高考物理数学物理法解题技巧和训练方法及练习题(1)
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高考物理如何解决复杂物理问题的思路与方法高考物理作为高中阶段的一门重要科目,对于学生来说是一个较为难以应对的科目。
其中,解决复杂物理问题是学生普遍面临的难题。
本文将从思路与方法两个方面,介绍解决复杂物理问题的有效途径。
一、思路复杂的物理问题常常需要建立完善的思维体系,合理的思路能够为问题的解决提供方向和指引。
1.审题与理解在解决复杂物理问题之前,首先需要仔细审题并充分理解题目要求。
阅读题目时,对关键词进行标注和划重点,理清问题的关键信息,确保准确理解问题的要求,从而为解题提供正确的方向。
2.建立模型建立恰当的数学模型是解决复杂物理问题的关键步骤。
根据问题的特点,可以选择使用几何模型、力学模型、电磁模型等不同的数学模型。
理清模型的基本假设和限制条件,明确模型的基本方程式,并将问题转化为数学问题,准确地描述问题的物理本质。
3.运用物理原理根据建立的数学模型,运用物理原理进行推导和分析。
理解模型中的物理规律和现象,运用所学的物理知识对问题进行全面分析。
通过推导和变换,将问题转化为更简单的形式,从而降低问题的难度。
4.综合分析与解决在建立模型和应用物理原理的基础上,进行综合分析并找到解题的关键点。
通过对问题的综合分析,挖掘其中的物理本质和关联性。
结合理论和实际情况,寻找求解问题的有效路径。
根据问题的特点,灵活运用所学的物理知识,寻找合适的解题方法,并进行求解、验证和讨论。
二、方法在解决复杂物理问题时,除了合理的思路外,还需要掌握一些有效的方法和技巧,以提高解题的效率和准确度。
1.归纳总结在学习和解题的过程中,要善于归纳总结问题的解法和思路。
将解题的关键思路和方法进行系统整理和分类,形成自己的知识框架。
通过总结和梳理,提高对问题的理解和掌握,并且对类似问题能够更快速地找到解决方法。
2.多维度思考在解决复杂问题时,采用多维度的思考方式有助于发现问题的内在联系和共性规律。
从不同的角度出发,分析问题的不同方面,如时间、空间、能量等,可以深入理解问题的本质,找到解决问题的关键线索。
高中物理计算题解题步骤技巧要想成功破-解计算题难题,首先要明晰它的本质。
其实,所有的计算难题,看似繁杂凌乱,很难理出头绪,其实就是一些基本现象和知识的叠加而已。
下面给大家分享一些关于高中物理计算题解题步骤技巧,希望对大家有所帮助。
高中物理计算题力学综合力学综合试题往往呈现出研究对象的多体性、物理过程的复杂性、已知条件的隐含性、问题讨论的多样性、数学方法的技巧性和一题多解的灵活性等特点,能力要求较高。
具体问题中可能涉及到单个物体单一运动过程,也可能涉及到多个物体,多个运动过程,在知识的考查上可能涉及运动学、动力学、功能关系等多个规律的综合运用。
解题策略:(1)多体问题:整体法和隔离法。
选取研究对象和寻找相互联系是求解多体问题的两个关键。
选取研究对象需根据不同的条件,或采用隔离法,把研究对象从其所在的系统中抽取出来进行研究;或采用整体法,把几个研究对象组成的系统作为整体来进行研究;或将隔离法与整体法交叉使用。
(2)多过程问题:合分合。
“合”:初步了解全过程,构建大致运动图景。
“分”:将全过程进行分解,分析每个过程的规律(包括物体的受力情况、状态参量等)。
“合”:找到子过程之间的联系,寻找解题方法(物体运动的速度、位移、时间等)。
观察每一个过程特征和寻找过程之间的联系是求解多过程问题的两个关键。
(3) 隐含条件类问题:注重审题,深究细琢,努力挖掘隐含条件。
我们有一期是专门关于隐含条件的总结,仍然不熟悉的同学可以再找来看一下。
(4)分类讨论类问题:认真分析制约条件,周密探讨多种情况。
解题时必须根据不同条件对各种可能情况进行全面分析,必要时要自己拟定讨论方案,将问题根据一定的标准分类,再逐类进行探讨,防止漏解。
(5)数学技巧类问题:耐心细致寻找规律,熟练运用数学方法。
耐心寻找规律、选取相应的数学方法是关键。
求解物理问题,通常采用的数学方法包括:图象法、几何法、方程法、比例法、数列法、不等式法、函数极值法和微元分析法等,在众多数学方法的运用上必须打下扎实的基础。
【物理】高考必刷题物理数学物理法题及解析一、数学物理法1.如图所示,一半径为R 的光滑绝缘半球面开口向下,固定在水平面上.整个空间存在磁感应强度为B 、方向竖直向下的匀强磁场.一电荷量为q (q >0)、质量为m 的小球P 在球面上做水平的匀速圆周运动,圆心为O ′.球心O 到该圆周上任一点的连线与竖直方向的夹角为θ(02πθ<<).为了使小球能够在该圆周上运动,求磁感应强度B 的最小值及小球P相应的速率.(已知重力加速度为g )【答案】min 2cos m g B q R θ=cos gRv θθ=【解析】 【分析】 【详解】据题意,小球P 在球面上做水平的匀速圆周运动,该圆周的圆心为O’.P 受到向下的重力mg 、球面对它沿OP 方向的支持力N 和磁场的洛仑兹力f =qvB ①式中v 为小球运动的速率.洛仑兹力f 的方向指向O’.根据牛顿第二定律cos 0N mg θ-= ②2sin sin v f N mR θθ-= ③ 由①②③式得22sin sin 0cos qBR qR v v m θθθ-+=④由于v 是实数,必须满足222sin 4sin ()0cos qBR qR m θθθ∆=-≥ ⑤由此得2cos m gB q R θ≥⑥可见,为了使小球能够在该圆周上运动,磁感应强度大小的最小值为min 2cos m gB q R θ=⑦此时,带电小球做匀速圆周运动的速率为min sin 2qB R v m θ=⑧由⑦⑧式得sin cos gRv θθ=⑨2.一透明柱体的横截面如图所示,圆弧AED 的半径为R 、圆心为O ,BD ⊥AB ,半径OE ⊥AB 。
两细束平行的相同色光1、2与AB 面成θ=37°角分别从F 、O 点斜射向AB 面,光线1经AB 面折射的光线恰好通过E 点。
已知OF =34R ,OB =38R ,取sin370.6︒=,cos 370.8︒=。
高三物理学习方法技巧窍门(归纳)高考高三物理全年复习技巧总结1、图象题。
人类表示信息是从图象开始起源的,从图画演变为文字,进而抽象出数学公式,看懂图表、动漫是从幼儿开始的,是生活的基本能力。
近几年各地高考图象的数量逐年增加,图象表示物理问题比文字和公式具有更大的优越性,能形象地描述物理状态、过程和规律,能够把一个问题的多个相关因素同时展现出来,给我们分析问题提供直观、清晰的物理图景,既有助于我们对相关概念、规律的理解和记忆,又有助于我们正确地把握相关物理量之间的定性、定量关系。
因此要习惯用图象表示问题,处理数据。
物理图象不同于数学图象的是一般两坐标轴表示两个具有实际意义的物理量,首先要看清坐标轴,理解图象表示的是谁随谁的变化,理解正、负、斜率、面积、截距、交点的物理意义,其次把图形转化为实际的物理过程,进而理解图象的意义并解答问题。
2、实验探究题。
从近几年高考对实验考查的结果来看,实验的得分率一直很低。
物理是以实验为基础的学科,首先要树立物理规律来源于实验、来源于生活的理念,实验是第一的,规律是第二的。
由于高考采用笔试的形式,以“题”考“实验”,如果实际复习中也以“题”的形式来复习“实验”,就很难突破实验的抽象和实际的操作场景的模拟。
因此要结合实验仪器,有针对地做,在做中思,在思中做,这也是教学做合一的思想。
实验思想、技能和方法是高考实验考查的三大重点,电学考查仪表读数、实物图连接、电表选取、电路设计、方案的筛选、原理的迁移、数据的处理,可以很好地考查多项实验能力。
科学探究的六步为:提出问题,猜想与假设,制定计划与设计实验,进行实验与收集数据,分析与论证,交流与合作。
探究与实验相结合使二者都具有了实际意义。
每一个实验突出的探究环节不尽相同,关键是从实验原理出发,进行设计和变化,培养的是科学的精神和实事求是的态度,如20__年的实验题,必须对规定的实验理解原理,有实际操作经验,才能进行实验能力的迁移。
高中物理解题方法几何法(解析版)内容提要:高考物理学科能力有一个是:应用数学知识处理物理问题的能力。
本文谈几何知识和方法在物理中的应用,包括在力学和电磁学中的应用。
关键词:物理能力,数学应用,几何知识,几何方法。
高考大纲(物理)中规定,高考物理考查的学科能力有:1.理解能力2.推理能力3.分析综合能力4.应用数学知识处理物理问题的能力5.实验能力。
数学知识,主要有代数和几何等几个部分,本文谈几何知识和方法在物理中的应用。
有一位教科所的物理老师讲过:解物理题就是画图,会画图就会解题,不会画图就不会解题;画图正确就能解题正确,画图错误一定解题错误。
此言虽然不太准确,但也不无道理。
一、相对运动中的几何关系例1.如图所示,倾角为α的斜面A被固定在水平面上,细线的一端固定于墙面,另一端跨过斜面顶端的小滑轮与物块B相连,B静止在斜面上.滑轮左侧的细线水平,右侧的细线与斜面平行.A、B的质量均为m.撤去固定A的装置后,A、B均做直线运动.不计一切摩擦,重力加速度为g.求:(1)A固定不动时,A对B支持力的大小N;(2)A滑动的位移为x时,B的位移大小s;(3)A滑动的位移为x时的速度大小v A.【解析】(1)支持力的大小N= mg cos α(2)根据几何关系s x =x·(1-cosα), s y =x·sinα且s =22y x s s +解得s =x ⋅α-)cos 1(2(2)B 的下降高度s y =x·sinα根据机械能守恒定律mgs y =21mv A 2+21mv B 2根据速度的定义得v A =t x ∆∆,v B =ts ∆∆ 则A B v v ⋅α-=)cos 1(2 解得v A =α-αcos 23sin 2gx 。
【答案】(1)mg cos α (2)x ⋅α-)cos 1(2(3)α-αcos 23sin 2gx 【点评】本题解题关键是A 与B 运动中的位移关系从而确定二者速度的关系。
高考物理备考复习技巧高三的学生正式进入了高考备考的阶段,而对于物理的复习很多人还是事倍功半,如果掌握了复习的技巧的话或许能够更得心应手。
下面是小编为大家整理的关于高考物理备考复习技巧,希望对您有所帮助。
欢迎大家阅读参考学习!高考物理复习技巧1.模型归类做过一定量的物理题目之后,会发现很多题目其实思考方法是一样的,我们需要按物理模型进行分类,用一套方法解一类题目。
例如宏观的行星运动和微观的电荷在磁场中的偏转都属于匀速圆周运动,关键都是找出什么力提供了向心力;此外还有杠杆类的题目,要想象出力矩平衡的特殊情况,还有关于汽车启动问题的考虑方法其实同样适用于起重机吊重物等等。
物理不需要做很多题目,能够判断出物理模型,将方法对号入座,就已经成功了一半。
2.解题规范高考越来越重视解题规范,体现在物理学科中就是文字说明。
解一道题不是列出公式,得出答案就可以的,必须标明步骤,说明用的是什么定理,为什么能用这个定理,有时还需要说明物体在特殊时刻的特殊状态。
这样既让老师一目了然,又有利于理清自己的思路,还方便检查,最重要的是能帮助我们在分步骤评分的评分标准中少丢几分。
3.大胆猜想物理题目常常是假想出的理想情况,几乎都可以用我们学过的知识来解释,所以当看到一道题目的背景很陌生时,就像今年高考物理的压轴题,不要慌了手脚。
在最后的20分钟左右的时间里要保持沉着冷静,根据给出的物理量和物理关系,把有关的公式都列出来,大胆地猜想磁场的势能与重力场的势能是怎样复合的,取最值的情况是怎样的,充分利用图像提供的变化规律和数据,在没有完全理解题目的情况下多得几分是完全有可能的。
4.知识分层通常进入高三后,老师一定会帮我们梳理知识结构,物理的知识不单纯是按板块分的,更重要是按层次分的。
比如,力学知识从基础到最高级可以这样分:物体的受力分析和运动公式,牛顿三大定律(尤其是牛顿第二定律),动能定理和动量定理,机械能守恒定律和动量守恒定律,能量守恒定律。
高考物理备考经验分享成功备考经验与教训在高考备考期间,物理作为一门重要的科目,对于很多学生来说往往是一个难点。
从我的备考经验来看,物理的备考需要掌握一定的方法和技巧。
在这篇文章中,我将分享我备考物理的成功经验和教训,希望能给同学们一些帮助。
一、备考经验1.理解基础概念物理是一门基础科学,理解基础概念是掌握物理的关键。
在备考期间,我首先通过学习课本和参考书,深入理解物理的基本概念。
通过多次阅读和实践,我逐渐将这些概念融会贯通,形成一个完整的知识体系。
2.扎实掌握公式物理是一门数学与实践相结合的学科,公式是物理题解决问题的重要工具。
在备考过程中,我花时间熟悉和掌握各种物理公式,并注重通过实践运用来加深理解。
通过大量练习,我逐渐掌握了公式的灵活运用,提高了解题的速度和准确率。
3.刷题训练刷题是物理备考的必备步骤。
通过大量的题目训练,可以提高解题的技巧和速度,并增强对知识点的记忆。
在备考期间,我选择了一些经典的物理题集和模拟试卷,根据自己的学习进度和难度逐渐增加。
在解题过程中,我注重理清思路,积累解题技巧,并及时总结和复习自己的错误,以避免类似错误的再次发生。
4.合理安排时间在备考期间,我合理安排时间,将物理的学习和练习融入到每天的规划中。
同时,我还注意控制手机等外界干扰因素,专心投入到学习当中。
通过合理安排时间,我有效提高了学习效率,使自己能够有足够的时间和精力应对各种复杂的物理问题。
二、备考教训1.不重视基础知识在备考过程中,我曾出现对基础知识的轻视现象。
曾经认为只掌握了一些公式和解题技巧就可以应付考试,结果在考试中出现了许多因为基础知识不扎实而无法解决的问题。
所以,我深刻认识到基础知识的重要性,从而重新审视和加强对基础知识的学习和理解。
2.盲目追求题量在备考阶段,我曾迷恋于解题的数量,而忽略了质量。
我每天刷了大量的物理试题,但只是机械地解题而没有深入思考。
这导致我在解决一些较为复杂的问题时遇到困难,因为我只注重题目的数量而忽略了解题的思路和方法。
高中物理计算题的答题规范与解题技巧(word版可编辑修改)编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(高中物理计算题的答题规范与解题技巧(word版可编辑修改))的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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从2016高考评卷看高中物理计算题的答题规范与策略每年高考成绩出来,总有一些考生的得分与自己的估分之间存在着不小的差异,有的甚至相差甚远。
造成这种情况的原因有很多,但主要原因是答题不规范,必然会造成该得的分得不到,不该失的分失掉了,致使所答试卷不能展示自己的最高水平.因此,要想提高得分率,取得好成绩,在复习过程中,除了要抓好基础知识的掌握、解题能力的训练外,还必须强调答题的规范,培养良好的答题习惯,形成规范的答题行为。
在这我就结合我参加2016高考评卷的体会,从考生答题的现状及成因,规范答题的细则要求等方面与大家进行探讨。
下面我们先来看2016高考理综25题的标准答案和高考评卷给分标准:(2016年全国卷课标一25题)(18分)如图,一轻弹簧原长为2R ,其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC 的底端A 处,另一端位于直轨道上B 处,弹簧处于自然状态,直轨道与一半径为56R 的光滑圆弧轨道相切于C 点,AC=7R ,A 、B 、C 、D 均在同一竖直面内。
质量为m 的小物块P 自C 点由静止开始下滑,最低到达E 点(未画出),随后P 沿轨道被弹回,最高点到达F 点,AF=4R ,已知P 与直轨道间的动摩擦因数1=4μ,重力加速度大小为g 。
高考物理物理解题方法:数学物理法压轴难题综合题附答案解析一、高中物理解题方法:数学物理法1.如图所示,ABCD 是柱体玻璃棱镜的横截面,其中AE ⊥BD ,DB ⊥CB ,∠DAE=30°,∠BAE=45°,∠DCB=60°,一束单色细光束从AD 面入射,在棱镜中的折射光线如图中ab 所示,ab 与AD 面的夹角α=60°.已知玻璃的折射率n=1.5,求:(结果可用反三角函数表示)(1)这束入射光线的入射角多大?(2)该束光线第一次从棱镜出射时的折射角. 【答案】(1)这束入射光线的入射角为48.6°; (2)该束光线第一次从棱镜出射时的折射角为48.6° 【解析】试题分析:(1)设光在AD 面的入射角、折射角分别为i 、r ,其中r=30°, 根据n=,得: sini=nsinr=1.5×sin30°=0.75 故i=arcsin0.75=48.6° (2)光路如图所示:ab 光线在AB 面的入射角为45°,设玻璃的临界角为C ,则: sinC===0.67sin45°>0.67,因此光线ab 在AB 面会发生全反射 光线在CD 面的入射角r′=r=30°根据n=,光线在CD 面的出射光线与法线的夹角: i′="i=arcsin" 0.75=48.6°2.如图所示,现有一质量为m 、电荷量为e 的电子从y 轴上的()0,P a 点以初速度0v 平行于x 轴射出,为了使电子能够经书过x 轴上的(),0Q b 点,可在y 轴右侧加一垂直于xOy 平面向里、宽度为L 的匀强磁场,磁感应强度大小为B ,该磁场左、右边界与y 轴平行,上、下足够宽(图中未画出).已知002mv mveB eB<α<,L b<.求磁场的左边界距坐标原点的可能距离.(结果可用反三角函数表示)【答案】01(1cos)cotmvx b L aeBθθ⎡⎤=----⎢⎥⎣⎦(其中θ=arcsineBLmv)或222mv ax b aeB=--【解析】【分析】先根据洛伦兹力提供向心力求解出轨道半径表达式;当r>L时,画出运动轨迹,根据几何关系列式求解;当r≤L时,再次画出轨迹,并根据几何关系列式求解.【详解】设电子在磁场中做圆周运动的轨道半径为r,则2vmerBv=,解得0mvreB=(1)当r>L时,磁场区域及电子运动轨迹如图所示由几何关系有:L eBLsinr mvθ==则磁场左边界距坐标原点的距离为[]11x b L a r cos cotθθ=----()解得:011mvx b L a cos coteBθθ⎡⎤=----⎢⎥⎣⎦()(其中eBLarcsinmvθ=)(2)当r≤L时,磁场区域及电子运动轨迹如图所示由几何关系得磁场左边界距坐标原点的距离为222()x b r a r =--- 解得2022mv ax b a eB=-- 【点睛】本题关键分r >L 和r≤L 两种情况讨论,画出轨迹是关键,根据几何关系列方程求解是难点.3.某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛,比赛路径如图所示.可视为质点的赛车从起点 A 出发,沿水平直线轨道运动L 后,由B 点进人半径为R 的光滑竖直半圆轨道,并通过半圆轨道的最高点C ,才算完成比赛.B 是半圆轨道的最低点.水平直线轨道和半圆轨道相切于B 点.已 知赛车质量m= 5kg ,通电后以额定功率P =2W 工作,进入竖直半圆轨道前受到的阻力恒为F 1=0.4N ,随后在运动中受到的阻力均可不计,L = 10.0m ,R = 0. 32m ,g 取l0m/s 2.求:(1)要使赛车完成比赛,赛车在半圆轨道的B 点对轨道的压力至少为多大? (2)要使赛车完成比赛,电动机至少工作多长时间?(3)若电动机工作时间为t 0=5s 当半圆轨道半径为多少时赛车既能完成比赛且飞出的水平距离最大?水平距离最大是多少? 【答案】(1)30N (2) 4s (3) 1.2m 【解析】试题分析:(1)赛车恰能过最高点时,根据牛顿定律:解得由B点到C 点,由机械能守恒定律可得:2211222B c mv mv mg R =+⋅a 在B 点根据牛顿定律可得:联立解得:54m/s B v gR ==则:630N F mg ==(2)对赛车从A 到B 由动能定理得:解得:t=4s(3)对赛车从A 到C 由动能定理得:200122f Pt F L mg R mv --⋅=赛车飞出C 后有:解得:所以 当R=0.3m 时x 最大, x max =1.2m考点:牛顿第二定律;动能定理;平抛物体的运动.4.竖直面内一倾斜轨道与一足够长的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接,小物块B 静止于水平轨道的最左端,如图(a )所示。
高中物理大题解题技巧高中物理大题解题技巧在高考物理考试中,我们怎么样解答大题呢?以下是店铺精心准备的高中物理大题解题技巧,大家可以参考以下内容哦!一、观察的几种方法1、顺序观察法:按一定的顺序进行观察。
2、特征观察法:根据现象的特征进行观察。
3、对比观察法:对前后几次实验现象或实验数据的观察进行比较。
4、全面观察法:对现象进行全面的观察,了解观察对象的全貌。
二、过程的分析方法1、化解过程层次:一般说来,复杂的物理过程都是由若干个简单的子过程构成的。
因此,分析物理过程的最基本方法,就是把复杂的问题层次化,把它化解为多个相互关联的子过程来研究。
2、探明中间状态:有时阶段的划分并非易事,还必需探明决定物理现象从量变到质变的中间状态(或过程)正确分析物理过程的关键环节。
3、理顺制约关系:有些综合题所述物理现象的发生、发展和变化过程,是诸多因素互相依存,互相制约的综合效应。
要正确分析,就要全方位、多角度的进行观察和分析,从内在联系上把握规律、理顺关系,寻求解决方法。
4、区分变化条件:物理现象都是在一定条件下发生发展的。
条件变化了,物理过程也会随之而发生变化。
在分析问题时,要特别注意区分由于条件变化而引起的.物理过程的变化,避免把形同质异的问题混为一谈。
三、因果分析法1、分清因果地位:物理学中有许多物理量是通过比值来定义的。
如r=u/r、e=f/q等。
在这种定义方法中,物理量之间并非都互为比例关系的。
但学生在运用物理公式处理物理习题和问题时,常常不理解公式中物理量本身意义,分不清哪些量之间有因果联系,哪些量之间没有因果联系。
2、注意因果对应:任何结果由一定的原因引起,一定的原因产生一定的结果。
因果常是一一对应的,不能混淆。
3、循因导果,执果索因:在物理习题的训练中,从不同的方向用不同的思维方式去进行因果分析,有利于发展多向性思维。
四、原型启发法原型启发就是通过与假设的事物具有相似性的东西,来启发人们解决新问题的途径。
高考物理动量守恒定律(一)解题方法和技巧及练习题含解析一、高考物理精讲专题动量守恒定律1.如图所示,在光滑的水平面上有一长为L 的木板B ,上表面粗糙,在其左端有一光滑的四分之一圆弧槽C ,与长木板接触但不相连,圆弧槽的下端与木板上表面相平,B 、C 静止在水平面上.现有滑块A 以初速度0v 从右端滑上B ,一段时间后,以02v 滑离B ,并恰好能到达C 的最高点.A 、B 、C 的质量均为m .求: (1)A 刚滑离木板B 时,木板B 的速度; (2)A 与B 的上表面间的动摩擦因数μ; (3)圆弧槽C 的半径R ;(4)从开始滑上B 到最后滑离C 的过程中A 损失的机械能.【答案】(1) v B =04v ;(2)20516v gL μ=(3)2064v R g =(4)201532mv E ∆=【解析】 【详解】(1)对A 在木板B 上的滑动过程,取A 、B 、C 为一个系统,根据动量守恒定律有:mv 0=m2v +2mv B 解得v B =4v (2)对A 在木板B 上的滑动过程,A 、B 、C 系统减少的动能全部转化为系统产生的热量222000111()2()22224v v mgL mv m m μ⨯=--解得20516v gLμ=(3)对A 滑上C 直到最高点的作用过程,A 、C 系统水平方向上动量守恒,则有:2mv +mv B =2mv A 、C 系统机械能守恒:22200111()()222242v v mgR m m mv +-⨯=解得264v R g= (4)对A 滑上C 直到离开C 的作用过程,A 、C 系统水平方向上动量守恒0024A C mv mv mv mv +=+ A 、C 系统初、末状态机械能守恒,2222001111()()222422A C m m m m +=+v v v v 解得v A =4v . 所以从开始滑上B 到最后滑离C 的过程中A 损失的机械能为:2220015112232A mv E mv mv ∆=-=【点睛】该题是一个板块的问题,关键是要理清A 、B 、C 运动的物理过程,灵活选择物理规律,能够熟练运用动量守恒定律和能量守恒定律列出等式求解.2.如图,质量分别为m 1=1.0kg 和m 2=2.0kg 的弹性小球a 、b ,用轻绳紧紧的把它们捆在一起,使它们发生微小的形变.该系统以速度v 0=0.10m/s 沿光滑水平面向右做直线运动.某时刻轻绳突然自动断开,断开后两球仍沿原直线运动.经过时间t =5.0s 后,测得两球相距s =4.5m ,则刚分离时,a 球、b 球的速度大小分别为_____________、______________;两球分开过程中释放的弹性势能为_____________.【答案】①0.7m/s, -0.2m/s ②0.27J 【解析】试题分析:①根据已知,由动量守恒定律得联立得②由能量守恒得代入数据得考点:考查了动量守恒,能量守恒定律的应用【名师点睛】关键是对过程分析清楚,搞清楚过程中初始量与末时量,然后根据动量守恒定律与能量守恒定律分析解题3.如图,质量分别为、的两个小球A 、B 静止在地面上方,B 球距地面的高度h=0.8m ,A 球在B 球的正上方. 先将B 球释放,经过一段时间后再将A 球释放. 当A 球下落t=0.3s 时,刚好与B 球在地面上方的P 点处相碰,碰撞时间极短,碰后瞬间A 球的速度恰为零.已知,重力加速度大小为,忽略空气阻力及碰撞中的动能损失.(i )B 球第一次到达地面时的速度; (ii )P 点距离地面的高度. 【答案】4/B v m s =0.75p h m = 【解析】试题分析:(i )B 球总地面上方静止释放后只有重力做功,根据动能定理有212B B B m gh m v =可得B 球第一次到达地面时的速度24/B v gh m s ==(ii )A 球下落过程,根据自由落体运动可得A 球的速度3/A v gt m s == 设B 球的速度为'B v , 则有碰撞过程动量守恒'''A A B B B B m v m v m v +=碰撞过程没有动能损失则有222111'''222A AB B B B m v m v m v += 解得'1/B v m s =,''2/B v m s =小球B 与地面碰撞后根据没有动能损失所以B 离开地面上抛时速度04/B v v m s ==所以P 点的高度220'0.752B p v v h m g-== 考点:动量守恒定律 能量守恒4.如图,光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体,斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于冰面上.某时刻小孩将冰块以相对冰面3 m/s 的速度向斜面体推出,冰块平滑地滑上斜面体,在斜面体上上升的最大高度为h="0.3" m (h 小于斜面体的高度).已知小孩与滑板的总质量为m 1="30" kg ,冰块的质量为m 2="10" kg ,小孩与滑板始终无相对运动.取重力加速度的大小g="10" m/s 2.(i )求斜面体的质量;(ii )通过计算判断,冰块与斜面体分离后能否追上小孩? 【答案】(i )20 kg (ii )不能 【解析】试题分析:①设斜面质量为M ,冰块和斜面的系统,水平方向动量守恒:222()m v m M v =+系统机械能守恒:22222211()22m gh m M v m v ++= 解得:20kg M =②人推冰块的过程:1122m v m v =,得11/v m s =(向右)冰块与斜面的系统:22223m v m v Mv '=+ 22222223111+222m v m v Mv ='解得:21/v m s =-'(向右) 因21=v v ',且冰块处于小孩的后方,则冰块不能追上小孩. 考点:动量守恒定律、机械能守恒定律.5.牛顿的《自然哲学的数学原理》中记载,A 、B 两个玻璃球相碰,碰撞后的分离速度和它们碰撞前的接近速度之比总是约为15∶16.分离速度是指碰撞后B 对A 的速度,接近速度是指碰撞前A 对B 的速度.若上述过程是质量为2m 的玻璃球A 以速度v 0碰撞质量为m 的静止玻璃球B ,且为对心碰撞,求碰撞后A 、B 的速度大小. 【答案】v 0v 0【解析】设A 、B 球碰撞后速度分别为v 1和v 2 由动量守恒定律得2mv 0=2mv 1+mv 2 且由题意知=解得v 1=v 0,v 2=v 0视频6.一轻质弹簧一端连着静止的物体B ,放在光滑的水平面上,静止的物体A 被水平速度为v 0的子弹射中并且嵌入其中,随后一起向右运动压缩弹簧,已知物体A 的质量是物体B 的质量的34,子弹的质量是物体B 的质量的14,求:(1)物体A 被击中后的速度大小; (2)弹簧压缩到最短时B 的速度大小。
关于高考各科提分技巧和方法高考各科提分技巧和方法理综1、生物要求回答产生ATP的场所,一般都是细胞质基质、线粒体、叶绿体;涉及两种生物的关系时,通常是竞争和捕食。
2、化学实验大题,判断溶液中有那些离子的,一般是——步骤1:取该溶液一些于试管中,再加人过量的_溶液,振荡、静置。
若出现_则结论X成立,反之不成立;步骤2:取步骤1试管的上清液置于另一只试管在加入适量_溶液,振荡、静置。
若出现_现象结合步骤1可。
知道结论X成立。
振荡、静置两个条件一定要写,有写必给分。
3、物理第二道大题,不会做也要把那几个公式写上去,可拿2分。
文综1、主观题多角度阐述历史主观题,围绕问题要求从不同角度进行分点阐述观点和答案,能拿个多分。
2、利用好非选择题材料信息通常从主观题的材料信息中,可以找到几个选择题的答案。
所以,留意非选择题的材料信息,可以寻找到选择题需要的、有用的知识点。
3、认真审题,充分使用试卷上的材料做地理科时,一定要仔细认真审题,很多时候我们可以直接从已有材料中获取有效信息,排除选择题中的其他干扰项。
4、合理分配时间地理科遵循“前易后难”的做题原则,选择题精做,尽量把能得的分全部拿下。
同时也要为主观题留30-35分钟的时间,因为主观题往往涉及到一些计算。
5、语言表达专业有条理语言表达要有条理、专业、书面,不要泛泛而谈,更要避免出现错别字,这是“扣分点”。
6、认真审题,规范答题做政治科目一定要花足够的时间去审题,真正读懂出题的含义,不要光凭感觉去解答。
解题时,将一些关键词、观点术语等放在最前面,然后再根据观点展开阐述。
按照政治科答题规范,分点有条理地阐述,尽量使用专业术语。
7、发散思维,综合穿插考点做政治科综合主观题答题时,有意识的将多个考点进行穿插,多个角度、多方面地阐述自己的内容。
英语1、作文善用倒装句(如…only in this way ,can you ……)可多拿好几分。
2、新课标英语完形看到share果断选上,改错看到and改成but。
高中物理题解答技巧及常用方法关键词:选择题实验题计算题技巧方法一、如何解答选择题选择题一般考查学生对基本知识和基本规律的理解及应用这些知识进行一些定性推理.1.解答选择题时,要注意以下几个问题:(1)每一选项都要认真研究,选出最佳答案,当某一选项不敢确定时,宁可少选也不错选.(2)解选择题时应仔细阅读题干和备选择项,抓住关键字、词、句(题眼),寻找有效信息,排除干扰信息,对有效信息进行分析、联想、处理,切忌凭直觉、生活经验等想当然,或带有猜测性做答.注意题干要求,让你选择的是“不正确的”、“可能的”还是“一定的”.(3)相信第一判断:凡已作出判断的题目,要作改动时,请十二分小心,只有当你检查时发现第一次判断肯定错了,另一个百分之百是正确答案时,才能作出改动,而当你拿不定主意时千万不要改.2.解选择题的常用方法:(1)筛选(排除)法根据题目中的信息和自身掌握的知识,从易到难,逐步排除不合理选项,。
最后逼近正确答案.(2)特值(或特例)法让某些物理量取特殊值,通过简单的分析、计算进行判断.它仅适用于以特殊值代人各选项后能将其余错误选项排除的选择题.(3)解析法对于计算型的选择题,主要用来考查学生运用物理公式、规律和数学知识进行定量分析和推理的能力.解答这类试题的常用方法是:依据题意以及给定的条件,列出有关方程,然后进行计算推导,得出结果,与题目给出的选项进行对照便可得出正确答案.(4)图象法此类选择题要求我们会看、会用、会画图象,会看懂图象的物理意义,会用图象所反映的信息处理问题;会将物理问;题通过图象反映出来,以便更巧妙更灵活地解决物理问题.(5)极限分析法将某些物理量推向极端,并根据一些显而易见的结果或熟悉的物理现象进行计算(如摩擦系数取零或无穷大或电源内阻取零或无穷大等)(6)几何图解法该法常用于处理动态力平衡问题,优点是巧妙、直观而准确地将各作用力大小、方向等变化趋势形象地用图象形式反映,大大降低了思维强度和计算分析强度.(7)模型类比法如果通过分析研究,发现某一物理问题的研究对象与某一常见的简单的物理模型在某方面是等效的,则在求解这方面的有关问题时,可通过对比处理,直接利用那些原有模型的已知结论,以简化求解.二、如何解答实验题1.填空作图题作为填空题,数值、指数、单位,方向或正负号都应填全面;作为作图题:①对函数图象应注明纵、横轴表示的物理量、单位、标度及坐标原点.②对电学实物图,则电表量程、正负极性,电流表内、外接法,变阻器接法,滑动触头位置都应考虑周全.③对光路图不能漏箭头,要正确使用虚、实线,各种仪器、仪表的读数一定要注意有效数字和单位,实物连接图一定要先画出电路图(仪器位置要对应);各种作图及连线要用铅笔(有利于修改).2.常规实验题主要考查课本实验,几年来考查比较多的是实验的器材、原理、步骤、读数、注意问题、数据处理和误差分析,这种题目考得比较细,解答常规实验题时,要在细、实、全上下功夫..3.设计性买验重在考查实验的原理.要求同学们能审清题意,明确实验目的,应用迁移能力,联想相关实验原理.一定要强调四性(科学性、安全性、准确性、简便性),如在设计电学实验时,要尽可能减小实验的误差,避免出现大量程测量小数值的情况.三、如何解综合计算题1.综合计算题的特点综观近几年的高考,高考综合计算题对学生的能力要求越来越高,特别是分析综合能力.要求学生具有较强的接受信息、鉴别、选择信息的能力,分析、推理能力,综合应用知识的能力,物理学科综合题是一种含有多个物理过程、多个研究对象、运用到多个物理概念和规律、难度较大的题目,它的特点就在于知识的综合与能力的综合上.要能够正确、熟练求解物理学科综合题,首先应是对力学综合题及电学综合题的解题方法及途径要有清楚的认识和把握,事实上很多的物理综合计算题往往是力学综合题、电学综合题或力、电综合题的有机组合.2.力学综合题求解要领(1)包含的规律:力学的知识总的来说是力和运动问题,因而它包含了两大方面的规律:一是物体的受力规律,二是物体的运动规律.(2)解题途径:在认真审题、做好受力分析和运动分析的基础上,选取一个相对较好的解题途径.①题目中如果要求的是始、末状态的量,而它们又满足守恒条件,这时应优先运用守恒定律解题.②如问题涉及的除始、末状态外,还有力和受力者的位移,可优先选用动能定理.③若题目要求加速度或要列出各物理量在某一时刻的关系式,则只能用牛顿第二定律进行求解.④若过程中的力是变力(不能用牛顿第二定律了),而且始末动量不齐全(又不能用动量定理),则惟一的解题途径就是应用动能定理,此时变力的功可用“P·t”求得(P为功率).3.电学综合题求解要领(1)包含的规律:电磁学是物理学中研究电磁现象规律的分支学科,高中阶段电磁学的内容包括静电场、恒定电流、磁场、电磁感应和电磁场等方面的知识,概括起来,一是“场”,二是“路”.所谓“场”是指研究电场、磁场和它们之间的联系以及它们对电荷的作用;所谓“路”,研究的是直流电路及交流电路的有关规律.(2)解题途径:电磁学中的“场”与“路”知识既各自独立,又相互联系,表现为“荷与场”、“场与场”间的关系,全部电磁学知识以“场”为基础,进而研究“场与路”关系.在学习中要“以场带路”、“场、路结合”.4.求解物理综合题的常规步骤(1)审题①看懂题目的文句;②弄清题目所描述的物理现象;③选定研究对象,涉及到力学问题的,要对对象进行受力分析(同时作受力图);④依次分清要研究的对象所经历的前后物理过程或状态(即力学方面的运动分析,电学方面的电路分析与场况分析等).可同时画出示意图;⑤明确每个过程或状态所对应的物理模型,所联系的物理知识,物理量和物理规律;⑥注意寻找出隐含条件,明确已知量和所求量;⑦找出各个物理过程或状态之间的联系.(2)寻求合理的解题思路和方法:明确每个过程或状态所对应的物理模型,所联系的物理知识、物理量和物理规律;明确已知量、待求量,注意寻找隐含条件;分析物理过程或状态之间的联系;通过联想和类比,建立起问题的物理模型,进一步思考各物理过程所遵循的基本规律,从而确定正确的解题思路和方法.(3)力求表述得当:要有物理模型建立的准确表述;要有对所使用的物理量符号的意义说明;要对物理模型的状态或过程所遵循的物理规律列出正确的方程(组);要对物理方程(组)做出正确的推导、运算(单纯的数字计算和推导可省略);要对运算所得到结果的物理意义作讨论.四、物理解答题一定要规范1.解题过程中,要有必要、简要的说明(1)对非题设字母、符号的说明.使字母、符号所代表的物理意义明确.(2)对于物理关系的说明和判断.如在光滑水平面上的两个物体用弹簧相连,“在两物体速度相等时弹簧的弹性势能最大”,“在弹簧为原长时物体的速度有极大值”.(3)说明方程的研究对象或者所描述的过程,即说明某个方程是关于“谁”的,是关于“哪个过程”的.阅卷时常见有考生只列几个干巴巴的式子,把“对号入座”的工作留给阅卷人.(4)说明作出判断或者列出方程的根据,这是展示学生思维逻辑严密性的重要步骤.比如,先求出甲受乙物体施的某力F,一定要用“牛顿第三定律”才能得出此处甲给乙施的力大小为F.(5)说明计算结果中负号的物理意义,说明矢量的方向.有时画图作辅助,说明某矢量方向如图所示.(6)对于题目所求、所问的答复,结论或者结果的说明.2.高考阅卷多采用“见式给分”的方法,因此方程式的书写要规范为叙述方便,以下面一题为例:例题:如图1所示,物质质量m=3.0kg,置于水平地面上,在F=4.0N的水平恒力作用下, t=0时刻由静止开始运动,已知物体与水平地面间的动摩擦因数µ=0.10,求t=5.0s时的速度和它离出发点的距离.( 1)要用字母表达的方程,不要掺有数字的方程.例如,要“F-Ff =ma”,不要“4.0-Ff=3.0a”.(2)要原始方程,不要变形后的方程,不要方程套方程.例如,要“F-Ff =ma”,“Ff=µFN”,“FN=mg”,“v2=2as”;为要“v2=2s”.(3)要方程,不要公式,公式的字母常会带来混乱.例如,本题若写出“F=ma”就是错的.(4)要用原始方程组联立求解,一般情况下不要用连等式,不断地“续”进一些东西.例如,本题的解答中,不要“vt=”(5)方程要完备,忌漏掉方程:例如写了“F-Ff =ma”“Ff=µFN”,而漏写了“FN-mg=0”.(6)一些例题、习题中推出的结论解题过程中不要直接应用,如R=,y=(L+)tanθ.要先推导,再应用.3.在解题过程中运用数学的方式要讲究(1)“代人数据”、解方程的具体过程可以不写出.(2)解题过程中涉及的几何关系只需说出判断不必证明:例如,指出三角形ABC相似于三角形DEF即可,不必说明为什么相似.指出三角形ABC与三角形DEF全等即可,,不必说出为什么全等.(3)重要的中间结论的文字表达式要写出来.(4)一元二次方程的两个解,都要写出来,然后,该舍去的舍去.(5)数字相乘,数字之间不要用“·”,要用“×”;不要“·lO·32”而要“×10×32”.(6)卷面上不能“约分”.例如不能在G上打“/”或者“×”相约,写出(7)文字式做答案的,所有字母应是已知量.(8)解题过程中常数的取值与课本一致,如没有特别说明g=9.8m/s2,在估算或题目有说明时,可取g=10m/s2.4.使用各种字母符号要规范①尊重题目所给的符号,题目给了符号一定不再另立符号,题目给出半径是r,你写成R就是错的;②一个字母在一个题中只能用来表示一个物理量,忌一字多用,例如物体在第一阶段的时间用t1表示,第二阶段的时间在用t2表示,不能都用t.一个物理量在同一题中不能用多个符号,以免混乱;③注意延用习惯用法,拉力用F,摩擦力用Ff,阅卷人一看就明白,如果用反了就会用误解。
高考物理计算题的答题模板与解题技巧计算题通常被称为“大题”,其原因是:此类试题一般文字叙述量较大,涉及多个物理过程,所给物理情境较复杂;涉及的物理模型较多且不明显,甚至很隐蔽;要运用较多的物理规律进行论证或计算才能求得结论;题目的赋分值也较重.从功能上讲,计算题能很全面地考查学生的能力,它不仅能很好地考查学生对物理概念、物理规律的理解能力和根据已知条件及物理事实对物理问题进行逻辑推理和论证的能力,而且还能更有效地考查学生的综合分析能力及应用数学方法处理物理问题的能力.因此计算题的难度较大,对学生的要求也比较高.要想解答好计算题,除了需要扎实的物理基础知识外,还需要掌握一些有效的解题方法.答题模板每年高考成绩出来,总有一些考生的得分与自己的估分之间存在着不小的差异,有的甚至相差甚远.造成这种情况的原因有很多,但主要原因是答题不规范.表述不准确、不完整,书写不规范、不清晰,卷面不整洁、不悦目,必然会造成该得的分得不到,不该失的分失掉了,致使所答试卷不能展示自己的最高水平.因此,要想提高得分率,取得好成绩,在复习过程中,除了要抓好基础知识的掌握、解题能力的训练外,还必须强调答题的规范,培养良好的答题习惯,形成规范的答题行为.对考生的书面表达能力的要求,在高考的《考试大纲》中已有明确的表述:在“理解能力”中有“理解所学自然科学知识的含义及其适用条件,能用适当的形式(如文字、公式、图或表)进行表达”;在“推理能力”中有“并能把推理过程正确地表达出来”,这些都是考纲对考生书面表达能力的要求.物理题的解答书写与答题格式,在高考试卷上还有明确的说明:解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出答案的不能得分;有数字计算的题目,答案中必须明确写出数值和单位.评分标准中也有这样的说明:只有最后答案而无演算过程的,不给分;解答中单纯列出与解答无关的文字公式,或虽列出公式,但文字符号与题目所给定的不同,不给分.事实上,规范答题体现了一个考生的物理学科的基本素养.然而,令广大教育工作者担忧的是,这些基本素养正在逐渐缺失.在大力倡导素质教育的今天,这一现象应引起我们足够的重视.本模块拟从考生答题的现状及成因,规范答题的细则要求,良好素养的培养途径等方面与大家进行探讨.一、必要的文字说明必要的文字说明的目的是说明物理过程和答题依据,有的同学不明确应该说什么,往往将物理解答过程变成了数学解答过程.答题时应该说些什么呢?我们应该从以下几个方面给予考虑:1.说明研究对象(个体或系统,尤其是要用整体法和隔离法相结合求解的题目,一定要注意研究对象的转移和转化问题).2.画出受力分析图、电路图、光路图或运动过程的示意图.3.说明所设字母的物理意义.4.说明规定的正方向、零势点(面).5.说明题目中的隐含条件、临界条件.6.说明所列方程的依据、名称及对应的物理过程或物理状态.7.说明所求结果的物理意义(有时需要讨论分析).二、要有必要的方程式物理方程是表达的主体,如何写出,重点要注意以下几点.1.写出的方程式(这是评分依据)必须是最基本的,不能以变形的结果式代替方程式(这是相当多的考生所忽视的).如带电粒子在磁场中运动时应有q v B =m v 2R ,而不是其变形结果式R =m v qB. 2.要用字母表达方程,不要用掺有数字的方程,不要方程套方程.3.要用原始方程组联立求解,不要用连等式,不断地“续”进一些内容.4.方程式有多个的,应分式布列(分步得分),不要合写一式,以免一错而致全错,对各方程式最好能编号.三、要有必要的演算过程及明确的结果1.演算时一般先进行文字运算,从列出的一系列方程推导出结果的计算式,最后代入数据并写出结果.这样既有利于减轻运算负担,又有利于一般规律的发现,同时也能改变每列一个方程就代入数值计算的不良习惯.2.数据的书写要用科学记数法.3.计算结果的有效数字的位数应根据题意确定,一般应与题目中开列的数据相近,取两位或三位即可.如有特殊要求,应按要求选定.4.计算结果是数据的要带单位,最好不要以无理数或分数作为计算结果(文字式的系数可以),是字母符号的不用带单位.四、解题过程中运用数学的方式有讲究1.“代入数据”,解方程的具体过程可以不写出.2.所涉及的几何关系只需写出判断结果而不必证明.3.重要的中间结论的文字表达式要写出来.4.所求的方程若有多个解,都要写出来,然后通过讨论,该舍去的舍去.5.数字相乘时,数字之间不要用“·”,而应用“×”进行连接;相除时也不要用“÷”,而应用“/”.五、使用各种字母符号要规范1.字母符号要写清楚、规范,忌字迹潦草.阅卷时因为“v 、r 、ν”不分,大小写“M 、m ”或“L 、l ”不分,“G ”的草体像“a ”,希腊字母“ρ、μ、β、η”笔顺或形状不对而被扣分已屡见不鲜.2.尊重题目所给的符号,题目给了符号的一定不要再另立符号.如题目给出半径是r ,你若写成R 就算错.3.一个字母在一个题目中只能用来表示一个物理量,忌一字母多用;一个物理量在同一题中不能有多个符号,以免混淆.4.尊重习惯用法.如拉力用F ,摩擦力用f 表示,阅卷人一看便明白,如果用反了就会带来误解.5.角标要讲究.角标的位置应当在右下角,比字母本身小许多.角标的选用亦应讲究,如通过A 点的速度用v A 就比用v 1好;通过某相同点的速度,按时间顺序第一次用v 1、第二次用v 2就很清楚,如果倒置,必然带来误解.6.物理量单位的符号源于人名的单位,由单个字母表示的应大写,如库仑C 、亨利H ;由两个字母组成的单位,一般前面的字母用大写,后面的字母用小写,如Hz 、Wb .六、学科语言要规范,有学科特色1.学科术语要规范.如“定律”、“定理”、“公式”、“关系”、“定则”等词要用准确,阅卷时常可看到“牛顿运动定理”、“动能定律”、“四边形公式”、“油标卡尺”等错误说法.2.语言要富有学科特色.在有图示的坐标系中将电场的方向说成“西南方向”、“南偏西45°”、“向左下方”等均是不规范的,应说成“与x 轴正方向的夹角为135°”或“如图所示”等.七、绘制图形、图象要清晰、准确1.必须用铅笔(便于修改)、圆规、直尺、三角板绘制,反对随心所欲徒手画.2.画出的示意图(受力分析图、电路图、光路图、运动过程图等)应大致能反映有关量的关系,图文要对应.3.画函数图象时,要画好坐标原点和坐标轴上的箭头,标好物理量的符号、单位及坐标轴上的数据.4.图形、图线应清晰、准确,线段的虚实要分明,有区别.●例1(28分)太阳现正处于序星演化阶段.它主要是由电子和11H 、42He 等原子核组成.维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应,核反应方程是2e +411H →42He +释放的核能,这些核能最后转化为辐射能.根据目前关于恒星演化的理论,若由于核变反应而使太阳中的 11H 核数目从现有的减少10%,太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段.为了简化,假定目前太阳全部由电子和11H 核组成.(1)为了研究太阳演化进程,需知道目前太阳的质量M .已知地球的半径R =6.4×106 m ,地球的质量m =6.0×1024 kg ,日地中心的距离r =1.5×1011 m ,地球表面处重力加速度g =10 m/s 2,1年约为3.2×107 s .试估算目前太阳的质量M .(2)已知质子的质量m p =1.6726×10-27 kg ,42He 核的质量m α=6.6458×10-27 kg ,电子的质量m e =0.9×10-30 kg ,光速c =3×108 m/s .求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能.(3)又已知地球上与太阳光垂直的每平方米的截面上,每秒通过的太阳辐射能w =1.35×103 W/m 2.试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命.(估算结果保留一位有效数字) [2001年高考·全国理综卷Ⅰ]【解析】(1)(第一记分段:估算太阳的质量 14分)设地球的公转周期为T ,则有:G mM r 2=m (2πT)2r (3分) g =G m R 2(等效式为:m ′g =G mm ′R 2) (3分)联立解得:M =m (2πT )2·r 3gR 2 (4分) 代入数值得:M =2×1030 kg . (4分)(卷面上暴露出来的易犯错误的一些问题:①不用题中给的物理量符号,自己另用一套符号,r 、R 、m 、M 错用,丢掉14分;②对题中给出的地球的质量m 和地球表面处的重力加速度g 视而不见,把G 的数值代入计算太阳的质量,丢掉11分;③太阳的质量M 的计算结果的有效数字不对,丢掉4分.)(2)(第二记分段:核聚变反应所释放的核能 7分)ΔE =(4m p +2m e -m α)c 2 (4分)代入数值得:ΔE =4×10-12 J . (3分)(卷面上暴露出来的易犯错误的一些问题:①数字运算能力低,能导出ΔE =(4m p +2m e -m α)c 2,却算不出ΔE =4×10-12 J ,丢掉3分;②ΔE 的计算结果的有效数字不对,丢掉3分;③ΔE 的计算结果的单位不对,丢掉1分.)(3)(第三记分段:估算太阳继续保持在主序星阶段的时间 7分)核聚变反应的次数N =M 4m p×10% (2分) 太阳共辐射的能量E =N ·ΔE太阳每秒辐射的总能量ε=4πr 2·w (2分)太阳继续保持在主序星阶段的时间t =E ε(2分) 由以上各式得:t =0.1M (4m p +2m e -m α)c 24m p ×4πr 2w代入数值得:t =1×1010年. (1分)(卷面上暴露出来的易犯错误的一些问题:因不熟悉天体辐射知识,大多数考生解答不出来.)[答案] (1)2×1030 kg (2)4×10-12 J (3)1×1010年●例2(18分)图10-1中滑块和小球的质量均为m ,滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动,小球与滑块上的悬点O 由一不可伸长的轻绳相连,轻绳长为l .开始时,轻绳处于水平拉直状态,小球和滑块均静止.现将小球由静止释放,当小球到达最低点时,滑块刚好被一表面涂有黏性物质的固定挡板粘住,在极短的时间内速度减为零,小球继续向左摆动,当轻绳与竖直方向的夹角θ=60°时小球达到最高点.求:图10-1(1)从滑块与挡板接触到速度刚好变为零的过程中,挡板阻力对滑块的冲量.(2)小球从释放到第一次到达最低点的过程中,绳的拉力对小球做功的大小.[2008年高考·全国理综卷Ⅰ]【解析】(1)(第一问给分点:12分)解法一 设小球摆至最低点时,滑块和小球的速度大小分别为v 1、v 2,对于滑块和小球组成的系统,由机械能守恒定律得:12m v 12+12m v 22=mgl (3分) 同理,滑块被粘住后,对于小球向左摆动的过程,有:12m v 22=mgl (1-cos 60°) (3分) 解得:v 1=v 2=gl (2分)对于滑块与挡板接触的过程,由动量定理得:I =0-m v 1可知挡板对滑块的冲量I =-m gl ,负号表示方向向左.(4分,其中方向占1分)解法二 设小球摆至最低点时,滑块和小球的速度大小分别为v 1、v 2,由动量守恒定律得:m v 1-m v 2=0 (3分)对于小球向左摆动的过程,由机械能守恒定律得:12m v 22=mgl (1-cos 60°) (3分) 可解得:v 1=v 2=gl (2分)对于滑块与挡板接触的过程,由动量定理有:I =0-m v 1可解得挡板对滑块的冲量为:I =-m gl ,负号表示方向向左.(4分,其中方向占1分)解法三 设小球摆至最低点时,滑块和小球的速度大小分别为v 1、v 2,由机械能守恒定律得:12m v 12+12m v 22=mgl (3分) 又由动量守恒定律得:m v 1+m (-v 2)=0 (3分)可解得:v 1=v 2=gl (2分)对于滑块与挡板接触的过程,由动量定理得:I =0-m v 1可解得挡板对滑块的冲量为:I =-m gl ,负号表示方向向左.(4分,其中方向占1分)解法四 由全过程的能量转换和守恒关系可得(滑块在碰撞时损失的能量等于系统机械能的减少,等于滑块碰前的动能):ΔE =mgl -mgl (1-cos 60°)=12m v 2 (6分) 可解得滑块碰前的速度为:v =gl (2分)对于滑块与挡板接触的过程,由动量定理得:I =0-m v可解得挡板对滑块的冲量为:I =-m gl ,负号表示方向向左. (4分,其中方向占1分)解法五 由全过程的能量转换和守恒关系可得(滑块在碰撞时损失的能量等于系统机械能的减少,等于滑块碰前的动能):ΔE =mgl cos 60°=12m v 2 (6分) 可解得滑块碰前的速度为:v =gl (2分)对于滑块与挡板接触的过程,由动量定理得:I =0-m v可解得挡板对滑块的冲量为:I =-m gl ,负号表示方向向左. (4分,其中方向占1分)(2)(第二问给分点:6分)解法一 对小球下摆的过程,由动能定理得:mgl +W =12m v 22 (4分) 可解得细绳对其做的功为:W =-12mgl . (2分) 解法二 绳的张力对小球所做的功的绝对值等于滑块在碰前的动能(或等于绳子的张力对滑块做的功),则有:W ′=12m v 12或W ′=12m v 12-0 ( 4分) 可解得:W =-W ′=-12mgl . (2分) 解法三 绳子的张力对小球做的功等于小球在全过程中的机械能的增量,有:W =(-mg ·l 2)-0=-12mgl (取滑块所在高度的水平面为参考平面) (6分)或W =mgl (1-cos 60°)-mgl =-12mgl (取小球所到达的最低点为参考平面) 或W =0-mg ·l 2=-12mgl (取小球摆起的最高点为参考平面). 解法四 对小球运动的全过程,由动能定理得:W +mgl cos 60°=0或W +mg ·l 2=0 (4分) 解得:W =-12mgl . (2分) 解法五 考虑小球从水平位置到最低点的过程:若滑块固定,绳子的张力对小球不做功,小球处于最低点时的速率v 球′=2gl (由mgl =12m v 球′2得到) (2分) 若滑块不固定,绳子的张力对小球做功,小球处于最低点时的速率v 球=gl (v 球应由前面正确求得)则绳子对小球做的功为:W =12m v 球2-12m v 球′2 (2分) =-12mgl . (2分) [答案] (1)-m gl ,负号表示方向向左 (2)-12mgl 【点评】①越是综合性强的试题,往往解题方法越多,同学们通过本例的多种解题方法要认真地总结动能定理、机械能守恒定律和能量的转化与守恒定律之间的关系.②要认真地推敲各种解题方法的评分标准,从而建立起自己解题的规范化程序.。
数学方法在物理学中的应用(一)物理学中的数学方法是物理思维和数学思维高度融合的产物,借助数学方法可使一些复杂的物理问题显示出明显的规律性,能达到打通关卡、快速简捷地解决问题的目的。
高考物理试题的解答离不开数学知识和方法的应用,借助物理知识渗透考查数学能力是高考命题的永恒主题。
可以说任何物理试题的求解过程实质上都是一个将物理问题转化为数学问题,然后经过求解再次还原为物理结论的过程。
复习中应加强基本的运算能力的培养,同时要注意三角函数的运用,对于图象的运用要重视从图象中获取信息能力的培养与训练。
在解决带电粒子运动的问题时,要注意几何知识、参数方程等数学方法的应用。
在解决力学问题时,要注意极值法、微元法、数列法、分类讨论法等数学方法的应用。
一、极值法 数学中求极值的方法很多,物理极值问题中常用的极值法有:三角函数极值法、二次函数极值法、一元二次方程的判别式法等。
1.利用三角函数求极值y =acos θ+bsin θ= ( + )令sin φ=,cos φ= 则有:y = (sin φcos θ+cos φsin θ)=sin (φ+θ) 所以当φ+θ=π2时,y 有最大值,且y max =。
【典例1】在倾角θ=30°的斜面上,放置一个重量为200 N 的物体,物体与斜面间的动摩擦因数为μ=33,要使物体沿斜面匀速向上移动,所加的力至少要多大?方向如何?解得:F =αμαθμθsin cos cos (sin ++mg 因为θ已知,故分子为定值,分母是变量为α的三角函数 y=cos + = ( cos + sin ) = (sin cos + cos sin ) =sin(+ ) 其中 sin = ,cos =,即 tan = 。
当+ = 90 时,即 = 90 - 时,y 取最大值。
F 最小值为,由于 = ,即 tan = ,所以 = 60。
带入数据得 F min = 100N,此时 = 30 。
高考物理考试的答题技巧高考物理考试的答题技巧无论答什么题都要遵循先易后难的原则。
1、选择技巧高考物理选择题一般考查对基础知识和基本规律的理解及应用,选择题答题时,要注意以下几个问题:(1)因为物理选择题答案是多选的,所以当某一选项不能确定时,宁可少选也不要错选。
(2)注意要求,看选择的是“不正确的”还是其他。
(3)做选择题的常用方法:①排除法②直接推断法③观察2、解答题(1)审题:对于高考物理解答题,首先要仔细读题,弄清题意。
对题目中的信息进行搜索、提取、加工,在物理审题中,要全面细致,重视题中的关键词和数据,还常常要通过画草图展示物理情景来帮助理解题意,保证审题的准确性。
否则,高考物理审题一旦方向偏了,只能是白忙一场。
(2)计算:高考物理解答题通常都立足于数学方法,解题就是方程,然后求解。
方程蕴含在物理过程中以及整个过程的各个阶段中,存在于状态或状态变化之中。
要注意计算的结果的准确,否则及时过程再好也是徒劳。
(3)书写:在高考物理答题是要注意规范作答,保证一定的卷面分,高考物理答题过程尽量使用专业术语简单明了、突出物理知识点。
方程式准确、条理规范,文字符号要统一,单位使用要统一,作图要规范,结果要检验,最后要有明确结论。
3、实验题实验题是高考物理必不可少的题型之一,实验题一般采用填空题或作图题的形式出现。
高考物理常规实验题:主要考查课本实验:试验器材、原理、步骤、读数、注意问题、数据处理和误差分析,解答常规物理实验题时,要在细、实、全上下足功夫。
设计型实验重在考查实验的原理。
要求同学们能审清题意,明确实验目的,应用迁移能力,联想相关实验原理。
一定要强调科学性、安全性、准确性、简便性。
高考物理选择题做题技巧一:反证举例法有些选择题的选项中,带有“可能”、“可以”等不确定词语,只要能举出一个特殊例子证明它正确,就可以肯定这个选项是正确的;有些选择题的选项中,带有“一定”、“不可能”等肯定的词语,只要能举出一个反例驳倒这个选项,就可以排除这个选项。
高中物理动量守恒定律解题技巧及经典题型及练习题(含答案)含解析一、高考物理精讲专题动量守恒定律1.在图所示足够长的光滑水平面上,用质量分别为3kg 和1kg 的甲、乙两滑块,将仅与甲拴接的轻弹簧压紧后处于静止状态.乙的右侧有一挡板P .现将两滑块由静止释放,当弹簧恢复原长时,甲的速度大小为2m/s ,此时乙尚未与P 相撞.①求弹簧恢复原长时乙的速度大小;②若乙与挡板P 碰撞反弹后,不能再与弹簧发生碰撞.求挡板P 对乙的冲量的最大值. 【答案】v 乙=6m/s. I =8N 【解析】 【详解】(1)当弹簧恢复原长时,设甲乙的速度分别为和,对两滑块及弹簧组成的系统,设向左的方向为正方向,由动量守恒定律可得:又知联立以上方程可得,方向向右。
(2)乙反弹后甲乙刚好不发生碰撞,则说明乙反弹的的速度最大为由动量定理可得,挡板对乙滑块冲量的最大值为:2.水平放置长为L=4.5m 的传送带顺时针转动,速度为v =3m/s ,质量为m 2=3kg 的小球被长为1l m =的轻质细线悬挂在O 点,球的左边缘恰于传送带右端B 对齐;质量为m 1=1kg 的物块自传送带上的左端A 点以初速度v 0=5m/s 的速度水平向右运动,运动至B 点与球m 2发生碰撞,在极短的时间内以碰撞前速率的12反弹,小球向右摆动一个小角度即被取走。
已知物块与传送带间的滑动摩擦因数为μ=0.1,取重力加速度210m/s g =。
求:(1)碰撞后瞬间,小球受到的拉力是多大?(2)物块在传送带上运动的整个过程中,与传送带间摩擦而产生的内能是多少? 【答案】(1)42N (2)13.5J 【解析】 【详解】解:设滑块m1与小球碰撞前一直做匀减速运动,根据动能定理:221111011=22m gL m v m v μ--解之可得:1=4m/s v 因为1v v <,说明假设合理滑块与小球碰撞,由动量守恒定律:21111221=+2m v m v m v - 解之得:2=2m/s v碰后,对小球,根据牛顿第二定律:2222m v F m g l-=小球受到的拉力:42N F =(2)设滑块与小球碰撞前的运动时间为1t ,则()01112L v v t =+ 解之得:11s t =在这过程中,传送带运行距离为:113S vt m == 滑块与传送带的相对路程为:11 1.5X L X m ∆=-=设滑块与小球碰撞后不能回到传送带左端,向左运动最大时间为2t 则根据动量定理:121112m gt m v μ⎛⎫-=-⋅ ⎪⎝⎭解之得:22s t =滑块向左运动最大位移:121122m x v t ⎛⎫=⋅⋅ ⎪⎝⎭=2m 因为m x L <,说明假设成立,即滑块最终从传送带的右端离开传送带 再考虑到滑块与小球碰后的速度112v <v , 说明滑块与小球碰后在传送带上的总时间为22t在滑块与传送带碰撞后的时间内,传送带与滑块间的相对路程22212X vt m ∆==因此,整个过程中,因摩擦而产生的内能是()112Q m g x x μ=∆+∆=13.5J3.在相互平行且足够长的两根水平光滑的硬杆上,穿着三个半径相同的刚性球A 、B 、C ,三球的质量分别为m A =1kg 、m B =2kg 、m C =6kg ,初状态BC 球之间连着一根轻质弹簧并处于静止,B 、C 连线与杆垂直并且弹簧刚好处于原长状态,A 球以v 0=9m/s 的速度向左运动,与同一杆上的B 球发生完全非弹性碰撞(碰撞时间极短),求:(1)A球与B球碰撞中损耗的机械能;(2)在以后的运动过程中弹簧的最大弹性势能;(3)在以后的运动过程中B球的最小速度.【答案】(1);(2);(3)零.【解析】试题分析:(1)A、B发生完全非弹性碰撞,根据动量守恒定律有:碰后A、B的共同速度损失的机械能(2)A、B、C系统所受合外力为零,动量守恒,机械能守恒,三者速度相同时,弹簧的弹性势能最大根据动量守恒定律有:三者共同速度最大弹性势能(3)三者第一次有共同速度时,弹簧处于伸长状态,A、B在前,C在后.此后C向左加速,A、B的加速度沿杆向右,直到弹簧恢复原长,故A、B继续向左减速,若能减速到零则再向右加速.弹簧第一次恢复原长时,取向左为正方向,根据动量守恒定律有:根据机械能守恒定律:此时A、B的速度,C的速度可知碰后A、B已由向左的共同速度减小到零后反向加速到向右的,故B 的最小速度为零.考点:动量守恒定律的应用,弹性碰撞和完全非弹性碰撞.【名师点睛】A、B发生弹性碰撞,碰撞的过程中动量守恒、机械能守恒,结合动量守恒定律和机械能守恒定律求出A 球与B 球碰撞中损耗的机械能.当B 、C 速度相等时,弹簧伸长量最大,弹性势能最大,结合B 、C 在水平方向上动量守恒、能量守恒求出最大的弹性势能.弹簧第一次恢复原长时,由系统的动量守恒和能量守恒结合解答4.如图所示,质量为M =2kg 的小车静止在光滑的水平地面上,其AB 部分为半径R =0.3m的光滑14圆孤,BC 部分水平粗糙,BC 长为L =0.6m 。
高考物理带电粒子在磁场中的运动(一)解题方法和技巧及练习题及解析一、带电粒子在磁场中的运动专项训练1.如图,圆心为O、半径为r的圆形区域外存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向外,磁感应强度大小为B。
P是圆外一点,OP=3r。
一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子从P点在纸面内垂直于OP射出。
己知粒子运动轨迹经过圆心O,不计重力。
求(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径;(2)粒子第一次在圆形区域内运动所用的时间。
【答案】(1)(2)【解析】【分析】本题考查在匀强磁场中的匀速圆周运动及其相关的知识点,意在考查考生灵活运用相关知识解决问题的的能力。
【详解】(1)找圆心,画轨迹,求半径。
设粒子在磁场中运动半径为R,由几何关系得:①易得:②(2)设进入磁场时速度的大小为v,由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有③进入圆形区域,带电粒子做匀速直线运动,则④联立②③④解得2.如图所示,同轴圆形区域内、外半径分别为R1=1 m、R2=3m,半径为R1的圆内分布着B1=2.0 T的匀强磁场,方向垂直于纸面向外;外面环形磁场区域分布着B2=0.5 T的匀强磁场,方向垂直于纸面向内.一对平行极板竖直放置,极板间距d=3cm,右极板与环形磁场外边界相切,一带正电的粒子从平行极板左板P点由静止释放,经加速后通过右板小孔Q,垂直进入环形磁场区域.已知点P、Q、O在同一水平线上,粒子比荷4×107C/kg,不计粒子的重力,且不考虑粒子的相对论效应.求:(1) 要使粒子不能进入中间的圆形磁场区域,粒子在磁场中的轨道半径满足什么条件?(2) 若改变加速电压大小,可使粒子进入圆形磁场区域,且能竖直通过圆心O,则加速电压为多大?(3) 从P点出发开始计时,在满足第(2)问的条件下,粒子到达O点的时刻.【答案】(1) r1<1m. (2) U=3×107V. (3) t=(6.1×10-8+12.2×10-8k)s(k=0,1,2,3,…)【解析】【分析】(1)画出粒子恰好不进入中间磁场区的临界轨迹,先根据几何关系求出半径;(2)画出使粒子进入圆形磁场区域,且能竖直通过圆心O的轨迹,结合几何关系求解半径,然后根据洛伦兹力提供向心力列方程,再根据动能定理对直线加速过程列方程,最后联立方程组求解加速电压;(3)由几何关系,得到轨迹对应的圆心角,求解粒子从Q孔进入磁场到第一次到O点所用的时间,然后考虑周期性求解粒子到达O点的时刻.【详解】(1) 粒子刚好不进入中间磁场时轨迹如图所示,设此时粒子在磁场中运动的半径为r1,在Rt△QOO1中有r12+R22=(r1+R1)2代入数据解得r1=1m粒子不能进入中间磁场,所以轨道半径r1<1m.(2) 轨迹如图所示,由于O、O3、Q共线且水平,粒子在两磁场中的半径分别为r2、r3,洛伦兹力不做功,故粒子在内外磁场的速率不变,由qvB=m2 v r得r=mvqB易知r3=4r2且满足(r2+r3)2=(R2-r2)2+r32解得r2=34m,r3=3m又由动能定理有qU=12mv2代入数据解得U=3×107V.(3)带电粒子从P到Q的运动时间为t1,则t1满足12v t1=d得t1=10-9s令∠QO2O3=θ,所以cosθ=0.8,θ=37°(反三角函数表达亦可)圆周运动的周期T=2mqBπ故粒子从Q孔进入磁场到第一次到O点所用的时间为8221372180532610360360m mt sqB qBππ-⨯⨯⨯-=+=考虑到周期性运动,t总=t1+t2+k(2t1+2t2)=(6.1×10-8+12.2×10-8k)s(k=0,1,2,3,…).3.在水平桌面上有一个边长为L的正方形框架,内嵌一个表面光滑的绝缘圆盘,圆盘所在区域存在垂直圆盘向上的匀强磁场.一带电小球从圆盘上的P点(P为正方形框架对角线AC与圆盘的交点)以初速度v0水平射入磁场区,小球刚好以平行于BC边的速度从圆盘上的Q点离开该磁场区(图中Q点未画出),如图甲所示.现撤去磁场,小球仍从P点以相同的初速度v0水平入射,为使其仍从Q点离开,可将整个装置以CD边为轴向上抬起一定高度,如图乙所示,忽略小球运动过程中的空气阻力,已知重力加速度为g.求:(1)小球两次在圆盘上运动的时间之比;(2)框架以CD为轴抬起后,AB边距桌面的高度.【答案】(1)小球两次在圆盘上运动的时间之比为:π:2;(2)框架以CD为轴抬起后,AB边距桌面的高度为222vg.【解析】【分析】【详解】(1)小球在磁场中做匀速圆周运动,由几何知识得:r2+r2=L2,解得:r=22L,小球在磁场中做圆周运的周期:T=2rvπ,小球在磁场中的运动时间:t1=14T=24Lvπ,小球在斜面上做类平抛运动,水平方向:x =r =v 0t 2, 运动时间:t 2=22L v , 则:t1:t 2=π:2;(2)小球在斜面上做类平抛运动,沿斜面方向做初速度为零的匀加速直线运动,位移:r =2212at ,解得,加速度:a =222v L,对小球,由牛顿第二定律得:a =mgsin mθ=g sinθ, AB 边距离桌面的高度:h =L sinθ=222v g;4.如图,平面直角坐标系中,在,y >0及y <-32L 区域存在场强大小相同,方向相反均平行于y 轴的匀强电场,在-32L <y <0区域存在方向垂直于xOy 平面纸面向外的匀强磁场,一质量为m ,电荷量为q 的带正电粒子,经过y 轴上的点P 1(0,L )时的速率为v 0,方向沿x 轴正方向,然后经过x 轴上的点P 2(32L ,0)进入磁场.在磁场中的运转半径R =52L (不计粒子重力),求:(1)粒子到达P 2点时的速度大小和方向; (2)EB; (3)粒子第一次从磁场下边界穿出位置的横坐标; (4)粒子从P 1点出发后做周期性运动的周期. 【答案】(1)53v 0,与x 成53°角;(2)043v ;(3)2L ;(4)()04053760L v π+.【解析】 【详解】(1)如图,粒子从P 1到P 2做类平抛运动,设到达P 2时的y 方向的速度为v y ,由运动学规律知32L=v0t1,L=2yvt1可得t1=32Lv,v y=43v0故粒子在P2的速度为v220yv v+=53v0设v与x成β角,则tanβ=yvv=43,即β=53°;(2)粒子从P1到P2,根据动能定理知qEL=12mv2-12mv02可得E=289mvqL粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据qvB=m2vR解得:B=mvqR=5352m vq L⨯⨯=023mvqL解得:043vEB=;(3)粒子在磁场中做圆周运动的圆心为O′,在图中,过P2做v的垂线交y=-32L直线与Q′点,可得:P2O′=3253Lcos o=52L=r故粒子在磁场中做圆周运动的圆心为O′,因粒子在磁场中的轨迹所对圆心角α=37°,故粒子将垂直于y=-32L直线从M点穿出磁场,由几何关系知M的坐标x=32L+(r-r cos37°)=2L;(4)粒子运动一个周期的轨迹如上图,粒子从P1到P2做类平抛运动:t1=32Lv在磁场中由P2到M动时间:t2=372 360rvπ︒⨯o=37120Lvπ从M运动到N,a=qEm=289vL则t3=va=158Lv则一个周期的时间T=2(t1+t2+t3)=()4053760Lvπ+.5.如图所示,坐标原点O左侧2m处有一粒子源,粒子源中,有带正电的粒子(比荷为qm=1.0×1010C/kg)由静止进人电压U= 800V的加速电场,经加速后沿x轴正方向运动,O点右侧有以O1点为圆心、r=0.20m为半径的圆形区域,内部存在方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B=1.0×10-3T的匀强磁场(图中未画出)圆的左端跟y轴相切于直角坐标系原点O,右端与一个足够大的荧光屏MN相切于x轴上的A点,粒子重力不计。
高考物理数学物理法解题技巧和训练方法及练习题(1)一、数学物理法1.两块平行正对的水平金属板AB ,极板长0.2m L =,板间距离0.2m d =,在金属板右端竖直边界MN 的右侧有一区域足够大的匀强磁场,磁感应强度3510T B -=⨯,方向垂直纸面向里。
两极板间电势差U AB 随时间变化规律如右图所示。
现有带正电的粒子流以5010m/s v =的速度沿水平中线OO '连续射入电场中,粒子的比荷810C/kg qm=,重力忽略不计,在每个粒子通过电场的极短时间内,电场视为匀强电场(两板外无电场)。
求: (1)要使带电粒子射出水平金属板,两金属板间电势差U AB 取值范围;(2)若粒子在距O '点下方0.05m 处射入磁场,从MN 上某点射出磁场,此过程出射点与入射点间的距离y ∆;(3)所有粒子在磁场中运动的最长时间t 。
【答案】(1)100V 100V AB U -≤≤;(2)0.4m ;(3) 69.4210s -⨯ 【解析】 【分析】 【详解】(1)带电粒子刚好穿过对应偏转电压最大为m U ,此时粒子在电场中做类平抛运动,加速大小为a ,时间为t 1。
水平方向上01L v t =①竖直方向上21122d at =② 又由于mU qma d=③ 联立①②③得m 100V U =由题意可知,要使带电粒子射出水平金属板,两板间电势差100V 100V AB U -≤≤(2)如图所示从O '点下方0.05m 处射入磁场的粒子速度大小为v ,速度水平分量大小为0v ,竖直分量大小为y v ,速度偏向角为θ。
粒子在磁场中圆周运动的轨道半径为R ,则2mv qvB R=④ 0cos v v θ=⑤2cos y R θ∆=⑥联立④⑤⑥得20.4m mv y qB∆== (3)从极板下边界射入磁场的粒子在磁场中运动的时间最长。
如图所示粒子进入磁场速度大小为v 1,速度水平分量大小为01v ,竖直分量大小为v y 1,速度偏向角为α,则对粒子在电场中011L v t =⑦11022y v d t +=⑧ 联立⑦⑧得101y v v =101tan y v v α=得π4α=粒子在磁场中圆周运动的轨道半径为R ',则211mv qv B R ='⑨ 1mv R qB'=⑩ 带电粒子在磁场中圆周运动的周期为T12π2πR m T v qB'==⑪在磁场中运动时间2π(π2)2πt T α--=⑫联立⑪⑫得663π10s 9.4210s t --=⨯=⨯2.如图所示,ABCD 是柱体玻璃棱镜的横截面,其中AE ⊥BD ,DB ⊥CB ,∠DAE=30°,∠BAE=45°,∠DCB=60°,一束单色细光束从AD 面入射,在棱镜中的折射光线如图中ab 所示,ab 与AD 面的夹角α=60°.已知玻璃的折射率n=1.5,求:(结果可用反三角函数表示)(1)这束入射光线的入射角多大?(2)该束光线第一次从棱镜出射时的折射角. 【答案】(1)这束入射光线的入射角为48.6°; (2)该束光线第一次从棱镜出射时的折射角为48.6° 【解析】试题分析:(1)设光在AD 面的入射角、折射角分别为i 、r ,其中r=30°, 根据n=,得: sini=nsinr=1.5×sin30°=0.75 故i=arcsin0.75=48.6° (2)光路如图所示:ab 光线在AB 面的入射角为45°,设玻璃的临界角为C ,则: sinC===0.67sin45°>0.67,因此光线ab 在AB 面会发生全反射 光线在CD 面的入射角r ′=r=30°根据n=,光线在CD 面的出射光线与法线的夹角: i′="i=arcsin" 0.75=48.6°3.如图所示,直角MNQ △为一个玻璃砖的横截面,其中90Q ︒∠=,30N ︒∠=,MQ 边的长度为a ,P 为MN 的中点。
一条光线从P 点射入玻璃砖,入射方向与NP 夹角为45°。
光线恰能从Q 点射出。
(1)求该玻璃的折射率;(2)若与NP 夹角90°的范围内均有上述同频率光线从P 点射入玻璃砖,分析计算光线不能从玻璃砖射出的范围。
【答案】(1)2;(2)31a - 【解析】 【详解】(1)如图甲,由几何关系知P 点的折射角为30°。
则有sin 452sin 30n ==o o(2)如图乙,由折射规律结合几何关系知,各方向的入射光线进入P 点后的折射光线分布在CQB 范围内,设在D 点全反射,则DQ 范围无光线射出。
D 点有1sin n α=解得45α=︒由几何关系知DQ EQ ED =-,12ED EP a ==,3EQ a = 解得31DQ a -=4.如右图所示,一位重600N 的演员,悬挂在绳上.若AO 绳与水平方向的夹角为37︒,BO 绳水平,则AO 、BO 两绳受到的力各为多大?若B 点位置往上移动,则BO 绳的拉力如何变化?(孩子:你可能需要用到的三角函数有:3375sin ︒=,4cos375︒=,3374tan ︒=,4373cot ︒=)【答案】AO 绳的拉力为1000N ,BO 绳的拉力为800N ,OB 绳的拉力先减小后增大. 【解析】试题分析:把人的拉力F 沿AO 方向和BO 方向分解成两个分力,AO 绳上受到的拉力等于沿着AO 绳方向的分力,BO 绳上受到的拉力等于沿着BO 绳方向的分力.根据平衡条件进行分析即可求解.把人的拉力F 沿AO 方向和BO 方向分解成两个分力.如图甲所示由平衡条件得:AO 绳上受到的拉力为21000sin 37OA GF F N ===oBO 绳上受到的拉力为1cot 37800OB F F G N ===o若B 点上移,人的拉力大小和方向一定不变,利用力的分解方法作出力的平行四边形,如图乙所示:由上图可判断出AO 绳上的拉力一直在减小、BO 绳上的拉力先减小后增大.5.如图所示,在x ≤0的区域内存在方向竖直向上、电场强度大小为E 的匀强电场,在x >0的区域内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场。
现一带正电的粒子从x 轴上坐标为(-2l ,0)的A 点以速度v 0沿x 轴正方向进入电场,从y 轴上坐标为(0,l )的B 点进入磁场,带电粒子在x >0的区域内运动一段圆弧后,从y 轴上的C 点(未画出)离开磁场。
已知磁场的磁感应强度大小为,不计带电粒子的重力。
求: (1)带电粒子的比荷; (2)C 点的坐标。
【答案】(1)202v qm lE=;(2)(0,-3t )【解析】 【详解】(1)带电粒子在电场中做类平抛运动,x 轴方向02l v t =y 轴方向212qE l t m=联立解得202v qm lE=(2)设带电粒子经过B 点时的速度方向与水平方向成θ角00tan 1yqE t v m v v θ===解得45θ=︒则带电粒子经过B 点时的速度02v v =由洛伦兹力提供向心力得2mv qvB r= 解得22mvr l qB== 带电粒子在磁场中的运动轨迹如图所示根据几何知识可知弦BC 的长度24L r l ==43l l l -=故C 点的坐标为(0,-3t )。
6.如图所示,在xoy 平面内y 轴右侧有一范围足够大的匀强磁场,磁感应强度大小为B ,磁场方向垂直纸面向外;分成I 和II 两个区域,I 区域的宽度为d ,右侧磁场II 区域还存在平行于xoy 平面的匀强电场,场强大小为E =22B qdm,电场方向沿y 轴正方向。
坐标原点O有一粒子源,在xoy 平面向各个方向发射质量为m ,电量为q 的正电荷,粒子的速率均为v=qBdm。
进入II区域时,只有速度方向平行于x轴的粒子才能进入,其余被界面吸收。
不计粒子重力和粒子间的相互作用,求:(1)某粒子从O运动到O'的时间;(2)在I区域内有粒子经过区域的面积;(3)粒子在II区域运动,当第一次速度为零时所处的y轴坐标。
【答案】(1)π3mqB;(2)221π2d d+;(3)0【解析】【详解】(1)根据洛伦兹力提供向心力可得2vBqv mR=则轨迹半径为mvR dqB==粒子从O运动到O'的运动的示意图如图所示:粒子在磁场中运动的轨迹对应的圆心角为60θ︒=周期为22R mT v Bq ππ== 所以运动时间为63T m t qBπ== (2)根据旋转圆的方法得到粒子在I 区经过的范围如图所示,沿有粒子通过磁场的区域为图中斜线部分面积的大小:根据图中几何关系可得面积为2212S d d π=+(3)粒子垂直于边界进入II 区后,受到的洛伦兹力为22q B d qvBm=在II 区受到的电场力为222q B d qE m=由于电场力小于洛伦兹力,粒子将向下偏转,当速度为零时,沿y -方向的位移为y ,由动能定理得2102qEy mv -=-解得212mv y d qE=⋅= 所以第一次速度为零时所处的y 轴坐标为0。
7.一定质量的理想气体,由状态A 沿直线变化到状态B ,如图所示.已知在状态A 时,温度为15℃,且1atm ≈105P a ,求:①状态B 时的温度是多少开尔文? ②此过程中气体对外所做的功?③此过程中气体的最高温度是多少开尔文? 【答案】①576B T K =②900J ③m T =588K 【解析】 【详解】 ①A AB BA BP V P V T T =, 解得:576B T K =②气体外所做的功可由P —V 图的面积计算,()25131042109002W J J -=⨯⨯⨯+⨯= ③图中AB 的直线方程为21433P V =-+,则221433PV V V =-+, 由数学知识可知,当V =3.5L 时,PV 最大,对应的温度也最高,且()24.53m PV atmL =根据理想气体状态方程可得:()mA A A mPV P V T T =,解得m T =588K8.2016年7月5日,美国宇航局召开新闻发布会,宣布已跋涉27亿千米的朱诺号木星探测器进入木星轨道。
若探测器在t 时间内绕木星运行N 圈,且这N 圈都是绕木星在同一个圆周上运行,其运行速率为v 。
探测器上的照相机正对木星拍摄整个木星时的视角为θ(如图所示),设木星为一球体。
求:(1)木星探测器在上述圆形轨道上运行时的轨道半径; (2)木星的第一宇宙速度。
【答案】(1)2vtNπ;(2sin 2θ【解析】 【详解】(1)设木星探测器在圆形轨道运行时,轨道半径为r ,由2rv Tπ=可得 2vT r π=由题意可知t T N= 联立解得2vtr Nπ=(2)探测器在圆形轨道上运行时,设木星的质量为M ,探测器的质量为m ,万有引力提供向心力得22mM v G m r r= 设木星的第一宇宙速度为0v ,则有202v m MG m R R''=联立解得0r vv R=由题意可知sin 2R r θ=解得0sin2v θ=9.我校物理兴趣小组同学决定举行遥控赛车比赛,比赛路径如图所示。