2017_2018学年高考物理二轮复习专题检测二十二题型技法__10法速解物理选择

20分钟快速训练(三)本题共8小题，每小题6分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求。

全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1．(2017·昭通市二模)如图，水平细杆上套一环A ，环A 与球B 间用一轻绳相连，质量分别为m A 、m B ，由于球B 受到水平风力作用，环A 与球B 一起向右匀速运动。

已知细绳与竖直方向的夹角为θ，则导学号 86084406( A )A ．环A 与水平细杆间的动摩擦因数为mB tan θm A ＋m BB ．若风力缓慢增大，杆对环A 的作用力增大C ．若风力缓慢增大，杆对环A 的支持力增大D ．若球B 受到风力缓慢上升，细线的拉力逐渐减小[解析] 把环和球当作一个整体，对其受力分析，受重力(m A ＋m B )g 、支持力N 、风力F 和向左的摩擦力f ，如图，得，杆对A 环的支持力大小N ＝(m A ＋m B )g ，与风力大小无关，C错误；摩擦力：f ＝F ，则A 环与水平细杆间的动摩擦因数为μ＝f N ＝m B tan θm A ＋m B，故A 正确；对球B 受力分析，受重力、风力和拉力，绳对B 球的拉力T ＝m B g cos θ，当风力增大时，θ增大，则T 增大，由于支持力和滑动摩擦力都不变，所以杆对A 的作用力不变，故BCD 错误。

2．(2017·陕西省宝鸡市一模)如图所示，垂直纸面放置的两根平行长直导线分别通有方向相反的电流I 1和I 2，且I 1＞I 2，纸面内的一点H 到两根导线的距离相等，则该点的磁感应强度方向可能为图中的导学号 86084407( C )A．B1B．B2C．B3D．B4[解析]根据右手螺旋定则得出两电流在H点的磁场方向，如图，根据平行四边形定则知H点的合场强可能为B3方向。

故C正确，A、B、D错误。

3．(2017·陕西省西安市长安区第三次联考)如图所示，当一束一定强度某一频率的黄光照射到光电管阴极K上时，此时滑片P处于A、B中点，电流表中有电流通过，则导学号86084408( A )A．若将滑动触头P向B端移动时，电流表读数有可能不变B．若将滑动触头P向A端移动时，电流表读数一定增大C．若用红外线照射阴极K时，电流表中一定没有电流通过D．若用一束强度相同的紫外线照射阴极K时，电流表读数不变[解析]所加的电压，使光电子到达阴极，则灵敏电流表中有电流流过，且可能处于饱和电流，当滑片向B端移动时，电流表读数有可能不变；当滑片向A端移动时，所加电压减小，则光电流可能减小，也可能不变。

全册教案导学案说课稿试题高三物理二轮总复习全册教学案高三物理第二轮总复习目录第1专题力与运动 (1)第2专题动量和能量 (46)第3专题圆周运动、航天与星体问题 (76)第4专题带电粒子在电场和磁场中的运动 (94)第5专题电磁感应与电路的分析 (120)第6专题振动与波、光学、执掌、原子物理 (150)第7专题高考物理实验 (177)第8专题 (202)第9专题高中物理常见的物理模型 (221)第10专题计算题的答题规范与解析技巧 (240)第1专题 力与运动知识网络考点预测本专题复习三个模块的内容：运动的描述、受力分析与平衡、牛顿运动定律的运用．运动的描述与受力分析是两个相互独立的内容，它们通过牛顿运动定律才能连成一个有机的整体．虽然运动的描述、受力平衡在近几年都有独立的命题出现在高考中但由于理综考试题量的局限以及课改趋势，独立考查前两模块的命题在2013年高考中出现的概率很小，大部分高考卷中应该都会出现同时考查三个模块知识的试题，而且占不少分值．在综合复习这三个模块内容的时候，应该把握以下几点：1．运动的描述是物理学的重要基础，其理论体系为用数学函数或图象的方法来描述、推断质点的运动规律，公式和推论众多．其中，平抛运动、追及问题、实际运动的描述应为复习的重点和难点．2．无论是平衡问题，还是动力学问题，一般都需要进行受力分析，而正交分解法、隔离法与整体法相结合是最常用、最重要的思想方法，每年高考都会对其进行考查．3．牛顿运动定律的应用是高中物理的重要内容之一，与此有关的高考试题每年都有，题型有选择题、计算题等，趋向于运用牛顿运动定律解决生产、生活和科技中的实际问题．此外，它还经常与电场、磁场结合，构成难度较大的综合性试题．一、运动的描述 要点归纳(一)匀变速直线运动的几个重要推论和解题方法1．某段时间内的平均速度等于这段时间的中间时刻的瞬时速度，即v －t ＝v t 2． 2．在连续相等的时间间隔T 内的位移之差Δs 为恒量，且Δs ＝aT 2．3．在初速度为零的匀变速直线运动中，相等的时间T 内连续通过的位移之比为：s1∶s2∶s3∶…∶s n＝1∶3∶5∶…∶(2n－1)通过连续相等的位移所用的时间之比为：t1∶t2∶t3∶…∶t n＝1∶(2－1)∶(3－2)∶…∶(n－n－1)．4．竖直上抛运动(1)对称性：上升阶段和下落阶段具有时间和速度等方面的对称性．(2)可逆性：上升过程做匀减速运动，可逆向看做初速度为零的匀加速运动来研究．(3)整体性：整个运动过程实质上是匀变速直线运动．5．解决匀变速直线运动问题的常用方法(1)公式法灵活运用匀变速直线运动的基本公式及一些有用的推导公式直接解决．(2)比例法在初速度为零的匀加速直线运动中，其速度、位移和时间都存在一定的比例关系，灵活利用这些关系可使解题过程简化．(3)逆向过程处理法逆向过程处理法是把运动过程的“末态”作为“初态”，将物体的运动过程倒过来进行研究的方法．(4)速度图象法速度图象法是力学中一种常见的重要方法，它能够将问题中的许多关系，特别是一些隐藏关系，在图象上明显地反映出来，从而得到正确、简捷的解题方法．(二)运动的合成与分解1．小船渡河设水流的速度为v1，船的航行速度为v2，河的宽度为d．(1)过河时间t仅由v2沿垂直于河岸方向的分量v⊥决定，即t＝dv⊥，与v1无关，所以当v2垂直于河岸时，渡河所用的时间最短，最短时间t min＝dv2．(2)渡河的路程由小船实际运动轨迹的方向决定．当v1＜v2时，最短路程s min＝d；当v1＞v2时，最短路程s min＝v1v2 d，如图1－1 所示．图1－12．轻绳、轻杆两末端速度的关系(1)分解法把绳子(包括连杆)两端的速度都沿绳子的方向和垂直于绳子的方向分解，沿绳子方向的分运动相等(垂直方向的分运动不相关)，即v 1cos θ1＝v 2cos_θ2．(2)功率法通过轻绳(轻杆)连接物体时，往往力拉轻绳(轻杆)做功的功率等于轻绳(轻杆)对物体做功的功率．3．平抛运动如图1－2所示，物体从O 处以水平初速度v 0抛出，经时间t 到达P 点．图1－2(1)加速度⎩⎪⎨⎪⎧ 水平方向：a x ＝0竖直方向：a y＝g (2)速度⎩⎪⎨⎪⎧水平方向：v x ＝v 0竖直方向：v y ＝gt合速度的大小v ＝v 2x ＋v 2y ＝v 20＋g 2t 2设合速度的方向与水平方向的夹角为θ，有：tan θ＝v y v x ＝gt v 0，即θ＝arctan gt v 0． (3)位移⎩⎪⎨⎪⎧ 水平方向：s x ＝v 0t 竖直方向：s y ＝12gt2 设合位移的大小s ＝s 2x ＋s 2y ＝(v 0t )2＋(12gt 2)2 合位移的方向与水平方向的夹角为α，有： tan α＝s y s x ＝12gt 2v 0t ＝gt 2v 0，即α＝arctan gt 2v 0要注意合速度的方向与水平方向的夹角不是合位移的方向与水平方向的夹角的2倍，即θ≠2α，而是tan θ＝2tan α．(4)时间：由s y ＝12gt 2得，t ＝2s y g，平抛物体在空中运动的时间t 只由物体抛出时离地的高度s y 决定，而与抛出时的初速度v 0无关．(5)速度变化：平抛运动是匀变速曲线运动，故在相等的时间内，速度的变化量(g ＝Δv Δt)相等，且必沿竖直方向，如图1－3所示．图1－3任意两时刻的速度与速度的变化量Δv 构成直角三角形，Δv 沿竖直方向．注意：平抛运动的速率随时间并不均匀变化，而速度随时间是均匀变化的．(6)带电粒子(只受电场力的作用)垂直进入匀强电场中的运动与平抛运动相似，出电场后做匀速直线运动，如图1－4所示．图1－4故有：y ＝(L ′＋L 2)·tan α＝(L ′＋L 2)·qUL dm v 20． 热点、重点、难点(一)直线运动高考中对直线运动规律的考查一般以图象的应用或追及问题出现．这类题目侧重于考查学生应用数学知识处理物理问题的能力．对于追及问题，存在的困难在于选用哪些公式来列方程，作图求解，而熟记和运用好直线运动的重要推论往往是解决问题的捷径．●例1 如图1－5甲所示，A 、B 两辆汽车在笔直的公路上同向行驶．当B 车在A 车前s ＝84 m 处时，B 车的速度v B ＝4 m/s ，且正以a ＝2 m/s 2的加速度做匀加速运动；经过一段时间后，B 车的加速度突然变为零．A 车一直以v A ＝20 m/s 的速度做匀速运动，从最初相距84 m 时开始计时，经过t 0＝12 s 后两车相遇．问B 车加速行驶的时间是多少？图1－5甲【解析】设B 车加速行驶的时间为t ，相遇时A 车的位移为：s A ＝v A t 0B 车加速阶段的位移为：s B 1＝v B t ＋12at 2 匀速阶段的速度v ＝v B ＋at ，匀速阶段的位移为：s B 2＝v (t 0－t )相遇时，依题意有：s A ＝s B 1＋s B 2＋s联立以上各式得：t 2－2t 0t －2[(v B －v A )t 0＋s ]a ＝0 将题中数据v A ＝20 m/s ，v B ＝4 m/s ，a ＝2 m/s 2，t 0＝12 s ，代入上式有：t 2－24t ＋108＝解得：t 1＝6 s ，t 2＝18 s(不合题意，舍去)因此，B 车加速行驶的时间为6 s ．[答案] 6 s【点评】①出现不符合实际的解(t 2＝18 s)的原因是方程“s B 2＝v (t 0－t )”并不完全描述B 车的位移，还需加一定义域t ≤12 s ．②解析后可以作出v A －t 、v B －t 图象加以验证．图1－5乙根据v －t 图象与t 围成的面积等于位移可得，t ＝12 s 时，Δs ＝[12×(16＋4)×6＋4×6] m ＝84 m ．(二)平抛运动平抛运动在高考试题中出现的几率相当高，或出现于力学综合题中，如2008年北京、山东理综卷第24题；或出现于带电粒子在匀强电场中的偏转一类问题中，如2008年宁夏理综卷第24题、天津理综卷第23题；或出现于此知识点的单独命题中，如2009年高考福建理综卷第20题、广东物理卷第17(1)题、2008年全国理综卷Ⅰ第14题．对于这一知识点的复习，除了要熟记两垂直方向上的分速度、分位移公式外，还要特别理解和运用好速度偏转角公式、位移偏转角公式以及两偏转角的关系式(即tan θ＝2tan α)．●例2 图1－6甲所示，m 为在水平传送带上被传送的小物体(可视为质点)，A 为终端皮带轮．已知皮带轮的半径为r ，传送带与皮带轮间不会打滑．当m 可被水平抛出时，A 轮每秒的转数最少为( )图1－6甲A ．12πg rB ．g rC ．grD ．12πgr 【解析】解法一 m 到达皮带轮的顶端时，若m v 2r≥mg ，表示m 受到的重力小于(或等于)m 沿皮带轮表面做圆周运动的向心力，m 将离开皮带轮的外表面而做平抛运动又因为转数n ＝ω2π＝v 2πr所以当v ≥gr ，即转数n ≥12πg r时，m 可被水平抛出，故选项A 正确． 解法二 建立如图1－6乙所示的直角坐标系．当m 到达皮带轮的顶端有一速度时，若没有皮带轮在下面，m 将做平抛运动，根据速度的大小可以作出平抛运动的轨迹．若轨迹在皮带轮的下方，说明m 将被皮带轮挡住，先沿皮带轮下滑；若轨迹在皮带轮的上方，说明m 立即离开皮带轮做平抛运动．图1－6乙又因为皮带轮圆弧在坐标系中的函数为：当y 2＋x 2＝r 2初速度为v 的平抛运动在坐标系中的函数为：y ＝r －12g (x v )2 平抛运动的轨迹在皮带轮上方的条件为：当x >0时，平抛运动的轨迹上各点与O 点间的距离大于r ，即y 2＋x 2>r 即[r －12g (x v )2]2＋x 2>r 解得：v ≥gr又因皮带轮的转速n 与v 的关系为：n ＝v 2πr 可得：当n ≥12πg r时，m 可被水平抛出． [答案] A【点评】“解法一”应用动力学的方法分析求解；“解法二”应用运动学的方法(数学方法)求解，由于加速度的定义式为a ＝Δv Δt ，而决定式为a ＝F m，故这两种方法殊途同归． ★同类拓展1 高台滑雪以其惊险刺激而闻名，运动员在空中的飞跃姿势具有很强的观赏性．某滑雪轨道的完整结构可以简化成如图1－7所示的示意图．其中AB 段是助滑雪道，倾角α＝30°，BC 段是水平起跳台，CD 段是着陆雪道，AB 段与BC 段圆滑相连，DE 段是一小段圆弧(其长度可忽略)，在D 、E 两点分别与CD 、EF 相切，EF 是减速雪道，倾角θ＝37°．轨道各部分与滑雪板间的动摩擦因数均为μ＝0.25，图中轨道最高点A 处的起滑台距起跳台BC 的竖直高度h ＝10 m ．A 点与C 点的水平距离L 1＝20 m ，C 点与D 点的距离为32.625 m ．运动员连同滑雪板的总质量m ＝60 kg ．滑雪运动员从A 点由静止开始起滑，通过起跳台从C 点水平飞出，在落到着陆雪道上时，运动员靠改变姿势进行缓冲使自己只保留沿着陆雪道的分速度而不弹起．除缓冲外运动员均可视为质点，设运动员在全过程中不使用雪杖助滑，忽略空气阻力的影响，取重力加速度g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8．求：图1－7(1)运动员在C 点水平飞出时的速度大小．(2)运动员在着陆雪道CD 上的着陆位置与C 点的距离． (3)运动员滑过D 点时的速度大小．【解析】(1)滑雪运动员从A 到C 的过程中，由动能定理得：mgh －μmg cos αhsin α－μmg (L 1－h cot α)＝12m v 2C解得：v C ＝10 m/s ．(2)滑雪运动员从C 点水平飞出到落到着陆雪道的过程中做平抛运动，有： x ＝v C t y ＝12gt 2 yx＝tan θ 着陆位置与C 点的距离s ＝x cos θ解得：s ＝18.75 m ，t ＝1.5 s ．(3)着陆位置到D 点的距离s ′＝13.875 m ，滑雪运动员在着陆雪道上做匀加速直线运动．把平抛运动沿雪道和垂直雪道分解，可得着落后的初速度v 0＝v C cos θ＋gt sin θ加速度为：mg sin θ－μmg cos θ＝ma运动到D 点的速度为：v 2D ＝v 20＋2as ′ 解得：v D ＝20 m/s ．[答案] (1)10 m/s (2)18.75 m (3)20 m/s 互动辨析 在斜面上的平抛问题较为常见，“位移与水平面的夹角等于倾角”为着落条件．同学们还要能总结出距斜面最远的时刻以及这一距离．二、受力分析要点归纳(一)常见的五种性质的力(二)力的运算、物体的平衡1．力的合成与分解遵循力的平行四边形定则(或力的三角形定则)．2．平衡状态是指物体处于匀速直线运动或静止状态，物体处于平衡状态的动力学条件是：F合＝0或F x＝0、F y＝0、F z＝0．注意：静止状态是指速度和加速度都为零的状态，如做竖直上抛运动的物体到达最高点时速度为零，但加速度等于重力加速度，不为零，因此不是平衡状态．3．平衡条件的推论(1)物体处于平衡状态时，它所受的任何一个力与它所受的其余力的合力等大、反向．(2)物体在同一平面上的三个不平行的力的作用下处于平衡状态时，这三个力必为共点力．物体在三个共点力的作用下而处于平衡状态时，表示这三个力的有向线段组成一封闭的矢量三角形，如图1－8所示．图1－84．共点力作用下物体的平衡分析热点、重点、难点(一)正交分解法、平行四边形法则的应用1．正交分解法是分析平衡状态物体受力时最常用、最主要的方法．即当F合＝0时有：F x合＝0，F y合＝0，F z合＝0．2．平行四边形法有时可巧妙用于定性分析物体受力的变化或确定相关几个力之比．●例3举重运动员在抓举比赛中为了减小杠铃上升的高度和发力，抓杠铃的两手间要有较大的距离．某运动员成功抓举杠铃时，测得两手臂间的夹角为120°，运动员的质量为75 kg，举起的杠铃的质量为125 kg，如图1－9甲所示．求该运动员每只手臂对杠铃的作用力的大小．(取g＝10 m/s2)图1－9甲【分析】由手臂的肌肉、骨骼构造以及平时的用力习惯可知，伸直的手臂主要沿手臂方向发力．取手腕、手掌为研究对象，握杠的手掌对杠有竖直向上的弹力和沿杠向外的静摩擦力，其合力沿手臂方向，如图1－9乙所示．图1－9乙【解析】手臂对杠铃的作用力的方向沿手臂的方向，设该作用力的大小为F，则杠铃的受力情况如图1－9丙所示图1－9丙由平衡条件得：2F cos 60°＝mg解得：F＝1250 N．[答案] 1250 N●例4两个可视为质点的小球a和b，用质量可忽略的刚性细杆相连放置在一个光滑的半球面内，如图1－10甲所示．已知小球a和b的质量之比为3，细杆长度是球面半径的 2 倍．两球处于平衡状态时，细杆与水平面的夹角θ是[2008年高考·四川延考区理综卷]()图1－10甲A．45°B．30°C．22.5°D．15°【解析】解法一设细杆对两球的弹力大小为T，小球a、b的受力情况如图1－10乙所示图1－10乙其中球面对两球的弹力方向指向圆心，即有： cos α＝22R R ＝22解得：α＝45°故F N a 的方向为向上偏右，即β1＝π2－45°－θ＝45°－θF N b 的方向为向上偏左，即β2＝π2－(45°－θ)＝45°＋θ两球都受到重力、细杆的弹力和球面的弹力的作用，过O 作竖直线交ab 于c 点，设球面的半径为R ，由几何关系可得：m a g Oc ＝F N aR m b g Oc ＝F N bR解得：F N a ＝3F N b取a 、b 及细杆组成的整体为研究对象，由平衡条件得： F N a ·sin β1＝F N b ·sin β2 即 3F N b ·sin(45°－θ)＝F N b ·sin(45°＋θ) 解得：θ＝15°．解法二 由几何关系及细杆的长度知，平衡时有： sin ∠Oab ＝22R R ＝22故∠Oab ＝∠Oba ＝45°再设两小球及细杆组成的整体重心位于c 点，由悬挂法的原理知c 点位于O 点的正下方，且ac bc ＝m am b＝ 3即R ·sin(45°－θ)∶R ·sin(45°＋θ)＝1∶ 3解得：θ＝15°． [答案] D【点评】①利用平行四边形(三角形)定则分析物体的受力情况在各类教辅中较常见．掌握好这种方法的关键在于深刻地理解好“在力的图示中，有向线段替代了力的矢量”．②在理论上，本题也可用隔离法分析小球a 、b 的受力情况，根据正交分解法分别列平衡方程进行求解，但是求解三角函数方程组时难度很大．③解法二较简便，但确定重心的公式ac bc ＝m am b＝3超纲．(二)带电粒子在复合场中的平衡问题 在高考试题中，也常出现带电粒子在复合场中受力平衡的物理情境，出现概率较大的是在正交的电场和磁场中的平衡问题及在电场和重力场中的平衡问题．在如图1－11所示的速度选择器中，选择的速度v ＝EB ；在如图1－12所示的电磁流量计中，流速v ＝u Bd ，流量Q ＝πdu 4B．图1－11 图1－12●例5 在地面附近的空间中有水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场的方向垂直纸面向里，一个带电油滴沿着一条与竖直方向成α角的直线MN 运动，如图1－13所示．由此可判断下列说法正确的是( )图1－13A ．如果油滴带正电，则油滴从M 点运动到N 点B ．如果油滴带正电，则油滴从N 点运动到M 点C ．如果电场方向水平向右，则油滴从N 点运动到M 点D ．如果电场方向水平向左，则油滴从N 点运动到M 点【解析】油滴在运动过程中受到重力、电场力及洛伦兹力的作用，因洛伦兹力的方向始终与速度方向垂直，大小随速度的改变而改变，而电场力与重力的合力是恒力，所以物体做匀速直线运动；又因电场力一定在水平方向上，故洛伦兹力的方向是斜向上方的，因而当油滴带正电时，应该由M 点向N 点运动，故选项A 正确、B 错误．若电场方向水平向右，则油滴需带负电，此时斜向右上方与MN 垂直的洛伦兹力对应粒子从N 点运动到M 点，即选项C 正确．同理，电场方向水平向左时，油滴需带正电，油滴是从M 点运动到N 点的，故选项D 错误．[答案] AC 【点评】对于带电粒子在复合场中做直线运动的问题要注意受力分析．因为洛伦兹力的方向与速度的方向垂直，而且与磁场的方向、带电粒子的电性都有关，分析时更要注意．本题中重力和电场力均为恒力，要保证油滴做直线运动，两力的合力必须与洛伦兹力平衡，粒子的运动就只能是匀速直线运动．★同类拓展2 如图1－14甲所示，悬挂在O 点的一根不可伸长的绝缘细线下端挂有一个带电荷量不变的小球A ．在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球B ．当B 到达悬点O 的正下方并与A 在同一水平线上，A 处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为θ．若两次实验中B 的电荷量分别为q 1和q 2，θ分别为30°和45°，则q 2q 1为 [2007年高考·重庆理综卷]( )图1－14甲A．2B．3C．23D．3 3【解析】对A球进行受力分析，如图1－14 乙所示，图1－14乙由于绳子的拉力和点电荷间的斥力的合力与A球的重力平衡，故有：F电＝mg tan θ，又F电＝k qQ Ar2．设绳子的长度为L，则A、B两球之间的距离r＝L sin θ，联立可得：q＝mL2g tan θsin2θkQ A，由此可见，q与tan θsin 2θ成正比，即q2q1＝tan 45°sin245°tan 30°sin230°＝23，故选项C正确．[答案] C互动辨析本题为带电体在重力场和电场中的平衡问题，解题的关键在于：先根据小球的受力情况画出平衡状态下的受力分析示意图；然后根据平衡条件和几何关系列式，得出电荷量的通解表达式，进而分析求解．本题体现了新课标在知识考查中重视方法渗透的思想．三、牛顿运动定律的应用要点归纳(一)深刻理解牛顿第一、第三定律1．牛顿第一定律(惯性定律)一切物体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．(1)理解要点①运动是物体的一种属性，物体的运动不需要力来维持．②它定性地揭示了运动与力的关系：力是改变物体运动状态的原因，是使物体产生加速度的原因．③牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础，不能认为它是牛顿第二定律合外力为零时的特例．牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系，第二定律定量地给出力与运动的关系．(2)惯性：物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性．①惯性是物体的固有属性，与物体的受力情况及运动状态无关．②质量是物体惯性大小的量度．2．牛顿第三定律(1)两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上，可用公式表示为F＝－F′．(2)作用力与反作用力一定是同种性质的力，作用效果不能抵消．(3)牛顿第三定律的应用非常广泛，凡是涉及两个或两个以上物体的物理情境、过程的解答，往往都需要应用这一定律．(二)牛顿第二定律1．定律内容物体的加速度a跟物体所受的合外力F合成正比，跟物体的质量m成反比．2．公式：F合＝ma理解要点①因果性：F合是产生加速度a的原因，它们同时产生，同时变化，同时存在，同时消失．②方向性：a与F合都是矢量，方向严格相同．③瞬时性和对应性：a为某时刻某物体的加速度，F合是该时刻作用在该物体上的合外力．3．应用牛顿第二定律解题的一般步骤：(1)确定研究对象；(2)分析研究对象的受力情况，画出受力分析图并找出加速度的方向；(3)建立直角坐标系，使尽可能多的力或加速度落在坐标轴上，并将其余的力或加速度分解到两坐标轴上；(4)分别沿x轴方向和y轴方向应用牛顿第二定律列出方程；(5)统一单位，计算数值．热点、重点、难点一、正交分解法在动力学问题中的应用当物体受到多个方向的外力作用产生加速度时，常要用到正交分解法．1．在适当的方向建立直角坐标系，使需要分解的矢量尽可能少．2．F x合＝ma x合，F y合＝ma y合，F z合＝ma z合．3．正交分解法对本章各类问题，甚至对整个高中物理来说都是一重要的思想方法．●例6如图1－15甲所示，在风洞实验室里，一根足够长的细杆与水平面成θ＝37°固定，质量m＝1 kg的小球穿在细杆上静止于细杆底端O点．现有水平向右的风力F作用于小球上，经时间t 1＝2 s 后停止，小球沿细杆运动的部分v －t 图象如图1－15乙所示．试求：(取g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)图1－15(1)小球在0～2 s 内的加速度a 1和2～4 s 内的加速度a 2．(2)风对小球的作用力F 的大小．【解析】(1)由图象可知，在0～2 s 内小球的加速度为：a 1＝v 2－v 1t 1＝20 m/s 2，方向沿杆向上 在2～4 s 内小球的加速度为：a 2＝v 3－v 2t 2＝－10 m/s 2，负号表示方向沿杆向下． (2)有风力时的上升过程，小球的受力情况如图1－15丙所示图1－15丙在y 方向，由平衡条件得：F N1＝F sin θ＋mg cos θ在x 方向，由牛顿第二定律得：F cos θ－mg sin θ－μF N1＝ma1停风后上升阶段，小球的受力情况如图1－15丁所示图1－15丁在y方向，由平衡条件得：F N2＝mg cos θ在x方向，由牛顿第二定律得：－mg sin θ－μF N2＝ma2联立以上各式可得：F＝60 N．【点评】①斜面(或类斜面)问题是高中最常出现的物理模型．②正交分解法是求解高中物理题最重要的思想方法之一．二、连接体问题(整体法与隔离法)高考卷中常出现涉及两个研究对象的动力学问题，其中又包含两种情况：一是两对象的速度相同需分析它们之间的相互作用，二是两对象的加速度不同需分析各自的运动或受力．隔离(或与整体法相结合)的思想方法是处理这类问题的重要手段．1．整体法是指当连接体内(即系统内)各物体具有相同的加速度时，可以把连接体内所有物体组成的系统作为整体考虑，分析其受力情况，运用牛顿第二定律对整体列方程求解的方法．2．隔离法是指当研究对象涉及由多个物体组成的系统时，若要求连接体内物体间的相互作用力，则应把某个物体或某几个物体从系统中隔离出来，分析其受力情况及运动情况，再利用牛顿第二定律对隔离出来的物体列式求解的方法．3．当连接体中各物体运动的加速度相同或要求合外力时，优先考虑整体法；当连接体中各物体运动的加速度不相同或要求物体间的作用力时，优先考虑隔离法．有时一个问题要两种方法结合起来使用才能解决．●例7如图1－16所示，在光滑的水平地面上有两个质量相等的物体，中间用劲度系数为k的轻质弹簧相连，在外力F1、F2的作用下运动．已知F1＞F2，当运动达到稳定时，弹簧的伸长量为()图1－16A ．F 1－F 2kB ．F 1－F 22kC ．F 1＋F 22kD ．F 1＋F 2k【解析】取A 、B 及弹簧整体为研究对象，由牛顿第二定律得：F 1－F 2＝2ma取B 为研究对象：kx －F 2＝ma(或取A 为研究对象：F 1－kx ＝ma )可解得：x ＝F 1＋F 22k． [答案] C【点评】①解析中的三个方程任取两个求解都可以．②当地面粗糙时，只要两物体与地面的动摩擦因数相同，则A 、B 之间的拉力与地面光滑时相同．★同类拓展3 如图1－17所示，质量为m 的小物块A 放在质量为M 的木板B 的左端，B 在水平拉力的作用下沿水平地面匀速向右滑动，且A 、B 相对静止．某时刻撤去水平拉力，经过一段时间，B 在地面上滑行了一段距离x ，A 在B 上相对于B 向右滑行了一段距离L (设木板B 足够长)后A 和B 都停了下来．已知A 、B 间的动摩擦因数为μ1，B 与地面间的动摩擦因数为μ2，且μ2＞μ1，则x 的表达式应为( )图1－17A ．x ＝M m LB ．x ＝(M ＋m )L mC ．x ＝μ1ML (μ2－μ1)(m ＋M )D ．x ＝μ1ML (μ2＋μ1)(m ＋M ) 【解析】设A 、B 相对静止一起向右匀速运动时的速度为v ，撤去外力后至停止的过程中，A 受到的滑动摩擦力为：f 1＝μ1mg其加速度大小a 1＝f 1m＝μ1g B 做减速运动的加速度大小a 2＝μ2(m ＋M )g －μ1mg M由于μ2＞μ1，所以a 2＞μ2g ＞μ1g ＝a 1即木板B 先停止后，A 在木板上继续做匀减速运动，且其加速度大小不变对A 应用动能定理得：－f 1(L ＋x )＝0－12m v 2 对B 应用动能定理得：μ1mgx －μ2(m ＋M )gx ＝0－12M v 2 解得：x ＝μ1ML (μ2－μ1)(m ＋M )． [答案] C【点评】①虽然使A 产生加速度的力由B 施加，但产生的加速度a 1＝μ1g 是取大地为参照系的．加速度是相对速度而言的，所以加速度一定和速度取相同的参照系，与施力物体的速度无关．②动能定理可由牛顿第二定律推导，特别对于匀变速直线运动，两表达式很容易相互转换．三、临界问题●例8 如图1－18甲所示，滑块A 置于光滑的水平面上，一细线的一端固定于倾角为45°、质量为M 的光滑楔形滑块A 的顶端P 处，细线另一端拴一质量为m 的小球B ．现对滑。

广东省湛江市2017-2018学年高考物理二模试卷一、单项选择题（每题4分）1．（4分）如图所示，日光灯管两端用细绳吊在天花板上，设两绳的拉力分别为F1、F2，它们的合力为F．下列说法正确的是（）A．合力的方向竖直向下B．合力F的大小一定等于F1、F2的大小之和C．合力F的大小一定等于日光灯管的重力D．日光灯管受到4个力的作用2．（4分）如图，发电机的电动势e=678sin100πtV，变压器的副线圈匝数可调，触头P置于a处时，用户恰好得到220V的电压，R表示输电线的电阻．下列说法正确的是（）A．电流的频率为100HzB．电压表V2的示数为220VC．电压表V1的示数为678VD．当触头P向上滑时，V2的示数变大3．（4分）如图示为某电容传声器结构示意图，当人对着传声器讲话时，膜片会振动．若某次膜片振动时，膜片与极板距离减小，则在此过程中（）A．膜片与极板间的电容变小B．极板的带电量增大C．膜片与极板间的电场强度变小D．电阻R中无电流通过4．（4分）跳伞运动员从高空悬停的直升机上跳下，运动员沿竖直方向运动的v﹣t图象如图所示，下列说法正确的是（）A．运动员在0﹣10s的平均速度为10m/sB．15s末开始运动员处于静止状态C．10s末运动员的速度方向改变D．10﹣15s运动员做减速度逐渐减小的减速运动二、双选选择题（每题6分）5．（6分）如图，将一空的铝制易拉罐开口向下压入恒温游泳池的水中．则金属罐在水中缓慢下降过程中，罐内空气（可视为理想气体）（）A．内能增大B．分子间的平均距离减少C．向外界放热D．对外界做正功6．（6分）据新华社报道，由我国自行设计、研制的世界上第一个全超导核聚变实验装置（又称“人造太阳”）已完成了首次工程调试．下列关于“人造太阳”的说法中，正确的是（）A．“人造太阳”的核反应方程是H+H→He+nB．“人造太阳”的核反应方程是U+n→Ba+Kr+3nC．“人造太阳”释放的能量大小的计算式是△E=△mc2D．“人造太阳”释放的能量大小的计算式是E=7．（6分）如图所示是“嫦娥二号”奔月的轨道示意图，其环月轨道距离月面的高度为100km，则下列说法正确的是（）A．“嫦娥二号”的发射速度大于第二宇宙速度B．在绕月轨道上，“嫦娥二号”的周期与其本身质量无关C．在绕月轨道上，“嫦娥二号”的周期与其本身质量有关D．在绕月轨道上，“嫦娥二号”受到的月球引力大于地球引力8．（6分）如图1所示，闭合回路由电阻R与导线组成，其内部磁场大小按B﹣t图变化（如图2），方向垂直纸面向里，则回路中（）A．电流强度越来越大B．电流方向为逆时针方向C．磁通量的变化率恒定不变D．产生的感应电动势越来越大9．（6分）如图所示，两个质量均为m的小球A和B用轻质弹簧连接，静止放在光滑水平面上．现给小球A一速度v，在弹簧第一次被压缩到最短的过程中，下列说法正确的是（）A．A、B两球的总动能不变B．A、B两球的总动量为mvC．弹簧对B球的作用力大于对A球的作用力D．弹簧被压缩到最短时，A、B两球的总动能最小二、非选择题10．（8分）用如图甲示的装置探究外力对小车做功与小车动能变化的关系．①逐渐向砂桶中添加细砂粒，当观察到小车拖着的纸带打下间距均匀的点迹时，记下砂桶和砂的总质量m0，可认为小车受到的摩擦阻力大小为．②保持小车的质量不变，继续向砂桶中添加细砂粒，让小车加速运动，图乙为实验中得到的一条理想纸带的一部分，纸带上显示的点为计数点，测出小车的质量为M、砂桶和砂的总质量为m、相邻两计数点的时间间隔为T．为了减小实验误差，小车的质量与砂桶和砂的总质量之间须满足Mm．③从纸带上测得AB两计数点的间距为d（图中未画出），在打点计时器打下A点到打下B 点的过程中，小车所受外力做功W=，小车动能的变化△E k=．11．（10分）如图甲为用伏安法测定电阻约2Ω电阻丝的电阻率的电路原理图，电源是两节干电池．①用螺旋测微器测电阻丝的直径，某次测量的示数如图乙所示，电阻丝直径为mm；②请根据电路原理图完成如图丙所示的实物图．③闭合开关后，滑动变阻器触头调至一合适位置后不动，多次改变位置，得到几组、I及对应电阻丝长度L的数据，用R=计算出相应的电阻后作出R﹣L图象如图丁所示，取图线上两个点间数据之差△L和△R，若金属电阻丝直径的平均值为d，则该电阻丝的电阻率为ρ=（用△L、△R、d及有关常量表示）．④若考虑电压表内阻的影响，测得的电阻率ρ比真实值偏（填“大”或“小”）．12．（18分）如图所示，光滑斜面倾角为30°，与粗糙的水平面AB平滑相接，水平轨道右侧有一个竖直固定半圆轨道BCD（C为BD的中点），与水平面相切于B点，水平面B点放置一个质量为2m的物块2，现有质量为m的物块1从斜面的P点由静止释放，下滑到斜面底端A点时的速度为7m/s物块1与物块2正碰后以1m/s速度反弹，设碰撞时间极短，已知物块1与水平面AB间的动摩擦因数为μ=0.4，AB的长度l=3m，g=10m/s2，求：（1）物块1由静止释放下滑到斜面底端所用的时间；（2）物块1与物块2碰撞后，物块2速度的大小；（3）若要使物块2沿半圆轨道运动时不脱离轨道，半圆轨道半径取值条件．13．（18分）如图甲所示，与x轴成45°角的虚线OM和EF以及弹性挡板GH把坐标系的第一象限和第四象限分割成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个区域，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域内均有理想边界的垂直纸面向外的匀强磁场，区域Ⅳ为真空，若不断有初速度为零且=103C/kg的带正电粒子经过图乙所示电压加速后，由P点垂直x轴方向进入I区域，已知B1=B3=1T，B2=0.5T，OP=0.4m，EF和GH间的水平距离为d=0.16m．不计带电粒子的重力和粒子之间的相互作用，求：（1）带电粒子在I区域里运动的最大轨道半径；（2）带电粒子从P点出发到第一次离开Ⅱ区域所用的最短时间；（3）若带电粒子与弹性板GH相碰后速度大小和电量不变，碰撞前后速度方向与弹性板GH 夹角相等，则第一次进入Ⅲ区域的带电粒子从EF边界离开磁场时出射点到进入点的距离l 的取值范围．广东省湛江市2017-2018学年高考物理二模试卷参考答案与试题解析一、单项选择题（每题4分）1．（4分）如图所示，日光灯管两端用细绳吊在天花板上，设两绳的拉力分别为F1、F2，它们的合力为F．下列说法正确的是（）A．合力的方向竖直向下B．合力F的大小一定等于F1、F2的大小之和C．合力F的大小一定等于日光灯管的重力D．日光灯管受到4个力的作用考点：共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：日光灯管受重力和两绳的拉力F1、F2，处于平衡状态，根据共点力平衡条件，结合三个力平衡时，任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反分析即可．解答：解：日光灯管受重力和两绳的拉力F1、F2，处于平衡状态，则于F1、F2的合力一定与重力大小相等，方向相反；A、图中F1、F2的合力为F，合力与分力是等效替代的关系，合力一定与重力大小相等，方向向上，故A错误；B、图中F1、F2的合力为F，合力与分力符合平行四边形定则，故图中F的大小小于F1、F2的大小之和，故B错误；C、图中F1、F2的合力为F，与重力平衡，竖直向上，故C正确；D、日光灯管受重力和两绳的拉力，共3个力，故D错误；故选：C．点评：本题关键是明确日光灯管的受力情况，然后根据共点力平衡条件分析，基础题目．2．（4分）如图，发电机的电动势e=678sin100πtV，变压器的副线圈匝数可调，触头P置于a处时，用户恰好得到220V的电压，R表示输电线的电阻．下列说法正确的是（）A．电流的频率为100HzB．电压表V2的示数为220VC．电压表V1的示数为678VD．当触头P向上滑时，V2的示数变大考点：变压器的构造和原理．专题：交流电专题．分析：变压器只改变电压，不会改变频率，副线圈两端的电压等于用户电压和输电线路损失电压之和；由变压器原副线圈电压之比等于匝数之比即可比较解答：解：变压器只改变电压，不会改变频率，故频率为f=50H Z，故A错误；B、电压表的示数为用户和输电线路上损失的电压值和大于220V，故B错误；C、电压表测量的是有效值，故示数为U=V，故C错误；D、当用户功率增大时，由P=UI可知，输电线路上的电流增大，故损失电压增大，变压器副线圈两端电压增大，故由可知触头P应向上滑，故D正确故选：D点评：分析变压器时注意输出电压和输入功率这两个物理量的决定关系，然后结合电阻的串并联知识进行求解．3．（4分）如图示为某电容传声器结构示意图，当人对着传声器讲话时，膜片会振动．若某次膜片振动时，膜片与极板距离减小，则在此过程中（）A．膜片与极板间的电容变小B．极板的带电量增大C．膜片与极板间的电场强度变小D．电阻R中无电流通过考点：传感器在生产、生活中的应用．分析：电容器极板间距离的变化引起了电容的变化，电容的变化引起了电量的变化，从而场强变化，R中有电流．解答：解：A、振动膜片振动时，电容器两极板的距离减小，电容增大，故A错误；B、由C=知，U不变的情况下，电容增大，电容器所带电荷量Q增大，故B正确．C、由E=知，U不变，d减小，则场强E增大，故C错误；D、极板的带电量增大，充电，电阻R中有电流通过．故D错误．故选：B．点评：本题考查了电容器的动态分析，方法是：从部分的变化引起电容的变化，根据电压或电量不变判断电量或电压的变化．4．（4分）跳伞运动员从高空悬停的直升机上跳下，运动员沿竖直方向运动的v﹣t图象如图所示，下列说法正确的是（）A．运动员在0﹣10s的平均速度为10m/sB．15s末开始运动员处于静止状态C．10s末运动员的速度方向改变D．10﹣15s运动员做减速度逐渐减小的减速运动考点：匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系．专题：运动学中的图像专题．分析：速度时间图象与坐标轴所围的“面积”大小表示位移，将运动员0﹣10s的运动与匀加速直线运动进行分析，分析位移关系，确定平均速度的大小．速度的方向反映运动员的运动方向．速度图象的斜率等于加速度，根据斜率分析加速度大小如何变化，判断运动员的运动情况．解答：解：A、0～10s内，若运动员做匀加速运动，平均速度为=m/s=10m/s．根据图象的“面积”等于位移可知，运动员的位移大于匀加速运动的位移，所以由公式得知：0～10s 内的平均速度大于匀加速运动的平均速度10m/s．故A错误．B、由图知，15s末开始运动员做匀速直线运动，故B错误．C、由图看出，运动员的速度一直沿正向，速度方向没有改变，故C错误．D、10～15s图象的斜率减小，则其加速度减小，故10～15s运动员做加速度减小的减速运动，故D正确．故选：D点评：本题考查理解速度问题的能力．关键根据图线的斜率等于加速度、“面积”大小等于位移，来分析运动员的运动情况二、双选选择题（每题6分）5．（6分）如图，将一空的铝制易拉罐开口向下压入恒温游泳池的水中．则金属罐在水中缓慢下降过程中，罐内空气（可视为理想气体）（）A．内能增大B．分子间的平均距离减少C．向外界放热D．对外界做正功考点：理想气体的状态方程；热力学第一定律．专题：理想气体状态方程专题．分析：理想气体的内能只由温度决定，恒温，罐内空气内能不变，而且此变化过程为等温变化根据玻意耳定律，可判体积变化，从而判断功，再结合热力学第一定律，即可解决问题．解答：解：理想气体的内能只由温度决定，所以罐内空气内能不变，即△U=0 ①，故A错误；由P=P0+ρgh可知，金属罐在水中缓慢下降过程，罐内空气气体压强增大，等温变化，由玻意耳定律可判，罐内空气体积缩小，所分子间的平均距离减小，故B正确；外界对气体做功，W＞0 ②，故D错误；由热力学第一定律得：△U=W+Q ③①→③联立得：Q＜0，即气体放热，故C正确；故选BC．点评：要注意研究过程中哪些量不变，哪些量变化，能够用物理规律把所要研究的物理量表示出来，熟练应用热力学第一定律求解．6．（6分）据新华社报道，由我国自行设计、研制的世界上第一个全超导核聚变实验装置（又称“人造太阳”）已完成了首次工程调试．下列关于“人造太阳”的说法中，正确的是（）A．“人造太阳”的核反应方程是H+H→He+nB．“人造太阳”的核反应方程是U+n→Ba+Kr+3nC．“人造太阳”释放的能量大小的计算式是△E=△mc2D．“人造太阳”释放的能量大小的计算式是E=考点：爱因斯坦质能方程；重核的裂变；轻核的聚变．专题：衰变和半衰期专题．分析：聚变是质量轻的核结合成质量大的核．裂变反应是质量大的核分裂成质量小的核．重核裂变和轻核聚变，都释放能量．解答：解：A、“人造太阳”是根据核聚变反应制造的，其核反应方程是H+H→He+n．故A正确；B、“人造太阳”是根据核聚变反应制造的，核反应方程U+n→Ba+Kr+3n是重核的裂变．故B错误；C、D、根据爱因斯坦质能方程可知，“人造太阳”释放的能量大小的计算式是△E=△mc2．故C正确；D错误．故选：AC点评：该题考查裂变反应和聚变反应以及质能方程，解决本题的关键知道裂变反应和聚变反应的区别，知道两种反应都有质量亏损，都释放核能．7．（6分）如图所示是“嫦娥二号”奔月的轨道示意图，其环月轨道距离月面的高度为100km，则下列说法正确的是（）A．“嫦娥二号”的发射速度大于第二宇宙速度B．在绕月轨道上，“嫦娥二号”的周期与其本身质量无关C．在绕月轨道上，“嫦娥二号”的周期与其本身质量有关D．在绕月轨道上，“嫦娥二号”受到的月球引力大于地球引力考点：万有引力定律及其应用．专题：万有引力定律的应用专题．分析：“嫦娥二号”绕着地球运动，其发射速度小于第二宇宙速度．由卫星的速度公式v=，可知“嫦娥二号”的速度与其本身质量无关，而周期T=与其质量无关．在绕月轨道上，“嫦娥二号”受到的月球引力大于地球引力．解答：解：A、“嫦娥二号”开始绕着地球运动，其发射速度小于第二宇宙速度．故A错误．B、在绕月轨道上，卫星的周期，可见周期与其本身质量无关．故B正确．C、由卫星的速度公式v=，在绕月轨道上，卫星的速度与月球的质量、轨道半径有关，而其本身的质量无关．故C错误．D、在绕月轨道上，“嫦娥二号”受到的月球引力一定大于地球引力，否则它会绕地球运动．故D正确．故选：BD．点评：对于卫星问题，要在理解的基础上，记住两大结论可提高解题速度：卫星的速度公式v=，加速度a=g=．8．（6分）如图1所示，闭合回路由电阻R与导线组成，其内部磁场大小按B﹣t图变化（如图2），方向垂直纸面向里，则回路中（）A．电流强度越来越大B．电流方向为逆时针方向C．磁通量的变化率恒定不变D．产生的感应电动势越来越大考点：法拉第电磁感应定律．专题：电磁感应与电路结合．分析：由B﹣t图象可知磁感应强度的变化情况，则由磁通量的定义可知磁通量的变化率；再由楞次定律可判断电流方向；由法拉第电磁感应定律可求得感应电动势．解答：解：A、由法拉第电磁感应定律可知，E==S，故感应电动势保持不变，电流强度不变，故A错误；B、由楞次定律可知，电流方向为逆时针，故B正确；C、由图象可知，磁感应随时间均匀增大，则由∅=BS可知，磁通量随时间均匀增加，故其变化率恒定不变，产生的感应电动势大小不变，故C正确；D错误；故选：BC．点评：本题考查楞次定律及法拉第电磁感应定律的应用，二者分别判断感应电流的方向和大小，应熟练掌握．9．（6分）如图所示，两个质量均为m的小球A和B用轻质弹簧连接，静止放在光滑水平面上．现给小球A一速度v，在弹簧第一次被压缩到最短的过程中，下列说法正确的是（）A．A、B两球的总动能不变B．A、B两球的总动量为mvC．弹簧对B球的作用力大于对A球的作用力D．弹簧被压缩到最短时，A、B两球的总动能最小考点：动量守恒定律．专题：动量定理应用专题．分析：A、B两球组成的系统动量守恒，根据能量守恒判断A、B两球总动能的变化，当弹性势能最大时，总动能最小．解答：解：A、A、B和弹簧组成的系统机械能守恒，在弹簧压缩的过程中，弹性势能增大，则A、B两球的总动能减小，当弹簧压缩到最短时，弹性势能最大，则A、B两球的总动能最小．故A错误，D正确．B、A、B两球组成的系统，动量守恒，所以A、B两球的总动量等于初状态的总动量，为mv，故B正确．C、弹簧对A、B两球的作用力大小相等，故C错误．故选：BD．点评：本题考查动量守恒定律及机械能守恒定律，要注意明确能量的转化方法，并掌握动量守恒的条件．二、非选择题10．（8分）用如图甲示的装置探究外力对小车做功与小车动能变化的关系．①逐渐向砂桶中添加细砂粒，当观察到小车拖着的纸带打下间距均匀的点迹时，记下砂桶和砂的总质量m0，可认为小车受到的摩擦阻力大小为m0g．②保持小车的质量不变，继续向砂桶中添加细砂粒，让小车加速运动，图乙为实验中得到的一条理想纸带的一部分，纸带上显示的点为计数点，测出小车的质量为M、砂桶和砂的总质量为m、相邻两计数点的时间间隔为T．为了减小实验误差，小车的质量与砂桶和砂的总质量之间须满足M远大于m．③从纸带上测得AB两计数点的间距为d（图中未画出），在打点计时器打下A点到打下B 点的过程中，小车所受外力做功W=（mg﹣m0g）d，小车动能的变化△E k=．考点：探究功与速度变化的关系．专题：实验题．分析：（1）根据小车的运动为匀速运动，由共点力的平衡条件可求得摩擦力；（2）根据实验中所采用的拉力与沙桶重力的关系可明确是否需要满足条件；（3）由受力分析确定拉力大小，由功的公式求解拉力的功；由平均速度公式求解AB两点的速度，再由动能表达式可求得动能的改变量．解答：解：（1）由题意可知，小车做匀速直线运动，则说明小车受力平衡，故摩擦力与沙桶的重力大小相等，故摩擦力为f=m0g；（2）因本题中用沙桶的重力等效为绳子的拉力，为了减小误差，应要求小车的质量M远大于砂桶和砂的总质量m；（3）小车受到的合外力F=mg﹣m0g；合外力做功W=Fd=（mg﹣m0g）d；小车在A点的速度v A=；B点的速度v B=；则动能的变化量△E K=Mv B2﹣Mv A2=故答案为：（1）m0g；（2）远大于；（3）（mg﹣m0g）d；点评：本题考查验证动能定理的实验，要注意正确分析实验原理，明确实验中所采用的方法，同时掌握数据处理的方法，并能正确分析误差，从而找出减小误差的方法．11．（10分）如图甲为用伏安法测定电阻约2Ω电阻丝的电阻率的电路原理图，电源是两节干电池．①用螺旋测微器测电阻丝的直径，某次测量的示数如图乙所示，电阻丝直径为1.865mm；②请根据电路原理图完成如图丙所示的实物图．③闭合开关后，滑动变阻器触头调至一合适位置后不动，多次改变线夹P位置，得到几组、I及对应电阻丝长度L的数据，用R=计算出相应的电阻后作出R﹣L图象如图丁所示，取图线上两个点间数据之差△L和△R，若金属电阻丝直径的平均值为d，则该电阻丝的电阻率为ρ=（用△L、△R、d及有关常量表示）．④若考虑电压表内阻的影响，测得的电阻率ρ比真实值偏小（填“大”或“小”）．考点：测定金属的电阻率．专题：实验题．分析：①根据螺旋测微器使用方法分析答题；②根据电路图连接实物电路图；③移动线夹P，改变金属丝接入电路的阻值，然后根据图象由电阻定律求出电阻率．④根据电表的影响可分析电流及电压的读数与真实值之间的关系，则可得出误差结果．解答：解：①由图可知，固定部分读数为：1.5mm；转动部分读数为：36.5×0.01=0.365mm；则读数为：1.5+0.365=1.865mm；②根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示．③根据题意，滑动变阻器触头调至一合适位置后不动后，应多次改变P点的位置，根据欧姆定律应有：U=I，根据电阻定律应有：R=，联立解得：R=，所以R﹣L图象的斜率k==，解得：ρ=；④由题意可知，由于电压表分流影响，使电流值偏大，故所测电阻值偏小；故最后得出的电阻率偏小；故答案为：①1.865；②实物电路图如图所示；③线夹P；；④小．点评：要掌握螺旋测微器的使用方法，连接实物电路图时，要注意电表正负接线柱不要接反，注意滑动变阻器的接法，滑动变阻器应接一上一下两个接线柱．12．（18分）如图所示，光滑斜面倾角为30°，与粗糙的水平面AB平滑相接，水平轨道右侧有一个竖直固定半圆轨道BCD（C为BD的中点），与水平面相切于B点，水平面B点放置一个质量为2m的物块2，现有质量为m的物块1从斜面的P点由静止释放，下滑到斜面底端A点时的速度为7m/s物块1与物块2正碰后以1m/s速度反弹，设碰撞时间极短，已知物块1与水平面AB间的动摩擦因数为μ=0.4，AB的长度l=3m，g=10m/s2，求：（1）物块1由静止释放下滑到斜面底端所用的时间；（2）物块1与物块2碰撞后，物块2速度的大小；（3）若要使物块2沿半圆轨道运动时不脱离轨道，半圆轨道半径取值条件．考点：动量守恒定律；牛顿第二定律．专题：动量定理应用专题．分析：（1）根据牛顿第二定律求出物块1在斜面上运动的加速度，结合速度时间公式求出在斜面上的运动时间．（2）根据动能定理求出物块1与物块2碰前的速度，对物块1、2组成的系统运用动量守恒，求出物块1与物块2碰撞后，物块2速度的大小．（3）滑块2在圆周运动上运动时不脱离圆周，有两种情况：①滑块2在圆周上运动时不超过C点，②滑块2在圆周上运动时能通过D点，通过牛顿第二定律和机械能守恒求出半圆轨道半径的取值范围．解答：解：（1）设物块在斜面上下滑的加速度为a，滑到斜面底端所用的时间为t，由牛顿第二定律得，mgsin30°=ma，①由运动学公式得，v=at，②联立①②式并代入数据解得t=1.4s．③（2）设物块1运动到B点时速度为v1，与2碰后速度为v1′，碰后物块2的速度为v2，对物块1，由动能定理有：，④规定向右为正方向，对物块1、2系统运用动量守恒定律得，mv1=2mv2﹣mv1′⑤联立④⑤式并代入数据解得v2=3m/s．⑥（3）滑块2在圆周运动上运动时不脱离圆周，有两种情况：①滑块2在圆周上运动时不超过C点，设半径为R1，满足，⑦代入数据解得R1≥0.45m．②滑块2在圆周上运动时能通过D点，设半径为R2，满足，⑧由能量守恒有：⑨联立⑧⑨代入数据解得R2≤0.18m．综上所述，要使物块2沿半圆轨道运动时不脱离轨道，半圆轨道半径取值条件为：R≥0.45m 或R≤0.18m．答：（1）物块1由静止释放下滑到斜面底端所用的时间为1.4s；（2）物块1与物块2碰撞后，物块2速度的大小为3m/s；（3）若要使物块2沿半圆轨道运动时不脱离轨道，半圆轨道半径取值条件为R≥0.45m或R≤0.18m．点评：本题考查了动量守恒定律、机械能守恒定律、动能定理、牛顿第二定律和运动学公式的综合运用，综合性较强，关键理清整个过程中的运动规律，选择合适的规律进行求解．对于第三问物块2要不脱离轨道，要么通过最高点，要么不要越过四分之一圆周轨道．13．（18分）如图甲所示，与x轴成45°角的虚线OM和EF以及弹性挡板GH把坐标系的第一象限和第四象限分割成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个区域，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域内均有理想边界的垂直纸面向外的匀强磁场，区域Ⅳ为真空，若不断有初速度为零且=103C/kg的带正电粒子经过图乙所示电压加速后，由P点垂直x轴方向进入I区域，已知B1=B3=1T，B2=0.5T，OP=0.4m，EF和GH间的水平距离为d=0.16m．不计带电粒子的重力和粒子之间的相互作用，求：（1）带电粒子在I区域里运动的最大轨道半径；（2）带电粒子从P点出发到第一次离开Ⅱ区域所用的最短时间；（3）若带电粒子与弹性板GH相碰后速度大小和电量不变，碰撞前后速度方向与弹性板GH 夹角相等，则第一次进入Ⅲ区域的带电粒子从EF边界离开磁场时出射点到进入点的距离l 的取值范围．考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．专题：带电粒子在复合场中的运动专题．。

14、下列说法中不正确的是A.伽利略的理想斜面实验运用了实验和逻辑推理相结合的科学研究方法B.“合力”、“交流电的有效值”用的是“等效替代”的科学研究方法C.发生光电效应时，同一频率的入射光越强，光电子的最大初动能越大D.已知中子质量、质子质量和氘核质量，则可以计算氘核的比结合能15、如图甲，水平放置的平行金属导轨可分别与定值电阻R和平行板电容器C相连，导体棒MN置于导轨上且接触良好，取向右为运动的正方向，导体棒沿导轨运动的位移-时间图像如图乙所示；金属棒始终处于竖直向上的匀强磁场中，不计导轨和金属棒电阻，则0-t2时间内A.若S接A，电容器a极板始终带负电B. 若S接A，t1时刻电容器两极板电压最大C.若S接B，MN所受安培力方向先向左后向右D. 若S接B，t1时刻MN所受的安培力最大16、我国计划于2020年发射“火星探测器”，若探测器绕火星的运动、地球和火星绕太阳的公转视为匀速圆周运动，相关数据见表格，则下列判断正确的是A.T地>T火B.火星的“第一宇宙速度”小于地球的第一宇宙速度C.火星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度D.探测器绕火星运动的周期的平方与其轨道半径的立方之比与22TT火地相等17、图示为理想变压器，其中r为定值电阻，R为滑动变阻器，P为滑动变阻器的触头，u 为正弦交流电源，电源输出电压的有效值恒定，则A.P向右移动时，原、副线圈的电流之比可能变大B. P向右移动时，变压器的输出功率变大C.若原、副线圈增加相同的匝数，其它条件不变，则变压器输出电压不变D.若原、副线圈增加相同的匝数，其它条件不变，r消耗的功率可能不变18、如图、倾角为θ的固定斜面上放置一矩形木箱，箱中有垂直于底部的光滑直杆，箱和杆的总质量为M，质量为m的铁环从杆的上端由静止开始下滑，铁环下滑的过程中木箱始终保持静止，在铁环达到箱底之前A.箱对斜面的压力大小为（m+M）gcosθB. 箱对斜面的压力大小为MgcosθC. 箱对斜面的摩擦力大小为（m+M）gsinθD. 箱对斜面的摩擦力大小为Mgsinθ19、质量为m和M的两个物块A、B，中间夹着一根由轻绳束缚着的、被压缩的轻质弹簧，弹簧与A、B不相连，它们一起在光滑的水平面上以共同的速度向右运动，总动量为P，弹簧的弹性势能为Ep；某时刻轻绳断开，弹簧恢复到原长时，A刚好静止，B向右运动，与质量为M的静止物块C相碰并粘在一起，则A.弹簧弹力对A 的冲量大小为mP M m+B.弹簧弹力对B 做功的大小为EpC.全过程中机械能减小量为EpD.B 、C 的最终速度为2P M20、如图，倾角为300和450的两斜面下端紧靠在一起，固定在水平面上；纸面所在竖直平面内，将两个小球a 和b ，从左侧斜面上的A 点以不同的初速度向右平抛，下落相同高度，a 落到左侧的斜面上，b 恰好垂直击中右侧斜面，忽略空气阻力，则A.a 、b ：2B. a 、b 运动的水平位移之比为C. a 、b 4D.若减小初速度，a 球落到斜面时速度方向不变 21、真空中，点电荷的电场中某点的电势kQrϕ=,其中r 为该点到点电荷的距离；在x 轴上沿正方向依次放两个点电荷Q 1和Q 2；x 轴正半轴上各点的电势φ随x 的变化关系如图所示；纵轴为图线的一条渐近线，x 0和x 1为已知，则A.不能确定两点荷的电性B.不能确定两个电荷电量的比值C.能确定两点荷的位置坐标D.能确定x轴上电场强度最小处的位置坐标三、非选择题：（一）必考题22.（1）用游标卡尺测量某物体的宽度，如图所示，其读数为mm.（2）下图是在“探究匀变速直线运动”实验中得到的一条纸带，选取了5个计时点a、b、c、d、e，测得数据如下；相邻两个计数点时间间隔为0.10s，使用计时仪器的工作电压为220V、频率为50Hz，那么，实验中一定用到的一个仪器是下面实物中的（选A、B或C），打点a至e的过程中纸带的加速度大小为m/s2（结果保留两位有效数字）23、某同学想把满偏电流为1.0mA的电流表A1改装称为双量程电压表，并用改装的电表去测量某电源的电动势和内阻；（1）图甲是测量A1内阻的实验原理图，其中A2量程小于A1，先闭合开关S1,将S2拨向接点a，调节变阻器R2直至A2满偏；（2）保持R2滑片位置不动，将S2拨向接点B，调节R1，直至A2满偏，此时电阻箱旋钮位置如图乙所示，记录数据，断开S1，则可得A1的内阻R= Ω；（3）现用此电流表改装成0-3V和0-6V的双量程电压表，电路如图丙所示，则R B= Ω；（4）用改装后的电压表的0-3V档接在待测电源（内阻较大）两端时，电压表的示数为2.10V；换用0-6V档测量，示数为2.40V；则电源的电动势E为V，内阻r为Ω；若实际改装过程中误将R A和R B位置互换了，则对（填“0-3V”或者“0-6V”）量程的使用没有影响；电压表的另一量程正确使用时，电压测量值比真实值；（填“偏大”、“偏小”）（5）将上述电源与两个完全相同的元件X连接成电路图丁，X元件的伏安特性曲线如图戊；则通过X元件的工作电流为mA.24、为拍摄鸟类活动，摄影师用轻绳将质量为2.0kg的摄影师跨过树枝，悬挂于离地面8.5m高的B点，绳子另一端连着沙袋，并将沙袋控制在地面上的A点，某时刻，沙袋突然失控，当沙袋水平滑动到较长的斜坡底端C时，摄影机下落到距地面5.0m高的D点，斜坡倾角为370，此时细绳与斜面平行，最终摄影机恰好没有撞击地面，不计细绳与树枝间的摩擦，g取10m/s2；（1）若从D点开始下落过程，轻绳的拉力大小为23.2N，求摄像机在D点时的速度大小；（2）若沙袋与斜面间的动摩擦因数为0.175，求沙袋质量M及摄影机下落全过程中，系统客服摩擦阻力所做的功（不计C处的能量损失，sin370=0.6，cos370=0.8）25、如图，以竖直向上为y轴正方向建立直角坐标系；该真空中存在方向沿x轴正向、场强为E的匀强电场和方向垂直xoy平面向外、磁感应强度为B的匀强磁场；原点O处的离子源连续不断地发射速度大小和方向一定、质量为m、电荷量为-q（q>0）的粒子束，粒子恰能在xoy平面内做直线运动，重力加速度为g,不计粒子间的相互作用；（1）求粒子运动到距x轴为h所用的时间；（2）若在粒子束运动过程中，突然将电场变为竖直向下、场强大小变为'mgEq，求从O 点射出的所有粒子第一次打在x轴上的坐标范围（不考虑电场变化产生的影响）；（3）若保持EB初始状态不变，仅将粒子束的初速度变为原来的2倍，求运动过程中，粒子速度大小等于初速度λ倍（0<λ<2）的点所在的直线方程.（二）选考题：33【物理—选修3-3】（1）下列说法正确的是（）A.空气不能自发地分离成氮气、氧气、二氧化碳等各种不同的气体B.一定质量的理想气体，若压强和体积不变，其内能可能增大C.表面张力的产生，是因为液体表面层分子间的作用表现为相互排斥D.一定质量的理想气体，绝热压缩过程中，分子平均动能一定增大E.标准状态下氧气的摩尔体积为22.4L/mol，则平均每个氧分子所占的空间约为3.72×10-26m3 （2）如图所示，质量为m=2.0kg导热性能良好的薄壁圆筒倒扣在装满水的槽中，槽底有细的进气管，管口在水面上；筒内外的水相连通且水面高度相同，筒内封闭气体高为H=20cm；用打气筒缓慢充入压强为P0、体积为V0的气体后，圆筒恰好来开槽底；已知筒内横截面积S=400cm2，大气压强P0=1.0×118Pa，水的密度1.0×118kg/cm3,g=10m/s2；筒所受的浮力忽略不计，求：（ⅰ）圆筒刚要离开槽底时，筒内外水面高度差；（ⅱ）充气气体体积V0的大小.33【物理—选修3-4】（1）如图甲，可以用来测定半圆柱形玻璃砖的折射率n，O是圆心，MN是法线；一束单色光线以入射角i=300由玻璃砖内射向O点，折射角为γ，当入射角增大到也为γ时，恰好无光线从玻璃砖的上表面射出；让该单色光分别通过宽度不同的单缝ab后，得到图乙所示的衍射图样（光在真空中的传播速度为c）则：A.此光在玻璃中的全反射的临界角为600B.玻璃砖的折射率C.此光在玻璃砖中的传播速度为c vnD.单缝b宽度较大E.光的偏振现象说明光是一种纵波（2）简谐横波沿x轴传播，MN是x轴上两质点，如图a是质点N的振动图像，图b中实线是t=3s时的波形，质点M位于x=8m处，虚线是经过∆t后的波形（其中∆t>0），图中两波峰间距离∆x=7.0m，求：（ⅰ）波速大小和方向；（ⅱ）时间∆t和从此刻算起M点的位移第一次到达2.5cm所需时间.答案：14.C 15.C 16.B 17.D 18.BC 19.AD 20.ACD 21.CD22.（1）58.65或58.70 （2）A ; 0.8723.10.0 ；3000；2.80；1000；0-6V ；偏小；1.20（1.10-1.30）或1.224、解：（1）对物体B：T-mg=maa=1.6m/s2由D到地面：0-v D2=-2ahv D=4m/s（2）ⅰ：对沙袋：Mgsinθ+μMgcosθ-T=Ma 得：M=4kgⅱ:从B点到地面，对系统，全过程，由功能关系可知：W f=mgH-Mghsinθ，解得W f=50J 25、解：（1）由题设直线运动可知，粒子必须做匀速直线运动，重力、电场力和磁场力三个力的合力为零，设重力与电场力合力与-x轴夹角为θ，则0qv B =0cos hv t θ=cos θ=解得：Bh t E=（2）圆周运动满足：200mv qv B r=由图可知最大的横坐标为12cos rx θ=解得：222213222()m m g E q x q B E +=最小横坐标：x 2=2rcosθ 解得：222mEx qB =2222232222()mE m m g E q x qB q B E +≤≤（3）设离子运动到位置坐标（x,y ）满足速率为初速的λ倍，根据动能定理：220011()(2)22qEx mgy m v m v λ--=- 解得：2222222(4)()2qE q E m g y mg q B gλ-+=-+33.（1）ADE（2）（ⅰ）当圆筒恰好离开水槽时，对圆筒受力分析：P 0S+mg=PS代入数据可得：P=1.018×118Pa这时筒内液面下降h ，有：P=P 0+ρgh解得h=0.18m（ⅱ）根据理想气体的状态方程：00()()P HS V P HS hS +=+解得：33302050 2.0510V cm m -==⨯34.（1）BCD（2）（ⅰ）由图a 可知，简谐运动的周期T=6s ，由图b 可知，简谐横波的波长λ=8m 故波速4/3v m s T λ== 由图可知，t=3s 时N 点沿+y 方向运动，所以简谐横波沿x 轴负方向传播； （ⅱ）k x v t λ+∆=∆带入数据：∆t=6k+5.25s ，其中k=0,1,2,3,…..由b 图可知，此刻M 点正经过平衡位置向上运动，所以振动方程2sin y A t T π=∆ 12sin 2A A t Tπ=∆ 26t T ππ∆= 0.512T t s ∆==。

安徽省滁州市二中2017-2018学年高三上学期12月测考物理试题一、选择题1. 下列说法正确的是( )A. 牛顿在研究第一定律时利用了理想实验法B. 在探究求合力方法的实验中利用了控制变量法C. 电场力做功与重力做功都与运动路径无关,可以把这两种力用类比法研究D. 在探究加速度、力和质量三者关系时，先保持质量不变，研究加速度与力关系；后再保持力不变，研究加速度与质量关系，这是等效代替法【答案】C 【解析】【详解】试题分析：伽利略在探究力和运动的关系时应用了理想实验法，选项A错误；在探究求合力方法的实验中利用了等效法，选项B错误；电场力做功与重力做功都与运动路径无关，可以把这两种力用类比法研究，选项C正确；在探究加速度、力和质量三者关系时，先保持质量不变，研究加速度与力关系；后再保持力不变，研究加速度与质量关系，这是控制变量法，选项D错误．考点：物理问题的探究方法.2. 地质勘探发现某地区表面的重力加速度发生了较大的变化，怀疑地下有空腔区域．进一步探测发现在地面P点的正下方有一球形空腔区域储藏有天然气，如图所示．假设该地区岩石均匀分布且密度为ρ，天然气的密度远小于ρ，可忽略不计．如果没有该空腔，地球表面正常的重力加速度大小为g；由于空腔的存在，现测得P点处的重力加速度大小为kg(k<1)．已知引力常量为G，球形空腔的球心深度为d，则此球形空腔的体积是A. kgdGρB.2kgdGρC.(1)k gdGρ-D.2(1)k gdGρ-【答案】D【解析】【详解】地球表面正常的重力加速度大小为g,由于空腔的存在，现测得P点处的重力加速度大小为kg，则空腔体积大小的岩石对物体吸引产生的加速度为()1k g -，结合万有引力定律2Mm G ma r =，即()21VmG m k g d ρ=-，解得：()21k gd V G ρ-=，故D 项正确，ABC 错误． 3. 如图所示，斜面体置于粗糙水平面上，光滑小球被轻质细线系住放在斜面上，细线另一端跨过光滑定滑轮，用力拉细线使小球沿斜面缓慢向上移动一小段距离，斜面体始终静止。