
2007-2015年高考新课标全国卷(物理)分类全解全析不断完善中.doc
91页一、各地进入新课改时间和使用新课标全国卷省份情况统计表表一 2007~2011年使用新课标全国卷省份情况一览表序号省份首次进入新课标高考情况使用新课标全国卷(教育部考试中心统一命题)的科目批次年份1宁夏第一批2007语文 数学 英语 文科综合 理科综合2海南第一批2007语文 数学 英语 (其他自主命题)3辽宁第三批2009文科综合 理科综合(语、数、英自主命题,但试卷模式、考点与新课标全国卷相同)4黑龙江第四批2010语文 数学 英语 文科综合 理科综合5吉林第四批2010语文 数学 英语 文科综合 理科综合6陕西第四批2010语文 文科综合 理科综合 (其他自主命题)7湖南第四批2010文科综合 理科综合 (其他科目自主命题)8山西第五批2011语文 数学 英语 文科综合 理科综合9河南第五批2011语文 数学 英语 文科综合 理科综合10新疆第五批2011语文 数学 英语 文科综合 理科综合11江西第五批2011文科综合 理科综合 (其他科目自主命题)12…………2012…… 说明:未列入表格的省份如广东、山东、江苏、福建、浙江、安徽、天津、北京、上海等均为各科自主命题;部分省区如四川、甘肃2012年仍然采用大纲命题;2012年首次进入新课标命题的省份为河北、湖北、云南、内蒙;至2013年全国各省、市、区全部进入新课标命题阶段。
表二 全国各省、市、区进入新课改时间一览表序号进入新课改时间首次进入新课标命题省份12007海南、广东、山东、宁夏(4第一批)22008海南、广东、山东、宁夏、江苏(4+1第二批=5)32009海南、广东、山东、宁夏、江苏、福建、辽宁、浙江、安徽、天津(5+5第三批=10)42010海南、广东、山东、宁夏、江苏、福建、辽宁、浙江、安徽、重庆、天津、北京、陕西、湖南、黑龙江、吉林(10+6第四批=16)52011海南、广东、山东、宁夏、江苏、福建、辽宁、浙江、安徽、重庆、天津、北京、陕西、湖南、黑龙江、吉林、山西、江西、河南、新疆(16+4第五批=20)62012海南、广东、山东、宁夏、江苏、福建、辽宁、浙江、安徽、重庆、天津、北京、陕西、湖南、黑龙江、吉林、山西、江西、河南、新疆、河北、湖北、云南、内蒙(20+4=24)72013海南、广东、山东、宁夏、江苏、福建、辽宁、浙江、安徽、重庆、天津、北京、陕西、湖南、黑龙江、吉林、山西、江西、河南、新疆、河北、湖北、云南、内蒙、四川、甘肃(24+2=26)二、2007-2013全国新课标高考物理试题分析 全国新课标卷是教育部命题中心命制的一套新课标高考试题,从07年开始命题,起初是为宁夏卷命题,从09年开始陆续有以前使用全国1,2卷的省份进入新课 标高考,改用这套试卷。
10年开始更名为全国新课标卷全国新课标卷理综总分300分,生物90分,化学100分,物理110分,考试时间150分钟理综物理试题考点分布:一、选择题(8题,共48分) 0708091011121314天体运动安培力力学物理学史电学物理学史右手安培定则惯性牛顿第二定律(力与加速度图像)15受力分析直流电路天体运动、万有引力胡克定律匀变速运动平抛运动物体的平衡16运动图象电磁感应电磁血流计v-t图象机械能物体平衡、动态分析电磁感应图像17交流电v-t图象F-t图象、功率电场中的轨迹交流电有效值理想变压器带电粒子垂直进入圆形磁场的偏转18电场力做功与F-t、v-t图象的关系电场、电势平衡状态下物体的运动安培力、匀变速运动带电粒子在电场中的运动电荷平衡19直流电路动态分析交流电的i-t图象转动切割的i-t图象直流电路电源的效率开普定律电磁感应电学物理学史20电磁感应中电势高低的判定牛顿运动定律牛顿运动定律开普定律电场、电场力电磁感应、安培力万有引力定律(考察引力做功、能量转化21电场强度、电场力做功电容、带电体的平衡动态平衡、功率电磁感应中电势高低的判定a-t图象万有引力与重力加速度曲线运动(汽车转弯)二、实验题(2题,15分) 0708091011121322电容、测电源电动势及内电阻万用表读数、测动摩擦因数游标卡尺、千分尺读数验证机械能守恒定律测安培表内阻螺旋测微器探究弹簧的弹性势能(平抛装置s—△x图线处理数据)23 电磁铁原理应用、电路设计热敏电阻测量(连线作图计算)测匀变速运动加速度电路连接、安培力与力的平衡电表改装(利用多用表表头)三、计算题(2题、共32分) 0708091011121324平抛运动功能关系天体运动、双星问题直线运动、功能关系直线运动、纯运动学直线运动、纯运动学力的平衡、临界状态分析、数学知识带电小球在电场中作圆周运动25带电粒子在磁场中的运动带电粒子在电场和磁场(组合场)中的运动带电粒子在电场和磁场(组合场)中的运动带电粒子在磁场中的运动 、临界轨迹 几何运算带电粒子在组合场中的运动梯度明显不难而繁带电粒子在组合场(电场和磁场)中的运动牛顿第二定律解决连接体问题四、选修题(1题、2小题、共15分) 07080910111233(1)受力分析、理想气体状态方程应用分子动理论、压强、热力学定律理想气体状态变化晶体和非晶体理想气体状态变化热力学定律33(2)理想气体状态方程应用压强、理想气体状态方程应用理想气体状态方程应用理想气体状态方程应用理想气体状态方程(玻意耳定律、查理定律)34(1)机械振动与机械波动振动与波动受迫振动几何光学、光的折射振动与波动振动与波动34(2)几何光学、光的折射几何光学、光的折射振动与波动几何光学、光的折射、折射率几何光学、光的全反射35(1)动量守恒定律、直线运动衰变、核反应光电效应能级跃迁光电效应核反应、核能35(2)动量守恒定律验证动量守恒定律、机械能守恒定律牛顿运动定律、直线运动、动量守恒定律动量守恒定律、功能关系动量守恒定律、机械能守恒定律、功能关系 二、理综物理各模块分值分布: 必考模块选考模块必修1必修2选修3--1选修3--2任选一题题号分值题号分值题号分值题号分值题号分值201314,15,252420,21,222017,18,23,243716,191233(3--3)34(3--4)35(3--5)15201214,16,24,2615,211218,22,23,253917,19,201833(3--3)34(3--4)35(3--5)15201115,21,23,243516,191214,18,20,22,254217633(3--3)34(3--4)35(3--5)15201015,16,18,243220,221014,17,19,23,254721633(3--3)34(3--4)35(3--5) 15200914,20,21,243215,171216,18,22,23,254519633(2--2)34(3--3)35(3--4)36(3--5)15200817,20,22(II)1518,232114,15,21,22(I),244716,191230(2--2)31(3--3)32(3--4)33(3--4)15200715,16,232714618,19,21,22,245017,201230A(2--2)B(3--3)C(3--4)D(3--5)15 从以上模块分值分布上看,五年来稳中有变,各模块所占总分百分比如下表:年份 模 块必修1必修2选修3--1选修3--2选考模块201321.8%18.2%33.6%10.9%13.6%201223.6%10.9 %35.5%16.4%13.6 %201131.8 %10.9 %38.1 %5.5 %13.6 %201029.1 %9.1 %42.7 %5.5 %13.6 %200929.1 %10.9 %40.9 %5.5 %13.6 %200813.6 %19.1 %42.7 %10.9 %13.6 %200724.5 %5.5 %45.5 %10.9 %13.6 %从表中所列数据中可以看出,近几年新课标全国理综卷物理部分的命题重点主要集中在必修1、选修3--1两个模块中。
由于高中物理知识结构及高考理科综合试题的命题特点,在2014年新课标理综物理部分的命题重点应该不会有太大的变化理综物理部分命题特点从近几年新课标理科综合物理试卷不难看出,高考理综物理试题有以下特点:1.试题结构相对稳定,常考知识点突出特别是近三年的高考必修1、必修2、选修3--1、选修3--2试题的数量、分值都是相对稳定的2.试题对理解能力和重点知识的考查更加突出 从近几年高考理综物理试题的内容上看,对能力及重点知识的考查仍放在首位,没有一味追求考点分布的均衡性而必修1、选修3--1试题的分值所占的比重也恰能说明这一点高考大纲对物理学科考查的五种能力即理解能力、推理能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题的能力和实验能力中,理解能力是基础,是其他能力发展的前提近几年的高考试题几乎每道题都涉及有关物理状态、物理过程和物理情景的理解,只有具有较强的理解能力,才能形成正确的解题思想和方法3.物理实验考查推陈出新物理学是一门以实验为基础的学科,科学实验是研究和发现问题的重要手段,培养高素质的人才必须具备一定的实验技能,因此实验能力在理综物理考试中一直占有相当重要的地位,也是考生要突破的一个复习难点。
如2010年23题电学实验实物连线、由已知数具做出R--t(电阻随温度的变化)图像2011年22题测微安表头的内阻及23题用图像处理物理问题都是对实验能力的较高要求学生只有对相关的实验原理、基本方法和常规实验仪器比较熟悉,有扎实的实验基本功,有较强的实验迁移能力和灵活应变能力才能得出结论对2014年复习备考建议1.抓住主干知识,构建知识网络高考对能力的考查无容置疑,但并不意味着忽略对基础知识的考查因为能力离不开知识的载体,与知识的积累密切相关高中物理的知识体系比较系统,尤其是力学、电学部分的构成比较完整在复习中要强化对知识的横向和纵向的联系,通过梳理,从点到线,从线到网,建立起知识的网络框架,从整体地位上、从相互联系上重新认识,进而体会各知识点的地位和作用抓住主干知识及核心知识,为培养思维的深刻性和多向性,实现由知识到能力的迁移做充分的铺垫知识成网既能帮助学生们理解记忆知识,也能帮助学生冲破单向思维定势,在解题时把与一个物理过程相关的知识都调动起来,提高解决问题的灵活性和准确度,从而最大限度地提高复习效率1)全面准确理解物理概念和物理规律理解能力是其它能力的基础要对综合问题进行分析综合、逻辑推理,都必须首先理解基本概念和规律。
要了解概念和规律提出和建立的背景,前因后果,清楚认识概念和规律的内容及各种表述形式,要理解规律成立的条件和适用范围,不能乱套公式例如力的概念,既要理解“力是物体间的相互作用”,还要理解“力是改变物体运动状态的原因”牛顿第三定律和牛顿第二定律就是对力的上述两个方面的定量描述物体的受力分析方法就是根据力的概念的这两个方面进行的如果是一个可以测量的物理量,要了解可以采用什么方法去测量,与这个概念相关的物理概念有哪些等再如,动量守恒定律和机械能守恒定律是力学中两个重要规律,这两个定律成立的条件是不同的动量守恒定律成立的条件是“系统不受外力作用”可推广到“系统所受外力的合力为零”的情况,高中物理中对两个相互作用的物体在“内力远大于外力时也适用”对于机械能守恒定律教材上讲“只有重力对物体做功,物体的动能和重力势能相互转化,机械能守恒”但把机械能守恒定律理解为“只有重力做功”是不全面的对于一个系统来说可理解为“没有外力做功,内力中没有摩擦力做功”2)提升用数学知识解决物理问题的能力物理与数学的关系相当密切,在应用物理知识解决实际问题时,一般总要进行数学运算或推理随着高中物理处理问题的不断深入,应用的数学知识也随着增多。
所以,熟练运用数学手段处理物理问题是考生必备的能力之一这一能力要求主要表现为三个方面:一是根据题目中已知和未知条件列方程,定量推导或求解;二是寻找题目涉及的几何关系;三是图像识别与分析高中物理常常运用图像描述和表达物理规律,不少学生对这一重要方法没有引起足够的重视,识图能力不强对图像的各种信息,如图像中所描述的物理规律、图线的形状特征、图线的斜率、图线与坐标轴的交点、两图线的交点、图线包围的面积、图线的拐点或极值点等缺乏足够的认识3)正确处理习题训练与能力提高的关系高考对学生能力的考查是不容置疑的,但能力的培养不能靠题海战术备考中习题的训练尽管占据着及其重要的位置,但绝不能“重结论、轻过程;重计算、轻分析,重定量、轻定性”习题训练要做到:(1)以近几年新课标的高考题为主,以中等难度题为主加强变式训练,注意一题多变、一题多解、一法多用、多题归一培养学生多角度、全方位、深层次地去思考问题,增强应变能力2)规范化做题规范化包括学科用语、解题格式、计量单位、实验操作等的规范化3)及时改错对平时训练过程中出现的错误要及时进行错因分析,减少错误在头脑里存留的时间,避免重复出错4)提高审题能力审题的目的是提取题目中的有效信息,它包括对关键词语的理解、隐含条件的挖掘、干扰因素的排除等;从而建立起所熟知的物理模型。
4)注重联系实际、关注科技发展 物理知识与生产、生活和科技发展联系紧密,不可分割学以致用是学习物理的基本准则但是,由于我们所学到的规律都是经过简化的物理模型所对应的规律,平常所见到的是以物理语言给出的、以理想化的现象或过程出现的题目,即物理模型题因而对于在实际应用中运用物理知识缺乏必要的训练和经验当用物理规律来解决实际问题时,首先所遇到的就是把实际问题模型化,只有找到实际问题所对应的模型,才能运用所学到的规律来解决问题在高三复习过程中,不但要培养学生牢固掌握知识、提高能力,而且要养成关注社会和生存环境、关注最新科技成就的意识在做结合生产和科学实践类习题时,要注重对实际问题的物理过程进行分析,养成建立模型解决问题的良好习惯,从而增强理论联系实际的能力2、从实际出发,处理好模块的选择 高考新课标考试内容分必修模块与选修模块,试题的呈现分为必做题和选做题设计供学生选择的选考模块以满足学生的不同学习需求,体现了新课程的选择性因此,学生在教师的指导下做好选考模块的选择是必要的学生要根据自己的学习基础、兴趣、特长决定复习哪个选考模块,以有利于应对高考从近五年新高考试题看,尽管考试说明中提出不同选考模块试题力求难度等值,但由于命题带有较强的主观性,很难做到等值。
所以,关于选考,不能把宝押在某一个模块上其次,处理好选考模块的学习;从新课程考试大纲和考试说明看,物理选考模块考查内容的要求相对较低高三复习时,应选取与自身发展相适应的模块,在难度和时间上要把握好,不宜过度深挖和耗时过多 总之,新课程高考理综物理试卷对我们的启示很多,在高三复习备考中有待我们进一步的体会和感悟,能够使我们在备考中做到有的放矢,高效备考三、考点考点1 直线运动1 .(2007·新课标全国卷·T16)(6分)甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动,t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标在描述两车运动的v-t图中(如图),直线a、b分别描述了甲乙两车在0~20秒的运动情况关于两车之间的位置关系,下列说法正确的是( )A.在0~10秒内两车逐渐靠近B.在10~20秒内两车逐渐远离C.在5~15秒内两车的位移相等D.在t=10秒时两车在公路上相遇【解析】在0-10 s内,乙车的速度一直比甲车大,两车应逐渐远离,则A不正确;在10-20 s内,甲车的速度一直比乙车大,两车逐渐靠近,则B不正确;在5-15 s内,两图象与坐标轴的面积相等,则两车的位移相等,则C正确;在t=10 s时两车速度相等,相距最远,则D不正确,所以正确答案为C。
答案】:Cvtt1OPQ甲乙2 .(2008·新课标全国卷·T17)(6分)甲乙两车在公路上沿同一方向做直线运动,它们的v-t图象如图所示.两图象在t=t1时相交于P点,P在横轴上的投影为Q,ΔOPQ的面积为S.在t=0时刻,乙车在甲车前面,相距为d.已知此后两车相遇两次,且第一次相遇的时刻为t′,则下面四组t′和d的组合可能是 ( )A.t′=t1,d=S B. C. D. 【解析】本题考查追及相遇问题在t1时刻如果甲车没有追上乙车,以后就不可能追上了,故t′ <t,A错;从图像中甲、乙与坐标轴围成的面积即对应的位移看,甲在t1时间内运动的位移比乙的多S,当t′ =0.5 t1时,甲的面积比乙的面积多出3 S /4,即相距d=3 S /4,选项D正确此类问题要抓住图像的交点的物理意义,过了这个时刻,不能相遇以后不可能相遇,即“过了这个村就没这个店” 所以正确答案为D答案】:D3.(2010·新课标全国卷·T24)(14分)短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了100m和200m短跑项目的新世界纪录,他的成绩分别是9.69s和l9.30s假定他在100m比赛时从发令到起跑的反应时间是0.15s,起跑后做匀加速运动,达到最大速率后做匀速运动。
200m比赛时,反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与l00m比赛时相同,但由于弯道和体力等因素的影响,以后的平均速率只有跑l00m时最大速率的96%求:(1)加速所用时间和达到的最大速率;(2)起跑后做匀加速运动的加速度结果保留两位小数)【解析】解答本题可按以下思路分析:分析运动过程建立运动模型解方程得结果选用运动规律列方程(1)设加速所用时间t和匀速运动达到的最大速率v,则有 ① ② 由①②式联立解得: ③ ④ (2)设起跑后做匀加速运动的加速度大小为a,则 ⑤ 解得: ⑥ 【答案】(1)(2)4.(2011·新课标全国卷·T24)(13分)甲乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动,加速度方向一直不变在第一段时间间隔内,两辆汽车的加速度大小不变,汽车乙的加速度大小是甲的两倍;在接下来的相同时间间隔内,汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍,汽车乙的加速度大小减小为原来的一半。
求甲乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比解析】解答本题时可由运动学公式分别写出两汽车的速度和位移方程,再根据两车加速度的关系,求出两车路程之比设汽车甲在第一段时间间隔末(时刻t0)的速度为v,第一段时间间隔内行驶的路程为s1,加速度为a,在第二段时间间隔内行驶的路程为s2,由运动学公式有,v=a t0 ①s1=a t02 ②s2=v t0+2a t02 ③设汽车乙在时刻t0的速度为v′,在第一、二段时间间隔内行驶的路程分别为s1′、s2′,同理有,v′=2a t0 ④s1′=2a t02 ⑤s2′=v′ t0+a t02 ⑥设甲、乙两车行驶的总路程分别为s、s′,则有s= s1+s2 ⑦s′= s1′+s2′ ⑧联立以上各式解得,甲、乙两车各自行驶路程之比为=【答案】:5、(2013·新课标全国卷Ⅰ·T14)(6分)右图是伽利略1604年做斜面实验时的一页手稿照片,照片左上角的三列数据如下表表中第二列是时间,第三列是物体沿斜面运动的距离,第一列是伽利略在分析实验数据时添加的。
根据表中的数据.伽利略可以得出的结论是A.物体具有惯性B.斜面倾角一定时,加速度与质量无关C.物体运动的距离与时间的平方成正比D.物体运动的加速度与重力加速度成正比 [解析] 伽利略通过斜面实验得出:如果物体的初速度为0,而且速度的变化是均匀的,即则它通过的位移就与所用时间的二次方成正比,即.由题中所给的数据可以分析出物体运动的距离与时间的平方成正比,所以C选项正确答案】 C6、(2013·新课标全国卷Ⅰ·T19)(6分)如图,直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置一时间(x-t)图线,由图可知A.在时刻t1,a车追上b车B.在时刻t2,a、b两车运动方向相反C.在t1到t2这段时间内,b车的速率先减少后增加D.在t1到t2这段时间内,b车的速率一直比a车大 [解析]由图象可知,在0-t1时间内,b追a,t1时刻相遇,所以A选项错误;在时刻t2,b的斜率为负,则b的速度与x方向相反,所以B选项正确;b图象在最高点的斜率为零,所以速度为零,故b的速度先减小为零,再反向增大,所以C选项正确,D选项错误答案】BC7、(2013·新课标全国卷Ⅰ·T24)(13分)水平桌面上有两个玩具车A和B,两者用一轻质细橡皮筋相连,在橡皮筋上有一红色标记R。
在初始时橡皮筋处于拉直状态,A、B和R分别位于直角坐标系中的(0,2l)、(0,-l)和(0,0)点已知A从静止开始沿y轴正向做加速度大小为a的匀加速运动:B平行于x轴朝x轴正向匀速运动在两车此后运动的过程中,标记R在某时刻通过点(l, l)假定橡皮筋的伸长是均匀的,求B运动速度的大小[解析]由题意画出坐标轴及A、B位置,设B车的速度为,此时A、B的位置分别为H、G,H的纵坐标为分别为yAG的横坐标为xB,则 ①, ② 在开始运动时R到A和B距离之比为2:1,即由于橡皮筋的伸长是均匀的,所以在以后任意时刻R到A和B的距离之比都为2:1因此,在时刻t有 ③由于,有 ④ ⑤所以 ⑥ ⑦联立①②⑥⑦解得 ⑧本题的解题关键是橡皮筋的伸长是均匀的,由三角形的相似,对应边成比例,分别解出A、B的位置yA xB, ,再由A、B各自的运动,列出方程 ①, ② 就可求解答案】 8、(2014·新课标I全国卷T24).(12分)公路上行驶的两汽车之间保持一定的安全距离当前车突然停止时,后车司机可以采取刹车措施,使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s。
当汽车在晴天干燥沥青路面上以108km/h的速度匀速行驶时,安全距离为120m,设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的2/5,若要求安全距离仍为120m,求汽车在雨天安全行驶的最大速度24.(12分)解:设路面干燥时,汽车与地面的动摩擦因数为,刹车时汽车的加速度大小为a,安全距离为s反应时间为t,由牛顿第二定律和运动学公式得 ① ②式中,m和分别为汽车的质量和刹车前的速度设在雨天行驶时,汽车与地面的动摩擦因数为,依题意有= ③设在雨天行驶时汽车刹车的加速度大小为a,安全行驶的最大速度为,由牛顿第二定律和运动学公式得 ④ ⑤联立①②③④⑤式并代入题给数据得=20m/s(72km/h) ⑥(2014·新课标II全国卷T14 )甲乙两汽车在一平直公路上同向行驶在t=0到t=t1的时间内,它们的v-t图像如图所示在这段时间内A.汽车甲的平均速度比乙大 B.汽车乙的平均速度等于C.甲乙两汽车的位移相同 D.汽车甲的加速度大小逐渐减小,汽车乙的加速度大小逐渐增大答案:A(2014·新课标II全国卷T24.)2012年10月,奥地利极限运动员菲利克斯·鲍姆加特纳乘气球升至约39km的高空后跳下,经过4分20秒到达距地面约1.5km高度处,打开降落伞并成功落地,打破了跳伞运动的多项世界纪录,取重力加速度的大小(1)忽略空气阻力,求该运动员从静止开始下落到1.5km高度处所需要的时间及其在此处速度的大小(2)实际上物体在空气中运动时会受到空气阻力,学科 网高速运动受阻力大小可近似表示为,其中为速率,k为阻力系数,其数值与物体的形状,横截面积及空气密度有关,已知该运动员在某段时间内高速下落的图象如图所示,着陆过程中,运动员和所携装备的总质量,试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数(结果保留1位有效数字)24.(13分) (1)设该运动员从开始自由下落至1.5km高度处的时间为t,下落距离为s,在1.5km高度处的速度大小为v。
根据运动学公式有 v=gt ① s=1/2gt2 ② 根据题意有 s=3.9×104m-1.5×103 m ③ 联立①②③式,得 t=87s ④ v=8.7×102m/s ⑤(2)该运动员达到最大速度Vmax时,加速度为零,根据牛顿第二定律有 mg=kvmax2 ⑥ 由所给的v-t图像可读出 Vmax≈360m/s ⑦由⑥⑦式得 k=0.008kg/m ⑧考点2 相互作用1 .(2007·新课标全国卷·T15)(6分)下列说法正确的是( )A.行星的运动和地球上物体的运动遵循不同的规律B.物体在转弯时一定受到力的作用C.月球绕地球运动时受到地球的引力和向心力的作用D.物体沿光滑斜面下滑时受到重力、斜面的支持力和下滑力的作用【解析】行星的运动和地球上物体的运动遵循同样的规律,则A不正确;物体在转弯时,做的是曲线运动,根据物体做曲线运动的条件可知,一定有外力,则B正确;月球绕地球运动时受到地球的引力,此引力充当向心力,并不是受到地球的向心力,则C不正确;物体沿光滑斜面下滑时受到重力、斜面的支持力,并没有下滑力,则D不正确,所以正确答案为B。
答案】:B2.(2010·新课标全国卷·T18)(6分)如图所示,一物块置于水平地面上当用与水平方向成60°角的力F1 拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成30°角的力F2 推物块时,物块仍做匀速直线运动若F1 和F2 的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为( ) A. B. C. D.【解析】本题以推、拉物体在粗糙水平面上匀速运动命题,考查力的分解和物体的平衡条件解答本题时可按以下思路分析:对物体进行受力分析正交分解列平衡方程解方程得结果物体受重力mg、支持力FN、摩擦力Ff、已知力F处于平衡,根据平衡条件,有,,联立解得:【答案】:B3.(2010·新课标全国卷·T15)(6分)一根轻质弹簧一端固定,用大小为的力压弹簧的另一端,平衡时长度为;改用大小为的力拉弹簧,平衡时长度为弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数为( )A. B. C. D.【解析】本题以探究弹力和弹簧伸长的关系出题,体现新课改探究思想,根据受力平衡确定弹力大小,考查考生对胡克定律的理解正确写出弹簧伸长量和压缩量是解题的切入点和解题的关键。
根据胡克定律有:,,由两式把l0表达出来即可解得:【答案】:C4. (2012·新课标全国卷·T16)(6分)如图,一小球放置在木板与竖直墙面之间设墙面对球的压力大小为N1,球对木板的压力大小为N2以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置不计摩擦,在此过程中A.N1始终减小,N2始终增大B.N1始终减小,N2始终减小C.N1先增大后减小,N2始终减小D.N1先增大后减小,N2先减小后增大【解析】受力分析如图所示: 重力的大小方向都不变,可知N1、N2的合力大小、方向都不变,当木板向下转动时,N1、N2变化如图所示,即N1、N2都减小,所以正确选项为B 【答案】:B5. (2012·新课标全国卷·T24)(14分)拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图)设拖把头的质量为m,拖杆质量可以忽略;拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ,重力加速度为g,某同学用该拖把在水平地板上拖地时,沿拖杆方向推拖把,拖杆与竖直方向的夹角为θ1)若拖把头在地板上匀速移动,求推拖把的力的大小2)设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ。
已知存在一临界角θ0,若θ≤θ0,则不管沿拖杆方向的推力多大,都不可能使拖把从静止开始运动求这一临界角的正切tanθ0解析】:(1)设该同学沿拖杆方向用大小为F的力推拖把将推拖把的力沿竖直和水平方向分解,按平衡条件有 Fcosθ+mg=N ① Fsinθ=f ②式中N和f分别为地板对拖把的正压力和摩擦力按摩擦定律有 f=μN③联立①②③式得 ④(2)若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动,应有Fsinθ≤λN⑤这时①式仍满足联立①⑤式得⑥现考察使上式成立的θ角的取值范围注意到上式右边总是大于零,且当F无限大时极限为零,有 ⑦ 使上式成立的θ角满足θ≤θ0,这里θ0是题中所定义的临界角,即当θ≤θ0时,不管沿拖杆方向用多大的力都推不动拖把临界角的正切为⑧【答案】:(1) (2)6.(2013·新课标全国卷Ⅱ·T15)(6分)如图,在固定斜面上的一物块受到一外力的作用,F平行于斜面上若要物块在斜面上保持静止,F的取值应有一定范围,已知其最大值和最小值分别为F1和F2(F2>0).由此可求出A.物块的质量 B.斜面的倾角C. 物块与斜面间的最大静摩擦力 C.物块对斜面的正压力对物体进行受力分析正交分解列平衡方程解方程得结果【解析】本题以拉物体在固定斜面上保持静止为命题,考查力的分解和物体的平衡条件。
解答本题时可按以下思路分析:同时还要注意到静摩擦力的方向设物块受到的最大静摩擦力为f,对物块受力分析可知,若f的方向沿斜面向下,有①;若f的方向沿斜面向上,有②,由最大静摩擦力等于滑动摩擦力可知③,由①②可求得f的值,而物块的质量m、斜面的倾角无法求出,故物块对斜面的正压力()也无法求出本题选C答案】C考点3 牛顿运动定律1 .(2008·新课标全国卷·T20)(6分)一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动,小球通过细绳与车顶相连.小球某时刻正处于图示状态.设斜面对小球的支持力为N,细绳对小球的拉力为T,关于此时刻小球的受力情况,下列说法正确的是 ( )左右A.若小车向左运动,N可能为零B.若小车向左运动,T可能为零C.若小车向右运动,N不可能为零D.若小车向右运动,T不可能为零【解析】本题考查牛顿运动定律对小球受力分析,当N为零时,小球的合外力水平向右,加速度向右,故小车可能向右加速运动或向左减速运动,A对C错;当T为零时,小球的合外力水平向左,加速度向左,故小车可能向右减速运动或向左加速运动,B对D错解题时抓住N、T为零时受力分析的临界条件,小球与车相对静止,说明小球和小车只能有水平的加速度,作为突破口。
所以正确答案为AB答案】:AB2.(2009·新课标全国卷·T14)(6分)在力学理论建立的过程中,有许多伟大的科学家做出了贡献关于科学家和他们的贡献,下列说法正确的是A. 伽利略发现了行星运动的规律B. 卡文迪许通过实验测出了引力常量C.牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因D.笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献【解析】行星运动定律是开普勒发现的A错误;B正确;伽利略最早指出力不是维持物体运动的原因,C错误;D正确答案】:BD3.(2009·新课标全国卷·T20)(6分)如图所示,一足够长的木板静止在光滑水平面上,一物块静止在木板上,木板和物块间有摩擦现用水平力向右拉木板,当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时,撤掉拉力,此后木板和物块相对于水平面的运动情况为A.物块先向左运动,再向右运动B.物块向右运动,速度逐渐增大,直到做匀速运动C.木板向右运动,速度逐渐变小,直到做匀速运动D.木板和物块的速度都逐渐变小,直到为零【解析】对于物块由于运动过过程中与木板存在相对滑动,且始终相对木板向左运动,因此木板对物块的摩擦力向右,所以物块相对地面向右运动,且速度不断增大,直至相对静止而做匀速直线运动,B正确;对于木板由作用力与反作用力可知受到物块给它的向左的摩擦力作用,则木板的速度不断减小,知道二者相对静止,而做直线运动,C正确;由于水平面光滑,所以不会停止,D错误。
答案】:BC4.(2009·新课标全国卷·T24)(14分)冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目,比赛场地示意如图比赛时,运动员从起滑架处推着冰壶出发,在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速度滑出,使冰壶的停止位置尽量靠近圆心O.为使冰壶滑行得更远,运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面,使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小设冰壶与冰面间的动摩擦因数为=0.008,用毛刷擦冰面后动摩擦因数减少至=0.004.在某次比赛中,运动员使冰壶C在投掷线中点处以2m/s的速度沿虚线滑出为使冰壶C能够沿虚线恰好到达圆心O点,运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少?(g取10m/s2)【解析】设冰壶在未被毛刷擦过的冰面上滑行的距离为,所受摩擦力的大小为:在 被毛刷擦过的冰面上滑行的距离为,所受摩擦力的大小为则有+=S ①式中S为投掷线到圆心O的距离 ② ③设冰壶的初速度为,由功能关系,得 ④联立以上各式,解得 ⑤代入数据得 ⑥5.(2011·新课标全国卷·T21)(6分)如图,在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板,其上叠放一质量为m2的木块假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。
现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt(k是常数),木板和木块加速度的大小分别为a1和a2,下列反映a1和a2变化的图线中正确的是【解析】解答本题时可按以下思路分析:开始时F较小,两物体一起以相同的加速度运动,当F增大到某一值时,两物体相对滑动,m1水平方向仅受滑动摩擦力作用,加速度不变,m2水平合力增大,加速度增大,因此两物体加速度变化不同开始运动时F较小,两物体之间为静摩擦力不会相对滑动,由牛顿第二定律有,kt=(m1+m2)a,解得a=t,在a—t图象中是一条直线,设与之间的动摩擦因数为μ,的最大加速度当F增大到使m2的加速度a2>时,两物体开始分离,此时两物体之间为滑动摩擦力,对m1应用牛顿第二定律有,μm2g= m1 a1,解得a1=为定值,在a—t图象中是一条平行于水平t轴的直线,对m2应用牛顿第二定律有,kt-μm2g= m2 a2,解得a2=t-μg,由于>,即分离后在a—t图象中a2的斜率更大,故B、C、D错,A正确答案】:A6.(2012·新课标全国卷·T14)(6分)伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验,提出了惯性的概念,从而奠定了牛顿力学的基础.早期物理学家关于惯性有下列说法,其中正确的是 ( )A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B.没有力的作用,物体只能处于静止状态C.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D.运动物体如果没有受到力的作用,将继续以同一速度沿同一直线运动【解析】解答本题应把握以下两点:(1)明确什么是惯性,理解力与运动的关系;(2)明确速率不变,但速度的方向可能会变化。
物体不受外力时,将保持静止或匀速直线运动状态,物体具有保持原来运动状态不变的性质叫惯性,也可以说物体抵抗运动状态变化的性质是惯性,故A、D选项正确.没有力的作用即物体处于平衡状态——静止或匀速直线运动状态,选项B错误.行星在圆周轨道上做匀速圆周运动时要受到万有引力的作用产生向心加速度,选项C错误答案】:A、D7.(2013·新课标全国卷Ⅱ·T14)(6分)一物块静止在粗糙的水平桌面上从某时刻开始,物块受到一方向不变的水平拉力作用假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力以a表示物块的加速度大小,F表示水平拉力的大小能正确描述F与a之间的关系的图像是【解析】解答本题的关键是抓住只有当水平拉力大于最大静摩擦力时,物块才会运动物块加速运动后,列出F与加速度a的关系式即可解出当时,物块始终静止,加速度为0;当时,物块做加速运动运动,由牛顿第二定律可得,又,则有,故选项C正确答案】C8、(2013·新课标全国卷Ⅱ·T25)(18分)一长木板在水平地面上运动,在t=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上,以后木板运动的速度-时间图象如图所示己知物块与木板的质量相等,物块与木板间及木板与地面间均有摩擦.物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上。
取重力加速度的大小g=10m/s2求:(1) 物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数:(2) 从t=0时刻到物块与木板均停止运动时,物块相对于木板的位移的大小.【解析】(1)从t=0时开始,木板与物块之间的摩擦力使物块加速,使木板减速,此过程一直持续到物块和木板具有共同速度为止由图可知,在t1=0.5s时,物块和木板的速度相同,设t=0到t=t1时间间隔内,物块和木板的加速度大小分别a1和a2,则 ① ②式中v0=5m/s,v1=1m/s分别为木板在t=0、t=t1时速度的大小 设物块和木板的质量为m,物块和木板间、木板和地面间的动摩擦因素分别为μ1和μ2,由牛顿第二定律得μ1mg=ma ③(μ1+2μ2)mg=ma ④ 以上各式联立解得:μ1=0.2 ⑤ μ2=0.3 ⑥(2)在时刻后,地面对木板的摩擦力阻碍木板运动,物块与木板之间的摩擦力改变方向设物块与木板之间的摩擦力大小为f,物块和木板的加速度大小分别为和,则由牛顿第二定律得 ⑦ ⑧假设,则 ,由⑤⑥⑦⑧式得,与假设矛盾故 ⑨由⑦⑨式知,物块加速度的大小:物块的v-t图像如图中点划线所示。
由运动学公式可推知,物块和木板相对于地面的运动距离分别为 ⑩ ⑪物块相对于木板的位移的大小为: ⑫联立①⑤⑥⑧⑨⑩⑪⑫式解得:S=1.125m【答案】(1)μ1=0.2 μ2=0.3 (2)S=1.125m(2014新课标I全国卷T17).如图,用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上,系绕处于平衡状态现使小车从静止开始向左加速,加速度从零开始逐渐增大到某一值,然后保持此值,小球稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内)与稳定在竖直位置时相比,小球的高度 ( )A.一定升高 B.一定降低C.保持不变 D.升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定17.【答案】:A 【解析】:竖直平衡时kx1=mg,加速时,令橡皮筋与竖直方向夹角为θ,则kx2 cosθ=mg,可得; 静止时,球到悬点的竖直距离,加速时,球到悬点的竖直距离,比较可得,,选项A正确2015新课标I全国卷T 20)、如图(a),一物块在t=0时刻滑上一固定斜面,其运动的v—t图线如图(b)所示若重力加速度及图中的、、均为已知量,则可求出A.斜面的倾角B.物块的质量C.物块与斜面间的动摩擦因数D.物块沿斜面向上滑行的最大高度答案 ACD 解析:小球滑上斜面的初速度已知,向上滑行过程为匀变速直线运动,末速度0,那么平均速度即,所以沿斜面向上滑行的最远距离,根据牛顿第二定律,向上滑行过程,向下滑行,整理可得,从而可计算出斜面的倾斜角度以及动摩擦因数,选项AC对。
根据斜面的倾斜角度可计算出向上滑行的最大高度,选项D对仅根据速度时间图像,无法找到物块质量,选项B错2015新课标I全国卷T 25).(20分)一长木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物块,在木板右方有一墙壁,木板右端与墙壁的距离为4.5m,如图(a)所示时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向右运动,直至时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短)碰撞前后木板速度大小不变,方向相反;运动过程中小物块始终未离开木板已知碰撞后1s时间内小物块的图线如图(b)所示木板的质量是小物块质量的15倍,重力加速度大小g取求(1)木板与地面间的动摩擦因数及小物块与木板间的动摩擦因数;(2)木板的最小长度;(3)木板右端离墙壁的最终距离答案:(1) (2) (3)解析:(1)根据图像可以判定碰撞前木块与木板共同速度为碰撞后木板速度水平向左,大小也是木块受到滑动摩擦力而向右做匀减速,根据牛顿第二定律有解得木板与墙壁碰撞前,匀减速运动时间,位移,末速度其逆运动则为匀加速直线运动可得带入可得木块和木板整体受力分析,滑动摩擦力提供合外力,即可得(2)碰撞后,木板向左匀减速,依据牛顿第二定律有可得对滑块,则有加速度滑块速度先减小到0,此时碰后时间为此时,木板向左的位移为 末速度 滑块向右位移此后,木块开始向左加速,加速度仍为木块继续减速,加速度仍为假设又经历二者速度相等,则有解得此过程,木板位移 末速度滑块位移此后木块和木板一起匀减速。
二者的相对位移最大为滑块始终没有离开木板,所以木板最小的长度为(3)最后阶段滑块和木板一起匀减速直到停止,整体加速度位移所以木板右端离墙壁最远的距离为(2015新课标II全国卷T 20). 在一东西向的水平直铁轨上,停放着一列已用挂钩链接好的车厢当机车在东边拉着这列车厢一大小为a的加速度向东行驶时,链接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F;当机车在西边拉着这列车厢一大小为a的加速度向东行驶时,链接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小仍为F不计车厢与铁轨间的摩擦,每节车厢质量相同,则这列车厢的节数可能为A. 8 B.10 C.15 D.18【答案】BC【解析】试题分析:由设这列车厢的节数为n,P、Q挂钩东边有m节车厢,每节车厢的质量为m,由牛顿第二定律可知:,解得:,k是正整数,n只能是5的倍数,故B、C正确,A、D错误考点:牛顿第二定律(2015新课标II全国卷T 25).(20分)下暴雨时,有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害某地有一倾角为θ=37°(sin37°=)的山坡C,上面有一质量为m的石板B,其上下表面与斜坡平行;B上有一碎石堆A(含有大量泥土),A和B均处于静止状态,如图所示。
假设某次暴雨中,A浸透雨水后总质量也为m(可视为质量不变的滑块),在极短时间内,A、B间的动摩擦因数μ1减小为,B、C间的动摩擦因数μ2减小为0.5,A、B开始运动,此时刻为计时起点;在第2s末,B的上表面突然变为光滑,μ2保持不变已知A开始运动时,A离B下边缘的距离l=27m,C足够长,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力取重力加速度大小g=10m/s2求:(1)在0~2s时间内A和B加速度的大小(2)A在B上总的运动时间【答案】(1)a1=3m/s2; a2 =1m/s2;(2)4s……⑸………⑹联立以上各式可得a1=3m/s2…………⑺ (利用下面的速度图象求解,正确的,参照上述答案信参考给分)考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动;考点4 曲线运动1 .(2007·新课标全国卷·T23)(15分)倾斜雪道的长为25 m,顶端高为15 m,下端经过一小段圆弧过渡后与很长的水平雪道相接,如图所示一滑雪运动员在倾斜雪道的顶端以水平速度=8 m/s飞出,在落到倾斜雪道上时,运动员靠改变姿势进行缓冲使自己只保留沿斜面的分速度而不弹起除缓冲过程外运动员可视为质点,过渡圆弧光滑,其长度可忽略设滑雪板与雪道的动摩擦因数μ=0.2,求运动员在水平雪道上滑行的距离(取g=10 m/)。
解析】如图选坐标,斜面的方程为: ①运动员飞出后做平抛运动yxOθ ② ③联立①②③式,得飞行时间 t=1.2 s 落点的x坐标:x1=v0t=9.6 m 落点离斜面顶端的距离:落点距地面的高度:接触斜面前的x分速度: y分速度:沿斜面的速度大小为:设运动员在水平雪道上运动的距离为s2,由功能关系得: 解得:s2=74.8 m【答案】74.8 m2.(2012·新课标全国卷·T15)(6分)如图,x轴在水地面内,y轴竖直方向.图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹,其中b和c是从同一点抛出的.不计空气阻力,则A.a的飞行时间比b的长B.b和c的飞行时间相同C.a的水平速度比b的小D.b的初速度比c的大【解析】解答本题应把握以下两点:明确做平抛运动的物体运动时间由什么因素决定;从水平位移和下落时间分析初速度的大小. 三个小球a、b和c水平抛出以后都做平抛运动,根据平抛运动规律可得:,所以,由yb=yc>ya,得tb=tc>ta,选项A错,B对;又根据,因为yb>ya,xb
答案】:BD3、(2013·新课标全国卷Ⅱ·T21)(6分)公路急转弯处通常是交通事故多发地带如图,某公路急转弯处是一圆弧,当汽车行驶的速率为vc 时,汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势,则在该弯道处,A.路面外侧高内侧低 B.车速只要低于vc,车辆便会向内侧滑动 C.车速虽然高于vc,但只要不超出某一最高限度,车辆便不会向外侧滑动 D.当路面结冰时,与未结冰时相比,vc 的值变小 【解析】据题意,当汽车行驶的速率为vc 时,汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势,则在该弯道处,汽车与地面间没有摩擦力的作用,向心力由重力和地面支持力的合力提供,故路面外侧高内侧低,A正确;车速小于vc时,汽车的向心力减小,由于地面比较粗糙,故汽车受到的静摩擦力将会阻碍车辆向内侧滑动,B错误;同理可知只要不超出某一最高限度,车辆便不会向外侧滑动,C正确;由选项A的分析可知当路面结冰时,与未结冰时相比,向心力的大小不变,故临界速度vc 的值不变,D错误对于选项BC也可结合实际情况直接判断出正误,如汽车可以静止在转弯处,汽车速度过大将做离心运动答案】AC(2014年全国卷1)20.如图.两个质盘均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平四盘上,a与转轴00'的距离为l, b与转轴的距离为2l。
木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍,重力加速度大小为g若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,用表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是A.b一定比a先开始滑动B. a、b所受的摩擦力始终相等C.是b开始滑动的临界角速度D.当时,a所受摩擦力的大小为kmg20.【答案】:A C 【解析】:两物块共轴转动,角速度相等,b的转动半径是a的2倍,所以b物块最先达到最大静摩擦,最先滑动,A对的;两物块的向心力由静摩擦力提供的,由于半径不等,所以向心力不等,B错误的;当b要滑动时kmg=mw2.2L,所以C对的;同理b要滑动时,kmg=mw2.L,解得其临界角速度,显然实际角速度小于临界角速度,b还没达到最大静摩擦力,D错误的考点5 万有引力与航天1 .(2007·新课标全国卷·T14)(14分)天文学家发现了某恒星有一颗行星在圆形轨道上绕其运动,并测出了行星的轨道半径和运行周期由此可推算出A.行星的质量 B.行星的半径C.恒星的质量 D.恒星的半径【解析】根据可知M =,所以C正确;而行星的质量、行星的半径及恒星的半径是无法求出的,所以正确答案为C答案】:C2 .(2008·新课标全国卷·T23)(15分)天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星.双星系统在银河系中很普遍.利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量.已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动,周期均为T,两颗恒星之间的距离为r,试推算这个双星系统的总质量.(引力常量为G)【解析】设两颗恒星的质量分别为m1、m2,做圆周运动的半径分别为r1、r2,角速度分别为ω1,ω2.根据题意有 ω1=ω2 ① r1+r2=r ②根据万有引力定律和牛顿定律,有 ③ 得 ④⑤ 得 ⑥④⑥式相加解得: ⑦3 .(2009·新课标全国卷·T15)(6分)地球和木星绕太阳运行的轨道都可以看作是圆形的。
已知木星的轨道半径约为地球轨道半径的5.2倍,则木星与地球绕太阳运行的线速度之比约为A. 0.19 B. 0.44 C. 2.3 D. 5.2【解析】天体的运动满足万有引力充当向心力即可知,可见木星与地球绕太阳运行的线速度之比,B正确答案】B4.(2010·新课标全国卷·T20)(6分)太阳系中的8大行星的轨道均可以近似看成圆轨道下列4幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图象图中坐标系的横轴是,纵轴是;这里T和R分别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径,T0和R0分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径下列4幅图中正确的是( ) 【解析】本题以行星绕太阳作圆周运动立意命题,分析行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径说遵从的规律,并转化为图象进行考查,考查考生运用数学知识解答物理问题的能力解答本题可按以下思路分析:行星绕太阳做匀速圆周运动万有引力提供向心力列方程取对数转换变量得新函数分析图像得结果 根据开普勒周期定律:周期平方与轨道半径三次方成正比可知:T2=kR3,两式相除后取对数,得:,整理得:,选项B正确。
答案】:B类题拓展】天体运动问题的求解两步法(1)建立一个模型:天体绕中心天体做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,即:(2)写出两组式子: a.b.代换关系:天体表面 ,空间轨道上 5.(2011·新课标全国卷·T19)(6分)卫星信号需要通过地球同步卫星传送如果你与同学在地面上用卫星通话,则从你发出信号至对方接收到信号所需最短时间最接近于(可能用到的数据:月球绕地球运动的轨道半径约为3.8×105km,运行周期约为27天,地球半径约为6400km,无线电信号的传播速度为3×108m/s,)A.0.1s B.0.25s C.0.5s D.1s【解析】解答本题时可按以下思路分析:(1) 由开普勒第三定律求出同步卫星的轨道半径;(2) 求出同步卫星距地面的距离;(3) 求出无线电信号往返的时间根据开普勒第三定律可得:,则同步卫星的轨道半径为,代入题设已知得,r卫==4.22×107m,因此同步卫星到地面的最近距离为L= r卫-r=4.22×107m-6.4×106m=3.58×107m,从发出信号至对方接收到信号所需最短时间∆t==2.4s,即A、C、D错,B正确答案】:B。
6.(2012·新课标全国卷·T21)(6分)假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体.一矿井深度为d.已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零.矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为 ( )A. B. C. D. 【解析】解答本题应把握以下两点:忽略地球自转,万有引力和重力相等;明确质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零的含义根据万有引力与重力相等可得,在地面处有:在矿井底部有,所以故选项A正确答案】:A7、(2013·新课标全国卷Ⅰ·T20)(6分)2012年6曰18日,神州九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面343km的近圆轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气,下面说法正确的是A.为实现对接,两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间B.如不加干预,在运行一段时间后,天宫一号的动能可能会增加C.如不加干预,天宫一号的轨道高度将缓慢降低D.航天员在天宫一号中处于失重状态,说明航天员不受地球引力作用 【解析】绕地球做匀速圆周运动的卫星的线速度小于等于7.9km/s,所以A选项错误;由于有稀薄的大气,所以空气阻力要做负功,卫星的线速度将减小,卫星做向心运动,轨道半径将减小,在半径减小的过程中万有引力做正功,卫星的速度又要增大,所以不加干预,为新的动能可能会增大,B、C选项正确;航天员受到地球对他的万有引力的作用,所以D选项错误。
答案】BC8、(2013·新课标全国卷Ⅱ·T20)(6分)目前,在地球周围有许多人造地球卫星绕着它转,其中一些卫星的轨道可近似为圆,且轨道半径逐渐变小若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中,只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用,则下列判断正确的是A.卫星的动能逐渐减小 B.由于地球引力做正功,引力势能一定减小C.由于气体阻力做负功,地球引力做正功,机械能保持不变D.卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小 【解析】卫星在轨道半径逐渐变小的过程中,做近心运动,万有引力做正功,引力势能减小由于稀薄气体的阻力做负功,故卫星的机械能减小,又稀薄气体的阻力较小,故卫星克服气体阻力做的功小于万有引力做的功,即小于引力势能的减小,由动能定理可知合外力做正功,卫星的动能增加,本题选BD答案】BD考点6 功和能F/Nt/s1122330v/m·s-1t/s112a30b1 .(2008·新课标全国卷·T18)(6分)一滑块在水平地面上沿直线滑行,t=0时其速度为1 m/s.从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平面作用F,力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图a和图b所示.设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力F对滑块做的功分别为W1、W2、W3.则以下关系正确的是 ( )A.W1=W2=W3B.W1<W2<W3C.W1<W3<W2D.W1=W2<W3【解析】本题考查v-t图像、功的概念。
力F做功等于每段恒力F与该段滑块运动的位移(v-t图像中图像与坐标轴围成的面积)的乘积,第1秒内,位移为一个小三角形面积S,第2秒内,位移也为一个小三角形面积S,第3秒内,位移为两个小三角形面积2S,故W1=1×S,W2=3×S,W3=2×2S,W1<W2<W3 所以正确答案为B答案】:B2 .(2009·新课标全国卷·T21)(6分)水平地面上有一木箱,木箱与地面之间的动摩擦因数为现对木箱施加一拉力F,使木箱做匀速直线运动设F的方向与水平面夹角为,如图,在从0逐渐增大到90°的过程中,木箱的速度保持不变,则A.F先减小后增大 B.F一直增大 C.F的功率减小 D.F的功率不变【解析】由于木箱的速度保持不变,因此木箱始终处于平衡状态,受力分析如图所示,则由平衡条件得:,两式联立解得,可见F有最小值,所以F先减小后增大,A正确;B错误;F的功率,可见在从0逐渐增大到90°的过程中tan逐渐增大,则功率P逐渐减小,C正确,D错误答案】AC3 .(2009·新课标全国卷·T17)(6分) 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.时刻的瞬时功率为B.时刻的瞬时功率为C.在到这段时间内,水平力的平均功率为D. 在到这段时间内,水平力的平均功率为【解析】0-2t0 内物体的加速度为,2t0 时刻的速度为,在3t0时刻的瞬时速度,则时刻的瞬时功率为,A错误;B正确;在到这段时间内,由动能定理可得,则这段时间内的平均功率,D正确答案】BD4.(2010·新课标全国卷·T16)(6分)如图所示,在外力作用下某质点运动的v-t图象为正弦曲线从图中可以判断( )A.在时间内,外力做正功B.在时间内,外力的功率逐渐增大C.在时刻,外力的功率最大D.在时间内,外力做的总功为零【解析】本题以质点运动的速度图象立意,通过分析质点的运动情况,考查外力对质点的做功情况、外力的总功、功率变化0~t1和t2~t3时间内,质点作加速运动,外力做正功,故选项A正确;t1~t3时间内,动能变化为零,外力的总功为零,故选项D正确;0~t1时间内,由图看速度大小变化和图象斜率表示加速度,加速度对应合外力,根据P=Fv可以得出外力的功率先减小后增大,故选项B错误;t2时刻,速率为零,此时外力的功率为零,选项C错误。
答案】:AD5.(2011·新课标全国卷·T15)(6分)一质点开始时做匀速直线运动,从某时刻起受到一恒力作用此后,该质点的动能可能A. 一直增大B. 先逐渐减小至零,再逐渐增大C. 先逐渐增大至某一最大值,再逐渐减小D. 先逐渐减小至某一非零的最小值,再逐渐增大【解析】解答本题时可按以下思路分析:考虑恒力方向与速度方向相同或相反来判定A、B选项,再考虑恒力方向与速度方向成小于90°或大于90°的夹角来判定C、D选项,并注意物体速度方向与恒力方向的夹角变化当恒力方向与速度方向相同时,物体加速,动能一直增大,故A正确当恒力方向与速度方向相反时,物体开始减速至零,再反向加速,动能先减小再增大,故B正确当恒力与速度成小于90°夹角时,把速度沿恒力方向和垂直方向分解,物体做曲线运动,速度一直增大,故C错当恒力与速度成大于90°的夹角时,把速度沿恒力方向和垂直方向分解,开始在原运动方向物体做减速运动直至速度为0,而在垂直原运动方向上物体速度逐渐增加,某一时刻物体速度最小,此后,物体在恒力作用下速度增加,其动能经历一个先减小到某一数值,再逐渐增大的过程,故D正确答案】:A、B、 D6.(2011·新课标全国卷·T16)(6分)一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落,到最低点时距水面还有数米距离。
假定空气阻力可忽略,运动员可视为质点,下列说法正确的是A. 运动员到达最低点前重力势能始终减小B. 蹦极绳张紧后的下落过程中,弹性力做负功,弹性势能增加C. 蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D. 蹦极过程中,重力势能的改变与重力势能零点的选取有关【解析】解答本题时可按以下思路分析:考虑重力、弹性力做功与对应势能变化的关系,注意机械能守恒的条件及重力势能的相对性和重力势能改变的绝对性运动员在下落过程中,重力做正功,重力势能减小,故A正确蹦极绳张紧后的下落过程中,弹性力向上,位移向下,弹性力做负功,弹性势能增加,故B正确选取运动员、地球和蹦绳为一系统,在蹦极过程中,只有重力和系统内弹力做功,这个系统的机械能守恒,故C正确重力势能改变的表达式为∆Ep=mg∆h,由于∆h是绝对的与选取的重力势能参考零点无关,故D错答案】:A、B、C7、(2013·新课标全国卷Ⅰ·T21)(6分)21.2012年11曰,“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功图(a)为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图飞机着舰并成功钩住阻拦索后,飞机的动力系统立即关闭,阻拦系统通过阻拦索对飞机施加—作用力,使飞机在甲板上短距离滑行后停止,某次降落,以飞机着舰为计时零点,飞机在t=0.4s时恰好钩住阻拦索中间位置,其着舰到停止的速度一时间图线如图(b)所示。
假如无阻拦索,飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为1000m已知航母始终静止,重力加速度的大小为g则A. 从着舰到停止,飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的1/10B. 在0.4s-2.5s时间内,阻拦索的张力几乎不随时间变化C. 在滑行过程中,飞行员所承受的加速度大小会超过2.5 gD. 在0.4s-2.5s时间内,阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变 【解析】由图中0.4s-3.0s的图象的面积可求出飞机在甲板上滑行的距离为,所以与无阻拦时相比大约为1/10,A选项正确,;0.4s-2.5s图象为直线,飞机做匀减速直线运动,所以所受合力不变,但阻拦索的夹角不断变小,所以阻拦索的张力随时间变化,B选项错误;,a/g=2.85,所以C选项正确;由于飞机匀减速运动,而阻拦索的张力不变,由可看出随时间增大功率变小,D选项错误答案】AC考点7 力学实验打点计时器滑块砝码托盘1 .(2008·新课标全国卷·T22)(15分)Ⅱ、物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数.实验装置如图,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接.打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz.开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列小点. 1.401.892.402.883.393.884.37单位 cm01234567⑴上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。
根据图中数据计算的加速度a= (保留三位有效数字).⑵回答下列两个问题: ①为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有 .(填入所选物理量前的字母) A.木板的长度l B.木板的质量m1 C.滑块的质量m2 D.托盘和砝码的总质量m3 E.滑块运动的时间t②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是 .⑶滑块与木板间的动摩擦因数μ= (用被测物理量的字母表示,重力加速度为g).与真实值相比,测量的动摩擦因数 (填“偏大”或“偏小” ).写出支持你的看法的一个论据: .【解析】⑴0.495~0.497 m/s2; ⑵①CD; ②天平;⑶对滑块和砝码盘由牛顿第二定律 偏大;打点计时器振动时会对纸带产生阻力,使测得的加速度偏小,因而使测量的μ偏大2 .(2009·新课标全国卷·T22)(4分)某同学用游标卡尺测量一圆柱体的长度,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径,示数如图。
由图可读出= cm, = 【解析】游标卡尺的读数;螺旋测微器的读数答案】2.25,6.8603.(2010·新课标全国卷·T22)(4分)图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图现有的器材为:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平回答下列问题:(1)为完成此实验,除了所给的器材,还需要的器材有______ 填入正确选项前的字母) A.米尺 B. 秒表 C. 0~12V的直流电源 D. 0~12V的交流电源(2)实验中误差产生的原因有______ 写出两个原因)【解析】本题以验证机械能守恒定律的学生实验命题,考查考生对实验器材的选择和实验误差的分析在了解实验装置和实验原理的基础上,选择所需实验仪器和进行实验误差分析即可得到正确答案1)用A项米尺测量长度,用D项交流电源供打点计时器使用2)纸带与打点计时器之间有摩擦;用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差;计算势能变化时选取的始末两点距离过近;交流电频率不稳定答案】(1)AD(2)纸带与打点计时器之间有摩擦;用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差;计算势能变化时,选取始末两点距离过近;交流电频率不稳定。
4.(2011·新课标全国卷·T23)(10分)利用图1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度一斜面上安装有两个光电门,其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处,光电门甲的位置可移动,当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时,与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t改变光电门甲的位置进行多次测量,每次都使滑块从同一点由静止开始下滑,并用米尺测量甲、乙之间的距离s,记下相应的t值;所得数据如下表所示完成下列填空和作图:(1)若滑块所受摩擦力为一常量,滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v1、测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是_______;(2)根据表中给出的数据,在图2给出的坐标纸上画出-t图线;(3)由所画出的-t图线,得出滑块加速度的大小为a=____________m/s2(保留2位有效数字)解析】解答本题时可应用运动学涉及a、v1、s和t四个物理量之间的公式,写出关系式,再根据给出的数据进行处理,然后描点绘图,图线的斜率是包含加速度的式子,从而求出加速度1)由运动学公式s=v0t+at2=(v1-at)t+at2=-at2+v1t,形变为=-at+v1,从此式可知,-t图线是一条斜率为负的直线;(2)根据题目提供的数据按进行处理,把处理的数值对应描点,然后用一根直线连接这些点,所得图象如图所示;(3)由图线知斜率绝对值为k==1.0,又从=-at+v1知,斜率的绝对值为a,故有a=1.0,即a=2.0m/s2【答案】:(1)或 (2)见解析图(3)2.0(1.8-2.2范围内均正确)5.(2012·新课标全国卷·T22)(5分)某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度。
该螺旋测微器校零时的示数如图甲所示,测量金属板厚度时的示数如图乙所示图甲所示读数为_________mm,图乙所示读数为_________mm,所测金属板的厚度为_________mm解析】解答本题应注意以下两点:(1) 螺旋测微器的读数由两部分组成.(2) 读数时应注意估读一位.根据螺旋测微器的读数方法:螺旋测微器的读数值=固定刻度值+可动刻度×0.01mm,读出a、b两图的读数值分别是0.010mm、6.870mm;并算出金属板的厚度为6.860mm.【答案】0.010;6.870;6.8606、(2013·新课标全国卷Ⅰ·T22)(7分)图(a)为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图实验步骤如下: ①用天平测量物块和遮光片的总质量M.重物的质量m:用游标卡尺测量遮光片的宽度d;用米尺测量两光电门之间的距离s;②调整轻滑轮,使细线水平:③让物块从光电门A的左侧由静止释放,用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间△tA和△tB,求出加速度a;④多次重复步骤③,求a的平均 ;⑤根据上述实验数据求出动擦因数μ回答下列为题:(1) 测量d时,某次游标卡尺(主尺的最小分度为1mm)的示如图(b)所示。
其读数为 cm(2)物块的加速度a可用d、s、△tA,和△tB,表示为a=_________ (3)动摩擦因数μ可用M、m、 ;和重力加速度g表示为μ=__________ (4)如果细线没有调整到水平.由此引起的误差属于 (填“偶然误差”或”系统误差” )【解析】(1)由游标卡尺的读数规则可得=9mm+120.05mm=9.560mm=0.960cm (2), ,由,解得 (3)由牛顿第二定律可知解得 (4)由原理可知属于系统误差答案】(1)0.960(2)(3)(4)系统误差7、(2013·新课标全国卷Ⅱ·T22)(8分)某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究,一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连:弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘,如图(a)所示向左推小球,使弹簧压缩一段距离后由静止释放:小球离开桌面后落到水平地面通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能回答下列问题:(1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等已知重力加速度大小为g为求得Ek,至少需要测量下列物理量中的 (填正确答案标号)。
A.小球的质量m B.小球抛出点到落地点的水平距离sC.桌面到地面的高度h D.弹簧的压缩量△xE.弹簧原长l0(2)用所选取的测量量和已知量表示Ek,得Ek= 3)图(b)中的直线是实验测量得到的s-△x图线从理论上可推出,如果h不变.m增加,s—△x图线的斜率会 (填“增大”、“减小”或“不变”):如果m不变,h增加,s—△x图线的斜率会 (填“增大”、“减小”或“不变”)由图(b) 中给出的直线关系和Ek的表达式可知,Ep与△x的 次方成正比解析】(1)实验需求出小球离开桌面时的动能,故要测量小球的质量m和小球离开桌面时的速度v0,由平抛运动的规律可知,小球水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,通过测量桌面到地面的高度h可求时间,再测出小球水平方向上的位移s,由分运动的等时性可求出的v0大小2)由(1)问所述可知,联立以上各式可得3),则,故s—△x图线的斜率与成正比若h不变m增加,则斜率减小;若m不变h增加,则斜率增大由于s—△x图线为直线,故答案】(1) ABC (3分选对但不全的给1分,有选错的,不给这3分)(2)Ek= 。
(2分)(3) 减小 、 增大、 2 每空1分)考点8 静电场1 .(2007·新课标全国卷·T18)(6分).两个质量相同的小球用不可伸长的细线连结,置于场强为E的匀强电场中,小球1和2均带正电,电量分别为和(>)将细线拉直并使之与电场方向平行,如图所示若将两小球同时从静止状态释放,则释放后细线中的张力T为(不计重力及两小球间的库仑力)A.T=(-)EB.T=(-)EC.T=(+)ED.T=(+)E【解析】对小球1:,对小球2:,解得,所以正确答案为A答案】:A2.(2007·新课标卷·T21)(6分).匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点,AB的长度为1 m,D为AB的中点,如图所示已知电场线的方向平行于△ABC所在平面,A、B、C三点的电势分别为14 V、6 V和2 V,设场强大小为E,一电量为1× C的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为W,则A.W=8× J E>8 V/mB.W=6× J E>6 V/mC.W=8× J E≤8 V/mD.W=6× J E≤6 V/m【解析】D为AB的中点,则,从D点移到C点电场力所做的功为;场强大小,所以正确答案为A。
答案】:A3 .(2008·新课标卷·T21)(6分)如图所示,C为中间插有电介质的电容器,a和b为其两极板;a板接地;P和Q为两竖直放置的平行金属板,在两板间用绝缘线悬挂一带电小球;P板与b板用导线相连,Q板接地.开始时悬线静止在竖直方向,在b板带电后,悬线偏转了角度α.在以下方法中,能使悬线的偏角α变大的是 ( )abCPQαA.缩小a、b间的距离B.加大a、b间的距离C.取出a、b两极板间的电介质D.换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质【解析】本题考查电容器的两个公式a板与Q板电势恒定为零,b板和P板电势总相同,故两个电容器的电压相等,且两板电荷量q视为不变要使悬线的偏角增大,即电压U增大,即减小电容器的电容C对电容器C,由公式,可以通过增大板间距d、减小介电常数ε、减小板的针对面积S所以正确答案为BC答案】:BCEMN4.(2009·新课标卷·T18)(6分)空间有一均匀强电场,在电场中建立如图所示的直角坐标系,M、N、P为电场中的三个点,M点的坐标,N点的坐标为,P点的坐标为已知电场方向平行于直线MN,M点电势为0,N点电势为1V,则P点的电势为A. B.C. D.【解析】将立体图画成平面图,如图所示,可见P点沿电场线方向为MN的四等分线,故P点的电势为,D正确。
答案】D5.(2010·新课标全国卷·T17)(6分)静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板,图中直线为该收尘板的横截面工作时收尘板带正电,其左侧的电场线分布如图所示;粉尘带负电,在电场力作用下向收尘板运动,最后落在收尘板上若用粗黑曲线表示原来静止于点的带电粉尘颗粒的运动轨迹,下列4幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力)( ) 【解析】本题以实际应用的静电除尘器电场的电场线为基础出题,分析带电粒子电场中运动轨迹,考查力与运动的关系及曲线运动的特点由电场线的方向和疏密分析电场力及加速度的变化,根据力与速度方向关系,即可确定带电粒子的运动轨迹粉尘受力方向应该是电场线的切线方向,从静止开始在非匀强电场中运动时,带电粉尘颗粒一定做曲线运动,且运动曲线总是向电场力一侧弯曲,由于惯性只能是A图那样运动,故A正确;不可能偏向同一电场线内侧或沿电场线运动或振动,故不可能出现BCD图的情况 【答案】:A6.(2011·新课标全国卷·T20)(6分)一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知质点的速率是递减的关于b点电场强度E的方向,下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)【解析】解答本题时可按以下思路分析:根据质点运动的曲线判断加速度的方向,即受力的方向,再根据负电荷的受力方向,确定电场的可能方向。
由于质点沿曲线abc从a运动到c,且速率递减,可知速度的改变量不可能沿切线方向,只可能沿左下方向,即加速度的方向沿此方向,也即质点受电场力方向沿此方向,由于质点带负电,故知电场方向可能沿右上方向,故A、B、C错,D正确答案】:D7.(2012·新课标全国卷·T18)(6分)如图,平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度,两极板与一直流电源相连.若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器,则在此过程中,该粒子 ( )A.所受重力与电场力平衡B.电势能逐渐增加C.动能逐渐增加D.做匀变速直线运动【解析】解答本题应把握以下两点:(1) 由直线运动的条件分析粒子的受力情况,并确定运动的性质.(2) 由动能定理分析能量的变化情况.分析带电粒子的受力情况,画出其受力图如右所示. 可以看出其合力方向与其速度方向相反,所以带电粒子在电场中做匀减速运动.电场力做负功,电势能增加,重力不做功,动能减少,故选项A、C错误,选项B、D正确.【答案】BD8、(2013·新课标全国卷Ⅰ·T15)(6分)如图,一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、 b、d三个点,a和b、b和c、 c和d间的距离均为R,在a点处有一电荷量为q (q>O)的固定点电荷.已知b点处的场强为零,则d点处场强的大小为(k为静电力常量)A.k B. k C. k D. k【解析】设Q在b点产生的场强大小为E,由对称性可知Q在d点产生的场强大小也为E,方向相反,水平向右,由于b点的场强为零,得,所以q、Q在d点产生的场强为,所以B选项正确。
【答案】B9、(2013·新课标全国卷Ⅰ·T16)(6分)一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d,极板分别与电池两极相连,上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)小孔正上方处的P点有一带电粒子,该粒子从静止开始下落,经过小孔进入电容器,并在下极板处(未与极板接触)返回若将下极板向上平移,则从P点开始下落的相同粒子将A.打到下极板上 B.在下极板处返回C.在距上极板处返回 D.在距上极板d处返回 【解析】设带电粒子的质量为m,电容器两基板的电压为U,由动能定理得,若将下极板向上移动d/3, 设带电粒子在电场中下降h,再由动能定理得,联立解得,所以带电粒子还没达到下极板就减速为零,D选项正确 【答案】D10、(2013·新课标全国卷Ⅱ·T18)(6分)18.如图,在光滑绝缘水平面上,三个带电小球a,b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上;a、b带正电,电荷量均为q,c带负电整个系统置于方向水平的匀强电场中已知静电力常量为k若 三个小球均处于静止状态,则匀强电场场强的大小为【解析】对c球受力分析可知,水平方向上受a、b的库仑力和匀强电场的电场力3个力的作用而平衡,有,解得。
故选B 【答案】B11、(2013·新课标全国卷Ⅱ·T24)(14分)如图,匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道,轨道平面与电场方向平行a、b为轨道直径的两端,该直径与电场方向平行一电荷为q(q>0)的质点沿轨道内侧运动.经过a点和b点时对轨道压力的大小分别为Na和Nb不计重力,求电场强度的大小E、质点经过a点和b点时的动能解析】质点所受电场力的大小为f=qE,设质点质量为m,经过a点和b点时的速度大小分别为和,由牛顿第二定律有, 设质点经过a点和b点时的动能分别为和,有 根据动能定理有 联立以上各式得: 【答案】 考点9 恒定电流1 .(2007·新课标全国卷·T19)(6分).在如图所示的电路中,E为电源电动势,r为电源内阻,和均为定值电阻,为滑动变阻器当的滑动触点在a端时合上开关S,此时三个电表、和V的示数分别为、和U现将的滑动触点向b端移动,则三个电表示数的变化情况是A.增大,不变,U增大B.减小,增大,U减小C.增大,减小,U增大D.减小,不变,U减小【解析】R2的滑动触点向b端移动时, R2减小,增加,增加,U减小;增加,则R1和R2并联电压减小,则I1减小;因为I增大,则I2增大,所以正确答案为B。
【答案】:B2 .(2008·新课标全国卷·T15)(6分)一个T型电路如图所示,电路中的电阻R1=10 Ω,R2=120 Ω,R3=40 Ω.另有一测试电源,电动势为100 V,内阻忽略不计.则 ( )abcdR1R2R3A.当cd端短路时,ab之间的等效电阻是40 ΩB.当ab端短路时,cd之间的等效电阻是40 ΩC.当ab两端接通测试电源时,cd两端的电压为80 VD.当cd两端接通测试电源时,ab两端的电压为80 V【解析】本题考查电路的串并联知识当cd端短路时,R2与R3并联电阻为30Ω后与R1串联,ab间等效电阻为40Ω,A对;若ab端短路时,R1与R3并联电阻为8Ω后与R3串联,cd间等效电阻为128Ω,B错;当ab两端接通测试电源时,电阻R2未接入电路,cd两端的电压即为R3的电压,为Ucd = 40/50×100V=80V,C对;当cd两端接通测试电源时,电阻R1未接入电路,ab两端电压即为R3的电压,为Uab = 40/160×100V=25V,D错所以正确答案为AC答案】:AC3.(2010·新课标全国卷·T19)(6分)电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。
在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示,图中U为路端电压,I为干路电流,a、b为图线上的两点,相应状态下电源的效率分别为、由图可知、的值分别为( ) A.、 B.、 C.、 D.、【解析】本题以测电源电动势和内电阻实验的伏安特性曲线为基础命题,考查纯电阻电路中电源的效率随电阻的变化并要求计算各状态下的效率由电源效率定义,对照U-I图像找出a、b状态的路端电压和干路电流,即可计算a、b状态的效率和输出功率电源效率,E为电源的总电压(即电动势),根据图象可知,,所以选项D正确 【答案】D考点10 磁场1 .(2007·新课标全国卷·T24)(17分)在半径为R的半圆形区域中有一匀强磁场,磁场的方向垂直于纸面,磁感应强度为B一质量为m,带有电量q的粒子以一定的速度沿垂直于半圆直径AD方向经P点(AP=d)射入磁场(不计重力影响)1)如果粒子恰好从A点射出磁场,求入射粒子的速度2)如果粒子经纸面内Q点从磁场中射出,出射方向与半圆在Q点切线的夹角为φ(如图)求入射粒子的速度解析】⑴由于粒子在P点垂直射入磁场,故圆弧轨道的圆心在AP上,AP是直径 设入射粒子的速度为v1,由洛伦兹力的表达式和牛顿第二定律得: 解得:⑵设O/是粒子在磁场中圆弧轨道的圆心,连接O/Q,设O/Q=R/。
由几何关系得: 由余弦定理得:RAOPDQφO/R/ 解得: 设入射粒子的速度为v,由abc上右 解出:【答案】(1)(2)2 .(2008·新课标全国卷·T14)(6分)在等边三角形的三个顶点a、b、c处,各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有大小相等的恒定电流,方向如图.过c点的导线所受安培力的方向 ( )A.与ab边平行,竖直向上 B.与ab边平行,竖直向下C.与ab边垂直,指向左边 D.与ab边垂直,指向右边【解析】本题考查了左手定则的应用导线a在c处产生的磁场方向由安培定则可判断,即垂直ac向左,同理导线b在c处产生的磁场方向垂直bc向下,则由平行四边形定则,过c点的合场方向平行于ab,根据左手定则可判断导线c受到的安培力垂直ab边,指向左边所以正确答案为C答案】:C3 .(2008·新课标卷·T24)(17分)如图所示,在xOy平面的第一象限有一匀强电场,电场的方向平行于y轴向下;在x轴和第四象限的射线OC之间有一匀强磁场,磁感应强度的大小为B,方向垂直于纸面向外.有一质量为m,带有电荷量+q的质点由电场左侧平行于x轴射入电场.质点到达x轴上A点时,速度方向与x轴的夹角为φ,A点与原点O的距离为d.接着,质点进入磁场,并垂直于OC飞离磁场.不计重力影响.若OC与x轴的夹角为φ,求: ⑴粒子在磁场中运动速度的大小; ⑵匀强电场的场强大小.【解析】(1)质点在磁场中的轨迹为一圆弧。
由于质点飞离磁场时,速度垂直于OC,故圆弧的圆心在OC上依题意,质点轨迹与x轴的交点为A,过A点作与A点的速度方向垂直的直线,与OC交于O'由几何关系知,AO'垂直于OC',O'是圆弧的圆心设圆弧的半径为R,则有yEAOxBCvφφ ①由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得 ②将①式代入②式,解得: ③⑵质点在电场中的运动为类平抛运动.设质点射入电场的速度为v0,在电场中的加速度为a,运动时间为t,则有yOxCAφEBvφO' ④ ⑤ d=v0t ⑥联立④⑤⑥解得: ⑦设电场强度的大小为E,由牛顿第二定律得 qE=ma ⑧联立③⑦⑧解得: ⑨这道试题考查了带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动的半径公式,通常这类试题要求掌握如何定圆心、确定半径,能画出轨迹图利用圆的几何知识和向心力公式解决相关问题答案】(1)(2)4.(2009·新课标卷·T16)(6分)医生做某些特殊手术时,利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。
电磁血流计由一对电极a和b以及磁极N和S构成,磁极间的磁场是均匀的使用时,两电极a、b均与血管壁接触,两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直,如图所示由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动,电极a、b之间会有微小电势差在达到平衡时,血管内部的电场可看作是匀强电场,血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零在某次监测中,两触点的距离为3.0mm,血管壁的厚度可忽略,两触点间的电势差为160µV,磁感应强度的大小为0.040T则血流速度的近似值和电极a、b的正负为A. 1.3m/s ,a正、b负 B. 2.7m/s , a正、b负C.1.3m/s,a负、b正 D. 2.7m/s , a负、b正【解析】依据右手定则,正离子在磁场中受到洛伦兹力作用向上偏,负离子在磁场中受到洛伦兹力作用向下偏,因此电极a、b的正负为a正、b负;当稳定时,血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零,则,可得,A正确答案】A5.(2009·新课标卷·T25)(18分)如图所示,在第一象限有一均强电场,场强大小为E,方向与y轴平行;在x轴下方有一均强磁场,磁场方向与纸面垂直。
一质量为m、电荷量为-q(q>0)的粒子以平行于x轴的速度从y轴上的P点处射入电场,在x轴上的Q点处进入磁场,并从坐标原点O离开磁场粒子在磁场中的运动轨迹与y轴交于M点已知OP=,不计重力求(1)M点与坐标原点O间的距离;(2)粒子从P点运动到M点所用的时间解析】(1)带电粒子在电场中做类平抛运动,在轴负方向上做初速度为零的匀加速运动,设加速度的大小为;在轴正方向上做匀速直线运动,设速度为,粒子从P点运动到Q点所用的时间为,进入磁场时速度方向与轴正方向的夹角为,则 ① ② ③其中又有 ④联立②③④式,得因为点在圆周上,,所以MQ为直径从图中的几何关系可知 ⑥ ⑦(2)设粒子在磁场中运动的速度为,从Q到M点运动的时间为,则有 ⑧ ⑨带电粒子自P点出发到M点所用的时间为为 ⑩联立①②③⑤⑥⑧⑨⑩式,并代入数据得 ⑪【答案】(1) (2)6.(2010·新课标全国卷·T25)(18分)如图所示,在0≤ x ≤ a、0≤ y ≤ 范围内有垂直于xy平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B坐标原点O处有一个粒子源,在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子,它们的速度大小相同,速度方向均在xy平面内,与y轴正方向的夹角分布在0~90°范围内。
己知粒子在磁场中做圆周运动的半径介于a/2到a之间,从发射粒子到粒子全部离开磁场经历的时间恰好为粒子在磁场中做圆周运动周期的四分之一求最后离开磁场的粒子从粒子源射出时的(1)速度的大小(2)速度方向与y轴正方向夹角的正弦解析】本题以大量带电粒子沿各个方向在有界匀强磁场中作匀速圆周运动,建立一幅动态运动图景,考查考生空间想象能力和运用数学知识处理物理问题的能力1)设粒子的发射速度为v,粒子做圆周运动的轨道半径为R,由牛顿第二定律和洛仑兹力公式,得:, ① (2分)由①解得: ② (1分)画出沿﹢y方向以a/2为半径做匀速圆周运动轨迹如图①所示,再画出从坐标原点O沿与y轴正方向以半径R0(a/2 ③ (4分) 设最后离开磁场的粒子的发射速度方向与y轴正方向的夹角为α,由几何关系可得: ④ (2分) ⑤ (2分)又 ⑥ (1分)由④⑤⑥式解得: ⑦ (2分)由②⑦式得: ⑧ (2分)(2)由④⑦式得: ⑨ (2分)【答案】(1) (2)【类题拓展】巧解有界磁场中部分圆弧运动问题(1)分析思路三步走:1.确定圆心,画出轨迹;2.找几何关系,定物理量;3.画动态图,定临界状态2)分析方法四优法1.几何对称法:粒子的运动轨迹关于入射点和出射点的中垂线对称2.动态放缩法:速度越大半径越大,但速度方向不变的粒子圆心在垂直速度方向的直线上3.旋转平移法:定点离子源发射速度大小相等、方向不同的所有粒子的轨迹圆圆心在以入射点为圆心,半径R=mv0/(qB)的圆上,相当于将一个定圆以入射点为圆心旋转4.数学解析法:写出轨迹圆和圆形边界的解析方程,应用物理和数学知识求解本题巧妙地应用动态放缩法和旋转平移法能够很快得出带电粒子在磁场中运动时间最长的临界轨迹,问题也就迎刃而解了。 7.(2011·新课标全国卷·T14)(6分)为了解释地球的磁性,19世纪安培假设:地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的在下列四个图中,正确表示安培假设中环形电流方向的是( )【解析】解答本题时可按以下思路分析:地磁场的北极在地球的南极由安培定则并结合图示确定环形电流方向 由于地磁场的北极在地球的南极附近,由安培定则可知,安培假设中环形电流方向如B图所示,故A、C、D错,B正确答案】B8.(2011·新课标全国卷·T18)(6分)电磁轨道炮工作原理如图所示待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动,并与轨道保持良好接触电流I从一条轨道流入,通过导电弹体后从另一条轨道流回轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场),磁感应强度的大小与I成正比通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍,理论上可采用的方法是( )A.只将轨道长度L变为原来的2倍B.只将电流I增加至原来的2倍C.只将弹体质量减至原来的一半D.将弹体质量减至原来的一半,轨道长度L变为原来的2倍,其它量不变【解析】解答本题时可按以下思路分析:在弹体的加速过程中安培力做功,在这个过程中可以应用动能定理进行判断。 设发射速度为v时,对应的电流为I,弹体的质量为m,轨道长度为L,当速度为2v时,对应的电流为I′,弹体的质量为m′,轨道长度为L′,依题意有,B=kI,F=BIa=kI2a,由动能定理得,FL=mv2,即kI2aL=mv2,同理有kI′2aL′=m′4v2,两式相比可得:=,四个选项中只有BD两个选项使前式成立,故A、C错,B、D正确答案】BD9.(2011·新课标全国卷·T25)(19分)如图,在区域I(0≤x≤d)和区域II(d≤x≤2d)内分别存在匀强磁场,磁感应强度大小分别为B和2B,方向相反,且都垂直于Oxy平面一质量为m、带电荷量q(q>0)的粒子a于某时刻从y轴上的P点射入区域I,其速度方向沿x轴正向已知a在离开区域I时,速度方向与x轴正方向的夹角为30°;此时,另一质量和电荷量均与a相同的粒子b也从p点沿x轴正向射入区域I,其速度大小是a的1/3不计重力和两粒子之间的相互作用力求(1)粒子a射入区域I时速度的大小;(2)当a离开区域II时,a、b两粒子的y坐标之差解析】解答本题时可按以下思路分析:带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律及平面几何关系求解,注意当粒子从一磁场进入另一速度不变,并两圆心及两圆切点共线(1)设粒子a在I内做匀速圆周运动的圆心为C(在y轴上),半径为Ra1,粒子速率为va,运动轨迹与两磁场区域边界的交点为P′,如图,由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有,qvaB=m ①由几何关系有∠PCP′=θ ②Ra1= ③式中θ=30°,由上面三式可得va= ④(2)设粒子a在II内做圆周运动的圆心为Oa,半径为Ra2,射出点为Pa(图中未画出轨迹),∠P′OaPa=θ′,由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有,q va(2B)=m ⑤由①⑤式得Ra2= ⑥C、P′、Oa三点共线,且由⑥式知Oa点必位于x=d ⑦[高考资源网KS5U.COM]的平面上,由对称性知,Pa点与P′的纵坐标相同,即yPa=Ra1cosθ+h ⑧式中,h是C点的纵坐标。 设b在I中运动的轨道半径为Rb1,由洛仑兹力公式和牛顿第二定律有,q()B= ()2 ⑨设a到达Pa点时,b位于Pb点,转过的角度为α,如果b没有飞出I,则= ⑩= ⑾式中,t是a在区域II中运动的时间,而Ta2= ⑿Tb1= ⒀由⑤⑨⑩⑾⑿⒀式得α=30° ⒁由①③⑨⒁式可见,b没有飞出IPb点的y坐标为yP2=Rb1(2+cosα)+h ⒂由①③⑧⑨⒁⒂式及题给条件得,a、b两粒子的y坐标差为yP2-yPa=(-2)d【答案】:(1) (2)10.(2012·新课标全国卷·T25)(18分)如图,一半径为R的圆表示一柱形区域的横截面(纸面).在柱形区域内加一方向垂直于纸面的匀强磁场,一质量为m、电荷量为q的粒子沿图中直线在圆上的a点射入柱形区域,在圆上的b点离开该区域,离开时速度方向与直线垂直.圆心O到直线的距离为.现将磁场换为平行于纸面且垂直于直线的匀强电场,同一粒子以同样速度沿直线在a点射入柱形区域,也在b点离开该区域.若磁感应强度大小为B,不计重力,求电场强度的大小.【解析】解答本题时可按以下思路分析:由a、b两点速度确定圆心、半径画辅助线由几何关系求半径、速度由类平抛运动规律求解电场强度带电粒子在磁场中做匀速圆周运动.设圆周的半径为r,由牛顿第二定律和洛仑兹力公式得 ①式中v为粒子在a点的速度.过b点和O点作直线的垂线,分别与直线交于c和d点,过O点再作bc的垂线交bc于e点.由几何关系知,线段、和过a、b两点的轨迹圆弧的两条半径围成一正方形.因此 ②设,由几何关系得 ③ ④联立②③④式得 ⑤再考虑粒子在电场中的运动.设电场强度的大小为E,粒子在电场中做类平抛运动.设其加速度大小为a,由牛顿第二定律和带电粒子在电场中的受力公式得qE=ma ⑥粒子在电场方向和直线方向所走的距离均为r,由运动学公式得 ⑦r=vt ⑧式中t是粒子在电场中运动的时间.联立①⑤⑥⑦⑧式得 ⑨b【答案】11、(2013·新课标全国卷Ⅰ·T18)(6分)如图,半径为R的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面),磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外,一电荷量为q(q>0)。 质量为m的粒子沿平行于直径ab的方向射入磁场区域,射入点与ab的距离为,已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60°,则粒子的速率为(不计重力)A. B. C. D.【解析】由题意知,设入射点为A,AC平行于ab,穿出磁场的点为B,圆心为O,由题意知,粒子射入磁场和射出磁场的夹角60°,所以圆心角就为60°,ABO为等边三角形, ∠BAC=30°,过B点做AC垂线交于C点,由三角形可得,所以带电粒子运动的半径为r=R,由解得,所以选项B正确答案】B12、(2013·新课标全国卷Ⅱ·T17)(6分)空间有一圆柱形匀强磁场区域,该区域的横截面的半径为R,磁场方向垂直横截面一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子以速率v0沿横截面的某直径射入磁场,离开磁场时速度方向偏离入射方向60°不计重力,该磁场的磁感应强度大小为【解析】画出粒子的运动轨迹,由几何关系可知,粒子做圆周运动的半径,由可知,本题选A答案】A考点11 电磁感应1 .(2007·新课标全国卷·T20)(6分).电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路,条形磁铁静止于线圈的正上方,N极朝下,如图所示。 现使磁铁开始自由下落,在N极接近线圈上端的过程中,流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是A.从a到b,上极板带正电B.从a到b,下极板带正电C.从b到a,上极板带正电D.从b到a,下极板带正电【解析】由楞次定律可感应电流流过R的电流方向从b到a,因则电容器下极板带正电,所以正确答案为D 【答案】:DdPQabrcRv2 .(2008·新课标全国卷·T16)(6分)、如图所示,同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r,导体棒PQ与三条导线接触良好;匀强磁场的方向垂直纸面向里.导体棒的电阻可忽略.当导体棒向左滑动时,下列说法正确的是 ( )A.流过R的电流为由d到c,流过r的电流为由b到aB.流过R的电流为由c到d,流过r的电流为由b到aC.流过R的电流为由d到c,流过r的电流为由a到bD.流过R的电流为由c到d,流过r的电流为由a到b【解析】本题考查右手定则的应用根据右手定则,可判断PQ作为电源,Q端电势高,在PQcd回路中,电流为逆时针方向,即流过R的电流为由c到d,在电阻r的回路中,电流为顺时针方向,即流过r的电流为由b到a当然也可以用楞次定律,通过回路的磁通量的变化判断电流方向。 所以正确答案为B答案】:B3 .(2009·新课标全国卷·T19)(6分)如图所示,一导体圆环位于纸面内,O为圆心环内两个圆心角为90°的扇形区域内分别有匀强磁场,两磁场磁感应强度的大小相等,方向相反且均与纸面垂直导体杆OM可绕O转动,M端通过滑动触点与圆环良好接触在圆心和圆环间连有电阻R杆OM以匀角速度逆时针转动,t=0时恰好在图示位置规定从a到b流经电阻R的电流方向为正,圆环和导体杆的电阻忽略不计,则杆从t=0开始转动一周的过程中,电流随变化的图象是【解析】依据右手定则,可知在0-内,电流方向M到O,在在电阻R内则是由b到a,为负值,且大小为为一定值,内没有感应电流,内电流的方向相反,即沿正方向,内没有感应电流,因此C正确答案】C4.(2010·新课标全国卷·T21)(6分)如图所示,两个端面半径同为R的圆柱形铁芯同轴水平放置,相对的端面之间有一缝隙,铁芯上绕导线并与电源连接,在缝隙中形成一匀强磁场一铜质细直棒ab水平置于缝隙中,且与圆柱轴线等高、垂直让铜棒从静止开始自由下落,铜棒下落距离为0.2R时铜棒中电动势大小为E1,下落距离为0.8R时电动势大小为E2,忽略涡流损耗和边缘效应。 关于E1、E2 的大小和铜棒离开磁场前两端的极性,下列判断正确的是( )A.E1>E2,a端为正 B. E1>E2,b端为正C. E1 解答本题时可按以下思路分析:电磁学主干知识和重点内容科学家的重要贡献 选项B错误,赫兹用实验证实了电磁波的存在;选项D错误,洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律,安培发现了磁场对电流的作用规律 【答案】:AC6. (2012·新课标全国卷·T19)(6分)如图,均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框,半圆直径与磁场边缘重合;磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里,磁感应强度大小为B0.使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周,框中产生感应电流.现使线框保持图中所示位置,磁感应强度大小随时间线性变化.为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流,磁感应强度随时间的变化率的大小应为 ( ) A. B. C. D. 【解析】分别求出导线框以角速度ω匀速转动产生的电流大小的表达式和磁感应强度大小随时间线性变化时电流大小的表达式,建立等式求解的大小. 设导线框半径为,导线框以角速度ω匀速转动产生的电流大小为:;导线框中磁感应强度大小随时间线性变化时产生的电流大小为:,因为I1=I2,所以,故选项C正确. 【答案】C7. (2012·新课标全国卷·T20)(6分)如图,一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内,线框在长直导线右侧,且其长边与长直导线平行.已知在t=0到t=t1的时间间隔内,直导线中电流i发生某种变化,而线框中感应电流总是沿顺时针方向;线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右.设电流i正方向与图中箭头方向相同,则i随时间t变化的图线可能是 ( ) 【解析】解答本题可按以下思路分析:判断线框处磁场方向利用楞次定律分析线框电流判断符合线框中的电流方向的选项分析A图,如图甲所示,在0~t2时间内,直导线中的电流框处产生的磁场方向垂直于纸面向里,由楞次定律可知此过程中线框中的感应电流方向为顺时针方向,由左手定则可判断出线框的左边所受安培力较大,方向向左,线框的右边所受安培力较小,方向向右,线框所受合力方向向左,如图乙所示.在t2~t1时间内,直导线中的电流框处产生的磁场方向垂直于纸面向外,由楞次定律可知此过程中线框中的感应电流方向为顺时针方向,由左手定则可判断出线框的左边所受安培力较大,方向向右,线框的右边所受安培力较小,方向向左,线框所受合力方向向右,如图丙所示.故选项A正确,B、C、D错误.【答案】A8、(2013·新课标全国卷Ⅰ·T17)(6分)如图.在水平面(纸面)内有三根相同的均匀金属棒ab、ac和MN,其中ab、ac在a点接触,构成“V”字型导轨。 空间存在垂直于纸面的均匀磁场用力使MN向右匀速运动,从图示位置开始计时,运动中MN始终与∠bac的平分线垂直且和导轨保持良好接触下列关于回路中电流i与时间t的关系图线.可能正确的是【解析】设MN在匀速运动中切割磁场的有效长度为L, ∠bac=2,感应电动势为E=BLv,三角形的两边长相等且均为,由可知,三角形的总电阻(k为常数),再由闭合电路欧姆定律得,是一个常量,与时间t无关,所以选项A正确答案】A9、(2013·新课标全国卷Ⅰ·T25)(19分)如图,两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为θ,间距为L导轨上端接有一平行板电容器,电容为C导轨处于匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向垂直于导轨平面在导轨上放置一质量为m的金属棒,棒可沿导轨下滑,且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ,重力加速度大小为g忽略所有电阻让金属棒从导轨上端由静止开始下滑,求: (1)电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系;(2)金属棒的速度大小随时间变化的关系解析】本题关键是通过牛顿第二定律的求解得出加速度的表达式是一个与时间无关的物理量,导体棒做匀加速直线运动具体分析: 首先要由感应电动势和电容的定义式求解速度大小为v时电容器极板上储存的电荷Q;其次列牛顿第二定路方程,正确的解出加速度是一个恒量,即金属棒做初速为零的匀加速直线运动v=at解出本题的答案。 (1)设金属棒下滑的速度大小为v,则感应电动势为 E=BLv ①平行板电容器两极板的电压为U,U=E ②设此时电容器极板上储存的电荷为Q,按定义有 ③联立①②③式解得 ④ (2)设金属棒下滑的速度大小为v时经历的时间为t,通过金属棒的电流为i,金属棒受到磁场的安培力为F,方向沿导轨向上,大小为F=BLi ⑤设在(t,t+)时间间隔内流经金属棒的电荷量为,按定义有 ⑥也是平行板电容器两极板在(t,t+)时间间隔内增加的电荷量由④式可得 ⑦ 式中为金属棒速度的变化量按定义有 ⑧分析导体棒的受力,受重力mg,,支持力N,滑动摩擦力f,沿斜面向上的安培力F,N=mgcos⑨ ⑩(11)联立⑤至(11)式得(12)由(12)式及题设可知,金属棒做初速为零的匀加速直线运动,t时刻金属棒下滑的速度大小为v 【答案】 (1) (2) 10.(2013·新课标全国卷Ⅱ·T16)(6分)如图,在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框;在导线框右侧有一宽度为d(d>L )的条形匀强磁场区域,磁场的边界与导线框的一边平行,磁场方向竖直向下导线框以某一初速度向右运动,t=0是导线框的的右边恰与磁场的左边界重合,随后导线框进入并通过磁场区域。 下列v-t图像中,可能正确描述上述过程的是【解析】本题以线框在磁场中的运动为背景,考查左右手定则、安培力和牛顿第二定律线框进入磁场时,由右手定则和左手点则可知线框受到向左的安培力,由于,则安培力减小,故线框做加速度减小的减速运动;同理可知线框离开磁场时,线框也受到向左的安培力,做加速度减小的减速运动;线框完全进入磁场后,线框中没有感应电流,不再受安培力作用,线框做匀速运动,本题选D答案】D11、(2013·新课标全国卷Ⅱ·T19)(6分)在物理学发展过程中,观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用下列叙述符合史实的是A. 奥斯特在实验中观察到电流的磁效应,该效应解释了电和磁之间存在联系B.安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性,提出了分子电流假说C.法拉第在实验中观察到,在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中,会出现感应电流D.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碍引起感应电流的磁通量的变化【解析】奥斯特发现了电流的磁效应,A正确;安培首先提出分子电流假说,B正确;楞次定律的内容为感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,D正确;法拉第在实验中观察到,在通有变化电流的静止导线附近的固定导线圈中,会出现感应电流,选项C说法错误。 本题选ABD答案】ABD考点12 交变电流1 .(2007·新课标全国卷·T17)(6分).一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示由图可知A.该交流电的电压瞬时值的表达式为u=100 sin(25t) VB.该交流电的频率为25 HzC.该交流电的电压的有效值为VD.若将该交流电压加在阻值为R=100 Ω的电阻两端,则电阻消耗的功率是50 W【解析】由图象可知正弦交流电的周期,则,,所以该交流电的电压瞬时值的表达式为u=100sin(50πt)V,A不正确,B正确;该交流电的电压的有效值为,则C不正确;若将该交流电压加在阻值R=100 Ω的电阻两端,则电阻消耗的功率为,则D正确,所以正确答案为BD答案】:BD2 .(2008·新课标全国卷·T19)(6分)如图a所示,一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中,并绕过ab、cd中点的轴OO′以角速度 逆时针匀速转动若以线圈平面与磁场夹角时(如图b)为计时起点,并规定当电流自a流向b时电流方向为正则下列四幅图中正确的是 ( )图a 图b【解析】本题考查正弦交流电的产生过程、楞次定律等知识和规律从a图可看出线圈从垂直于中性面开始旋转,由楞次定律可判断,初始时刻电流方向为b到a,故瞬时电流的表达式为i=-imcos(+ωt),则图像为D图像所描述。 平时注意线圈绕垂直于磁场的轴旋转时的瞬时电动势表达式的理解所以正确答案为D答案】:D3. (20011·新课标全国卷·T17)(6分)如图,一理想变压器原副线圈的匝数比为1:2;副线圈电路中接有灯泡,灯泡的额定电压为220V,额定功率为22W;原线圈电路中接有电压表和电流表现闭合开关,灯泡正常发光若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数,则( )【解析】:解答本题时可按以下思路分析:对副线圈电路运用欧姆定律算出副线圈电流,再根据变压器原副线圈电流、电压比与原副线圈匝数比的关系,可求出原线圈的电流与电压主要考查理想变压器原副线圈电压、电流与匝数的关系U2=220V,根据U1:U2=n1:n2得,U1=110VI2=P/U2=0.1A,根据I1:I2= n2:n1得I1=0.2A所以正确答案是A答案】A4.(2012·新课标全国卷·T17)(6分)自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈,原、副线圈都只取该线圈的某部分,一升压式自耦调压变压器的电路如图所示,其副线圈匝数可调.已知变压器线圈总匝数为1900匝;原线圈为1100匝,接在有效值为220V的交流电源上.当变压器输出电压调至最大时,负载R上的功率为2.0kW.设此时原线圈中电流有效值为I1,负载两端电压的有效值为U2,且变压器是理想的,则U2和I1分别约为A.380V和5.3AB.380V和9.1AC.240V和5.3AD.240V和9.1A【解析】解答本题应把握以下两点:(1) 明确输出电压最大时,副线圈的匝数.(2) 根据电压、电流及功率与原副线圈的匝数关系式求解.由理想变压器原、副线圈中电压、电流及功率关系可得:,,,所以当变压器输出电压调至最大时,副线圈的匝数也最大n2=1900匝,负载R上的功率也最大为2.0kW,则,,故选项B正确.【答案】B考点13 电学实验1 .(2007·新课标全国卷·T22)实验题(15分)(1)由绝缘介质隔开的两个同轴的金属圆筒构成圆柱形电容器,如图所示。 试根据你学到的有关平行板电容器电容的知识,推测影响圆柱形电容器电容的因素有__________2)利用伏安法测量干电池的电动势和内阻,现有的器材为:干电池:电动势约1.5 V,符号电压表:量程1 V,内阻998.3 Ω,符号电流表:量程1 A,符号滑动变阻器:最大阻值10 Ω,符号电阻箱:最大阻值99 999.9 Ω,符号单刀单掷开关1个,符号导线若干①设计测量电源电动势和内阻的电路并将它画在指定的方框内要求在图中标出电压表、电流表的接线柱的正负②为了满足本实验要求并保证实验的精确度,电压表量程应扩大为原量程的________倍,电阻箱的阻值应为__________Ω解析】⑴这是圆柱形电容器,但可以定性地根据平行板电容器的公式判断,由平行板电容器的公式,可推测影响圆柱形电容器电容的因素有:正对面积、板间距离、极板间的介质即H、R1、R2、ε⑵①考虑到电源的内阻比较小,则电流表接法是确定的,所以必须连接成答案所示②因为干电池的电动势约为1.5 V,电压表的量程1 V,为了满足本实验要求并保证实验的精确度,电压表量程应扩大为原量程的2倍;又因电压表的内阻为998.3 Ω,所以电阻箱的阻值也应为998.3Ω。 答案】:⑴H、R1、R2、ε(正对面积、板间距离、极板间的介质)⑵① ②2; 998.3VAE rS++--2 .(2008·新课标全国卷·T22)(15分)I、右图为一正在测量中的多用电表表盘.⑴如果是用×10 Ω档测量电阻,则读数为 Ω.⑵如果是用直流10 mA档测量电流,则读数为 mA.⑶如果是用直流5 V档测量电压,则读数为 V.【解析】欧姆档在最上面的一排数据读取,读数为6×10Ω=60Ω;电流档测量读取中间的三排数据的最底下一排数据,读数为7.18mA;同样直流电压档测量读取中间的三排数据的中间一排数据较好,读数为35.9×0.1V=3.59V答案】:⑴60; ⑵7.18; ⑶3.593 .(2009·新课标全国卷·T23) (11分)青岛奥运会帆船赛场采用风力发电给蓄电池充电,为路灯提供电能用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关,实现自动控制光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化,作为简化模型,可以近似认为,照射光较强(如白天)时电阻几乎为0:照射光较弱(如黑天)时电阻接近于无穷大利用光敏电阻作为传感器,借助电磁开关,可以实现路灯自动在白天关闭,黑天打开。 电磁开关的内部结构如图所示1、2两接线柱之间是励磁线圈,3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接当励磁线圈中电流大于50mA时,电磁铁吸合铁片,弹簧片和触点分离,3、4断开;电流小于50mA时,3、4接通励磁线圈中允许通过的最大电流为100mA1) 利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路,画出电路原理图 光敏电阻,符号R1 ,灯泡L,额定功率40W,额定电压36V,符号 保护电阻,符号,R2,电磁开关,符号 ,蓄电池E,电压36V,内阻很小;开关S,导线若干2) 回答下列问题:①如果励磁线圈的电阻为200,励磁线圈允许加的最大电压为 V,保护电阻的阻值范围为 ②在有些应用电磁开关的场合,为了安全,往往需要在电磁铁吸合铁片时,接线柱3、4之间从断开变为接通为此,电磁开关内部结构应如何改造?请结合本题中电磁开关内部结构图说明答: ③任意举出一个其它的电磁铁应用的例子答: 。 解析】(1)要使光敏电阻能够对电路进行控制,且有光照时路灯熄灭,光敏电阻应与1,2串联,3,4与路灯串联;则电路图如图所示2)①由U=IR得励磁线圈允许加的最大电压为U=ImR=0.1×200V=20V;依据允许通过励磁线圈的电流最大值和最小值计算得,,因此保护电阻的阻值范围为160~320;②把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧,保证当电磁铁吸合铁片时,3、4之间接通:不吸合时,3、4之间断开③电磁起重机【答案】:(1)电路原理如图所示4分)(2)①20 (2分) 160~520(2分)②把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧,保证当电磁铁吸合铁片时,3、4之间接通:不吸合时,3、4之间断开③电磁起重机图14.(2010·新课标全国卷·T23)(11分)用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻RT,在给定温度范围内,其阻值随温度的变化是非线性的某同学将RT和两个适当的固定电阻R1、R2连成图1虚线框内所示的电路,以使该电路的等效电阻RL的阻值随RT所处环境温度的变化近似为线性的,且具有合适的阻值范围为了验证这个设计,他采用伏安法测量在不同温度下RL的阻值,测量电路如图1所示,图中的电压表内阻很大。 RL的测量结果如表l所示 表1 回答下列问题(1)根据图1所示的电路,在图2所示的实物图上连线 (2)为了检验RL与t之间近似为线性关系,在坐标纸上作RL﹣t关系图线 (3)在某一温度下,电路中的电流表、电压表的示数如图3、4所示电流表的读数为____ ,电压表的读数为___ 此时等效电阻的阻值为__ :热敏电阻所处环境的温度约为____ 【解析】本题以研究半导体材料的伏安特性立意命题,考查考生对电学实验的基本要求,即实物连线、数据处理、电流表和电压表的读数等解答本题可按以下思路分析:根据电路原理图进行实物连线根据表中实验数据在坐标纸上描点作直线先确定两表的精确度得两表读数值 (1)根据电路图连接实物2)根据数据描出点,作出直线3)对照图找出相应的温度为64.0°C答案】(1)如图所示(2)如图所示(3)115.0mA,5.00V,43.5Ω,64.0℃或62~66°C5.(2011·新课标全国卷·T22)(5分)为了测量一微安表头A的内阻,某同学设计了如图所示的电路图中,A0是标准电流表,R0和RN分别是滑动变阻器和电阻箱,S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关,E是电池。 完成下列实验步骤中的填空:(1)将S拨向接点1,接通S1,调节________,使待测表头指针偏转到适当位置,记下此时_____的读数I;(2)然后将S拨向接点2,调节________,使________,记下此时RN的读数;(3)多次重复上述过程,计算RN读数的________,此即为待测微安表头内阻的测量值解析】解答本题时可按以下思路分析:一个直流电阻电路中,若其中的一个电阻被另一电阻代替而电路的电流未变化,则这两个电阻相等,解答本题用电阻替代法1)将S拨向接点1,接通S1,通过调节滑动变阻器R0,使待测表头指针偏转到适当位置,记下此时A0(或标准电流表)的读数I;(2)然后将S拨向接点2,保持R0不变,调节变阻箱RN,使A0(或标准电流表)的读数仍为I,记下此时RN的读数,在实验期间,用RN代替了A表,而标准表A0的读数不变,故此RN的读数就是待测表A的内阻;(3)为提高精确度,实验时要多次重复上述过程,计算RN读数的平均值,此即为待测微安表头内阻的测量值答案】:(1) (或标准电流表)(2) (或标准电流表)的读数仍为I (3)平均值 6.(2012·新课标全国卷·T23)(10分)图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场.现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力,来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向.所用部分器材已在图中给出,其中D为位于纸面内的U形金属框,其底边水平,两侧边竖直且等长;E为直流电源;R为电阻箱;为电流表;S为开关.此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线.(1)在图中画线连接成实验电路图.(2)完成下列主要实验步骤中的填空:①按图接线.②保持开关S断开,在托盘内加入适量细沙,使D处于平衡状态;然后用天平称出细沙质量m1.③闭合开关S,调节R的值使电流大小适当,在托盘内重新加入适量细沙,使D ;然后读出__________________,并用天平称出 .④用米尺测量_______________.(3)用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小,可以得出B=_________.(4)判定磁感应强度方向的方法是:若____________,磁感应强度方向垂直纸面向外;反之,磁感应强度方向垂直纸面向里.【解析】解答本题时可按以下思路分析:分析U形金属框的平衡通电时托盘拉力与U形金属框的重力和安培力合力平衡安培力有两个可能方向不通电时托盘拉力与U形金属框重力平衡构成一电流可调的供电电路分析本实验原理可得出:通过U形金属框在重力、绳子拉力和安培力作用下的平衡,来测量磁场的磁感应强度大小,所以必须构成给金属框通一可改变电流大小的供电电路,根据所给仪器即可连接成一简单的串联实验电路.根据金属框的平衡要测定金属框的重量和安培力的大小,可通过改变托盘内的细沙质量来调平衡,由于磁场方向不确定所以实验结果有两种可能,所列平衡方程式为:,,所以.其相应的实验步骤中的填空就能正确写出.【答案】(1)如图所示(2)③重新处于平衡状态;电流表的示数I;此时细沙的质量m2.④D的底边长.(3)(4)m2>m17、(2013·新课标全国卷Ⅰ·T23)(8分)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“”挡内部电路的总电阻。 使用的器材有:多用电表;电压表:量程5V,内阻十几千欧;滑动变阻器:最大阻值5kΩ导线若干回答下列问题:(1)将多用电表挡位调到电阻“”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此时多用电表和电压表的读数分别为12.0kΩ和4.00 V从测量数据可知,电压表的内阻为____ kΩ5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路,如图(d)所示根据前面的实验数据计算可得,此多用电表内电池的电动势为 ___ V,电阻“”挡内部电路的总电阻为 ___ kΩ解析】 (1)万用表使用的第一步就是要短接调零,所以该空中应该填短接(2)万用表的电流方向是”红进黑出”所以红表笔接”1”(3)万用表在10到15之间需要估读一位所以读成15.0,电压表读数应精确读到小数点后一位,估读到小数点后两位,所以读数为3.60V(4)由于滑线变阻器的电阻调为零,所以万用表的读数即为电压表的内阻RV=12.0 (5)万用表的中值电阻为15.0,即万用表的内阻为内=15.0所以由闭合电路欧姆定律可知内=9.00V。 答案】(1)短接(2)1(3)15.0 3.60 (4)12.0(5)9.00 15.08、(2013·新课标全国卷Ⅱ·T23)(7分)某同学用量程为I mA、内阻为120Ω 的表头按图(a)所示电路改装成量程分别为Iv和1A的多用电表图中R1和R2为定值电阻,S为开关回答下列问题:(1)根据图(a)所示的电路,在图(b)所示的实物图上连线2)开关S闭合时,多用电表用于测量 (填“电流”、“电压,或“电阻”);开关S断开时,多用电表用于测量 (填“电流”、“电压”或“电阻”)3)表笔A应为 色(填“红”或“黑”)4)定值电阻的阻值R1= Ω,R2= Ω结果取3位有效数字)【解析】(1)表头跟R2串联,R1跟开关串联,两个支路并联,连线图同答案2)开关闭合时,电表的内阻较小,为等效电流表;开关断开时,电表的内阻较大,为等效电压表3)电流由红表笔流入,由题图(a)可看出表头右端为“+”,故表笔A为黑表笔4)设表头的内阻为r,满偏电流为,由欧姆定律可知V,,解得Ω,Ω答案】(1)连线实物图2分) (2) 电流 、电压 (2分,每空1分)(3) 黑 (1分)A(4) 1.00 、 880(2分。 每空1分) 四、2013年高考物理考纲 根据普通高等学校对新生文化素质的要求,依据中华人民共和国教育部2003年颁布的《普通高中课程方案(实验)》、《普通高中物理课程标准(实验)》和《2013年普通高等学校招生全国统一考试大纲(物理科·课程标准实验版)》,结合教学实际,确定高考理工类物理科考试内容考试内容包括知识和能力两个方面 高考物理试题着重考查考生知识、能力和科学素养,注重理论联系实际,注重科学技术和社会、经济发展的联系,注意物理知识在生产、生活等方面的广泛应用,以有利于高校选拔新生,并有利于激发考生学习科学的兴趣,培养实事求是的态度,形成正确的价值观,促进“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”三维课程培养目标的实现 一、考试目标与要求 高考物理在考查知识的同时注重考查能力,并把对能力的考查放在首要位置通过考查知识来鉴别考生能力的高低,但不把某些知识与某种能力简单地对应起来 高考物理科要考查的能力主要包括以下几个方面: 1.理解能力 ①理解物理概念、物理规律的确切含义,理解物理规律的适用条件,以及它们在简单情况下的应用; ②能够清楚认识概念和规律的表达形式(包括文字表述和数学表述); ③能够鉴别关于概念和规律的似是而非的说法; ④理解相关知识的区别和联系。 2.推理能力 ①能够根据已知的知识和物理事实、条件,对物理问题进行逻辑推理和论证,得出正确的结论或作出正确的判断; ②能把推理过程正确地表达出来 3.分析综合能力 ①能够独立地对所遇的问题进行具体分析、研究,弄清其中的物理状态、物理过程和物理情境,找出其中起重要作用的因素及有关条件; ②能够把一个复杂问题分解为若干较简单的问题,找出它们之间的联系; ③能够提出解决问题的方法,运用物理知识综合解决所遇到的问题 4.应用数学处理物理问题的能力 ①能够根据具体问题列出物理量之间的关系式,进行推导和求解,并根据结果得出物理结论; ②能运用几何图形、函数图像进行表达、分析 5.实验能力 ①能独立的完成表1、表2中所列的实验,能明确实验目的,能理解实验原理和方法,能控制实验条件,会使用仪器,会观察、分析实验现象,会记录、处理实验数据,并得出结论,对结论进行分析和评价; ②能发现问题、提出问题,并制定解决方案; ③能运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题,包括简单的设计性实验 这五个方面的能力要求不是孤立的,着重对某一种能力进行考查的同时在不同程度上也考查了与之相关的能力。 同时,在应用某种能力处理或解决具体问题的过程种也伴随着发现问题、提出问题的过程因而高考对考生发现问题、提出问题等探究能力的考查渗透在以上各种能力的考查中 二、考试范围与要求 考查力学、热学、电磁学、光学、原子物理学、原子核物理学等部分考虑到课程标准中物理知识的安排,把考试内容分为必考内容和选考内容两部分 必考内容为必修模块物理1、物理2和选修模块3-1、3-2的内容,具体考试范围与内容要求见表1 选考内容为选修模块3-3、3-4、3-5三个模块的内容,考生任意选考一个模块的内容,具体考试范围与内容要求见表2 对各部分知识内容要求掌握的程度,在表1、表2中用罗马数字Ⅰ、Ⅱ标出Ⅰ、Ⅱ的含义如下: Ⅰ.对所列知识要知道其内容及含义,并能在有关问题中识别和直接使用,与课程标准中“了解”和“认识”相当 Ⅱ.对所列知识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,并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用,与课程标准中“理解”和“应用”相当表1:必考内容范围及要求 必修模块物理1、物理2力学主题内容要求说明质点的直线运动参考系,质点位移、速度和加速度匀变速直线运动及其公式、图像ⅠⅡⅡ 相互作用与牛顿运动规律滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力形变、弹性、胡克定律矢量和标量力的合成和分解共点力的平衡牛顿运动定律、牛顿定律的应用超重和失重ⅠⅠⅠⅡⅡⅡⅠ 抛体运动与圆周运动运动的合成和分解抛体运动匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度匀速圆周运动的向心力,离心现象ⅡⅡⅠⅡⅠ斜抛运动只作定性要求机械能功和功率动能和动能定理重力做功与重力势能功能关系、机械能守恒定律及其应用ⅡⅡⅡⅡ 万有引力定律万有引力定律及共应用环绕速度第二宇宙速度和第三宇宙速度经典时空观和相对论时空观ⅡⅡⅠⅠ 电学选修模块3-1 3-2主题内容要求说明电场物质的电结构、电荷守恒静电现象的解释点电荷库仑定律静电场电场强度、点电荷的场强电场线电势能、电势、电势差匀强电场中电势差与电场强度的关系。 带电粒子在匀强电场中的运动示波管常用的电容器电容器的电压、电荷量和电容的关系ⅠⅠⅠⅡⅠⅡⅠⅠⅡⅠⅡⅠⅠⅠ 电路欧姆定律电阻定律电阻的串、并联电源的电动势和内阻闭合电路的欧姆定律电功率、焦耳定律ⅡⅠⅠⅡⅠⅠ 磁场磁场、磁感应强度、磁感线通电直导线和通电线圈周围磁场的方向安培力、安培力的方向匀强磁场中的安培力洛伦兹力、洛伦兹力的方向洛伦兹力的公式带电粒子在匀强磁场中的运动质谱仪和回旋加速器ⅠⅠ ⅠⅡⅠⅡⅡⅠ1.安培力的计算只限于电流与磁感应强度垂直的情形2.洛伦兹力的计算只限于速度与磁场方向垂直的情形电磁感应电磁感应现象磁通量法拉第电磁感应定律楞次定律自感、涡流ⅠⅠⅡⅡⅠ 交变电流交变电流、交变电流的图像正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值理想变压器远距离输电ⅠⅠ ⅠⅠ 单位制和实验主题内容要求说明单位制要知道中学物理中涉及到的国际单位制的基本单位和其他物理量的单位包括小时、分、升、电子伏特(eV)Ⅰ知道国际单位制中规定的单位符号实验实验一:研究匀变速直线运动实验二:探究弹力和弹簧伸长的关系实验三:验证力的平等四边形定则实验四:验证牛顿运动定律实验五:探究动能定理实验六:验证机械能守恒定律实验七:测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)实验八:描绘小电珠的伏安特性曲线实验九:测定电源的电动势和内阻实验十:练习使用多用电表实验十一:传感器的简单使用 1.要求会正确使用的仪器主要有:刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电火花计时器或电磁打点计时器、弹簧秤、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等。 2.要求认识误差问题在实验中的重要性,了解误差的概念,知道系统误差和偶然误差;知道用多次测量求平均值的方法减少偶然误差;能在某些实验中分析误差的主要来源;不要求计算误差3.要求知道有效数字的概念,会用有效数字表达直接测量的结果间接测量的有效数字运算不作要求表2:选考内容范围及要求模块3-5主题内容要求说明碰撞与动量守恒动量、动量守恒定律及其应用弹性碰撞和非弹性碰撞ⅡⅠ只限于一维原子结构氢原子光谱氢原子的能级结构、能级公式ⅠⅠ 原子核原子核的组成、放射性、原子核衰变、半衰期放射性同位素核力、核反应方程结合能、质量亏损裂变反应和聚变反应、裂变反应堆射线的危害和防护ⅠⅠⅠⅠⅠⅠ 波粒二象性光电效应爱因斯坦光电效应方程ⅠⅠ 实验验证动量守恒定律 五、新课程标准下的高考命题原来的高考区别一、卷面分值不同原大纲卷理综卷物理部分120分,新课标卷为110分二、考查范围不同原大纲卷试题,选择题包含力、电磁、热、光、原子物理五大板块光学、原子物理、热学、机械振动和波、动量和冲量每个考点肯定至少要有一道选择题新课标命题把光学、振动和波、原子物理及动量和冲量放到选修模块,考生只需要选择其中一个模块即可,每个模块包含两题,往往为一个选择题,一个大题。 实验题基本上没变化,一大一小两试验,一个力学实验,一个电学实验大题原来高考为三个,新课标卷为两个,基本上一个为力学,一个为电磁学后一题目难度较大三、相比原大纲卷,新课标试题的难度有所降低以大题为例,原来高考出题把动量与能量的综合作为力学部分重点备考的内容,而新课标把动量部分放在选考部分,24、25两道大题不会出现动量与能量综合的题目,使得学生有更多时间与精力备考电磁学,运动学与动力学的内容选做题三选一,不仅题目难度大大降低,而且,由于只需要选一,学生可以全力以赴备考一个模块四、新课标物理试题进一步体现新课程理念虽然试卷长度减小,但会增大思维容量,重点考查考生的思维能力、获取信息的能力及表述能力;以近五年新课程高考的成果为蓝本,试题会贴近现实生活、强化理论联系实际、突出学科内的知识整合,兼顾学科间的联系,注重考查学生多层次、多角度的分析、解决现实问题的思维能力;能力考查会注重探究性能力的考查,探究性试题会在考卷中体现的,以考查考生的学习方法和学习过程以及创新能力如2012年新课标物理题的23题,把力学、电磁学、电路等内容融合在一个实验,突出考察了考生的探究及创新能力新课程下高考物理复习几点感想一、新课程的理念和新课程的目标是高考命题改革所要追求的重要目标之一如今,基础教育课程改革是时代的要求,绝对不是出花样作秀。 高考对于学科发展、科技前沿、课题探究、多元性评价等理念容易接受也较为重视对于“知识与技能”;“过程与方法”;“情感、态度、价值观”的课课程目标也不会轻易放过如上海春季卷中曾有“十个最美的实验,……科学美蕴藏于各门科学的实验之中,有待于……感悟、发现……”一题,实质上就是一道关于“美感”的题目,对培养学生鉴赏美、评价美、创造美的能力,感受什么是物理美(如简单美、对称美、和谐美)具有一定作用爱国主义情感也是一种重要的情感之一,结合“神舟号”设置物理情景的题目对学生的爱国主义教育是一个很好的命题铺设点,比如天体运动万有引力部分、动力学部分、动量能量部分,关于飞船的逃逸塔、运行周期等各个环节进行命题的可能性也是十分应该关注的二、循序渐进,加深对双基知识的理解高考是选拔考试,首先对能力的考核要求便是理解能力确实,只有对所学双基知识都能深刻理解,才谈得上运用它们进行推理、分析,去解决更复杂的问题怎样才算对所学知识做到理解了?举例说吧,对交流电的有效值,如果以为最大值的 倍就是有效值,那么,对这一物理概念就没有理解因为这只是对特定交流电的一个数量关系,不适用于所有交变电流的情况必须从有效值定义本身去理解,并能运用它计算出不同情况中交流电的有效值,才达到理解的效果。 又如,静电场中的导体在静电平衡到达时,其内部场强为零如果对此结论误以为指导体内部没有电场,则对这个物理规律也就没有深刻理解务必通过仔细体味,明确在导体的内部既有施感电荷产生的电场E1,又有感应电荷产生的电场E2,它们的矢量和为零;同理,施感电荷的电场和感应电荷的电场叠加的结果,则使导体各处电势都相等能这样来理解这个物理规律,应用它去解决问题才算是到位了怎样才能让学生做到深刻理解双基知识?我认为必须坚持“循序渐进”这个原则任何贪多、求快的复习安排,或以解题来带动知识的速成复习方法,都只能食而不化具体说,可按以下几项来操作:①对每节的知识点要及时消化,理出要点,总结规律;②独立完成相应的巩固作业,检查自己对所涉及的概念及规律的理解程度;③每章结束,可借助一些参考书搞一次单元小结,理一理本章知识线索;④每逢大型考试,再将知识回一回如能持之以恒,对双基知识的掌握定会有相当的收益三、正确处理知识的全面和重点的关系总复习必须按照教学大纲和考试说明扫描全部的知识在这上面千万不能心存侥幸,搞什么猜题押宝,随意舍弃或疏忽自认为不重要的、不会考的尤其在时间有限的复习课上,老师一般很难详细述及所有内容,因此,对于面上一定篇幅属于识记性质的知识,需要通过自己加以弥补,以免形成知识的缺漏。 但在物理学科全部知识中,毕竟也有主次之分,所以还得在复习中注意突出重点例如就力学部分而言,力和运动学知识可视为力学的准备知识,而牛顿定律、功和能的关系则是整个力学框架的重要支柱对这些重点内容,复习务必追求突破性进展所以,听课时要不断总结提高,分析解剖;消化时务求深刻理解它们的内涵,可找些例题帮助自己熟悉它们的应用;练习则需要有一定的反复以求熟练掌握只有正确处理好面和点的关系,才可能达到既拣芝麻又抱西瓜的最优目标四、 注意课程内容的时代性,理论联系实际,重视物理思维方法和建模能力的培养新课程明确提出课程内容上应加强与学生生活、现代社会及科技发展的联系,反映当代科学技术发展的重要成果和新的科学思想,关注物理学的技术应用所带来的社会问题,培养学生的社会参与意识和对社会负责任的态度近年来,高考物理命题非常重视理论联系实际,在反映科技进步、阐释实际生活、透视社会热点等方面作了大胆尝试因为这类试题往往能较有效地考查考纲提出的五个力面的能力,另一方面处理这类问题能直接反映出考生的科学素养,符合了新课程标准的教育理念.新课程中设置的附加版块如“思考与讨论”“演示”“做—做”“说一说”“科学足迹”“科学漫步”“STS”“课题研究”等都要给予全面的重视和理解,这类内容是高考命题的重要取材点。 复习中, 要培养学生主动学习、自主学习的能力教师应该把一些常用的物理思维方法和建模能力的培养要有计划、有步骤地渗透到每堂课中,切实有效地优化学生的思维品质,创设学生探究的各种机会,让学生切身感悟过程,掌握方法, 提高技能.,同时要挖掘新课程中的探究因素、创造因素、操作技能因素、科学方法因素、情感态度兴趣因素等, 引导学生要突出思想方法,重视重视物理思维方法和建模能力的培养五、调整心态、相信自己、脚踏实地、笑迎高考研究表明,后阶段影响成绩进一步提高的重要原因是心理因素:信心不足、怀疑自己、焦虑、紧张不知所措,有的同学甚至于抱着“放弃”的态度;岂知,焦虑紧张是多数考生共有的心态,这是心理的正常反应,只是强弱不同而已因此我们要调整心态,相信自己,“不经历风雨无以见彩虹,不奋斗哪会有成功”、“明天的遍地鲜花,要靠今天的汗水灌溉”经验表明,即使原来成绩不好,只要最后阶段充满信心,讲求策略、脚踏实地地进行复习,提高一个层次是不成问题的相信自己!笑迎高考!我会成功!父母的期望在,老师的帮助在,备考的策略我已经明白,划分条块、认真复习,成功指日可待!针对新旧课标的差异,复习对策应作相应的调整,具体如下: 一、加强主干知识,即力学和电磁学部分的复习。 选修模块平时复习教学是可以直接三选一,精讲,让学生吃透 二、新课标卷出物理学史的题目可能性比较大新课程标准明确要求学生不仅掌握知识本身,还要知道知识得出的历史背景及得来的过程,让学生了解物理学的研究方法和研究过程平时备考中要对每个物理规律、物理概念的得来过程让学生体会,而不是仅仅做上几道题目就算完事重视教材中的演示实验、课后的做一做、思考题等 三、新课标卷重视对学生的思维能力的考查,所以备考中更注重物理方法的融汇,如选择题常用的作图法、动态分析法、整体隔离法、极限法、排除法、特殊值法等,实验题的累积法、图像法等,大题常见的物理模型的建立,程序法,数学方法等方法与能力是相辅相成的,方法掌握了,能力自然就提高了如2012年新课标卷24题以日常生活中的拖把为载体,考查学生的力与运动,受力分析及数学能力的运用 六、高三物理复习策略及方法摘要:高考复习是一项系统工程,复习时一要明确高考考什么,二要研究高考怎么考,三要弄清学生怎么错,四要确定我们老师怎么做在此基础上制定三轮复习策略,一轮复习是基础能力过关,二轮复习是综合能力突破,三轮复习是应用能力提高关键词:物理考纲分析;高考预测;高考复习策略高中阶段,物理是一门既重要而又十分难学的基础在学科。 特别是在高考复习中,怎样才能提高物理复习的效率和质量,从而为高考的胜利打下坚实的基础?这是一个值得深入探讨的问题,笔者根据多年的高考复习实践,在高考物理复习中,应注意以下几个问题一是明确高考考什么?二是研究高考怎么考?三是弄清学生怎么错四是确定老师怎么做一、高考考什么要想搞清这个问题必须进行三个方面的研究:一是研究考钢,二是研究新课程标准,三是研究近几年新课标高考试题1、考纲分析:《考试大纲》规定在新课标理综试卷中物理的满分为110分,分为必考内容和选考内容两类,必考共有4个模块,包括必修1、必修2 、3-1 、3-2 ,这部分内容基本和旧教材一致,满分值为95分必考内容四个模块共包括61个知识点,和11个实验其中一级要求35个,二级要求26个除必考内容外,考生还必须从3-3 、3-4 、3-5 三个模块中选择一个模块作为自己的考试内容,分值为15分,这部分内容也和旧教材一致只是按照新课标的内容体系进行了重新划分而已其中3-3中知识点15个实验1个,全部一级要求3-4中知识点20个实验3个,一级要求16个二级要求4个3-5中知识点12个实验1个,一级要求11个二级要求1个2、新课标相对大钢版新增内容及考纲对新增内容的要求:①《万有引力》一章增加考点:“经典时空观和相对论时空观 ”考纲要求Ⅰ,近三年新课标高考无命题。 ②《恒定电流》一章增加了第10节“简单的逻辑电路”考纲无要求③《电磁感应》章新增第7节 “涡流 电磁阻尼和电磁驱动, ”考纲只对涡流要求Ⅰ,近三年新课标高考无命题④新课标新增《传感器》一章,考纲删掉了对这一章的考查⑤《机械振动》一章新增考点:“简谐运动的公式 ”考纲要求Ⅱ,近三年新课标高考无命题⑥新课标增《相对论简介》一章,考纲要求Ⅰ,近三年新课标高考无命题3、从知识模块上看近三年全国新课标卷试题分布:必考内容: 共95分,包括选择题、实验题、计算题三部分①选择题:共8道题,48分三年全考的有三个:万有引力、机械能、静电场三年两考的五个:相互作用物体平衡、牛顿定律、磁场、电磁感应、物理学史三年一考的两个:稳恒电流、交流电三年没考的两个:直线运动、曲线运动②实验题:每年两个实验都是一个力学一个电学,共15分,采用一大带一小形式,电路实验每年必考,力学实验纸带问题应是重点,还有基本仪器的使用和读数③计算题:共两道32分一个力学一个电磁学第一道计算题三年中全出在力学,09年是机械能,后两年全是直线运动,第二道计算题全出在磁场09年是从电场进入磁场做圆周运动,10年是速度方向不同的粒子在磁场中的圆周运动,11年是从一个磁场进入另一个磁场中还是圆周运动。 选考内容:选考内容共15分近三年均为一道选择题一道计算题,选择占5-6分,计算占9-10分,至今还没有考过实验题3-3计算题都出在了气态方程,选择题09年是热力学第一定律,10年是晶体和非晶体,11年是气体的内能随状态变化的关系.气体压强变化与哪些因素有关3-4机械波和几何光学各出一题光的折射每年必考,另一题则出在振动和波3-5计算题均为动量和能量的综合选择题出了两年光电效应,10年出的是原子跃迁4、近三年全国新课标卷考点分布: 近三年高考共涉及考点 56 个,其中一级考点 12个,二级考点 44 个,二级考点约占80%,可以看到二级考点占有绝对优势二、高考怎么考:通过对历年高考试题的分析发现高考试题有如下特点1、突出主干知识、基本概念和规律的考查,注重命题的基础性 2、考查学生对知识应用能力、更加注重过程分析,体现新课程理念3、注重以实际问题为原型,考查建模能力4、联系学生经验和科技、生活、社会实际,巧设问题情景5、注重实验仪器使用,考查迁移和创新能力;注重实验方法和实验数据处理方法的考查6.选考部分难度降低,突出考查“Ⅱ级要求”考点三、怎么错:通过平时作业和考试发现学生在答题中存在以下问题 1、概念不清 原理模糊 。 2、知识零乱 考虑不全3、思路不通 不会建模 4、实验不熟 方法不会5、漏洞百出 处处失分 6、时间失控 留有空白四、怎么做:1、明确难度结构特点,找出复习主攻方向:高考是集基础性、选拔性于一体的大众化考试,其命题难度结构有一定梯度,分析历年物理试卷结构可知,易、中、难的比例大约为 3:5:2 容易题——约30% ,中档题——约50%,即80%的题目侧重于考查基础知识、基本技能、基本方法、基本能力难度较大的题——约20%难题不是所有学生都能做的,它仅对特优生有意义 所以,应对高考要瞄准80%不太难的题,降低容易题的失误率,提高中低档题的正确率,是复习的主攻方向2、分析考点,把握命题趋势:越是接近高考越要分析历年高考试题,只有认真分析高考试题才能从中找到灵感,才能把握高考的脉博,特别是对每年必考内容一定要特别重视,认真分析,这些考点连考了三年今年是否还会考?如果考的话能从哪个角度去考?比如第一年以理解能力的形式考,第二年以推理能力的形式考,第三年可能以综合分析能力的形式考,或以不同的情景或不同的角度设问考查同时还要想一想,如果不考的话为了达到考查的目的它会向那个方向转移呢? 3、慎重选择选考内容:首先分析一下三个选考模块考点分布情况,最简单的应是3-3,但由于气态方程等知识删去好多年了,老师们对教材不熟,大多不愿选,但从考钢上看这个模块应是最简单,要求全是一级要求。 不见得出太难的题目对3-4和3-5笔者还是倾向选3-5,首先从内容上看3-4中知识点20个实验3个,一级要求16个二级要求4个3-5中知识点12个实验1个,一级要求11个二级要求1个3-4比3-5多了10个知识点,并且3-4又增加了振动方程,振动和波的难度明显加大,另外对于光的折射问题,涉及几何学,大多数学校数学又不会选修这一模块学生数学知识跟不上而3-5中二级要求只有一个动量,计算题一定也是关于动量和能量的综合题,以前是20分左右的分值,当然要有一定难度现在变成了10分左右,难度自然会降低不少它不可能会出和电磁学相联系的跨模块的综合题,同时讲动量的过程也是对前面力学知识的复习,是对前面知识的提升,使整个力学体系更加完整五、复习计划的具体实施:1、一轮复习是基础能力过关,①主要任务:是注意整理知识结构、理清体系关系;建构框架,寻找章节线索,攻克本章重难点问题,梳理知识点,使物理概念、物理规律、研究方法,五种能力全面系统展开,“点、线、面、体”形成一体一轮复习应当稳扎稳打,不要过快过深,以知识复习为主主要解决概念不清、知识零乱、计算不准、原理模糊等问题②实施方法: 按照知识体系,分块按章复习(基本概念、基本规律、基本实验、解题思路、解题方法和解题技巧)。 复习过程要注意全面复习与突出重点相结合;关注热点与强化弱点相结合;课内复习与学生自主复习相结合;质量与速度并重,精讲、精练、勤,忌轻描淡写和拖泥带水 把重难点放在力学、电磁场必修的几大块上和部分选学内容上面,目的是使学生提高对力学规律的全面系统理解并精选复习材料和习题,夯实基础重视实验,培养学生的创新能力2、二轮复习是综合能力突破, ①主要任务:通过专题复习整合知识结构,掌握考点知识;总结解题思路,优化解题方法;整合重点试验,提升学生实验能力;联系实际 ,关注热点问题解决思路不通,方法不会,综合应用能力差的问题 ②实施方法:该阶段应结合学校、学生的实际及新课改高考试题的特点选定专题即要注重各部分知识间的有机整合、解题思路和解题方法的归纳,同时也要对实验整合并要注意理论联系实际、 关注热点问题突破重点难点,以五种能力的提升核心,力求举一反三,以少胜多的目的以提高学生分析问题和解决问题的能力③具体做法:一是整合主干知识,构建知识结构,二轮复习首先要构建知识体系,最好用图表的形式呈现给学生,图表的特点是直观、形象,便于记忆教师编制图表发给学生,让学生自己研究,最好让学生抄写一遍,在抄写的过程中去体会各种关系及联系,并鼓励学生根据自己的理解去充实、填加内容形成自己的知识结构图。 学生填加内容的过程就是形成知识结构的过程二是设置专题、总结思路、优化解题方法,设置专题的目的是以同一类型的试题为载体,总结思路,优化解题方法④要点:狠抓重点即II级知识点;突破难点—实验题、计算题等关键得分点;关注热点—高考命题点;⑤复习环节:讲练结合为主线、变式训练为手段3、第三轮 复习是应用能力提高,①主要任务: 研讨高考试题,查漏补缺知识,拓宽解题思路,熟练解题方法,规范解答试卷,掌握应试技巧②具体做法:一是瞄准“中档题”, 总复习阶段不是题做的越多越好,应该精选精练,有针对性地训练高考理综物理命题以中档题为主,因此大多数学生目标应是瞄准中档题,真正吃透题中描写的物理图景,分析清楚物理过程,感悟解题思路个别尖子学生可以适当分一些精力研究近年高考卷中难度较高的压轴题,采用 “分餐式”以取得更好的成绩二是综合测试提高适应能力,在第三轮复习中,完全按照2011年高考试题的要求命制仿真试题 ,题目来源以各地信息题为主,另外也可适当选用、改编历年高考题进行训练,以提高学生的适应能力三是查漏补缺,做好错题分析,查漏补缺是总复习阶段十分重要的工作针对学生复习过程中做过的练习及在答卷中出现的错误要进行总结讲解。 引导学生对错误,疏漏进行认真仔细地分析和订正,在错题本上分析每一个题目做错原因,并总结此类题的解题规律,感悟解题思路四是重视解题的规范化,从研究评分标准和在平时的练习可知,绝大部分考生 在解题时其中失分的重要原因解题出现了严重的不规范;不会统筹计划合理安排时间 所以在三轮复习时必须注意规范解题训练 五是三轮复习时间的把握:三轮复习在一个月左右为宜,过短达不到效果,过长学生会有厌倦情绪,这就要求老师有效掌控,把学生的兴奋点调节到高考那两天 高三复习是一个系统工程,复习方法多种多样,无论什么方法只要能使学生学好的教法,才是好的教法;能使学生学好的教师,才是好的教师;能使学生真正有所提高的课堂,才算有效的课堂各校学生的习性都不同,各届学生的习性也不同,这就要求老师应当用心去与学生沟通和交流,找到学生的固有频率,老师再确定驱动力的频率,这样才可以使之产生较大的振幅希望每一个老师都能找到最适合你的学生的教学方法,使更多的学生能够梦想成真 。
