠC. TⅠ=TⅡ=TⅢD. TⅡ>TⅠ,TⅢ>TⅠ二、单项选择题(共18分,每小题3分,每小题只有一个正确的选项)10.一张桌子始终静止在地面上,一根木棒沿着水平桌面从A运动到B,发生的位移为s,如图所示,若棒与桌面间的摩擦力大小为F,则棒对桌面的摩擦力和桌面对棒的摩擦力做的功各为()A.﹣Fs,﹣Fs B.Fs,﹣Fs C.0,﹣Fs D.﹣Fs,011.图示为一列向右传播的横波在t=0时刻的波形图,a、b、c三个质点从图示时刻起第一次回到平衡位置的先后次序是()A.b,c,aB.c,b,aC.a,b,cD.a,c,b12.如图所示,粗细均匀的U形管竖直放置,管内有水银柱封住一段空气柱,如果沿虚线所示的位置把开口一侧的部分截掉,保持弯曲部分管子位置不动,则封闭在管内的空气柱将A. 体积不变B.体积变大C.压强变大D.压强不变13.汽车在一平直路面上匀速行驶,前方遇到一段泥泞的路面,导致汽车受到的阻力变大了,若汽车发动机的功率保持不变,经过一段时间后,汽车在泥泞的路面也能做匀速运动,则在图中关于汽车的速度随时间变化关系正确的图象是14.如图,在质量为M的无底的木箱顶部用一轻弹簧悬挂质量均为m的A、B两物体,箱子放在水平面上,平衡后剪断A、B间细线,此后A将做简谐振动,当A运动到最高点时,木箱对地面的压力为()A. Mg B.(M﹣m)g C.(M+m)g D.(M+2m)g15.某机器内有两个围绕各自固定轴匀速转动的铝盘A、B,A盘上固定一个信号发射装置P,能持续沿半径向外发射红外线,P到圆心的距离为28cm.B盘上固定一个带窗口的红外线信号接收装置Q,Q到圆心的距离为16cm.P、Q转动的线速度均为4π m/s.当P、Q正对时,P发出的红外线恰好进入Q的接收窗口,如图所示,则Q每隔一定时间就能接收到红外线信号,这个时间的最小值应为A. 0.42s B. 0.56s C. 0.70s D. 0.84s三、填空题(共24分,每小题4分)16.在竖直平面内有一条光滑弯曲的轨道,轨道上各个高点的高度如图所示,一个小球套在轨道上,从3.0m的高处由静止释放.则小环不可能超越第_______高点,随后小环大致做的是一种怎样的运动?_____________________.17.一根粗细均匀的绳子,右侧固定,使左侧的S点上下振动,产生一列向右传播的机械波,某时刻的波形如图所示,则该波在传播过程中波速________,波的频率______.(选填“逐渐增大”、“逐渐减小”或“保持不变”)18.某物质的摩尔质量为μ,密度为ρ,N A为阿伏伽德罗常数,则这种物质单位体积的摩尔数为_____,单位体积中所含的分子数目为________.19.一横波瞬时的波形如图所示,质点A此时的运动方向向下,且经过0.2s第一次回到平衡位置,则此波的传播方向为_______,波速为________m/s.20.变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度档,图是某一变速车齿轮转动结构示意图,图中A轮有48齿,B轮有42齿,C轮有18齿,D轮有12齿.那么该车可变换_____种不同档位;且A与D轮组合时,两轮的角速度之比ωA:ωD=_______.21.在温度为27℃时,一直径为0.3m的薄塑料球内气体压强为1.5×105Pa,大气压强为1.0×105Pa,由于球内外的压强差,使球面绷紧,球面上出现张力.则球面上每厘米长度所受张力为_______N,如果球面上每厘米长度只能承受50N的力,设球体积不变,当球内温度升高到_________K时,球将破裂.四、综合应用题(共40分)22.作图(共4分,每小题2分)(1)质点m绕定点O沿逆时针方向作匀速圆周运动,请在甲图上标出质点在位置A时的速度方向和所受向心力的方向.(2)细绳的一端在外力作用下从t=0时刻开始做简谐振动,激发出一列简谐波,在细绳上选取15个点,图1为t=0时刻各点所处的位置,图2为t=T/4时刻的波形图(T为波的周期),试在图中画出t=3T/4时刻的波形图.23.(9分)(1)在“用DIS研究温度不变时,一定质量的气体压强与体积的关系”的实验中:①气体的体积可直接从注射器上读出,气体的压强是用_________传感器通过计算机系统得到的.②(多项选择题)下列各项要求中,属于本实验必须要做到的是A.在等温条件下操作B.注射器的密封性良好C.弄清所封闭气体的质量D.气体的压强和体积必须用国际单位③对测得的实验数据进行处理时,发现各组同学计算的气体压强p与体积V的乘积值不完全相等,其主要原因是由于封闭气体的__________不同.(2)在“油膜法估测分子大小”的实验中,将1cm3的油酸溶于酒精,制成300cm3的油酸酒精溶液.已知1cm3溶液有20滴,现取1滴油酸酒精溶液滴到水面上,最后扩展成面积为0.15m2的油膜,由此估算出油酸分子直径为_________.在该实验中滴入油酸酒精溶液之前,要在水面上均匀的撒上薄薄的一层痱子粉,其作用是_____________.24.(10分)如图所示,质量为32kg的车静止在水平地面上,现用与水平方向成37°角的拉力F,拉车行走40m,已知拉力F的大小是300N,地面对车施加的水平阻力f是200N,试求:(1)在拉车行走40m的过程中,拉力F和阻力f分别对车做的功;(2)在拉车行走40m的过程中,拉力F生物平均功率;(不考虑空气对车的阻力,已知cos37°=0.8,sin37°=0.6,g=10m/s2)25.(9分)如图所示,质量为2kg的物体,位于竖直平面内弧形轨道上高h=1m的A点,以4m/s的初速度以v0开始下滑,然后进入水平轨道,轨道ABCD中只有水平的BC部分粗糙,其余部分都光滑,已知BC部分长2m,物体在BC部分轨道上滑行时受到的摩擦力是8N,物体进入CD断后仍可返回,试求:(1)物体第一次到达B点时的动能;(2)物体沿CD面上升的最大高度;(3)物体最后静止时的位置离B点距离.(不考虑空气对物体的影响,g=10m/s2)26.(8分)一端密闭一端开口,内径均匀的直玻璃管注入一段水银柱,当玻璃管水平放置静止时,封闭端A空气柱长12cm,开口端B空气柱长12cm,如图a所示.若将管缓慢转到竖直位置,此时A空气柱长度为15cm,然后把管竖直插入水银槽内,最后稳定时管中封闭端空气柱A长仍为12cm,如图(b)所示,设大气压强为1.0×105Pa,即75cmHg,整个过程中温度保持不变,试问:(1)管中水银柱的长度L为多少cm?(2)管插入槽内最后稳定时,进入管中的水银柱长度x为多少cm?xx第二学期期末高一物理试卷参考答案及评分标准一、单项选择题(每小题2分,共18分)1-5ADCBC 6-9DBDA二、单项选择题(每小题3分,共18分)10-15CBCBDA三、填空题(每格2分,每小题4分,共24分)16.④,在轨道间来回作往复运动17.保持不变,逐渐增大18.,19.向左,0.05 20. 4,1:4 21. 37.5,333.3四、综合应用题(共40分)22.作图(每小题2分,共4分)(1)(2)23.(共9分)(1)①压强(1分),②AB(2分),③质量(2分)(2)1.1110-9m(2分);形成清晰地油膜边缘(2分)24.(共10分)解:(1)W F=Fs cosθ=300×40×cos37°=9600J(4分)W f=fs cos180°=200×40×(-1)=﹣8000J.(2)F cos37°﹣f =ma ,300×0.8-200=32×a ,a =1.25m/s (6分)2211,40 1.25,822s at t t s ==⨯⨯= 9600,12008WF P P W t === 25.(共9分)解:(1)E KB =mv 02+mgh, E KB =×2×42+2×10×1=36J ; (3分)(2)W fBC =E KC ﹣E KB ,﹣8×2=E KC ﹣36,E KC =20J ;E KC =mgh M ,20=2×10×h M ,h M =1m ; (3分)(3)物体只有经过BC 时才损失机械能,设物体在BC 上滑行的总长为L 后最终停下,有: fL =E KB ﹣0,8L =36,L =4.5m ;由于BC 为2m ,所以物体在BC 上刚好经过一个来回,又向右滑行0.5m ,而停下.即,物体最后静止的位置离B 点的距离为0.5m . (3分)26.(共8分)解:(1)p A1V A1=p A2V A2,75×12=p A2×15,p A2=60cmHg (4分)L =75-60=15cm(2)p B2=p A1+p L =75+15=90cmHg (4分)p B1V B1=p B2V B2,75×9=90×l B2,l B2=7.5cmx =12-7.5=4.5cm。
2015届上学期高三一轮复习第二次月考物理试题【新课标II-3】一、选择题(本大题共12小题,每小题4分,共计48分。
1至7题为单项选择题.....,只有一个答案是正确的;8至12题为多项选择题.....,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有错选的得0分。
)1.许多科学家对物理学的发展作出了巨大贡献,也创造了许多物理学方法,如理想实验法、控制变量法、极限思想法、建立物理模型法、微元法、类比法和科学假说法等等。
以下关于物理学史和所用物理学方法的叙述正确的是()A.卡文迪许巧妙地运用扭秤实验,用了放大法成功测出静电力常量的数值B.牛顿为了说明力不是维持物体运动的原因用了理想实验法C.在不需要考虑物体本身的形状和大小时,用质点来代替物体的方法叫极限思维法D.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加之和代表物体的位移,这里采用了微元法2.我国选手陈一冰多次勇夺吊环冠军,是世锦赛四冠王.如图所示,为一次比赛中他先用双手撑住吊环(如图甲所示),然后身体下移,双臂缓慢张开到图乙位置.则每条绳索的张力()A.保持不变B.逐渐变小C.逐渐变大D.先变大后变小3.汽车进行刹车试验,若速率从8 m/s匀减速至零,需用时间1 s,按规定速率为8 m/s的汽车刹车后拖行路程不得超过5.9 m,那么上述刹车试验的拖行路程是否符合规定()A.拖行路程为8 m,符合规定B.拖行路程为8 m,不符合规定C.拖行路程为4 m,符合规定D.拖行路程为4 m,不符合规定4.“儿童蹦极”中,拴在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳。
如图所示,质量为m的小明静止悬挂时,两橡皮绳的拉力大小均恰为mg,若此时小明左侧橡皮绳在腰间断裂,则小明此时()A.加速度为零,速度为零B.加速度a=g,沿原断裂橡皮绳的方向斜向下C.加速度a=g,沿未断裂橡皮绳的方向斜向上D.加速度a=g,方向竖直向下5. 如图所示,A、B两物块叠放在一起,放在光滑地面上,已知A、B物块的质量分别为M、m,物块间粗糙.现用水平向右的恒力F1、F2先后分别作用在A、B物块上,物块A、B均不发生相对运动,则F1、F2的最大值之比为()A. 1:1B. M :mC.m:MD. m:( m+M)6.如图所示,质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上,物体距传送带左端距离为L,稳定时绳与水平方向的夹角为θ,当传送带分别以v1、v2的速度作逆时针转动时(v1< v2),稳定时细绳的拉力分别为F l、F2;若剪断细绳后,物体到达左端的时间分别为t l、t2,下列关于稳定时细绳的拉力和到达左端的时间的大小一定正确的是()A.F l< F2B.F l= F2C.t l> t2D.t l< t27.如图所示,在竖直放置的半圆形容器的中心O点分别以水平初速度v1、v2抛出两个小球(可视为质点),最终它们分别落在圆弧上的A点和B点,已知OA与OB互相垂直,且OA与竖直方向成α角,则两小球初速度之比为()A.tanαB.cosαC.sinα D. tan8.将地面上静止的货物竖直向上吊起,货物由地面运动至最高点的过程中,v-t图像如图所示。
姓名,年级:时间:4 重力势能知识点一重力做的功(1)做功表达式:W G=mgh=mgh1-mgh2,式中h指初位置与末位置的高度差;h1、h2分别指初位置、末位置的高度.(2)做功的正负:物体下降时重力做正功;物体被举高时重力做负功.(3)做功的特点:物体运动时,重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关,而跟物体运动的路径无关.知识点二重力势能(1)重力势能①定义:物体由于被举高而具有的能.②公式:E p=mgh,式中h是物体重心到参考平面的高度.③单位:焦耳;符号:J。
(2)重力做功与重力势能之间的关系:W G=E p1-E p2。
知识点三重力势能的相对性和系统性(1)相对性:E p=mgh中的h是物体重心相对参考平面的高度.参考平面选择不同,则物体的高度h不同,重力势能的大小也就不同.(2)系统性:重力是地球与物体相互吸引产生的,所以重力势能是地球与物体所组成的“系统”所共有的,平时所说的“物体"的重力势能只是一种简化说法.1.同一物体在不同高度时,重力势能不同.()[答案]√2.不同物体在同一高度,重力势能可以不同.( )[答案]√3.重力做功与位移有关.( )[答案] ×4.同一物体的重力势能E p1=2 J,E p2=-3 J,则E p1>E p2。
( )[答案] √5.重力做功W G=-20 J时,物体的重力势能减小20 J.( )[答案] ×1.如图所示,幼儿园小朋友们正在兴高采烈地玩滑梯.(1)小朋友在滑梯最高点时的重力势能一定为正值吗?在地面上时的重力势能一定为零吗?(2)小朋友沿滑梯下滑时,重力势能怎么变化?小朋友从最高点滑落到地面过程中重力势能的变化与参考平面的选取有关吗?[提示](1)重力势能是有相对性的,其数值的正、负表示的是物体在现实高度处比在零参考面处时的势能大或小;则小朋友在最高点时,如果选最高点为零势能点,则其重力势能可以是零.(2)下滑时,势能不断减小;小朋友从最高点,滑到地面的过程中重力势能的变化量与参考面的选取是无关的.2.三峡大坝横跨2309 m,坝高185 m,其1820万kW的装机容量为世界第一,847亿kW·h的年发电量居世界第二.想一想三峡大坝为何修建得那么高?[提示] 三峡大坝的一个重要功能是利用水的机械能发电,之所以将其修建得很高,是为了提高大坝的上下水位落差,以利于使更多的重力势能转化为电能.要点一对重力势能的理解1.重力势能的正负重力势能是标量,其数值可正可负也可为零,表示的是相对大小,如图所示.物体在A、B、C三点重力势能的正负如下表.2.(1)重力势能的相对性由于重力势能表达式为E p=mgh,高度h的相对性决定了重力势能具有相对性.分析上表可知,对于同一物体,选取不同的水平面作为零势能面,其重力势能具有不同的数值,即重力势能的大小与零势能面的选取有关.(2)重力势能变化的绝对性物体在两个高度不同的位置时,由于高度差一定,重力势能之差也是一定的,即物体的重力势能的变化量与参考平面的选取无关.【典例】(多选)如图所示,桌面离地高为H,质量为m的小球从离桌面高为h处自由下落,规定桌面为零势能的参考平面,则下列说法正确的是( )A.小球落地时的重力势能为-mgHB.小球落地时的重力势能为-mg(H+h)C.下降过程中小球所受的重力做正功D.小球从下落到着地过程中重力做功为mg(h-H)[思路点拨] 应用E p=mgh求重力势能时,首先要选择某一平面为参考平面,确定出物体相对参考平面的高度值,物体在参考平面上方,高度为正值,在下方高度为负值.[解析]规定桌面为零势能的参考平面,小球落地时的高度为-H,小球落地时的重力势能为-mgH,故A正确,B错误;小球从下落到着地过程中小球所受的重力做功W=mg(h+H),故C正确,D错误.[答案] AC1计算物体的重力势能,必须首先选定零势能面.2零势能面以下的重力势能均为负值,“+"、“-"号代表重力势能的大小,因此,比较大小时,一定要带着“+”、“-"号进行比较.[针对训练] (多选)下列关于重力势能的说法正确的是( )A.放在地面上的物体的重力势能为零B.一个在轨道上运动的物体,在它的重力势能为零的时刻,一定运动到了轨道的最低点C.质量小的物体可能比质量大的物体具有的重力势能大D.在同一高度(相对于参考平面的高度不为0)上的质量不同的物体的重力势能一定不同[解析]重力势能的大小E p=mgh,与物体的质量和零势能面的选择有关,上式中的h是物体的重心到零势能面的竖直距离,当物体位于零势能面之上时,重力势能为正;当物体位于零势能面之下时,重力势能为负.一般选择地面或物体运动时所达到的最低点所处的水平面为零势能面,这样选项A、B才成立.如果选其他水平面为零势能面,则选项A、B均不正确.如果质量小的物体位于很高处,而质量大的物体位于很低处,则质量小的物体的重力势能可能比质量大的物体的重力势能大,选项C正确.在同一高度,重力势能的大小由物体的质量决定,质量不同,重力势能一定不同,选项D 正确.[答案]CD易错警示1.重力势能是物体和地球所组成的物体“系统”共同具有的,通常所说的物体的重力势能是一种简略的习惯说法.2.重力势能的计算公式E p=mgh,只适用于地球表面及其附近g值不变时的情况,当g值变化时,不能用其计算.要点二重力做功与重力势能的比较1.重力做功与重力势能的比较2。
北京市朝阳区高三年级第二次综合练习理科综合试卷(物理部分)2017.5 13.根据玻尔的原子模型,一个氢原子从n =3能级跃迁到n =1能级时,该氢原子A .吸收光子,能量减小B .放出光子,能量减小C .放出光子,核外电子动能减小D .吸收光子,核外电子动能不变14.如图所示,ABC 是一个用折射率n>有一束光从图示位置垂直入射到棱镜的AB 面上,则该光束 A .能从AC 面射出 B .能从BC 面射出 C .进入棱镜后速度不变 D .进入棱镜后波长变长15.一列简谐横波在x 轴上传播,某时刻的波形如图所示,a 、b 、c 为波上的三个质点,质点a 此时向上运动。
由此可知 A .该波沿x 轴负方向传播B .质点b 振动的周期比质点c 振动的周期小C .该时刻质点b 振动的速度比质点c 振动的速度小D .从该时刻起质点b 比质点c 先到达平衡位置16.某家用电热壶铭牌如图所示,其正常工作时电流的最大值是A .0.2A B.C .5A D. 17.如图所示,带正电的绝缘滑块从固定斜面顶端由静止释放,滑至底端时的速度为v ;若在整个空间加一垂直纸面向A .若斜面光滑,则v ´= vB .若斜面粗糙,则v ´> vC D .若斜面粗糙,则滑块下滑过程中重力所做的功等于滑块动能的增加量18.牛顿曾设想:从高山上水平抛出物体,速度一次比一次大,落地点就一次比一次远,如果抛出速度足够大,物体将绕地球运动成为人造地球卫星。
如图所示,若从山顶同一位置以不同的水平速度抛出三个相同的物体,运动轨迹分别为1、2、3。
已知山顶高度为h ,且远小于地球半径R ,地球表面重力加速度为g ,假定空气阻力不计。
下列说法正确的是A .轨迹为1、2的两物体在空中运动的时间均为B .轨迹为3C .抛出后三个物体在运动过程中均处于失重状态D .抛出后三个物体在运动过程中的加速度均保持不变19.若采用下图中甲、乙两种实验装置来验证动量守恒定律(图中小球半径相同、质量均已知,且m A >m B ,B 、B ´两点在同一水平线上),下列说法正确的是甲 乙A .采用图甲所示的装置,必需测量OB 、OM 、OP 和ON 的距离 B .采用图乙所示的装置,必需测量OB 、B ´N 、B ´P 和B ´M 的距离C .采用图甲所示的装置,若m A •ON =m A •OP + m B •OM ,则表明此碰撞动量守恒 D=20.2016年诺贝尔物理学奖颁发给了三位美国科学家,以表彰他们将拓扑概念应用于物理研究所做的贡献。
我们知道,按导电性能不同传统材料大致可分为导体和绝缘体两类,而拓扑绝缘体性 质独特,它是一种边界上导电、体内绝缘的新型量子材料。
例如,在通常条件下石墨烯正常导电,但在温度极低、外加强磁场的情况下,其电导率(即电阻率的倒数)突然不能连续改变,而是成倍变化,此即量子霍尔效应(关于霍尔效应,可见下文注释)。
在这种情况下,电流只会流经石墨烯边缘,其内部绝缘,导电过程不会发热,石墨烯变身为拓扑绝缘体。
但由于产生量子霍尔效应需要极低温度和强磁场的条件,所以其低能耗的优点很难被推广应用。
2012年10月,由清华大学薛其坤院士领衔的中国团队,首次在实验中发现了量子反常霍尔效应,被称为中国“诺贝尔奖级的发现”。
量子反常霍尔效应不需要外加强磁场,所需磁场由材料本身的自发磁化产生。
这一发现使得拓扑绝缘材料在电子器件中的广泛应用成为可能。
注释:霍尔效应是指将载流导体放在匀强磁场中,当磁场方向与电流方向垂直时,导体将在与磁场、电流垂直的方向上形成电势差。
根据以上材料推断,下列说法错误的是 A .拓扑绝缘体导电时具有量子化的特征B .霍尔效应与运动电荷在磁场中所受的洛伦兹力有关C .在量子反常霍尔效应中运动电荷不再受磁场的作用D .若将拓扑绝缘材料制成电脑芯片有望解决其工作时的发热问题木板21.(18分)(1)如图所示,在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,下列说法正确的是________。
A .应当在钩码静止时读取数据B .应当在弹簧处于水平自然状态时测量弹簧的原长C .应当在弹簧处于自然下垂状态时测量弹簧的原长D .若以弹簧长度为横坐标,以弹簧弹力为纵坐标,根据各组数据所绘制图线的斜率即为该弹簧的劲度系数(2)在“测定金属的电阻率”的实验中,小强同学先用多用电表粗测了一段粗细均匀的电阻丝的阻值(约为5Ω),随后将其固定在带有刻度尺的木板上,准备进一步精确测量其电阻。
现有电源(电动势E 为3.0 V ,内阻不计)、开关和导线若干,以及下列器材: A .电流表(量程0~3 A ,内阻约0.025 Ω) B .电流表(量程0~0.6 A ,内阻约0.125 Ω) C .电压表(量程0~3 V ,内阻约3 kΩ) D .滑动变阻器(0~20 Ω,额定电流2A ) E .滑动变阻器(0~100 Ω,额定电流1A )①为减小误差,且便于操作,在实验中电流表应选________,滑动变阻器应选________(选填器材前的字母)。
②如图甲所示,是测量该电阻丝实验器材的实物图,图中已连接了部分导线,还有两根导线没有连接,请补充完成。
③在开关闭合前,滑动变阻器的滑片应当调到最________(选填“左”或“右”)端;闭合开关后,实验中电压表读数的最小值________(选填“大于零”或“等于零”)。
④若不计实验中的偶然误差,则下列说法正确的是________。
A .测量值偏大,产生系统误差的主要原因是电流表分压B .测量值偏小,产生系统误差的主要原因是电压表分流C .若已知电压表的内阻,可计算出待测电阻的真实值D .若已知电流表的内阻,可计算出待测电阻的真实值⑤小鹏同学仍用上述电源,也设计了一个实验,电路如图乙所示,R 为保护电阻,已测出电阻丝的横截面积为S ,用一个带有接线柱的小金属夹沿电阻丝滑动,可改变接入电路中电阻丝的长度L ,实验中记录了几组不同长度L 对应的电流I 。
他准备利用图像法处理数据来计算该电阻丝的电阻率。
请分析说明小鹏同学应该做出怎样的线性函数图像,并定性画出该图像;请指出在本实验中电流表的内阻对该电阻丝电阻率的测量结果有无影响。
l22.(16分)质谱仪的原理简图如图所示。
一带正电的粒子经电场加速后进入速度选择器, P 1、P 2两板间的电压为U ,间距为d ,板间还存在着匀强磁场,磁感应强度大小为B 1,方向垂直纸面向外。
带电粒子沿直线经速度选择器从狭缝S 3垂直MN 进入偏转磁场,该磁场磁感应强度的大小为B 2,方向垂直纸面向外。
带电粒子经偏转磁场后,打在照相底片上的H 点,测得S 3、H 两点间的距离为l 。
不计带电粒子的重力。
求: (1)速度选择器中电场强度E 的大小和方向; (2)带电粒子离开速度选择器时的速度大小v ; (3)带电粒子的比荷q m。
23.(18分)在电磁感应现象中,感应电动势分为动生电动势和感生电动势两种。
产生感应电动势的那部分导体就相当于“电源”,在“电源”内部非静电力做功将其它形式的能转化为电能。
(1)利用图甲所示的电路可以产生动生电动势。
设匀强磁场的磁感应强度为B ,导体棒ab 的长度为L ,在外力作用下以速度v 水平向右匀速运动。
请从法拉第电磁感应定律出发推导动生电动势E 的表达式;甲 乙 丙(2)磁场变化时会在空间激发感生电场,该电场与静电场不同,其电场线是一系列同心圆,如图乙中的虚线所示。
如果此刻空间存在导体,就会在导体中产生感应电流。
如图丙所示,一半径为r 、单位长度电阻为R 0的金属导体环垂直放置在匀强磁场中,当磁场均匀增强时,导体环中产生的感应电流为I 。
请你判断导体环中感应电流的方向(俯视)并求出磁感应强度随时间的变化率Bt∆∆; (3)请指出在(1)(2)两种情况下,“电源”内部的非静电力分别是哪一种作用力;并分析说明在感生电场中能否像静电场一样建立“电势”的概念。
24.(20分)M MNH科学精神的核心是对未知的好奇与探究。
小君同学想寻找教科书中“温度是分子平均动能的标志”这一结论的依据。
她以氦气为研究对象进行了一番探究。
经查阅资料得知:第一,理想气体的模型为气体分子可视为质点,分子间除了相互碰撞外,分子间无相互作用力;第二,一定质量的理想气体,其压强p 与热力学温度T 的关系式为p =nkT ,式中n 为单位体积内气体的分子数,k 为常数。
她猜想氦气分子的平均动能可能跟其压强有关。
她尝试从理论上推导氦气的压强,于是建立如下模型:如图所示,正方体容器静止在水平面上,其内密封着理想气体——氦气,假设每个氦气分子的质量为m ,氦气分子与器壁各面碰撞的机会均等;与器壁碰撞前后瞬间,分子的速度方向都与器壁垂直,且速率不变。
请根据上述信息帮助小君完成下列问题:(1)设单位体积内氦气的分子数为n ,且其热运动的平均速率为v . a .求一个氦气分子与器壁碰撞一次受到的冲量大小I ; b .求该正方体容器内氦气的压强p ;c .请以本题中的氦气为例推导说明:温度是分子平均动能(即212mv )的标志。
(2)小君还想继续探究机械能的变化对氦气温度的影响,于是进行了大胆设想:如果该正方体容器以水平速度u 匀速运动,某时刻突然停下来,若氦气与外界不发生热传递,请你推断该容器中氦气的温度将怎样变化?并求出其温度变化量ΔT 。
北京市朝阳区高三年级第二次综合练习理科综合 2017.5(物理部分参考答案与评分标准)21.(18分)(1)ACD (3分) (2)①B ;D (4分)②如图所示 (2分) ③左;大于零 (2分) ④BC (3分) ⑤设电阻丝连入电路部分的电阻为R x ,保护电阻的阻值为R ,电流表的内阻为R A ,由闭合电路欧姆定律()x A E I R R R =++和电阻定律x LR Sρ=得:A E LR R I S ρ=++ 1I进一步整理可得: 1A R R L I ES Eρ+=+显然,1I 随L 线性变化,可见应该画1I-L 图像。
图像如图所示。
该图像的斜率为k ESρ=,所以电阻率ESk ρ=由表达式可知,电流表的电阻R A 只影响图像的截距而不影响图像的斜率,所以,电流表的内阻对该电阻丝电阻率的测量结果没有影响。
(4分)22.(16分)解:(1)在速度选择器中有:UE d=① 方向由P 1板指向P 2板 。
(5分)(2)在速度选择器中,粒子所受的电场力等于洛伦兹力,有:1qvB qE = ②联立①②式可得:1Uv B d= ③ (5分)(3)粒子在偏转磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力。
有:22v qvB m R = ④其中2lR = ⑤联立③④⑤式可得:122=q Um B B dl⑥ (6分)23.(18分)解:(1)根据法拉第电磁感应定律可得感应电动势错误!未找到引用源。