2018年高考题和高考模拟题物理分项版汇编:专题01 运动的描述(含解析)
- 格式:doc
- 大小:343.00 KB
- 文档页数:6
参考答案与解析专题1 质点的直线运动1.解析:选A.小球从一定高度处由静止下落,与地面碰撞后能回到原高度,重复原来的过程,以落地点为原点,速度为零时,位移最大,速度最大时位移为零,设高度为h ,则速度大小与位移的关系满足v 2=2g (h -x ),A 项正确.2.解析:选A.设质点的初速度为v 0、末速率为v t ,由末动能为初动能的9倍,得末速度为初速度的3倍,即v t =3v 0,由匀变速直线运动规律可知,s t =v 0+3v 02=2v 0,由加速度的定义可知质点的加速度a =3v 0-v 0t =2v 0t ,由以上两式可知,a =s t 2,A 项正确,B 、C 、D 项错误.3.解析:选BD.根据题述,两车在t =3 s 时并排行驶,由v -t 图线与横轴所围面积表示位移可知,在t =1 s 时,甲车和乙车并排行驶,选项A 、C 错误.由图象可知,在t =1 s 时甲车速度为10 m/s ,乙车速度为15 m/s ,0~1 s 时间内,甲车行驶位移为x 1=5 m ,乙车行驶位移为x 2=12.5 m ,所以在t =0时,甲车在乙车前7.5 m ,选项B 正确.从t =1 s 到t =3 s ,甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为x =12×(10+30)×2 m =40 m ,选项D 正确.4.解析:选BD.由于两球由同一种材料制成,甲球的质量大于乙球的质量,因此甲球的体积大于乙球的体积,甲球的半径大于乙球的半径,设球的半径为r ,根据牛顿第二定律,下落过程中mg -kr =ma ,a =g -kr ρ×43πr 3=g -3k 4πρr 2,可知,球下落过程做匀变速直线运动,且下落过程中半径大的球下落的加速度大,因此甲球下落的加速度大,由h =12at 2可知,下落相同的距离,甲球所用的时间短,A 、C 项错误;由v 2=2ah 可知,甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小,B 项正确;由于甲球受到的阻力大,因此克服阻力做的功多,D 项正确.专题2 相互作用1.解析:选A.以O 点为研究对象,设绳OA 与竖直方向的夹角为θ,物体的重力为G ,根据共点力的平衡可知,F =G tan θ,T =G cos θ,随着O 点向左移,θ变大,则F 逐渐变大,T 逐渐变大,A 项正确.2.解析:选C.由于轻环不计重力,故细线对轻环的拉力的合力与圆弧对轻环的支持力等大反向,即沿半径方向;又两侧细线对轻环拉力相等,故轻环所在位置对应的圆弧半径为两细线的角平分线,因为两轻环间的距离等于圆弧的半径,故两轻环与圆弧圆心构成等边三角形;又小球对细线的拉力方向竖直向下,由几何知识可知,两轻环间的细线夹角为120°,对小物块进行受力分析,由三力平衡知识可知,小物块质量与小球质量相等,均为m ,C 项正确.3.解析:选BD.将桌布从鱼缸下拉出的过程,鱼缸相对桌布向左运动,因此桌布对它的摩擦力方向向右,A 项错误.设动摩擦因数为μ,鱼缸在桌布对它的滑动摩擦力的作用下做初速度为零的匀加速运动,加速度大小为μg ,设经过t 1时间鱼缸滑离桌布,滑离时的速度为v ,则v =μgt 1;鱼缸滑到桌面上后,做匀减速运动,加速度大小也为μg ,因此鱼缸在桌面上运动的时间t 2=v μg,因此t 1=t 2,B 项正确.若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力仍为滑动摩擦力,大小为μmg (设鱼缸质量为m ),保持不变,C 项错误.若猫减小拉力,则鱼缸与桌布间的摩擦力有可能小于滑动(最大静)摩擦力,则鱼缸与桌布一起运动,从而滑出桌面,D 项正确.4.解析:选BD.只要物块a 质量不变,物块b 保持静止,则连接a 和b 的细绳的张力就保持不变,细绳OO ′的张力也就不变,选项A 、C 错误.对物块b 进行受力分析,物块b 受到细绳的拉力(不变)、竖直向下的重力(不变)、外力F 、桌面的支持力和摩擦力.若F 方向不变,大小在一定范围内变化,则物块b 受到的支持力和物块b 与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化,选项B 、D 正确.专题3 牛顿运动定律1.解析:选BC.施加一恒力后,质点的速度方向可能与该恒力的方向相同,可能与该恒力的方向相反,也可能与该恒力方向成某一角度且角度随时间变化,但不可能总是与该恒力的方向垂直,若施加的恒力方向与质点初速度方向垂直,则质点做类平抛运动,质点速度方向与恒力方向的夹角随时间的增大而减小,选项A 错误,B 正确.质点开始时做匀速直线运动,说明原来作用在质点上的合力为零,现对其施加一恒力,根据牛顿第二定律,质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同,且大小不变,由a =Δv Δt可知,质点单位时间内速度的变化量Δv 总是不变的,但速率的变化量不确定,选项C 正确,D 错误.2.解析:选AB.由题意根据动能定理有,2mgh -W f =0,即2mgh -μmg cos 45°·h sin 45°-μmg cos 37°·h sin 37°=0,得动摩擦因数μ=67,则A 项正确;载人滑草车克服摩擦力做的功为W f =2mgh ,则C 项错误;载人滑草车在上下两段的加速度分别为a 1=g (sin 45°-μcos 45°)=214g ,a 2=g (sin 37°-μcos 37°)=-335g ,则载人滑草车在上下两段滑道上分别做加速运动和减速运动,则在上段底端时达到最大速度v ,由运动学公式有2a 1h sin 45°=v 2得,v = 2a 1h sin 45°= 2gh 7,故B 项正确,D 项错误. 3.解析:选BD.启动时,动车组做加速运动,加速度方向向前,乘客受到竖直向下的重力和车厢对乘客的作用力,由牛顿第二定律可知,这两个力的合力方向向前,所以启动时乘客受到车厢作用力的方向一定倾斜向前,选项A 错误.设每节车厢质量为m ,动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比,则有每节车厢所受阻力f =kmg .设动车组匀加速直线运动的加速度为a ,每节动车的牵引力为F ,对8节车厢组成的动车组整体,由牛顿第二定律,2F -8f =8ma ;设第5节车厢对第6节车厢的拉力为F 5,隔离第6、7、8节车厢,把第6、7、8节车厢作为整体进行受力分析,由牛顿第二定律得,F 5-3f =3ma ,解得F 5=3F 4;设第6节车厢对第7节车厢的拉力为F 6,隔离第7、8节车厢,把第7、8节车厢作为整体进行受力分析,由牛顿第二定律得,F 6-2f =2ma ,解得F 6=F 2;第5、6节车厢与第6、7节车厢间的作用力之比为F 5∶F 6=3F 4∶F 2=3∶2,选项B 正确.关闭发动机后,动车组在阻力作用下滑行,由匀变速直线运动规律,滑行距离x =v 22a,与关闭发动机时速度的二次方成正比,选项C 错误.设每节动车的额定功率为P ,当有2节动车带6节拖车时,2P =8f ·v 1m ;当改为4节动车带4节拖车时,4P =8f ·v 2m ;联立解得v 1m ∶v 2m =1∶2,选项D 正确.专题4 曲线运动1.解析:选A.由于不计空气阻力,因此小球以相同的速率沿相同的方向抛出,在竖直方向做竖直上抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向的初速度相同,加速度为重力加速度,水平方向的初速度相同,因此两小球的运动情况相同,即B 球的运动轨迹与A 球的一样,A 项正确.2.解析:选AC.质点由半球面最高点到最低点的过程中,由动能定理有:mgR -W =12mv 2,又在最低点时,向心加速度大小a =v 2R ,两式联立可得a =2(mgR -W )mR,A 项正确,B 项错误;在最低点时有N -mg =m v 2R ,解得N =3mgR -2W R,C 项正确,D 项错误. 3.解析:选AB.因赛车在圆弧弯道上做匀速圆周运动,由向心力公式有F =m v 2R,则在大小圆弧弯道上的运动速率分别为v 大= FR m = 2.25mgR m =45 m/s ,v 小= Fr m= 2.25mgr m=30 m/s ,可知赛车在绕过小圆弧弯道后做加速运动,则A 、B 项正确;由几何关系得直道长度为d =L 2-(R -r )2=50 3 m ,由运动学公式v 2大-v 2小=2ad ,得赛车在直道上的加速度大小为a =6.50 m/s 2,则C 项错误;赛车在小圆弧弯道上运动时间t =2πr 3v 小=2.79 s ,则D 项错误.4.解析:(1)设小球的质量为m ,小球在A 点的动能为E k A ,由机械能守恒得E k A =mg R 4①设小球在B 点的动能为E k B ,同理有E k B =mg 5R 4② 由①②式得E k B ∶E k A =5∶1.③(2)若小球能沿轨道运动到C 点,小球在C 点所受轨道的正压力N 应满足N ≥0④设小球在C 点的速度大小为v C ,由牛顿运动定律和向心加速度公式有N +mg =m v 2C R 2⑤ 由④⑤式得,v C 应满足mg ≤m 2v 2C R⑥ 由机械能守恒有mg R 4=12mv 2C⑦ 由⑥⑦式可知,小球恰好可以沿轨道运动到C 点.答案:(1)5∶1 (2)见解析5.解析:(1)运动员在AB 段做初速度为零的匀加速运动,设AB 的长度为x ,则有 v 2B =2ax ①由牛顿第二定律有mg H x-F f =ma ② 联立①②式,代入数据解得F f =144 N ③(2)设运动员到C 点时的速度为v C ,在由B 处运动到达C 点的过程中,由动能定理有mgh +W =12mv 2C -12mv 2B ④ 设运动员在C 点所受的支持力为F N ,由牛顿第二定律有F N -mg =mv 2C R⑤ 由运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍,联立④⑤式,代入数据解得R =12.5 m.答案:(1)144 N (2)12.5 m6.解析:(1)打在探测屏AB 中点的微粒下落的高度32h =12gt 2① t =3h g.② (2)打在B 点的微粒初速度v 1=L t 1;2h =12gt 21③ v 1=L g 4h④ 同理,打在A 点的微粒初速度v 2=L g 2h⑤能被屏探测到的微粒的初速度范围为: L g 4h ≤v ≤L g 2h.⑥ (3)由功能关系12mv 22+mgh =12mv 21+2mgh ⑦ 代入④⑤式得L =22h .答案:见解析专题5 万有引力与航天1.解析:选B.开普勒在第谷的观测数据的基础上,总结出了行星运动的规律,B 项正确;牛顿在开普勒总结的行星运动规律的基础上发现了万有引力定律,找出了行星运动的原因,A 、C 、D 项错.2.解析:选C.为了实现飞船与空间实验室的对接,必须使飞船在较低的轨道上加速做离心运动,上升到空间实验室运动的轨道后逐渐靠近空间实验室,两者速度接近时实现对接,选项C 正确.3.解析:选B.设地球半径为R ,画出仅用三颗地球同步卫星使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯时同步卫星的最小轨道半径示意图,如图所示.由图中几何关系可得,同步卫星的最小轨道半径r =2R .设地球自转周期的最小值为T ,则由开普勒第三定律可得,(6.6R )3(2R )3=(24 h )2T 2,解得T ≈4 h ,选项B 正确.4.解析:选B.卫星由轨道1进入轨道2,需在P 点加速做离心运动,故卫星在轨道2运行经过P 点时的速度较大,A 项错误;由G Mm r2=ma 可知,不论在轨道1还是在轨道2运行,卫星在P 点的加速度都相同,在轨道1运行时,卫星在不同位置有不同的加速度,B 项正确,C 项错误;卫星在轨道2的不同位置,速度方向一定不相同,故动量方向一定不相同,D 项错误.5.解析:选D.固定在赤道上的物体随地球自转的周期与同步卫星运行的周期相等,同步卫星做圆周运动的半径大,由a =r ⎝⎛⎫2πT 2可知,同步卫星做圆周运动的加速度大,即a 2>a 3,B 、C 项错误;由于东方红二号与东方红一号在各自轨道上运行时受到万有引力,因此有G Mm r2=ma ,即a =G M r 2,由于东方红二号的轨道半径比东方红一号在远地点时距地高度大,因此有a 1>a 2,A 项错误、D 项正确.6.解析:选AD.卫星做圆周运动,万有引力提供向心力,即G Mm R 2=m v 2R=mR ⎝⎛⎭⎫2πT 2,得v =GM R ,T =2πR 3GM,由R A >R B ,可知,T A >T B ,v A <v B ,由于两卫星的质量相等,因此E k A <E k B ,A 项正确,B 项错误;由开普勒第三定律可知,R 3A T 2A =R 3B T 2B,D 项正确;卫星与地心的连线在t 时间内扫过的面积S =t T πR 2=t GMR 2,可见轨道半径大的卫星与地心的连线在单位时间内扫过的面积大,C 项错误.专题6 机械能及其守恒定律1.解析:选C.根据动能定理,物体动能的增量等于物体所受所有力做功的代数和,即增加的动能为ΔE k =W G +W f =1 900 J -100 J =1 800 J ,A 、B 项错误;重力做功与重力势能改变量的关系为W G =-ΔE p ,即重力势能减少了1 900 J ,C 项正确,D 项错误.2.解析:选C.小球从释放到最低点的过程中,只有重力做功,由机械能守恒定律可知,mgL =12mv 2,v =2gL ,绳长L 越长,小球到最低点时的速度越大,A 项错误;由于P 球的质量大于Q 球的质量,由E k =12mv 2可知,不能确定两球动能的大小关系,B 项错误;在最低点,根据牛顿第二定律可知,F -mg =m v 2L,求得F =3mg ,由于P 球的质量大于Q 球的质量,因此C 项正确;由a =v 2L=2g 可知,两球在最低点的向心加速度相等,D 项错误. 3.解析:选BCD.小球在从M 点运动到N 点的过程中,弹簧的压缩量先增大,后减小,到某一位置时,弹簧处于原长,再继续向下运动到N 点的过程中,弹簧又伸长.弹簧的弹力方向与小球速度的方向的夹角先大于90°,再小于90°,最后又大于90°,因此弹力先做负功,再做正功,最后又做负功,A 项错误;弹簧与杆垂直时,小球的加速度等于重力加速度,当弹簧的弹力为零时,小球的加速度也等于重力加速度,B 项正确;弹簧长度最短时,弹力与小球的速度方向垂直,这时弹力对小球做功的功率为零,C 项正确;由于在M 、N 两点处,弹簧的弹力大小相等,即弹簧的形变量相等,根据动能定理可知,小球从M 点到N 点的过程中,弹簧的弹力做功为零,重力做功等于动能的增量,即小球到达N 点时的动能等于其在M 、N 两点的重力势能差,D 项正确.4.解析:(1)依题意,当弹簧竖直放置,长度被压缩至l 时,质量为5m 的物体的动能为零,其重力势能转化为弹簧的弹性势能.由机械能守恒定律,弹簧长度为l 时的弹性势能E p =5mgl ①设P 的质量为M ,到达B 点时的速度大小为v B ,由能量守恒定律得E p =12Mv 2B+μMg ·4l ②联立①②式,取M =m 并代入题给数据得v B =6gl ③若P 能沿圆轨道运动到D 点,其到达D 点时的向心力不能小于重力,即P 此时的速度大小v 应满足mv 2l-mg ≥0④ 设P 滑到D 点时的速度为v D ,由机械能守恒定律得12mv 2B =12mv 2D+mg ·2l ⑤ 联立③⑤式得v D =2gl ⑥v D 满足④式要求,故P 能运动到D 点,并从D 点以速度v D 水平射出.设P 落回到轨道AB 所需的时间为t ,由运动学公式得2l =12gt 2⑦ P 落回到轨道AB 上的位置与B 点之间的距离为s =v D t ⑧联立⑥⑦⑧式得s =22l .⑨(2)为使P 能滑上圆轨道,它到达B 点时的速度不能小于零.由①②式可知5mgl >μMg ·4l ⑩ 要使P 仍能沿圆轨道滑回,P 在圆轨道上的上升高度不能超过半圆轨道的中点C .由机械能守恒定律有12Mv 2B≤Mgl ⑪ 联立①②⑩⑪式得53m ≤M <52m . 答案:见解析5.解析:(1)根据题意知,B 、C 之间的距离为l =7R -2R ①设P 到达B 点时的速度为v B ,由动能定理得mgl sin θ-μmgl cos θ=12mv 2B② 式中θ=37°.联立①②式并由题给条件得v B =2gR .③(2)设BE =x .P 到达E 点时速度为零,设此时弹簧的弹性势能为E p .P 由B 点运动到E 点的过程中,由动能定理有mgx sin θ-μmgx cos θ-E p =0-12mv 2B④ E 、F 之间的距离为l 1=4R -2R +x ⑤P 到达E 点后反弹,从E 点运动到F 点的过程中,由动能定理有E p -mgl 1sin θ-μmgl 1cos θ=0⑥联立③④⑤⑥式并由题给条件得x =R ⑦E p =125mgR .⑧ (3)设改变后P 的质量为m 1.D 点与G 点的水平距离x 1和竖直距离y 1分别为x 1=72R -56R sin θ⑨y 1=R +56R +56R cos θ⑩ 式中,已应用了过C 点的圆轨道半径与竖直方向夹角仍为θ的事实.设P 在D 点的速度为v D ,由D 点运动到G 点的时间为t .由平抛运动公式有y 1=12gt 2⑪ x 1=v D t ⑫联立⑨⑩⑪⑫式得v D =355gR ⑬ 设P 在C 点速度的大小为v C .在P 由C 点运动到D 点的过程中机械能守恒,有12m 1v 2C =12m 1v 2D +m 1g ⎝⎛⎭⎫56R +56R cos θ⑭ P 由E 点运动到C 点的过程中,由动能定理有E p -m 1g (x +5R )sin θ-μm 1g (x +5R )cos θ=12m 1v 2C⑮ 联立⑦⑧⑬⑭⑮式得m 1=13m . 答案:(1)2gR (2)125mgR (3)355gR 13m 专题7 静电场1.解析:选B.电场中等势面上各点电势相等,故电势不同的等势面不可能相交,A 项错误;电场线与等势面处处垂直,B 项正确;电场强度与等势面的疏密程度有关,C 项错误;电势较高点与电势较低点的电势差大于0,由W =qU 知,负电荷受到的电场力做负功,D 项错.2.解析:选D.平行板电容器接在电压恒定的直流电源上,电容器两极板之间的电压U不变.若将云母介质移出,电容C 减小,由C =Q U可知,电容器所带电荷量Q 减小,即电容器极板上的电荷量减小.由于U 不变,d 不变,由E =U d可知,极板间电场强度E 不变,选项D 正确,A 、B 、C 错误.3.解析:选C.将一带正电荷的物体C 置于A 附近,由于静电感应,此时A 带负电,B 带正电,则A 项错误;由于整个导体处于静电平衡状态,即整个导体为等势体,A 、B 电势相等,B 项错误;移去C ,由于A 、B 中正负电荷中和,则贴在A 、B 下部的金属箔闭合,C项正确;先把A 和B 分开,然后移去C ,此时A 带负电,B 带正电,贴在A 、B 下部的金属箔都张开,则D 项错误.4.解析:选C.由于A 点处电场线比B 点处电场线疏,因此A 点电场强度比B 点小,A 项错误;沿着电场线的方向电势逐渐降低,因此小球表面的电势比容器内表面的电势高,B 项错误;由于处于静电平衡的导体表面是等势面,电场线垂直于等势面,因此B 点的电场强度方向与该处内表面垂直,C 项正确;将检验电荷从A 点沿不同的路径移到B 点,由于A 、B 两点的电势差恒定,因此电场力做功W AB =qU AB 相同,D 项错误.5.解析:选D.由点电荷电场强度公式E =k q r 2可知,离场源点电荷P 越近,电场强度越大,Q 受到的电场力越大,由牛顿第二定律可知,加速度越大,由此可知,a b >a c >a a ,A 、B 选项错误;由力与运动的关系可知,Q 受到的库仑力指向运动轨迹凹的一侧,因此Q 与P 带同种电荷,Q 从c 到b 的过程中,电场力做负功,动能减少,从b 到a 的过程中电场力做正功,动能增加,因此Q 在b 点的速度最小,由于c 、b 两点的电势差的绝对值小于a 、b 两点的电势差的绝对值,因此Q 从c 到b 的过程中,动能的减少量小于从b 到a 的过程中动能的增加量,Q 在c 点的动能小于在a 点的动能,即有v a >v c >v b ,D 选项正确.6.解析:选D.平行板电容器带有等量异种电荷,当极板正对面积不变时,两极板之间的电场强度E 不变.保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离至题图中虚线位置,由U =Ed 可知,两极板之间的电势差减小,静电计指针的偏角θ减小,由于下极板接地(电势为零),两极板之间的电场强度不变,所以点电荷在P 点的电势能E p 不变.综上所述,选项D 正确.7.解析:选AB.根据带负电的油滴在竖直面内的轨迹可知,油滴所受合外力一定向上,则所受电场力一定向上,且电场力大于重力,故匀强电场的方向竖直向下,Q 点的电势比P 点高,选项A 正确.油滴从P 点运动到Q 点,根据动能定理,合外力做正功,动能增大,所以油滴在Q 点的动能比它在P 点的大,选项B 正确.油滴从P 点运动到Q 点,电场力做正功,电势能减小,油滴在Q 点的电势能比它在P 点的小,选项C 错误.由于带电油滴所受的电场力和重力均为恒力,所以油滴在Q 点的加速度和它在P 点的加速度大小相等,选项D 错误.专题8 恒定电流1.解析:选C.电路中四个电阻阻值相等,开关S 断开时,外电路的连接等效为图1,由于不计电池的内阻,设每个定值电阻的阻值为R ,根据串并联电路的特点可知,电容器两端的电压为U 1=12×23R 23R +R E =15E ;当开关S 闭合后,外电路的连接等效为图2,则电容器两端的电压为U 2=12R 12R +R E =13E ,由Q =CU 可知,Q 1Q 2=U 1U 2=35,C 项正确.2.解析:选AC.开关S 闭合后,外电路的总电阻为R =10 Ω,路端电压U =E R +rR =1212×10 V =10 V ,A 项正确;电源的总功率P =E 2R +r=12 W ,B 项错误;由于两条支路的电流均为I ′=1020A =0.5 A ,因此a 、b 两点间的电压为U ab =0.5×(15-5) V =5 V ,C 项正确;a 、b 两点用导线连接后,外电阻R ′=2×5×155+15 Ω=7.5 Ω,因此电路中的总电流I =E R ′+r =129.5A =1.26 A ,D 项错误.专题9 磁 场1.解析:选C.由《梦溪笔谈》中的记载和题中磁感线分布示意图可知,地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近,地理南、北极与地磁场的南、北极不重合,在两极附近地球表面的地磁场方向不与地面平行,C 项错误,A 、B 项正确;射向地球赤道的带电宇宙射线粒子与地磁场的磁感线不平行,故受洛伦兹力的作用,D 项正确.2.解析:选A.设正六边形的边长为L ,一带正电的粒子从f 点沿fd 方向射入磁场区域,当速度大小为v b 时,从b 点离开磁场,由几何关系可知,粒子在磁场中做圆周运动的半径r b =L ,粒子在磁场中做圆周运动的轨迹所对应的圆心角为120°,由洛伦兹力提供向心力Bqv b =mv 2b L ,得L =mv b qB ,且T =2πL v b ,得t b =13·2πm qB;当速度大小为v c 时,从c 点离开磁场,由几何关系可知,粒子在磁场中做圆周运动的轨迹所对应的圆心角2θ=60°,粒子在磁场中做圆周运动的半径r c =L +12L sin θ=2L ,同理有2L =mv c qB ,t c =16·2πm qB,解得v b ∶v c =1∶2,t b ∶t c =2∶1,A 正确.3.解析:选D.如图所示为粒子在匀强磁场中的运动轨迹示意图,设出射点为P ,粒子运动轨迹与ON 的交点为Q ,粒子入射方向与OM成30°角,则射出磁场时速度方向与OM 成30°角,由几何关系可知,PQ ⊥ON ,故出射点到O 点的距离为轨迹圆直径的2倍,即4R ,又粒子在匀强磁场中运动的轨迹半径R =mv qB,所以D 正确. 4.解析:选D.设加速电压为U ,质子做匀速圆周运动的半径为r,原来磁场的磁感应强度为B ,质子质量为m ,一价正离子质量为M .质子在入口处从静止开始加速,由动能定理得,eU =12mv 21,质子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,ev 1B =m v 21r;一价正离子在入口处从静止开始加速,由动能定理得,eU =12Mv 22,该正离子在磁感应强度为12B 的匀强磁场中做匀速圆周运动,轨迹半径仍为r ,洛伦兹力提供向心力,ev 2·12B =M v 22r;联立解得M ∶m =144∶1,选项D 正确.5.解析:选A.由题意可知,粒子在磁场中做圆周运动的轨迹如图所示,由几何关系可知,粒子在磁场中做圆周运动的圆弧所对的圆心角为30°,因此粒子在磁场中运动的时间为t =112×2πm qB,粒子在磁场中运动的时间与筒转过90°所用的时间相等,即πm 6qB =14×2πω,求得q m =ω3B,A 项正确.6.解析:(1)洛伦兹力提供向心力,有f =qvB =m v 2R带电粒子做匀速圆周运动的半径R =mv qB匀速圆周运动的周期T =2πR v =2πm qB. (2)粒子受电场力F =qE ,洛伦兹力f =qvB .粒子做匀速直线运动,则qE =qvB电场强度的大小为E =vB .答案:(1)mv qB 2πm qB(2)vB 7.解析:(1)小球匀速直线运动时受力如图,其所受的三个力在同一平面内,合力为零,则qvB =q 2E 2+m 2g 2①代入数据解得v =20 m/s ②速度v 的方向斜向右上方,与电场E 的方向之间的夹角θ满足tan θ=qE mg③ 代入数据解得tan θ=3,θ=60°④(2)法一:撤去磁场,小球在重力与电场力的合力作用下做类平抛运动,设其加速度为a ,有a =q 2E 2+m 2g 2m ⑤ 设撤去磁场后小球在初速度方向上的分位移为x ,有x =vt ⑥设小球在重力与电场力的合力方向上分位移为y ,有y =12at 2⑦ a 与mg 的夹角和v 与E 的夹角相同,均为θ,又tan θ=y x⑧ 联立④⑤⑥⑦⑧式,代入数据解得t =2 3 s ≈3.5 s.法二:撤去磁场后,由于电场力垂直于竖直方向,它对竖直方向的分运动没有影响,以P 点为坐标原点,竖直向上为正方向,小球在竖直方向上做匀减速运动,其初速度为v y =v sin θ⑤若使小球再次经过P 点所在的电场线,仅需小球的竖直方向上分位移为零,则有v y t -12gt 2=0⑥联立④⑤⑥式,代入数据解得t =2 3 s ≈3.5 s .⑦答案:见解析8.解析:(1)峰区内圆弧半径r =mv qB① 旋转方向为逆时针②(2)由对称性,峰区内圆弧的圆心角θ=2π3③ 每个圆弧的长度l =2πr 3=2πmv 3qB④ 每段直线长度L =2r cos π6=3r =3mv qB⑤ 周期T =3(l +L )v⑥ 代入得T =(2π+33)m qB⑦(3)谷区内的圆心角θ′=120°-90°=30°⑧谷区内的轨道圆弧半径r ′=mv qB ′⑨ 由几何关系r sin θ2=r ′sin θ′2⑩ 由三角关系sin 30°2=sin 15°=6-24代入得B ′=3-12B . 答案:见解析专题10 电磁感应1.解析:选BCD.由于铜质弦不能被磁化,因此振动时不能产生变化的磁场,线圈中不能产生感应电流,因此电吉他不能正常工作,A 项错误;取走磁体,没有磁场,金属弦不能被磁化,振动时不能产生变化的磁场,线圈中不能产生感应电流,电吉他不能正常工作,B 项正确;增加线圈的匝数,由法拉第电磁感应定律可知,线圈中的感应电动势会增大,C 项正确;弦振动过程中,线圈中的磁场方向不变,但磁通量一会儿增大,一会儿减小,产生的电流方向不断变化,D 项正确.2.解析:选B.由法拉第电磁感应定律E =ΔΦΔt =ΔB Δt πr 2,ΔB Δt为常数,E 与r 2成正比,故E a ∶E b =4∶1.磁感应强度B 随时间均匀增大,故穿过圆环的磁通量增大,由楞次定律知,感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反,垂直纸面向里,由安培定则可知,感应电流均沿顺时针方向,故B 项正确.3.解析:选B.由于磁感应强度随时间均匀增大,则根据楞次定律知两线圈内产生的感应电流方向皆沿逆时针方向,则A 项错误;根据法拉第电磁感应定律E =N ΔΦΔt =NS ΔB Δt,而磁感应强度均匀变化,即ΔB Δt 恒定,则a 、b 线圈中的感应电动势之比为E a E b =S a S b =l 2a l 2b=9,故B 项正确;根据电阻定律R =ρL S ′,且L =4Nl ,则R a R b =l a l b =3,由闭合电路欧姆定律I =E R ,得a 、b 线圈中的感应电流之比为I a I b =E a E b ·R b R a=3,故C 项错误;由功率公式P =I 2R 知,a 、b 线圈中的电功率之比为P a P b =I 2a I 2b ·R a R b=27,故D 项错误. 4.解析:选AB.设圆盘的半径为r ,圆盘转动的角速度为ω,则圆盘转动产生的电动势为E =12Br 2ω,可知,若转动的角速度恒定,电动势恒定,电流恒定,A 项正确;根据右手定则可知,从上向下看,圆盘顺时针转动,圆盘中电流由边缘指向圆心,即电流沿a 到b 的方向流动,B 项正确;圆盘转动方向不变,产生的电流方向不变,C 项错误;若圆盘转动的角速度变为原来的2倍,则电动势变为原来的2倍,电流变为原来的2倍,由P =I 2R 可知,电阻R 上的热功率变为原来的4倍,D 项错误.5.解析:选BC.设某时刻金属棒的速度为v ,根据牛顿第二定律F -F A =ma ,即F 0+kv-B 2l 2v R +r =ma ,即F 0+⎝⎛⎭⎫k -B 2l 2R +r v =ma ,如果k >B 2l 2R +r,则加速度与速度成线性关系,且随着速度增大,加速度越来越大,即金属棒运动的v -t 图象的切线斜率也越来越大,由于F A =。
乐陵一中运动的基本概念一、单选题(本大题共5小题,共30分)1.如图甲,水平地面上有一静止平板车,车上放一物块,物块与平板车的动摩擦因数为0.2,t=0时,车开始沿水平面做直线运动,其v-t图象如图乙所示,g取10m/s2,若平板车足够长,关于物块的运动,以下描述正确的是()A. 0-6s加速,加速度大小为2m/s2,6-12s减速,加速度大小为2m/s2B. 0-8s加速,加速度大小为2m/s2,8-12s减速,加速度大小为4m/s2C. 0-8s加速,加速度大小为2m/s2,8-16s减速,加速度大小为2m/s2D. 0-12s加速,加速度大小为1.5m/s2,12-16s减速,加速度大小为4m/s2(2018物理教研组整理)C(理综思路指导教师:smile)解:根据速度与时间的图象的斜率表示加速度,则有车先以4m/s2的加速度匀加速直线运动,后以-4m/s2的加速度匀减速直线运动,根据物体与车的动摩擦因数可知,物体与车的滑动摩擦力产生的加速度为2m/s2,因此当车的速度大于物体的速度时,物体受到滑动摩擦动力,相反则受到滑动摩擦阻力.根据受力分析,结合牛顿第二定律,则有:当0-8s时,车的速度大于物体,因此物体受到滑动摩擦动力,则其加速度为2m/s2,同理,可得:当,当8-16s时,车的速度小于物体,因此物体受到滑动摩擦阻力,则其加速度为2m/s2,故C正确,ABD错误;故选:C.根据速度与时间的图象,结合图象的信息:斜率大小表示加速度的大小,倾斜方向与加速度方向有关.根据车的运动情况,从而可确定物相对车加速还是减速,结合牛顿第二定律,即可求解.考查物体与车的相对运动情况,从而根据运动情况来确定受力情况,并掌握牛顿第二定律的应用,注意分清研究对象,同时掌握读取图象信息的能力.2.短跑运动员在100m竞赛中,测得5s末的速度是8m/s,10s末到达终点时的速度是10.6m/s.则运动员在全程的平均速度是()A. 9m/sB. 9.3m/sC. 10m/sD. 10.6m/s(2018物理教研组整理)C(理综思路指导教师:smile)解:由题意可知,运动员的位移为100m;总时间为10s,则平均速度:v=故选:C.由题意可知运动员的位移与所用时间,则由平均速度公式可求得平均速度.本题考查平均速度的计算,一定要牢记平均速度等于总位移与总时间的比值,基础问题3.加速度用来描述()A. 物体运动的快慢B. 物体速度的增加C. 物体速度的改变D. 物体速度改变的快慢(2018物理教研组整理)D(理综思路指导教师:smile)解:A、加速度是反映速度变化快慢的物理量,不是表示运动快慢的物理量,故AC错误,D正确.B、加速度等于单位时间内的速度变化量,不等于速度的增加量,故B错误.故选:D.加速度等于单位时间内速度的变化量,反映速度变化快慢的物理量.解决本题的关键知道加速度的物理意义,知道加速度是反映速度变化快慢的物理量,与速度的大小、速度变化量的大小无关.4.下列各组物理量中均为矢量的是()A. 路程和位移B. 速度和加速度C. 力和功D. 电场强度和电势(2018物理教研组整理)B(理综思路指导教师:smile)解:A、路程只有大小、没有方向,是标量,故A错误;B、速度和加速度都是既有大小又有方向的矢量;故者是矢量,故B正确;C、功只有大小没有方和,故为标量,故C错误;D、电势只有大小没有方向,故为标量,故D错误.故选:B.既有大小又有方向,运算时遵循平行四边形定则的物理量是矢量,如力、速度、加速度、位移等都是矢量;只有大小,没有方向的物理量是标量,如路程、时间、质量等都是标量.本题考查对矢量和标量的认识,主要就是看学生对矢量和标量的掌握.要注意矢量的运算符合平行四边形法则,而标量符合代数运算,要特别注意电势、重力势能等有大小和正负,但其正负不表示方向.5.关于物体运动的速度和加速度的关系,下列说法正确的是()A. 加速度就是增加的速度B. 速度越大,加速度也越大C. 速度变化越快,加速度一定越大D. 加速度的方向保持不变,速度方向也一定保持不变(2018物理教研组整理)C(理综思路指导教师:smile)解:A、加速度大小等于单位时间内速度的变化量,不是增加的速度,故A错误;B.速度大,加速度不一定大.比如比较大的速度做匀速直线运动,速度虽然很大,但加速度很小,为0,故B错误;C.加速度是反映速度变化快慢的物理量.加速度大,速度变化快,故C正确;D.加速度的方向不变,速度的方向可能改变,比如平抛匀速运动,加速度方向不变,速度方向时刻改变,故D错误.故选:C.加速度等于单位时间内的速度变化量,反映速度变化快慢的物理量,加速度的方向与速度变化量的方向相同,与速度方向无关.解决本题的关键知道加速度的物理意义,知道加速度的大小与速度大小、速度变化量的大小无关.二、多选题(本大题共4小题,共24分全部选对得6分,选对当不全的得3分,有选错的得0分。
(一)真题速递2017未考1.(2015·全国卷ⅡT16)由于卫星的发射场不在赤道上,同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道。
当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时,发动机点火,给卫星一附加速度,使卫星沿同步轨道运行。
已知同步卫星的环绕速度约为3.1×103m/s,某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为1.55×103 m/s,此时卫星的高度与同步轨道的高度相同,转移轨道和同步轨道的夹角为30°,如图所示,发动机给卫星的附加速度的方向和大小约为( )A. 西偏北方向,1.9×103m/sB. 东偏南方向,1.9×103m/sC. 西偏北方向,2.7×103m/sD. 东偏南方向,2.7×103m/s【解题关键】解此题的关键是正确理解卫星轨道位置的以及运动和合成综合运用.(二)考纲解读【高考感悟】本部分知识共涉及两个考点、一个一级考点、一个二级考点,这两个考点都是概念性的知识,单独考查这部分的试题不太多,往往会结合后面的章节进行综合考察.(三)考点精讲考向一 对质点、参考系和位移的理解1.对质点的三点说明(1)质点是一种理想化模型,实际并不存在.(2)物体能否被看成质点是由所研究问题的性质决定的,并非依据物体自身大小和形状来判断. (3)质点不同于几何“点”,是忽略了物体的大小和形状的有质量的点,而几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置. 2.对参考系的理解(1)由于运动描述的相对性,凡是提到物体的运动,都应该明确它是相对哪个参考系而言的,在没有特殊说明的情况下,一般选大地作为参考系.(2)在同一个问题中,若要研究多个物体的运动或同一个物体在不同阶段的运动,则必须选取同一个参考系.【例1】 在“金星凌日”的精彩天象中,观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过,持续时间达六个半小时,那便是金星,这种天文现象称为“金星凌日”,如图2所示.下面说法正确的是( )图2A .地球在金星与太阳之间B .观测“金星凌日”时可将太阳看成质点C .以太阳为参考系,金星绕太阳一周位移不为零D .以太阳为参考系,可以认为金星是运动的关键词①观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过;②金星绕太阳一周.【答案】 D考向二平均速度和瞬时速度1.平均速度与瞬时速度的区别与联系(1)区别:平均速度是过程量,表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度;瞬时速度是状态量,表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度.(2)联系:瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度.2.平均速度与平均速率的区别平均速度的大小不能称为平均速率,因为平均速率是路程与时间的比值,只有当路程与位移的大小相等时,平均速率才等于平均速度的大小.【例2】 (多选)如图3所示,某赛车手在一次野外训练中,先用地图计算出出发地A和目的地B的直线距离为9 km,实际从A运动到B用时5 min,赛车上的里程表指示的里程数增加了15 km.当他经过某路标C时,车内速度计指示的示数为150 km/h,那么可以确定的是( )A.整个过程中赛车的平均速度为180 km/hB.整个过程中赛车的平均速度为108 km/hC.赛车经过路标C时的瞬时速度为150 km/hD.赛车经过路标C时速度方向为由A指向B关键词①直线距离为9 km;②里程数增加了15 km;③经过某路标C时.【答案】BC【解析】从A到B位移为9 km,用时112h,由平均速度定义式可得整个过程的平均速度为108 km/h,故A错,B对;速度计显示的是瞬时速度大小,故C对;经过C时速度的方向沿C点切线指向运动方向,故D 错. 跟踪练习1.一质点沿直线Ox 方向做变速运动,它离开O 点的距离随时间变化的关系为x =(5+2t 3) m ,它的速度随时间变化的关系为v =6t 2(m/s).该质点在t =0到t =2 s 内的平均速度和t =2 s 到t =3 s 内的平均速度大小分别为( ) A .12 m/s,39 m/s B .8 m/s,38 m/s C .12 m/s,19.5 m/s D .8 m/s,12 m/s【答案】B考向三 加速度与速度及速度变化量的关系1.速度是运动状态量,对应于某一时刻(或某一位置)的运动快慢和方向.2.速度变化量Δv =v -v 0是运动过程量,对应于某一段时间 (或发生某一段位移),若取v 0为正,则Δv >0表示速度增加,Δv <0表示速度减小,Δv =0表示速度不变.3.加速度a =ΔvΔt 也称为“速度变化率”,表示在单位时间内的速度变化量,反映了速度变化的快慢.4.加速减速判断【例3】 一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小直至为零.在此过程中( )A .速度逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值B .速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值C .位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将不再增大D .位移逐渐减小,当加速度减小到零时,位移达到最小值关键词①加速度方向始终与速度方向相同;②加速度大小逐渐减小直至为零.【答案】 B【解析】只要加速度与速度同向,质点就一直做加速运动,当加速度减小至零时,速度达到最大.跟踪练习2.近几年,国内房价飙升,在国家宏观政策调控下,房价上涨出现减缓趋势.王强同学将房价的“上涨”类比成运动学中的“加速”,将房价的“下跌”类比成运动学中的“减速”,据此,你认为“房价上涨出现减缓趋势”可以类比成运动学中的( )A.速度增加,加速度减小B.速度增加,加速度增大C.速度减小,加速度增大D.速度减小,加速度减小【答案】 A【解析】“房价上涨”可以类比成运动学中的“速度增加”,“减缓趋势”则可以类比成运动学中的“加速度减小”.3.一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为4 m/s,1 s后速度的大小变为10 m/s,在这1 s内该物体的( )A.加速度的大小为6 m/s2,方向与初速度的方向相同B.加速度的大小为6 m/s2,方向与初速度的方向相反C.加速度的大小为14 m/s2,方向与初速度的方向相同D.加速度的大小为14 m/s2,方向与初速度的方向相反【答案】AD(四)知识还原一、质点和参考系1.质点(1)用来代替物体的有质量的点叫做质点.(2)研究一个物体的运动时,如果物体的形状和大小对所研究问题的影响可以忽略,就可以看做质点.(3)质点是一种理想化模型,实际并不存在.2.参考系(1)参考系可以是运动的物体,也可以是静止的物体,但被选为参考系的物体,我们都假定它是静止的.(2)比较两物体的运动情况时,必须选同一参考系.(3)选取不同的物体作为参考系,对同一物体运动的描述可能不同.通常以地球为参考系.二、位移和速度1.位移和路程(1)定义:位移表示质点位置的变动,它是质点由初位置指向末位置的有向线段;路程等于质点运动轨迹的长度.(2)区别:位移是矢量,方向由初位置指向末位置;路程是标量,没有方向.(3)联系:在单向直线运动中,位移的大小等于路程;其他情况下,位移的大小小于路程. 2.速度与速率 (1)平均速度和瞬时速度(2)速率:物体运动的瞬时速度的大小.【深度思考】如果一质点沿直线Ox 方向做加速运动,它离开O 点的距离x 随时间变化的关系为x =3+2t 3(m),它的速度随时间变化的关系为v =6t 2(m/s).请思考如何求解t =2 s 时的瞬时速度和t =0到t =2 s 间的平均速度?三、速度和加速度 1.速度变化量(1)物理意义:描述物体速度改变的物理量,是过程量. (2)定义式:Δv =v -v 0.(3)决定因素:Δv 由v 与v 0进行矢量运算得到,由Δv =a Δt 知Δv 由a 与Δt 决定. (4)方向:由a 的方向决定. 2.加速度(1)物理意义:描述物体速度变化快慢和方向的物理量,是状态量. (2)定义式:a =Δv Δt =v -v 0Δt.(3)决定因素: a 不是由v 、Δt 、Δv 来决定,而是由F m来决定.(4)方向:与Δv 的方向一致,由合外力的方向决定,而与v 0、v 的方向无关.。
第2课时匀变速直线运动规律[学考题组])1.质量不等的两个物体从相同高度处做自由落体运动,下列说法正确的是()A.下落所用时间不同B.落地时速度不同C.下落的加速度相同D.落地时重力势能的变化量相同解析根据自由落体运动的规律,从相同高度处下落,下落所用时间相同,落地时速度相同,下落的加速度都等于重力加速度,选项A、B错误,选项C正确;由于两个物体的质量不相等,故落地时重力势能的变化量不相同,D错误。
答案C2.舰载机在停泊的航母上开展飞行训练。
若飞机着舰时的速度为200 m/s。
匀减速滑行的加速度大小为100 m/s2,则航母甲板上的跑道长度不小于( )A.50 m B.100 mC.150 m D.200 m解析飞机在航母甲板上匀减速运动的位移为x=错误!=错误!m=200 m,所以航母甲板上的跑道长度不小于200 m,D正确。
答案D3.小球从高h处做自由落体运动,落地时速度为v,若将高度提高到2h,则小球落地时的速度为() A.v B.错误!vC.2v D.3v解析物体做自由落体运动,落地时速度v=错误!,故将高度提高到2h时,落地时的速度v′=错误!,选项B正确。
答案B4.从静止开始做匀加速直线运动的物体,0~10 s的位移是10 m,那么在10~20 s的位移是()A.20 m B.30 mC.40 m D.60 m解析当t=10 s时,Δx=错误!a(2t)2-错误!at2=错误!at2=错误!at2·3=10×3 m=30 m.答案B5.“蛟龙号”是我国首台自主研制的作业型深海载人潜水器,如图所示,它是目前世界上下潜能力最强的潜水器.假设某次海试活动中,“蛟龙号"完成海底任务后竖直上浮,从上浮速度为v时开始计时,此后“蛟龙号”匀减速上浮,经过时间t上浮到海面,速度恰好减为零,则“蛟龙号”在t0(t0<t)时刻距离海平面的深度为( )A。
错误!B.vt0错误!C。
1 运动的描述为v -1、v -2、v -3,则(计算结果保留一位小数)( )A .1.5 km 、40 km 和10 km 均指位移,2小时10分00秒是指时间间隔B .三项中各段的平均速率满足v -1<v -2<v -3C .该运动员整个运动过程中的平均速率可用v -=v -1+v -2+v -33计算 D .该运动员整个运动过程中的平均速率为v -=6.6 m/s9. 同学们都喜欢上体育课,一年一度的学校运动会同学们更是期待.如图所示为某学校田径运动场跑道的示意图,其中A 点是所有跑步项目的终点,也是400 m 、800 m 赛跑的起跑点,B 点是100 m 赛跑的起跑点.在一次运动会中,甲参加了100 m 赛跑,乙参加了400 m 赛跑,丙参加了800 m 赛跑,则从开始比赛到比赛结束时( )A .甲的位移最大B .丙的位移最大C .乙、丙的路程相等D .丙的路程最大10. 以往公路上用单点测速仪测车速,个别司机由于熟知测速点的位置,在通过测速点前采取刹车降低车速来逃避处罚,但却很容易造成追尾事故,所以有些地方已开始采用区间测速,下列说法正确的是( )A .单点测速测的是汽车的瞬时速率B .单点测速测的是汽车的平均速率C .区间测速测的是汽车的瞬时速率D .区间测速测的是汽车的平均速率11.在研究物体的运动时,下列物体中可以当做质点处理的是( )A .研究一端固定可绕该端转动的木杆的运动时,此木杆可作为质点来处理B .在大海中航行的船,要确定它在大海中的位置时,可以把它当做质点来处理C .研究杂技演员在走钢丝的表演时,杂技演员可以当做质点来处理D .研究地球绕太阳公转时,地球可以当做质点来处理12.关于加速直线运动,能够发生的有( )A .速度变化很大,加速度逐渐减小B .速度方向水平向左,加速度方向却水平向右C .速度变化越来越慢,加速度越来越大D .速度逐渐增大,加速度却逐渐减小13.沿直线做匀变速运动的一列火车和一辆汽车的速度分别为v 1和v 2,v 1、v 2在各个时刻的大小如下表所示,从表中数据可以看出( )t /s 0 1 2 3 4v 1/(m·s -1) 18.0 17.5 17.0 16.5 16.0v 2/(m·s -1) 9.8 11.0 12.2 13.4 14.6A.火车的速度变化较慢B .汽车的加速度较小C .火车的加速度大小为0.5 m/s 2D .汽车的加速度大小为1.2 m/s 2二、非选择题14. 一质点在x 轴上运动,在t 0=0时质点处于位置x 0=0 m 处,然后质点沿x 轴正方向运动,在t 1=2 s 时质点处于位置x 1=10 m 处,此后质点沿x 轴负方向运动,在t 2=4 s。
专题01 运动的描述1.知道参考系、质点、位移的概念,理解物体看成质点的条件和位移的矢量性.2.知道速度与加速度、平均速度和瞬时速度的区别,并理解二者间的关系.1. 质点用来代替物体的有质量的点叫做质点,研究一个物体的运动时,如果物体的形状和大小对问题的影响可以忽略,就可以看做质点. 2. 参考系(1)为了研究物体的运动而假定不动的物体,叫做参考系.(2)对同一物体的运动,所选择的参考系不同,对它的运动的描述可能会不同.通常以地球为参考系.3.位移是位置的变化量,是从初位置指向末位置的有向线段.是矢量.(填“矢”或“标”) 4.速度物理学中用位移与发生这个位移所用时间的比值表示物体运动的快慢,即v =ΔxΔt,其是描述物体运动快慢的物理量.(1)平均速度:在变速运动中,物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值叫做这段时间内的平均速度,即v =x t,其方向与位移的方向相同.(2)瞬时速度:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度,方向沿轨迹上物体所在点的切线方向指向前进的一侧,是矢量.瞬时速度的大小叫速率,是标量.考点一 对质点和参考系的理解 1.质点(1)质点是一种理想化模型,实际并不存在. (2)物体可看做质点的条件:研究物体的运动时,物体的大小和形状对研究结果的影响可以忽略. 2.参考系1.参考系:为了研究物体的运动而假定为不动的物体,叫做参考系.对同一个物体的运动,所选择的参考系不同,对它的运动的描述就不同.参考系的选取原则上是任意的,但通常以研究问题方便、对运动的描述简单为原则,通常以地球为参考系来研究物体的运动.★重点归纳★1.建立质点模型的两个关键点(1)明确题目中要研究的问题是什么.质点是对实际物体科学地抽象,是研究物体运动时对实际物体进行的近似,质点实际上并不存在.(2)物体的大小和形状对所研究的问题能忽略不计时,可将物体视为质点,并非依据物体自身大小来判断.2.参考系的选取(1)参考系可以是运动的物体,也可以是静止的物体,但被选为参考系的物体,我们假定它是静止的.(2)比较两物体的运动情况时,必须选同一参考系.(3)选取不同的物体作为参考系,对同一物体运动的描述可能不同.(4)选参考系的原则是观测运动方便和描述运动尽可能简单.★典型案例★2016年第31届夏季奥运会在巴西的里约热内卢举行,下列比赛中可把研究对象看成质点的是: ( )A.研究苏炳添在百米跑比赛时的起跑技术B.研究乒乓球男子单打冠军马龙的发球动作C.研究女子3米板冠军施廷懋的跳水动作D.研究女子50米步枪三姿比赛中杜丽射出的子弹轨迹【答案】D【解析】研究苏炳添在百米跑比赛时的起跑技术,运动员的大小和形状不能忽略,不能看成质点,故A错误;研究乒乓球男子单打冠军马龙的发球动作,运动员的大小和形状不能忽略,不能看成质点,故B错误;研究运动员的跳水动作,运动员的大小和形状不能忽略,不能看成质点,故C错误;研究子弹轨迹,子弹的大小和形状能忽略,可以看成质点,故D正确。
2018年高考题汇编(一)运动学1.(2018·新课标Ⅰ卷T14,单选)高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动,在启动阶段,列车的动能( )A.与它所经历的时间成正比B.与它的位移成正比C.与它的速度成正比D.与它的动量成正比答案:B解析:因列车做初速度为零的匀加速直线运动,则有v=at ,而动能表达式E k =12mv 2=12m(at)2,可知动能与所经历的时间平方成正比,A 错误;依据动能定理,则有F 合x=12mv 2-0可知,动能与它的位移成正比,B 正确;由动能表达式E k =12mv 2,可知,动能与它的速度平方成正比,C 错误;依据动能与动量关系式E k =P 22m,可知动能与它的动量平方成正比,D 错误. 2.(2018·新课标Ⅱ卷T19,多选)甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动,其速度﹣时间图象分别如图中甲、乙两条曲线所示,已知两车在t 2时刻并排行驶,下列说法正确的是( )A.两车在t 1时刻也并排行驶B.在t 1时刻甲车在后,乙车在前C.甲车的加速度大小先增大后减小D.乙车的加速度大小先减小后增大答案:BD解析:已知在t 2时刻,两车并排行驶,在t 1﹣t 2时间内,甲图线与时间轴围成的面积大,则知甲通过的位移大,可知t 1时刻,乙车在前,甲车在后,两车没有并排行驶,A 错误、B 正确;线切线的斜率表示加速度,可知甲车的加速度先减小后增大,乙车的加速度也是先减小后增大,C 错误、D 正确.3.(2018·新课标ⅢT18,多选)甲、乙两车在同一平直公路上同向运动,甲做匀加速直线运动,乙做匀速直线运动,甲、乙两车的位置x 随时间t 的变化如图所示,下列说法正确的是( )A.在t 1时刻两车速度相等B.从0到t 1时间内,两车走过的路程相等C.从t 1到t 2时间内,两车走过的路程相等D.在t 1到t 2时间内的某时刻,两车速度相等答案:CD解析:x ﹣t 图象的斜率表示速度,在t 1时刻乙图象的斜率大于甲图象的斜率,乙车的速度大于甲车速度,A 错误;从0到t 1时间内,两车走过的路程是乙车大于甲车,B 错误;从t 1到t 2时间内,两车走过的路程均为x 2﹣x 1,路程相等,C 正确;根据图象可知,在t 1时刻乙图象的斜率大于甲图象的斜率,在t 2时刻乙图象的斜率小于甲图象的斜率,在t 1到t 2时间内的某时刻二者的斜率相同,此时两车速度相等,D 正确.4.(2018·新课标ⅢT22,6分)甲、乙两同学通过下面的实验测量人的反应时间.实验步骤如下:(1)甲用两个手指轻轻捏住量程为L 的木尺上端,让木尺自然下垂.乙把手放在尺的下端(位置恰好处于L 刻度处,但未碰到尺),准备用手指夹住下落的尺.(2)甲在不通知乙的情况下,突然松手,尺子下落;乙看到尺子下落后快速用手指夹住尺子.若夹住尺子的位置刻度为L 1,重力加速度大小为g ,则乙的反应时间为 (用L 、L 1和g 表示).(3)已知当地的重力加速度大小为g=9.80m/s 2,L=30.0cm ,L 1=10.4cm.乙的反应时s .(结果保留2位有效数字)(4)写出一条能提高测量结果准确程度的建议: .答案:(2)2(L ﹣L 1)g (3)0.20(4)多次测量平均值,或者,初始时乙的手指尽可能接近尺子 解析:(2)尺子做自由落体运动,根据位移公式h=12gt 2, 而从尺子下落到乙手指夹住尺子,尺子下落的位移为h=L ﹣L 1;因此乙的反应时间为t=2(L ﹣L 1)g; (3)当地的重力加速度大小为g=9.80m/s 2,L=30.0cm=0.3m ,L 1=10.4cm=0.104m ,代入t=2(L ﹣L 1)g,解得t=0.20s ; (4)从反应时间的表达式t=2(L ﹣L 1)g 可知,若要提高测量结果准确程度,除多次测量位移,取平均值,还可以减小手指与尺子的间距,从而提高反应时间的准确度.5.(单选) (2018·海南卷T1,4分)一攀岩者以1m/s 的速度匀速向上攀登,途中碰落了岩壁上的石块,石块自由下落.3s 后攀岩者听到石块落地的声音,此时他离地面的高度约为( )A. 10mB. 30mC. 50mD. 70m答案:C解析:由匀变速直线运动有h=v 0t+12gt 2,代入数据解得h=(1×3+12×10×32)m=48m,C 正确. 6.(2018·北京理综卷T9,18分)用图1所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律.主要实步骤如下:a.安装好实验器材,接通电源后,让拖着纸带的小车沿长木板运动,重复几次;b.选出一条点迹清晰的纸带,接一个合适的点当作计时起点O (t=0),然后每隔相同的时间间隔T 选取一个计数点,如图2中A 、B 、C 、D 、E 、F……所示。
专练1 运动的描述匀变速直线运动的研究1.(2016·9月金华十校联考)北京时间2016年8月6日早上7∶00,第31届奥林匹克运动会在巴西里约热内卢拉开帷幕.第4天上午,中国选手孙杨以1分44秒的成绩获得男子200 米自由泳比赛冠军(国际标准游泳池长50 米).下列说法正确的是( )图1A.“1分44秒”指的是时间间隔B.孙杨200 米自由泳的平均速度为1.92 m/sC.在研究孙杨的技术动作时,可以把孙杨看成质点D.在游泳过程中,以游泳池里的水为参考系,孙杨是静止的2.小英从家门口打车到车站接上同学后即随车回到家,出租车票如图2所示,则此过程中出租车的位移和行驶的路程分别是( )图2A.0,0 B.12.3 km,0C.0,12.3 km D.12.3 km,12.3 km3.如图3所示,我国空军在进行空中加油训练,大型加油机与接受加油的受油机在空中以同样的速度沿同一方向水平飞行.下列说法中正确的是( )图3A.选地面为参考系,受油机是静止的B.选地面为参考系,加油机是静止的C.选加油机为参考系,受油机是运动的D.选加油机为参考系,受油机是静止的4.(2015·温州学考适应性测试)刻舟求剑的故事家喻户晓,“舟已行矣,而剑不行”这句话所选用的参考系是( )图4A.舟B.舟上的人C.地面D.流动的水5.(2015·浙江1月学考·3)“歼-15”舰载机在“辽宁”号航母上着落瞬间的某个物理量大小为80 m/s,方向与跑道平行,这个物理量是( )A.路程B.位移C.瞬时速度D.平均速度6.如图5所示为高速摄影机摄到的子弹穿过苹果瞬间的两幅照片,该两幅照片拍摄的时间间隔为4×10-4 s,由此判断子弹的飞行速度约为( )图5A.5×10 m/s B.5×102 m/sC.5×103 m/s D.5×104 m/s7.下列说法中正确的是( )A.平均速度就是速度的平均值B.瞬时速率是指瞬时速度的大小C.火车以速度v经过某一段路,v是指瞬时速度D.子弹以速度v从枪口射出,v是指平均速度8.(2016·丽衢高二期末)2015年12月16日金丽温高铁正式通车,方便了人们的出行.每节动车车厢两端的显示屏上都会提示旅客一些重要的信息,其中“15∶27∶23”“271 km/h”实际中分别指的是( )A.时间间隔平均速度的大小B.时刻平均速度的大小C.时间间隔瞬时速度的大小D.时刻瞬时速度的大小9.(2016·8月温州选考模拟)如图6所示,下列运动图象表示匀速直线运动的是( )图6A.甲图和丙图B.甲图和丁图C.乙图和丙图D.乙图和丁图10.(2016·9月金华十校联考)如图7是甲、乙两物体在同一直线上做运动的x-t图象,由图象可以判断从t1到t2的时间内( )图7A.甲物体在做匀减速直线运动B.乙物体在做匀加速直线运动C.两物体都在做匀速直线运动D.甲、乙两物体的运动方向相同11.(2015~2016浙江东北四校高二下期中)某条磁浮专线全长33 km,全程行驶约7 min 30 s,列车的最高速度为120 m/s.如图8所示为列车达到最高时速前的速度图线OABC,这段位移为14 700 m,则列车在达到最高时速前匀速运动的时间为( )图8A.95 s B.35 sC.125.5 s D.163 s12.(2015~2016杭州四校高二下期中考试)一辆汽车以20 m/s 的速度沿平直公路匀速行驶,突然发现前方有障碍物,立即刹车,汽车以大小为5 m/s2的加速度做匀减速直线运动,那么2 s内与刹车后6 s内汽车通过的位移之比为( )A.1∶1 B.4∶3C.3∶4 D.3∶113.一列火车从静止开始做匀加速直线运动,一人站在第一节车厢前端的旁边观测,第一节车厢通过他历时2 s,整列车厢通过他历时6 s,则这列火车的车厢有( )A.3节B.6节C.9节D.12节14.质点从静止开始做匀加速直线运动,第1 s内的位移是1 m,则第1 s末的瞬时速度为( ) A.1 m/s B.0.5 m/sC.2 m/s D.2.5 m/s15.(2016·9月嘉兴选考教学测试)如图9,一只熟透的苹果从树上落下后以3 m/s的速度砸中人的头顶,则苹果下落的时间约为( )图9A.0.1 s B.0.3 sC.1.5 s D.3 s16.据说,当年牛顿躺在树下被一只从树上掉下的苹果砸中,从而激发灵感发现万有引力定律.假设苹果以大约6 m/s的速度砸中牛顿,那么苹果下落前离地高度约为( )A.1 m B.1.8 mC.3.6 m D.6 m17.(2016·金华、温州、台州市部分学校3月高二下联考)图10如图10所示,浙江百丈漈瀑布是全国单体落差最高的瀑布.第一漈207米,第二漈68米,第三漈12米,三漈相加是287米,折合古时鲁班尺是一百丈多17米,故名百丈漈.假设忽略上游水的初速度和空气的阻力,g取9.8 m/s2,那么水仅仅下落第一漈后的速度大约是( )A.63 m/s B.76 m/sC.6.3 m/s D.44 m/s答案精析1.A [时间间隔指一段时间,对应一过程,孙杨游泳200 米是一过程,故1分44秒为时间间隔,A 正确;根据平均速度定义式得v =0t=0,B 不正确;质点是理想化的物理模型,物体的大小、形状对所研究的问题没有影响或影响很小时,物体才可以看做质点,所以研究孙杨的技术动作时,孙杨不能看做质点,C 不正确;孙杨在游泳过程中,以水为参考系,他是运动的,D 不正确.] 2.C3.D [因为加油机和受油机速度大小相同、方向相同、故二者相对静止.D 正确.] 4.C [剑相对于地面是静止的,舟相对于地面是运动的.]5.C [80 m/s 是速度,对应某个瞬间的速度是瞬时速度,所以C 选项正确.]6.B [在曝光时间内,子弹的运动可简化为匀速运动,影像前后错开的距离对应在该时间段内的位移,子弹的位移数量级为10-1m ,故子弹飞行速度估算为v =x t =10-14×10-4 m/s =2.5×102m/s ,最接近B 选项.]7.B [根据平均速度和瞬间速度的定义进行判断.平均速度不是速度的平均值,A 错;瞬时速率就是瞬时速度的大小,B 正确;火车以速度v 经过某一段路,是指通过这段路的平均速度,C 错误;子弹以速度v 从枪口射出,是指射出枪口时的瞬时速度,D 错误.] 8.D9.C [匀速直线运动的x -t 图象为倾斜直线,v —t 图象为平行于时间轴的直线,所以乙图和丙图表示匀速直线运动,C 正确.]10.C [由x -t 图象的物理意义知,t 1到t 2时间内,甲、乙都做匀速直线运动,甲向负方向运动,乙向正方向运动,即运动方向相反,所以A 、B 、D 错误,C 正确.] 11.B12.C [设汽车速度减为零所用的时间为t ,由0-v 0=at 得t =20 m/s5 m/s 2=4s ,则汽车在2 s 内通过的位移x 1=v 0t 1+12at 21=[20×2+12×(-5)×22] m =30 m ,汽车在6 s 内通过的位移即为汽车在4 s 内通过的位移x 2=v 0t +12at 2=[20×4+12×(-5)×4 2] m =40 m .则x 1∶x 2=3∶4,选项C 正确,A 、B 、D 错误.]13.C [设火车的加速度为a ,设一节车厢长度为s ,s =12at 21=2a ,整列火车车厢长度为l=12at 22=18a ,故选项C 正确.] 14.C [由x =12at 2得a =2x t2=2 m/s 2,由v =at 得v =2 m/s ,故C 正确.]15.B [苹果从树上落下可近似看做自由落体运动,由自由落体运动知识:v =gt ,得t =vg≈0.3 s,故选B.]16.B [苹果从树上落下可近似看做自由落体运动,由v =gt 得t =v g ≈0.6 s,由h =12gt2=12×10×0.62m =1.8 m ,故B 正确.] 17.A。
2018年物理高考题和高考模拟题分项汇编专题01运动的描
述含解析
t1,物体在t1~t2时间内的平均速度为,选项B错误,D 正确;由图像可知,超声波的速度为,选项C错误;故选D。
3.如图所示为甲、乙两质点做直线运动的位移—时间图象,由图象可知
A 甲、乙两质点会相遇,但不在1s时相遇
B 甲、乙两质点在1s时相距4m
C 甲、乙两质点在第1s内运动方向相反
D 在5s内两质点速度方向一直不同
【】【全国百强校】西省太原市第五中学2018届高三下学期第二次模拟考试(5月)物理试题
【答案】 C
【点睛】位移图象反映质点的位置随时间的变化情况,其斜率表示速度,倾斜的直线表示匀速直线运动;根据斜率的正负分析速度的方向。
4.关于矢量和标量的正负,下列说法正确的是
A 矢量的正负表示大小,正值一定比负值大
B 矢量的正负表示方向,正值与负值方向相反
C 标量的正负表示大小,正值一定比负值大
D 标量只有正值,没有负值
【】浙江省余姚中学2018届高三选考科目模拟卷(一)物理试题
【答案】 B
【解析】AB、矢量的正负表示方向不表示大小,正值与负值方向相反,故B正确,A错误;
CD、标量的正负有时表示大小,正值一定比负值大;标量的正负有时不表示大小,比如正功和负功,故C、D错误;。
2018年全真高考+名校模拟物理试题分项解析
1.某驾驶员使用定速巡航,在高速公路上以时速110公里行驶了200公里,其中“时速110公里”、“行驶200公里”分别是指
A. 速度、位移
B. 速度、路程
C. 速率、位移
D. 速率、路程
【来源】浙江新高考2018年4月选考科目物理试题
【答案】 D
1.下列说法正确的是
A. 在学校举行班级跑操比赛时,可将每个班级视为质点
B. 在校运会上,同学们欣赏运动员的“背跃式”跳高比赛时,可将运动员视为质点
C. 在学校军训活动中,教官们示范队形时,可将几位教官视为质点
D. 在学校军训活动中,某教官示范跑步动作时,不可将教官视为质点
【来源】普通高等学校2018届高三招生全国统一考试模拟(五)理科综合物理试题
【答案】 D
【解析】A:在学校举行班级跑操比赛时,要看全体同学的步调是否一致,不可将每个班级视为质点。
故A项错误。
点睛:用来代替物体的有质量的点叫质点。
要把物体看作质点,就要看所研究问题的性质,如果运动物体的形状和大小跟它所研究的问题相比可忽略不计,物体就可视为质点。
2.如图甲所示为速度传感器的工作示意图,P为发射超声波的固定小盒子,工作时P向被测物体发出短暂的超声波脉冲,脉冲被运动的物体反射后又被P接收。
从P发射超声波开始计时,经时间△t再次发射超声波脉冲。
图乙是两次发射的超声波的位移-时间图象,则下列说法正确的是()
A. 物体到小盒子P的距离越来越近
B. 在两次发射超声波脉冲的时间间隔△t内,物体通过的位移为x2-x1
C. 超声波的速度为
D. 物体在t1~t2时间内的平均速度为
【来源】【全国百强校】黑龙江省哈尔滨市第六中学2018届高三下学期考前押题卷(二)理科综合物理试题
【答案】 D
【解析】由图可知,超声波传播的最远距离第二次比第一次大,可知物体到小盒子P的距离越来越远,选项A错误;由题图可知物体通过的位移为x2-x1时,所用时间为t2-t1,物体在t1~t2时间内的平均速度为,选项B错误,
D正确;由图像可知,超声波的速度为,选项C错误;故选D。
3.如图所示为甲、乙两质点做直线运动的位移—时间图象,由图象可知
A. 甲、乙两质点会相遇,但不在1s时相遇
B. 甲、乙两质点在1s时相距4m
C. 甲、乙两质点在第1s内运动方向相反
D. 在5s内两质点速度方向一直不同
【来源】【全国百强校】山西省太原市第五中学2018届高三下学期第二次模拟考试(5月)物理试题
【答案】 C
【点睛】位移图象反映质点的位置随时间的变化情况,其斜率表示速度,倾斜的直线表示匀速直线运动;根据斜率的正负分析速度的方向。
4.关于矢量和标量的正负,下列说法正确的是
A. 矢量的正负表示大小,正值一定比负值大
B. 矢量的正负表示方向,正值与负值方向相反
C. 标量的正负表示大小,正值一定比负值大
D. 标量只有正值,没有负值
【来源】浙江省余姚中学2018届高三选考科目模拟卷(一)物理试题
【答案】 B
【解析】AB、矢量的正负表示方向不表示大小,正值与负值方向相反,故B正确,A错误;
CD、标量的正负有时表示大小,正值一定比负值大;标量的正负有时不表示大小,比如正功和负功,故C、D错误;故选B。
5.某人驾车从“浙江省余姚中学”开往“浙江大学紫荆港校区”,导航地图如图所示,则以下说法错误的是
A. 研究汽车在导航图中的位置时,可以把汽车看作质点
B. “常规路线”中的“121.0km”是指位移大小
C. 图中显示的“1小时41分钟”是指时间间隔
D. 高速公路某处路边竖有限速标志110km,指的是车辆行驶在该路段过程中,瞬时速度不能超过110km/h
【来源】浙江省余姚中学2018届高三选考科目模拟卷(一)物理试题
【答案】 B
6.汽车在高速公路上超速是非常危险的,为防止汽车超速,高速公路都装有测汽车速度的装置。
如图甲所示为超声波测速仪测汽车速度的示意图,测速仪A可发出并接收超声波信号,根据发出和接收到的信号可以推测出被测汽车的速度。
如图乙所示是以测速仪所在位置为参考点,测速仪连续发出的两个超声波信号的x(位移)—t(时间)图象,则
A. 汽车离测速仪越来越近
B. 在测速仪发出两个超声波信号的时间间隔内,汽车通过的位移为
C. 汽车在时间内的平均速度为
D. 超声波信号的速度是
【来源】【全国百强校】广西壮族自治区南宁市第三中学2018届高三第二次模拟考试理科综合物理试题
【答案】 C
7.2016年8月16日,我国发射了全球首颗量子科学实验卫星,该星被命名为“墨子号”。
墨子是春秋战国时期著名的思想家,他关于物理学的研究涉及到力学、光学、声学等分支。
关于他的著作《墨经》中对物理知识的论述,下列说法不正确的是
A. 运动就是物体空间位置的变动
B. 力是物体由静到动,由慢到快的原因
C. 重量也是力,物体下坠、上举,都是重量作用的结果
D. 时间可以是有限长度的,也可以是没有长度的时刻
【来源】【全国百强校】吉林省实验中学2018届高三高考考前浏览题物理试题选择题部分
【答案】 C
【解析】运动就是物体空间位置的变动,选项A正确;力是物体由静到动,由慢到快的原因,即力是使物体运动状态变化的原因,选项B正确;重量时重力的大小,物体下坠时合力向下、上举时合力向上的结果,故C错误;时间分为时间间隔与时刻,故D正确;本题选不正确的,故选C.
8.通过对物理现象进行分析,透过现象发现物理规律是物理学的重要研究方法,对下列物理现象分析得出的结论正确的是
A. 竖直上抛的物体运动到最高点时速度为零,但仍受到重力,说明处于平衡状态的物体,所受合力不一定为零
B. 在不需要考虑带电物体本身的大小和形状,用点电荷来代替物体的方法叫微元法
C. 枪筒里的子弹,扣动扳机火药刚刚爆炸的瞬间,尽管子弹的速度接近零,但子弹的加速度可以达到,说明物体的速度大小与加速度的大小,没有必然联系
D. 用比值法定义的物理量在物理学中占有相当大的比例,例如电流强度就是采用比值法定义的
【来源】湖北省黄冈中学2018届高三5月二模考试理综物理试题
【答案】 C
D 、用比值法定义的物理量在物理学中占有相当大的比例,但是欧姆定律不是采用比值法定义的,欧姆定律反
映的导体的电流与其两端电压与电阻的关系,故选项D 错误。
点睛:本题考查了平衡状态、物理学方法以及加速度等知识点,需要同学们在学习中注意积累应用,同时要注意区分物理学的方法。