高中物理一类特殊的创新题
高中物理破题致胜微方法(揭开天体运动中的秘密):11.星球瓦解以及坍塌问题
一、经典例题1.中子星是恒星演化过程中可能出现的一种结果,它的密度很大。
现有一中子星,观测到它的自传周期为 = / ,问:该中子星的最小密度应是多少才能维持该星体的稳定?(不至于因自转而瓦解)(计算时星体可视为均匀球体,引力常量G=6.67×10-11N•m 2/kg 2)2.欧洲航天局观测到位于银河系中心的一个超大型黑洞,将其命名为MCG6-30-15,根据天文学理论,恒星晚期核燃料耗尽时,其质量大过奥本海默极限(约2∼3个太阳质量),没有任何力量能够抵挡住其产生的强大的引力,恒星的收缩将猛烈的进行,形成“坍缩”,其全部质量被压缩到一临界半径以内,引力将大到使它本身发出的光子也摆脱不了其引力的束缚而传播不出来。
同样,到达其周围的其他物质将在巨大的引力作用下掉进引力场内而湮灭掉,若MCG6-30-15可以视为一均匀球体,它的质量为 3 ×1036kg,则它变成黑洞时的临界半径约为多少?(引力常量G=6.67×10-11N•m 2/kg 2)3.假设让地球旋转加快,则地球表面上的物体绕地球运行所需的向心力将变大,当赤道上的物体与地球间的万有引力完全充当物体所需的向心力时,地球对物体的支持力力为零!22200002(v mg ma m R m m R R T πω====, 所以可以求出:这些结果恰好是近地人造卫星的向心加速度、角速度、线速度和周期,此时赤道上的物体相当于地球的近轨道卫星,这时的角速度即是地球解体的临界角速度。
此方法可推广到其他星球解体的问题。
4.当星球坍缩成为“黑洞”后,“它本身发出的光子摆脱不了其引力的束缚而传播不出来”这句话可以理解为“光子只能绕它的表面做圆周运动”。
5.抓住临界状态的规律或者特点进而构建理想模型是解题关键。
二、相关练习题:2.【题文】(理综卷·2015届广西省桂林中学高三10月月考(2014.10))21、组成星球的物质是靠引力吸引在一起的,这样的星球有一个最大的自转的速率,如果超出了该速率,星球的万有引力将不足以维持其赤附近的物体随星球做圆周运动,由此能得到半径为R 、密度为ρ、质量为M 且均匀分布的星球的最小自转周期T ,下列表达式正确的是( )A 、T =2πGMR 3B 、 T =2πGMR 33 C 、T =ρπG D 、 T =ρπG 33.(2016北京朝阳区高三二模)24.(20分)“大自然每个领域都是美妙绝伦的。
高考物理二轮复习热点训练解析—力学创新实验
高考物理二轮复习热点训练解析—力学创新实验1.(2021·广东省高考模拟)某研究性学习小组在学习了圆周运动知识以后,设计了一个研究玩具小车通过凹形桥最低点和凸形桥最高点时对轨道压力大小的实验。
所用器材有玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥和凸形桥模拟器(圆弧部分的半径均为R ,重力加速度为g )。
图1(1)如图1所示,将模拟器静置于托盘秤上,托盘秤的示数为m 0。
(2)将玩具小车静置于模拟器最低点时,托盘秤的示数为M ,则玩具小车的质量为m =________。
(3)将玩具小车从模拟器右侧某一位置由静止释放,小车经过A 、B 、C 、D 、E 点后滑向左侧的过程中,在这五个点观察到托盘秤的示数变化情况依次是增大、减小、增大、减小、增大,从而说明玩具小车通过凹形桥最低点时对桥的压力________(填“大于”或“小于”)玩具小车通过凸形桥最高点时对桥的压力。
(4)若玩具小车通过A 的速度是v A ,则托盘秤的示数为________________;若玩具小车通过B 的速度是v B ,则托盘秤的示数为________________。
答案(2)M -m 0(3)大于(4)M +(M -m 0)v 2A gR M -(M -m 0)v 2B gR解析(2)依题意有M =m 0+m ,所以m =M -m 0。
(3)玩具小车向凹形桥底端运动时,对桥的压力大于重力,向凸形桥顶部运动时,对桥的压力小于重力,所以玩具小车通过凹形桥最低点时对桥的压力大于玩具小车通过凸形桥最高点时对桥的压力。
(4)若玩具小车通过A 的速度是v A ,依据向心力公式有N A -mg =m v 2A R 托盘秤的示数为M +(M -m 0)v 2A gR若玩具小车通过B 的速度是v B ,依据向心力公式有mg -N B =m v 2B R 托盘秤的示数为M -(M -m 0)v 2B gR。
2.(2021·湖南省高考模拟)将位移传感器和速度传感器获得的数据同时输入计算机,可一次性直接得到位移和速度的关系图像。
高考物理创新题(一)
高考物理创新题(一)第I 卷(选择题 共40分)一、本题共10小题;每小题4分。
在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。
全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。
1.一个原子核X ab 进行一次α衰变后成为原子核Ycd ,然后又进行一次β衰变,成为原子Zf g :Z Y Xf g c d a b −→−β−→−α它们的质量数a 、c 、f 及电荷数b 、d 、g 之间应有的关系是( ) A .a=f+4 B .c=f C .d=g-1 D .b=g+12.用同一回旋加速器分别对质子(H 11)和氘核(H 21)加速后( )A .质子获得的动能大于氘核获得的动能B .质子获得的动能等于氘核获得的动能C .质子获得的动能小于氘核获得的动能D .无法判断3.长木板A 放在光滑水平面上,质量为m 的物块初速度0v 滑上A 的水平上表面,它们的v-t 图象如图7—1所示,则从图中所给的数据110t v v 、、及物块质量m 可以求出 ( )A .A 板获得的动能B .系统损失的机械能C .木板的最小长度D .A 、B 之间的动摩擦因数4.一根张紧的水平弹性长绳上的a 、b 两点,相距14.Om ,b 点在a 点的右方,当一列简谐横波沿此长绳向右传播时,若a 点的位移达到正向最大时,b 点的位移恰为零,且向下运动,经过1.00s 后,a 点的位移为零,且向下运动而b 点的位移恰到负向最大,则这列简谐横波的波速可能等于( ) A .4.67m/s B .6m/s C .10m/s D .14m/s5.如图7—2所示,A ,B 为两个等量异号电荷的金属球,将两个不带电的金属棒C 、D 放在两球之间,则下列说法正确的是( )A .C 棒的电势一定高于D 棒的电势B .若用导线将C 棒的x 端与D 棒的y 端连接起来的瞬间,将有从y 流向x 的电子流 C .若将B 球接地,B 球所带的负电荷全部进入大地D.若将B球接地,B球所带的负电荷还将保留一部分6.如图7—3所示,为一正在工作的理想变压器,原线圈匝数600n1=匝,副线圈匝数120n2=匝,C、D两点接在最大值为2220的正弦交变电源上,电路中装有额定电流2A的熔丝B,为使熔丝不超过额定电流,以下判断中正确的是()A.副线圈的负载功率不能超过440WB.副线圈的电流最大值不能超过210C.副线圈的电流有效值不能超过10AD.副线圈的负载总电阻不能超过4.4Ω7.在冬季,剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后,第二天瓶口的软木塞不易拔出,其主要原因是()A.软木塞受潮膨胀B.瓶口因温度降低而收缩变小C.白天气温升高,大气压强变大D.瓶气体因温度降低而压强减小8.下列说法正确的是()A.一切波都可以产生衍射B.光导纤维传递信号是利用光的全反射原理C.太阳光下的肥皂泡表面呈现出彩色条纹,这是光的衍射现象D.激光防伪商标,看起来是彩色的,也是光的干涉9.如图7—4所示,一带电粒子垂直射入一自左向右逐渐增强的磁场中,由于周围气体的阻尼作用,其运动径迹的为一段圆弧线,则从图中可以判断(不计重力)()A.粒子从A点射入,速率逐渐减小B.粒子从A点射入,速率逐渐增大C.粒子带负电,从B点射入磁场D.粒子带正电,从A点射入磁场10.如图7—5所示,小球在竖直向下的力F作用下,将竖直轻弹簧压缩,若将力F撤去,小球将向上弹起并离开弹簧,直到速度为零时()①小球的动能先增大后减小 ②小球在离开弹簧时动能最大 ③小球动能最大时弹性势能为零 ④小球动能减为零时,重力势能最大A .①③B .①④C .②③D .②④第Ⅱ卷(非选择题 共110分)二、本大题共3小题,共20分,把答案填在题中的横线上或按题目要求做图。
高一物理创新试题及答案
高一物理创新试题及答案一、选择题(每题5分,共30分)1. 光在真空中的传播速度是()A. 3×10^5 km/sB. 3×10^8 m/sC. 3×10^4 km/sD. 3×10^7 m/s2. 根据牛顿第二定律,物体的加速度与作用力的关系是()A. 正比于作用力B. 与作用力成反比C. 与作用力无关D. 与作用力成正比3. 物体在水平面上做匀速直线运动时,摩擦力的大小与()A. 物体的质量有关B. 物体的速度有关C. 物体与地面间的接触面积有关D. 物体对地面的压力有关4. 一个物体从静止开始自由下落,其下落过程中重力做功的功率与时间的关系是()A. 与时间成正比B. 与时间成反比C. 与时间无关D. 与时间的平方成正比5. 根据能量守恒定律,下列说法正确的是()A. 能量可以在不同形式间相互转化B. 能量可以被创造或消灭C. 能量的总量是不变的D. 能量的转化和守恒是有条件的6. 一个弹簧振子做简谐振动,其振动周期与()A. 振幅无关B. 振幅有关C. 弹簧的劲度系数有关D. 振子的质量有关二、填空题(每空3分,共30分)1. 根据欧姆定律,电阻R、电压U和电流I之间的关系是:______。
2. 光的折射定律表明,入射角和折射角之间的关系是:______。
3. 在理想气体状态方程中,气体的压强P、体积V和温度T之间的关系是:______。
4. 根据库仑定律,两个点电荷之间的相互作用力F与它们电荷量q1和q2的乘积成正比,与它们之间的距离r的平方成反比,即:______。
5. 根据牛顿第三定律,作用力和反作用力的大小相等,方向______,作用在______。
三、计算题(每题20分,共40分)1. 一辆汽车以20m/s的速度在平直公路上匀速行驶,汽车的质量为1000kg。
求汽车受到的牵引力和阻力的大小。
2. 一个质量为2kg的物体从5m高处自由下落,不计空气阻力。
涉及机械能的创新试题赏析
ʏ梅国龙机械能相关内容是高中物理知识体系中的重点,也是高考考查的热点㊂功与功率㊁重力势能㊁动能与动能定理㊁机械能守恒定律等知识点广泛应用于高中物理的其他模块中㊂下面赏析涉及机械能的四类创新试题,总结此类问题的分析原则,供同学们参考㊂创新一:与体育结合的机械能问题创新题1:撑竿跳高是奥运会比赛项目之一,运动员在比赛中需要经过持竿助跑㊁撑竿起跳上升㊁越竿下落三个阶段㊂下列说法中不正确的是( )㊂A.加速助跑过程中,运动员的动能增加B .撑竿起跳上升过程中,竿的弹性势能一直增加C .撑竿起跳上升过程中,运动员的重力势能增加D .越竿下落过程中,运动员的重力势能减少,动能增加加速助跑过程中,运动员的速度越来越大,动能增加,选项A 正确㊂撑竿起跳上升过程中,竿的形变量逐渐减小,竿的弹性势能转化为运动员的重力势能,运动员的重力势能增加,竿的弹性势能减少,选项B 错误,C 正确㊂越竿下落过程中,重力做正功,运动员的重力势能减少,动能增加,选项D 正确㊂答案:B创新解读:体育涉及运动和力㊁功和能等知识点,各种竞技体育,学校活动,健身运动都可以作为命题素材㊂此题以撑竿跳高为切入点,联系实际,考查动能㊁弹性势能和重力势能的相互转化,能力要求高,但难度不大㊂针对训练1.冬季奥运会比赛中,单板大跳台是一项紧张刺激的比赛项目㊂2022年北京冬奥会期间,一观众用手机连拍功能拍摄运动员从起跳到落地的全过程,合成图如图1图1所示㊂忽略空气阻力,且手机连拍的时间间隔一定㊂下列说法中正确的是( )㊂A.运动员在空中飞行时做变加速曲线运动B .裁判针对运动员动作难度和技巧打分时,可以将其视为质点C .运动员在斜向上飞行到最高点的过程中,其动能全部转化为重力势能D .运动员在图1中任意两组相邻位置的动量变化量的大小和方向都相同答案:D创新二:与娱乐结合的机械能问题创新题2:(2021年高考辽宁卷)冰滑梯是东北地区体验冰雪运动乐趣的设施之一㊂某冰滑梯的示意图如图2所示,螺旋滑道的摩擦可忽略;倾斜滑道和水平滑道与同一滑板间的动摩擦因数μ相同,因滑板不同,μ满足μ0ɤμɤ1.2μ0㊂在设计滑梯时,要确保所有游客在倾斜滑道上均减速下滑,且滑行结束时停止在水平滑道上,以下L 1㊁L 2的组合符合设计要求的是( )㊂图2A .L 1=h 2μ0,L 2=3h2μ0B .L 1=4h 3μ0,L 2=h3μ0C .L 1=4h 3μ0,L 2=2h3μ0D .L 1=3h 2μ0,L 2=hμ037物理部分㊃创新题追根溯源 高一使用 2022年7 8月设倾斜滑道的倾角为θ,要确保所有游客在倾斜滑道上均减速下滑,则m g s i nθ<μ0m g c o sθ,s i nθ=hh2+L21,c o sθ=L1h2+L21,解得L1>hμ,选项A错误㊂游客滑行结束时停止在水平滑道上,设水平滑道的最短长度为L2',根据动能定理得m g㊃2h-μ0m g c o sθ㊃L1c o sθ-μ0m g L2'=0,将L1=4h3μ0代入解得L2'=2h3μ0,选项B错误,C正确;将L1=3h2μ0代入解得L2'=h2μ0,选项D中的L2=hμ0>L2',符合要求,选项D正确㊂答案:C D创新解读:娱乐可以使人身心愉快,健康长寿,是人们生活的重要组成部分㊂高考试题常以娱乐为命题素材㊂此题以冰滑梯为切入点,考查动能定理㊁机械能守恒定律㊁牛顿运动定律等知识点,以及考生的运算能力㊂图3针对训练2.如图3所示,a㊁b㊁c是某游客在游乐场乘过山车依次通过的轨道上的三个位置㊂若轨道可视为竖直面内的圆弧,游客座位在车的中间,且该过程中对车和人组成的系统只考虑重力和轨道弹力,则()㊂A.游客在最高点a时处于平衡状态B.游客在a㊁b㊁c三点时的线速度大小关系为v a<v b<v cC.游客在a㊁b㊁c三点时的向心加速度大小关系为a a<a b<a cD.游客在a㊁b㊁c三点时的机械能大小关系为E a<E b<E c答案:B C创新三:与现代科技结合的机械能问题图4创新题3:(2021年6月浙江选考)中国制造的某一型号泵车如图4所示,表1中列出了其部分技术参数㊂已知混凝土密度为2.4ˑ103k g/m3,假设泵车的泵送系统以150m3/h的输送量给30m高处输送混凝土,则每小时泵送系统对混凝土做的功至少为()㊂表1发动机最大输出功率(k W)整车满载质量(k g)3325.4ˑ104最大输送高度(m)最大输送量(m3/h)63180A.1.08ˑ107JB.5.04ˑ107JC.1.08ˑ108JD.2.72ˑ108J泵车的泵送系统以每小时V=150m3的输送量给h=30m高处输送混凝土,混凝土的密度ρ=2.4ˑ103k g/m3,则每小时泵送系统对混凝土做的功W=m g h=ρV g h=1.08ˑ108J㊂答案:C创新解读:中国作为基建大国和制造业大国,创造了无数的世界第一㊂此题以泵车输送混凝土为情景,考查做功相关知识点,以及考生对信息的筛选和提取能力㊂针对训练3. 再生制动 是一些混合动力车辆的常用制动方式㊂所谓 再生制动 就是车辆靠惯性滑行时带动发动机发电,将部分动能转化为电能储存在电池中㊂假设一辆混合动力汽车的质量为m,该汽车设定为前阶段在速度大于v0时选择再生制动,后阶段速度小于等于v0时选择机械制动㊂当它以速度n v0(n>1)在平直路面上匀速行驶时,某一时刻开始刹车,前阶段阻力的大小与速度的大小成正比,即f=k v;后阶段阻力恒为车重的μ倍,汽车做匀减速运动,重力加速度为g㊂求:(1)如果此次刹车的过程中混合动力汽车动能减少量的η倍被转化为电能,那么此次刹车储存了多少电能(2)在一次性能检测中,检测机构让混合动力汽车在平直路面上匀速行驶(速度小于v0)一段距离后关闭发动机,测绘了汽车只开启 机械制动 和 机械制动 再生制动 同时开启两种设定下汽车的动能与位移关系的图47物理部分㊃创新题追根溯源高一使用2022年7 8月像①和②,如图5所示㊂若检测时忽略测试路面的阻力差异和空气阻力,则 机械制动再生制动 同时开启设定下汽车被回收的动能是多少图5答案:(1)12(n 2-1)m v 20η;(2)5ˑ105J ㊂创新四:与航天相关的机械能问题创新题4:(2015年高考全国Ⅰ卷)我国发射的 嫦娥三号 登月探测器靠近月球后,先在月球表面附近的近圆轨道上绕月运行;然后经过一系列过程,在离月面4m 高处做一次悬停(可认为是相对于月球静止);最后关闭发动机,探测器自由下落㊂已知探测器的质量约为1.3ˑ103k g,地球质量约为月球的81倍,地球半径约为月球的3.7倍,地球表面的重力加速度大小约为9.8m /s2㊂则此探测器( )㊂A .在着陆前瞬间,速度大小约为9.8m /sB .悬停时受到的反冲作用力约为2ˑ103NC .从离开近月圆轨道到着陆这段时间内,机械能守恒D .在近月圆轨道上运行的线速度小于人造卫星在近地圆轨道上运行的线速度根据地球质量约为月球的81倍,地球半径约为月球的3.7倍,以及公式GMmR 2=m g 可得,月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的16,即g 月=1.6m /s 2㊂根据v 2=2g 月h 可得,探测器在着陆前瞬间的速度大小v =3.6m /s ,选项A 错误㊂根据平衡条件可得,探测器悬停时受到的反冲作用力约为F =m g 月=1.3ˑ103ˑ1.6N=2ˑ103N ,选项B 正确㊂从离开近月轨道到着陆这段时间内,探测器受到的反冲作用力对它做负功,探测器的机械能减少,选项C 错误㊂根据G M m R2=m v2R =m g ,解得v =g R ,因为地球半径和地球表面的重力加速度均大于月球,所以探测器在近月圆轨道上运行的线速度小于人造卫星在近地圆轨道上运行的线速度,选项D 正确㊂答案:B D创新解读:2022年,中国航天科技集团有限公司计划安排50余次宇航发射任务,发射140余个航天器,发射次数将继续保持高位㊂与航天相关的试题在历年来的高考中都是热点㊂此题以我国发射的 嫦娥三号 登月探测器着陆月球为情景,考查万有引力定律,机械能,牛顿运动定律等知识点㊂针对训练4.嫦娥五号 返回器从月球归来初入大气层时的速度可以接近第二宇宙速度,为避免高速带来的高温过载风险,采用了 半弹道跳跃式返回 减速技术㊂如图6所示,返回器从a 点第一次进入大气层,调整返回器姿态,使其经b 点升高,再从c 点 跳 出大气层,在太空中潇洒地打个 水漂 ,升高到距地面高度为h 的d 点后,从e 点第二次进入大气层返回地球㊂假设返回器从c 点到e 点的过程为无动力飞行阶段㊂已知地球表面重力加速度为g ,地球的半径为R ,引力常量为G ㊂下列说法中正确的是( )㊂图6A .从a 点到c 点的过程中,返回器的机械能守恒B .在d 点时,返回器的速度大于第一宇宙速度C .在d 点时,返回器的加速度大小为g R 2(R +h )2D .在e 点时,返回器处于超重状态答案:C作者单位:山东省莱西市实验学校(责任编辑 张 巧)57物理部分㊃创新题追根溯源 高一使用 2022年7 8月。
高中物理一类特殊的创新题
R 2 + x 2B . ϕ=C . ϕ =D . ϕ = xR高中物理一类特殊的创创新题1.图示为一个半径为 R 的均匀带电圆环,其单位长度带电量为 η,取环面中心 O 为原点,以垂直于环面的轴线为 x 轴。
设轴上任意点 P 到 O 点的距离为 x ,以无限远处为零势,P点电势的大小为ϕ 。
下面给出ϕ 的四个表达式(式中 k 为静电力常量),其中只有一个是合理的。
你可能不会求解此处的电势ϕ ,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性做出判断。
根据你的判断,ϕ 的合理表达式应为( )xA . ϕ = 2π R ηk2π RkR 2 + x 2P2π R ηk 2π R ηk OR 2 - x 2 R 2 + x 22.如图所示为一无限大均匀带电平面,其单位面积带电量为δ ,其上挖去一半径为 R 的圆孔。
取圆孔中心O 为原点,以垂直于带电平面的轴线为 x 轴。
设轴上任意点 P 到 O 点的 距离为 x , P 点电场强度的大小为 E ,下面给出的四个表达式(式中k 为静电力常量), 其中只有一个是合理的。
你可能不会求解此处的场强 E ,但是你可以通过一定的分析, 对下列表达式的合理性做出判断。
根据你的判断, E 的合理表达式应为( )A . E =2πk δRR 2 + x 2C . E =2πk δx 2R 2 + x 2 B . E =2πk δxR 2 + x 2D .E =2πk δRxR 2 + x 23.两个相距很近的等量异号点电荷组成的系统称为电偶极子。
设相距为 l ,电荷量分别为 +q和 -q 的点电荷构成电偶极子,如图所示。
取二者连线方向为 y 轴方向,中点 O 为原点,建立如图所示的 xOy 坐 标系, P 点距坐标原点 O 的距离为 r (rl ) , P 、 O 两点间的连线与 y 轴正方向的夹角为θ ,设无穷远处的电势为零, P 点的电势为ϕ ,真空中静电力常量为 k 。
高三二轮物理复习创新题
高中物理创新题1.在雷雨云下沿竖直方向的电场强度为104V/m .已知一半径为1mm 的雨滴在此电场中不会下落,取重力加速度大小为10m/S 2,水的密度为103kg/m 3。
这雨滴携带的电荷量的最小值约为( ) BA .2⨯910- C B .4⨯910- C C .6⨯910- C D .8⨯910- C2.如图甲所示是一种测量电容器电容的实验电路图,实验是通过对高阻值电阻放电的方法,测出电容器充电至电压U 时所带电荷量Q ,从而再求出待测电容器的电容C 。
某同学在一次实验时的情况如下:A .按如图甲所示的电路图接好电路;B .接通开关S ,调节电阻箱R 的阻值,使电流表的指针偏转接近满刻度,记下此时电流表的示数是I 0 = 490μA ,电压表的示数U 0= 8.0V 。
C .断开开关S ,同时开始计时,每隔5s 测读一次电流i 的值,将测得数据填入表格,并标示在图乙的坐标纸上(时间t 为横坐标,电流i 为纵坐标),如图乙中小黑点所示。
(1) 在图乙中画出i — t 图线;(2) 图乙中图线与坐标轴所围成面积的物理意义是_______________;(3) 该电容器电容为________F (结果保留两位有效数字);(4) 若某同学实验时把电压表接在E 、D 两端,则电容的测量值比它的真实值_____ (填“大”、“小”或相等)。
. (1) 如图所示 (2) 在开始时电容器所带的电量 (3) 1.0×10-3F (4) 小3. 已知电动玩具小车在水平面上运动过程所受阻力与速度成正比。
接通电源后小车的电动机以额定功率运转。
为测定该电动机的额定功率,首先用弹簧秤以2.0N 的水平恒力,拉动小车沿水平面运动,小车尾部夹有纸带,运动过程中打点计时器打出的部分纸带如右上图所示;然后换掉纸带,接通小车的电动机,电动机以额定功率工作,让小车仍在该水平面上运动,打点计时器打出的部分纸带如右下图所示。
新课程高考物理创新试题
新课程高考物理创新试题根据 安徽考试说明要求,对电场强度、带电粒子在匀强电场中的运动、带电粒子在匀强磁场中的运动等知识点的要求是要理解其确切含义及与其他知识的联系,能够进行叙述和解释,并能在实践问题的分析、综合、推理和判断过程中运用,与《新课标准》中的“理解”和“应用”相当。
这也是高考的重点内容,在以后的复习中要注重学生的综合能力的培养。
把物理知识点连起来,形成网络结构。
例题. (18分)如图甲所示,在边界MN 左侧存在斜方向的匀强电场E 1,在MN 的右侧有竖直向上、场强大小为E 2=0.4N/C 的匀强电场,还有垂直纸面向内的匀强磁场B (图甲中未画出)和水平向右的匀强电场E 3(图甲中未画出),B 和E 3随时间变化的情况如图乙所示,P 1P 2为距MN 边界2.28m 的竖直墙壁,现有一带正电微粒质量为4×10-7kg ,电量为1×10-5C ,从左侧电场中距MN 边界151m 的A 处无初速释放后,沿直线以1m/s 速度垂直MN 边界进入右侧场区,设此时刻t=0, 取g =10m/s 2.求:(1)MN 左侧匀强电场的电场强度E 1(sin37º=0.6);(2)带电微粒在MN 右侧场区中运动了1.5s 时的速度;(3)带电微粒在MN 右侧场区中运动多长时间与墙壁碰撞?(22.1≈0.19)q m A E 1 E 2 N M P 2P 1参考答案:(18分)(1)设MN 左侧匀强电场场强为E 1,方向与水平方向夹角为θ.带电小球受力如右图.沿水平方向有 qE 1cos θ=ma (1分)沿竖直方向有 qE 1sin θ=mg (1分)对水平方向的匀加速运动有 v 2=2as (1分)代入数据可解得 E 1=0.5N/C (1分)θ=53º (1分)即E 1大小为0.5N/C,方向与水平向右方向夹53º角斜向上.(2) 带电微粒在MN 右侧场区始终满足qE 2=mg (1分)在0到1s 时间内,带电微粒在E 3电场中 1.0104004.0101753=⨯⨯⨯==--m qE a m/s 2 (1分) 带电微粒在1s 时的速度大小为v 1=v+at=1+0.1×1=1.1m/s (1分)在1到 1.5s 时间内,带电微粒在磁场B 中运动,周期为108.010********=⨯⨯⨯⨯==--πππqB m T s (1分) 在1到1.5s 时间内,带电微粒在磁场B 中正好作半个圆周运动.所以带电微粒在MN 右侧场区中运动了1.5s 时的速度大小为1.1m/s, 方向水平向左. (1分)(3) 在0s 到1s 时间内带电微粒前进距离为s 1= vt+21at 2=1×1+21×0.1×12=1.05m (1分) 带电微粒在磁场B 中作圆周运动的半径ππ21.108.01011.110457=⨯⨯⨯⨯==--qB mv r m (1分) 因为r+s 1<2.28m ,所以在1s 到2s 时间内带电微粒未碰及墙壁.在2s 到3s 时间内带电微粒作匀加速运动,加速度仍为 a=0.1m/s 2 , 在3s 内带电微粒共前进距离s 3=2.221.02121212233=⨯⨯+⨯=+at vt m (1分)在3s 时带电微粒的速度大小为 2.121.0133=⨯+=+=at v v m/s在3s 到4s 时间内带电微粒在磁场B 中作圆周运动的半径ππ22.108.01012.11045733=⨯⨯⨯⨯==--qB mv r m=0.19m (1分) 因为r 3+s 3>2.28m ,所以在4s 时间内带电微粒碰及墙壁.带电微粒在3s 以后运动情况如右图,其中 d=2.28-2.2=0.08m (1分)sin θ=5.03=r d , θ=30º所以,带电微粒作圆周运动的时间为12108.0101121042122125733=⨯⨯⨯⨯⨯===--πππqB m T t s (1分) 带电微粒与墙壁碰撞的时间为 t 总=3+121=1237s (1分)【分析】本题为电磁场的综合题,即考了重力与电场力的叠加,又考了电场与磁场的复合情况,是一道综合题,对学生的要求是对基本概念熟练掌握,并能运用基本知识分析、解决较复杂的物理过程。
高考物理物理实验创新题集锦
高考物理物理实验创新题集锦1、如图是《练习使用示波器》实验的示意图,图中“X 输入”、“Y 输入”、“地”为信号输入接线柱。
实验要求用示波器测右图b 、c 间的直流电压。
把b 接“地”接线柱,欲使P 滑动时,亮斑在竖直方向移动,则c 端应接 Y 输入 接线柱。
实验发现,当P滑到最左端时,亮斑恰好在荧光屏的中心;当P 滑到最右端时,亮斑向下偏离中心3.0格。
当P 滑到某点时,亮斑向下偏离中心2.5格,则此时b 、c 间的电压为 1.25 V 。
(图中电源是电动势为1.5V ,内阻不计的一节干电池)2、学过单摆的周期公式以后,物理兴趣小组的同学们对钟摆产生了兴趣,老师建议他们先研究用厚度和质量分布均匀的方木块(如一把米尺)做成的摆(这种摆被称为复摆),如图所示。
让其在竖直平面内做小角度摆动,C 点为重心,板长为L ,周期用T 表示。
甲同学猜想:复摆的周期应该与板的质量有关。
乙同学猜想:复摆的摆长应该是悬点到重心的距离L /2。
丙同学猜想:复摆的摆长应该大于L /2。
理由是:若OC 段看成细线,线栓在C 处,C 点以下部分的重心离O 点的距离显然大于L /2。
为了研究以上猜想是否正确,同学们进行了下面的实验探索:(1)把两个相同的木板完全重叠在一起,用透明胶(质量不计)粘好,测量其摆动周期,发现与单个木板摆动时的周期相同,重做多次仍有这样的特点。
则证明了甲同学的猜想是_______错误______ 的(选填“正确”或“错误”)。
(2)用T 0表示板长为L 的复摆看成摆长为L /2单摆的周期计算值(T 0=2gL 2/π),用T 表示板长为L 复摆的实际周期测量值。
计算与测量的数据如下表:由上表可知,复摆的等效摆长 大于 L /2(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)为了进一步定量研究,同学们用描点作图法对数据进行处理,所选坐标如图。
请在坐标纸上作出T -T 0图,并根据图象中反映出的规律求出2/L L 等=_________1.16_(结果保留三位有效数字,其中L 等是板长为L 时的等效摆长T=2gL 等π)。
高中物理创新题
高中物理创新题一、实验题1.探究作用力与反作用力关系的实验装置如图甲所示,其中A、B 是两个力传感器,B固定在木块C上,固定木块,用A拉B,传感器显示两钩子受力随时间变化的图像如图乙所示。
根据图像得出的结论是:①②③2.人对周围发生的事情都需要经过一段时间才会做出反应,从发现情况到采取行动所经过的时间叫反应时间。
同学们为了测自己的反应时间,进行了如下实验。
如图所示,A同学用手捏住直尺顶端,B 同学用一只手在直尺0刻度位置做捏住直尺的准备,但手不碰到直尺。
在A同学放开手指让直尺下落时,B同学立刻捏住直尺。
读出捏住直尺的刻度,就是直尺下落的高度,重力加速度取g。
(1)这个实验可以测出(填“A”或“B”)同学的反应时间,某次实验时,B同学捏住位置的刻度读数为L,则该同学的反应时间为(用字母L、g表示);(2)为简化计算,同学们将另一较长的直尺刻度进行改进,以相等时间间隔在直尺上标记反应时间的刻度线,制作了“反应时间测量仪”,下列四幅图中刻度线标度最合理的是。
A. B.C. D.参考答案:1.作用力与反作用力大小相等作用力与反作用力方向相反作用力与反作用力同时产生同时消失【详解】[1][2][3]固定木块C,用A拉B,传感器显示两钩子受力随时间变化的图像如图乙所示。
根据图线可以得出的结论是作用力和反作用力的方向总是大小相等,方向相反,同时产生同时消失。
2. B B【详解】(1)[1][2]从A同学松开直尺后,到B捏住直尺的时间为B同学的反应时间,松开后直尺做自由落体运动,由可知该同学的反应时间为(2)[3]由题意可知,手的位置在开始时放在0刻度处,所以0刻度要在下边,物体做自由落体运动的位移位移与时间的二次方成正比,所以随着时间的增大,刻度尺上的间距增大。
故选B。
高考物理实验题力学创新型实验题
专题12 力学创新型实验题1.力学发展型实验以教材原实验为背景,稍微改变原有的实验目的,或测量与原实验密切关联的新物理量(如摩擦力F f 、空气阻力、动摩擦因数μ等),或探究与原实验密切相关的新关系(如滑动摩擦力与斜面倾角的关系等)。
2.创新型实验的解答有三个要点①充分参考教材原实验的原理、器材、步骤及数据处理方法,遵循正确、安全、准确的基本实验原则。
①立足实验要求、选用相关力学规律分析原理,如力的合成与分解、直线运动、平抛运动或圆周运动规律、牛顿运动定律、功能关系等。
①加强探究性思考,运用物理方法科学设计。
典例1:(2022·河北·高考真题)某实验小组利用铁架台、弹簧、钩码、打点计时器、刻度尺等器材验证系统机械能守恒定律,实验装置如图1所示。
弹簧的劲度系数为k ,原长为L 0,钩码的质量为m 。
已知弹簧的弹性势能表达式为212E kx ,其中k 为弹簧的劲度系数,x 为弹簧的形变量,当地的重力加速度大小为g 。
(1)在弹性限度内将钩码缓慢下拉至某一位置,测得此时弹簧的长度为L 。
接通打点计时器电源。
从静止释放钩码,弹簧收缩,得到了一条点迹清晰的纸带。
钩码加速上升阶段的部分纸带如图2所示,纸带上相邻两点之间的时间间隔均为T (在误差允许范围内,认为释放钩码的同时打出A 点)。
从打出A 点到打出F 点时间内,弹簧的弹性势能减少量为______,钩码的动能增加量为______,钩码的重力势能增加量为______。
(2)利用计算机软件对实验数据进行处理,得到弹簧弹性势能减少量、钩码的机械能增加量分别与钩码上升高度h 的关系,如图3所示。
由图3可知,随着h 增加,两条曲线在纵向的间隔逐渐变大,主要原因是______。
【答案】(1)20551()2k L L h kh -- ()26428m h h T- mgh 5 (2)见解析 【规范答题】(1)[1]从打出A 点到打出F 点时间内,弹簧的弹性势能减少量为22005p 11=()()22E k L L k L L h ∆----弹 整理有2055p 1()2E k L L h kh ∆=--弹 [2]打F 点时钩码的速度为642F h h v T-=由于在误差允许的范围内,认为释放钩码的同时打出A 点,则钩码动能的增加量为()2k 24261Δ028F m h h E mv T-=-= [3]钩码的重力势能增加量为∆E p 重 = mgh 5(2)[4]钩码机械能的增加量,即钩码动能和重力势能增加量的总和,若无阻力做功则弹簧弹性势能的减少量等于钩码机械能的增加量。
高一物理创新试题及答案
高一物理创新试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 光在真空中的传播速度是()。
A. 3×10^5 km/sB. 3×10^8 m/sC. 3×10^8 km/sD. 3×10^5 m/s答案:B2. 一个物体在水平面上受到一个恒定的力作用,其加速度与该力的关系是()。
A. 与力成正比B. 与力成反比C. 与力无关D. 与力的平方成正比答案:A3. 以下哪种现象不属于机械能守恒的情况?()A. 单摆运动B. 物体在光滑水平面上运动C. 物体从静止开始自由下落D. 物体在斜面上滑下,摩擦力做功答案:D4. 根据牛顿第三定律,以下说法正确的是()。
A. 作用力和反作用力总是同时产生,同时消失B. 作用力和反作用力大小相等,方向相反C. 作用力和反作用力作用在同一个物体上D. 作用力和反作用力作用在不同的物体上答案:B5. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动,其速度与时间的关系是()。
A. v = atB. v = at^2C. v = a/tD. v = t^2/a答案:A6. 根据能量守恒定律,以下说法不正确的是()。
A. 能量既不能被创造,也不能被消灭B. 能量可以从一种形式转化为另一种形式C. 能量的总量在转化和转移过程中保持不变D. 能量的转化和转移总是有方向的答案:D7. 以下哪种情况中,物体的动量守恒?()A. 物体在水平面上受到摩擦力作用B. 物体在竖直方向上受到重力作用C. 物体在水平面上受到恒定的力作用D. 物体在斜面上受到重力和摩擦力共同作用答案:C8. 以下哪种情况下,物体的机械能不守恒?()A. 物体在光滑水平面上运动B. 物体在竖直方向上受到重力作用C. 物体在斜面上滑下,摩擦力做功D. 物体在水平面上受到恒定的力作用答案:C9. 根据牛顿第二定律,以下说法不正确的是()。
A. 力是改变物体运动状态的原因B. 力的大小与物体的质量成正比C. 力的方向与物体的加速度方向相同D. 力的大小与物体的加速度成正比答案:B10. 一个物体做匀速圆周运动,其角速度与周期的关系是()。
高考物理学创新题(二)
高考物理学创新题(二)高考物理学创新题(二)第I卷(选择题共40分)一.本题共10小题;每小题4分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.1.对于以下核反应方程,下面说法中正确的是( )①②③④A.①是发现中子的核反应方程B.②是链式反应方程C.③是核裂变方程,其中_=10D.④是α衰变方程,其中y是质子2.下面说法正确的是( )A.β射线粒子和电子是两种本质不同的粒子B.红外线的波长比_射线的波长长C.α粒子不同于氦原子核D.γ射线的贯穿本领比α粒子的弱3.一定质量的理想气体封闭在气缸内,当用活塞压缩气体时,一定增大的物理量为( )A.气体分子的平均动能B.气体分子的势能C.气体的内能D.气体密度4.如图8—1所示,一电子枪发射出的电子(初速度很小,可视为零)进入加速电场加速后,垂直射入偏转电场,射出后偏转位移为γ,要使偏转位移增大,下列哪些措施是可行的(不考虑电子射出时碰到偏转电极板的情况)( )A.增大偏转电压U B.减小加速电压C.增大极板间距离D.将发射电子改成发射负离子5.A.B为两束平行的单色光,当它们从空气中透过界面OO′射入水中时分别发生如图8—2所示的折射现象已知α_lt;β,则( )A.单色光A的光子能量较大B.单色光A的在水中波长较短C.单色光B在水中波长较短D.单色光B在水中的传播速度较大6.一物体放在倾角为θ的斜面上,斜面固定于加速上升的电梯中,加速度为a,如图8—3所示,在物体相对于斜面静止的条件下,下列说法正确的是( )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7.在轨道上绕地球运行的军事卫星,打开喷气发动机向后喷气,然后再关闭发动机,过一段时间它将稳定在新的轨道上运行.设卫星的轨道为圆周,因喷出气体质量减少对机械能的影响不计,该军事卫星在新轨道与在原轨道上相比( )A.距地面高度减小B.动能减小C.运行周期减小D.机械能不变8.如图8—4所示,电路中所有元件完好,光照到光电管上,灵敏电流计中无电流通过,其原因可能是( )A.光照时间太短B.光线太弱C.光的频率太低D.电源极性接反9.离子发动机飞船,其原理是用电压U加速一价惰性气体离子,将它高速喷出后,飞船得到加速,在氦.氖.氩.氪.氙中选用了氙,理由是用同样电压加速,它喷出时( )A.速度大B.动量大C.动能大D.质量大10.如图8—5所示,当直导线中的电流不断增加时,A.B两轻线圈的运动情况是( )A.A向右.B向左B.A.B均向左C.A.B均向右D.A向左.B向右第Ⅱ卷(非选择题共110分)二.本大题共3小题,共20分,把答案填在题中的横线上或按题目要求做图.11.(6分)某同学按如图8—6所示的电路进行实验,实验时该同学将变阻器的滑片P移到不同位置时测得各表的示数如下表所示.将电压表内阻看作无穷大,电流表内阻看作0.序号示数/A示数/A示数/V示数/V10.600.302.401.2010.440.322.560.48(1)电路中E.r分别为电源的电动势和内电阻,为定值电阻,在这5个物理量中,可根据上表中的数据求得的物理量是___________(不要求具体计算)(2)由于电路发生了故障,发现两电压表示数相同了(但不为0),若这种情况的发生是由用电器引起的,则可能的故障原因是___________.12.(7分)如图8—7所示为接在频率为50Hz的低压交流电源的打点计时器在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带,图中每隔5个点间隔所取的计数点,但第3个计数点未标出,由图中给出数据计算物体加速度a,第3个计数点与第2个计数点的距离是___________厘米.(保留2位有效数字)13.(7分)用如图8—8所示装置进行以下实验?①先测出滑块A.B的质量M.m及滑块与桌面的动摩擦因数μ,查出当地重力加速度g:②用细线将A.B连接,使A.B间弹簧压缩,滑块B紧靠桌边;③剪断细线,B做平抛运动,测出水平位移,A在桌面滑行距离,为验证动量守恒,写出还须测量的物理量及表示它的字母___________,如果动量守恒须满足的关系式是___________.三.本题共7小题,90分.解答应写出必要的文字说明.方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.14.(11分)建筑工地常用气锤打桩,设锤的质量为m=50kg,锤从高2.5m处自由落下,打在质量为m=30kg的桩上,锤和桩不分离,结果桩打下0.1m深,求打桩过程受到的平均阻力.15.(12分)如图8—9所示,小车A的质量M=2kg,置于光滑水平面上,初速度为,带正电荷q=0.2C的可视为质点的物体B,质量m=0.1kg,轻放在小车A的右端,在A.B所在的空间存在着匀强磁场,方向垂直纸面向里,磁感应强度B=0.5T,物体与小车之间有摩擦力作用,设小车足够长,小车表面是绝缘的,求:(1)B物体的最大速度?(2)小车A的最小速度?(3)在此过程中系统增加的内能?()16.(13分)如图8—10所示,某平行玻璃砖的厚度为L,现测得该玻璃砖的折射率,若光线从上表面射入的入射角θ=60°,求光线从下表面射出时相对于入射光线的测移d17.(13分)为确定爱因斯坦质能联系方程的正确性,设计了如下实验:用动能为的质子去轰击静止的锂核,生成两个α粒子,测得这两个α粒子的动能之和为E=19.9MeV.(1)写出该核反应方程;(2)计算核反应过程中释放出的能量△E;(3)通过计算说明的正确性.(计算中质子.α粒子和锂核的质量分别取:)18.(14分)如图8—1l所示,一劲度系数为A=800N/m的轻弹簧两端各焊接着两个质量均为m=12kg的物体A.B,物体A.B和轻弹簧竖立静止在水平地面上,现要加一竖直向上的力F在上面物体A上,使物体A开始向上做匀加速运动,经0.4s 物体B刚要离开地面,设整个过程弹簧都处于弹性限度内(取)求:(1)此过程中所加外力F的最大值和最小值;(2)此过程中外力F所做的功19.(13分)如图8—12所示,光滑的斜面倾角为a,高为h,小球从顶点A处以平行于AC的初速度开始沿斜面运动,最后到达斜面底端上的B点.求:小球到达B点时速度大小以及从A到B运动的时间t.20.(14分)如图8—13所示,有一个U型导线框MNQP,水平放置在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中,磁感线与线框平面垂直,导线MN和PQ足够长,间距为0.5m,横跨导线框的导体棒ab的质量是100g,电阻为1Ω,接在线框中的电阻R=4Ω,其部分电阻不计,若导体棒ab在外力作用下以速度v=10m/s向左做匀速运动(不考虑摩擦).求:(1)通过电阻R的电流方向如何?(2)电压表的示数是多少?(3)若某时刻撤去外力,则从撤去外力到导体棒ab停止运动,电路中能产生的热量是多少?参考答案一.选择题题号12345678910答案ACBDABCBBBCDBD详解:1.AC根据核反应方程和重要的物理实验分析2.B对α.β.γ射线和红外线等的特点进行考查3.D注意题目没有明确过程,它可能是等温过程,故选择D4.AB偏转位移其中:即增大U以及减小均可增大偏转位移5.C由图可知:两种单色光A.B对玻璃的折射率为6.B由题意可知:物块受到的支持力和摩擦力;当a增大时,f增大7.B根据反冲现象,打开发动机向后喷气速度增加,在新的轨道上,动能减小,机械能增大,周期变长8.BCD这是光电管的原理图,电路中有无电流与光电管(光电效应)有关,频率高的光子才能打出电子束,还与电路中的电源极性有关,光线太弱,打出的光电子数较少.9.B由又∵动量,同样的电压加速,动能相同.但获得的动量由m决定10.D电流增加,周围磁场加强.由楞次定律可知A.B应远离直导线.它们之间的相对运动总是阻碍通过A.B磁通的变化.二.填空题11.(1)E (2)短路或开路12.13.桌面离地高度h,三.计算题14.A)考点透视:考查力学中的打击及运动问题可利用动量守恒和动能定理求解B)标准解法:解:气锤打桩过程分三段,如图(1)碰撞过程,根据动量守恒定律(打击过程时间短内力大)(2)又依据动能定理(3)由①②③得:C)误区警示:审题请注意〝锤和桩不分离〞求解该题目很多时候会把〝打击碰撞程〞遗忘.原因是不分析物理过程,就急于列关系式,分析过程中出现〝思维跳跃〞,即丢掉了短时间发生的物理过程15.A)考点透视:求解本题目,应熟悉板块模型及磁场力特点,结合功能关系分析问题B)标准解法:解:(1)若AB能相对静止,则有:显然AB没有达到相对静止就分离了,设B的最大速度是,则有:(2)(3)C)误区警示:板块模型是一类典型题,注意该题的特殊性,有洛仑兹力,它与速度有关.达到一定速度物块会离开小车,此处容易出错16.A)考点透视:光的折射现象B)标准答案:解:设光从空气进入玻璃时的折射角为r,则,即r=30°所以光线的侧移距离C)思维发散:根据折射规律,利用画图,展现物理现象,便于解题17.A)考点透视:考查爱因斯坦的质能方程和依据核反应方程求质量亏损B)标准答案:解:(1)(2)△m=(1.0073+7.0160-2_4.0015)u=0.0203u△E=0.0203_931.5MeV=18.9MeV(3)反应前后系统总功能的增加为这与核反应释放的核能在误差允许范围内近似相等,说明是正确的C)思维发散:题目设制的有新意,即考查了爱因斯坦的质能方程,还从实验验证的角度上认识了这个重要关系18.A)考点透视:考查匀变速直线运动和弹力的特点B)标准答案:解:(1)设物体A上升前,弹簧的压缩量为,物体B刚要离开地面时弹簧的伸长量为,物体A上升的加速度为a,物体A原来静止受力平衡有①当施加向上的力,使物体A刚做匀加速运动时,拉力最小,设为,对物体A有②当物体B刚要离开地面时,所需的拉力最大,设为,对物体A,有③对物体B有④由位移公式,对物体A有⑤由①④两式得: ⑥由⑤⑥解得:解②③得:(2)由功能关系C)思维发散:匀变速直线运动是高中学习典型的直线运动,所受外力是恒力.而本题合力为F与弹力合成的结果,弹力是变力,故F是变力,这是该题的重要特点19.A)考点透视:平抛运动的新情景展示,解决问题的方法B)标准答案:仍然是运动的合成与分解.解:根据机械能守恒定律:,所以,沿斜面做类平抛运动C)思维发散:物体运动在一个斜面上,把力进行分解,其本质与平抛运动规律相同,该题求也可应用运动合成与分解的方法:即平行于斜面的分运动,显然,能量方法解题要简便些.20.A)考点透视:这是一个有关导体棒→切割运动→电磁感应现象→电路问题B)标准答案:解:(1)根据右手定则可知,通过电阻R的电流方向是N→R→Q(2)因E=BLV,所以E=0.2_0.5_10V=1VI=E/(R+r) 所以U=IR=0.2_4V=0.8V(3)根据能的转化和守恒定律,撤去外力后,导体棒的动能全部转化为热量,即C)思维发散:在电学中除了以电学规律解题以外,能量.功确是一种重要的解决分析问题的好方法。
高考物理近代物理创新题
近代物理1. 早上太阳从东方升起,人们看到太阳是红色的•这是因为:A. 红光沿直线传播B. 红光的波长长,衍射现象明显C. 红光的折射率小,传播速度大D. 红光更容易引起人眼的视觉2. 关于天然放射现象,下列叙述中正确的是:A. 具有天然放射性的原子核由于不稳定而自发地进行衰变B. 放射线是从原子核内释放出的看不见的射线C. 放射线中有带负电的粒子,表明原子核内有负电荷D. 放射线中带正电的粒子由卢瑟福首先确定是氦原子核3. 如图所示,弧光灯发出的光经一狭缝后,在锌板上形成明暗相间的条纹,与锌板相连的验电器的铝箔有张角,该实验能证明:A. 光具有波动性B. 从锌板逸出的粒子是电子C. 光能发生衍射D. 微观粒子具有波动性4. 如图所示是光电管使用原理图,贝A. 该装置可实现光信号与电信号的转变B. 如果灵敏电流表不显示读数,可能是因为入射光频率过低C. 如果把电源反接,电流表示数肯定为零D. 如果断开电键k ,电流表示数不一定为零5. 氢原子能级图的一部分如图所示,A 、B 、C 分别表和波长分别为E A 、E B 、E C 和加、用、2C ,则下列关 系中正确的是:6. 某放射性元素经过m 次a 衰变和n 次B 衰变,变成一种新原子核,新原子核比原来的原子序数减小: A.2m+n B.2m-n C.m+n D.m-n7.在匀强磁场里有一个原来静止的放射性碳14,它所放射的粒子与反冲核的径迹在磁场中是两个相切的圆, 圆的直径之 比为7:1,如图所示,那么碳14的衰变方程是: 扎肚一jHe一 +牯+曲c.:4c 一品亠扛一-fH 十鬥8. 在光电效应实验中,用较强的紫光照射某金属,产生光电子的最大初动能为E K ,所形成的光电流为I •若改用较弱的紫外线照射该金属,相应的物理量 变为E'k 和I',则:示原子在三种跃迁过程中辐射的光子•它们的能量3+4cVBC-13. 6eV-L 31eVC. Ec —+ EgA.E'Q E K, I' >1B.E'Q E K, I' <IC.E'k vE K, r >1D.E'k vE K, r v|9. A、B两种单色光分别垂直水面从水面射到池底,它们经历的时间为t A>t B,那么,两种光子的能量关系:A.E A>E BB.E A V E BC.E A=E BD.不能确定10. 如图所示,a b两束光线平行于主轴射向凹透镜,经透镜折射后光线的反向延长线交于P点,由此可知:A. 光束。
高二物理期末复习应考创新题集萃
高二物理期末复习应考创新题集萃1.某农村水力发电站的发电机的输出电压稳固,它发出的电先通过电站邻近的升压变压器升压,然后用输电线路把电能输送到远处村寨邻近的降压变压器。
经降低电压后,再用线路接到各用户,设两变压器差不多上理想变压器,那么在用电高峰期,白炽灯不够亮,但用电总功率增加,这时 (BD)A.升压变压器的副线圈的电压变大 B.高压输电线路的电压缺失变大 C.降压变压器的副线圈上的电压变大 D.降压变压器的副线圈上的电压变小2.已知一灵敏电流计,当电流从正接线柱流入时,指针向正接线柱一侧偏转,现把它与线圈串联接成图所示电路,当条形磁铁按如图所示情形运动时,以下判定正确的是:ABDA .甲图中电流表偏转方向向右B .乙图中磁铁下方的极性是N 极C .丙图中磁铁的运动方向向下D .丁图中线圈的绕制方向从上往下看为顺时针方向 3.把晶体二极管D 和电阻R 串联起来,连接成如图甲所示的电路,电源的电动势E =5.0V ,内电阻不计.二极管两端的电压U 与其中的电流I 的关系曲线(伏安特性曲线)如图乙中实线所示,但为简单起见,可近似地看作直线,直线与横轴的交点E 0=1.0V (见图中虚线),即二极管上所加电压U < E 0时电流为零,U > E 0时,I 和U 为线性关系,此二极管消耗的功率P 超过4.0W 时将被烧坏.⑴写出二极管伏安特性曲线中直线部分(I 和U 为线性关系)的数学表达式⑵电阻R 最小要多大才不至烧坏二极管?⑶在保证不烧坏二极管的条件下,R 值为多大时,输入给R 的功率最大,此功率最大值等于多少?(1)I=2U-2 (2)R=1.5Ω (3)P m =6W4.如图所示,等腰直角三角形OPQ 区域内存在匀强磁场,另有一等腰直角三角形导线框ABC 以恒定的速度沿垂直于磁场方向穿过磁场,穿越过程中速度始终与AB 边垂直且保持AC 平行于OQ 。
关于线框中的感应电流,以下说法中正确的是AD A .开始进入磁场时感应电流最大 B .开始穿出磁场时感应电流最大 C .开始进入磁场时感应电流沿顺时针方向 D .开始穿出磁场时感应电流沿顺时针方向5.电子技术爱好小组为了研究某种二极管的特性,用如图所示的电路测定该元件的伏安特性曲线。
高考物理创新题物理实验
物理实验1.用螺旋测微器测一金属丝的直径,示数如图所示,则金属丝的直径为:A.3.450 mmB.3.545 mmC.3.950 mmD.3.95 mm2.用万用表测直流电压U和测电阻R时,若红表笔插入万用表的正(+)插孔,则:A.前者(测电压U)电流从红表笔流入万用表,后者(测电阻)从红表笔流出万用表B.前者电流从红表笔流入万用表,后者电流从红表笔流入万用表C.前者电流从红表笔流出万用表,后者电流从红表笔流出万用表D.前者电流从红表笔流出万用表,后者电流从红表笔流入万用表3.在测定一根粗细均匀的金属丝电阻率的实验中,电流表、电压表、螺旋测微器测金属丝直径和直尺测金属丝长度示数如图所示,由图读出金属丝两端的电压U= V,金属丝中的电流强度I= A,金属丝的直径d= mm,金属丝的长度L= cm,根据上述数据,可以计算出所测金属丝的电阻率ρ= Ω·m.4.读出下列测量仪器的示数⑴用游标卡尺测量工件的厚度,示数如图所示,则读数为cm.⑵用机械表测定时间,示数如图所示,则读数为s.⑶多用表的红、黑两个测试笔短头分别插入表盖正负孔中,红表笔应插入插孔.⑷用多用表欧姆挡测量某电阻值的示数如图所示,则电阻值为Ω,若想测量更精确些,选择开关应选欧姆挡位置.5.如图各表示一个演示实验:⑴图甲中,木槌打击弹簧片后,你观察到的现象是;这现象表明。
⑵图乙中,接通开关时,观察到金属棒动起来,这说明,断开开关后,将滑动变阻器的滑动片向左滑动一段距离后,再接通开关时你观察到;这现象说明。
·6.在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中,打点记时器使用的交流电的频率为50Hz,记录小车做匀变速运动的纸带如图所示,在纸带上选择0~5的6个计数点,相邻的两个计数点之间还有4个没有画出.纸带旁并排摆放着最小刻度为mm的刻度尺,零点跟“0”计数点对齐,由图可以读出1、3、5三个计数点跟“0”点的距离d1= cm,d2= cm,d3= cm.计算小车通过计数点“2”的瞬时速度为m/s,通过计数点“4”的瞬时速度为m/s,小车的加速度是m/s2.7.气垫导轨是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为无摩擦的.在实验室中我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨和质量均为M的滑块A和B做验证动量守恒定律的实验,如图所示实验步骤如下:⑴在A上固定一质量为m的砝码,在A和B间放入一个压缩状态的弹簧,用电动卡销置于气垫导轨上;⑵按下电钮放开卡销,同时分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作,当A、B 滑块分别碰撞C、D挡板时记时结束,记下A、B分别到达C、D的运动时间t1、t2⑶重复几次;①在调整气垫导轨时应注意;②还应测量的数据有;③只要关系式成立即可验证该过程动量守恒.8.如图所示是测量待测电阻R x的电路图,由于电压表、电流表有内阻对实验产生影响,使测量值出现误差,为使测量值更准确,分别测有两组数据:S接a时,电压表、电流表示数分别为U1、I1;S接b时,电压表、电流表示数分别为U2、I2.⑴在如图所示实物图上用导线连接好电路.⑵如果电压表示数几乎不变,电流表示数变化较大,待测电阻R x= 。
2020高考物理创新应用题型专练
创新题型1 生活实际与运动学解决情景创新问题,首先要仔细研读题目,把题目中的情景与我们高中物理的哪种模型符合,然后再选用合适的规律、方法去解决。
创新情景猛一看高、新、深,但实际上都是高抬腿、低落脚,所用的知识都不会超出我们平常所用的知识,有的甚至还是非常简单的,这部分题目的着力点是怎样从情景中提取出模型,不会在过程复杂、知识偏难上下功夫。
创新题型1 与运动学相关的创新情景1.匀加速直线运动模型的情境:高铁出站、飞机起飞、运动员起跑、车辆起步。
2.匀减速直线运动模型的情境:高铁进站、飞机着陆、车辆刹车、车辆通过收费站、通过人行横道。
3.平抛运动的模型:乒乓球、足球、篮球、链球等的抛出速度水平时的抛体运动。
4.斜抛运动的模型:乒乓球、足球、篮球、链球等的抛出速度斜向上或斜向下时的抛体运动。
5.匀速圆周运动模型的情境:汽车转弯、火车转弯、赛车转弯、运动员过弯道。
6.连接体模型的情境:机车与车厢等。
7.传送带模型:安检传送带。
[模型突破演练]1.(2019·山东菏泽模拟)如图所示,一辆汽车正通过一弯道半径为R的道路(已知车辆通过该路段时的转弯半径均为R).道路左低右高,其水平宽度为s,右侧与左侧之间的竖直高度为h,重力加速度为g,考虑到雨雪天气,路面结冰,此路段应限速为( )A. 2RghsB.Rghh2+s2C. RghsD.Rghs2.(2019·广西柳州5月冲刺)大飞机重大专项是提高我国自主创新能力和增强国家核心竞争力的重大战略决策,中国制造的大飞机“C919”已于2017年5月5日成功首飞.若飞机在某次降落过程中某时刻水平方向速度为90 m/s,竖直方向速度为9 m/s,在水平方向做加速度为3 m/s2的匀减速直线运动,在竖直方向做加速度为0.3 m/s2的匀减速直线运动,直到飞机着陆时竖直方向的速度刚好减为零,在此降落的全过程中( )A.飞机上的乘客处于失重状态 B.飞机运动轨迹为抛物线C.飞机的位移为1 350 m D.飞机在水平方向的平均速度为45 m/s3.(2019·湖南长沙5月模拟)某科研单位设计了一空间飞行器,飞行器从地面起飞时,发动机提供的动力方向与水平方向夹角α=60°,使飞行器恰好沿与水平方向成θ=30°角的直线斜向右上方由静止开始匀加速飞行,如图所示.经时间t后,将动力的方向沿逆时针旋转60°同时适当调节其大小,使飞行器依然可以沿原方向匀减速飞行.飞行器所受空气阻力不计.下列说法中正确的是( )A.加速时动力的大小等于2mgB.加速与减速时的加速度大小之比为2∶1C.减速飞行时间t后速度减为零D.加速过程发生的位移与减速到零的过程发生的位移大小之比为2∶14.目前交警部门开展的“车让人”活动深入人心。
高考物理创新大题
如图1为一水平光滑绝缘平板的俯视图,一对光滑的平行金属导轨(电阻不计)固定在平板上,一质量为2m ,长度为L 的光滑金属棒MN 放置在导轨的左端,导轨左端a 、c 之间的电源为该电路提供恒定电流I ,右端b 、d 处为两块固定在平板上的挡板,金属棒MN 中点的右侧紧靠着一个质量为m 的小球,整个装置处于方向竖直向下的磁感应强度为B 的匀强磁场中。
小球在金属棒MN 的作用下由静止向右做匀加速直线运动,当金属棒MN 到达b 、d 位置后与小球分离,小球以速度v 向右运动经A 点获得+q 的电量并水平抛出,进入图2所示虚线框中的方向水平向右且长度为x 的有界匀强电场,之后由C 点沿切线进入竖直固定的半径为R 的光滑圆弧轨道CDF ,小球最终恰好只能到达F 点。
不计空气阻力,重力加速度为g ,θ=45°,求:图1图2(1) 金属棒MN 运动的距离d ;(2) 小球到达C 点时的速度大小C v 和到达D 的时对轨道的压力N F ;(3) AB 间的高度h 和匀强电场的场强E 。
参考答案(关键公式和结果)(1)1)2(a m m BIL += ① 212v d a = ②由①、②得:BIL m v d 232= ③ (2)2210)cos (C mv R R mg -=+-θ ④gR v C )22(+= ⑤ 22102D mv R mg -=- ⑥R vm mg F DN 2+= ⑦由⑥、⑦得:mg F N 5= ⑧(3)gt v C =θsin ⑨ 221gt h = ⑩由⑤、⑨、⑩得: 4)22(Rh += ⑪2ma Eq = ⑫222)cos (2v v x a C -=θ ⑬ 由⑤、⑫、⑬得: qxv gR m E 4]2)22[(2-+= ⑭。
2024届高考物理复习冲刺过关:创新情景类问题(解析版)(共18页)(1)
创新情景类问题模块一力学1(2024·浙江温州·二模)如图甲所示,一艘正在进行顺时针急转弯训练的航母,运动轨迹可视作半径为R的水平圆周。
航母在圆周运动中,船身发生了向外侧倾斜,且甲板法线与竖直方向夹角为θ,船体后视简图如图乙所示。
一质量为m的小物块放在甲板上,与甲板始终保持相对静止,两者之间的动摩擦因数为μμ>tanθ。
假设航母的运动半径R、夹角θ不随航速改变,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
下列说法正确的是()A.航母对小物块的支持力F N=mg cosθB.小物块可能只受重力、支持力两个力作用C.航母的航速越大,则小物块受到的摩擦力越大D.航母的最大航速v=μ-tanθ1+tanθgR【答案】C【详解】AB.根据题意可知,小物块做圆周运动,一定受到重力、支持力、摩擦力,通过正交分析法如图所示由图可知mg-f2=F N2,而F N2=F N cosθ,f2=f sinθ,联立解得F N=mg-f sinθcosθ,故AB错误;CD.由图可知,小物块做圆周运动的向心力由f1和F N1提供,有f1-F N1=m v2R,由于F N1=F N sinθ,f1=f cosθ,联立解得f=F N sinθ+m v2Rcosθ,可得航母的航速越大,小物块受到的摩擦力越大;当最大静摩擦力等于滑动摩擦力时,航母有最大航速,有f=μF N,代入上式得m v2R=μF N cosθ-F N sinθ,由A中得F N=mg-f sinθcosθ=mgμsinθ+cosθ,联立解得v=μ-tanθ1+μtanθgR,故C正确,D错误。
故选C。
2(2024·广东韶关·二模)我们常用支架与底板垂直的两轮手推车搬运货物。
如图甲所示,将质量为m 的货物平放在手推车底板上,此时底板水平;缓慢压下把手直至底板与水平面间的夹角为60°。
不计货物与支架及底板间的摩擦,重力加速度为g,下列说法正确的是()A.当底板与水平面间的夹角为30°时,底板对货物的支持力为3mg 2B.当底板与水平面间的夹角为30°时,支架对货物的支持力为3mg 2C.压下把手的过程中,底板对货物的支持力一直增大D.压下把手的过程中,支架对货物的支持力一直减小【答案】A【详解】AB.当底板与水平面间的夹角为30°时,受力分析如图由平衡条件可得F N1cos60°=F N2cos30°,F N1sin60°+F N2sin30°=mg,解得底板对货物的支持力F N1= 3mg2,支架对货物的支持力F N2=mg2,A正确,B错误;CD.压下把手的过程中,货物的受力情况如图由图可知,底板对货物的支持力一直减小,支架对货物的支持力一直增大,CD错误。
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高中物理一类特殊的创创新题
1.图示为一个半径为R 的均匀带电圆环,其单位长度带电量为η,取环面中心O 为原点,以垂直于环面的轴线为x 轴。
设轴上任意点P 到O 点的距离为x ,以无限远处为零势,P 点电势的大小为ϕ。
下面给出ϕ的四个表达式(式中k 为静电力常量),其中只有一个是合理的。
你可能不会求解此处的电势ϕ,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达
式的合理性做出判断。
根据你的判断,ϕ的合理表达式应为( ) A .2
2
R x ϕ=
+ B .2
2
R x ϕ=
+
C .22
R x ϕ=- D .22
x R x ϕ=+
2.如图所示为一无限大均匀带电平面,其单位面积带电量为δ,其上挖去一半径为R 的圆
孔。
取圆孔中心O 为原点,以垂直于带电平面的轴线为x 轴。
设轴上任意点P 到O 点的距离为x ,P 点电场强度的大小为E ,下面给出的四个表达式(式中k 为静电力常量),其中只有一个是合理的。
你可能不会求解此处的场强E ,但是你可以通过一定的分析,对下列表达式的合理性做出判断。
根据你的判断,E 的合理表达式应为( )
A .2
2
2x
R R k E +=
δπ B .2
2
2x
R x k E +=
δπ
C .2
2
22x
R x k E +=δπ D .2
2
2x
R Rx k E +=
δπ
3.两个相距很近的等量异号点电荷组成的系统称为电偶极子。
设相距为l ,电荷量分别为+q 和q -的点电荷构成电偶极子,如图所示。
取二者连线方向为y 轴方向,中点O 为原点,建立如图所示的xOy 坐标系,P 点距坐标原点O 的距离为()r r l ?,P 、O 两点间的连线与y 轴正方向的夹角为θ,设无穷远处的电势为零,P 点的电势为ϕ,真空中静电力常量为k 。
下面给出ϕ的四个表达式,其中只有一个是合理的。
你可能不会求解P 点的电势ϕ,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性做出判断。
根据你的判断,ϕ的合理表达式应为( )
A .sin =kql r
θ
ϕ B .2cos =kqr l θ
ϕ
C .2
cos =
kql r
θ
ϕ D .2
sin =
kql r
θ
ϕ
P
R
x O
4.物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证,有时只需要通过一定的分析就可以判断结论是否正确。
如图所示为两个彼此平行且共轴的半径分别为
1
R和
2
R的圆环,两圆环上的电荷量均为(0)
q q>,而且电荷均匀分布。
两圆环的圆心
1
O和
2
O相距为2a,联线的中点为O,轴线上的A点在O点右侧与O点相距为()
r r a
<。
是分析判断下列关于A点处电场强度大小E的表达式(式中k为静电力常量)正确的是()
A.
()()
2
12
22
22
1
kqR kqR
E
R a r R a r
=-
⎡⎤⎡⎤
+++-
⎣⎦⎣⎦
B.
()()
2
12
33
22
22
22
1
kqR kqR
E
R a r R a r
=-
⎡⎤⎡⎤
+++-
⎣⎦⎣⎦C.
()
()
()
()
2
22
22
1
kq a r kq a r
E
R a r R a r
+-
=-
⎡⎤⎡⎤
+++-
⎣⎦⎣⎦
D.
()
()
()
()
2
33
22
22
22
1
kq a r kq a r
E
R a r R a r
+-
=-
⎡⎤⎡⎤
+++-
⎣⎦⎣⎦
5.图示为一个内、外半径分别为
1
R和
2
R的圆环状均匀带电平面,其单位面积带电量为σ。
取环面中心O为原点,以垂直于环面的轴线为x轴。
设轴上任意点P到O点的的距离为x,P点电场强度的大小为E。
下面给出E的四个表达式(式中k为静电力常量),其中只有一个是合理的。
你可能不会求解此处的场强E,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性做出判断。
根据你的判断,E的合理表达式应为()
A.12
2222
12
2(
E k x
x R x R
πσ
=
++
B.
2222
12
2(
E k x
x R x R
πσ
=
++
C.12
2222
12
2(
E k x
x R x R
πσ
=
++
D.
2222
12
2()
E k x
x R x R
πσ
=
++
6.某个由导电介质制成的电阻截面如图所示。
导电介质的电阻率为ρ、制成内、外半径分别为a 和b 的半球壳层形状(图中阴影部分),半径为a 、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心为一个引出电极,在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极。
设该电阻的阻值为R 。
下面给出R 的四个表达式中只有一个是合理的,你可能不会求解R ,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性做出判断。
根据你的判断,R 的合理表达式应为( )
A . ab a b R πρ2)(+=
B . ab a b R πρ2)
(-=
C . )
(2a b ab
R -=
πρ
D . )
(2a b ab
R +=
πρ
7.图甲中,MN 为很大的薄金属板(可理解为无限大),金属板原来不带电。
在金属板的右侧,距金属板的距离为d 的一个位置上放入一个带正电、电荷量为q 的点电荷,由于静电感应产生了如图甲所示的电场分布。
P 是点电荷右侧,与点电荷之间的距离也为d 的一个点,几位同学想求出P 点的电场强度大小,但发现问题很难。
几位同学经过仔细研究,从图乙所示的电场得到了一些启示,经过查阅资料他们知道:图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的。
图乙中两异号点电荷电荷量的大小均为q ,它们之间的距离为2d ,虚线是两点电荷连线的中垂线。
由此他们分别求出了P 点的电场强度大小,一共有以下四个不同的答案(答案中k 为静电力常量),其中正确的是( )
A .
298d kq B .2
d kq
C .2
43d kq D .2910d kq
8.如图所示,在光滑的水平面上有一质量为M 、倾角为θ的光滑斜面体,它的斜面上有一质量为m 的物块沿斜面下滑。
关于物块下滑过程中对斜面压力大小的解答,有如下四个表达式。
要判断这四个表达式是否合理,你可以不必进行复杂的计算,而根据所学的物理知识和物理方法进行分析,从而判断解的合理性或正确性。
根据你的判断,下述表达式中可能正确的是( ) A .θθ2sin m M sin Mmg - B .θ
θ
2
sin m M sin Mmg +
C .θθ2sin m M cos Mmg -
D .θ
θ2sin m M cos Mmg +
9.如图所示一轻质细绳一端系一质量为m 的小球,绳的上端固定于O 点。
现用手将小球拉
至水平位置(绳处于水平拉直状态),松手后小球由静止开始运动。
在小球摆动过程中绳突然被拉断,绳断时与竖直方向的夹角为α。
已知绳能承受的最大拉力为F ,若想求出cos α值,你有可能不会求解,但是你可以通过一定的物理分析,对下列结果的合理性做出判断。
根据你的判断cos α值应为( )
A . mg mg F cos 4+=α
B . mg mg
F cos 2-=α
C . mg F cos 32=α
D . mg
F
cos 3=α
10.如图所示,质量为M 、倾角为θ的斜面体A 放于水平地面上,把质量为m 的小滑块B 放在斜面体A 的顶端,顶端的高度为h .开始时两者保持相对静止,然后B 由A 的顶端沿着斜面滑至地面.若以地面为参考系,且忽略一切摩擦力,在此过程中,斜面的支持力对B 所做的功为W .下面给出的W 的四个表达式中,只有一个是合理的,你可能不会求解,但是你可以 通过分析,对下列表达式做出合理的判断.根据你的判断,W 的合理表达式应为( )
A .0W =
B .222
cos ()(sin )Mm h W g M m M m θ
θ=-++ C .222cos ()(sin )M mh W g M m M m θ
θ=
++ D .222
cos ()(sin )
M mh W g M m M m θ
θ=-++
参考答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A B
C
D
B
B
A
D
D
B
O。