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1、第PAGE63頁(共NUMPAGES63頁)2014年全國統(tǒng)一高考物理試卷(大綱卷)一、選擇題:本題共8小題,每小題6分在每小題給出的四個選項中,有的只有一項符合題目要求,有的有多項符合題目要求全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分1(6分)一質(zhì)點沿x軸做直線運動,其vt圖象如圖所示質(zhì)點在t=0時位于x=5m處,開始沿x軸正向運動當(dāng)t=8s時,質(zhì)點在x軸上的位置為()Ax=3mBx=8mCx=9mDx=14m2(6分)地球表面附近某區(qū)域存在大小為150N/C、方向豎直向下的電場一質(zhì)量為1.00l04kg、帶電量為1.00107C的小球從靜止釋放,在電場區(qū)域內(nèi)下落10.0m對此過程
2、,該小球的電勢能和動能的改變量分別為(重力加速度大小取9.80m/s2,忽略空氣阻力)()A1.50104J和9.95103JB1.50104J和9.95103JC1.50104J和9.65103JD1.50104J和9.65103J3(6分)對于一定量的稀薄氣體,下列說法正確的是()A壓強變大時,分子熱運動必然變得劇烈B保持壓強不變時,分子熱運動可能變得劇烈C壓強變大時,分子間的平均距離必然變小D壓強變小時,分子間的平均距離可能變小4(6分)在雙縫干涉實驗中,一鈉燈發(fā)出的波長為589nm的光,在距雙縫1.00m的屏上形成干涉圖樣圖樣上相鄰兩明紋中心間距為0.350cm,則雙縫的間距為()A2
3、.06107mB2.06104mC1.68104mD1.68103m5(6分)兩列振動方向相同、振幅分別為A1和A2的相干簡諧橫波相遇下列說法正確的是()A波峰與波谷相遇處質(zhì)點的振幅為|A1A2|B波峰與波峰相遇處質(zhì)點離開平衡位置的位移始終為A1+A2C波峰與波谷相遇處質(zhì)點的位移總是小于波峰與波峰相遇處質(zhì)點的位移D波峰與波峰相遇處質(zhì)點的振幅一定大于波峰與波谷相遇處質(zhì)點的振幅6(6分)一物塊沿傾角為的斜坡向上滑動當(dāng)物塊的初速度為v時,上升的最大高度為H,如圖所示;當(dāng)物塊的初速度為時,上升的最大高度記為h重力加速度大小為g物塊與斜坡間的動摩擦因數(shù)和h分別為()Atan和B(1)tan和Ctan和D
4、(1)tan和7(6分)很多相同的絕緣銅圓環(huán)沿豎直方向疊放,形成一很長的豎直圓筒一條形磁鐵沿圓筒的中心軸豎直放置,其下端與圓筒上端開口平齊讓條形磁鐵從靜止開始下落條形磁鐵在圓筒中的運動速率()A均勻增大B先增大,后減小C逐漸增大,趨于不變D先增大,再減小,最后不變8(6分)一中子與一質(zhì)量數(shù)為A (A1)的原子核發(fā)生彈性正碰若碰前原子核靜止,則碰撞前與碰撞后中子的速率之比為()ABCD二、非選擇題:第2234題,共174分按題目要求作答9(6分)現(xiàn)用頻閃照相方法來研究物塊的變速運動在一小物塊沿斜面向下運動的過程中,用頻閃相機拍攝的不同時刻物塊的位置如圖所示拍攝時頻閃頻率是10Hz;通過斜面上固定
5、的刻度尺讀取的5個連續(xù)影像間的距離依次為x1、x2、x3、x4已知斜面頂端的高度h和斜面的長度s數(shù)據(jù)如下表所示重力加速度大小g=9.80m/s2單位:cmx1x2x3x4hS10.7615.0519.3423.6548.0080.00根據(jù)表中數(shù)據(jù),完成下列填空:(1)物塊的加速度a= m/s2(保留3位有效數(shù)字)(2)因為 可知斜面是粗糙的10(12分)現(xiàn)要測量某電源的電動勢和內(nèi)阻可利用的器材有:電流表,內(nèi)阻為1.00; 電壓表;阻值未知的定值電阻R1、R2、R3、R4、R5;開關(guān)S;端連有鱷魚夾P的導(dǎo)線1,其他導(dǎo)線若干某同學(xué)設(shè)計的測量電路如圖(a)所示(1)按圖(a)在實物圖(b)中畫出連線
6、,并標(biāo)出導(dǎo)線1和其P端(2)測量時,改變鱷魚夾P所夾的位置,使R1、R2、R3、R4、R5辦依次串入電路,記錄對應(yīng)的電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)I 數(shù)據(jù)如下表所示根據(jù)表中數(shù)據(jù),在圖(c)中的坐標(biāo)紙上將所缺數(shù)據(jù)點補充完整,并畫出UI圖線I(mA)1931531116930U(V)2.512.592.682.762.84(3)根據(jù)UI圖線求出電源的電動勢E= ,內(nèi)阻r= (保留2位小數(shù))11(12分)冰球運動員甲的質(zhì)量為80.0kg當(dāng)他以5.0m/s的速度向前運動時,與另一質(zhì)畺為100kg、速度為3.0m/s的迎面而來的運動員 乙相撞碰后甲恰好靜止假設(shè)碰撞時間極短,求:(1)碰后乙的速度的大??;(
7、2)碰撞中總機械能的損失12(20分)如圖,在第一象限存在勻強磁場,磁感應(yīng)強度方向垂直于紙面(xy平面)向外;在第四象限存在勻強電場,方向沿x軸負(fù)向在y軸正半軸上某點以與x軸正向平行、大小為v0的速度發(fā)射出一帶正電荷的粒子,該粒子在(d,0)點沿垂直于x軸的方向進(jìn)入電場不計重力若該粒子離開電場時速度方向與y軸負(fù)方向的夾角為,求:(1)電場強度大小與磁感應(yīng)強度大小的比值;(2)該粒子在電場中運動的時間26已知地球自轉(zhuǎn)周期和半徑分別為T,R地球同步衛(wèi)星A在離地面高度為h的圓軌道上運行,衛(wèi)星B沿半徑為r(rh)的圓軌道在地球赤道的正上方運行,其運行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同求:(1)衛(wèi)星B做圓周運動的周
8、期;(2)衛(wèi)星A、B連續(xù)地不能直接通訊的最長時間間隔(信號傳輸時間可忽略)2014年全國統(tǒng)一高考物理試卷(大綱卷)參考答案與試題解析一、選擇題:本題共8小題,每小題6分在每小題給出的四個選項中,有的只有一項符合題目要求,有的有多項符合題目要求全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分1(6分)一質(zhì)點沿x軸做直線運動,其vt圖象如圖所示質(zhì)點在t=0時位于x=5m處,開始沿x軸正向運動當(dāng)t=8s時,質(zhì)點在x軸上的位置為()Ax=3mBx=8mCx=9mDx=14m【分析】速度時間圖象可讀出速度的大小和方向,根據(jù)速度圖象可分析物體的運動情況,確定何時物體離原點最遠(yuǎn)圖象的“面積”大小等于位移
9、大小,圖象在時間軸上方“面積”表示的位移為正,圖象在時間軸下方“面積”表示的位移為負(fù)【解答】解:圖象的“面積”大小等于位移大小,圖象在時間軸上方“面積”表示的位移為正,圖象在時間軸下方“面積”表示的位移為負(fù),故8s時位移為:s=,由于質(zhì)點在t=0時位于x=5m處,故當(dāng)t=8s時,質(zhì)點在x軸上的位置為8m,故ACD錯誤,B正確。故選:B?!军c評】本題抓住速度圖象的“面積”等于位移是關(guān)鍵能根據(jù)圖象分析物體的運動情況,通過訓(xùn)練,培養(yǎng)基本的讀圖能力2(6分)地球表面附近某區(qū)域存在大小為150N/C、方向豎直向下的電場一質(zhì)量為1.00l04kg、帶電量為1.00107C的小球從靜止釋放,在電場區(qū)域內(nèi)下落
10、10.0m對此過程,該小球的電勢能和動能的改變量分別為(重力加速度大小取9.80m/s2,忽略空氣阻力)()A1.50104J和9.95103JB1.50104J和9.95103JC1.50104J和9.65103JD1.50104J和9.65103J【分析】小球的電勢能的改變量看電場力做功,動能的改變量取決于合外力做功,根據(jù)功的計算公式分別求出電場力做功和合外力做功,即可解答【解答】解:小球帶負(fù)電,電場力對小球做負(fù)功,為:W電=qEs=1.0010715010J=1.50104J,則小球的電勢能增加量1.50104J,即電勢能的改變量為1.50104J。合外力對小球做功為:W合=(mgqE)
11、s=(1.00l049.81.00107150)10J=9.65103J根據(jù)動能定理得知:動能的改變量為9.65103J。故選:D?!军c評】解決本題的關(guān)鍵是掌握常見的功能關(guān)系,知道電場力做功決定了電勢能的變化,合外力做功決定了動能的變化3(6分)對于一定量的稀薄氣體,下列說法正確的是()A壓強變大時,分子熱運動必然變得劇烈B保持壓強不變時,分子熱運動可能變得劇烈C壓強變大時,分子間的平均距離必然變小D壓強變小時,分子間的平均距離可能變小【分析】溫度是分子熱運動激烈程度的反映,溫度越高,分子熱運動越激烈根據(jù)氣態(tài)方程,分析溫度的變化,即可判斷分子熱運動激烈程度的變化物體的體積與分子間的平均距離有關(guān)
12、【解答】解:A、壓強變大時,根據(jù)氣態(tài)方程=c可知氣體的溫度不一定升高,則分子熱運動不一定變得劇烈。故A錯誤;B、保持壓強不變時,若溫度升高,分子熱運動變得劇烈。故B正確;C、壓強變大時,氣體的體積不一定減小,則分子間的平均距離不一定變小。故C錯誤;D、壓強變小時,溫度降低,氣體的體積可能減小,分子間的平均距離可能變小,故D正確。故選:BD?!军c評】對于氣體,關(guān)鍵要掌握氣態(tài)方程=c,明確溫度的微觀意義:溫度是分子熱運動激烈程度的反映,理解氣體的體積與分子平均距離有關(guān),即可進(jìn)行解題4(6分)在雙縫干涉實驗中,一鈉燈發(fā)出的波長為589nm的光,在距雙縫1.00m的屏上形成干涉圖樣圖樣上相鄰兩明紋中心
13、間距為0.350cm,則雙縫的間距為()A2.06107mB2.06104mC1.68104mD1.68103m【分析】根據(jù)雙縫干涉實驗條紋間距公式x=列式求解即可【解答】解:根據(jù)雙縫干涉實驗條紋間距公式有:x=,有:d=1.68104m,故C正確,ABD錯誤。故選:C。【點評】本題關(guān)鍵能夠根據(jù)雙縫干涉實驗條紋間距公式x=列式求解,注意單位的統(tǒng)一5(6分)兩列振動方向相同、振幅分別為A1和A2的相干簡諧橫波相遇下列說法正確的是()A波峰與波谷相遇處質(zhì)點的振幅為|A1A2|B波峰與波峰相遇處質(zhì)點離開平衡位置的位移始終為A1+A2C波峰與波谷相遇處質(zhì)點的位移總是小于波峰與波峰相遇處質(zhì)點的位移D波峰
14、與波峰相遇處質(zhì)點的振幅一定大于波峰與波谷相遇處質(zhì)點的振幅【分析】頻率相同的兩列水波的疊加:當(dāng)波峰與波峰、可波谷與波谷相遇時振動是加強的;當(dāng)波峰與波谷相遇時振動是減弱的,從而即可求解【解答】解:A、當(dāng)波峰與波谷相遇處,質(zhì)點的振動方向相反,則其的振幅為|A1A2|,故A正確;B、波峰與波峰相遇處質(zhì)點,離開平衡位置的振幅始終為A1+A2,而位移小于等于振幅,故B錯誤;C、波峰與波峰相遇處質(zhì)點的位移,有時為零,有時最大,因此波峰與波谷相遇處質(zhì)點的位移不是總是小于波峰與波峰相遇處質(zhì)點的位移,故C錯誤;D、波峰與波谷相遇處質(zhì)點的振幅總是小于波峰與波峰相遇處質(zhì)點的振幅,而位移卻不一定,故D正確。故選:AD。
15、【點評】運動方向相同時疊加屬于加強,振幅為二者之和,振動方向相反時疊加屬于減弱振幅為二者之差6(6分)一物塊沿傾角為的斜坡向上滑動當(dāng)物塊的初速度為v時,上升的最大高度為H,如圖所示;當(dāng)物塊的初速度為時,上升的最大高度記為h重力加速度大小為g物塊與斜坡間的動摩擦因數(shù)和h分別為()Atan和B(1)tan和Ctan和D(1)tan和【分析】兩次上滑過程中,利用動能定理列式求的即可;【解答】解:以速度v上升過程中,由動能定理可知以速度上升過程中,由動能定理可知聯(lián)立解得,h=故D正確。故選:D?!军c評】本題主要考查了動能定理,注意過程的選取是關(guān)鍵;7(6分)很多相同的絕緣銅圓環(huán)沿豎直方向疊放,形成一很
16、長的豎直圓筒一條形磁鐵沿圓筒的中心軸豎直放置,其下端與圓筒上端開口平齊讓條形磁鐵從靜止開始下落條形磁鐵在圓筒中的運動速率()A均勻增大B先增大,后減小C逐漸增大,趨于不變D先增大,再減小,最后不變【分析】因條形磁鐵的運動,導(dǎo)致絕緣銅圓環(huán)的磁通量變化,從而產(chǎn)生感應(yīng)電流,阻礙條形磁鐵的運動,當(dāng)阻力等于其重力時,速度達(dá)到最大,即可求解【解答】解:由題意可知,當(dāng)條形磁鐵下落時,導(dǎo)致絕緣銅圓環(huán)磁通量變化,從而產(chǎn)生感應(yīng)電流,阻礙磁鐵的運動,根據(jù)牛頓第二定律可知,安培阻力越來越大時,豎直向下的加速度將減小,但速度仍在增大,當(dāng)安培阻力等于重力時,合外力為零,加速度也為零,速度達(dá)到最大;故C正確,ABD錯誤;故
17、選:C?!军c評】考查安培阻力的由來,掌握牛頓第二定律的應(yīng)用,注意聯(lián)系已知的題型:下落的雨滴,受到的阻力,最后也達(dá)到最大速度8(6分)一中子與一質(zhì)量數(shù)為A (A1)的原子核發(fā)生彈性正碰若碰前原子核靜止,則碰撞前與碰撞后中子的速率之比為()ABCD【分析】中子與原子核發(fā)生彈性正碰,動量守恒、機械能守恒,根據(jù)動量守恒和機械能守恒定律求出碰撞前后中子的速率之比【解答】解:設(shè)中子的質(zhì)量為m,因為發(fā)生的是彈性正碰,動量守恒,機械能守恒,規(guī)定初速度的方向為正方向,有:mv1=mv2+Amv,聯(lián)立兩式解得:=故A正確,B、C、D錯誤。故選:A?!军c評】解決本題的關(guān)鍵知道彈性碰撞的過程中動量守恒、機械能守恒,與
18、非彈性碰撞不同,非彈性碰撞機械能不守恒二、非選擇題:第2234題,共174分按題目要求作答9(6分)現(xiàn)用頻閃照相方法來研究物塊的變速運動在一小物塊沿斜面向下運動的過程中,用頻閃相機拍攝的不同時刻物塊的位置如圖所示拍攝時頻閃頻率是10Hz;通過斜面上固定的刻度尺讀取的5個連續(xù)影像間的距離依次為x1、x2、x3、x4已知斜面頂端的高度h和斜面的長度s數(shù)據(jù)如下表所示重力加速度大小g=9.80m/s2單位:cmx1x2x3x4hS10.7615.0519.3423.6548.0080.00根據(jù)表中數(shù)據(jù),完成下列填空:(1)物塊的加速度a=4.30m/s2(保留3位有效數(shù)字)(2)因為物塊加速度小于=5
19、.88m/s2可知斜面是粗糙的【分析】正確解答本題需要掌握:在勻變速直線運動中連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差為常數(shù);熟練應(yīng)用逐差法求物體的加速度【解答】解:(1)根據(jù)逐差法求加速度的原理可知:m/s 2(2)若斜面光滑則:m/s 24.30m/s2知斜面是粗糙的故答案為:4.30,物塊加速度小于=5.88m/s2【點評】逐差法是求物體加速度的一個重要方法,要熟練掌握其應(yīng)用,提高解決實驗?zāi)芰?0(12分)現(xiàn)要測量某電源的電動勢和內(nèi)阻可利用的器材有:電流表,內(nèi)阻為1.00; 電壓表;阻值未知的定值電阻R1、R2、R3、R4、R5;開關(guān)S;端連有鱷魚夾P的導(dǎo)線1,其他導(dǎo)線若干某同學(xué)設(shè)計的測量電路如圖(a)所
20、示(1)按圖(a)在實物圖(b)中畫出連線,并標(biāo)出導(dǎo)線1和其P端(2)測量時,改變鱷魚夾P所夾的位置,使R1、R2、R3、R4、R5辦依次串入電路,記錄對應(yīng)的電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)I 數(shù)據(jù)如下表所示根據(jù)表中數(shù)據(jù),在圖(c)中的坐標(biāo)紙上將所缺數(shù)據(jù)點補充完整,并畫出UI圖線I(mA)1931531116930U(V)2.512.592.682.762.84(3)根據(jù)UI圖線求出電源的電動勢E=2.90,內(nèi)阻r=1.04(保留2位小數(shù))【分析】(1)根據(jù)電路圖連接實物電路圖;(2)應(yīng)用描點法作出圖象;(3)根據(jù)電源UI圖象求出電源電動勢與內(nèi)阻【解答】解:(1)根據(jù)電路圖連接實物電路圖,實物電路
21、圖如圖所示;(2)根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系內(nèi)描出對應(yīng)點,然后作出圖象如圖所示:(3)由電源UI圖象可知,電源電動勢E=2.90V,電源內(nèi)阻:r=RA=1.001.04;故答案為:(1)電路圖如圖所示;(2)圖象如圖所示;(3)2.90;1.04【點評】本題考查了連接實物電路圖、作圖象、求電源電動勢與內(nèi)阻,應(yīng)用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)是常用的方法,要掌握描點法作圖的方法11(12分)冰球運動員甲的質(zhì)量為80.0kg當(dāng)他以5.0m/s的速度向前運動時,與另一質(zhì)畺為100kg、速度為3.0m/s的迎面而來的運動員 乙相撞碰后甲恰好靜止假設(shè)碰撞時間極短,求:(1)碰后乙的速度的大小;(2)碰撞中總機械能的損
22、失【分析】(1)甲乙碰撞前后的瞬間動量守恒,根據(jù)動量守恒定律求出碰后乙的速度大?。?)根據(jù)能量守恒求出碰撞過程中機械能的損失【解答】解:(1)設(shè)運動員甲、乙的質(zhì)量分別為m、M,碰前速度大小分別為v、V,碰后乙的速度大小為V,規(guī)定甲的運動方向為正方向,由動量守恒定律有:mvMV=MV代入數(shù)據(jù)解得:V=1.0m/s(2)設(shè)碰撞過程中總機械能的損失為E,應(yīng)有:聯(lián)立式,代入數(shù)據(jù)得:E=1400J答:(1)碰后乙的速度的大小為1.0m/s;(2)碰撞中總機械能的損失為1400J【點評】本題考查了動量守恒和能量守恒的綜合,難度不大,在運用動量守恒定律解題時,知道動量守恒的表達(dá)式是矢量式,需注意速度的方向1
23、2(20分)如圖,在第一象限存在勻強磁場,磁感應(yīng)強度方向垂直于紙面(xy平面)向外;在第四象限存在勻強電場,方向沿x軸負(fù)向在y軸正半軸上某點以與x軸正向平行、大小為v0的速度發(fā)射出一帶正電荷的粒子,該粒子在(d,0)點沿垂直于x軸的方向進(jìn)入電場不計重力若該粒子離開電場時速度方向與y軸負(fù)方向的夾角為,求:(1)電場強度大小與磁感應(yīng)強度大小的比值;(2)該粒子在電場中運動的時間【分析】粒子在磁場中做勻速圓周運動,在電場中做類平拋運動,作出粒子運動軌跡,由幾何知識求出粒子做勻速圓周運動的軌道半徑,然后應(yīng)用牛頓第二定律、類平拋運動規(guī)律可以求出電場強度與磁感應(yīng)強度之比,粒子的運動時間【解答】解:粒子運動
24、軌跡如圖所示,在磁場中,粒子做勻速圓周運動,由牛頓第二定律得:qv0B=m,由幾何知識可得:R0=d,粒子進(jìn)入電場后做類平拋運動,由牛頓第二定律得:qE=max,vx=axt,d=t,tan=,解得:=v0tan2,t=;答:(1)電場強度大小與磁感應(yīng)強度大小的比值為v0tan2;(2)該粒子在電場中運動的時間為【點評】本題考查了帶電粒子在勻強電場中的類平拋運動,在磁場中的勻速圓周運動,對數(shù)學(xué)的幾何能力要求較高,關(guān)鍵畫出粒子的軌跡圖,結(jié)合牛頓第二定律以及向心力等知識進(jìn)行求解26已知地球自轉(zhuǎn)周期和半徑分別為T,R地球同步衛(wèi)星A在離地面高度為h的圓軌道上運行,衛(wèi)星B沿半徑為r(rh)的圓軌道在地球
25、赤道的正上方運行,其運行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同求:(1)衛(wèi)星B做圓周運動的周期;(2)衛(wèi)星A、B連續(xù)地不能直接通訊的最長時間間隔(信號傳輸時間可忽略)【分析】人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動,由地球的萬有引力提供向心力,根據(jù)牛頓運動定律求解衛(wèi)星的周期兩衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動,由于地球的遮擋,使衛(wèi)星A、B不能直接通訊,作圖找出空間的位置關(guān)系,根據(jù)幾何知識列式計算【解答】解:(1)由萬有引力提供向心力有:對于同步衛(wèi)星有:解得:(2)由于地球的遮擋,使衛(wèi)星A、B不能直接通訊,如圖所示,設(shè)遮擋的時間為t則有它們轉(zhuǎn)過的角度之差為時就不能通訊,則有:又根據(jù)幾何關(guān)系可得:,而:=2(+)由以上各式可解得t
26、=答:(1)衛(wèi)星B做圓周運動的周期為;(2)衛(wèi)星A、B連續(xù)地不能直接通訊的最長時間間隔為【點評】本題主要考查了萬有引力定律的應(yīng)用和空間想象能力問題,要作圖找出空間的位置關(guān)系,這是解題的關(guān)鍵高中物理解題方法專題指導(dǎo)方法專題一:圖像法一、方法簡介 圖像法是根據(jù)題意把抽像復(fù)雜的物理過程有針對性地表示成物理圖像,將物理量間的代數(shù)關(guān)系轉(zhuǎn)變?yōu)閹缀侮P(guān)系,運用圖像直觀、形像、簡明的特點,來分析解決物理問題,由此達(dá)到化難為易、化繁為簡的目的 高中物理學(xué)習(xí)中涉及大量的圖像問題,運用圖像解題是一種重要的解題方法在運用圖像解題的過程中,如果能分析有關(guān)圖像所表達(dá)的物理意義,抓住圖像的斜率、截距、交點、面積、臨界點等幾個
27、要點,常常就可以方便、簡明、快捷地解題 二、典型應(yīng)用1把握圖像斜率的物理意義 在v-t圖像中斜率表示物體運動的加速度,在s-t圖像中斜率表示物體運動的速度,在U-I圖像中斜率表示電學(xué)元件的電阻,不同的物理圖像斜率的物理意義不同2抓住截距的隱含條件 圖像中圖線與縱、橫軸的截距是另一個值得關(guān)注的地方,常常是題目中的隱含條件例1、在測電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中,根據(jù)得出的一組數(shù)據(jù)作出U-I圖像,如圖所示,由圖像得出電池的電動勢E=_ V,內(nèi)電阻r=_ . 3挖掘交點的潛在含意 一般物理圖像的交點都有潛在的物理含意,解題中往往又是一個重要的條件,需要我們多加關(guān)注如:兩個物體的位移圖像的交點表示兩個物
28、體“相遇”例2、A、B兩汽車站相距60 km,從A站每隔10 min向B站開出一輛汽車,行駛速度為60 kmh(1)如果在A站第一輛汽車開出時,B站也有一輛汽車以同樣大小的速度開往A站,問B站汽車在行駛途中能遇到幾輛從A站開出的汽車?(2)如果B站汽車與A站另一輛汽車同時開出,要使B站汽車在途中遇到從A站開出的車數(shù)最多,那么B站汽車至少應(yīng)在A站第一輛車開出多長時間后出發(fā)(即應(yīng)與A站第幾輛車同時開出)?最多在途中能遇到幾輛車?(3)如果B站汽車與A站汽車不同時開出,那么B站汽車在行駛途中又最多能遇到幾輛車?例3、 如圖是額定電壓為100伏的燈泡由實驗得到的伏安特曲線,則此燈泡的額定功率為多大?若
29、將規(guī)格是“100 v、100 W”的定值電阻與此燈泡串聯(lián)接在100 v的電壓上,設(shè)定值電阻的阻值不隨溫度而變化,則此燈泡消耗的實際功率為多大? 4明確面積的物理意義 利用圖像的面積所代表的物理意義解題,往往帶有一定的綜合性,常和斜率的物理意義結(jié)合起來,其中v一t圖像中圖線下的面積代表質(zhì)點運動的位移是最基本也是運用得最多的例4、在光滑的水平面上有一靜止的物體,現(xiàn)以水平恒力甲推這一物體,作用一段時間后,換成相反方向的水平恒力乙推這一物體當(dāng)恒力乙作用時間與恒力甲作用時間相同時,物體恰好回到原處,此時物體的動能為32 J則在整個過程中,恒力甲做功等于多少?恒力乙做功等于多少? 5尋找圖中的臨界條件物理
30、問題常涉及到許多臨界狀態(tài),其臨界條件常反映在圖中,尋找圖中的臨界條件,可以使物理情景變得清晰例5、從地面上以初速度2v0豎直上拋一物體A,相隔t時間后又以初速度v0從地面上豎直上拋另一物體B,要使A、B能在空中相遇,則t應(yīng)滿足什么條件? 6把握圖像的物理意義 例6、如圖所示,一寬40 cm的勻強磁場區(qū)域,磁場方向垂直紙面向里一邊長為20 cm的正方形導(dǎo)線框位于紙面內(nèi),以垂直于磁場邊界的恒定速度v=20 cms通過磁場區(qū)域,在運動過程中,線框有一邊始終與磁場區(qū)域的邊界平行取它剛進(jìn)入磁場的時刻t=0,在下列圖線中,正確反映感應(yīng)電流隨時問變化規(guī)律的是( )三、針對訓(xùn)練( )1汽車甲沿著平直的公路以速
31、度v0做勻速直線運動當(dāng)它路過某處的同時,該處有一輛汽車乙開始做初速為零的勻加速運動去追趕甲車根據(jù)上述的已知條件 A可求出乙車追上甲車時乙車的速度 B可求出乙車追上甲車時乙車所走的路程 C可求出乙車從開始起動到追上甲車時所用的時間 D不能求出上述三者中任何一個( )2在有空氣阻力的情況下,以初速v1豎直上拋一個物體,經(jīng)過時間t1,到達(dá)最高點又經(jīng)過時間t2,物體由最高點落回到拋出點,這時物體的速度為v2,則 Av2=v1, t2=t1 Bv2v1, t2t1 Cv2t1 Dv2v1, t2t1( )3、一顆速度較大的子彈,水平擊穿原來靜止在光滑的水平面上的木塊,設(shè)木塊對子彈的阻力恒定,則子彈入射速
32、度增大時,下列說法正確的是A、木塊獲得的動能變大 B、木塊獲得的動能變小C、子彈穿過木塊的時間變長 D、子彈穿過木塊的時間不變4、一火車沿直線軌道從靜止發(fā)出由A地駛向B地,并停止在B地A、B兩地相距s,火車做加速運動時,其加速度最大為a1,做減速運動時,其加速度的絕對值最大為a2,由此可以判斷出該火車由A到B所需的最短時間為_.5、一質(zhì)點沿x軸做直線運動,其中v隨時間t的變化如圖(a)所示,設(shè)t=0時,質(zhì)點位于坐標(biāo)原點O處試根據(jù)v-t圖分別在(b)及圖(c)中盡可能準(zhǔn)確地畫出: (1)表示質(zhì)點運動的加速度a隨時間t變化關(guān)系的a-t圖; (2)表示質(zhì)點運動的位移x隨時間t變化關(guān)系的x-t圖 6、
33、物體從某一高度由靜止開始滑下,第一次經(jīng)光滑斜面滑至底端時間為t1,第二次經(jīng)過光滑曲面ACD滑至底端時間為t2,如圖所示,設(shè)兩次通過的路程相等,試比較t1與t2的大小關(guān)系 7、兩光滑斜面高度相等,乙斜面的總長度和甲斜面的總長度相等,只是由兩部分接成,如圖所示將兩個相同的小球從斜面的頂端同時釋放,不計在接頭處的能量損失,問哪個先滑到底端? 8、A、B兩點相距s,將s平分為n等份今讓一物體(可視為質(zhì)點)從A點由靜止開始向B做加速運動,物體通過第一等份時的加速度為a,以后每過一個等分點,加速度都增加a/n,試求該物體到達(dá)B點的速度 9、質(zhì)量m=1 kg的物體A開始時靜止在光滑水平地面上,在第1,3,5
34、奇數(shù)秒內(nèi),給A施加同向的2 N的水平推力F,在2,4,6偶數(shù)秒內(nèi),不給施加力的作用,問經(jīng)多少時間,A可完成s=100 m的位移 10、一只老鼠從老鼠洞沿直線爬出,已知爬出速度v的大小與距洞口的距離s成反比,當(dāng)老鼠到達(dá)洞口的距離s1=1m的A點時,速度大小為v1=20cm/s,當(dāng)老鼠到達(dá)洞口的距離s2=2m的A點時,速度大小為v2為多少?老鼠從A點到達(dá)B點所用的時間t為多少?例題解析:例1.【解析】 電源的U-I圖像是經(jīng)常碰到的,由圖線與縱軸的截距容易得出電動勢E=1.5 V,圖線與橫軸的截距06 A是路端電壓為080伏特時的電流,(學(xué)生在這里常犯的錯誤是把圖線與橫軸的截距06 A當(dāng)作短路電流,
35、而得出r=E/I短=2.5 的錯誤結(jié)論)故電源的內(nèi)阻為:r=U/I=1.2.例2.【解析】 依題意在同一坐標(biāo)系中作出分別從A、B站由不同時刻開出的汽車做勻速運動的s一t圖像,如圖所示 從圖中可一目了然地看出:(1)當(dāng)B站汽車與A站第一輛汽車同時相向開出時,B站汽車的s一t圖線CD與A站汽車的s-t圖線有6個交點(不包括在t軸上的交點),這表明B站汽車在途中(不包括在站上)能遇到6輛從A站開出的汽車(2)要使B站汽車在途中遇到的車最多,它至少應(yīng)在A站第一輛車開出50 min后出發(fā),即應(yīng)與A站第6輛車同時開出此時對應(yīng)B站汽車的st圖線MN與A站汽車的s一t圖線共有11個交點(不包括t軸上的交點),
36、所以B站汽車在途中(不包括在站上)最多能遇到1l輛從A站開出的車(3)如果B站汽車與A站汽車不同時開出,則B站汽車的s-t圖線(如圖中的直線PQ)與A站汽車的s-t圖線最多可有12個交點,所以B站汽車在途中最多能遇到12輛車?yán)?. 【解析】 由圖線可知:當(dāng)U=100 V, I=0.32 A, P=UI=1000.32=32 W;定值電阻的阻值R=100 由UL+UR=100 V,得:UL+100I=100 V, I=作該方程的圖線(如圖乙中直線),它跟原圖線的交點的坐標(biāo)為:I1=0.29 A,UL1=7l V;此交點就是燈泡的工作點,故燈泡消耗的實際功率:PL1=I1UL120W. 例4. 【
37、解析】這是一道較好的力學(xué)綜合題,涉及運動、力、功能關(guān)系的問題粗看物理情景并不復(fù)雜,但題意直接給的條件不多,只能深挖題中隱含的條件下圖表達(dá)出了整個物理過程,可以從牛頓運動定律、運動學(xué)、圖像等多個角度解出,應(yīng)用圖像方法,簡單、直觀 作出速度一時間圖像(如圖a所示),位移為速度圖線與時間軸所夾的面積,依題意,總位移為零,即0AE的面積與EBC面積相等,由幾何知識可知ADC的面積與ADB面積相等,故0AB的面積與DCB面積相等(如圖b所示)即:(v12t0)= v2t0解得:v2=2v1由題意知, mv22=32J,故 mv12=8J,根據(jù)動能定理有 W1= mv12=8J, W2= m(v22-v1
38、2)=24J例5.【解析】在同一坐標(biāo)系中作兩物體做豎直上拋運動的s-t圖像,如圖要A、B在空中相遇,必須使兩者相對于拋出點的位移相等,即要求A、B圖線必須相交,據(jù)此可從圖中很快看出:物體B最早拋出時的臨界情形是物體B落地時恰好與A相遇;物體B最遲拋出時的臨界情形是物體B拋出時恰好與A相遇故要使A、B能在空中相遇,t應(yīng)滿足的條件為:2v0/gtt27乙圖中小球先到底端8.vB=913.64 s 10. 10 cm/s ; 7.5s方法二:等效法一方法介紹 等效法是科學(xué)研究中常用的思維方法之一,它是從事物的等同效果這一基本點出發(fā)的,它可以把復(fù)雜的物理現(xiàn)象、物理過程轉(zhuǎn)化為較為簡單的物理現(xiàn)象、物理過程
39、來進(jìn)行研究和處理,其目的是通過轉(zhuǎn)換思維活動的作用對象來降低思維活動的難度,它也是物理學(xué)研究的一種重要方法 用等效法研究問題時,并非指事物的各個方面效果都相同,而是強調(diào)某一方面的效果因此一定要明確不同事物在什么條件、什么范圍、什么方面等效在中學(xué)物理中,我們通??梢园阉龅降牡刃Х譃椋何锢砹康刃?、物理過程等效、物理模型等效等二典例分析 1物理量等效 在高中物理中,小到等效勁度系數(shù)、合力與分力、合速度與分速度、總電阻與分電阻等;大到等效勢能、等效場、矢量的合成與分解等,都涉及到物理量的等效如果能將物理量等效觀點應(yīng)用到具體問題中去,可以使我們對物理問題的分析和解答變得更為簡捷例l如圖所示,ABCD為表
40、示豎立放在場強為E=104V/m的水平勻強電場中的絕緣光滑軌道,其中軌道的BCD部分是半徑為R的半圓環(huán),軌道的水平部分與半圓環(huán)相切A為水平軌道的一點,而且把一質(zhì)量m=100g、帶電q=104C的小球,放在水平軌道的A點上面由靜止開始被釋放后,在軌道的內(nèi)側(cè)運動。(g=10m/s2)求: (1)它到達(dá)C點時的速度是多大? (2)它到達(dá)C點時對軌道壓力是多大? (3)小球所能獲得的最大動能是多少?2物理過程等效 對于有些復(fù)雜的物理過程,我們可以用一種或幾種簡單的物理過程來替代,這樣能夠簡化、轉(zhuǎn)換、分解復(fù)雜問題,能夠更加明確研究對象的物理本質(zhì),以利于問題的順利解決 高中物理中我們經(jīng)常遇到此類問題,如運
41、動學(xué)中的逆向思維、電荷在電場和磁場中的勻速圓周運動、平均值和有效值等例2如圖所示,在豎直平面內(nèi),放置一個半徑R很大的圓形光滑軌道,0為其最低點在0點附近P處放一質(zhì)量為m的滑塊,求由靜止開始滑至0點時所需的最短時間 例3矩形裸導(dǎo)線框長邊的長度為2l,短邊的長度為l,在兩個短邊上均接有阻值為R的電阻,其余部分電阻均不計導(dǎo)線框的位置如圖所示,線框內(nèi)的磁場方向及分布情況如圖,大小為一電阻為R的光滑導(dǎo)體棒AB與短邊平行且與長邊始終接觸良好起初導(dǎo)體棒處于x=0處,從t=0時刻起,導(dǎo)體棒AB在沿x方向的外力F的作用下做速度為v的勻速運動.試求:(1)導(dǎo)體棒AB從x=0運動到x=2l的過程中外力F隨時間t變化
42、的規(guī)律;(2)導(dǎo)體棒AB從x=0運動到x=2l的過程中整個回路產(chǎn)生的熱量FABOxyRR2lv3物理模型等效物理模型等效在物理學(xué)習(xí)中應(yīng)用十分廣泛,特別是力學(xué)中的很多模型可以直接應(yīng)用到電磁學(xué)中去,如衛(wèi)星模型、人船模型、子彈射木塊模型、碰撞模型、彈簧振子模型等實際上,我們在學(xué)習(xí)新知識時,經(jīng)常將新的問題與熟知的物理模型進(jìn)行等效處理例4如圖所示,R1、R2、R3為定值電阻,但阻值未知,Rx為電阻箱當(dāng)Rx為Rx1=10 時,通過它的電流Ix1=l A;當(dāng)Rx為Rx2=18 時,通過它的電流Ix2=0.6A則當(dāng)Ix3=0.l A時,求電阻Rx3例5如圖所示,傾角為=300,寬度L=1 m的足夠長的U形平行
43、光滑金屬導(dǎo)軌固定在磁感應(yīng)強度B=1 T、范圍足夠大的勻強磁場中,磁場方向垂直導(dǎo)軌平面斜向上,用平行于導(dǎo)軌且功率恒為6 w的牽引力牽引一根質(zhì)量m=0.2 kg,電阻R=1 放在導(dǎo)軌上的金屬棒ab由靜止沿導(dǎo)軌向上移動,當(dāng)金屬棒ab移動2.8 m時獲得穩(wěn)定速度,在此過程中金屬棒產(chǎn)生的熱量為5.8 J(不計導(dǎo)軌電阻及一切摩擦,g取10 ms2),求: (1)金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度是多大? (2)金屬棒從靜止達(dá)到穩(wěn)定速度所需時間是多少?三強化訓(xùn)練 ( ) 1 如圖所示,一面積為S的單匝矩形線圈處于一個交變的磁場中,磁感應(yīng)強度的變化規(guī)律為。下列說法不正確的是A、線框中會產(chǎn)生方向不斷變化的交變電流B、在時刻,
44、線框中感應(yīng)電流將達(dá)到最大值C、對應(yīng)磁感應(yīng)強度BB0的時刻,線框中感應(yīng)電流也一定為零D、若只增大磁場交變頻率,則線框中感應(yīng)電流的頻率也將同倍數(shù)增加,但有效值不變 ( ) 2如圖所示電路中,電表均為理想的,電源電動勢E恒定,內(nèi)阻r=1,定值電阻R3=5。當(dāng)電鍵K斷開與閉合時,ab段電路消耗的電功率相等。則以下說法中正確的是A電阻R1、R2可能分別為4、5B電阻R1、R2可能分別為3、6C電鍵K斷開時電壓表的示數(shù)一定大于K閉合時的示數(shù)D電鍵K斷開與閉合時,電壓表的示數(shù)變化量大小與電流 表的示數(shù)變化量大小之比一定等于6 ( ) 3 一個邊長為6 cm的正方形金屬線框置于勻強磁場中,線框平面與磁場垂直,
45、電阻為036。磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化關(guān)系如圖3.2.3所示,則線框中感應(yīng)電流的有效值為A10-5A B10-5A C(/2) 10-5A D(3/2) 10-5A ( ) 4如圖所示,DC是水平面,AB是斜面。初速為V0的物體從D點出發(fā)沿DBA滑到頂點A時速度剛好為零。如果斜面改為AC,讓該物體從D點出發(fā)沿DCA滑到點A點且速度剛好為零,則物體具有的初速度(已知物體與路面的動摩擦因數(shù)處處相同且不為零。)A.大于V0 B.等于V0 C.小于V0 D.處決于斜面的傾角 ( ) 5如圖所示,兩塊同樣的玻璃直角三棱鏡ABC,兩者的AC面是平行放置的,在它們之間是均勻的未知透明介質(zhì),一單色細(xì)光束O垂
46、直于AB面人射,在圖示的出射光線中A.1、2、3(彼此平行)中的任一條都有可能 B.4、5、6(彼此平行)中的任一條都有可能 C.7、8、9(彼此平行)中的任一條都有可能 D.只能是4、6中的某一條 ( )6在如圖所示電路中,A、B是兩個完全相同的燈泡,兩燈的阻值與電阻R的阻值相同,與A并聯(lián)的電學(xué)元件M可能是電容器C,也可能是自感系數(shù)很大的而電阻可以忽略的線圈L,當(dāng)開關(guān)S閉合瞬間,A、B兩燈中的電流IA、IB與M的關(guān)系是 A若M是電容器C,則IAIB C若M是線圈L,則IA IB ( ) 7如圖所示,在平行于水平地面的有理想邊界的勻強磁場上方,有三個大小相同的正方形線框,線框平面與磁場方向垂直
47、。三個線框是用相同的金屬材料制成的,A線框有一個缺口,B、C線框都閉合,但B線框?qū)Ь€的橫截面積比C線框大現(xiàn)將三個線框從同一高度由靜止開始同時釋放,下列關(guān)于它們落地時間的說法正確的是 A三個線框同時落地 B三個線框中,A線框最早落地 C. B線框在C線框之后落地 DB線框和C線框在A線框之后同時落地( )8如右圖所示,充電后的平行板電容器豎直放置,板間一帶正電的絕緣球用絕緣細(xì)線懸掛于A板上端,若將小球和細(xì)線拉至水平位置,由靜止釋放后小球?qū)⑾蛳聰[動直至與A板發(fā)生碰撞,此過程細(xì)線始終處于伸直狀態(tài),則此過程中A小球電勢能一直增加 B小球的動能一直增大C小球受細(xì)線的拉力一直在增大 D小球運動的向心加速度
48、先增大后減小9在光滑水平面上的O點系一長為l的絕緣細(xì)線,線的一端系一質(zhì)量為m,帶電量為q的小球。當(dāng)沿細(xì)線方向加上場強為E的勻強電場后,小球處于平衡狀態(tài)。現(xiàn)給小球一垂直于細(xì)線的初速度v0,使小球在水平面上開始運動。若v很小,則小球第一次回到平衡位置所需時間為_。10如圖,帶電量為+q的點電荷與均勻帶電薄板相距為2d,點電荷到帶電薄板的垂線通過板的幾何中心若圖中a點處的電場強度為零,根據(jù)對稱性,帶電薄板在圖中b點處產(chǎn)生的電場強度大小為,方向(靜電力恒量為k)11如圖所示,電阻R1=R2=8,R3=4,R4=0.5,電源電勢E=0.5 V,內(nèi)電阻r=0.5 ,求安培表A1和A2的示數(shù)各為多少?13一
49、條長為L的細(xì)線上端固定在O點,下端系一個質(zhì)量為m的小球,將它置于一個很大的勻強電場中,電場強度為E,方向水平向右,已知小球在B點時平衡,細(xì)線與豎直線的夾角為,如圖所示,求: (1)當(dāng)懸線與豎直方向的夾角為多大時,才能使小球由靜止釋放后,細(xì)線到豎直位置時,小球速度恰好為零? (2)當(dāng)細(xì)線與豎直方向成角時,至少要給小球一個多大的沖量,才能使小球在圖示的豎直平面內(nèi)做完整的圓周運動?例題解析:例1.【解析】(1)、(2)設(shè):小球在C點的速度大小是Vc,對軌道的壓力大小為NC,則對于小球由AC的過程中,應(yīng)用動能定律列出:在C點的圓軌道徑向應(yīng)用牛頓第二定律,有:解得:(3)mg=qE=1N 合場的方向垂直
50、于B、C點的連線BC 合場勢能最低的點在BC 的中點D如圖:小球的最大能動EKM: 例2【解析】滑塊做復(fù)雜的變速曲線運動,故用牛頓定律、動量定理等方法都難以求解,但我們通過仔細(xì)的分析發(fā)現(xiàn),滑塊的受力、運動特征與單擺相同,因此滑塊的運動可等效為單擺的運動,這樣,我們便可迅速地求出滑塊從P點到0點的最短時間為 由此可知,等效法是在效果相同的條件下,將復(fù)雜的狀態(tài)或運動過程合理地轉(zhuǎn)化成簡單的狀態(tài)或過程的一種思維方法例3【解析】(1)在t時刻AB棒的坐標(biāo)為 1分感應(yīng)電動勢 1分回路總電阻 1分回路感應(yīng)電流 2分棒勻速運動時有F=F安=Bil解得: 2分(2)導(dǎo)體棒AB在切割磁感線的過程中產(chǎn)生半個周期的正
51、弦交流電感應(yīng)電動勢的有效值為 2分回路產(chǎn)生的電熱 1分通電時間 1分聯(lián)立解得 2分例4【解析】 電源電動勢E、內(nèi)電阻r、電阻Rl、R2、R3均未知,按題目給的電路模型列式求解,顯然方程數(shù)少于未知量數(shù),于是可采取變換電路結(jié)構(gòu)的方法 將圖所示的虛線框內(nèi)電路看成新的電源,則等效電路如右圖所示,電源的電動勢為E,內(nèi)電阻為r根據(jù)電學(xué)知識,新電路不改變Rx和Ix的對應(yīng)關(guān)系,有例5【解析】此題只要將汽車以恒定功率運動的模型,用于電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,將思維轉(zhuǎn)換過來,問題就不難求解 (1)金屬棒在功率恒定的牽引力作用下沿導(dǎo)軌向上運動,金屬棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,回路中有感應(yīng)電流,ab棒受安培力方向沿導(dǎo)軌向下,由
52、P=Fv可知,隨著棒速度增加,牽引力將減小,安培力增大,棒的加速度減小,穩(wěn)定時有:牽引力等于安培力和棒重力沿導(dǎo)軌向下的分力之和,在導(dǎo)軌平面內(nèi),有 強化訓(xùn)練參考答案:1. D2. ACD3.析與解:交流電的有效值是利用與直流電有相同的熱效應(yīng)來定義的:Q=I2Rt。 因此我們只要按圖算出在一個周期內(nèi),兩段時間內(nèi)的熱量的平均值,再開平就可以了。由圖與題目條件可知,線框的感應(yīng)電動勢在前3s為7.210-6V,感應(yīng)電流為210-5A;后2s內(nèi)的感應(yīng)電流為310-5A,在一個周期5s內(nèi),電流平方的平均值為(12+18)A2/5,開平方即得電流的有效值等于10-5A,答案為B。4.析與解:我們在平時練習(xí)中已
53、經(jīng)做過這樣的題目,如果物體與(水平與傾斜)路面的動摩擦因數(shù)處處相同且不為零,則物體從D點出發(fā)先后經(jīng)過平面與斜面到A達(dá)點的全過程中克服摩擦力所做的功,都等于物體從D點出發(fā)直接到達(dá)O點克服摩擦力所做的功,因此本題答案選B。5.析與解:在兩塊玻璃直角三棱鏡之間的未知透明介質(zhì)可以視為另一種玻璃材料制作的平行玻璃磚,細(xì)光束O通過第一塊玻璃直角三棱鏡過程中仍垂直于AB面,而光線通過上述平行玻璃磚會發(fā)生平行側(cè)移,因此光束通過第二塊玻璃直角三棱鏡仍垂直于AB面,所以最后的出射光線也與AB面垂直,即可能是4、5、6光線,選B。 6.AD 7.BD 8 9,水平向左(或垂直薄板向左)10.(1)b (2)電流表A
54、示數(shù)仍為I,讀出此時電阻箱讀數(shù)R1 (3)R1 (4)開關(guān) S先接“1”時: 開關(guān)S接“2”時:11. A A12. 【解析】半徑為r的小圓孔帶電量為,由于挖去圓孔前點電荷q受力為零,即小圓孔所帶電量與點電荷q的庫侖力和絕緣球殼上余下部分與點電荷q的庫侖力大小相等、方向相反,因此挖去圓孔后,置于球心的點電荷所受到的庫侖力的大小即為小圓孔上電荷與點電荷q之間的庫侖力的大小,其方向由球心指向小孔中心 本題將挖去的小圓孔看成是一個小圓面,然后根據(jù)單位面積上的電荷量計算小圓面的帶電量,并且將小圓面看成點電荷是等效;挖去小圓孔后,剩余電荷對q的作用力大小等于小圓孔電荷對q的作用大小也是等效13. (1)
55、 (2)14.解析:本題的常規(guī)思路是利用法拉第電磁感應(yīng)定律E感=/t,寫出的瞬時表達(dá)式,再把對時間t進(jìn)行求導(dǎo)。但在高中階段的教學(xué)中,并未涉及這方面的知識,因此不少同學(xué)拿到此題后感覺無從下手。我們寫出磁通量的瞬時表達(dá)式: = BS = B0a2sin(2t / T ),可以發(fā)現(xiàn),這種磁通量的變化過程與線圈在磁場中饒垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動時磁通量的變化過程相同,因此可以把本題所涉及的變化過程等效為:一個面積為a2的正方形線框在磁感應(yīng)強度為B0的勻強磁場中饒垂直于磁場的軸以角速度=2 / T作勻速轉(zhuǎn)動,線圈中將產(chǎn)生交流電,則感應(yīng)電動勢的最大值為:Em=B0S= B0a2 2 / T= 2B0a2/T
56、 。方法三:極端法一、方法簡介通常情況下,由于物理問題涉及的因素眾多、過程復(fù)雜,很難直接把握其變化規(guī)律進(jìn)而對其做出準(zhǔn)確的判斷但我們?nèi)魧栴}推到極端狀態(tài)、極端條件或特殊狀態(tài)下進(jìn)行分析,卻可以很快得出結(jié)論像這樣將問題從一般狀態(tài)推到特殊狀態(tài)進(jìn)行分析處理的解題方法就是極端法極端法在進(jìn)行某些物理過程的分析時,具有獨特作用,恰當(dāng)應(yīng)用極端法能提高解題效率,使問題化難為易,化繁為簡,思路靈活,判斷準(zhǔn)確用極端法分析問題,關(guān)鍵在于是將問題推向什么極端,采用什么方法處理具體來說,首先要求待分析的問題有“極端”的存在,然后從極端狀態(tài)出發(fā),回過頭來再去分析待分析問題的變化規(guī)律其實質(zhì)是將物理過程的變化推到極端,使其變化關(guān)
57、系變得明顯,以實現(xiàn)對問題的快速判斷通常可采用極端值、極端過程、特殊值、函數(shù)求極值等方法二、典例分析1極端值法對于所考慮的物理問題,從它所能取的最大值或最小值方面進(jìn)行分析,將最大值或最小值代入相應(yīng)的表達(dá)式,從而得到所需的結(jié)論【例1】如圖所示,電源內(nèi)阻不能忽略,R110,R28,當(dāng)開關(guān)扳到位置1時,電流表的示數(shù)為0.2A;當(dāng)開關(guān)扳到位置2時,電流表的示數(shù)可能是()A0.27A B0.24AC0.21A D0.18A2極端過程法有些問題,對一般的過程分析求解難度很大,甚至中學(xué)階段暫時無法求出,可以把研究過程推向極端情況來加以考察分析,往往能很快得出結(jié)論【例2】兩個光滑斜面,高度和斜面的總長度都相等,
58、如圖所示,兩個相同的小球,同時由兩個斜面頂端由靜止開始釋放,不計拐角處能量損失,則兩球誰先到達(dá)底端?3特殊值法有些問題直接計算可能非常繁瑣,但由于物理過程變化的有規(guī)律性,此時若取一個特殊值代入,得到的結(jié)論也應(yīng)該是滿足的,這種方法尤其適用于選擇題的快速求解【例3】如圖所示,質(zhì)量為M的氣球載有質(zhì)量為m的沙袋,以加速度a上升,當(dāng)將體積可忽略的沙袋拋出后,氣球上升的加速度將變?yōu)椋ǎ〢. B. C D4函數(shù)求極值法高考中對運用數(shù)學(xué)工具解決物理問題的要求越來越高,其中運用函數(shù)知識解決極值問題是常常遇到的數(shù)學(xué)上求極值的方法通常有:利用二次函數(shù)求極值、利用不等式求極值、利用判別式求極值、利用三角函數(shù)求極值等A
59、BPMNvBab【例4】巡航快艇A從港口P出發(fā)攔截正以速度VB沿直線MN航行的船B,港口P與B船航線MN的垂直距離為a,A艇啟航時B船離港口的距離為b(ba),如圖所示如果略去A艇啟動時的加速過程,認(rèn)為它始終做勻速運動,試求A艇能攔住B船所需的最小速率【例5】如圖所示,一輛有四分之一圓弧的小車停在不光滑的水平地面上,質(zhì)量為m的小球從靜止開始由車的頂端無摩擦滑下,且小車始終保持靜止?fàn)顟B(tài).試分析:當(dāng)小球運動到什么位置時,地面對小車的靜摩擦力最大?最大值為多少?例6. 如圖所示,電源電動勢E=12 V,內(nèi)阻r=0.5,Rl=2,R2=3,滑動變阻器的總電阻Ro=5,試分析:在滑動片K從a端移至b端的
60、過程中,電流表A的示數(shù)如何變化? 強化訓(xùn)練( )1豎直向上的物體,初速與返回原地時的末速度大小之比為k,若在運動過程中空氣阻力大小不變,則空氣阻力與重力的大小之比為Ak B1/k C(k2-1)/( k2+1) D(k2+1)/( k2-1) ( )2電容器C1、C2和可變電阻器R1、R2以及電源連接成如圖所示的電路當(dāng)R1的滑動觸頭在圖示位置時,C1、C2的電量相等要使C1的電量大于C2的電量,應(yīng)A增大R2 B減小R2C將R1的滑動觸頭向A端移動 D將R1的滑動觸頭向B端滑動 3如圖所示,傾角為的斜面上方有一點O,在O點放一至斜面的光滑直軌道,要求一質(zhì)點從O點沿直軌道到達(dá)斜面P點的時間最短求該
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