【三维设计】2017届高三物理二轮复习(通用版):仿真检测(二) Word版含解析
标题-2017-2018学年高中物理三维设计人教版必修2浙江专版:第六章 阶段验收评估(二)
(时间:50分钟 满分:100分)一、选择题1.关于行星运动的规律,下列说法符合史实的是( ) A .开普勒在牛顿定律的基础上,导出了行星运动的规律 B .开普勒在天文观测数据的基础上,总结出了行星运动的规律C .开普勒总结出了行星运动的规律,找出了行星按照这些规律运动的原因D .开普勒总结出了行星运动的规律,发现了万有引力定律解析:选B 开普勒在前人观测数据的基础上,总结出了行星运动的规律,与牛顿定律无联系,选项A 错误,选项B 正确;开普勒总结出了行星运动的规律,但没有找出行星按照这些规律运动的原因,选项C 错误;牛顿发现了万有引力定律,选项D 错误。
2.星球上的物体脱离星球引力所需的最小速度称为第二宇宙速度。
星球的第二宇宙速度v 2与第一宇宙速度v 1的关系是v 2=2v 1。
已知某星球的半径为r ,它表面的重力加速度为地球表面重力加速度g 的16,不计其他星球的影响,则该星球的第二宇宙速度为( )A.grB. 16gr C.13gr D.13gr 解析:选C 由题意v 1=g ′r =16gr ,v 2=2v 1=13gr ,所以C 项正确。
3.有一星球的密度与地球的密度相同,但它表面处的重力加速度是地面上重力加速度的4倍,则该星球的质量将是地球质量的( )A.14B .4倍C .16倍D .64倍解析:选D 由GMm R 2=mg 得M =gR 2G ,所以ρ=M V =gR 2G 43πR 3=3g 4πGR ,R =3g 4πGρ,RR 地=3g 4πGρ·4πGρ地3g 地=g g 地=4。
结合题意,该星球半径是地球半径的4倍。
根据M =gR 2G 得MM 地=gR 2G ·Gg 地R 地2=64。
4.国务院批复,自2016年起将4月24日设立为“中国航天日”。
1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号,目前仍然在椭圆轨道上运行,其轨道近地点高度约为440 km ,远地点高度约为2 060 km ;1984年4月8日成功发射的东方红二号卫星运行第六章 万有引力与航天在赤道上空35 786 km 的地球同步轨道上。
《三维设计》2017届高三数学(理)二轮复习(通用版)第一部分检测重点保分题题型专题(十七)圆锥曲线的方
题型专题(十七) 圆锥曲线的方程与性质[师说考点] 圆锥曲线的定义(1)椭圆:|PF 1|+|PF 2|=2a (2a >|F 1F 2|); (2)双曲线:||PF 1|-|PF 2||=2a (2a <|F 1F 2|);(3)抛物线:|PF |=|PM |,点F 不在直线l 上,PM ⊥l 于M .[典例] (1)(2016·天津高考)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的焦距为25,且双曲线的一条渐近线与直线2x +y =0垂直,则双曲线的方程为( )A.x 24-y 2=1 B .x 2-y 24=1 C.3x 220-3y 25=1 D.3x 25-3y 220=1 [解析] 选A 由焦距为25得c = 5.因为双曲线的一条渐近线与直线2x +y =0垂直,所以b a =12.又c 2=a 2+b 2,解得a =2,b =1,所以双曲线的方程为x 24-y 2=1.(2)(2016·沈阳模拟)已知抛物线x 2=4y 的焦点为F ,准线为l ,P 为抛物线上一点,过P 作P A ⊥l 于点A ,当∠AFO =30°(O 为坐标原点)时,|PF |=________.[解析] 法一:令l 与y 轴的交点为B ,在Rt △ABF 中,∠AFB =30°,|BF |=2,所以|AB |=233.设P (x 0,y 0),则x 0=±233,代入x 2=4y 中,得y 0=13,而|PF |=|P A |=y 0+1=43. 法二:如图所示,∠AFO =30°,∴∠P AF =30°,又|P A |=|PF |,∴△APF 为顶角∠APF =120°的等腰三角形, 而|AF |=2cos 30°=433,∴|PF |=|AF |3=43.[答案] 43[类题通法]求解圆锥曲线标准方程的思路方法(1)定型,就是指定类型,也就是确定圆锥曲线的焦点位置,从而设出标准方程. (2)计算,即利用待定系数法求出方程中的a 2,b 2或p .另外,当焦点位置无法确定时,抛物线常设为y 2=2ax 或x 2=2ay (a ≠0),椭圆常设为mx 2+ny 2=1(m >0,n >0),双曲线常设为mx 2-ny 2=1(mn >0).[演练冲关]1.已知椭圆中心在原点,焦点F 1,F 2在x 轴上,P (2,3)是椭圆上一点,且|PF 1|,|F 1F 2|,|PF 2|成等差数列,则椭圆方程为( )A.x 28+y 26=1B.x 216+y 26=1 C.x 28+y 24=1 D.x 216+y 24=1 解析:选A 设椭圆的标准方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0).由点(2,3)在椭圆上得4a 2+3b 2=1 ①.又|PF 1|,|F 1F 2|,|PF 2|成等差数列, 则|PF 1|+|PF 2|=2|F 1F 2|, 即2a =2·2c ,c a =12②.又∵c 2=a 2-b 2 ③,联立①②③得a 2=8,b 2=6. 即椭圆方程为x 28+y 26=1.2.(2016·广州模拟)已知以F 为焦点的抛物线y 2=4x 上的两点A ,B 满足,则弦AB 的中点到抛物线准线的距离为________.解析:设A (x A ,y A ),B (x B ,y B ),∵,∴x A +1=2(x B +1),又x A x B =1,∴x A =2,x B =12,弦AB 的中点到抛物线准线的距离为x A +x B 2+1=2+122+1=94.答案:94[师说考点]1.椭圆、双曲线中,a ,b ,c 之间的关系 (1)在椭圆中:a 2=b 2+c 2,离心率为e =ca=1-⎝⎛⎭⎫b a 2;(2)在双曲线中:c 2=a 2+b 2,离心率为e =ca=1+⎝⎛⎭⎫b a 2.2.双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的渐近线方程为y =±ba x .注意离心率e 与渐近线的斜率的关系.[典例] (1)(2016·全国乙卷)以抛物线C 的顶点为圆心的圆交C 于A ,B 两点,交C 的准线于D ,E 两点.已知|AB |=42,|DE |=25,则C 的焦点到准线的距离为( )A .2B .4C .6D .8[解析] 选B 设抛物线的方程为y 2=2px (p >0),圆的方程为x 2+y 2=r 2. ∵|AB |=42,|DE |=25, 抛物线的准线方程为x =-p2,∴不妨设A ⎝⎛⎭⎫4p ,22,D ⎝⎛⎭⎫-p2,5. ∵点A ⎝⎛⎭⎫4p ,22,D ⎝⎛⎭⎫-p2,5在圆x 2+y 2=r 2上, ∴⎩⎨⎧16p 2+8=r 2,p 24+5=r 2,∴16p 2+8=p 24+5,∴p =4(负值舍去).∴C 的焦点到准线的距离为4.(2)(2016·全国甲卷)已知F 1,F 2是双曲线E :x 2a 2-y 2b 2=1的左,右焦点,点M 在E 上,MF 1与x 轴垂直,sin ∠MF 2F 1=13,则E 的离心率为( )A. 2B.32C. 3 D .2[解析] 选A 法一:作出示意图,如图,离心率e =c a =2c 2a =|F 1F 2||MF 2|-|MF 1|,由正弦定理得e =|F 1F 2||MF 2|-|MF 1|=sin ∠F 1MF 2sin ∠MF 1F 2-sin ∠MF 2F 1=2231-13= 2.故选A.法二:因为MF 1与x 轴垂直,所以|MF 1|=b 2a.又sin ∠MF 2F 1=13,所以|MF 1||MF 2|=13,即|MF 2|=3|MF 1|.由双曲线的定义得2a =|MF 2|-|MF 1|=2|MF 1|=2b 2a ,所以b 2=a 2,所以c 2=b 2+a 2=2a 2,所以离心率e =ca= 2.[类题通法]应用圆锥曲线性质的2个注意点(1)明确圆锥曲线中a ,b ,c ,e 各量之间的关系是求解问题的关键.(2)在求解有关离心率的问题时,一般并不是直接求出c 和a 的值,而是根据题目给出的椭圆或双曲线的几何特点,建立关于参数c ,a ,b 的方程或不等式,通过解方程或不等式求得离心率的值或范围.[演练冲关]1.(2016·湖南东部六校联考)已知椭圆的中心在原点,离心率e =12,且它的一个焦点与抛物线y 2=-4x 的焦点重合,则此椭圆方程为( )A.x 24+y 23=1B.x 28+y 26=1 C.x 22+y 2=1 D.x 24+y 2=1 解析:选A 依题意,可设椭圆的标准方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),由已知可得抛物线的焦点为(-1,0),所以c =1,又离心率e =c a =12,解得a =2,b 2=a 2-c 2=3,所以椭圆方程为x 24+y 23=1.故选A. 2.(2016·广州模拟)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右焦点到左顶点的距离等于它到渐近线距离的2倍,则其渐近线方程为( )A .2x ±y =0B .x ±2y =0C .4x ±3y =0D .3x ±4y =0解析:选C 双曲线的右焦点到左顶点的距离等于a +c ,右焦点到渐近线y =±ba x 的距离为bc a 2+b2=b ,则a +c =2b ,c =2b -a ,a 2+b 2=c 2=(2b -a )2,所以3b =4a ,b a =43,所以所求渐近线方程为4x ±3y =0.3.(2016·山东高考)已知双曲线E :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0),若矩形ABCD 的四个顶点在E 上,AB ,CD 的中点为E 的两个焦点,且2|AB |=3|BC |,则E 的离心率是________.解析:如图,由题意知|AB |=2b 2a,|BC |=2c .又2|AB |=3|BC |,∴2×2b 2a=3×2c ,即2b 2=3ac ,∴2(c 2-a 2)=3ac ,两边同除以a 2,并整理得2e 2-3e -2=0,解得e =2(负值舍去). 答案:2[师说考点]判断直线与圆锥曲线公共点的2种常用方法(1)代数法:即联立直线与圆锥曲线方程可得到一个关于x ,y 的方程组,消去y (或x )得一元方程,此方程根的个数即为交点个数,方程组的解即为交点坐标.(2)几何法:即画出直线与圆锥曲线的图象,根据图象判断公共点个数.[典例] (2016·全国乙卷)在直角坐标系xOy 中,直线l :y =t (t ≠0)交y 轴于点M ,交抛物线C :y 2=2px (p >0)于点P ,M 关于点P 的对称点为N ,连接ON 并延长交C 于点H .(1)求|OH ||ON |; (2)除H 以外,直线MH 与C 是否有其他公共点?说明理由.[解] (1)如图,由已知得M (0,t ),P ⎝⎛⎭⎫t 22p ,t .又N 为M 关于点P 的对称点,故N ⎝⎛⎭⎫t 2p ,t ,故直线ON 的方程为y =p t x , 将其代入y 2=2px 整理得px 2-2t 2x =0, 解得x 1=0,x 2=2t 2p .因此H ⎝⎛⎭⎫2t 2p ,2t . 所以N 为OH 的中点,即|OH ||ON |=2.(2)直线MH 与C 除H 以外没有其他公共点. 理由如下:直线MH 的方程为y -t =p 2t x ,即x =2tp (y -t ).代入y 2=2px 得y 2-4ty +4t 2=0,解得y 1=y 2=2t , 即直线MH 与C 只有一个公共点,所以除H 以外,直线MH 与C 没有其他公共点. [类题通法]求解直线与圆锥曲线位置关系问题的注意事项(1)判断直线与圆锥曲线的交点个数时,可直接求解相应方程组得到交点坐标,也可利用消元后的一元二次方程的判别式来确定,需注意利用判别式的前提是二次项系数不为0.(2)依据直线与圆锥曲线的交点个数求参数时,联立方程组并消元转化为一元方程,此时注意观察方程的二次项系数是否为0,若为0,则方程为一次方程; 若不为0,则将方程解的个数转化为判别式与0的大小关系求解.[演练冲关]1.(2016·重庆模拟)设抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,过F 且斜率为3的直线交抛物线于A ,B 两点.若线段AB 的垂直平分线与x 轴交于点M (11,0),则p =( )A .2B .3C .6D .12解析:选C 由题意可得直线AB 的方程是y =3⎝⎛⎭⎫x -p2,代入抛物线方程y 2=2px (p >0)中,化简得3x 2-5px +34p 2=0,则AB 中点坐标是⎝⎛⎭⎫5p 6,3p 3,则3p 35p 6-11=-33,解得p =6.2.(2016·云南模拟)已知焦点在y 轴上的椭圆E 的中心是原点O ,离心率等于32,以椭圆E 的长轴和短轴为对角线的四边形的周长为4 5.直线l :y =kx +m 与y 轴交于点P ,与椭圆E 相交于A ,B 两个点.(1)求椭圆E 的方程; (2)若,求m 2的取值范围.解:(1)根据已知设椭圆E 的方程为y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0),焦距为2c ,由已知得c a =32,∴c =32a ,b 2=a 2-c 2=a 24.∵以椭圆E 的长轴和短轴为对角线的四边形的周长为45, ∴4a 2+b 2=25a =45,∴a =2,b =1.∴椭圆E 的方程为y 24+x 2=1.(2)根据已知得P (0,m ),设A (x 1,kx 1+m ),B (x 2,kx 2+m ),由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m ,4x 2+y 2-4=0得,(k 2+4)x 2+2mkx +m 2-4=0. 由已知得Δ=4m 2k 2-4(k 2+4)(m 2-4)>0, 即k 2-m 2+4>0,且x 1+x 2=-2km k 2+4,x 1x 2=m 2-4k 2+4.由得x 1=-3x 2.∴3(x 1+x 2)2+4x 1x 2=12x 22-12x 22=0.∴12k 2m 2(k 2+4)2+4(m 2-4)k 2+4=0,即m 2k 2+m 2-k 2-4=0. 当m 2=1时,m 2k 2+m 2-k 2-4=0不成立, ∴k 2=4-m 2m 2-1.∵k 2-m 2+4>0,∴4-m 2m 2-1-m 2+4>0,即(4-m 2)m 2m 2-1>0. ∴1<m 2<4.∴m 2的取值范围为(1,4).圆锥曲线与其他知识的交汇圆锥曲线与方程是解析几何的核心部分,是高考重点考查的内容,且所占分值较大,近年高考中,圆锥曲线与圆、平面向量、解三角形、不等式、数列等知识交汇,成为命题的热点和难点.[典例] 已知过定点(2,0)的直线与抛物线x 2=y 相交于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两点.若x 1,x 2是方程x 2+x sin α-cos α=0的两个不相等实数根,则tan α的值是( )A.12 B .-12C .2D .-2 [解析] 选A 设直线方程为y =k (x -2),由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -2),y =x 2,得x 2-kx +2k =0,∴x 1+x 2=k ,x 1x 2=2k ,又∵x 1,x 2为x 2+x sin α-cos α=0的两个不同的根,∴k =-sin α,2k =-cosα,∴tan α=12.[类题通法]本题是抛物线、直线的方程与三角函数的交汇,在求解时,利用根与系数之间的关系找出x 1,x 2与α的三角函数关系,问题即可解决.[演练冲关]1.如图所示,一个圆柱形乒乓球筒,高为20厘米,底面半径为2厘米.球筒的上底和下底分别粘有一个乒乓球,乒乓球与球筒底面及侧面均相切(球筒和乒乓球厚度均忽略不计).一个平面与两个乒乓球均相切,且此平面截球筒边缘所得的图形为一个椭圆,则该椭圆的离心率为( )A.154 B.15 C.265 D.14解析:选A 如图,设上、下两个乒乓球的球心分别为O 1,O 2,椭圆与球筒边缘的交点分别为E ,F ,椭圆与两个乒乓球的切点分别为A ,B ,由题可知,|O 1O 2|=16,|O 1A |=2,过点E 作EM ⊥O 1O 2,则|EM |=|O 1A |=2,易知△EMO ≌△O 1AO ,则|EO |=|O 1O |=8,所以|EF |=16,即2a =16,a =8.椭圆的短轴长为圆柱的直径,即2b =4,b =2,所以c =a 2-b 2=215,故该椭圆的离心率e =c a =154,选项A 正确.2.已知F 1,F 2分别是双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,P 为双曲线上的一点,若∠F 1PF 2=120°,且△F 1PF 2的三边长成等差数列,则双曲线的离心率是________.解析:不妨设|PF 1|>|PF 2|,由双曲线的定义,|PF 1|-|PF 2|=2a ,因为△F 1PF 2的三边长成等差数列,∠F 1PF 2=120°,∴F 1F 2为最大边,∴2c +|PF 2|=2|PF 1|,解得|PF 1|=2(c -a ),|PF 2|=2(c -2a ).由余弦定理,(2c )2=4(c -a )2+4(c -2a )2-2×4(c -a )(c -2a )cos 120°,化简得7a 2-9ac +2c 2=0,即2e 2-9e +7=0.∵e ≠1,∴e =72.答案:72一、选择题1.(2016·全国乙卷)已知方程x 2m 2+n -y 23m 2-n =1表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n 的取值范围是( )A .(-1,3)B .(-1,3)C .(0,3)D .(0,3)解析:选A 由题意得(m 2+n )(3m 2-n )>0,解得-m 2<n <3m 2,又由该双曲线两焦点间的距离为4,得m 2+n +3m 2-n =4,即m 2=1,所以-1<n <3.2.(2016·全国乙卷)直线l 经过椭圆的一个顶点和一个焦点,若椭圆中心到l 的距离为其短轴长的14,则该椭圆的离心率为( )A.13B.12C.23D.34解析:选B 不妨设直线l 经过椭圆的一个顶点B (0,b )和一个焦点F (c ,0),则直线l 的方程为x c +y b =1,即bx +cy -bc =0.由题意知|-bc |b 2+c 2=14×2b ,解得c a =12,即e =12.故选B.3.抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,O 为坐标原点,M 为抛物线上一点,且|MF |=4|OF |,△MFO 的面积为43,则抛物线方程为( )A .y 2=6xB .y 2=8xC .y 2=16xD .y 2=152x解析:选B 依题意,不妨设M (x ,y ),y >0,因为|OF |=p 2,所以|MF |=2p ,即x +p2=2p ,解得x =3p 2,y =3p ,又△MFO 的面积为43,所以12×p2×3p =43,解得p =4,所以抛物线方程为y 2=8x .4.设双曲线x 2a +y 2b =1的一条渐近线为y =-2x ,且一个焦点与抛物线y =14x 2的焦点相同,则此双曲线的方程为( )A.54x 2-5y 2=1 B .5y 2-54x 2=1 C .5x 2-54y 2=1 D.54y 2-5x 2=1解析:选D 因为x 2=4y 的焦点为(0,1),所以双曲线的焦点在y 轴上.因为双曲线的一条渐近线为y =-2x ,所以设双曲线的方程为y 2-4x 2=λ(λ>0),即y 2λ-x 2λ4=1,则λ+λ4=1,λ=45,所以双曲线的方程为5y 24-5x 2=1,故选D. 5.(2016·福建质检)已知过双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的焦点的直线l 与C 交于A ,B两点,且使|AB |=4a 的直线l 恰好有3条,则C 的渐近线方程为( )A .y =±2xB .y =±22xC .y =±2xD .y =±12x解析:选A 不妨设直线l 过双曲线的右焦点,由题意及双曲线的对称性可得,直线l 必有一条过右焦点且与x 轴垂直,因为|AB |=4a ,所以可取点A (c ,2a ),所以⎩⎪⎨⎪⎧c 2a 2-4a 2b 2=1,c 2=a 2+b 2,解得ba=2,所以双曲线C 的渐近线方程为y =±2x ,故选A. 6.(2016·江西两市联考)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率e ∈[2,2],则一条渐近线与x 轴所成角的取值范围是( )A.⎣⎡⎦⎤π6,π4B.⎣⎡⎦⎤π6,π3C.⎣⎡⎦⎤π4,π3D.⎣⎡⎦⎤π3,π2 解析:选C ∵e ∈[2,2],∴2≤c 2a 2≤4,又c 2=a 2+b 2,∴2≤a 2+b 2a 2≤4,∴1≤b 2a 2≤3,∴1≤b a ≤3,设所求角为θ,则tan θ=b a ,∴1≤tan θ≤3,∴π4≤θ≤π3. 二、填空题7.(2016·唐山模拟)焦点在x 轴上,焦距为10,且与双曲线y 24-x 2=1有相同渐近线的双曲线的标准方程是________.解析:设所求双曲线的标准方程为y 24-x 2=-λ(λ>0),即x 2λ-y 24λ=1,则有4λ+λ=25,解得λ=5,所以所求双曲线的标准方程为x 25-y 220=1. 答案:x 25-y 220=1 8.(2016·江西景德镇二模)已知抛物线Γ:y 2=4x 的焦点为F ,P 是Γ的准线上一点,Q 是直线PF 与Γ的一个交点.若,则直线PF 的方程为________.解析:由抛物线y 2=4x 可得焦点坐标为F (1,0),准线方程为x =-1,设P (-1,y P ),Q (x Q ,y Q ),由,得⎩⎪⎨⎪⎧y Q -y P =2(0-y Q ),x Q +1=2(1-x Q ),又因为y 2Q =4x Q ,则易知y P =±23,即P (-1,23)或P (-1,-23).当P 点坐标为(-1,23)时,直线PF 的方程为3x +y -3=0,当P 点坐标为(-1,-23)时,直线PF 的方程为3x -y -3=0,所以直线PF 的方程为3x +y -3=0或3x -y -3=0. 答案:3x +y -3=0或3x -y -3=09.(2016·兰州模拟)已知中心在坐标原点的椭圆与双曲线有公共焦点,且左、右焦点分别为F 1,F 2,这两条曲线在第一象限的交点为P ,△PF 1F 2是以PF 1为底边的等腰三角形.若|PF 1|=10,椭圆与双曲线的离心率分别为e 1,e 2,则e 1e 2的取值范围是________.解析:设椭圆的长轴长为2a ,双曲线的实轴长为2m ,则2c =|PF 2|=2a -10,2m =10-2c ,所以a =c +5,m =5-c ,所以e 1e 2=c c +5×c 5-c =c 225-c 2=125c 2-1,又由三角形的性质知2c +2c >10,由已知2c <10,c <5,所以52<c <5,1<25c 2<4,0<25c 2-1<3,所以e 1e 2=125c 2-1>13.答案:⎝⎛⎭⎫13,+∞ 三、解答题10.(2016·郑州质检)已知曲线C 的方程是mx 2+ny 2=1(m >0,n >0),且曲线过A ⎝⎛⎭⎫24,22,B ⎝⎛⎭⎫66,33两点,O 为坐标原点. (1)求曲线C 的方程;(2)设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2)是曲线C 上两点,向量p =(mx 1,ny 1),q =(mx 2,ny 2),且p ·q =0,若直线MN 过点⎝⎛⎭⎫0,32,求直线MN 的斜率. 解:(1)由题可得⎩⎨⎧18m +12n =1,16m +13n =1,解得m =4,n =1. ∴曲线C 的方程为y 2+4x 2=1. (2)设直线MN 的方程为y =kx +32,代入椭圆方程y 2+4x 2=1得:(k 2+4)x 2+3kx -14=0, ∴x 1+x 2=-3k k 2+4,x 1x 2=-14k 2+4, ∴p ·q =(2x 1,y 1)·(2x 2,y 2)=4x 1x 2+y 1y 2=0, ∴-1k 2+4+-14k 2k 2+4+32k ·(-3k )k 2+4+34=0, 即k 2-2=0,k =±2,故直线MN 的斜率为±2.11.已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线的方程为y =3x ,右焦点F 到直线x =a 2c 的距离为32. (1)求双曲线C 的方程;(2)斜率为1且在y 轴上的截距大于0的直线l 与双曲线C 相交于B ,D 两点,已知A (1,0),若=1,证明:过A ,B ,D 三点的圆与x 轴相切. 解:(1)依题意有b a =3,c -a 2c =32, ∵a 2+b 2=c 2,∴c =2a ,∴a =1,c =2,∴b 2=3,∴双曲线C 的方程为x 2-y 23=1. (2)证明:设直线l 的方程为y =x +m (m >0),B (x 1,x 1+m ),D (x 2,x 2+m ),BD 的中点为M ,由⎩⎪⎨⎪⎧y =x +m ,x 2-y 23=1得2x 2-2mx -m 2-3=0, ∴x 1+x 2=m ,x 1x 2=-m 2+32, 又∵=1,即(2-x 1)(2-x 2)+(x 1+m )(x 2+m )=1,∴m =0(舍)或m =2,∴x 1+x 2=2,x 1x 2=-72,M 点的横坐标为x 1+x 22=1, ∵=(1-x 1)(1-x 2)+(x 1+2)(x 2+2)=5+2x 1x 2+x 1+x 2=5-7+2=0,∴AD ⊥AB ,∴过A ,B ,D 三点的圆以点M 为圆心,BD 为直径,∵点M 的横坐标为1,∴MA ⊥x 轴,∴过A ,B ,D 三点的圆与x 轴相切.12.如图,圆C 与y 轴相切于点T (0,2),与x 轴正半轴相交于两点M ,N (点M 在点N 的左侧),且|MN |=3.(1)求圆C 的方程;(2)过点M 任作一条直线与椭圆Γ:x 24+y 28=1相交于两点A ,B ,连接AN ,BN ,求证:∠ANM =∠BNM .解:(1)设圆C 的半径为r (r >0),依题意得,圆心坐标为(r ,2).∵|MN |=3,∴r 2=⎝⎛⎭⎫322+22,∴r =52,∴圆C 的方程为⎝⎛⎭⎫x -522+(y -2)2=254. (2)证明:把y =0代入方程⎝⎛⎭⎫x -522+(y -2)2=254,解得x =1或x =4,即点M (1,0),N (4,0).①当AB ⊥x 轴时,由椭圆对称性可知∠ANM =∠BNM .②当AB 与x 轴不垂直时,可设直线AB 的方程为y =k (x -1). 联立⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -1),2x 2+y 2=8,消去y 得(k 2+2)x 2-2k 2x +k 2-8=0. 设A ,B 的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2),则x 1+x 2=2k 2k 2+2,x 1·x 2=k 2-8k 2+2. ∵y 1=k (x 1-1),y 2=k (x 2-1),∴k AN +k BN =y 1x 1-4+y 2x 2-4=k (x 1-1)x 1-4+k (x 2-1)x 2-4=k (x 1-1)(x 2-4)+k (x 2-1)(x 1-4)(x 1-4)(x 2-4). ∵(x 1-1)(x 2-4)+(x 2-1)(x 1-4)=2x 1x 2-5(x 1+x 2)+8=2(k 2-8)k 2+2-10k 2k 2+2+8=0, ∴k AN +k BN =0,∴∠ANM =∠BNM .综上所述,∠ANM =∠BNM .。
【三维设计】2017届高三物理二轮复习(通用版)课前诊断——电学基础实验 Word版含解析
高考物理课前诊断——电学基础实验1.(2016·大连期末K和两个部件S、T。
(1)请根据下列步骤完成电阻测量:①旋动部件________,使指针对准电流的“0”刻度线。
②将K旋转到电阻挡“×100”位置。
③将插入“+”“-”插孔的表笔短接,旋动部件________,使指针对准电阻的“0”刻度线。
(2)将调好零的多用电表按正确步骤测量一电学元件P的电阻,P的两端分别为a、b,指针指示位置如图乙所示。
则通过P的电流方向是________(选填“a→b”或“b→a”),为使测量比较精确,应将选择开关旋到________的倍率挡位上,并需要重新调零,再进行测量。
解析:(1)①首先要对表盘机械校零,所以旋动部件是S。
③欧姆表选挡后要进行欧姆调零,将“+”“-”插孔的表笔短接,旋动部件T,让表盘指针指在最右端零刻度处。
(2)表盘上的负极接欧姆表内部电源的正极,所以通过P的电流方向是b到a;题图乙中指针偏转角度太大,为了得到比较准确的测量结果,必须使指针指在中间刻度附近,所以要将倍率调小。
答案:(1)①S③T(2)b→a×102.(2013·全国卷Ⅰ)某学生实验小组利用图(a)所示电路,测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1 k”挡内部电路的总电阻。
使用的器材有:多用电表;电压表:量程5 V,内阻十几千欧;滑动变阻器:最大阻值5 kΩ;导线若干。
回答下列问题:(1)将多用电表挡位调到电阻“×1 k”挡,再将红表笔和黑表笔________,调零点。
(2)将图(a)中多用电表的红表笔和________(填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端。
(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多用电表的示数如图(b)所示,这时电压表的示数如图(c)所示,多用电表和电压表的读数分别为______kΩ和______V。
(4)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零。
【三维设计】2017届高考物理(通用版)二轮配套课件:专题6.2振动和波动、光学(34张PPT)
考点二
光的折射、全反射和光的波动性
(一)必须理清的知识联系
(二)必须掌握的四个要点 1.光的折射和全反射问题 (1)确定要研究的光线(如临界光线、边界光线等)。 (2)找准入射点,画出光路图,注意判断是否发生全反射。 (3)根据反射定律、折射定律、临界角公式、几何关系等列 出关系式,具体求解。
3.(多选)一列简谐横波沿 x 轴正方向传播,在 x=2 m 处的质 点的振动图像如图甲所示,在 x=8 m 处的质点的振动图像 如图乙所示。下列说法正确的是 ( )
A.该波的周期为 12 s B.x=2 m 处的质点在平衡位置向 y 轴正方向振动时,x= 8 m 处的质点在波峰位置 C.在 0~4 s 内 x=2 m 处和 x=8 m 处的质点通过的路程 均为 6 cm D.该波的波长可能为 8 m E.该波的传播速度可能为 2 m/s
如诊断卷第 6 题第(2)问,
(2)如图,玻璃球冠的折射率为 3,其底面镀银,底 3 面的半径是球半径的 倍; 在过球心 O 且垂直于底 2 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。
2.波的叠加问题 (1)两个振动情况相同的波源形成的波, 在空间某点振 λ 动加强的条件为 Δx=nλ,振动减弱的条件为 Δx=nλ+ 。 2 两个振动情况相反的波源形成的波,在空间某点振动加强 λ 的条件为 Δx=nλ+ ,振动减弱的条件为 Δx=nλ。 2 (2)振动加强点的位移随时间而改变,振幅最大。
解析:由题图可知,该波的周期为 12 s,故 A 正确;该波沿 x 轴 正方向传播, 在 x=2 m 处的质点在平衡位置向 y 轴正方向振动时 (如 t=3 s 时),x=8 m 处的质点在波峰位置,故 B 正确;由题图 可知,在 0~4 s 内 x=2 m 处质点通过的路程为 6 cm,而 x=8 m 处的质点通过的路程小于 6 cm, 故 C 错误; 简谐横波沿 x 轴正方 向传播,由题图可知,t=0 时刻,x1=2 m 处的质点位于波谷, 3 x2=8 m 处的质点在 t=9 s 时刻才位于波谷,时间相差n+4T, 3 24 结合波形得 x2-x1= n+4 λ(n=0,1,2,„),得到波长 λ= 4n+3 λ 2 m, 当 n=0 时, λ=8 m, 故 D 正确; 该波的波速 v=T= m/s, 4n+3 2 2 当 n=0 时,v= m/s,当 n=1 时,v= m/s,可知该波的传播 3 7 速度不可能为 2 m/s,故 E 错误。答案:ABD
【三维设计】2017届高三物理二轮复习(通用版)第一部分 专题复习教师用书:专题四 近代物理初步 Word版
专题四近代物理初步第一讲光电效应__波粒二象性考点一光电效应规律和光电效应方程1.线把验电器与锌板相连接,当用紫外线照射锌板时,发生的现象是()A.有光子从锌板逸出B.有电子从锌板逸出C.验电器指针张开一个角度D.锌板带负电解析:选BC用紫外线照射锌板是能够发生光电效应的,锌板上的电子吸收紫外线的能量从锌板表面逸出,称之为光电子,故A错误、B正确;锌板与验电器相连,带有相同电性的电荷,锌板失去电子应该带正电,且失去电子越多,带正电的电荷量越多,验电器指针张角越大,故C正确、D错误。
2.考查对光电效应的理解](2014·上海高考)在光电效应的实验结果中,与光的波动理论不矛盾的是()A.光电效应是瞬时发生的B.所有金属都存在极限频率C.光电流随着入射光增强而变大D.入射光频率越大,光电子最大初动能越大解析:选C光具有波粒二象性,既具有波动性又具有粒子性,光电效应证实了光的粒子性。
因为光子的能量是一份一份的,不能积累,所以光电效应具有瞬时性,这与光的波动性矛盾,A项错误;同理,因为光子的能量不能积累,所以只有当光子的频率大于金属的极限频率时,才会发生光电效应,B项错误;光强增大时,光子数量增多,所以光电流会增大,这与波动性无关,C项正确;一个光电子只能吸收一个光子,所以入射光的频率增大,光电子吸收的能量变大,所以最大初动能变大,D项错误。
3.考查光电效应的基本规律]关于光电效应的规律,下列说法中正确的是()A.发生光电效应时,不改变入射光的频率,增大入射光强度,则单位时间内从金属内逸出的光电子数目增多B.光电子的最大初动能跟入射光强度成正比C.发生光电效应的反应时间一般都大于10-7 sD.只有入射光的波长大于该金属的极限波长,光电效应才能产生解析:选A发生光电效应时,不改变入射光的频率,增大入射光强度,则单位时间内打到金属上的光子个数增加,则从金属内逸出的光电子数目增多,选项A正确;光电子的最大初动能跟入射光强度无关,随入射光的频率增大而增大,选项B错误;发生光电效应的反应时间一般都不超过10-9 s,选项C错误;只有入射光的频率大于该金属的极限频率时,即入射光的波长小于该金属的极限波长时,光电效应才能产生,选项D错误。
高中物理复习三维一体人教版必修2同步检测 5-4
第5章第4节基础夯实1.在“研究平抛物体的运动”的实验中,为减小空气阻力对小球的影响.选择小球时,应选择下列的()A.实心小铁球B.空心铁球C.实心小木球D.以上三种球都可以答案:A2.(广东滨河中学08~09学年高一下学期期中)在做“研究平抛物体的运动”实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,下列器材中还需要的是()A.重垂线B.秒表C.坐标纸或白纸D.天平答案:AC3.在“探究平抛运动的规律”的实验中,把白纸固定在木板上的情况如图所示,正确的是()答案:C4.如图所示为用频闪摄影方法拍摄的三个同时由同一点出发的小球的运动情况,AA′为A球在光滑水平面上以速度v运动的轨迹.BB′为B球以速度v被水平抛出后的运动轨迹;CC′为C球自由下落的运动轨迹.通过分析上述三条轨迹可得出结论________.答案:做平抛运动的物体在水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动.解析:将B球与A球相比较,可以看出在同一时刻,在水平方向上B球与A球在相同位置,说明B球水平方向上与A球的运动是相同的,即在水平方向上B球做匀速直线运动.将B球与C球的运动相比较,B球在竖直方向上的位置与C球是相同的,即在竖直方向上B 球与C球运动是相同的,即在竖直方向上B球做自由落体运动.5.(哈师大附中09~10学年高一下学期期中)在“研究平抛物体运动”的实验中,可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度.实验简要步骤如下:A.让小球多次从________位置上滚下,记下小球穿过卡片孔的一系列位置.B.安装好器材,注意斜槽末端水平和平板竖直,记下斜槽末端0点和过0点的竖直线,检测斜槽末端水平的方法是________________________________.C.测出曲线上某点的坐标x、y,用v0=________算出该小球的平抛初速度,实验需要对多个点求v0的值,然后求它们的平均值.D.取下白纸,以0为原点,以竖直线为轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛轨迹.上述实验的合理顺序是________(只排列序号即可)答案:同一将小球放到槽口末端任一位置均不滚动x g2y BACD6.(河北正定中学08~09学年高一下学期月考)在做“研究平抛物体的运动”的实验中,为了确定小球在不同时刻在空中所通过的位置,实验时用了如图所示的装置.先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸.将该木板竖直立于水平地面上,使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A;将木板向远离槽口平移距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞在木板上得到痕迹B;又将木板再向远离槽口平移距离x,小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,再得到痕迹C.若测得木板每次移动距离x=10.00cm,A、B间距离y1=5.02cm,B、C间距离y2=14.82cm.请回答以下问题(g=9.8m/s2)①为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放?答:________________________________________.②根据以上直接测量的物理量来求得小球初速度的表达式为v0=________.(用题中所给字母表示).③小球初速度的值为v0=________m/s.答案:①保证同一初速度平抛②xgy2-y1③17.如图所示,在桌子边缘放一枚硬币A,在A后方平放一薄尺CD,在尺上靠近C端放另一枚硬币B.右手食指压住O点,左手抓住C端,突然使尺以O点为轴逆时针方向转动,打击硬币A,使A做平抛运动,硬币B因惯性将自由下落,当两币落地时,你只会听到一个响声,试动手做这个实验并说明其中的道理.答案:A做平抛运动,平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动,B做自由落体运动,它们同时从同一高度下落,同时落地,因此只听到一个响声.能力提升1.下面是做探究平抛运动规律实验的步骤:A.将钢球从斜槽上的某点释放,它离开槽后在空间做平抛运动,在小球运动轨迹的某处用带孔的卡片迎接小球,使球恰好从孔中央通过而不碰到边缘,然后对准孔中央在白纸上记下一个点B.以斜槽末端作为平抛运动的起点O,在白纸上标出O的位置C.取下白纸,在纸上画一条与竖直线Oy垂直的水平线OxD.用光滑曲线把记录小球通过的位置的若干点连接起来,就得到平抛运动的轨迹.由于测定各个点时存在误差,所画的曲线可不通过个别偏差大的点,但必须保持曲线光滑,不允许出现凹陷处E.从斜槽上不同点释放小球,用步骤A的方法确定平抛轨迹上的其他点F.在曲线上取5~6个点(不必是步骤A测出的点),用尺测出每个点的坐标值x、y,分别求出小球的初速度,然后取平均值就得到实验测出的初速度G.靠目测在纸上画出过O点向下的竖直线OyH.将白纸用图钉钉在竖直的木板上,在木板的左上角固定斜槽以上实验步骤有错误或不足,需要修改的是:__________________________________________;以上实验步骤修改后按正确的顺序排列是:______________________________________________________________.答案:步骤(B)中应把小球放在槽末端,以球心位置为起点O,O应在槽末端正上方,步骤(E)中应从斜槽中同一点重复释放小球,步骤(G)中应利用重锤画出竖直线Oy;步骤(H)中应把小球放在斜槽末端平直部分,调整到小球不发生滚动时,槽末端成水平方向,再固定斜槽.排列顺序为:H、B、G、A、E、C、D、F.2.(衡水中学09~10学年高一下学期期中)在探究平抛运动的规律时,可以选用下列各种装置图,以下操作合理的是()A.选用装置1研究平抛物体竖直分运动,应该用眼睛看A、B两球是否同时落地B.选用装置2要获得稳定的细水柱所显示的平抛轨迹,竖直管上端A一定要低于水面C.选用装置3要获得钢球的平抛轨迹,每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放D.除上述装置外,也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒15帧的录像获得平抛轨迹E.选用装置3中木板要竖直,减少小球与木板的摩擦F.选用装置3斜槽要足够光滑G.选用装置3斜槽末端可以不水平H.选用装置3建立坐标系时,以斜槽末端端口位置为坐标原点.I.选用装置3根据曲线计算平抛运动的速度时,在曲线上取离原点O较远的点计算答案:BDEI3.试根据平抛运动原理设计“测量弹射器弹丸出射初速度”的实验方案,提供的实验器材为弹射器(含弹丸,如图所示)、铁架台(带有夹具)、米尺.(1)画出实验示意图;(2)在安装弹射器时应注意________;(3)实验中需要测量的量(并在示意图中用字母标出)为________;(4)由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相等,在实验中应采取的方法是_______________________________________________________________________________ ___________________;(5)计算公式为____________________________.答案:①如下图②保持弹射器水平③x、y④多次实验,求平均值⑤v0=x 2y/g4.(山东平度一中08~09学年高一下学期模块检测)在研究平抛运动的实验中(1)为保证小球射出的速度沿水平方向,要求平抛仪的末端必须水平.安装好实验仪器后,判断平抛仪末端是否水平的方法是______________________________________________________________________;实验时要求小球每次从平抛仪上同一高度滚下,这是为了保证____________________________________________________________________________________.(2)图示为小球做平抛运动时被拍下的频闪照片的一部分,背景标尺每小格表示5cm.请根据图中小球的位置描出小球的运动轨迹,由照片可得小球做平抛运动的初速度为________,t =0.2s 时的速度为________.(g 取10m/s)答案:(1)将小球放在平抛仪末端的水平部分,小球既不向里滚,又不向外滚,说明平抛仪的末端水平;每次抛出的初速度相同.(2)轨迹如图所示 1.5m/s 2.5m/s5.如图所示,一农用水泵的出水管是水平的,若仅有一卷钢尺和一根直棍,怎样估算水泵的流量.答案:设水流出时的初速度为v 0,由平抛运动的公式:x =v 0t ,y =12gt 2得:v 0=gx 22y ,设在时间t 内从出水管口流出水的体积为V ,则流量Q =ρV t =ρSx g 2y,可见只要测出出水管口的直径及水流中某点到出水管口的x ,y 值,就能估算出流量Q .点评:此题是与日常生活联系密切的一个问题,解决此类问题关键是能把水流转化成平抛运动的物理模型.解此问题的前题是知道水管为水平的,水从水管中射出时具有水平初速度,忽略空气阻力,水在空间中运动时只受重力作用,故可看做平抛运动.。
【三维设计】2017届高三物理二轮复习(通用版):专练运用数学方法解题专练 Word版含解析
高考物理运用数学方法解题专练1.如图所示,把一重力不计的通电导线水平放置在蹄形磁铁两极的正上方,导线可以自由转动,当导线通入图示方向的电流时,导线的运动情况是(从上往下看)( )A .顺时针方向转动,同时下降B .顺时针方向转动,同时上升C .逆时针方向转动,同时下降D .逆时针方向转动,同时上升解析:选A 把直线电流等效为无数小段,中间的点为O 点,选择在O 点左侧S 极右上方的一小段为研究对象,该处磁场方向指向左下方,由左手定则判断,该小段受到的安培力的方向垂直纸面向里,在O 点左侧的各段电流元都受到垂直纸面向里的安培力,把各段电流元受到的力合成,则O 点左侧导线受到垂直纸面向里的安培力;同理判断出O 点右侧的电流受到垂直纸面向外的安培力。
因此,由上向下看,导线沿顺时针方向转动。
分析导线转过90°时的情形。
导线中的电流向外,由左手定则可知,导线受到向下的安培力。
由以上分析可知,导线在顺时针转动的同时,向下运动。
选项A 正确。
2.固定在水平面上的光滑半球半径为R ,球心O 的正上方C 处固定一个小定滑轮,细线一端拴一小球置于半球面上A 点,另一端绕过定滑轮,如图所示。
现将小球缓慢地从A 点拉向B 点,则此过程中小球对半球的压力大小F N 、细线的拉力大小F T 的变化情况是( )A .F N 不变、F T 不变B .F N 不变、F T 变大C .F N 不变、F T 变小D .F N 变大、F T 变小解析:选C 小球受力如图所示,根据平衡条件知,小球所受支持力F N ′和细线拉力F T 的合力F 跟重力是一对平衡力,即F =G 。
根据几何关系知,力三角形FAF N ′与几何三角形COA 相似。
设滑轮到半球顶点B 的距离为h ,线长AC 为L ,则有F N ′R =G h +R=F T L 。
由于小球从A 点移向B 点的过程中,G 、R 、h 均不变,L 减小,故F N ′大小不变,F T 减小。
2017届高三物理二轮复习(通用版):仿真检测(二)含解析
仿真检测(二)(满分:110分时间:60分钟)一、选择题(本题共8小题,每小题6分。
在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.下列叙述符合物理学史实的是()A.安培通过实验发现了电流周围存在磁场,并总结出判定磁场方向的方法—安培定则B.法拉第发现了电磁感应现象后,领悟到:“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应C.楞次在分析了许多实验事实后提出:感应电流应具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻止引起感应电流的磁通量的变化D.麦克斯韦认为:电磁相互作用是通过场来传递的。
他创造性地用“力线”形象地描述“场”的物理图景解析:选B奥斯特通过实验发现了电流周围存在磁场,安培总结出判定磁场方向的方法—安培定则,故A错误;法拉第发现了电磁感应现象后,领悟到:“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应,符合物理学史实,故B正确;楞次发现了感应电流方向遵守的规律:感应电流应具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,而不是阻止,故C错误;法拉第认为:电磁相互作用是通过场来传递的。
他创造性地用“力线”形象地描述“场”的物理图景,故D错误。
2.下列说法正确的是()A.汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子,并提出了原子的“枣糕模型”B.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的链式反应C.光电效应中光电子的最大初动能与入射光的频率成正比D. 715N+11H→ 612C+24He是α衰变方程解析:选A汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子,并提出了原子的“枣糕模型”,选项A正确;太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应,选项B错误;光电效应中光电子的最大初动能与入射光的频率成线性关系,不成正比,选项C错误;715N+11H→ 612C +24He是人工转变,不是α衰变方程,选项D错误。
3.据新华社北京3月21日电,记者21日从中国载人航天工程办公室了解到,已在轨工作1 630天的天宫一号目标飞行器在完成与三艘神舟飞船交会对接和各项试验任务后,由于超期服役两年半时间,其功能已于近日失效,正式终止了数据服务。
三维设计高考物理二轮复习课件广东专版第一部分专题热学
物理兴趣小组做了如下实验,将体积为1.2×10-3 cm3的
石油滴在平静的水面上,经过一段时间后,石油扩展为3 m2的单分子油膜,请你估算一下石油分子的直径为 ( ) B.4.0×10-10 m
A.6.0×10-10 m
C.4.0×10-8 m
D.4.0×10-12 m
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解析:本题根据油膜法测定分子大小的实验思路来分析。忽略石油
大时,气体对外界做功。
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3.热力学第二定律
(1)揭示了自然界中进行的涉及热现象的宏观过程具有方向性。
(2)说明第二类永动机不能制造成功。
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1.固体、液体分子微观量的计算(估算) m V (1)分子数 N=nNA=MNA= NA. V0 M (2)分子质量 m= 。 NA V0 M (3)分子体积 V= = 。其中 ρ 为固体、液体的密度。 NA ρNA (4)分子直径 把固体、液体分子看成球形,则分子直径 3 6V 3 6V 0 d= = ; π πNA 3 V 0 把固体、液体分子看成立方体,则 d= V= 。 NA 3
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(3)热力学第一定律说明,在任何过程中能量一定守恒,热
力学第二定律却说明并非所有能量守恒过程均能实现。 (4)热力学第二定律是反映自然界过程进行的方向和条件的 一个规律,它指出自然界中出现的过程是有方向性的。
光学、电学物理性质上表现出各向异性。液晶显示技
术有很大的应用。 3.液体表面张力是由液体表面层的分子结构决定的,类 似 的现象还有浸润、不浸润、毛细现象等。
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4.气体实验定律:气体的状态由热力学温度、体积和压强三个物理 量决定。 (1)等温过程:pV=C 或 p1V1=p2V2 p1 p2 (2)等容过程:p=CT 或T =T 1 2 V1 V 2 (3)等压过程:V=CT 或T =T 1 2 pV p1V1 p2V2 (4)理想气体状态方程: T =C 或 T = T 。 1 2
三维设计高三物理二轮复习(通用版)课前诊断力学创新实验含解析
课前诊断——力学创新实验1.(2016·广州二模)一同学用电子秤、水壶、细线、墙钉和贴在墙上的白纸等物品,在家中验证力的平行四边形定则。
(1)如图(a),在电子秤的下端悬挂一装满水的水壶,记下水壶________时电子秤的示数F。
(2)如图(b),将三细线L1、L2、L3的一端打结,另一端分别拴在电子秤的挂钩、墙钉A和水壶杯带上。
水平拉开细线L1,在白纸上记下结点O的位置、____________和电子秤的示数F1。
(3)如图(c),将另一颗墙钉B钉在与O同一水平位置上,并将L1拴在其上。
手握电子秤沿着(2)中L2的方向拉开细线L2,使______________和三根细线的方向与(2)中重合,记录电子秤的示数F2。
(4)在白纸上按一定标度作出电子秤拉力F、F1、F2的图示,根据平行四边形定则作出F1、F2的合力F′的图示,若______________,则平行四边形定则得到验证。
解析:(1)要测量装满水的水壶的重力,则记下水壶静止时电子秤的示数F。
(2)要画出平行四边形,则需要记录分力的大小和方向,所以在白纸上记下结点O的位置的同时也要记录三细线的方向以及电子秤的示数F1。
(3)已经记录了一个分力的大小,还要记录另一个分力的大小,则结点O点位置不能变化,力的方向也都不能变化,所以应使结点O的位置和三根细线的方向与(2)中重合,记录电子秤的示数F2。
(4)根据平行四边形定则作出F1、F2的合力F′的图示,若F和F′在误差范围内重合,则平行四边形定则得到验证。
答案:(1)静止(2)三细线的方向(3)结点O的位置(4)F和F′在误差范围内重合2.气垫导轨、拉力传感器、光电门替换长木板、打点计时器](2016·六安一中模拟)某学习小组利用如图所示的装置验证动能定理。
(1)将气垫导轨调至水平,安装好实验器材,从图中读出两光电门中心之间的距离s =________ cm ;(2)测量挡光条的宽度d ,记录挡光条通过光电门1和2所用的时间Δt 1和Δt 2,并从拉力传感器中读出滑块受到的拉力F ,为了完成实验,还需要直接测量的一个物理量是______________;(3)该实验是否需要满足砝码盘和砝码总质量远小于滑块、挡光条和拉力传感器的总质量?________(填“是”或“否”)解析:(1)光电门1处刻度尺读数为:20.0 cm ,光电门2处刻度尺读数为:70.0 cm ,故两光电门中心之间的距离s =70.0 cm -20.0 cm =50.0 cm ;(2)由于光电门的宽度d 很小,所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度。
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仿真检测(二)(满分:110分时间:60分钟)一、选择题(本题共8小题,每小题6分。
在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.下列叙述符合物理学史实的是()A.安培通过实验发现了电流周围存在磁场,并总结出判定磁场方向的方法—安培定则B.法拉第发现了电磁感应现象后,领悟到:“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应C.楞次在分析了许多实验事实后提出:感应电流应具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻止引起感应电流的磁通量的变化D.麦克斯韦认为:电磁相互作用是通过场来传递的。
他创造性地用“力线”形象地描述“场”的物理图景解析:选B奥斯特通过实验发现了电流周围存在磁场,安培总结出判定磁场方向的方法—安培定则,故A错误;法拉第发现了电磁感应现象后,领悟到:“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应,符合物理学史实,故B正确;楞次发现了感应电流方向遵守的规律:感应电流应具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,而不是阻止,故C错误;法拉第认为:电磁相互作用是通过场来传递的。
他创造性地用“力线”形象地描述“场”的物理图景,故D错误。
2.下列说法正确的是()A.汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子,并提出了原子的“枣糕模型”B.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的链式反应C.光电效应中光电子的最大初动能与入射光的频率成正比D. 715N+11H→ 612C+24He是α衰变方程解析:选A汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子,并提出了原子的“枣糕模型”,选项A正确;太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应,选项B错误;光电效应中光电子的最大初动能与入射光的频率成线性关系,不成正比,选项C错误;715N+11H→ 612C+4He是人工转变,不是α衰变方程,选项D错误。
23.据新华社北京3月21日电,记者21日从中国载人航天工程办公室了解到,已在轨工作1 630天的天宫一号目标飞行器在完成与三艘神舟飞船交会对接和各项试验任务后,由于超期服役两年半时间,其功能已于近日失效,正式终止了数据服务。
根据预测,天宫一号的飞行轨道将在今后数月内逐步降低,并最终再入大气层烧毁。
若天宫一号服役期间的轨道可视为圆且距地面h (h ≈343 km),运行周期为T ,地球的半径为R ,下列关于天宫一号的说法正确的是( )A .因为天宫一号的轨道距地面很近,其线速度小于同步卫星的线速度B .女航天员王亚平曾在天宫一号中漂浮着进行太空授课,那时她不受地球的引力作用C .天宫一号进入外层稀薄大气一小段时间内,克服气体阻力做的功小于引力势能的减小量D .由题中信息可知地球的质量为4π2R 3GT 2解析:选C 根据万有引力提供向心力可知,G Mmr2=m v 2r ,解得:v =GMr ,由于天宫一号的轨道半径小于同步卫星的半径,则其线速度大于同步卫星的线速度,故A 错误;航天员在天宫一号中处于失重状态,地球对她的万有引力提供她随天宫一号围绕地球做圆周运动的向心力,不是不受地球的引力作用,故B 错误;根据动能定理可知引力与空气阻力对天宫一号做的总功应为正值,而引力做的功等于引力势能的减少,即天宫一号克服气体阻力做的功小于引力势能的变化,故C 正确;根据万有引力提供向心力可知,G Mm (R +h )2=m 4π2(R +h )T 2,解得:M =4π2(R +h )3GT 2,故D 错误。
4.如图所示,理想变压器原线圈接有交流电源,保持输入电压不变,开始时单刀双掷开关K 接b 。
S 断开时,小灯泡A 发光较暗,要使小灯泡A 亮度增加,下列操作可行的是( )A .闭合开关SB .把滑动变阻器滑片向右移动C .把滑动变阻器滑片向左移动D .开关K 接a解析:选B 闭合开关S ,副线圈回路电阻变小,电流变大,滑动变阻器上的分压增大,并联部分的电压变小,灯泡A 变暗,故A 错误;把滑动变阻器滑片向右移动,副线圈回路总电阻变小,总电流变大,灯泡A 两端的电压变大,灯泡A 变亮,故B 正确;把滑动变阻器滑片向左移动,副线圈回路总电阻变大,总电流变小,灯泡A 两端的电压变小,灯泡A 变暗,故C 错误;开关K 接a ,根据U 1n 1=U 2n 2,副线圈两端的电压减小,灯泡A 中电流变小,灯泡A 变暗,故D 错误;故选B 。
5.如图所示,正方形导线框abcd 和菱形MNPQ 在同一水平面内,ab =MN =MP =L ,ab ⊥NQ ,N 位于ab 的中点,菱形区域存在方向竖直向上的匀强磁场,使线框从图示位置沿NQ 方向匀速穿过菱形区域,规定电流逆时针为正,则线框中的电流i 随位移x 变化的图像可能是( )解析:选D 导线框右边进入磁场时由楞次定律可以判断感应电流方向为顺时针方向,故A 、C 错误。
当ab 边与MP 重合时,切割长度最大,感应电流最大;从ab 边与MP 重合到cd 边到达N 点,有效切割长度均匀减小,感应电动势均匀减小,感应电流均匀减小;cd 边进入磁场一直运动到ab 和cd 边关于MP 对称的中间位置,右边ab 切割长度均匀减小,左边cd 切割长度均匀增加,而且两边感应电动势反向,所以总电动势减小更快,到达正中央位置电流为0,所以D 正确,B 错误。
6.如图所示电路,电源内阻不能忽略,R 1阻值小于变阻器的总电阻,初态滑片P 位于变阻器的中点,P 由中点向上移动到顶端的过程中( )A .电源内部消耗的功率先减小后增大B .电源的效率先减小后增大C .电流表的示数先减小后增大D .电压表的示数先增大后减小解析:选AD P 向上滑动时,并联电路的电阻先增大后减小,外电路的总电阻就先增大后减小,则干路电流先减小后增大,由P =I 2r 知,电源内部消耗的功率先减小后增大,则A 正确;由η=R 外R 外+r 知,电源的效率先增大后减小,则B 错误;由U =E -Ir 知,电压表的示数先增大后减小,则D 正确;电流表所在支路电阻一直减小,所以电流一直增大,则C 错误。
7.如图所示,表面粗糙的14竖直圆弧轨道AB 固定在粗糙的水平轨道BC 上,两轨道在B 处平滑连接,切点B 在圆心O 的正下方。
一小物体由静止开始从顶端A 沿圆弧轨道滑下,最后停止于水平轨道的C 处,已知BC =d ,圆弧轨道半径为R ,小物体与两轨道的动摩擦因数均为μ。
现用力F 将该小物体沿下滑的路径从C 处缓慢拉回圆弧轨道的顶端A ,拉力F 的方向始终与小物体的运动方向一致,小物体从B 处经圆弧轨道到达A 处过程中,克服摩擦力做的功为μmgR ,下列说法正确的是( )A .物体在下滑过程中,运动到B 处时速度最大B .物体从A 滑到C 的过程中克服摩擦力做的功大于μmg (R +d ) C .拉力F 做的功小于2mgRD .拉力F 做的功为mg (R +μd +μR )解析:选BCD 物体在下滑过程中,开始阶段,重力沿轨道切线方向的分力大于滑动摩擦力,物体的速度增大。
后来,重力沿轨道切线方向的分力小于滑动摩擦力,速度减小,则当重力沿轨道切线方向的分力等于滑动摩擦力时速度最大,此位置在AB 之间,故A 错误。
物体缓慢地从B 被拉到A ,克服摩擦力做的功为μmgR ,而物体从A 滑到B 的过程中,物体做圆周运动,根据向心力知识可知,物体所受的支持力比缓慢运动时要大,则滑动摩擦力增大,所以克服摩擦力做的功W f 大于μmgR ,因此物体从A 滑到C 的过程中克服摩擦力做的功大于μmg (R +d ),故B 正确。
从A 到C 的过程中,根据动能定理得:mgR -W f -μmgd =0-0 ①从C 到A 的过程中,根据动能定理得:W F -mgR -μmgd -μmgR =0-0 ② 则由②得拉力F 做的功为W F =mg (R +μd +μR ) 又W f >μmgR ③由①③得:mgR >μmgR +μmgd ④ 由②④得:W F <2mgR ,故C 、D 正确。
8.如图所示,真空中有两个点电荷 Q1=+9.0×10-8 C 和Q 2=-1.0×10-8 C ,分别固定在x 坐标轴上,其中Q 1位于x =0处,Q 2位于x=6 cm 处。
在x 轴上( )A .场强为0的点有1处B .在x >6 cm 区域,电势沿x 轴正方向降低C .质子从x =1 cm 运动到x =5 cm 处,电势能升高D .在0<x <6 cm 和x >9 cm 的区域,场强沿x 轴正方向解析:选AD 设与点电荷Q 1、Q 2的距离分别为r 1、r 2处的电场强度为零,则kQ 1r 12+kQ 2r 22=0,且r 1=r 2+6 cm ,解得r 1=9 cm ,r 2=3 cm ,因此场强为0的点有1处,A 正确;在x >6 cm 的区域,电势沿x 轴先升高后降低,B 错误;质子在1 cm <x <5 cm 的区域运动时,电场力做正功,电势能减小,C 错误;在0<x <6 cm 和x >9 cm 的区域,场强沿x 轴正方向,D 正确。
二、非选择题(共47分)9.(6分)某实验小组用如图甲所示的实验装置测当地的重力加速度,图中A 、B 是两个光电门,钢球自由下落过程中,先后通过光电门A 、B ,钢球通过光电门A 时与光电门相连的光电计时器开始计时,通过光电门B 时就停止计时,得到钢球从A 运动B 所用的时间t ,用刻度尺测出A 、B 间的高度h ,保持小球下落的位置不变,保持光电门B 的位置不变,改变光电门A 的位置,重复前面的实验,测出多组h 、t 的值。
(1)根据测得的多组h 、t 的值,算出每组的h t ,作出ht -t 图像,则图像应是图乙中的________。
(2)图线与纵轴的交点表示____________________,要求出重力加速度,必须求出图线的________,若求出的图线的这个量用k 表示,则当地的重力加速度为________。
解析:(1)由于球下落的位置不变,光电门B 的位置不变,因此小球到达B 点的速度不变,设球到B 点的速度为v B ,则球的运动可以看成是倒过来的匀减速直线运动,则有:h =v B t -12gt 2,即h t =v B -12gt ,因此D 正确,A 、B 、C 错误;(2)由函数表达式可知,图线与纵轴的交点表示小球通过B 光电门的速度,要求出重力加速度,必须求出图线斜率的绝对值,则由k =12g ,解得:g =2k 。
答案:(1)D (2)小球通过B 光电门的速度 斜率的绝对值 2k10.(9分)利用如图(a)所示电路,可以测量金属丝的电阻率ρ,所用的实验器材有: 待测的粗细均匀的电阻丝、电流表(量程0.6 A ,内阻忽略不计)、电源(电动势3.0 V ,内阻r 未知)、保护电阻(R 0=4.0 Ω)、刻度尺、开关S 、导线若干、滑片P实验步骤如下:①用螺旋测微器测得电阻丝的直径d 如图(b)所示。