高三物理总复习考点专题练习18
考点18 电场强度、电势和电势能-2020年 新高三一轮复习物理(解析版)
考点18 电场强度、电势和电势能一、选择题1.下列单位中是电场强度的单位的是()A.N/CB.V•mC.J/CD.J/s【答案】A【解析】电场强度的定义式:E=,F、q的单位分别是牛、库,由此公式推导出来电场强度的单位是牛/库;匀强电场中电场强度与电势差的关系式是E=,公式中U、d的单位分别是伏、米,由此公式推导出来电场强度的单位是伏/米.故A正确,B、C、D错误2.(多选)如图所示,a、b、c、d是某电场中的四个等势面,它们是互相平行的平面,并且间距相等,下列判断中正确的是()A.该电场一定是匀强电场B.相邻两个等势面间电势差一定相等C.如果φa>φb,则电场强度E a>E bD.如果φa<φb,则电场方向垂直于等势面由b指向a【答案】ABD【解析】等势面是平行平面而且均匀分布,则电场线平行同向,均匀分布,该电场一定是匀强电场.故A 正确.由图判断出电场方向垂直于等势面,由公式U=Ed可知,沿着电场线方向,相同距离电势差相同.故B正确.匀强电场,电场强度处处相同.故C错误.根据电场线总和等势面垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面可知,如果U a<U b,电场方向垂直于等势面由b指向a.故D正确3.关于匀强电场中的场强和电势差的关系,下列说法正确的是()A.任意两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积B.沿电场线方向,任何相同距离上电势降落必定相等C.电势降低的方向必是场强方向D.在相同距离的两点上,电势差大的场强也大【答案】B【解析】本题的关键是理解匀强电场中场强与电势差的关系,公式E=中,d是沿场强方向上两点的距离,由此很容易判断出A、D错,B正确;场强的方向是电势降低最快的方向,电场降低的方向不一定是场强方向,故C错.4.对公式E=的理解,下列说法正确的是()A.此公式适用于计算任何电场中a、b两点间的电势差B.a点和b点间距离越大,则这两点的电势差越大C.匀强电场中a、b两点沿电场线的距离越大,则电场强度越小D.公式中的d是匀强电场中a、b所在的两等势面之间的距离【答案】D【解析】此公式只适用于匀强电场中a、b两点间电势差的计算,A错误.a、b两点间的电势差不仅取决于距离的大小,还取决于电势降落的快慢程度,B错误.匀强电场中的电场强度大小与a、b两点间的距离无关,是恒定的.C错误.公式中的d是匀强电场中a、b所在的两等势面之间的距离,D正确5.如图为匀强电场的等势面,相邻等势面相距2 cm,则该匀强电场( )A.方向竖直向下,场强E=100 V/mB.方向水平向左,场强E=100 N/CC.方向竖直向上,场强E=100 V/mD.方向水平向右,场强E=100 V/m【答案】A【解析】因为电场线和等势面垂直,由电势高等势面指向电势低等势面,所以电场强度的方向竖直向下,电场强度,故A正确6.如图所示,有竖直向下的匀强电场,A、B两等势面间距离为5 cm,电势差为25 V,在电场中P点固定放置电荷量为5×10-9 C的负点电荷,此时电场中有一点场强为零,此点在P点的()A.上方30 cm处B.下方30 cm处C.上方25 cm处D.下方25 cm处【答案】B【解析】匀强电场的场强E== V/m=500 V/m,设距P点L处的合场强为零,则k=9×109× V/m =500 V/m,故L=0.3 m,负点电荷在L处的电场竖直向上,故该点在电场中P点的下方,B正确7.如图所示,匀强电场方向平行于xOy平面,在xOy平面内有一个半径为R=5 cm的圆,圆上有一动点P,半径OP与x轴方向的夹角为θ,P点沿圆周移动时,O、P两点的电势差满足U OP=25sin θ (V),则该匀强电场的大小和方向分别为()A.5 V/m,沿x轴正方向B.25 V/m沿y轴负方向C.500 V/m,沿y轴正方向D.250 V/m,沿x轴负方向【答案】C【解析】匀强电场中沿电场线方向电势降落最快,根据U OP=25sin θ(V),当θ=90°时,OP间电压最大,以此分析电场线沿y轴正向;根据场强E=得E=500 V/m,C正确8.如图所示,水平虚线表示匀强电场中的两等势面,电势分别为 2 V和 5 V, 两等势面相距10 cm,将一带电荷量为+10-6 C的点电荷从a点匀速移动到b点,ab=30 cm,不计重力,则下列说法正确的是()A.此电场的场强大小为10 V/m,方向竖直向下B.此电场的场强大小为30 V/m,方向竖直向上C.所加外力的方向垂直ab斜向下方D.外力做的功是3×10-6 J【答案】D【解析】ab两点的电势差U=3 V,由U=Ed可得: V/m =30 V/m; 且a点电势高于b点电势,故电场线方向竖直向下.则A、B错误.正电荷在电场中受力向下;要使电荷做匀速直线运动,则外力应与电场力大小相等、方向相反;故外力大小为N,方向竖直向上,C错误.外力做的功W= Fd=3×10-5 N×0.1 m=3×10-6 J;故D正确;故选D9.(多选)如图所示的匀强电场中,已知场强大小等于100 V/m,AB间距为6 cm;则以下说法正确的是()A.A点电势等于B点电势,A、B、C三点场强相同B.AB两点间的电势差为6 VC.现有一个电量为+q的电荷,第一次从A点移到B点,电场力做功为W1;第二次该电荷从A点移到C 点,然后再移到B点,在这个过程中电场力做功为W2,则W2>W1D.若A点电势为零,则B点电势为-3 V【答案】AD【解析】图中A、C两点在同一等势面上,电势相等,根据顺着电场线方向电势逐渐降低,知C点的电势高于B点的电势,所以A点电势等于B点电势,A、B、C三点场强相同.故A正确.AB两点间的电势差为U AB=Ed=E AB cos 60°=100×0.06×0.5 V =3 V,故B错误.电场力做功只与初末位置有关,与路径无关,则电荷从A点移到B点与从A点移到C点再移到B点电场力做功相等,即W2=W1.故C错误.根据U AB=φA-φB,若φA=0,则φB=-U AB=-3 V,故D正确.10.如图所示的匀强电场场强为103 N/C,ab、cd平行于电场线,ac、bd垂直于电场线,ab=cd=4 cm,ac =bd=3 cm.则下述计算结果正确的是()A.a、b之间的电势差为40 VB.a、c之间的电势差为50 VC.将q=-5×10-3 C的点电荷沿矩形路径abdca移动一周,电场力做的功是-0.25 JD.将q=-5×10-3 C的点电荷沿abd从a移到d,电场力做的功是0.25 J【答案】A【解析】由U=Ed得U ab=103×0.04 V=40 V,A正确;a、c在同一等势面上,所以U ac=0,B错误;将电荷沿abdca移动一周,位移为0,故电场力做功为0,C错误;W ad=W ab=qU ab=(-5×10-3)×40 J=-0.2 J,D错误二、非选择题11.如图所示,匀强电场的电场线与AC平行,把带电荷量10-8 C的负电荷从A移至B的过程中,电场力做功6×10-8 J,AB长6 cm,AB与AC的夹角为60°.求:(1)场强方向;(2)设B处电势为1 V,则A处电势为多少;(3)A处的场强大小;(4)电子在A点的电势能.【答案】(1)由C至A(2)-5 V(3)200 V/m(4)5 eV【解析】(1)将负电荷从A移至B,电场力做正功,所以电荷所受电场力方向沿A至C,又因为是负电荷,场强方向与负电荷的受力方向相反,所以场强方向应为C至A方向.(2)由W=qU得:U===6 V,即A、B两点间电势差为6 V.沿电场线方向电势降低,B点电势高于A点电势.U=φB-φA,φB=1 V,φA=φB-U=1 V-6 V=-5 V,即A点的电势为-5 V.(3)如图所示,由B向AC作垂线交AC于D,D与B在同一等势面上.U DA=U BA=U=6 V,沿场强方向A、D两点间距离为d=AB·cos 60°=6 cm×=3 cm=0.03 m,所以E==200 V/m.(4)电子在A点的电势能E p=qφA=(-e)×(-5 V)=5 eV12.如图所示,平行带电金属极板A、B间的匀强电场场强E=1.2×103 V/m,两极板间的距离d1=5 cm,电场中C点和D点分别到A、B极板的距离均为d2=0.5 cm,C、D间的水平距离L=3 cm,B板接地,求:(1)C、D两点间的电势差U CD是多少?(2)一带电量q=-3×10-3 C的点电荷从C沿直线运动到D的过程中,电荷的电势能变化了多少?(3)第(2)问中的点电荷在C点的电势能E是多少?【答案】(1)-48 V(2)减小0.144 J(3)0.162 J【解析】(1)C、D两点间的电势差U CD=-Ed CD=-1.2×103 V/m×(0.05-2×0.005) m=-48 V;(2)一带电量q=-3×10-3 C的点电荷从C沿直线运动到D的过程中,电场力做功为:W CD=qU CD=-3×10-3 C×(-48 V)=0.144 J;电场力做功等于电势能的减小量,故电势能减小0.144 J;(3)点电荷在C点的电势能等于将该电荷从C点移动到B板过程电场力做的功,故:E p C=W CB=q·E·(-CB)=-3×10-3 C×1.2×103 V/m×(-0.045 m)=0.162J14.如图所示,在匀强电场中,电荷量q=5.0×10-10 C的正电荷,由a点移到b点和由a点移到c点电场力做功都是3.0×10-8 J,已知a、b、c三点的连线组成直角三角形,ab=20 cm,∠a=37°,∠c=90°,求:(1)a、b两点的电势差U ab.(2)匀强电场的场强大小和方向.【答案】(1)60 V(2)375 V/m方向与bc边垂直且由a指向c【解析】(1)因为正电荷q从a到b和从a到c电场力做功相等,所以由W=qU可得U ab=U ac,b、c两点在同一等势面上,根据电场线与等势面垂直,得到场强方向与ac平行,垂直指向bc.U ab== V=60 V(2)由U=Ed可得,E====375 V/m场强方向与bc边垂直且由a指向c15.如图所示,一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力向下,从静止开始由b沿直线运动到d,且bd 与竖直方向所夹的锐角为45°,bd的长度为L,匀强电场的电场强度为E,求:(1)此液滴带何种电荷;(2)液滴的加速度为多少;(3)b、d两点的电势差U bd .【答案】(1)负电(2)(3)【解析】(1)由b到a,液滴做直线运动,所受合力沿bd所在直线,对液滴受力分析可知,电场力水平向右,与电场方向相反,所以小球带负电.(2)由图可知,液滴所受合力根据牛顿第二定律F=ma,解得液滴的加速度(3)由图可知,电场力qE=mg由b到d,沿电场方向的距离沿电场方向电势降低,应有<0,所以16.如图所示,在水平方向的匀强电场中,用长为L的绝缘细线,拴住一质量为m,带电量为q的小球,线的上端固定.开始时连线带球拉成水平,突然松开后,小球由静止开始向下摆动,当细线转过60°角时的速度恰好为零.问:(1)A、B两点的电势差U AB为多少?(2)电场强度为多少?【答案】(1)(2)【解析】(1)小球由A到B过程中,由动能定理得:mgL sin 60°+qU AB=0,解得:U AB=.(2)BA间电势差为:U BA=U AB=,则场强:E==17.如图,A、B为两块水平放置的带等量异种电荷的平行金属板,一个质量m=10-4 kg、电荷量q=5×10-5 C的带正电粒子静止于两板的正中央,已知两板间距离为20 cm,g=10 m/s2,求:(1)两板间匀强电场的场强大小;(2)两板间的电势差;(3)若用某种方法将带电粒子的带电荷量减少一半,使带电粒子从两板正中央由静止开始运动,则经过多长时间粒子撞到板上.【答案】(1)20 V/m(2)4 V(3)0.2 s【解析】(1)带电粒子静止,qE=mg,E=20 V/m.(2)电势差U=Ed=20×0.2 V=4 V.(3)若带电粒子的带电荷量减少一半,则电场力减半,重力不变,则有mg-qE=ma,mg=ma,a=g,x=at2,即0.1=×5×t2,解得t=0.2 s。
高三物理复习练习题【物理观念、物理、思想方法与物理学史】
高三物理复习练习题【物理观念、物理、思想方法与物理学史】一、单项选择题1.下列说法中正确的是()A.随地球自转的物体在地球上任意位置受到地球对该物体的万有引力都大于其重力B.磁悬浮列车运行过程中悬浮于轨道上方,所以运行的磁悬浮列车处于失重状态C.β射线是原子核外电子电离形成的电子流,它具有中等的穿透能力D.法拉第最早引入了电场的概念,并提出用电场线形象地描述电场2.如图所示,条形磁铁用细线悬挂于O点,一金属圆环放置在O点正下方的水平绝缘桌面上.现将磁铁拉至左侧某一高度后由静止释放,磁铁在竖直面内摆动,在其第一次摆至右侧最高点的过程中,圆环始终静止.则下列说法正确的是()A.磁铁始终受到圆环的斥力作用B.圆环中的感应电流方向保持不变C.桌面对圆环始终有摩擦力作用D.磁铁在O点两侧最高点的重力势能不相等3.随着科学技术的发展,具有自主知识产权的汽车越来越多.现有两辆不同型号的电动汽车甲、乙,在同一平直公路上,从同一地点,朝相同方向做直线运动,它们的v-t图象如图所示.则()A.两车加速阶段的加速度大小之比为3∶1B.乙追上甲的时刻为15 s末C.乙刚出发时,甲车在其前方25 m处D.15 s后两车间距离开始逐渐增大4.1998年6月18日,清华大学对富康轿车成功地进行了中国轿车史上的第一次安全性碰撞试验,成为“中华第一撞”,从此,我国汽车整体安全性碰撞试验开始与国际接轨,在碰撞过程中,下列关于安全气囊的保护作用认识正确的是()A.安全气囊减小了驾驶员的动量的变化B.安全气囊减小了驾驶员受到撞击力的冲量C.安全气囊主要是减小了驾驶员的动量变化率D.安全气囊延长了撞击力的作用时间,从而使动量变化更大5.物理学家的科学发现推动了人类历史的进步.关于物理学家的贡献,下列说法正确的是()A.牛顿首先设想出的理想实验是物理学发展过程中的一种重要的研究方法,这是将可靠的事实与理论思维结合起来的研究方法B.安培发现了磁场对电流的作用规律C.卢瑟福预言了中子的存在,并通过实验发现了中子D .卡文迪许通过扭秤装置测出了静电力常量的数值6.如图,某同学用绳子拉动木箱,使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度,木箱获得的动能一定( )A .小于拉力所做的功B.等于拉力所做的功 C .等于克服摩擦力所做的功 D.大于克服摩擦力所做的功7.根据高中所学知识可知,做自由落体运动的小球,将落在正下方位置.但实际上,赤道上方200 m 处无初速下落的小球将落在正下方位置偏东约6 cm 处,这一现象可解释为,除重力外,由于地球自转,下落过程小球还受到一个水平向东的“力”,该“力”与竖直方向的速度大小成正比.现将小球从赤道地面竖直上抛,考虑对称性,上升过程该“力”水平向西,则小球( )A .到最高点时,水平方向的加速度和速度均为零B .到最高点时,水平方向的加速度和速度均不为零C .落地点在抛出点东侧D .落地点在抛出点西侧8.在物理学的发展过程中,许多物理学家做出了巨大的贡献,以下关于物理学史和所用物理学思想方法的叙述中不正确的是( )A .伽利略应用理想实验说明力是维持物体运动的原因B .微小形变的演示、卡文迪许用扭秤测出引力常量和库仑用扭秤研究电荷之间的作用力都采用了放大法C .瞬时速度定义、瞬时加速度定义应用了极限法D .在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后用各小段的位移之和代表物体的位移应用了微元法9.下列说法正确的是( )A .居里夫妇发现了铀和含铀矿物的天然放射现象B .康普顿效应说明光具有粒子性,电子的衍射实验说明粒子具有波动性C .爱因斯坦在实验时无意中发现了一个使光的微粒理论得以东山再起的重要现象——光电效应D .卢瑟福通过阴极射线在电场和磁场中的偏转实验,发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的,并测出了该粒子的比荷10.下列问题的研究应用了极限思想方法的是( )A .在不考虑带电体的大小和形状时,常用点电荷代替带电体B .在研究复杂电路时,可用总电阻代替所有电阻产生的效果C .速度v =Δx Δt,当Δt 非常小时可表示t 时刻的瞬时速度D.在探究加速度与力和质量的关系时,先保持质量不变研究加速度与力的关系,再保持力不变研究加速度与质量的关系11.在牛顿发现太阳与行星间的引力过程中,得出太阳对行星的引力表达式后推出行星对太阳的引力表达式,是一个很关键的论证步骤,这一步骤采用的论证方法是() A.研究对象的选取 B.理想化过程C.控制变量法 D.等效法12.下面关于物理学研究方法的叙述中正确的是()A.电场强度的定义式为E=Fq,这个定义应用了极限思想B.在“探究弹性势能的表达式”的实验中,为计算弹簧弹力所做的功,把拉伸弹簧的过程分为很多小段,拉力在每小段可以认为是恒力,用各小段做功的代数和代表弹力在整个过程所做的功.这是应用了微元法的思想C.在探究加速度、力和质量三者之间的关系时,先保持质量不变研究加速度与力的关系,再保持力不变研究加速度与质量的关系,这里采用了等效代替的思想方法D.在不需要考虑带电体本身的大小和形状时,常用点电荷来代替带电体,这是应用了假设法13.以下是力学中的三个实验装置,由图可知这三个实验共同的物理思想方法是()A.极限的思想方法 B.放大的思想方法C.控制变量的方法 D.猜想的思想方法二、多项选择题14.以下说法符合物理史实的是()A.奥斯特发现了电流的磁效应,法拉第发现了电磁感应现象B.牛顿发现了万有引力定律,并且用扭秤装置测出了引力常量C.开普勒关于行星运动的描述为万有引力定律的发现奠定了基础D.库仑认为在电荷的周围存在着由它产生的电场,并提出用电场线简洁地描述电场15.在物理学建立、发展的过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步,关于科学家和他们的贡献,下列说法正确的是()A.古希腊学者亚里士多德认为物体下落的快慢由它们的重量决定,伽利略在他的《两种新科学的对话》中利用逻辑推断,使亚里士多德的理论陷入了困境B.德国天文学家开普勒对他导师第谷观测的行星数据进行了多年研究,得出了开普勒行星运动定律C.英国物理学家卡文迪许利用“卡文迪许扭秤”首先较准确的测定了静电力常量D.楞次发现了电磁感应现象,并研究提出了判断感应电流方向的方法——楞次定律16.在科学发展史上,每一位科学家的成果无一例外的都是在前人成果及思想方法的启迪下,点燃了自己智慧的火花,并加之自己的实践及对理论的创新归纳总结而得出的.下列叙述符合物理史实的是()A.伽利略传承了亚里士多德关于力与运动关系的物理思想,开创了某些研究物理学的科学方法B.牛顿在归纳总结伽利略、笛卡儿等科学家的结论的基础上得出了经典的牛顿第一定律C.库仑在前人研究的基础上通过扭秤实验研究得出了库仑定律D.楞次在对理论基础和实验资料进行严格分析后,提出了电磁感应定律17.为了认识复杂的事物规律,我们往往从事物的等同效果出发,将其转化为简单的、易于研究的事物,这种方法称为等效替代法,下列哪些物理概念的建立使用了等效替代思想()A.惯性 B.重心C.平均速度 D.合力与分力18.下列关于物理学发展史的说法中正确的是()A.伽利略通过大量实验,发现只要斜面的倾角一定,不同质量的小球从不同高度开始滚动,小球的加速度都是相同的B.奥斯特为了解释磁体产生的磁场提出了分子电流假说C.楞次在对理论基础和实验资料进行严格分析后,提出了电磁感应定律D.美国物理学家密立根经过多次实验,比较准确地测定了电子的电荷量答案与解析物理观念、物理、思想方法与物理学史1.D随地球自转的物体在地球两极位置受到地球对该物体的万有引力等于其重力,在其他位置受到地球对该物体的万有引力都大于其重力,选项A错误;磁悬浮列车运行过程中悬浮于轨道上方,所受磁力等于列车的重力,列车在竖直方向上没有加速度,所以运行的磁悬浮列车不是处于失重状态,选项B错误,β射线是原子核内的中子转化为质子时释放出的电子形成的电子流,β射线具有中等的穿透能力,选项C错误;法拉第最早引入了电场的概念,并提出用电场线形象地描述电场,选项D正确.2.D由楞次定律可知,磁铁靠近圆环时受到斥力作用,远离圆环时受到引力作用,A错误;磁铁由释放到第一次运动到右侧最高点的过程中,穿过圆环的磁通量先增大后减小,由于穿过圆环的磁场方向不变,而磁通量的变化趋势发生了改变,因此感应电流的方向发生变化,B错误;分析可知,在磁铁摆到竖直方向时,磁铁与环的作用力在竖直方向,环在水平方向没有运动趋势,此时桌面对圆环无摩擦力作用,C错误;由楞次定律可知,感应电流总是阻碍磁铁的相对运动,感应电流对磁铁的作用力总是阻力,因此磁铁的运动为阻尼运动,因此磁铁在右侧的最高点比释放点略低,则磁铁在两侧最高点的重力势能不相等,D正确.3.C由加速度定义式易得,甲车加速阶段的加速度a1=2 m/s2,乙车加速度a2=1 m/s2,A项错误;速度—时间图线与坐标轴所围面积表示位移,故在15 s内,甲车位移大于乙车位移,B项错误;由图象可知,t=5 s时乙车出发,此时甲车的位移为25 m,又两车从同一地点出发,故C项正确;15 s后,乙车速度大于甲车速度,在15 s时甲车在前,乙车在后,故两车距离开始不断减小,D项错误.4.C碰撞过程中,驾驶员的初、末动量与是否使用安全气囊无关,A项错误;由动量定理可知,驾驶员受到的撞击力的冲量不变,B项错误;安全气囊延长了撞击力的作用时间,但是撞击力的冲量一定,故驾驶员的动量变化不变、动量变化率减小,C项正确,D项错误.5.B理想实验是伽利略首先设想出的,A错误;安培发现了磁场对电流的作用规律,B正确;卢瑟福预言了中子的存在,卢瑟福的学生查德威克通过实验发现了中子,C错误;卡文迪许测出了引力常量的数值,D错误.6.A由动能定理W F-W f=E k-0,可知木箱获得的动能一定小于拉力所做的功,A 正确.7.D由于该“力”与竖直方向的速度大小成正比,所以从小球抛出至运动到最高点过程,该“力”逐渐减小到零,将小球的上抛运动分解为水平和竖直两个分运动,由于上升阶段,水平分运动是向西的变加速运动(水平方向加速度大小逐渐减小),故小球到最高点时速度不为零,水平向西的速度达到最大值,故选项A错误;小球到最高点时竖直方向的分速度为零,由题意可知小球这时不受水平方向的力,故小球到最高点时水平方向加速度为零,选项B 错误;下降阶段,由于受水平向东的力,小球的水平分运动是向西的变减速运动(水平方向加速度大小逐渐变大),故小球的落地点在抛出点西侧,选项C 错误,D 正确.8.A 伽利略应用理想实验说明力不是维持物体运动的原因;微小形变的演示、卡文迪许用扭秤测出引力常量和库仑用扭秤研究电荷之间的作用力都采用了放大法;瞬时速度定义、瞬时加速度定义应用了极限法;在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后用各小段的位移之和代表物体的位移应用了微元法.9.B 贝可勒尔发现了铀和含铀矿物的天然放射现象,居里夫妇发现了钋、镭元素,选项A 错误;康普顿效应说明光具有粒子性,电子的衍射实验说明粒子具有波动性,选项B 正确;赫兹在实验时无意中发现了一个使光的微粒理论得以东山再起的重要现象——光电效应,选项C 错误;汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中的偏转实验,发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的,并测出了该粒子的比荷,故D 错误.10.C 点电荷是理想模型法,A 错误;在研究复杂电路时,可用总电阻代替所有电阻产生的效果,应用了等效替代法,B 错误;速度v =Δx Δt,当Δt 非常小时可表示t 时刻的瞬时速度,应用了极限思想法,C 正确;在探究加速度与力和质量的关系时,应用了控制变量法,D 错误.11.D 对于太阳与行星之间的相互作用力,太阳和行星的地位完全相同,既然太阳对行星的引力符合关系式F ∝m 星r 2,依据等效法,行星对太阳的引力也符合关系式F ∝m 日r 2,故D 项正确.12.B 电场强度的定义式为E =F q,这个定义应用了比值定义法,故A 错误;在“探究弹性势能的表达式”的实验中,由于弹力是变力,为计算弹簧弹力所做的功,把拉伸弹簧的过程分为很多小段,拉力在每小段可以认为是恒力,用各小段做功的代数和代表弹力在整个过程所做的功,物理学中把这种研究方法叫做微元法,故B 正确;研究多个变量时,应控制一些不变量研究两个变量之间的关系,所以在探究加速度、力、质量三者之间的关系时,先保持质量不变,研究加速度与力的关系,再保持力不变,研究加速度与质量的关系,该实验运用了控制变量法,故C错误;用点电荷代替带电体,物理学中把这种研究方法叫做理想模型法,故D错误.13.B这三个实验共同的物理思想方法是把微小量进行放大,使之能够观察和测量,即放大的思想方法,选项B正确.14.AC奥斯特发现了电流的磁效应,法拉第发现了电磁感应现象,选项A正确;牛顿发现了万有引力定律,卡文迪许用扭秤装置测出了引力常量,选项B错误;开普勒关于行星运动的描述为万有引力定律的发现奠定了基础,选项C正确;法拉第认为在电荷的周围存在着由它产生的电场,并提出用电场线简洁地描述电场,选项D错误.15.AB古希腊学者亚里士多德认为物体下落的快慢由它们的重量决定,伽利略在他的《两种新科学的对话》中利用逻辑推断,使亚里士多德的理论陷入了困境,选项A正确;德国天文学家开普勒对他导师第谷观测的行星数据进行了多年研究,得出了开普勒行星运动定律,选项B正确;英国物理学家卡文迪许利用“卡文迪许扭秤”首先较准确的测定了万有引力常量,选项C错误,法拉第发现了电磁感应现象,楞次研究得出了判断感应电流方向的方法——楞次定律,选项D错误.16.BC伽利略不是传承而是否定了亚里士多德的关于力与运动关系的物理思想,A 错;法拉第提出了电磁感应定律,D错;B、C符合历史事实.17.BCD重心是将物体各部分所受重力等效为集中于一点;平均速度是将变速运动过程等效为匀速运动过程,匀速运动的速度则为变速运动的平均速度;合力与分力是使力的作用效果相同.18.AD伽利略通过大量实验,发现只要斜面的倾角一定,不同质量的小球从不同高度开始滚动,小球的加速度都是相同的,选项A正确;安培为了解释磁体产生的磁场提出了分子电流假说,选项B错误;法拉第在对理论基础和实验资料进行严格分析后,提出了电磁感应定律,选项C错误;美国物理学家密立根经过多次实验,比较准确地测定了电子的电荷量,选项D正确.。
高三物理总复习 带电粒子在电场中的运动练习题
高三物理总复习带电粒子在电场中的运动练习题1.两平行金属板间为匀强电场,不同的带电粒子都以垂直于电场线的方向射入该匀强电场〔不计重力〕,为使这些粒子经过电场后有一样大小的偏转角,如此它们应该具有的条件是A.有一样的动能和一样的荷质比B.有一样的动量和一样的荷质比C.有一样的速度和一样的荷质比D.只要有一样的荷质比就可以了2.平行板电容器两板间的电压为U,板间距离为d,一个质量为m,电荷量为q的带电粒子从该电容器的正中央沿与匀强电场的电场线垂直的方向射入,不计重力。
当粒子的入射初速度为v0时,它恰好能穿过电场而不碰到金属板。
为了使入射初速度为v0/2的同质量的带电粒子也恰好能穿过电场而不碰到金属板,如此在其它量不变的情况下,必须满足A.使粒子的电荷量减半B.使两极板间的电压减半C.使两极板的间距加倍D.使两极板的间距增为原来的4倍3.如下列图,虚线a、b、c、d表示匀强电场中的4个等势面。
两个带电粒子M、N〔重力忽略不计〕以平行于等势面的初速度射入电场,运动轨迹分别如图中MPN和NQM所示。
M是带正电的带电粒子。
如此如下说法中正确的答案是ArrayA.N一定也带正电B.a点的电势高于b点的电势,a点的场强大于b点的场强C.带电粒子N的动能减小电势能增大D.带电粒子N的动能增大电势能减小4.在场强大小为E的匀强电场中,质量为m、带电量为+q的物体以某一初速沿电场反方向做匀减速直线运动,其加速度大小为0.8qE/m,物体运动s距离时速度变为零。
如此如下说法错误的答案是A.物体抑制电场力做功qEsB.物体的电势能减少了0.8qEsC.物体的电势能增加了qEsD.物体的动能减少了0.8qEs5.根据α粒子散射实验,卢瑟福提出了原子的核式结构模型。
图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线,实线表示一个α粒子的运动轨迹。
在α粒子从a运动到b、再运动到c的答案是A.动能先增大,后减小B.电势能先减小,后增大C.电场力先做负功,后做正功,总功等于零D.加速度先变小,后变大6.A、B是一条电场线上的两点,假设在A点释放一初速为零的电子,电子仅受电场力作用,并沿电场线从A 运动到B ,其速度随时间变化的规律如下列图。
高三物理总复习资料(带答案)
高三物理总复习资料(一) 2014.7.11一、选择题(至少有一个答案正确)1.下列说法正确的是( )A.正电荷只在电场力作用下一定从高电势处运动到低电势处B.正电荷只在电场力作用下一定从电势能大的地方处运动到电势能小的地方C.带电粒子垂直电场方向进入匀强电场且只受电力作用动能和电势能均要增加D.电场中电势相同的地方电场强度大小可能并不相等2.如图所示画出了匀强电场的几条电场线,M、N是该电场中的两点,一个带正电荷的离子(不计重力)仅在电场力作用下由M点运动到N点,则( )A.该离子在M点的速度不为零B.该离子在M点的速度可能为零C.该离子在M点的电势能小于在N点的电势能D.该离子在M和N点的电势能哪个大不能确定3.如图所示,在矩形ABCD的AD边和BC边的中点M和N各放一个点电荷,它们分别带等量的正、负电荷.E、F是AB边和CD边的中点,P、Q两点在MN的连线上,MP=QN.对于E、F、P、Q 四点,其中电场强度相同、电势相等的两点是( )A.E和F B.P和QC.A和B D.C和D4.如图所示,质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射人两平行板间的匀强电场中.P从两极板正中央射入,Q从下极板边缘处射入,它们最后打在同一点(重力不计),则从开始射人到打到上板的过程中( )A.它们运动的时间t Q>t PB.它们的电势能减小量之比△E p:△E Q=1:2C.它们所带的电荷量之比q p : q Q=1:2D.它们的动量增量之比△P P:△P Q=1:25.如图(a)所示,两个平行金属板P、Q竖直放置,两板间加上如图(b)所示的电压.t=0时,Q板比P板电势高5 V,此时在两板的正中央M点有一个电子,速度为零,电子在电场力作用下运动,使得电子的位置和速度随时间变化.假设电子始终未与两板相碰,在0<t<8×10-10s的时间内,这个电子处于M点的右侧,速度方向向左且大小逐渐减小的时间是( )A .0<t<2×10-10sB .2×10-10s<t<4×10-10sC .4×10-10s<t<6×10-10sD .6×10-10s<t<8×10-10s6.如图所示,三个电压表用满偏电流相同的电流表改装而成,已知电压表V 1的示数为8V ,电压表V 3的示数为5V ,则关于电压表V 2的示数,下列判定中正确的是 ( )A .电压表V 2的示数必为3VB .电压表V 2的示数必为5VC .若三个电压表量程相同,则电压表V 2的示数必为3VD .即使三个电压表量程相同,电压表V 2的示数也可能不等于3V7.如图所示,直线OAC 为某一直流电源的总功率P 总随电流I 的变化图线;抛物线OBC 同一电源内部的发热功率P r 随电流I 的变化图线.若线段AB 对应的横坐标为2A ,那么AB的长度所表示的功率及电流I =2A 时所对应的外电阻分别为 ( )A .2W,0.5ΩB .4W ,1ΩC .2W,1ΩD .6W ,2Ω8.如图所示电路,当S 闭合后两灯均不亮,已知两灯、电源、电键及电键到电源负极间的导线都完好,其余三条导线中有一条发生断路.若某同学使用多用电表来检查断线部分,他用多用表的红表棒与a 点相连接,把黑表棒分别先后与b 点、c 点相连,则以下能检测出断线部分的方法有 ( )A .S 闭合,多用表用6V 量程的电压表B .S 闭合,多用表用0.3A 量程的电流表C .S 断开,多用表用R ×1量程的欧姆表D .以上三种方法都不可以二、实验题9.“电场中等势线的描绘”的实验装置如图所示.(1)在图中、a 、b 、c 、d 、e 五个基准点中,电势最高的点是 点;(2)若电流表的两表笔分别接触d 、f 两点(d 、f 两点的连线与A 、B 连线垂直)时,表针反偏(电流从红表笔流进时,表针正偏),则电流表的红表笔接在 点,要使表针指在零刻度线,应将接f 的探针(即表笔)向 移动(填向“左”或向“右”).10. 一只多用电表的欧姆档有⨯⨯⨯⨯1101001000ΩΩΩΩ,,,,现用它来测量一未知电阻,当用⨯100Ω档测量时,发现指针偏转角度很小,为使测量结果更准确,测量前应进行如下两项操作,先___________,接着____________,然后再测量并读数。
专题18 简谐运动----2022年高考物理一轮重难点复习(解析版)
专题18 简谐运动重点知识讲解一、简谐运动1、定义:物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比,并且总指向平衡位置的回复力的作用下的振动叫简谐=-运动。
表达式为:F kx2、几个重要的物理量间的关系:要熟练掌握做简谐运动的物体在某一时刻(或某一位置)的位移x、回复力F、加速度a、速度v这四个矢量的相互关系。
∝,方向与位移方向相反。
(1)由定义知:F x∝,方向与位移方向相反。
(2)由牛顿第二定律知:a F∝,方向与位移方向相反。
(3)由以上两条可知:a x(4)v和x、F、a之间的关系最复杂:当v、a同向(即v、F同向,也就是v、x反向)时v一定增大;当v、a反向(即v、F反向,也就是、x同向)时,v一定减小。
要点诠释:物体从A由静止释放,从A→O→B→O→A,经历一次全振动,图中O为平衡位置,A、B为最大位移处,设向右O→A为正方向。
(1)位移:只要在平衡位置正方向就为正,只要在平衡位置负方向就为负,与运动方向无关;(2)加速度、回复力:始终指向平衡位置;(3)速度:必须按规定的正方向确定;(4)特殊点O、A、B物理量的特点:平衡位置O点:位移为零、回复力为零、加速度为零、速度最大、动能最大、势能为零。
正的最大位移A点:位移正向最大、回复力最大(指向O,图中向左)、加速度最大(指向O,图中向左)、速度为零、动能为零、势能最大。
负的最大位移B点:位移负向最大、回复力最大(指向O,图中向右)、加速度最大(指向O,图中向右)、速度为零、动能为零、势能最大。
(5)运动特点:从平衡位置O 向A (或B )运动,速度越来越小,加速度(回复力)越来越大,做加速度增大的减速运动,是变减速运动;从A (或B )向平衡位置O 运动,速度越来越大,加速度(回复力)越来越小,做加速度减小的加速运动,是变加速运动。
3、描述简谐运动的物理量:振动的最大特点是往复性或者说是周期性。
因此振动物体在空间的运动有一定的范围,用振幅A 来描述;在时间上则用周期T 来描述完成一次全振动所需的时间。
福建省安溪县第一中学高三第一轮复习物理练习2009-10-18曲线运动 万有引力检测题
曲线运动 万有引力定律一、选择题1.( )质点仅在恒力F 的作用下,由O 点运动到A 点的轨迹如图所示,在A 点时速度的方向与x 轴平行,则恒力F 的方向可能沿A .x 轴正方向B .x 轴负方向C .y 轴正方向D .y 轴负方向2.( )从“神舟六号”载人飞船的发射成功可以预见,随着航天员在轨道舱内停留时间的增加,体育锻炼成了一个必不可少的环节,下列器材适宜航天员在轨道舱中进行锻炼的是A .哑铃B .弹簧拉力器C .单杠D .跑步机3.( )火车以0982./m s 的加速度在平直轨道上加速行驶,车厢中一乘客把手伸出窗外从距地面高2.5m 处自由释放一物体,不计空气阻力,物体落地时与乘客的水平距离为:A 、0B 、0.25mC 、0.50mD 、因不知火车速度无法判断 4.( )关于物体的运动,以下说法正确的是A .物体做平抛运动时,加速度不变B .物体做匀速圆周运动时,加速度不变C .物体做曲线运动时,加速度一定改变D .物体做曲线运动时,加速度可能变也可能不变5.( )如图所示是磁带录音机的磁带盒的示意图,A 、B 为缠绕磁带的两个轮子,其半径均为r 。
在放音结束时,磁带全部绕到了B 轮上,磁带的外缘半径为R ,且R =3r 。
现在进行倒带,使磁带绕到A 轮上。
倒带时A 轮是主动轮,其角速度是恒定的,B 轮是从动轮。
经测定磁带全部绕到A 轮上需要的时间为t 。
则从开始倒带到A 、B 两轮的角速度相等所需要的时间A .等于2tB .大于2tC .小于2tD .无法确定6.( )飞机在高空沿水平方向匀速飞行,相隔1s 先后落下两个小球,则在小球落地前,下列说法错误的是 A .两个小球的连线为一条直线,且连线与水平地面垂直. B .两个小球间的距离随时间的增大而增大. C .人在飞机上观察每个小球的做平抛运动.D .人在地面上观察每个小球的的运动轨迹为一条曲线7.( )绳系卫星是由一根绳索栓在一个航天器上的卫星,可以在这个航天器的下方或上方一起绕地球运行。
2018年高考物理总复习27个微专题训练含答案
微专题训练1自由落体和竖直上抛运动1.(单选)从某高处释放一粒小石子,经过1 s从同一地点再释放另一粒小石子,则在它们落地之前,两粒石子间的距离将().A.保持不变B.不断增大C.不断减小D.有时增大,有时减小解析设第1粒石子运动的时间为t s,则第2粒石子运动的时间为(t-1)s,两粒石子间的距离为Δh=12gt2-12g(t-1)2=gt-12g,可见,两粒石子间的距离随t的增大而增大,故B正确.答案 B2.(多选)从水平地面竖直向上抛出一物体,物体在空中运动,到最后又落回地面.在不计空气阻力的条件下,以下判断正确的是().A.物体上升阶段的加速度与物体下落阶段的加速度相同B.物体上升阶段的加速度与物体下落阶段的加速度方向相反C.物体上升过程经历的时间等于物体下落过程经历的时间D.物体上升过程经历的时间小于物体下落过程经历的时间解析物体竖直上抛,不计空气阻力,只受重力,则物体上升和下降阶段加速度相同,大小为g,方向向下,A正确,B错误;上升和下落阶段位移大小相等,加速度大小相等,所以上升和下落过程所经历的时间相等,C正确,D错误.答案AC3.(单选)取一根长2 m左右的细线,5个铁垫圈和一个金属盘.在线的一端系上第一个垫圈,隔12 cm再系一个,以后垫圈之间的距离分别为36 cm、60 cm、84 cm,如图1所示.站在椅子上,向上提起线的另一端,让线自由垂下,且第一个垫圈紧靠放在地面上的金属盘内.松手后开始计时,若不计空气阻力,则第2、3、4、5各垫圈().图1A.落到盘上的声音时间间隔越来越大B.落到盘上的声音时间间隔相等C.依次落到盘上的速率关系为1∶2∶3∶2D.依次落到盘上的时间关系为1∶(2-1)∶(3-2)∶(2-3)解析垫圈之间的距离分别为12 cm、36 cm、60 cm、84 cm,满足1∶3∶5∶7的关系,因此时间间隔相等,A项错误,B项正确.垫圈依次落到盘上的速率关系为1∶2∶3∶4∶…,垫圈依次落到盘上的时间关系为1∶2∶3∶4∶…,C、D项错误.答案 B4.(单选)一物体自空中的A点以一定的初速度竖直向上抛出,1 s后物体的速率变为10 m/s,则此时物体的位置和速度方向可能是(不计空气阻力,g=10 m/s2)().A.在A点上方,速度方向向下B.在A点上方,速度方向向上C.正在A点,速度方向向下D.在A点下方,速度方向向下解析做竖直上抛运动的物体,要先后经过上升和下降两个阶段,若1 s后物体处在下降阶段,即速度方向向下,速度大小为10 m/s,那么抛出时的速度大小为0,这显然与题中“以一定的初速度竖直向上抛出”不符,所以1 s 后物体只能处在上升阶段,即此时物体正在A点上方,速度方向向上.答案 B5.(单选)一个从地面竖直上抛的物体,它两次经过一个较低的点a的时间间隔是T a ,两次经过一个较高点b 的时间间隔是T b ,则a 、b 之间的距离为( ). A.18g (T 2a -T 2b ) B.14g (T 2a -T 2b ) C.12g (T 2a -T 2b ) D.12g (T a -T b )解析 根据时间的对称性,物体从a 点到最高点的时间为T a 2,从b 点到最高点的时间为T b 2,所以a 点到最高点的距离h a =12g ⎝ ⎛⎭⎪⎫T a 22=gT 2a 8,b 点到最高点的距离h b =12g ⎝ ⎛⎭⎪⎫T b 22=gT 2b 8,故a 、b 之间的距离为h a -h b =18g (T 2a -T 2b ),故选A. 答案 A6.(2013·淮阴模拟)(单选)如图2所示,小球从竖直砖墙某位置静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图2中1、2、3、4、5…所示小球运动过程中每次曝光的位置.连续两次曝光的时间间隔均为T ,每块砖的厚度为d .根据图中的信息,下列判断错误的是 ( ).图2A .位置“1”是小球的初始位置B .小球做匀加速直线运动C .小球下落的加速度为d T 2D .小球在位置“3”的速度为7d 2T解析 由题图可知相邻的相等时间间隔的位移差相等都为d ,B 对;由Δx =aT 2=d 可知C 对;位臵“3”是小球从位臵“2”到位臵“4”的中间时刻,据推论有v 3=3d +4d 2T =7d 2T ,D 对;位臵“1”到位臵“2”的距离与位臵“2”到位臵“3”的距离之比为2∶3,位臵“1”不是小球释放的初始位臵,故选A.答案 A7.(单选)小球从空中某处由静止开始自由下落,与水平地面碰撞后上升到空中某一高度,此过程中小球速度随时间变化的关系如图3所示,则 ( ).图3A .在下落和上升两个过程中,小球的加速度不同B .小球开始下落处离地面的高度为0.8 mC .整个过程中小球的位移为1.0 mD .整个过程中小球的平均速度大小为2 m/s解析 v -t 图象斜率相同,即加速度相同,A 选项不正确;0~0.4 s 内小球做自由落体过程,通过的位移即为高度0.8 m ,B 选项正确;前0.4 s 小球自由下落0.8 m ,后0.2 s 反弹向上运动0.2 m ,所以整个过程中小球的位移为0.6 m ,C 选项不正确;整个过程中小球的平均速度大小为1m/s ,D 选项不正确. 答案 B8.李煜课外活动小组自制一枚火箭,火箭从地面发射后,始终在垂直于地面的方向上运动,火箭点火后可认为做匀加速直线运动,经过4 s 到达离地面40 m 高处时燃料恰好用完,若不计空气阻力,取g =10 m/s 2,求:(1)燃料恰好用完时火箭的速度;(2)火箭离地面的最大高度;(3)火箭从发射到残骸落回地面过程的总时间.解析 (1)设火箭的速度为v则12v t =h ,所以v =20 m/s(2)最大高度h m =40 m +v 22g =60 m(3)t 1=4 s ,t 2=v g =2 s ,t 3=2h m g =23st =t 1+t 2+t 3=(6+23)s =9.46 s答案 (1)20 m/s (2)60 m (3)9.46 s微专题训练2 汽车的“刹车”问题1.(单选)汽车进行刹车试验,若速率从8 m/s 匀减速至零,需用时间1 s ,按规定速率为8 m/s 的汽车刹车后拖行路程不得超过5.9 m ,那么上述刹车试验的拖行路程是否符合规定( ).A .拖行路程为8 m ,符合规定B .拖行路程为8 m ,不符合规定C .拖行路程为4 m ,符合规定D .拖行路程为4 m ,不符合规定解析 由x =v 02t 可得:汽车刹车后的拖行路程为x =82×1 m =4 m<5.9 m ,所以刹车试验的拖行路程符合规定,C 正确.答案 C2.(单选)一辆公共汽车进站后开始刹车,做匀减速直线运动.开始刹车后的第1s 内和第2 s 内位移大小依次为9 m 和7 m .则刹车后6 s 内的位移是( ).A .20 mB .24 mC .25 mD .75 m 解析 由Δx =aT 2得:a =-2 m/s 2,由v 0T +12aT 2=x 1得:v 0=10 m/s ,汽车刹车时间t =0-v 0a =5 s<6 s ,故刹车后6 s 内的位移为x =0-v 202a =25 m ,C 正确.答案 C3.(多选)匀速运动的汽车从某时刻开始刹车,匀减速运动直至停止.若测得刹车时间为t ,刹车位移为x ,根据这些测量结果,可以求出( ).A .汽车刹车过程的初速度B .汽车刹车过程的加速度C .汽车刹车过程的平均速度D .汽车刹车过程的制动力 解析 因汽车做匀减速直线运动,所以有x =12at 2=v -t ,可以求出汽车刹车过程的加速度a 、平均速度v -,B 、C 正确;又v =at ,可求出汽车刹车过程的初速度,A 正确;因不知道汽车的质量,无法求出汽车刹车过程的制动力,D 错误.答案 ABC4.(多选)一汽车在公路上以54 km/h 的速度行驶,突然发现前方30 m 处有一障碍物,为使汽车不撞上障碍物,驾驶员立刻刹车,刹车的加速度大小为 6 m/s 2,则驾驶员允许的反应时间可以为( ). A .0.5 sB .0.7 sC .0.8 sD .0.9 s解析 汽车在驾驶员的反应时间内做匀速直线运动,刹车后做匀减速直线运动.根据题意和匀速直线运动、匀变速直线运动规律可得v 0t +v 202a ≤l ,代入数据解得t ≤0.75 s.答案 AB5.某驾驶员以30 m/s 的速度匀速行驶,发现前方70 m 处车辆突然停止,如果驾驶员看到前方车辆停止时的反应时间为0.5 s ,该汽车是否会有安全问题?已知该车刹车的最大加速度大小为7.5 m/s 2.解析 汽车做匀速直线运动的位移为x 1=v t =30×0.5 m =15 m汽车做匀减速直线运动的位移:x 2=0-v 22a =-3022×(-7.5)m =60 m 汽车停下来的实际位移为:x =x 1+x 2=15 m +60 m =75 m由于前方距离只有70 m ,所以会有安全问题.答案 有安全问题6.一辆汽车刹车前的速度为90 km/h ,刹车获得的加速度大小为10 m/s 2,求:(1)汽车刹车开始后10 s 内滑行的距离x 0;(2)从开始刹车到汽车位移为30 m 时所经历的时间t ;(3)汽车静止前1 s 内滑行的距离x ′.解析 (1)判断汽车刹车所经历的时间由0=v 0+at 0及a =-10 m/s 2,v 0=90 km/h =25 m/s 得:t 0=-v 0a =2510 s =2.5 s<10 s汽车刹车后经过2.5 s 停下来,因此10 s 内汽车的位移只是2.5 s 内的位移 根据v 21-v 20=2ax 0得x 0=v 21-v 202a =0-2522×(-10)m =31.25 m. (2)根据x =v 0t +12at 2解得:t 1=2 s ,t 2=3 s>2.5 s(舍去).(3)把汽车减速到速度为零的过程,看作反向的初速度为零的匀加速直线运动过程,求出汽车以10 m/s 2的加速度经过1 s 的位移,即:x ′=12(-a )t ′2=12×10×12m =5 m.答案 (1)31.25 m (2)2 s (3)5 m7.图是《驾驶员守则》中的安全距离图示和部分安全距离表格.(1)如果驾驶员的反应时间一定,请在表格中填上A 的数据;(2)如果路面情况相同,请在表格中填上B 、C 的数据; (3)如果路面情况相同,一名喝了酒的驾驶员发现前面50 m 处有一队学生正在横穿马路,此时他的车速为72 km/h ,而他的反应时间比正常时慢了0.1 s ,请问他能在50 m 内停下来吗?解析 (1)反应时间为t =s 1v 1=0.9 s ,A =v t =20 m. (2)加速度a =v 22x 刹车=50081m/s 2,B =v 22a =40 m ,所以C =60 m. (3)司机的反应距离为x 1=v t =20×(0.9+0.1)m =20 m司机的刹车距离为x 2=v 22a =2022×1 000162m =32.4 m ,x =x 1+x 2=52.4 m>50 m ,故不能.答案 (1)20 m (2)40 m 60 m (3)不能微专题训练3 追及、相遇问题1.(多选)如图1是做直线运动的甲、乙两个物体的位移—时间图象,由图象可知( ).图1A .乙开始运动时,两物体相距20 mB.在0~10 s这段时间内,两物体间的距离逐渐增大C.在10~25 s这段时间内,两物体间的距离逐渐变小D.两物体在10 s时相距最远,在25 s时相遇解析在0~10 s这段时间内,两物体纵坐标的差值逐渐增大,说明两物体间的距离逐渐增大;在10~25 s这段时间内,两物体纵坐标的差值逐渐减小,说明两物体间的距离逐渐变小,因此,两物体在10 s时相距最远;在25 s时,两图线相交,两物体纵坐标相等,说明它们到达同一位臵而相遇.选项B、C、D正确.答案BCD2.(多选)a、b、c三个物体在同一条直线上运动,三个物体的x -t图象如图2所示,图象c是一条抛物线,坐标原点是抛物线的顶点,下列说法中正确的是().图2A.a、b两物体都做匀速直线运动,两个物体的速度相同B.a、b两物体都做匀速直线运动,两个物体的速度大小相等,方向相反C.在0~5 s内,当t=5 s时,a、b两个物体相距最近D.物体c一定做变速直线运动解析a、b两物体都做匀速直线运动,两个物体的速度大小相等,方向相反,A错、B正确;在0~5 s内,当t=5 s时,a、b两个物体相距最远x=20 m,C错;根据x -t图象的斜率可判断D选项是正确的.答案BD3.(单选)A、B两物体相距s=7 m,物体A在水平拉力和摩擦力的作用下,正以v A=4 m/s的速度向右匀速运动,而物体B此时在摩擦力作用下正以v B=10 m/s的速度向右匀减速运动,加速度a=-2 m/s2,则A追上B所经历的时间是().图3A.7 s B.8 sC.9 s D.10 s解析t=5 s时,物体B的速度减为零,位移大小x B=12at2=25 m,此时A的位移x A=v A t=20 m,A、B两物体相距Δs=s+x B-x A=7 m+25 m-20 m =12 m,再经过Δt=Δs/v A=3 s,A追上B,所以A追上B所经历的时间是5 s+3 s=8 s,选项B正确.答案 B4.(2013·商丘二模)(单选)甲、乙两个物体从同一地点、沿同一直线同时做直线运动,其v -t图象如图4所示,则().图4A.1 s时甲和乙相遇B.0~6 s内甲乙相距最大距离为1 mC.2~6 s内甲相对乙做匀速直线运动D.4 s时乙的加速度方向反向解析两物体从同一地点出发,t=1 s之前乙的速度一直大于甲的速度,故两物体在t=1 s时不会相遇,A错误;在0~6 s内,在t=6 s时两物体间距最大,最大距离为8 m,B错误;因2~6 s内甲、乙两物体减速的加速度相同,故v甲-v乙恒定不变,即甲相对乙做匀速直线运动,C正确,D错误.答案 C5.(单选)汽车A在红灯前停住,绿灯亮时启动,以0.4 m/s2的加速度做匀加速运动,经过30 s后以该时刻的速度做匀速直线运动.设在绿灯亮的同时,汽车B以8 m/s的速度从A车旁边驶过,且一直以相同的速度做匀速直线运动,运动方向与A车相同,则从绿灯亮时开始().A.A车在加速过程中与B车相遇B.A、B相遇时速度相同C.相遇时A车做匀速运动D.两车不可能相遇解析作出A、B两车运动的v -t图象如图所示,v -t图象所包围的“面积”表示位移,经过30 s时,两车运动图象所围面积并不相等,所以在A车加速运动的过程中,两车并未相遇,所以选项A错误;30 s后A车以12 m/s的速度做匀速直线运动,随着图象所围“面积”越来越大,可以判断在30 s后某时刻两车图象所围面积会相等,即两车会相遇,此时A车的速度要大于B 车的速度,所以两车不可能再次相遇,选项C正确,选项B、D错误.答案 C6.现有A、B两列火车在同一轨道上同向行驶,A车在前,其速度v A=10 m/s,B车速度v B=30 m/s.因大雾能见度低,B车在距A车600 m时才发现前方有A车,此时B车立即刹车,但B车要减速1 800 m才能够停止.(1)B车刹车后减速运动的加速度多大?(2)若B车刹车8 s后,A车以加速度a1=0.5 m/s2加速前进,问能否避免事故?若能够避免则两车最近时相距多远?解析(1)设B车减速运动的加速度大小为a,有0-v2B=-2ax1,解得:a=0.25 m/s2.(2)设B车减速t秒时两车的速度相同,有v B-at=v A+a1(t-Δt)代入数值解得t=32 s,在此过程中B车前进的位移为x B=v B t-at22=832 mA 车前进的位移为x A =v A Δt +v A (t -Δt )+12a 1(t -Δt )2=464 m ,因x A +x >x B ,故不会发生撞车事故,此时Δx =x A +x -x B =232 m.答案 (1)0.25 m/s 2 (2)可以避免事故 232 m7.甲、乙两车在平直公路上比赛,某一时刻,乙车在甲车前方L 1=11 m 处,乙车速度v 乙=60 m/s ,甲车速度v 甲=50 m/s ,此时乙车离终点线尚有L 2=600 m ,如图5所示.若甲车加速运动,加速度a =2 m/s 2,乙车速度不变,不计车长.求:图5(1)经过多长时间甲、乙两车间距离最大,最大距离是多少?(2)到达终点时甲车能否超过乙车?解析 (1)当甲、乙两车速度相等时,两车间距离最大,即v 甲+at 1=v 乙,得t 1=v 乙-v 甲a =60-502s =5 s ; 甲车位移x 甲=v 甲t 1+12at 21=275 m ,乙车位移x 乙=v 乙t 1=60×5 m =300 m ,此时两车间距离Δx =x 乙+L 1-x 甲=36 m(2)甲车追上乙车时,位移关系x 甲′=x 乙′+L 1甲车位移x 甲′=v 甲t 2+12at 22,乙车位移x 乙′=v 乙t 2,将x 甲′、x 乙′代入位移关系,得v 甲t 2+12at 22=v 乙t 2+L 1, 代入数值并整理得t 22-10t 2-11=0,解得t 2=-1 s(舍去)或t 2=11 s ,此时乙车位移x 乙′=v 乙t 2=660 m ,因x 乙′>L 2,故乙车已冲过终点线,即到达终点时甲车不能追上乙车. 答案 (1)5 s 36 m (2)不能微专题训练4 “滑轮”模型和“死结”模型问题 )1.(单选)如图1所示,杆BC 的B 端用铰链接在竖直墙上,另一端C 为一滑轮.重物G 上系一绳经过滑轮固定于墙上A 点处,杆恰好平衡.若将绳的A 端沿墙缓慢向下移(BC 杆、滑轮、绳的质量及摩擦均不计),则( ).图1A .绳的拉力增大,BC 杆受绳的压力增大B .绳的拉力不变,BC 杆受绳的压力增大C .绳的拉力不变,BC 杆受绳的压力减小D .绳的拉力不变,BC 杆受绳的压力不变解析 选取绳子与滑轮的接触点为研究对象,对其受力分析,如图所示,绳中的弹力大小相等,即T 1=T 2=G ,C 点处于三力平衡状态,将三个力的示意图平移可以组成闭合三角形,如图中虚线所示,设AC 段绳子与竖直墙壁间的夹角为θ,则根据几何知识可知F =2G sin θ2,当绳的A 端沿墙缓慢向下移时,绳的拉力不变,θ增大,F 也增大,根据牛顿第三定律知,BC 杆受绳的压力增大,B 正确.答案 B2.(单选)如图2所示,一条细绳跨过定滑轮连接物体A 、B ,A 悬挂起来,B 穿在一根竖直杆上,两物体均保持静止,不计绳与滑轮、B 与竖直杆间的摩擦,已知绳与竖直杆间的夹角θ,则物体A、B的质量之比m A∶m B等于().图2A.cos θ∶1 B.1∶cos θC.tan θ∶1 D.1∶sin θ解析由物体A平衡可知,绳中张力F=m A g,物体B平衡,竖直方向合力为零,则有F cos θ=m B g,故得:m A∶m B=1∶cos θ,B正确.答案 B图33.(2013·扬州调研)(单选)两物体M、m用跨过光滑定滑轮的轻绳相连,如图3所示,OA、OB与水平面的夹角分别为30°、60°,M、m均处于静止状态.则().A.绳OA对M的拉力大小大于绳OB对M的拉力B.绳OA对M的拉力大小等于绳OB对M的拉力C.m受到水平面的静摩擦力大小为零D.m受到水平面的静摩擦力的方向水平向左解析设绳OA对M的拉力为F A,绳OB对M的拉力为F B,由O点合力为零可得:F A·cos 30°=F B·cos 60°即3F A=F B.故A、B均错误;因F B>F A,物体m有向右滑动的趋势,m受到水平面的摩擦力的方向水平向左,D正确,C错误.答案 D4.(单选)在如图4所示的四幅图中,AB、BC均为轻质杆,各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接,两杆都在B处由铰链相连接.下列说法正确的是().图4A.图中的AB杆可以用与之等长的轻绳代替的有甲、乙B.图中的AB杆可以用与之等长的轻绳代替的有甲、丙、丁C.图中的BC杆可以用与之等长的轻绳代替的有乙、丙D.图中的BC杆可以用与之等长的轻绳代替的有乙、丁解析如果杆端受拉力作用,则可用等长的轻绳代替,若杆端受到沿杆的压力作用,则杆不可用等长的轻绳代替,如图甲、丙、丁中的AB杆受拉力作用,而甲、乙、丁中的BC杆均受沿杆的压力作用,故A、C、D均错误,只有B正确.答案 B5.如图5所示,轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为10 kg的物体,∠ACB=30°,g取10 m/s2,求:图5(1)轻绳AC段的张力F AC的大小;(2)横梁BC对C端的支持力大小及方向.解析物体M处于平衡状态,根据平衡条件可判断,与物体相连的轻绳拉力大小等于物体的重力,取C点为研究对象,进行受力分析,如图所示.(1)图中轻绳AD跨过定滑轮拉住质量为M的物体,物体处于平衡状态,绳AC段的拉力大小为:F AC=F CD=Mg=10×10 N=100 N(2)由几何关系得:F C=F AC=Mg=100 N方向和水平方向成30°角斜向右上方答案(1)100 N(2)100 N方向与水平方向成30°角斜向右上方6.若上题中横梁BC换为水平轻杆,且B端用铰链固定在竖直墙上,如图6所示,轻绳AD拴接在C端,求:图6(1)轻绳AC段的张力F AC的大小;(2)轻杆BC对C端的支持力.解析物体M处于平衡状态,与物体相连的轻绳拉力大小等于物体的重力,取C点为研究对象,进行受力分析,如图所示.(1)由F AC sin 30°=F CD=Mg得;F AC =2Mg =2×10×10 N =200 N(2)由平衡方程得:F AC cos 30°-F C =0解得:F C =2Mg cos 30°=3Mg ≈173 N方向水平向右.答案 (1)200 N(2)173 N ,方向水平向右微专题训练5 平衡中的临界、极值问题1.(单选)如图1所示,在绳下端挂一物体,用力F 拉物体使悬线偏离竖直方向的夹角为α,且保持其平衡.保持α不变,当拉力F 有最小值时,F 与水平方向的夹角β应是 ( ).图1A .0B.π2 C .α D .2α解析 由题图可知当F 与倾斜绳子垂直时具有最小值,所以β=α.答案 C2.(多选)如图2甲所示,一物块在粗糙斜面上,在平行斜面向上的外力F 作用下,斜面和物块始终处于静止状态.当外力F 按照图乙所示规律变化时,下列说法正确的是 ( ).图2A .地面对斜面的摩擦力逐渐减小B .地面对斜面的摩擦力逐渐增大C .物块对斜面的摩擦力可能一直增大D .物块对斜面的摩擦力可能一直减小解析 设斜面的倾角为θ,物块和斜面均处于平衡状态,以物块和斜面作为整体研究,在水平方向上有F f =F cos θ,外力不断减小,故地面对斜面的摩擦力不断减小,故A 正确、B 错误.对于物块m ,沿斜面方向:(1)若F 0>mg sin θ,随外力F 不断减小,斜面对物块的摩擦力先沿斜面向下减小为零,再沿斜面向上逐渐增大;(2)若F 0≤mg sin θ,随外力F 不断减小,斜面对物块的摩擦力沿斜面向上不断增大,故C 正确、D 错误.答案 AC3.(单选)如图3所示,光滑斜面的倾角为30°,轻绳通过两个滑轮与A 相连,轻绳的另一端固定于天花板上,不计轻绳与滑轮的摩擦.物块A 的质量为m ,不计滑轮的质量,挂上物块B 后,当动滑轮两边轻绳的夹角为90°时,A 、B 恰能保持静止,则物块B 的质量为 ( ).图3 A.22mB.2m C .m D .2m解析 先以A 为研究对象,由A 物块受力及平衡条件可得绳中张力F T =mg sin 30°.再以动滑轮为研究对象,分析其受力并由平衡条件有m B g =2F T cos 45°=2F T ,解得m B =22m ,A 正确.答案 A4.(单选)如图4所示,质量为m 的球放在倾角为α的光滑斜面上,用挡板AO 将球挡住,使球处于静止状态,若挡板与斜面间的夹角为β,则 ( ).图4A .当β=30°时,挡板AO 所受压力最小,最小值为mg sin αB .当β=60°时,挡板AO 所受压力最小,最小值为mg cos αC .当β=60°时,挡板AO 所受压力最小,最小值为mg sin αD .当β=90°时,挡板AO 所受压力最小,最小值为mg sin α解析 以球为研究对象,球所受重力产生的效果有两个:对斜面产生的压力F N 1、对挡板产生的压力F N 2,根据重力产生的效果将重力分解,如图所示.当挡板与斜面的夹角β由图示位臵变化时,F N 1大小改变但方向不变,始终与斜面垂直,F N 2的大小和方向均改变,由图可看出当挡板AO 与斜面垂直,即β=90°时,挡板AO 所受压力最小,最小压力F N2min =mg sin α,D 项正确. 答案 D5.(单选)如图5所示,三根长度均为l 的轻绳分别连接于C 、D 两点,A 、B 两端被悬挂在水平天花板上,相距为2l .现在C 点上悬挂一个质量为m 的重物,为使CD 绳保持水平,在D 点上可施加的力的最小值为 ( ).图5A .mg B.33mgC.12mgD.14mg解析 如图所示,对C 点进行受力分析,由平衡条件可知,绳CD 对C 点的拉力F CD =mg tan 30°;对D 点进行受力分析,绳CD 对D 点的拉力F 2=F CD =mg tan 30°,F 1方向一定,则当F 3垂直于绳BD 时,F 3最小,由几何关系可知,F 3=F 2sin60°=12mg.答案 C6.如图6所示,两个完全相同的球,重力大小均为G ,两球与水平地面间的动摩擦因数都为μ,且假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,一根轻绳两端固结在两个球上,在绳的中点施加一个竖直向上的拉力,当绳被拉直后,两段绳间的夹角为α.问当F 至少为多大时,两球将会发生滑动?图6解析 对结点O 受力分析如图(a)所示,由平衡条件得:F 1=F 2=F 2cos α2对任一球(如右球)受力分析如图(b)所示,球发生滑动的临界条件是:F 2′sin α2=μF N .又F 2′cos α2+F N =G .F 2′=F 2联立解得:F =2μGμ+tan α2.答案 2μG μ+tan α2微专题训练6 含弹簧的平衡问题 1.(单选)如图1所示,完全相同的、质量为m 的A 、B 两球,用两根等长的细线悬挂在O 点,两球之间夹着一根劲度系数为k 的轻弹簧,静止不动时,弹簧处于水平方向,两根细线之间的夹角为θ,则弹簧的长度被压缩了( ).图1A.mg tan θkB.2mg tan θkC.mg tan θ2kD.2mg tan θ2k解析 对A 受力分析可知,A 球受竖直向下的重力mg 、沿着细线方向的拉力F T 以及水平向左的弹簧弹力F ,由正交分解法可得水平方向F T sin θ2=F =k Δx ,竖直方向F T cos θ2=mg ,解得Δx =mg tan θ2k ,C 正确.答案 C2.(多选)如图2所示,A 、B 、C 、D 是四个完全相同的木块,在图甲中,水平力F 作用于B 上,A 、B 处于静止状态,图乙中,竖直弹簧作用于D 上,C 、D 处于静止状态,则关于A 、B 、C 、D 的受力情况,下列说法正确的是( ).图2A .图甲中A 受五个力,图乙中C 受三个力B .图乙中墙对C 可能有摩擦力C .图甲中墙对A 一定没有摩擦力D .图乙中D 对C 一定有向右上方的摩擦力解析 在图甲中,A 受重力、墙的支持力、B 的支持力、墙的摩擦力(向上),B 的摩擦力(左下方),共五个力,而图乙中,墙对C 没有摩擦力和支持力,A 正确,B 错误;选整体为研究对象,可知图甲中,墙对A 一定有向上的摩擦力,C 错误;而图乙中,C 处于静止状态,一定受到D 对其向右上方的摩擦力,D 正确.答案 AD3.(单选)如图3所示,在水平传送带上有三个质量分别为m 1、m 2、m 3的木块1、2、3,1和2及2和3间分别用原长为L ,劲度系数为k 的轻弹簧连接起来,木块与传送带间的动摩擦因数均为μ,现用水平细绳将木块1固定在左边的墙上,传送带按图示方向匀速运动,当三个木块达到平衡后,1、3两木块之间的距离是 ( ).图3A .2L +μ(m 2+m 3)g kB .2L +μ(m 2+2m 3)g kC .2L +μ(m 1+m 2+m 3)g kD .2L +μm 3g k解析 先以2、3为整体分析,设1、2间弹簧的伸长量为x 1,有kx 1=μ(m 2+m 3)g ;再以3为研究对象,设2、3间弹簧伸长量为x 2.有kx 2=μm 3g ,所以1、3两木块之间的距离为2L +x 1+x 2,故选B.答案 B4.(单选)如图4所示,A 、B 两物体叠放在水平地面上,A 物体质量m =20 kg ,B 物体质量M =30 kg.处于水平位置的轻弹簧一端固定于墙壁,另一端与A 物体相连,弹簧处于自然状态,其劲度系数为250 N/m ,A 与B 之间、B 与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.5.现有一水平推力F 作用于物体B 上缓慢地向墙壁移动,当移动0.2 m 时,水平推力F 的大小为(g 取10 m/s 2)( ).图4A .350 NB .300 NC .250 ND .200 N解析 由题意可知f A max =μmg =100 N .当A 向左移动0.2 m 时,F 弹=k Δx =50 N ,F 弹<f A max ,即A 、B 间未出现相对滑动,对整体受力分析可知,F =f B +F 弹=μ(m +M )g +k Δx =300 N ,B 选项正确.答案 B5.(单选)如图5所示,在光滑水平面上,用弹簧水平连接一斜面体,弹簧的另一端固定在墙上,一玩具遥控小车放在斜面上,系统静止不动.用遥控启动小车,小车沿斜面加速上升,则( ).图5A.系统静止时弹簧处于压缩状态B.小车加速时弹簧处于原长C.小车加速时弹簧处于压缩状态D.小车加速时可将弹簧换成细绳解析系统静止时,其合力为零,对系统受力分析,如图所示.系统水平方向不受弹簧的作用力,即弹簧处于原长状态,A错误;当小车沿斜面加速上升时,仍对系统受力分析,如图所示.由图中关系可知:弹簧对斜面体有水平向右的拉力,即弹簧处于伸长状态,可以将弹簧换成细绳,B、C错误,D 正确.答案 D6.(单选)三个质量均为1 kg的相同木块a、b、c和两个劲度系数均为500 N/m 的相同轻弹簧p、q用轻绳连接如图6,其中a放在光滑水平桌面上.开始时p弹簧处于原长,木块都处于静止状态.现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端,直到c木块刚好离开水平地面为止,g取10 m/s2.该过程p弹簧的左端向左移动的距离是().图6A.4 cm B.6 cmC.8 cm D.10 cm解析开始时q弹簧处于压缩状态,由胡克定律可知,弹簧压缩了2 cm.木块c刚好离开水平地面时,轻弹簧q中拉力为10 N,故其伸长了2 cm.轻弹簧p 中拉力为20 N时,伸长了4 cm;该过程p弹簧的左端向左移动的距离是2 cm。
2018高考物理一轮总复习课时作业18 含解析 精品
课时作业(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)一、选择题(1~5题为单项选择题,6~10题为多项选择题)1.升降机底板上放一质量为100 kg的物体,物体随升降机由静止开始竖直向上移动5 m 的速度达到4 m/s,则此过程中(g取10 m/s2)()A.升降机对物体做功5 800 JB.合外力对物体做功5 800 JC.物体的重力势能增加500 JD.物体的机械能增加800 J答案: A2.如图所示,足够长的传送带以恒定速率顺时针运行。
将一个物体轻轻放在传送带底端,第一阶段物体被加速到与传送带具有相同的速度,第二阶段与传送带保持相对静止,匀速运动到达传送带顶端。
下列说法中正确的是()A.第一阶段摩擦力对物体做正功,第二阶段摩擦力对物体不做功B.第一阶段摩擦力对物体做的功等于第一阶段物体动能的增加量C.第一阶段物体和传送带间的摩擦所产生的热量等于第一阶段物体机械能的增加量D.物体从底端到顶端全过程机械能的增加量等于全过程物体与传送带间的摩擦所产生的热量解析:第一阶段摩擦力对物体做正功,第二阶段摩擦力对物体仍做正功,选项A错误;第一阶段摩擦力对物体做的功等于第一阶段物体动能的增加量和重力势能的增加量,选项B错误;第一阶段物体和传送带间的摩擦所产生的热量等于第一阶段物体机械能的增加量,选项C正确;物体从底端到顶端全过程机械能的增加量大于全过程物体与传送带间的摩擦所产生的热量,选项D错误。
答案: C3.(2017·玉溪一中期末)一线城市道路越来越拥挤,因此自行车越来越受城市人们的喜爱,如图,当你骑自行车以较大的速度冲上斜坡时,假如你没有蹬车,受阻力作用,则在这个过程中,下面关于你和自行车的有关说法正确的是()A .机械能增加B .克服阻力做的功等于机械能的减少量C .减少的动能等于增加的重力势能D .因为要克服阻力做功,故克服重力做的功小于克服阻力做的功 答案: B4.把小球放在竖立的弹簧上,并把球往下按至A 位置,如图甲所示。
高考物理总复习 高频考点专项练习 电路的动态分析-人教版高三全册物理试题
电路的动态分析1、〔多项选择〕如下列图的电路中,电源内阻为r,闭合电键,电压表示数为U,电流表示数为I;在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中〔〕A.U先变大后变小B.I先变小后变大C.U与I的比值先变大后变小D.U的变化量的大小与I的变化量的大小的比值等于r【答案】ABC2、〔多项选择〕如下列图,电源电动势为E,内电阻为r.当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时,发现电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1和ΔU2,如下说法中正确的答案是A.小灯泡L1、L3变暗,L2变亮B.小灯泡L3变暗,L1、L2变亮C.ΔU1<ΔU2D.ΔU1>ΔU2【答案】BD3、〔多项选择〕压敏电阻的受力面所受压力越小,其阻值越大,如图甲,将压敏电阻R平放在竖直升降电梯的轿厢内,受力面朝上,在其受力面放一质量为m物体,电梯静止时电压表示数为U0;某段时间内电压表示数随时间变化图线如图乙,如此〔〕A.t1- t2时间内压敏电阻受力面所受压力恒定B.t1- t2时间内电容器处于充电状态C.t2之后电梯处于超重状态D.t2之后电梯做匀变速运动【答案】BD4、〔多项选择〕在如下列图电路中,电源电动势为E、内阻为r.开关S1、S2、S3、S4均闭合,C是水平放置的平行板电容器,板间悬浮着一油滴P,如下哪些方法会使P向上运动( )A.断开S2B.适当减小两板之间的距离C.断开S4并适当减小两板之间的距离D.断开S4并适当减小两板之间的正对面积【答案】ABD5、〔多项选择〕如下列图电路中,定值电阻R大于电源内阻r,当滑动变阻器滑动端向右滑动后,理想电流表A1、A2、A3的示数变化量的绝对值分别为△I1、△I2、△I3,理想电压表示数变化量的绝对值为△U,如下说法中正确的答案是〔〕A.电流表A2的示数一定变小B.电压表V的示数一定增大C.△I3一定大于△I 2 x/-k*wD.△U与△I1比值一定小于电源内阻r【答案】BCD6、如图为学校配电房向各个教室的供电示意图,T为理想变压器,V1、A1为监控市供电端的电压表和电流表,V2、A2为监控校内变压器的输出端的电压表和电流表,R1、R2为教室的负载电阻,V3、A3为教室内的监控电压表和电流表,配电房和教室间有相当长的一段距离,如此当开关S闭合时( )A.电流表A1、A2和A3的示数都变大B.只有电流表A1的示数变大C.电压表V3的示数变小D.电压表V2和V3的示数都变小【答案】C7、如下列图,理想变压器的副线圈上通过输电线接有三只灯泡L1、L2和L3,输电线的等效电阻为R,原线圈接有一个理想电流表,开始时开关S接通,当S断开时,以下说法正确的答案是( )A.原线圈两端P、Q间的输入电压减小B.等效电阻R上的功率变大C.原线圈中电流表示数变大D.灯泡L1和L2变亮【答案】D8、(多项选择)如下列图,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,b是原线圈中心的抽头,电压表和电流表均为理想电表,从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压,其瞬时值表达式为u1=220sin 100πt V,如此( )A.当单刀双掷开关与a连接时,电压表V1的示数为22 VB.当t=s时,电压表V0的读数为220 VC.单刀双掷开关与a连接,当滑动变阻器滑片P向上移动的过程中,电压表V1的示数增大,电流表示数变小D.当单刀双掷开关由a扳向b时,电压表V1和电流表的示数均变小【答案】BC9、如下列图,理想变压器的原线圈接高电压,降压后通过一段电阻不可忽略的线路接用电器,其中灯L1、L2的规格完全一样,R为一滑动变阻器.现将R的滑动触头P向下滑动,如此交流电压表V、交流电流表A的示数变化与灯L1、灯L2的明暗变化情况为( )A. V增大,A增大,灯L1、灯L2都变亮B. V增大,A减小,灯L1变亮,灯L2变暗C. V减小,A减小,灯L1变暗,灯L2变亮D. V不变,A减小,灯L1不变,灯L2变暗【答案】B10、如图理想变压器原、副线圈的匝数之比为2∶1,现在原线圈两端加上交变电压u=311si n (100πt)V时,灯泡L1、L2均正常发光,电压表和电流表可视为理想电表. 如此如下说法中正确的答案是( )A.该交流电的频率为100 HzB.电压表的示数为155.5 VC.假设将变阻器的滑片P向上滑动,如此电流表读数变大D.假设将变阻器的滑片P向上滑动,如此L1将变暗、L2将变亮【答案】C11、〔多项选择〕如下列图电路中,电源电动势为E、内阻为r,R0定值电阻,电容器的电容为C.闭合开关S,增大可变电阻R的阻值,电压表示数的变化量的绝对值为△U,电流表示数的变化量的绝对值为△I,如此〔〕A.变化过程中△U和△I的比值保持不变B.电压表示数U和电流表示数I的比值不变C.电阻R0端电压减小,减少量为△UD.电容器的带电荷量增加,增加量为C△U【答案】AD12、(多项选择)在如下列图的电路中,闭合开关S,当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示,电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示.如下比值正确的答案是 ( )A.不变,不变 B.变大,变大C.变大,不变 D.变大,不变【答案】ACD13、如下列图,平行金属板中带电质点P处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,如此( )A.电压表读数减小B.电流表读数减小C.质点P将向上运动D.R3上消耗的功率逐渐增大【答案】A14、如下列图,将一根粗细均匀的电阻丝弯成一上闭合的圆环,接入电路中,电路与圆环的O点固定,P为与圆环良好接触的滑动头.闭合开关S,在滑动头P缓慢地由m点经n点移到q点的过程中,电容器C所带的电荷量将〔〕A.由小变大 B.由大变小C.先变小后变大 D.先变大后变小【答案】C15、用半导体材料制成热敏电阻,在温度升高时,电阻会迅速减小,如下列图,将一热敏电阻接入电路中,接通开关后,经过一段时间会观察到〔〕A.电流表示数不变 B.电流表示数减小C.电压表示数增大 D.电压表示数减小【答案】D16、如图电路中,在滑动变阻器的滑片P向上端a滑动过程中,两表的示数情况为〔〕A.电压表示数增大,电流表示数减少B.电压表示数减少,电流表示数增大C.两电表示数都增大D.两电表示数都减少【答案】A17、如下列图,E=13.5 V,r=2 Ω,R4=2 Ω,R5=1 Ω,R6=3 Ω,电流表和电压表均为理想电表,当开关S断开时,电流表的读数为I1=1.35 A,电压表的示数为U1=1.35 V,当S闭合后,电流表的读数为I2=1.5 A,电压表的示数为U2=2.25 V,求R1、R2、R3的阻值.【答案】4 Ω 8 Ω 2 Ω。
2013年高三物理二轮复习课件专题十 学案18
答案 见解析图 1.44
本 学 案 栏 目 开 关
学案18
技巧方法 光的折射和全反射问题的解题技巧 1在解决光的折射问题时, 应先根据题意分析光路, 即画出 光路图,找出入射角和折射角,然后应用公式来求解,找出 临界光线往往是解题的关键. 2分析全反射问题时, 先确定光是否由光密介质进入光疏介 质、入射角是否大于临界角,若不符合全反射的条件,则再 由折射定律和反射定律确定光的传播情况. 3在处理光的折射和全反射类型的题目时, 根据折射定律及 全反射的条件准确作出几何光路图是基础,利用几何关系、 折射定律是关键.
解析 由题图乙可知 t=4 s 时,P 质点向上振动,结合甲图可知 λ 50 cm λ=50 cm 且波向左传播. v=T= 2 s =25 cm/s=0.25 m/s, 故 A 正确,B 错误.在波传播过程中,介质中的质点只在平衡位置附 近振动,并不随波迁移,C 错误.在 4 s 时间内波传播的距离 Δx =vt=1.0 m,D 正确.此过程中 P 通过的路程 x=8A=8×2 cm =16 cm,E 正确.
答案 1.73
学案18
考题 3 对光的本性和光学实验的考查 光的本性包括光的干涉、衍射和光的偏振等知识,光的本 性和光学实验在部分省市是高考的热点,对光的本性的考查主 要以选择题的形式出现.光学实验包括“测定玻璃的折射率” 和“用双缝干涉测光的波长”,主要出现在实验题部分.
高三物理总复习-力学综合-练习题(有答案)
高三物理总复习-练习题 力学综合 山西省浑源县第七中学校 贾培清1.如图所示,光滑水平面上有大小相同的A 、B 两球在同一直线上运动。
两球质量关系为m B =2m A ,规定向右为正方向,A 、B 两球的动量均为6kg •m/s ,运动中两球发生碰撞,碰撞后A 球的动量增量为-4kg •m/s ,则A. 左方是A 球,碰撞后A 、B 两球速度大小之比为2∶5B. 左方是A 球,碰撞后A 、B 两球速度大小之比为1∶10C. 右方是A 球,碰撞后A 、B 两球速度大小之比为2∶5D. 右方是A 球,碰撞后A 、B 两球速度大小之比为1∶102.如图所示,ad 、bd 、cd 是竖直面内三根固定的光滑细杆,a 、b 、c 、d 位于同一圆周上,a 点为圆周的最高点,d 点为最低点。
每根杆上都套着一个质量相同的小滑环(图中未画出),三个滑环分别从a 、b 、c 处释放(初速为0),关于它们下滑过程的下列说法中正确的是 A.重力对它们的冲量相同 B.弹力对它们的冲量相同 C.合力对它们的冲量相同 D.它们的动能增量相同3.质量相同,弹性不同的几个小球沿光滑水平面以相同的初速度向竖直墙运动,与墙发生碰撞。
有的小球停在墙边,有的小球被弹回。
关于小球与墙碰撞过程的动量变化大小和动能变化大小,下列说法中正确的是A.动量变化最大的小球,动能变化一定也最大B.动量变化最小的小球,动能变化一定最大C.动能变化最大的小球,动量变化可能最大D.每个小球动量变化大小的平方,等于动能变化跟质量乘积的二倍4.质量为m 的物体静止在光滑水平面上,从t =0时刻开始受到水平力的作用。
力的大小F 与时间t 的关系如图所示,力的方向保持不变,则 A .3t 0时刻的瞬时功率为2005F t m B .3t 0时刻的瞬时功率为mt F 02033C .在t =0到3t 0这段时间内,水平力的平均功率为200234F t mD .在t =0到3t 0这段时间内,水平力的平均功率为200256F t m5.放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F 的作用,F 的大小与时间t 的关系和物块速度v 与时间t 的关系如图所示。
2018年高三物理一轮总复习真题与最新模拟汇编之相互作用(含解析)
真题及最新模拟汇编之相互作用1.(2017新课标Ⅱ 16)如图,一物块在水平拉力F 的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。
若保持F 的大小不变,而方向及水平面成60°角,物块也恰好做匀速直线运动。
物块及桌面间的动摩擦因数为A. 23-B.36 C. 33D. 3【答案】C2.(2017新课标Ⅲ 17)17.一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80cm 的两点上,弹性绳的原长也为80cm 。
将一钩码挂在弹性绳的中点,平衡时弹性绳的总长度为100cm ;再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点,则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)A .86cmB . 92cmC . 98cmD . 104cm【答案】B【解析】设弹性绳的劲度系数为k 。
左右两半段绳的伸长量100cm 80cm10cm 2L -∆==,如图所示,由共点力的平衡条件可知:钩码的重力为o 2cos53G k L =∆将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点时,钩码的重力为2G k L '=∆,解得:36cm 5L L '∆== 弹性绳的总长度变为0292cm L L '+∆=,故B 正确,A 、C 、D 错误。
3.(2017天津卷,8)如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M 、N 上的a 、b 两点,悬挂衣服的衣架钩是光滑的,挂于绳上处于静止状态。
如果只人为改变一个条件,当衣架静止时,下列说法正确的是A .绳的右端上移到b ',绳子拉力不变B .将杆N 向右移一些,绳子拉力变大C .绳的两端高度差越小,绳子拉力越小D .若换挂质量更大的衣服,则衣架悬挂点右移 【答案】AB4.(2017全国Ⅰ,21)如图,柔软轻绳ON的一端O固定,其中间某点M拴一重物,用手拉住绳的另一端N,初始时,OM竖直且MN被拉直,OM及MN之间的夹角为α(πα>)。
现将重物向右上方缓慢拉起,并保2持夹角α不变。
高考物理总复习 1-2 精选考点练习习题(含答案解析)
高考物理总复习 1-2 精选考点练习习题(含答案解析)一、选择题1.(烟台高三调研)匀速运动的汽车从某时刻开始刹车,匀减速运动直至停止.若测得刹车时间为t,刹车位移为x,根据这些测量结果,可以求出() A.汽车刹车过程的初速度B.汽车刹车过程的加速度C.汽车刹车过程的平均速度D.汽车刹车过程的制动力[答案]ABC[解析]因汽车做匀减速直线运动,所以有x=12at2=v t,可以求出汽车刹车过程的加速度a、平均速度v,B、C正确;又v=at,可求出汽车刹车过程的初速度,A正确;因不知道汽车的质量,无法求出汽车刹车过程的制动力,D错误.2.(宁波模拟)物体从A静止出发,做匀加速直线运动,紧接着又做匀减速直线运动,到达B点时恰好停止.在先后两个运动过程中() A.物体通过的路程一定相等B.两次运动的加速度大小一定相同C.平均速度一定相同D.所用的时间一定相同[答案] C[解析]①物体做匀加速直线运动和匀减速直线运动的最大速度v m相等,所以平均速度v=v m+02相等,故C正确.②物体的位移一定,其运动情况可能是图中的三种情况,所以物体在先后两个运动过程中通过的路程、加速度的大小、所用时间的关系不能确定,故A 、B 、D 均错误.3.(天津)质点做直线运动的位移x 与时间t 的关系为x =5t +t 2(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点( )A .第1s 内的位移是5mB .前2s 内的平均速度是6m/sC .任意相邻的1s 内位移差都是1mD .任意1s 内的速度增量都是2m/s [答案] D[解析] ①由x =5t +t 2和运动学公式x =v 0t +12at 2知v 0=5m/s ,a =2m/s 2②t =1s 代入x =5t +t 2知x 1=6m.故A 错误③前2s 内的位移x 2=14m ,v =x 2t 2=7m/s.故B 错误④据Δx =aT 2,知任意相邻1s 内位移差Δx =2m ,故C 错误 ⑤据Δv =aΔt ,知任意1s 内速度增量为2m/s ,故D 正确.4.(武昌模拟)一个物体做匀加速直线运动,它在第3s 内的位移为5m ,则下列说法正确的是( )A .物体在第3s 末的速度一定是6m/sB .物体的加速度一定是2m/s 2C .物体在前5s 内的位移一定是25mD .物体在第5s 内的位移一定是9m[答案] C[解析]考查匀变速直线运动规律.匀变速直线运动的中间时刻的瞬时速度等于该段的平均速度,根据第3s内的位移为5m,则2.5s时刻的瞬时速度为v =5m/s,2.5s时刻即为前5s的中间时刻,因此前5s内的位移为s=v t=5m/s×5s =25m,C项对;由于无法确定物体在零时刻的速度以及匀变速运动的加速度,故A、B、D项均错.5.(庆阳模拟)汽车刹车后开始做匀减速直线运动,第1秒内和第2秒内的位移分别为3m和2m,那么从2秒末开始,汽车还能继续向前滑行的最大距离是()A.1.5m B.1.25mC.1.125m D.1m[答案] C[解析]由x2-x1=aT2得:a=x2-x1T2=2-312m/s2=-1m/s2,由匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度得1秒末的速度为v1=3+22m/s=2.5m/s,故从1秒末开始,汽车还能继续向前滑行的最大距离是x=0-v21 2a=0-2.522×(-1)m=3.125m,那么从2秒末开始,汽车还能继续向前滑行的最大距离是3.125m-2m=1.125m,C正确.6.(黄冈模拟)一质量为m的滑块在粗糙水平面上滑行,通过频闪照片分析得知,滑块在最开始2s内的位移是最后2s内位移的两倍,且已知滑块最开始1s内的位移为2.5m,由此可求得()A.滑块的加速度为5m/s2B.滑块的初速度为5m/sC.滑块运动的总时间为3sD.滑块运动的总位移为4.5m[答案]CD[解析] 根据题意可知,滑块做末速度为零的匀减速直线运动,其逆运动是初速度为零的匀加速直线运动,设其运动的总时间为t ,加速度为a ,设逆运动最初2s 内位移为s 1,最后2s 内位移为s 2,由运动学公式有s 1=12a ×22;s 2=12at 2-12a (t -2)2;且s 2=2s 1;2.5=12at 2-12a (t -1)2.联立以上各式并代入数据可解得正确选项为CD.7.(皖北协作区模拟)如图所示,在水平面上有一个小物块质量为m ,从某点给它一个初速度使其沿水平面做匀减速直线运动,经过A 、B 、C 三点,到O 点时的速度为零.A 、B 、C 三点到O 点距离分别为x 1、x 2、x 3,时间分别为t 1、 t 2、t 3,下列结论正确的是( )A.x 1t 1=x 2t 2=x 3t 3 B.x 1t 1<x 2t 2<x 3t 3 C.x 1t 21=x 2t 22=x 3t 23 D.x 1t 21<x 2t 22<x 3t 23[答案] C[解析] ①由平均速度的定义及匀减速直线运动可得: v 1=x 1t 1=v A 2、v 2=x 2t 2=v B 2、v 3=x 3t 3=v C2,由于v A >v B >v C ,所以x 1t 1>x 2t 2>x 3t 3,故A 、B 均错误.②物体的匀减速直线运动可看作从O 点开始做初速度为零的匀加速直线运动,则有x =12at 2,所以x 1t 21=x 2t 22=x 3t 23,故C 正确,D 错误.8.(北师大附中模拟)如图所示,处于平直轨道上的甲、乙两物体相距为s ,同时、同向开始运动.甲以初速度v 、加速度a 1做匀加速直线运动,乙做初速度为零、加速度为a 2的匀加速直线运动,假设甲能从乙旁边通过,要使甲、乙相遇两次的条件是( )A .a 1<a 2且s >v 22(a 2-a 1)B .a 1<a 2且s <v 22(a 2-a 1 )C .a 1>a 2且s >v 2(a 2-a 1)D .a 1>a 2且s <v 2(a 2-a 1)[答案] B[解析] 若甲与乙速度相等时,甲已经从乙旁经过,则有v +a 1t =a 2t ,v t +12a 1t 2>s +12a 2t 2,两式联立可得:s <v 22(a 2-a 1),若再有a 2>a 1,则定有乙再次追上甲的结果,即甲、乙相遇两次,故正确答案为B.二、非选择题9.矿井里的升降机,由静止开始匀加速上升,经5s 速度达到4m/s 后,又以这个速度匀速上升了20s ,然后匀减速上升,经过4s 停在井口,则矿井的深度为________m.[答案] 98[解析] 匀加速上升时h 1=v2t 1=10m ;匀速上升时h 2=v t 2=80m ;匀减速上升时h 3=v2t 3=8m.所以矿井的深度h =h 1+h 2+h 3=98m.10.(湖北八校模拟)假期中,小芳乘坐火车外出旅游,当火车在一段平直轨道上匀加速行驶时,她用身边的器材测量火车的加速度.小芳的测量过程如下:她一边看着窗外间隔100m 的路标,一边用手表记录着时间.她观测到她所在车厢从经过第一根路标到经过第二根路标的时间间隔为12s ,从经过第一根路标到经过第三根路标的时间间隔为22s.请你根据她的测量情况,求:(1)火车的加速度大小;(保留三位有效数字)(2)火车经过第三根路标时的速度大小.(保留三位有效数字) [答案] (1)0.152m/s 2 (2)10.8m/s[解析] (1)火车从第一根路标到第二根路标的过程,位移为s 1=100m ,时间为t 1=12s ,中间时刻速度v 1=s 1t 1火车经过第二根路标到经过第三根路标的过程,位移为s 2=100m ,时间为t 2=10s ,中间时刻速度v 2=s 2t 2 a =v 2-v 1t 12+t 22解之得a =0.152m/s 2(2)由运动学公式得,火车经过第三根路标时速度 v 3=v 2+a t 22∴v 3=10.8m/s11.(镇江模拟)汽车启动的快慢和能够达到的最大速度是衡量汽车性能的指标体系中的两个重要指标.汽车启动的快慢用车的速度从0到20m/s 的加速时间来表示,这个时间越短,汽车启动的加速度就越大.表中列出了两种汽车的性能指标:甲车在后,两车相距110m ,甲车先启动,经过一段时间t 0乙车再启动.若两车从速度为0到最大速度的时间内都以最大加速度做匀加速直线运动,在乙车开出8s时两车相遇,求:(1)两车相遇时甲车行驶的路程是多少?(2)甲车先于乙车启动的时间t0.[答案](1)270m(2)7s[解析](1)设甲、乙两车的加速度分别为a1、a2,加速行驶的最大路程分别为x1和x2.因为v=v0+at,由表格数据得:a1=2.5m/s2,a2=5m/s2由v2-v20=2ax,得:x1=180m,x2=160m由题意知在乙车刚好加速完毕时两车相遇,而甲车要与乙车相遇需行驶x2+110m=270m,路程大于x1,说明甲先做匀加速直线运动行驶了180m,再做匀速直线运动行驶了x=90m(2)t0=v m 甲a1+xv m甲-8s=7s.12.(无锡模拟)如图所示,长12m质量为50kg的木板右端有一立柱.木板置于水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数为0.1,质量为50kg的人立于木板左端,木板与人均静止,当人以4m/s2的加速度匀加速向右奔跑至木板的右端时,立刻抱住立柱(取g=10m/s2),求:(1)人在奔跑过程中受到的摩擦力的大小和方向;(2)人在奔跑过程中木板的加速度的大小和方向;(3)人从开始奔跑至到达木板右端所经历的时间.[答案](1)200N,方向向右(2)2m/s2,方向向左(3)2s[解析](1)设人的质量为m1,加速度为a1,木板的质量为m2,加速度为a2,人对木板的摩擦力为F f,木板对人的摩擦力为F f′.则对人有:F f′=F f=m1a1=200N,方向向右(2)对木板受力分析可知:F f-μ(m1+m2)g=m2a2,则:a2=F f-μ(m1+m2)gm2代入数据得:a2=2m/s2,方向向左(3)设人从左端跑到右端的时间为t,由运动学公式得:L=12a1t2+12a2t2则:t=2L a1+a2代入数据解得:t=2s13.(南昌模拟)如图,一滑块通过长度不计的短绳拴在小车的板壁上,小车上表面光滑.小车由静止开始向右匀加速运动,经过2s,细绳断裂.细绳断裂后,小车的加速度不变,又经过一段时间,滑块从小车左端掉下,在这段时间内,已知滑块相对小车前3s内滑行了4.5m,后3s内滑行了10.5m.求:(1)小车底板长是多少?(2)从小车开始运动到滑块离开车尾,滑块相对于地面移动的距离是多少?[答案](1)12.5m(2)12m[解析]设小车加速度为a.断裂时,车和滑块的速度为:v1=at1=2a绳断裂后,小车的速度为:v=v1+at小车的位移为:x1=v1t+12at2滑块的位移为:x2=v1t前3s时间内:Δx=x1-x2=12at2=4.5ma =2Δxt2=1m/s 2,v 1=2m/s设后3s 小车初速度为v ′1,则小车的位移为: x ′1=v ′1t +12at 2滑块位移为:x ′2=v 1tx ′1-x ′2=3v ′1+4.5m -3v 1=10.5m 解得:v ′1=4m/s由此说明后3s 实际上是从绳断后2s 开始的,滑块与小车相对运动的总时间为:t 总=5s(1)小车底板长为:l =x 车-x 滑=v 1t 总+12at 2总-v 1t 总=12at 2总=12.5m(2)滑块相对于地面移动的总距离为: x 滑=12at 21+v 1t 总=12m.。
-人教版高三物理力学复习专题练习(有答案)
力学复习练习作业1.小物块位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平地面上,如图1所示.从地面上看,在小物块沿斜面下滑的过程中,斜面对小物块的作用力(A)垂直于接触面,做功为零(B)垂直于接触面,做功不为零 (C)不垂直于接触面,做功为零(D)不垂直于接触面,做功不为零2.质量为的物块,在沿斜面方向的恒力作用下,沿粗糙斜面匀速地由点移动至点,物块上升高度为,如图所示,则在运动过程中()(A)作用于物块的所有各个力的合力所做的功等于零(B)作用于物块的所有各个力的合力所做的功等于(C) 恒力与摩擦力的合力做的功为零(D) 恒力所做的功等于3.一质量为的小球,用长为的轻绳悬挂于点.小球在水平拉力作用下,从平衡位置点很缓慢地移动到点(如图所示),则力所做的功为()(A)(B)(C)(D)4.质量为的汽车发动机的功率恒为,摩擦阻力恒为,牵引力为.汽车由静止开始,经过时间行驶了位移时,速度达到最大值,则发动机所做的功为:()(A)(B) (C) (D)(E)5. 图中是一条长轨道,其中段是倾角为的斜面,高为.段是水平的,长为.是与和都相切的一小段圆弧,其长度可以略去不计.一质量为的小滑块在点从静止状态释放,沿轨道滑下,最后停在点.点和点的位置如图所示.现用一沿着轨道方向的力推滑块,使它缓慢地由点推回到点时停下.设滑块与轨道间的动摩擦因数为,则推力对滑块做的功等于()(A) (B) 2 (C) (D)6如图所示,劲度系数为的轻质弹簧两端分别与质量为、的物块 1、2栓接,倔强系数为的轻质弹簧上端与物块2栓接,下端压在桌面上(不栓接),整个系统处于平衡状态.现施力将物块1缓慢地竖直上提,直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面.在此过程中,物块2的重力势能增加了__________,物块1的重力势能增加了7.如图所示,质量为的木板在光滑水平地面上以速度匀速运动,把另一个质量为的小木块放到的右端点处,刚放上时速度为0.将在上滑行一段距离后相对于静止,而后以共同的速度一起运动,求摩擦力对M 和m所做的功,及m在M上滑行的距离?(它们间的动摩擦因数为).8.水平传送带上各点的速度均为, 并保持不变.现将一小工件放到传送带上,并使它具有与传送带运动方向相反的初速度,速度大小也是, 它将在传送带上滑动一段距离后才与传送带保持相对静止.设工件质量为, 它与传送带间的动摩擦因数为, 在它们相对滑动的过程中, 滑动摩擦力对工件所做的功及产生的热量各是多少?9.一物体在某行星表面受到的万有引力是它在地球表面受到万有引力的,在地球上走得很准的摆钟搬到此行星上后,此钟的分针走一整圈所经历的时间实际上是:()(A)h (B)h (C)2h (D)4h10.一弹簧振子作简谐振动,周期为,()(A)若时刻和()时刻振子运动位移的大小相等、方向相同,则一定等于的整数倍.(B)若时刻和()时刻振子运动速度的大小相等、方向相同,则一定等于的整数倍.(C)若,则在时刻和()时刻振子运动的加速度一定相等.(D)若,则在时刻和()时刻弹簧的长度一定相等.11.一列横渡波速m/s,在某一时刻波形如图中实线所示,这时质点的速度方向沿轴正方向.这列波经时间s后传播到图示虚线位置.求:(1)这列波的波长、周期和频率.(2)波从实线位置传播到虚线位置,所用时间的准确值.12.图中实线是一列简谐波在某一时刻的波形图线.虚线是0.2s后它的波形图线.这列波可能的传播速度是__________________.13.一根张紧的水平弹性长绳上的、两点,相距14.0米,点在点的右方,当一列简谐横波沿此长绳向右传播时,若点的位移达到正极大时,点的位移恰为零,且向下运动,经过1.00秒后,点的位移为零,且向下运动,而点的位移恰达到负向极大,则这简谐横波的波速可能等于(A)4.67m/s (B)6 m/s (C)10 m/s (D)14 m/s14..一质量为100g的小球从0.80m高处自由下落到一厚软垫上.若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了0.2s,则这段时间内软垫对小球的冲量为多大(取,不计空气阻力).15..一粒钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷入泥潭中.若把在空中下落的过程称为过程I,进入泥潭直到停住的过程称为过程II,则:()A、过程I中钢珠动量的改变量等于重力的冲量B、过程II中阻力的冲量的大小等于过程I中重力冲量的大小C、过程II中钢珠克服阻力所做的功等于过程I与过程II中钢珠所减少的重力势能之和D、过程II中损失的机械能等于过程I中钢珠所增加的动能16..如图所示的装置中,木块B与水平桌面间的接触是光滑的,子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短.现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统),则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中:A、动量守恒、机械能守恒B、动量不守恒、机械能不守恒C、动量守恒、机械能不守恒D、动量不守恒、机械能守恒17..在质量为M的小车中挂有一单摆,摆球的质量为.小车(和单摆)以恒定的速度v沿光滑水平地面运动,与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞,碰撞的时间极短.在此碰撞过程中,下列哪个或哪些说法是可能发生的?()A、小车、木块、摆球的速度都发生变化,分别为、、,满足:B、摆球的速度不变,小车和木块的速度变和,满足:C、摆球的速度不变,小车和木块的速度都变为v,满足D、小车和摆球的速度都变为,木块的速度变为,满足18.质量为M的小船以速度行驶,船上有两个质量均为m的小孩和b.分别静止站在船头和船尾.现小孩沿水平方向以速率(相对于静止水面)向前跃入水中,然后小孩b沿水平方向以同一速率(相对于静止水面)向后跃入水中.求小孩b跃出后小船的速度.19.向空中发射一物体,不计空气阻力.当此物体的速度恰好沿水平方向时,物体炸裂成、b 两块,若质量较大的块的速度方向仍沿原来的方向,则:()A、b的速度方向一定与原速度方向相反B、从炸裂到落地的这段时间里,飞行的水平距离一定比b的大C、、b一定同时到达水平地面D、在炸裂过程中,、b受到的爆炸力的冲量大小一定相等20.如图所示,甲、乙两小孩各坐一辆冰车在摩擦不计的冰面上相向运动,已知甲连同冰车的总质量M=30kg,乙连同冰车的总质量也是M=30kg,甲还推着一只质量m=15kg的箱子.甲、乙滑行的速度大小均为2m/s,为了避免相撞,在某时刻甲将箱子沿冰面推给乙,箱子滑到乙处时被乙接住.试求:①甲至少用多大的速度(相对于地面)将箱子推出,才可避免和乙相撞?②甲在推出时对箱子做了多少功?21.一个连同装备共有kg的宇宙行员,脱离宇宙飞船后,在离飞船L=45m处与飞船处于相对静止状态,他带着一个装有0.5kg氧气的贮氧筒,贮氧筒有个可以使氧气以v=50m/s 的速度喷出的喷嘴.宇航员必须向着与返回飞船相反的方向释放氧气,才能回到飞船上去,同时又必须保留一部分氧气供他在飞向飞船的途中呼吸.飞行员呼吸的耗氧率为.如果他在开始返回的瞬间释放的氧气,他能安全回到飞船吗?22.质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接,弹簧下端固定在地上.平衡时,弹簧的压缩量为,如图所示.—物块从钢板正上方距离为3的A处自由落下,打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动,但不粘连.它们到达最低点后又向上运动.已知物块质量也为m时,它们恰能回到O点.若物块质量为2m,仍从A处自由落下,则物块与钢板回到O点时,还具有向上的速度.求物块向上运动到达的最高点与O点的距离.23.如图所示,—质量为M、长为l的长方形木板B放在光滑的水平地面上,在其右端放一质量为m的小木块A,m<M.现以地面为参照系给A和B以大小相等、方向相反的初速度(如图),使A开始向左运动、B开始向右运动,但最后A刚好没有滑离B板.以地面为参照系,(1)若已知A和B的初速度大小为,求它们最后的速度的大小和方向.(2)若初速度的大小未知,求小木块A向左运动到达的最远处(从地面上看)离出发点的距离.24.、如图所示,一个带斜面的物体A静止在光滑的水平面上,它的质量为M=0.5kg.另一个质量为m =0.2kg的小物体B从高处自由下落,落到B的斜面上,下落高度为h=1.75 m.与斜面碰撞后B的速度变为水平向右,碰撞过程中A、B组成的系统的机械能没有损失.(计算时取g=10 m/s2)(1)碰后A、B的速度各多大?(2)碰撞过程中A、B的动量变化量各多大?25.带有斜面的木块P原静止在光滑的水平桌面上,另一个小木块Q从P的顶端由静止开始沿光滑的斜面下滑.当Q滑到P的底部时,P向右移动了一段距离,且具有水平向右的速度v,如图所示.下面的说法中正确的是:(A)P、Q组成的系统的动量守恒(B)P、Q组成的系统的机械能守恒(C)Q减少的重力势能等于P增加的动能(D)Q减少的机械能等于P增加的动能26、甲、乙两个小球在水平光滑直轨道上向同方向运动,已知它们的动量分别是kg·m/s,kg·m/s.甲从后面追上乙并发生碰撞,碰后乙球的动量变为kg·m/s.则两球质量m1与m2间的关系可能是下面的哪几种?A、B、C、D、参考答案1.B2.A3.B4.A、B、C、D5.B6..7.略8.【分析与解】根据题意作出如图所示的示意图,传送带匀速向右运动,速度大小为,小工件刚放到传送带时的位置为图中的点.工件的运动是匀变速直线运动,即先从图中实线所示的位置向左作匀减速运动,至图中点时速度减为0,再向右作匀加速运动,回到原来位置时,速率恰好达到,也就是说在它们相对滑动的过程中,工件的初位置与末位置是同一点,即对地位移为0,因此摩擦力对工件所做的功为0.在先向左后向右运动的过程中,传送带一直在向右匀速运动,当工件回到原处并且速率达到时,开始时与接触的点运动到了图中的点,就是这个过程中工件在传送带上滑行的路程,即所生的热:.设工件从运动到用时间,则:.即为伟送带在2时间内运动的距离,.滑动摩擦力:.因此得出:.(本题还有一个更简便的方法求生的热时,由于传送带作的是匀速直线运动,它也是一个惯性参考系,若转换成以传送带为参考系,则问题被简化,这时工件对传送带的滑动摩擦力不做功,只有传送带对工件的摩擦力做功,摩擦力做功的数值即等于这过程中生的热.求摩擦力的功可以用动能定理,它等于工件相对于传送带的动能的增量,即:.又,若以传送带与工件作为一个系统,在它们相对滑动的过程中,系统的机械能并没有减少,但有热量生成,这又如何解释呢?这是因为这个系统并不是“孤立系统”,它与外界有能量传递.如果它们是孤立系统,传送带原来作匀速运动,当把小工件放到上面后,由于摩擦力的存在,传送带应减速运行,现在传送带仍保持匀速运行,说明带动传送带运动的电动机一定要多给出些能量,也就是说在这个过程中,外界必须要向这个系统输入一些能量才行.正是外界输入的这些能量转化成了内能.)9.C 10、【分析与解】思考问题时可以画一个真实的弹簧振子,如图(1)所示,也可以画出一个振动图像,如图(2)所示.注意不要选特殊位置,例如不要选最大位移处或平衡位置处,而要选一个一般位置作为时刻,如图1中标的位置(图2中标的时刻).图1中的振子从开始经过后再回到(图2中从到),经过的时间显然不是周期的整数倍,选项A不对.图1中位置即为与的位移大小相等方向相反(图2中的和),经过的时间不一定等于的整数倍,选项B也不对.当时,图1中的振子的位置又回到(图2中则是从到),加速度一定与开始时相等,选项C正确.若,图1中的振子的位置是(图2中是从到)弹簧的长度显然是不相等的,因此选项D也不正确.本题的正确答案是C.11.略 12.m/s或m/s.13.A、C14、【分析与解】小球从高处自由下落到软垫陷至最低点经历了两个过程,从高处自由下落到接触软垫前一瞬间,是自由下落过程,接触软垫前一瞬间速度由:求出=接触软垫时受到软垫向上作用力N和重力G(=mg)作用,规定向下为正,由动量定理:故有:在重物与地面撞击问题中,是否考虑重力,取决于相互作用力与重力大小的比较,此题中N=0.3N,mg=0.1N,显然在同一数量级上,不可忽略.若二者不在同一数量级,相差极大,则可考虑忽略不计(实际上从同一高度下落,往往要看撞击时间是否极短,越短冲击力越大).15、【分析与解】钢珠在过程I中只受重力,所以由动量定理可判断A正确.过程I中动量的增加量与过程II中的动量减少量大小相等,而过程II中的动量变化量应等于在这个过程中钢珠所受合力(阻力和重力)的冲量,所以B选项错误.由于全过程中,钢珠的动能变化量为零,所以重力在全过程中所做正功与阻力在过程II中所做负功大小相等,故C选项正确.过程II中损失的机械能应等于过程II中阻力所做的功,结合C选项的分析,可知D错误.通过此题,应注意理解动量定理和动能定理两个定理的物理意义,理解物体运动的过程中,状态量(动量、动能)的变化与过程量(冲量、功)的对应关系,必要时画出过程草图,帮助思考.16、【分析与解】若以子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统),从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短时,弹簧固定端墙壁对弹簧有外力作用,因此动量不守恒.而在子弹射入木块时,存在剧烈摩擦作用,有一部分能量将转化为内能,机械能也不守恒.实际上,在子弹射入木块这一瞬间过程,取子弹与木块为系统则可认为动量守恒(此瞬间弹簧尚未形变).子弹射入木块后木块压缩弹簧过程中,机械能守恒,但动量不守恒.物理规律总是在一定条件得出的,因此在分析问题时,不但要弄清取谁作研究对象,还要弄清过程的阶段的选取,判断各阶段满足物理规律的条件.17、【分析与解】本题首先应注意理解系统与过程前后时刻的选取关系,由于碰撞过程是在极短时间内发生的,因摆球的摆线在碰撞之前是竖直的,可以不考虑在这个极短时间内摆球与小车在水平方向上的相互作用(这与例3中子弹射入木块瞬间可不考虑弹簧形变类似),而只需考虑小车与木块的相互作用力,因此选择小车与木块为系统动量守恒.其次,应注意理解碰撞可能出现的情况.即在本题中小车与木块碰撞可能出现结合在一起或分离两种情况.因而B、C两种情况均有可能,B、C正确.18、【分析与解】在本问题中,研究对象即系统和过程有两种方法,第一种方法分为两个过程,是先取小孩和小船(及小孩b)为系统,因水平方向无外力,水平方向动量守恒.规定方向为正,并设小孩向前跃入水中后小船的速度为,有:再取小孩b和小船为系统,同样因水平方向无外力,水平方向动量守恒.并设小孩b向后跃入水中后小船的速度为有:两式联立,消去,有:解出:第二种方法是直接取小孩、小孩b和小船为系统,因水平方向始终无外力,水平方向动量守恒.规定方向为正,并设小孩向前跃入水中后小船的速度为,把小孩向前跃入水中至小孩b向后跃入水中选作过程的初态与末态,则可直接列出:解出解答则简捷得多.在实际问题中,应体会这种方法.19、【分析与解】当物体速度方向为水平时,物体炸裂.其中较大质量的块仍沿原来方向飞行,因水平方向无外力,可知水平方向动量守恒,爆炸瞬间相互作用力方向也是水平的,对块,爆炸作用力方向沿原方向,故块速度将比原来速度大,动量增加.而b 块受爆炸作用力方向应与原方向相反,b块动量将减少.因爆炸过程中两块间作用与反作用等值反向,故受到冲量大小是相等的,D正确.由于两块在同一高度水平飞行,无论初速大小,下落高度相同,由平抛规律,下落时间相同,故C也正确.题中未给出爆炸前后具体数据,对b块而言,虽然受到冲量方向与原速度方向相反,但有三种可能性,一是速度减少,仍沿原方向飞行;二是速度恰好变为零;三是沿反方向飞行,因此A不正确.因质量大于b,又两者爆炸时所受冲量大小相同,动量变化量大小也相同,可知b的速度变化量必大于,因此b的末速度有可能比还大(但沿反方向).所以B也不正确.本题要求对动量守恒的本质即相互作用过程有较深刻的理解.20、【分析与解】甲推出箱子可使自己减速,而乙接住箱子,也可使其自己减速,甚至反向运动.若甲、乙刚好不相撞,条件应是在乙接住箱子后,甲、乙(包括箱子)的速度相同.根据动量守恒定律,我们先做定性分析:选甲、乙、箱子为系统,由于甲推出箱子前,系统的总动量的方向与甲的运动方向相同,所以在达到共同速度时,系统的总动量方向应不变,故判断共同速度的方向在甲的原运动方向上.设:甲推出箱子前的运动方向为正方向,甲、乙初速度大小为,甲、乙、箱子后来的共同速度为,根据动量守律:,可求出=0.4m/s;再以甲与箱子为研究对象,甲推出箱子的过程中动量守恒,设箱子被推出后的速度为,可求出被推出后箱子的速度为.由动能定理,甲推出箱子的过程对箱子做功等于箱子动能的增加量J.在本题中,对甲、乙不相撞的条件的分析,是解决问题的关键.而在具体的求解过程中,如何选择研究对象和过程始末去运用动量守恒定律,可以有不同的方式,例如,先选甲和箱子为系统,再选箱子和乙为系统也可解出,但要麻烦一些,不妨试一试,作一比较.21、【分析与解】本题立意在分析解决实际问题.宇航员放出氧气后,由于反冲使自己获得返回飞船的速度.设其反冲速度为,由动量守恒定律:因,故有宇航员返回飞船的时间在这900s内,宇航员需要呼吸氧气可以看出:所以,宇航员可以安全返回飞船.如果宇航员以最短的时间返回飞船,设时间为t,宇航员放出氧气的质量为Δm,则留下呼吸的氧气至少为m-Δm.根据动量守恒定律,宇航员获得的反冲速度:故有:而宇航员呼吸氧气应满足:两式联立,可得:代入数据解出Δm=0.45kg(另一解Δm=0.05kg舍去)求出22、【分析与解】物块与钢板碰撞时的速度可由自由落体公式求出,为.由于碰撞时间极短,碰撞过程中可认为重力远小于物块与钢板之间的碰撞弹力大小,系统动量守恒,以表示碰后物块与钢板的共同速度,则有:因O点是弹簧的原长位置,所以物块碰后与弹簧向下运动压缩弹簧至最低点又弹起回到O 点时,弹簧的弹性势能应恰为零,题目中说,这时物块与钢板的速度也恰为零.这个过程机械能守恒,设刚碰完时的弹性势能为,有:按照同样的思路,设质量是2m的物体与钢板碰撞后的共同速度是,由动量守恒定律:碰后压缩弹簧至最低点又回到O点时,若物块的速度为,则有:因题目中给定的是轻弹簧,所以弹簧回到O点时不再上升,而物块因有向上的速度,仍继续向上运动,也就是说,在O点物块与弹簧分离.物块还能上升的高度为:将以上关系式联立,可求出:本题是动量守恒与涉及弹簧的机械能守恒的综合问题,具有学科内综合解决问题特点.需要理解弹簧的弹性势能零点在弹簧的原长处,能正确分析表达涉及重力势能、弹性势能和动能的初末态机械能、以及正确判断出在极短时间内物块与弹簧碰撞过程可以运用动量守恒定律.23、【分析与解】(1)A刚好没有滑离B板,表示当A滑到B板的最左端时,A、B具有相同的速度.设此速度为V,根据m<M,可知,判断出V的方向应与B板初速度同向,即向右.A和B的初速度的大小为,则由动量守恒可得:解得:方向向右(2)本题应着重理解物理过程的定性分析方法,在此基础上形成正确的物理图景.注意以下说理分析:A在B板的右端时初速度向左,而到达B板左端时的末速度向右,若以地面为参考,可见A在运动过程中必经历先向左受摩擦力作用而作减速运动,直到相对地面速度为零的阶段,而后经历因B板速度方向向右,A相对B板向左,故A所摩擦力方向向右,A向右作初速度为零的加速运动直到有共同速度为的阶段,如下图所示.在前一阶段,摩擦力阻碍A向左运动,在后一阶段,摩擦力为动力,使A向右加速.设为A开始运动到速度变为零过程中向左运动的过程,为A从速度为零增加到速度过程中向右运动的路程,L为A从开始运动到刚到达B的最左端的过程中B运动的路程.设A与B之间的滑动摩擦力为,则由功能关系可知:对于B:对于A:由几何关系由以上四式解得24、【分析与解】(1)当B落到A的斜面上时,B的速度方向竖直向下,而A的速度为0.由于水平面光滑,两物体相互作用过程中,水平方向不受外力作用,因此系统水平方向的动量守恒.由于碰前系统水平方向的动量为0,碰后总动量仍为0.设碰后两物体速度大小分别是和.列动量守恒的关系式:再根据碰撞过程中系统的机械能没有损失,得:.解上面2式,得=-2m/s,=5m/s,或=2m/s,=-5m/s.正负号代表二者的方向相反,由于我们事前没有规定正方向,因此两组解都可以认为正确.根据实际情况我们知道,碰后方向是向右,若以向右为正方向,则应取=-2m/s,=5m/s;若取向左为正方向,则应取=2m/s,=-5m/s.(2)我们规定向右为正方向,则碰撞过程中A的动量变化量是:,其中负号代表方向向左.由于B的初、末动量不在同一直线上,不能简单地用正负号表示方向,求动量变化需利用平行四边形定则,初动量大小为kg·m/s=1.2kg·m/s,方向竖直向下,末动量大小为=1kg·m/s,方向水平向右,动量变化量的大小为kg·m/s=1.5 kg·m/s,方向斜向右上,与水平方向夹角为.(本题中A、B两物体组成的系统在碰撞过程中,动量并不守恒,从上面的计算可以清楚看到这一点(二者的动量变化量并不是大小相等、方向相反),它们只是在水平方向上的动量分量守恒.其原因是除了A、B两物体间的相互作用以外,还受到重力及水平面的支持力,但由于重力及水平面的支持力都是沿竖直方向的,水平方向满足“不受外力”的条件,因此水平方向动量分量守恒.)25、【分析与解】选项A是学生最容易错选的,其实在这个过程中,P、Q组成的系统只是在水平方向不受外力,水平方向的动量分量守恒,而在竖直方向上,由于地面对P的支持力在Q下滑过程中要大于P的重力,但小于P、Q的重力之和,竖直方向上不满足不受外力的条件,因此竖直方向上动量不守恒,总的动量也就不守恒.。
高三物理专题:参考答案
高三物理专题训练²参考答案-127直线运动8.2. 13 m9.解:(1)设t=0时刻,人位于路灯的正下方O 处,在时刻t ,人走到S 处,根据题意有vt OS =,过路灯P 和人头顶的直线与地面的交点M 为t 时刻人头顶影子的位置,如图所示.OM 为人头顶影子到O 点的距离.由几何关系,有 OSOM l OMh -=,即t lh h v OM -=.因OM 与时间t 成正比,故人头顶的影子做匀速运动.(2)由图可知,在时刻t ,人影的长度为SM ,由几何关系,有OSOM SM -=,则=SM t lh lv -.可见影长SM 与时间t 成正比,所以影长随时间的变化率为k t lh lv -=。
力和平衡12.21214)(,2k k k k G G +13.解:A 球受力如图所示,则有水平方向:C B F F F +=θθcos cos ① 竖直方向:mg F F B =+θθsin sin ② 由②式得: NN mg F mg F B 6.34320sin sin ==≤-=θθ由①、②式得:NN F mg F C 3.17310cos 2sin 2=≥+=θθ所以力F 大小应满足的条件是17.3 N ≤F ≤34. 6 N.高三物理专题训练²参考答案-128-牛顿运动定律、曲线运动、万有引力定律19.2v20.μ21.mg sin (2对人有得: a =向下.22.(2a =4 g .此加速度即火箭起飞时的加速度,对火箭进行受力分析,列方程为F -Mg=M a ,解得火箭的最大推力为F=2.4³107N.(3)飞船绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,)(4222h R Tm h R mM G +=+π)(地,在地球表面,万有引力与重力近似相等,得,2mg Rm M G=地,又s h T 3104.55.1⨯==. 解得h=3. 1³102 km.23.解:由v -t 图象可知,物块在0~3s内静止,3 s ~6 s 内做匀加速运动,加速度为a ,6 s ~9 s 内做匀速运动,结合F -t 图象可知f=4 N=μm g ,F 3-f=2 N=ma , v 2=6 m/s=at =3a ,由以上各式得m=1 k g ,μ=0.4. 24.解:(1)kg kg gF gG m 2101022=⨯===(2) 22,)4(RMm G mg R R Mm G g m =+='-129解之得222/4.6)4(s m g R R R g =+=' (3)由牛顿第二定律,得:ma g m F ='-'2,所以2/6.132s m mg m F a ='-'=.25.解:(1)在图(a )情况下,对箱子有11,sin ,cos N f N mg F f F μθθ==+=由以上三式得F=120 N.(2)在图(b )情况下,物体先以加速度a 1做匀速运动,然后以加速度a 2做匀减速运动直到停止.对物体有 ,),sin (cos cos 11121t a v F mg F N F ma =--=-=θμθμθ2122322,v s a mg N ma ===μμ,解之得s 2=13.5 m.26.解:(1)当f=mg 时,雨点达到最终速度m v ,则,34,3222g r v r k mg kSv mmπρπ==得krg v m 34ρ=(2)由牛顿第二定律得ma f mg =-,则ma v kS mg m =-2)2(解得ma kSv mg m=-24,即g a 43=。
高三物理复习力学综合训练题.doc
高三物理复习力学综合训练题一. 选择题:1. 水平面上有一个物体在向右的水平推力F 作用下向右做减速运动,如图所示,对于物体这时的受力情况,以下说法正确的是( ) A. 该物体一定受到四个力:重力、地面的支持力、推力和对地面的压力B. 该物体一定受到地面的摩擦力C. 该物体受到摩擦力的大小一定大于FD. 该物体受到的摩擦力的大小有可能小于F2. 关于机械能是否守恒的的叙述,下面说法中正确的是( )A. 作匀速运动的物体机械能一定守恒B. 作变速运动的物体机械能可能守恒C. 外力对物体做的功的等于零时,机械能一定守恒D. 不论物体受力情况如何,若只有重力、弹力对物体做功,则物体机械能守恒 3. 一个物体做匀变速曲线运动,以下说法正确的是( ) A. 物体所受合外力在沿着速度的方向上的分量一定不为零 B. 物体的运动可能是圆周运动C. 物体所受合外力在垂直速度的方向上的分量一定不为零D. 物体所受外力的垂直速度的方向上的分量一定为零4. 质量分别为m kg m kg A B ==0515..,的物体A 、B ,在光滑的水平面上正碰,不 计碰撞时间,它们碰撞前后的s t -图像如图所示,下列说法中错误的是( ) A. 碰前A 的速度是4m/sB. 碰撞过程B 获得的冲量是15.N s ⋅ C. 碰撞过程A 的动量变化是1kg ⋅m/s D. 碰撞过程中动量守恒5. 在水平匀速飞行的飞机上,先后释放甲、乙两物体,不计空气阻力,在甲落地之前,下列说法中正确的是( )A. 飞行员看到甲、乙两物体先后自由落体B. 地面上的人看到甲、乙两物体先后做平抛运动C. 飞行员和地面上的人都看到甲、乙在一条竖直线上D. 甲、乙之间距离不变6. 如图所示四种情况下,物体都是在大小相同的力F 作用下,沿水平移动相同的距离,则力F 对物体做的功( )(1)μ=0 (2)μ≠0 (3)μ=0 (4)μ≠0A. W W 12>B. W W 14=C. W W 14>D. W W 23>7. 如图所示,在同一高度处,以20m/s 的相同大小的初速度沿不同方向抛出四个质量相同的小球,空气阻力不计,下列判断正确的是( )A. 它们运动过程中的加速度相同B. 它们落地时的速度相同,动量相同C. 它们落地时的动能相同,机械能也相同D. 从抛出至落地的过程中,重力对它们做的功都相同8. 起重机将一重物由静止竖直向上加速吊起,当重物上升一定高度时,以下说法中正确的是( )A. 起重机拉力对重物所做的功等于重物机械能的增量B. 起重机拉力对重物所做的功等于重物动能的增量C. 重物克服重力所做的功等于重物重力势能的增量D. 外力对重物做功的代数和等于重物动能的增量9. 在简谐波传播方向上相距s 的ab 两点,ab 两点间只存在一个波谷的波形有如图所示的四种情况,波速为v ,均向右传播,由图示时刻起,a 点首先出现波峰的图是( )A B C D 10. 如图所示,一个均匀的光滑小球搁在光滑的竖直墙壁和木板之间。
高考物理二轮复习第一部分专题七选修模块专题强化练十八选修.doc
专题强化练(十八) 选修3-41.(多选)(2018·江苏卷)梳子在梳头后带上电荷,摇动这把梳子在空中产生电磁波.该电磁波( )A .是横波B .不能在真空中传播C .只能沿着梳子摇动的方向传播D .在空气中的传播速度约为3×108 m/s解析:电磁波是横波,能在真空中传播,传播的方向与振动方向垂直,在空气中传播的速度约为光速,选项BC 错误,选项AD 正确.答案:AD2.(多选)(2016·全国卷Ⅲ)由波源S 形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播.波源振动的频率为20 Hz ,波速为16 m/s.已知介质中P 、Q 两质点位于波源S 的两侧,且P 、Q 和S 的平衡位置在一条直线上,P 、Q 的平衡位置到S 的平衡位置之间的距离分别为15.8 m 、14.6 m .P 、Q 开始振动后,下列判断正确的是( )A .P 、Q 两质点运动的方向始终相同B .P 、Q 两质点运动的方向始终相反C .当S 恰好通过平衡位置时,P 、Q 两点也正好通过平衡位置D .当S 恰好通过平衡位置向上运动时,P 在波峰E .当S 恰好通过平衡位置向下运动时,Q 在波峰解析:简谐横波的波长λ=v f =1620 m =0.8 m .P 、Q 两质点距离波源S 的距离PS =15.8 m =19λ+34λ,SQ =14.6 m =18λ+14λ.因此P 、Q 两质点运动的方向始终相反,A 错误,B 正确;当S 恰好通过平衡位置向上运动时,P 在波峰的位置,Q 在波谷的位置.当S 恰好通过平衡位置向下运动时,P 在波谷的位置,Q 在波峰的位置.C 错误,D 、E 正确.答案:BDE3.(多选)(2015·全国卷Ⅱ)如图,一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖,在玻璃砖底面上的入射角为θ,经折射后射出a 、b 两束光线.则( )A.在玻璃中,a光的传播速度小于b光的传播速度B.在真空中,a光的波长小于b光的波长C.玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率D.若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大,则折射光线a首先消失E.分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验,a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距解析:通过光路图可看出,折射后a光的偏折程度大于b光的偏折速度,玻璃砖对a光的折射率大于b光的折射率,选项C错误;a光的频率大于b光的频率,波长小于b光的波长,选项B正确;由n=cv知,在玻璃中,a光的传播速度小于b光的传播速度,选项A正确;入射角增大时,折射率大的光线首先发生全反射,a光首先消失,选项D正确;做双缝干涉实验时,根据Δx=Ldλ得a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距,选项E错误.答案:ABD4.(多选)(2018·厦门一中检测)下列说法中正确的是()A.军队士兵过桥时使用便步,是为了防止桥发生共振现象B.机械波和电磁波在介质中的传播速度均仅由介质决定C.拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加装一个偏振片以减弱玻璃反射光的影响D.假设火车以接近光速通过站台时,站台上旅客观察到车上乘客变矮E.赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在解析:军队士兵过桥时使用便步,防止行走的频率与桥的频率相同,使桥发生共振现象,故A正确;机械波在介质中的传播速度由介质决定,与波的频率无关,电磁波在介质中的传播速度与介质和波的频率均有关,故B错误;加装偏振片的作用是减弱反射光的强度,故C正确;根据尺缩效应,沿物体运动的的方向上的长度将变短,火车以接近光速通过站台时,站在站台上旅客观察车上乘客变瘦,而不是变矮,故D 错误;赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在,E 正确.答案:ACE5.(2018·江苏卷)一列简谐横波沿x 轴正方向传播,在x =0和x =0.6 m 处的两个质点A 、B 的振动图象如图所示.已知该波的波长大于0.6 m ,求其波速和波长.解析:由图象可知,周期T =0.4 s ,由于波长大于0.6 m ,由图象可知,波从A 到B 的传播时间Δt =0.3 s ,波速v =Δx Δt ,代入数据得v =2 m/s ,波长λ=vT ,代入数据得λ=0.8 m.答案:2 m/s 0.8 m6.(2018·全国卷Ⅱ)(1)声波在空气中的传播速度为340 m/s ,在钢铁中的传播速度为4 900 m/s.一平直桥由钢铁制成,某同学用锤子敲击一铁桥的一端而发出声音,分别经空气和桥传到另一端的时间之差为 1.00 s .桥的长度为________m ,若该波在空气中的波长为λ气,则它在钢铁中波长为λ钢的________倍.(2)如图,△ABC 是一直角三棱镜的横截面,∠A =90°,∠B =60°.一细光束从BC 边的D 点折射后,射到AC 边的E 点,发生全反射后经AB 边的F 点射出.EG 垂直于AC 交BC 于G ,D 恰好是CG 的中点.不计多次反射.(ⅰ)求出射光相对于D 点的入射光的偏角;(ⅱ)为实现上述光路,棱镜折射率的取值应在什么范围?解析:(1)设桥长为s ,则声音在空气中传播的时间t 1=s v0=s 340,声音在钢铁中传播的时间t 2=s v =s 4 900,由题意Δt =t 1-t 2=s 340-s 4 900,解得s =365m.声音在不同介质中的频率是不会改变的,由公式可知λ=vf,则v气λ气=v钢λ钢,解得λ钢=v钢v气λ气=4 900340λ气=24517λ气(2)(ⅰ)光线在BC面上折射,由折射定律有sin i1=n sin r1,①光线在AC面上发生全反射,由反射定律有i2=r2,②光线在AB面上发生折射,由折射定律有n sin i3=sin r3,③由几何关系得i2=r2=60°,r1=i3=30°,④F点的出射光相对于D点的入射光的偏角为δ=(r1-i1)+(180°-i2-r2)+(r3-i3).⑤由①②③④⑤式得δ=60°.⑥(ⅱ)光线在AC面上发生全反射,光线在AB面上不发生全反射,有n sin i2≥n sin C>n sin i3,⑦满足n sin C=1.⑧由④⑦⑧式知,棱镜的折射率n的取值范围应为233≤n≤2.⑨答案:(1)36524517(2)(ⅰ)60°(ⅱ)233≤n≤27.(2018·全国卷Ⅰ)(1)一列简谐横波沿x轴正方向传播,在t=0和t=0.20 s时的波形分别如图中实线和虚线所示.已知该波的周期T>0.20 s.下列说法正确的是________.A.波速为0.40 m/sB.波长为0.08 mC.x=0.08 m的质点在t=0.70 s时位于波谷D.x=0.08 m的质点在t=0.12 s时位于波谷E.若此波传入另一介质中其波速变为0.80 m/s,则它在该介质中的波长为0.32 m(2)如图所示,某同学在一张水平放置的白纸上画了一个标记“·”(图中O 点),然后用横截面为等边三角形ABC的三棱镜压在这个标记上,小标记位于AC边上.D位于AB边上,过D点做AC边的垂线交AC于F.该同学在D点正上方向下顺着直线DF的方向观察.恰好可以看到小标记的像;过O点做AB边的垂线交直线DF于E;DE=2 cm,EF=1 cm.求三棱镜的折射率.(不考虑光线在三棱镜中的反射)解析:(1)根据波形图可知,波长λ=16 cm=0.16 m,周期T=2×0.2 s=0.4 s,波速v=λT=0.4 m/s,选项A正确B错误;简谐横波沿x轴正方向传播,x=0.08 m的质点在t=0时刻沿y轴正方向运动,在t=0.70 s时位于波谷,在t=0.12 s时不位于波谷,故C正确,D错误;若此波传入另一介质中其波速变为0.80 m/s,频率不变则周期不变,在该介质中的波长λ=vT=0.32 m,E正确.(2)过D点作AB边的法线NN′,连接OD,则∠ODN=α为O点发出的光线在D点的入射角;设该光线在D点的折射角为β,如图所示.根据折射定律有n sin α=sin β,①由几何关系可知∠β=60°,②∠EOF=30°,③在△OEF中有EF=OE sin ∠EOF,④由③④式和题给条件得OE=2 cm.⑤根据题给条件可知,△OED为等腰三角形,有α=30°⑥由①②⑥式得n=3.⑦答案:(1)ACE(2)38.(2017·全国卷Ⅱ)(1)在双缝干涉实验中,用绿色激光照射在双缝上,在缝后的屏幕上显示出干涉图样.若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距,可选用的方法是________.A.改用红色激光B.改用蓝色激光C.减小双缝间距D.将屏幕向远离双缝的位置移动E.将光源向远离双缝的位置移动(2)一直桶状容器的高为2l,底面是边长为l的正方形;容器内装满某种透明液体,过容器中心轴DD′、垂直于左右两侧面的剖面图如图所示.容器右侧内壁涂有反光材料,其他内壁涂有吸光材料.在剖面的左下角处有一点光源,已知由液体上表面的D点射出的两束光线相互垂直,求该液体的折射率.解析:(1)由Δx=Ldλ可知,改用波长更长的红色激光照射在双缝上,相邻亮条纹的间距Δx增大,A项正确,B项错误;减小双缝间距d,相邻亮条纹的间距Δx增大,C项正确;将屏幕向远离双缝的位置移动,增大了屏幕与双缝的距离L,相邻亮条纹的间距Δx增大,D项正确;相邻亮条纹的间距与光源到双缝的距离无关,E项错误.(2)设从光源发出直接射到D点的光线的入射角为i1,折射角为r1.在剖面内作光源相对于反光壁的镜像对称点C,连接C、D,交反光壁于E点,由光源射向E点的光线,反射后沿ED射向D点.光线在D点的入射角为i2,折射角为r2,如图所示.设液体的折射率为n,由折射定律有n sin i1=sin r1,①n sin i 2=sin r 2,②由题意知r 1+r 2=90°.③联立①②③式得n 2=1sin2i1+sin2i2.④ 由几何关系可知sin i 1=l24l2+l24=117,⑤ sin i 2=32l4l2+9l24=35.⑥联立④⑤⑥式得n =1.55 .⑦答案:(1)ACD (2)1.559.(1)如图,一列简谐横波沿x 轴正方向传播,实线为t =0时的波形图,虚线为t =0.5 s 时的波形图.已知该简谐波的周期大于0.5 s .关于该简谐波,下列说法正确的是________.A .波长为2 mB .波速为6 m/sC .频率为1.5 HzD .t =1 s 时,x =1 m 处的质点处于波峰E .t =2 s 时,x =2 m 处的质点经过平衡位置(2)如图,一半径为R 的玻璃半球,O 点是半球的球心,虚线OO ′表示光轴(过球心O 与半球底面垂直的直线).已知玻璃的折射率为1.5.现有一束平行光垂直入射到半球的底面上,有些光线能从球面射出(不考虑被半球的内表面反射后的光线).求:(ⅰ)从球面射出的光线对应的入射光线与光轴距离的最大值;(ⅱ)距光轴R 3的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O 点的距离.解析:(1)由图象可知简谐横波的波长为λ=4 m ,A 项错误;波沿x 轴正向传播,t =0.5 s =34T ,可得周期T =23s 、频率f =1T =1.5 Hz.波速v =λT =6 m/s ,B 、C 项正确;t =0时刻,x =1 m 处的质点在波峰,经过1 s =32T ,一定在波谷,D 项错误;t =0时刻,x =2 m 处的质点在平衡位置,经过2 s =3T ,质点一定经过平衡位置,E 项正确.(2)(ⅰ)如图,从底面上A 处射入的光线,在球面上发生折射时的入射角为i ,当i 等于全反射临界角i C 时,对应入射光线到光轴的距离最大,设最大距离为l .i =i C ,①设n 是玻璃的折射率,由全反射临界角的定义有n sin i C =1,②由几何关系有sin i =l R .③联立①②③式并利用题给条件,得l=23R.④(ⅱ)设与光轴相距R3的光线在球面B点发生折射时的入射角和折射角分别为i1和r1,由折射定律有n sin i1=sin r1,⑤设折射光线与光轴的交点为C,在△OBC中,由正弦定理有sin ∠CR=sin(180°-r1)OC,⑥由几何关系有∠C=r1-i1,⑦sin i1=1 3.⑧联立⑤⑥⑦⑧式及题给条件得OC=R≈2.74R.⑨答案:(1)BCE(2)见解析。
人教版高三物理一轮复习考点过关练习牛顿运动定律
人教版高三物理一轮复习考点过关练习牛顿运动定律牛顿运动定律一、单项选择题1.如图〔a〕所示,用一水平外力F拉着一个运动在倾角为θ的润滑斜面上的物体,逐渐增大F,物体做变减速运动,其减速度a随外力F变化的图象如图〔b〕所示,假定重力减速度g取10m/s2.请依据图〔b〕中所提供的信息能计算出:〔〕A.减速度从2m/s2添加到6m/s2的进程中物体的速度变化B.减速度为6m/s2时物体的速度C.斜面的倾角D.物体的质量2.如下图,质量为m的物体放在斜面体上,在斜面体以减速度a水平向右做匀减速直线运动的进程中,物体一直与斜面体坚持相对运动,那么斜面体对物体的摩擦力Ff和支持力FN区分为〔重力减速度为g〕( )A.Ff=m〔gsinθ+aco sθ〕FN=m〔gcosθ-asinθ〕B.Ff=m〔gsinθ+acosθ〕FN=m〔gcosθ-acosθ〕C.Ff=m〔acosθ-gsinθ〕FN=m〔gcosθ+asinθ〕D.Ff=m〔acosθ-gsinθ〕FN=m〔gcosθ-acosθ〕3.如下图,质量为m的球与弹簧Ⅰ和水平细线Ⅱ相连,Ⅰ、Ⅱ的另一端区分固定于P、Q。
球运动时,Ⅰ中拉力大小为T1,Ⅱ中拉力大小为T2。
当仅剪断Ⅰ、Ⅱ中的一根的瞬间,球的减速度a应是〔〕A.假定剪断Ⅰ,那么a=g,竖直向下B.假定剪断Ⅱ,那么,方向水平向左C.假定剪断Ⅰ,那么,方向沿Ⅰ的延伸线D.假定剪断Ⅱ,那么a=g,竖直向上4.如下图,物块A,B,C 质量区分是为m,2m,3m。
A 与天花板间,B 与C 之间用轻弹簧相连。
当系统平衡后,突然把AB 间绳子烧断,在绳断瞬间A,B,C 的减速度〔以向下为正方向〕区分为A.g,g,g B.-5g,2.5g,0C.-5g,2g,0D.-g,2g,3g5.用两根细线a 、b 悬挂一薄板,薄板处于运动形状,以下说法正确的选项是A . b 绳的拉力大于a 绳的拉力B . 假定坚持a 绳位置不变,缓慢移动b 至竖直方向,那么b 的拉力先减小后增大C . 剪断a 绳瞬间,薄板的减速度方向一定沿a 绳斜向下D . 剪断a 绳瞬间,b 绳拉力大小发作变化6.如下图,放置在水平空中上的直角劈质量为M ,下面放一质量为m 的物体,假定m 在其上匀速下滑,M 仍坚持运动,那么正确的说法是A . M 对空中的压力等于(M +m )gB . M 对空中的压力大于(M +m )gC . 空中对M 没有摩擦力D . 空中对M 有向左的摩擦力7.如下图,在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下,当小车匀速向左运动时,物体M 的受力和运动状况是( )A . 绳的拉力等于M 的重力B . 绳的拉力大于M 的重力C . 物体M 向上做匀速运动D . 物体M 向上做匀减速运动8.质量为2m 的物体A 和质量为m 的物体B 相互接触放在水平面上,如下图.假定对A 施加水平推力F ,使两物体沿水平方向做匀减速直线运动,以下说法正确的选项是〔 〕A . 假定水平面润滑,物体A 的减速度为2F mB . 假定水平面润滑,物体A 对B 的作用力为23F C . 假定物体A 与空中无摩擦,B 与空中的动摩擦因数为μ,那么物体A 对B 的作用力大小为3F mg μ- D . 假定物体A 与空中无摩擦,B 与空中的动摩擦因数为μ,那么物体B 的减速度为3F mg mμ- 9.一个质点做方向不变的直线运动,减速度的方向一直与速度方向相反,但减速度大小逐渐减小直至为零,那么在此进程中以下说法正确的选项是〔 〕A . 速度逐渐减小,当减速度减小到零时,速度到达最小值B . 速度逐渐增大,当减速度减小到零时,速度到达最大值C . 位移逐渐增大,当减速度减小到零时,位移将不再增大D.位移逐渐减小,当减速度减小到零时,位移到达最小值10.一个物体受绳的拉力作用由运动末尾行进,先做减速运动,然后改做匀速运动,再改做减速运动,那么以下说法中正确的选项是( )A.减速行进时,绳拉物体的力大于物体拉绳的力B.减速行进时,绳拉物体的力小于物体拉绳的力C.只要匀速行进时,绳拉物体的力与物体拉绳的力大小才相等D.不论物体如何行进,绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等11.如下图,细线的一端系一质量为m的小球,另一端固定在倾角为θ的润滑斜面体顶端,细线与斜面平行.在斜面体以减速度a水平向右做匀减速直线运动的进程中,小球一直运动在斜面上,小球遭到细线的拉力T和斜面的支持力为F N区分为(重力减速度为g)( )A.T=m(g sinθ+a cosθ),F N=m(g cosθ-a sinθ)B.T=m(g cosθ+a sinθ),F N=m(g sinθ-a cosθ)C.T=m(a cosθ-g sinθ),F N=m(g cosθ+a sinθ)D.T=m(a sinθ-g cosθ),F N=m(g sinθ+a cosθ)12.一物体放置在倾角为θ的斜面上,斜面固定于减速上升的电梯中,减速度为a,如图6所示,在物体一直相关于斜面运动的条件下,以下说法中正确的选项是〔〕A.当θ一定时,a越大,斜面对物体的正压力越小B.当θ一定时,a越大,斜面对物体的摩擦力越大C.当a一定时,θ越大,斜面对物体的正压力越小D.当a一定时,θ越大,斜面对物体的摩擦力越小13.物块A、B放在润滑的水平空中上,其质量之比m A:m B=2:1.现用水平3N的拉力作用在物体A上,如图14所示,那么A对B的拉力等于〔〕A.1 N B.1.5 N C.2 N D.3 N14.如图(a)所示,用一水平外力F推着一个运动在倾角为θ的润滑斜面上的物体,逐渐增大F,物体做变减速运动,其减速度a随外力F变化的图象如图(b)所示,假定重力减速度g取10 m/s2.依据图(b)中所提供的信息计算出( )A.物体的质量B.斜面的倾角C.物体能运动在斜面上所施加的最小外力D.减速度为6 m/s2时物体的速度二、多项选择题15.如下图,润滑水平面上放置M、N、P、Q四个木块,其中M、P质量均为m,N、Q质量均为2m,M、P之间用一轻质弹簧相连。
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五、选修3-4组合练A 卷1.(1)如图是一列向右传播的简谐横波,波速为0.4 m/s.质点M 的横坐标x =10 m ,图示时刻波刚好传到质点N 处.现从图示时刻开始计时,经过________s ,质点M 第二次到达波谷位置;此过程中质点N 经过的路程为________cm.(2)如图所示,横截面为半径为R 的四分之一圆柱玻璃砖放在水平面上,其横截面圆心为O 点.一束单色光水平射向圆弧面,入射点为P ,入射角为i =60°,经折射后照射到MO 间的某点Q 处,玻璃对该单色光的折射率n = 3.①求P 、Q 间的距离; ②光能否在Q 点发生全反射?解析:(1)周期T =λv =4 s ,经过t 0=OMv=25 s ,质点M 第一次到达波谷位置,即经过t =t 0+T =29 s ,质点M 第二次到达波谷位置,此过程中,质点N 经过的路程为s =tT×4A=145 cm.(2)①画出光路如图所示.由折射定律有n =sin isin r ,解得折射角r =30°, 由几何关系得cos 30°=PM PQ, cos 60°=PM PO, 则PQ =33R .②设全反射临界角为C ,则有sin C =1n =33,在Q 点处,根据几何知识得入射角为i ′=30°, 则sin i ′=sin 30°=12<33,得i ′<C ,故不能发生全反射. 答案:(1)29 145 (2)①33R ②不能 2.(2016·长沙模拟)(1)一列简谐横波在某均匀介质中沿x 轴传播,从x =3 m 处的质点a 开始振动时计时,图甲为t 0时刻的波形图且质点a 正沿y 轴正方向运动,图乙为质点a 的振动图象,则下列说法中正确的是________.A .该波的频率为2.5 HzB .该波的传播速率为200 m/sC .该波是沿x 轴负方向传播的D .从t 0时刻起,质点a 、b 、c 中,质点b 最先回到平衡位置E .从t 0时刻起,经0.015 s 质点a 回到平衡位置(2)如图为一半径为R 的固定半圆柱玻璃砖的横截面,OA 为水平直径MN 的中垂线,足够大的光屏PQ 紧靠在玻璃砖的右侧且平行OA 放置.一束复色光沿与OA 成θ角的半径方向射向O 点并在光屏上形成彩色光带和一个光斑,当θ=30°时,光带的最高点与N 点的距离为3R3,增大入射角,当θ=45°时,光屏上恰好只出现一个光斑,求:(导学号 59230138)①玻璃对复色光的折射率范围; ②当θ=30°时,彩色光带的宽度.解析:(1)由题图可知该波的波长λ=8 m ,周期T =0.04 s ,所以该波的频率为f =1T=25 Hz ,波速为v =λT=200 m/s ,A 错,B 对;因t 0时刻质点a 正沿y 轴正方向运动,由“上下坡法”可知该波是沿x 轴正方向传播的,C 错;同理可知此时质点b 正沿y 轴正方向运动,质点c 正沿y 轴负方向运动,所以从t 0时刻起,质点b 先回到平衡位置,D 对;经0.015 s 波传播的距离为x =200×0.015 m =3 m ,而波又是沿x 轴正方向传播的,所以从t 0时刻起经0.015 s ,质点a 左侧与质点a 距离为3 m 的质点O 的振动情况刚好传播到质点a 处,即质点a 回到平衡位置,E 对.(2)①当θ=30°时,其光路如图所示,由题意知BN =3R3,即α=30°,所以最大折射角β=60°. 由折射率定义知最大折射率n max =sin βsin θ=3,θ=45°时,所有光线均发生全反射,光屏上的光带消失,反射光束在光屏上形成一个光斑,由全反射规律及题意知n min =1sin C =2,所以玻璃对复色光的折射率范围为2≤n ≤ 3. ②当θ=30°时,n =2的光线的折射角为45°, 彩色光带的宽度为R tan 45°-33R =⎝⎛⎭⎪⎫1-33R . 答案:(1)BDE (2)①2≤n ≤ 3 ②⎝ ⎛⎭⎪⎫1-33R 3.(2016·全国丙卷)(1)由波源S 形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播.波源振动的频率为20 Hz ,波速为16 m/s.已知介质中P 、Q 两质点位于波源S 的两侧,且P 、Q 和S 的平衡位置在一条直线上,P 、Q 的平衡位置到S 的平衡位置之间的距离分别为15.8 m 、14.6 m .P 、Q 开始振动后,下列判断正确的是________.A .P 、Q 两质点运动的方向始终相同B .P 、Q 两质点运动的方向始终相反C .当S 恰好通过平衡位置时,P 、Q 两点也正好通过平衡位置D .当S 恰好通过平衡位置向上运动时,P 在波峰E .当S 恰好通过平衡位置向下运动时,Q 在波峰(2)如图,玻璃球冠的折射率为3,其底面镀银,底面的半径是球半径的32倍;在过球心O 且垂直于底面的平面(纸面)内,有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的M 点,该光线的延长线恰好过底面边缘上的A 点,求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角.(导学号 59230139)解析:(1)简谐横波的波长λ=v f =1620m =0.8 m .P 、Q 两质点距离波源S 的距离PS =15.8 m =19λ+34λ,SQ =14.6 m =18λ+14λ.因此P 、Q 两质点运动的方向始终相反,A 错误,B正确.当S 恰好通过平衡位置向上运动时,P 在波峰的位置,Q 在波谷的位置.当S 恰好通过平衡位置向下运动时,P 在波谷的位置,Q 在波峰的位置.C 错误,D 、E 正确.(2)设球半径为R ,球冠底面中心为O ′,连接OO ′,则OO ′⊥AB .令∠OAO ′=α,有cos α=O ′AOA =32R R① 即α=30°② 由题意知MA ⊥AB 所以∠OAM =60°③设图中N 点为光线在球冠内底面上的反射点,所考虑的光线的光路图如图所示.设光线在M 点的入射角为i ,折射角为r ,在N 点的入射角为i ′,反射角为i ″,玻璃的折射率为n .由于△OAM 为等边三角形,有i =60°④由折射定律有sin i =n sin r ⑤ 代入题给条件n =3得r =30°⑥作底面在N 点的法线NE ,由NE ∥AM ,有i ′=30°⑦ 根据反射定律,有i ″=30°⑧连接ON ,由几何关系知△MAN ≌△MON ,故有∠MNO =60°,⑨ 由⑦⑨式得∠ENO =30°,于是∠ENO 为反射角,ON 为反射光线.这一反射光线经球面再次折射后不改变方向.所以,射出玻璃球冠的光线相对于入射光线的偏角β为β=180°-∠ENO =150°. 答案:(1)BDE (2)150°4.(1)某同学在实验室做“用单摆测定重力加速度”的实验,如图甲所示,测出摆线的长度为L ,摆球的直径为d ,N 次全振动的总时间为t .甲 乙①摆球的直径用游标卡尺测出,如图乙所示,读数为__________________cm. ②当地的重力加速度大小为g =________(用L 、d 、N 、t 表示).(2)某种材料制成的三棱镜的横截面是边长为L 的等边三角形ABC ,如图所示,底边BC 水平且镀银,一束竖直向下的单色光从AB 边上的中点M 入射,经过BC 面反射后,从AC 边上的N 点射出,已知该材料对单色光的折射率为3,真空中光速为c .求:①单色光从AC 面上射出时的折射角; ②单色光在三棱镜中传播的时间.解析:(1)①摆球的直径为d =31 mm +10×0.05 mm =31.50 mm =3.150 cm.②根据单摆的周期公式T =2πl g ,可得tN=2πL +d2g,即g =2π2N 2(2L +d )t2. (2)①光路如图所示,单色光在AB 面上的入射角为60°,设折射角为r ,根据折射定律得sin 60°sin r=n ,解得r =30°,根据几何关系得单色光射到BC 面上的入射角为30°,单色光射到AC 面上的入射角为30°,根据折射定律得单色光从AC 面上射出时的折射角为60°.②单色光在棱镜中传播的路程为s =L ,单色光在棱镜中的速度v =c n=c3, 单色光在棱镜中的传播时间t =s v=3L c.答案:(1)①3.150 ②2π2N 2(2L +d )t2(2)①60° ②3Lc5.(2016·日照模拟)(1)一列简谐横波沿x 轴正方向传播,如图所示实线为t =0时刻的波形图,该时刻振动恰好传到横坐标为60 m 的P 点,a 、b 为波传播方向上的两质点,b 质点的横坐标为70 m ;再过1.2 s 振动恰好传到横坐标为90 m 的Q 点,虚线所示为t =0时刻后某时刻的波形,则下列说法正确的是________.A .这列波的周期为1.6 sB .这列波的波速为50 m/sC .振动传到Q 点时, b 质点位于平衡位置且沿y 轴负方向运动D .t =2 s 时刻,a 质点在y =-5 cm 位置,且沿y 轴负方向运动E .虚线所示波形可能是t =6 s 时刻的波形(2)如图所示为一种透明材料做成的柱状体的横截面,其中AB 为半径为R 的四分之一圆周,O 为圆心,OBCD 为边长为R 的正方形,一单色光可以从圆弧AB 上各点沿半径方向射入,透明材料对该单色光的折射率为n =233,求光在AD 界面发生全反射的光线从CD 界面上射出的宽度以及从CD 界面射出的光线与CD 界面的最小夹角.(导学号 59230140)解析:(1)振动传播的速度即为波速,v =x t=25 m/s ,B 选项错误;由题图知波长为40 m ,周期T =λv=1.6 s ,A 选项正确;振动传到Q 点时,b 质点振动时间为半个周期,各质点均沿y 轴正方向起振,因此当振动传到Q 点时,b 质点位于平衡位置且沿y 轴负方向运动,C 选项正确;t =0时刻a 质点沿y 轴正方向运动,经过半个周期第一次到达y =-5 cm 位置且沿y 轴负方向运动,因此在t =2 s =114T 时刻a 质点不在y =-5 cm 位置,D 选项错误;波沿x 轴正方向传播,虚线可以是t =⎝ ⎛⎭⎪⎫n +34T (n =1,2,3,…)时刻波形,n =3时,t =6 s ,E 选项正确.(2)光沿半径方向射入,照射到圆心O 点,如图,当sin α=1n,即α=60°时,光恰好在O 点发生全反射照射到CD 界面上的E 点,β=α=60°,则θ=30°.DE =OD tan θ=33R , α增大时,β增大,θ减小,光不会在CD 界面发生全反射,DE 段为光线射出的宽度, 由折射定律得n =sin γsin θ,当θ最大为30°时,sin γ最大值为33,则从CD 界面射出的光线与界面的最小夹角为π2-arcsin 33. 答案:(1)ACE (2)33R π2-arcsin 33。