2017高考一轮复习物理-专题一质点的直线运动
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2017级大物期末复习题(I1)一、单项选择题1、质量为0.5m kg =的质点,在oxy 坐标平面内运动,其运动方程为25,0.5x t y t ==,从t=2s 到t=4s 这段时间内,外力对质点做的功为(B )A 、 1.5JB 、 3JC 、 4.5JD 、 -1.5J2、对功的概念有以下几种说法:①作用力与反作用力大小相等、方向相反,所以两者所作功的代数和必为零。
②保守力作正功时,系统内相应的势能增加。
③质点运动经一闭合路径,保守力对质点作的功为零。
在上述说法中:(D )(A)①、②是正确的。
(B)②、③是正确的。
(C)只有②是正确的。
(D)只有③是正确的。
3、如图3所示1/4圆弧轨道(质量为M )与水平面光滑接触,一物体(质量为m )自轨道顶端滑下,M 与m 间有摩擦,则 (D)A 、M 与m 组成系统的总动量及水平方向动量都守恒,M 、m 与地组成的系统机械能守恒。
B 、M 与m 组成系统的总动量及水平方向动量都守恒,M 、m 与地组成的系统机械能不守恒。
C 、M 与m 组成的系统动量不守恒,水平方向动量不守恒,M 、m 与地组成的系统机械能守恒。
D 、M 与m 组成的系统动量不守恒,水平方向动量守恒,M 、m 与地组成的系统机械能不守恒。
4、一个圆形线环,它的一半放在一分布在方形区域的匀强磁场中,另一半位于磁场之外,如图所示。
磁场的方向垂直指向纸内。
预使圆环中产生逆时针方向的感应电流,应使(C )A 、线环向右平移B 、线环向上平移C 、线环向左平移D 、磁场强度 减弱5、若尺寸相同的铁环与铜环所包围的面积中穿过相同变化率的磁通量,则在两环中( A )(A) 感应电动势相同,感应电流不同.(B) 感应电动势不同,感应电流也不同.(C) 感应电动势不同,感应电流相同.(D) 感应电动势相同,感应电流也相同.6、线圈与一通有恒定电流的直导线在同一平面内,下列说法正确的是(A)A 、当线圈远离导线运动时,线圈中有感应电动势B 、当线圈上下平行运动时,线圈中有感应电流C 、直导线中电流强度越大,线圈中的感应电流也越大D 、以上说法都不对7. 真空带电导体球面与一均匀带电介质球体,它们的半径和所带的电量都相等,设带电球面的静电能为W1,球体的静电能为W2,则( B )A 、W1>W 2;B 、W 1<W 2;C 、 W 1=W2D 、无法比较8. 关于高斯定理的理解有下面几种说法,其中正确的是:(D )(A)如果高斯面上E 处处为零,则该面内必无电荷(B)如果高斯面内无电荷,则高斯面上E 处处为零(C)如果高斯面上E 处处不为零,则高斯面内必有电荷(D)如果高斯面内有净电荷,则通过高斯面的电场强度通量必不为零9.两个同心的均匀带电球面,内球面半径为R 1、带有电荷Q 1,外球面半径为R 2、带有电荷Q 2,则在内球面里面、距离球心为r (r<R 1<R 2)处的P 点的场强大小E为:(D ) (A)20214r Q Q πε+ (B)2202210144R Q R Q πεπε+ (C)2014r Q πε (D)0 10.如图所示,螺绕环截面为矩形,通有电流I ,导线总匝数为N ,内外半径分别为R1和R2,则当 R2 >r >R1时,磁场的分布规律为(B )(A)0 (B) 02πNI r N S μ∙ (C) 0πNIr μ (D) 111. 4、一根很长的电缆线由两个同轴的圆柱面导体组成,若这两个圆柱面的半径分别为R 1和R 2(R 1<R 2),通有等值反向电流,那么下列哪幅图正确反映了电流产生的磁感应强度随径向距离的变化关系?( C )A12、一个半径为r 的半球面如图放在均匀磁场中,通过半球面的磁通量为( D )(A )B r 2π2 (B ) B r 2π(C )αB r cos π22 (D ) αB r cos π213. 带电导体达到静电平衡时,其正确结论是(D )A 、导体表面上曲率半径小处电荷密度小B 、表面曲率较小处电势较高C 、导体内部任一点电势都为零D 、导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零14. 在电场中的导体内部的 ( C )12R 112R 12R(A )电场和电势均为零; (B )电场不为零,电势均为零;(C )电势和表面电势相等; (D )电势低于表面电势。
写在前面:物理和数学关系密切,所以本文尽量采用数学定义,如果同学有疑惑,应该是你的高中数学知识不够牢,一定要自己去学有关数学知识,这样物理才能学得清楚明白.物理一定要理清概念,注重推导公式的过程,公式不能死记硬背。
下内容大部分由Anderson学长一字一字码出来的经验之谈,一些经典例题来源高考(有最新18年相关试题,解析)或者网络供大家学习参考。
专题 1 质点的直线运动一.考纲要求1.参考系,质点2.位移,速度,加速度3.匀变速直线运动及其公式,图像二.重要知识点整理1.参考系①标准性:被选做参考系的物体都是假定不动的,被研究物体的运动状态是相对于参考系而言的②任意性:参考系选取是任意的,但应以观察方便为原则,一般以地面为参考系③统一性:一定注意比较不同物体的运动状态用统一的参考系④差异性:同一物体的运动选择不同参考系,其观察结果一般不同。
比如说同一飞机上扔下物体甲和乙,以地面为参考系他们都做自由落体运动,而以甲或乙观察乙或甲的运动,其都是静止的(忽略空气阻力)再比如,地面上观看雨滴竖直下落时,坐在匀速前进车厢中的人看到的雨滴是倾斜落向后方的例题1 甲乙丙三人共乘一个热气球,甲看到楼房匀速上升,乙看到甲匀速上升,甲看到丙匀速上升,丙看到乙匀速下降。
那么从地面上看到甲乙丙运动情况可能是甲乙匀速下降,v甲<v乙,丙停在空中或匀速上升2.质点有质量的点,质点在高中解题最常用,是理想化模型,实际并不存在3.位移,速度,加速度①区分路程和位移项目位移(手写体ss⃗,印刷体s)路程s定义从初位置指向末位置的向量(直线)运动轨迹的长度(曲线,直线)性质矢量即数学中的向量标量即数学中的数量联系|s|≤s注,在这里,高一的小同学如果还没学向量,应该参照数学必修四中向量的内容,向量是既有大小又有方向的物理量区分数量只有大小,没有方向②速度i.定义:s(t)为位移关于时间的函数,则Δs=s(t+Δt)-s(t)在[t,t+Δt]区间内的平均速度为v=ΔΔΔΔΔΔtt,当Δt趋近于0即瞬时速度为v=ll ll lltt→00ΔΔΔΔΔΔtt=ddss dddd=s’(t)注:此处使用极限符号和微分定义,可参见数学选修2-2此处速度是由位移这个向量对时间这个数量的微分得来,因而速度也是向量,还有,速度是位移对时间的一阶导函数ii .速度是矢量速率是标量③加速度定义v (t)为位移关于时间的函数,则Δv=v(t+Δt)-v(t)(速度变化量,与加速度同向)在[t,t+Δt]区间内的平均加速度为a=ΔΔΔΔΔΔtt ,当Δt 趋近于0即瞬时加速度为a=ll ll ll tt →00ΔΔΔΔΔΔtt =dddd dddd =dd 22ΔΔddtt =v ’(t)=s ’’(t) 即加速度是速度的导函数,是位移的二阶导函数,也是矢量4. 匀变速直线运动 (1)定义:沿着一条直线,且加速度不变 (2)相关重要公式(熟记)①v(t)=v(t 0)+at (对a=c②匀变速直线运动的平均速度v =∫vv (tt )ddtt tt2tt1tt2−tt1= vv1+vv22③s (t)=v (t0)+12at 2 (此式为v (t)对t 积分而得) ④v 2-v 02=2as(此式由s=(v 0+v)t/2 和 t=(v-v 0)/a 联立消去t 可得)注意:i.v-t 图像面积代表位移大小,a-s 图像面积表示(v 2-v 02)/2x-t 图像斜率大小即dsdt 为速度大小,v-t 图像斜率大小为加速度大小ii.对v-t 图像特别提醒(单个物体)1) 图像斜率表示加速度大小,正负表示加速度方向2) 图像在t 轴上方表示速度为正,物体沿正方向运动,图像在t 轴下方表示速度为负,物体沿负方向运动3) 图像在t 轴上方表示位移为正,图像在t 轴下方表示位移为负,物体在该段时间内总位移为上下面积代数和 (定积分的几何意义)4) 对于多个物体,v-t 图像交点只代表速度大小相等,而,x-t 图像只代表两物体所处位置相同5. 匀变速直线运动的三个推论(1另:若不是相邻的,则根据x m n(2)某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度(3)某段位移内中间位置瞬时速度与这段位移初末速度关系为vv ss 2=�12(vv 02+vv tt 2) 推导:由v t 2-v 02=2as 可得v ss 22-v 02=2a ss 2上二式联立消去as 可得vv ss 2=�12(vv 02+vv tt 2) 注:由基本不等式(参见数学必修五)可得,�12(vv 02+vv tt 2)>vv1+vv22,就是位移中点的速度大于时间中点的速度6. 初速度为0的匀加速直线运动的比例关系(很不常考)(1)1T 末,2T 末3T 末…nT 末的瞬时速度之比为v 1:v 2:v 3:…:v n =1:2:3:…:n(2)在T 内,2T 内,3T 内…nT 内的位移之比为x 1:x 2:x 3:…:x n =12:22:32:…:n 2(3)在第一个T 内,第二个T 内,第三个T 内…第n 个T 内,的位移之比为x 1:x 2:x 3:…:x n =1:3:5:…:(2n-1)(4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间之比为t 1t 2:t 3:…:t n =1:(√2-1):(√3−�2):…:(√nn −√nn −1) 三. 本专题实验:研究匀变速直线运动一)实验目的1.练习正确使用打点计时器,学会利用打上点的纸带研究物体的运动.2.掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法(Δx =aT 2).3.测定匀变速直线运动的加速度.二)实验原理1.打点计时器(1)作用:计时仪器,每隔0.02 s 打一次点.(2)工作条件电磁打点计时器:4 V ~6 V 交流电源电火花计时器:220 V 交流电源 (3)纸带上点的意义:①表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置.②通过研究纸带上各点之间的距离,可以判断物体的运动情况.③可以利用纸带上打出的点来确定计数点间的时间间隔.2.利用纸带判断物体运动状态的方法(1)沿直线运动的物体在连续相等时间内不同时刻的速度分别为v 1、v 2、v 3、v 4、…,若v 2-v 1=v 3-v 2=v 4-v 3=…,则说明物体在相等时间内速度的增量相等,由此说明物体在做匀变速直线运动,即a =Δv Δt =Δv 1Δt =Δv 2Δt =….(2)沿直线运动的物体在连续相等时间内的位移分别为x 1,x 2,x 3,x 4…,若Δx =x 2-x 1=x 3-x 2=x 4-x 3=…,则说明物体在做匀变速直线运动,且Δx =aT 2.3.速度、加速度的求解方法(1)“逐差法”求加速度:如图1所示的纸带,相邻两点的时间间隔为T ,且满足x 6-x 5=x 5-x 4=x 4-x 3=x 3-x 2=x 2-x 1,即图4 图5 a 1=x 4-x 13T 2,a 2=x 5-x 23T 2,a 3=x 6-x 33T 2,然后取平均值,即a =a 1+a 2+a 33,这样可使所给数据全部得到利用,以提高准确性.图1(2)“平均速度法”求速度:得到如图2所示的纸带,相邻两点的时间间隔为T ,n 点的瞬时速度为v n .即v n =(x n +x n +1)2T.图2(3)“图象法”求加速度,即由“平均速度法”求出多个点的速度,画出v -t 图象,直线的斜率即加速度.三、实验器材电火花计时器(或电磁打点计时器),一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片.四、实验步骤1.仪器安装(1)把附有滑轮的长木板放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路.(2)把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下边挂上合适的钩码,把纸带穿过打点计时器,并把它的一端固定在小车的后面.实验装置见图3所示,放手后,看小车能否在木板上平稳地加速滑行.2.测量与记录(1)把小车停在靠近打点计时器处,先接通电源,后放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点,换上新纸带,重复三次.(2)从三条纸带中选择一条比较理想的,舍掉开头一些比较密集的点,从后边便于测量的点开始确定计数点,为了计算方便和减小误差,通常用连续打点五次的时间作为时间单位,即T =0.1 s .正确使用毫米刻度尺测量每相邻两计数点间的距离,并填入设计的表格中(3)利用某一段时间的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度求得各计数点的瞬时速度.(4)增减所挂钩码数,再重复实验两次.3.数据处理及实验结论(1)由实验数据得出v -t 图象①根据表格中的v 、t 数据,在平面直角坐标系中仔细描点,如图4所示可以看到,对于每次实验,描出的几个点都大致落在一条直线上. ②作一条直线,使同一次实验得到的各点尽量落到这条直线上,落不到直线上的点,应均匀分布在直线的两侧,这条直线就是本次实验的v -t 图象,它是一条倾斜的直线.(2)由实验得出的v -t 图象进一步得出小车运动的速度随时间变化的规律,有两条途径进行分析 ①分析图象的特点得出:小车运动的v -t 图象是一条倾斜的直线如图5所示,当时间增加相同的值Δt 时,速度也会增加相同的值Δv,由此得出结论:小车的速度随时间均匀变化.②通过函数关系进一步得出:既然小车的v-t图象是一条倾斜的直线,那么v随t变化的函数关系式为v=kt+b,显然v与t成“线性关系”,小车的速度随时间均匀变化.四.本专题的物理模型解法1.a-t,x/t – t 图像分析提示:一般是把a-t 图像转化为v-t图像进行求解如题,大家好好体会这种思想的应用,解大题时可以减少很多计算量例题2(a-t图像)一电荷量为q(q>0)、质量为m的带电粒子在匀强电场的作用下,在t=0时由静止开始运动,场强随时间变化的规律如图所示,不计重力。
2017版三年高考物理汇编专题:专题一-质点的直线运动DA .关卡2B .关卡3C .关卡4D .关卡58.(2015·广东理综,13,4分)(难度★★)甲、乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动,前1小时内的位移-时间图象如图所示,下列表述正确的是( )A .0.2~0.5小时内,甲的加速度比乙的大B .0.2~0.5小时内,甲的速度比乙的大C .0.6~0.8小时内,甲的位移比乙的小D .0.8小时内,甲、乙骑行的路程相等9.(2014·上海单科,8,2分)(难度★★)在离地高h 处,沿竖直方向同时向上和向下抛出两个小球,它们的初速度大小均为v ,不计空气阻力,两球落地的时间差为( )A.2v gB.v gC.2h vD.h v10.(2014·江苏单科,5,3分)(难度★★)一汽车从静止开始做匀加速直线运动,然后刹车做匀减速直线运动,直到停止.下列速度v和位移x的关系图象中,能描述该过程的是()11.(2014·天津理综,1,6分)(难度★★)质点做直线运动的速度—时间图象如图所示,该质点()A.在第1秒末速度方向发生了改变B.在第2秒末加速度方向发生了改变C.在前2秒内发生的位移为零D.第3秒末和第5秒末的位置相同12.(2014·福建理综,15,6分)(难度★★★)如图,滑块以初速度v0沿表面粗糙且足够长的固定斜面,从顶端下滑,直至速度为零.对于该运动过程,若用h、s、v、a分别表示滑块的下降高度、位移、速度和加速度的大小,t表示时间,则下列图象最能正确描述这一运动规律的是()13.(2014·重庆理综,5,6分)(难度★★)以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时,一个物体所受空气阻力可忽略,另一物体所受空气阻力大小与物体速率成正比,下列用虚线和实线描述两物体运动的v-t图象可能正确的是()14.(2014·广东理综,13,4分)(难度★★)如图是物体做直线运动的v-t图象,由图可知,该物体()A.第1 s内和第3 s内的运动方向相反B.第3 s内和第4 s内的加速度相同C.第1 s内和第4 s内的位移大小不相等D.0~2 s和0~4 s内的平均速度大小相等15.(2015·福建理综,20,15分)(难度★★★)一摩托车由静止开始在平直的公路上行驶,其运动过程的v-t图象如图所示.求:(1)摩托车在0~20 s这段时间的加速度大小a;(2)摩托车在0~75 s这段时间的平均速度大小v.16.(2014·新课标全国Ⅱ,24,13分)(难度★★★★)2012年10月,奥地利极限运动员菲利克斯·鲍姆加特纳乘气球升至约39 km的高空后跳下,经过4分20秒到达距地面约1.5 km高度处,打开降落伞并成功落地,打破了跳伞运动的多项世界纪录.取重力加速度的大小g=10 m/s2.(1)若忽略空气阻力,求该运动员从静止开始下落至1.5 km高度处所需的时间及其在此处速度的大小;(2)实际上,物体在空气中运动时会受到空气的阻力,高速运动时所受阻力的大小可近似表示为f=kv2,其中v为速率,k为阻力系数,其数值与物体的形状、横截面积及空气密度有关.已知该运动员在某段时间内高速下落的v-t图象如图所示.若该运动员和所带装备的总质量m=100 kg,试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数.(结果保留1位有效数字)17.(2014·山东理综,23,18分)(难度★★★★)研究表明,一般人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间)t0=0.4 s,但饮酒会导致反应时间延长.在某次试验中,志愿者少量饮酒后驾车以v0=72 km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离L=39 m.减速过程中汽车位移s与速度v 的关系曲线如图乙所示.此过程可视为匀变速直线运动.取重力加速度的大小g=10 m/s2.求:(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间;(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少;(3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值.B组两年模拟精选(2016~2015年)1.(2016·河南信阳中学高三模拟)我国航天事业取得了突飞猛进地发展,航天技术位于世界前列,在航天控制中心对其正上方某卫星测控时,测得从发送“操作指令”到接收到卫星“已操作”的信息需要的时间为2t(设卫星接收到“操作指令”后立即操作,并立即发送“已操作”的信息到控制中心),测得该卫星运行周期为T,地球半径为R,电磁波的传播速度为c,由此可以求出地球的质量为( )A.4π2(R+ct)3GT2B.π2(8R+ct)32GT2C.π2(2R+ct)32GT2D.π2(4R+ct)3GT22.(2016·湖南十三校二联)据报道,科学家们在距离地球20万光年外发现了首颗系外“宜居”行星。
专题一质点的直线运动挖命题【考情探究】考点考向5年考情预测热度考试要求考题示例关联考点素养要素基本概念与规律质点、参考系和坐标系b2016.04选考,3,3分2015.10选考,3,3分模型建构★★☆☆☆时间和位移 b2018.04选考,2,3分2016.10选考,1,3分2016.04选考,1,3分2017.11选考,4,3分速度运动观念★★★★★速度 c2015.10选考,4,3分2015.10选考,6,3分2018.11选考,1,3分位移、路程运动观念★★★☆☆加速度 c2017.04选考,2,3分2015.10选考,6,3分牛顿第二定律运动观念★★★★★速度与时间、位移与时间的关系d2018.04选考,10,3分2017.04选考,5,3分2017.04选考,6,3分2015.10选考,2,3分2018.11选考,4,3分牛顿第二定律v-t图像模型建构、运动观念★★★★★自由落体运动c2017.04选考,4,3分2016.10选考,6,3分 2016.04选考,6,3分v-t 图像模型建构 ★★★☆☆伽利略对自由落体运动的研究a2016.04选考,4,3分科学推理 ★★☆☆☆运动图像 x-t 图像与v-t 图像d2017.11选考,9,3分2017.04选考,6,3分 2015.10选考,2,3分匀变速直 线运动规 律模型建构 ★★★☆☆分析解读 1.本专题规律应用广泛,近三年浙江省物理选考都考查了匀变速直线运动规律的应用,渗透在选择题、计算题中。
2.试题命题角度多以参考系的选择,质点的判断,加速度的求解,巧用运动学公式与图像,物理学史等进行考查。
【真题典例】破考点 【考点集训】考点一 基本概念与规律1.(2018浙江嘉兴一中期末,2)如图所示是小王从嘉兴江南摩尔购物中心驾车到嘉兴一中的手机导航部分截屏画面,该地图提供了三条可行线路及相应的数据,行驶过程中导航曾提示:“前方有测速,限速40公里。