2014高考物理复习指导
第 14 题，考查牛顿第二定律，图像问题，难度较小。 第 15 题，考查受力分析，临界问题，难度中等. 第 16 题，考查电磁感应，动生电，图像问题，宜用排除法，难度较小 第 17 题，考查带电粒子在匀强磁场中的运动，涉及几何分析求场强，难度中等。 第 18 题，考查电场中的平衡问题，涉及电场力，库仑力、库仑定律、三力平衡，难度中等。 第 19 题，考查物理学史，侧重于电磁感应现象，难度较小。 第 20 题，考查人造卫星的功能关系，难度中等。 第 21 题，考查汽车转弯问题，难度中等。 选择题部分无偏题、怪题、难题，总体难度一般。 （二）非选择题 题号 22 23 24 25 所属模块 必修 2 选修 3-1 选修 3-1 必修 1 考查知识点 探究轻质弹簧的弹性势能 多用电表的原理及改装 匀强电场中的圆周运动、向心力、动能定理 双滑体问题、动力学、动摩擦因素、相对位移 分值 8 7 14 18 难易度 中等 中等 中等 较难
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三、模块分析 知识内容 力学部分 题号 题型 分值 50 占比 占物理 总分 45.4% 占物理 总分 40.9% 14、15、 选择、 20、21、 非选择 22、25 16、17、 选择、 18、19、 非选择 23、24
电、磁学
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四、选考部分 第 35 题，第一小题选择题（5 选 3） ，考查结合能，比结合能，考查得比较细；第二小题计算题考查动量守恒定律和能 量守恒定律。考查“三体两过程”模型，比较常规，难度一般。
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物理
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2014 届高三物理复习指导
2008-2013 全国新课标高考物理试题分析 2013 年全国新课标高考物理试题试卷分析 2013 年高考考试大纲说明（新课标）——物理 物理主观题解题规范化要求 高中物理公式大全 高考物理“二级结论”及常见模型 2013 年高考物理全国新课标试卷详细解析
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 2013 2012 2011 2010 2009 2008 必修 1 27.3 % 23.6 % 31.8 % 29.1 % 29.1 % 13.6 % 必修 2 18.2 % 10.9 % 10.9 % 9.1 % 10.9 % 19.1 % 选修 3--1 30.0 % 35.5 % 38.1 % 42.7 % 40.9 % 42.7 % 选修 3--2 10.9 % 16.4 % 5.5 % 5.5 % 5.5 % 10.9 % 选考模块 13.6 % 13.6 % 13.6 % 13.6 % 13.6 % 13.6 %
云南省大理州民族中学 杨志松 编 2013.6.22
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2008-2013 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，起初为宁夏卷命题，从 09 年开 始陆续有使用全国Ⅰ,Ⅱ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。13 年开始全国新 课标卷分全国Ⅰ,Ⅱ卷，云南省采用新课标全国Ⅱ卷。 一、选择题（8 题，共 48 分） （2013 年开始选择题标注单选和多选题题号） 2008 14 15 16 17 18 19 20 21 安培力 直流电路 电磁感应 2009 力学物理学史 天体运动、万有 引力 电磁血流计 2010 电学物理学史 胡克定律 2011 右手安培定则 匀变速运动 机械能 交流电有效值 安培力、匀变速 运动 开普定律 电场、电场力 a-t 图象 惯性 平抛运动 物体平衡、动态 分析 理想变压器 带电粒子在电场 中的运动 电磁感应 电磁感应、安培 力 万有引力与重力 加速度 2012 螺旋测微器 2012 2013 牛顿第二定律 受力分析、临界 问题 电磁感应 带电粒子在磁场 中的运动 电场中的平衡问 题、求场强 物理学史 （多选） 人造卫星功能关 系的考查 （多选） 汽车转弯问题 （多选） 2013 探究轻质弹簧的 弹性势能 多用电表原理及 改装
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带电粒子在电场 带电粒子在磁场 和磁场 （组合场） 中的运动 、 临界 中的运动 轨迹 几何运算 2009 光电效应 2010 能级跃迁
带电粒子在组合 带电粒子在组合 双滑体问题、动 场中的运动梯度 场 （电场和磁场） 力学、动摩擦因 明显不难而繁 中的运动 素、相对位移 2011 光电效应 2012 核反应、核能 2013 结合能、比结合 能
பைடு நூலகம்
四、选修题（1 题、2 小题、共 15 分）
动量守恒定律、 牛顿运动定律、 动量守恒定律、 动量守恒定律、 动量守恒定律、 机 械 能 守 恒 定 直线运动、动量 功能关系 机 械 能 守 恒 定 功能关系 律 守恒定律 律、功能关系
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二、理综物理各模块分值分布： 必考模块 年 份 模 块 2013 2012 2011 2010 2009 2008 必修 1 题号 14,15,25, 14,16,24, 分 值 30 26 必修 2 题号 20,21,22 15,21 16，19 20，22 15，17 18，23 分 值 20 12 12 10 12 21 选修 3--1 题号 17,18,23,24 18,22,23,25 14，18，20 22，25 分 值 33 39 42 选修 3--2 题号 16,19 17,19,20 17 21 19 16，19 分 值 12 18 6 6 6 12 选考模块 任选一题 题号 33(3--3)34(3--4)35(3--5) 33(3--3)34(3--4)35(3--5) 33(3--3)34(3--4)35(3--5) 33(3--3)34(3--4)35(3--5) 分 值 15 15 15 15 15 15
通过上表我们可以看到，试卷的题型分两大部分，第一部分（Ⅰ卷）为选择题，第二部分（Ⅱ卷）为非选择题。分值 110 分，分必做题和选做题两部分。 二、题型分析 （一）选择题分析 题号 所属模块 考查知识点 牛顿第二定律 受力分析、临界问题 电磁感应、图像问题 带电粒子在磁场中的运动 电场中的平衡问题 物理学史 人造卫星的功能问题 汽车转弯问题 分值 6 6 6 6 6 6 6 6 难易度 较易 中等 较易 中等 中等 较易 中等 中等 14（单选） 必修 1 15（单选） 必修 1 16（单选） 选修 3-2 17（单选） 选修 3-1 18（单选） 选修 3-1 19（多选） 选修 3-2 20（多选） 必修 2 21（多选） 必修 2
2013 年普通高等学校招生全国统一考试大纲新课标考试说明（物理） Ⅰ.考试性质
普通高等学校招生全国统一考试是合格的高中毕业生和具有同等学力的考生参加的选拔性考试。高等学校根据考 生的成绩，按已确定的招生计划，德、智、体全面衡量，择优录取。因此，高考应有较高的信度、效度、必要的区分 度和适当的难度。 Ⅱ.考试形式与试卷结构 一、答卷方式 闭卷、笔试。 二、考试时间 考试时间 150 分钟，试卷满分 300 分。 三、科目分值 物理 110 分、化学 100 分、生物 90 分。各学科试题只涉及本学科内容，不跨学科综合。 四、题型 试卷包括选择题和非选择题，非选择题一般包括填空、实验、作图、计算、简答等题型。 五、试卷结构 1、试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷 第Ⅰ卷尾生物、化学、物理三个科目的必考题，题型为选择题。共 21 题，每题 6 分，共计 126 分。其中生物 6 道 题（单项选择题） ，化学 7 道题（单项选择题） ，物理 8 道题（包括单项选择题和多项选择题） 。 第Ⅱ卷由生物、化学、物理三科的必考题和选考题构成。生物、化学、物理各科选考内容的分值控制在 15 分左右。 2、物理三个选考模块，考生从中任意选做一个模块的试题；化学三个选考模块，考生从中任意选做一个模块的试 题；生物两个选考模块，考生从中任意选做一个模块的试题；但均不得跨模块选做。 3、组卷：试卷按题型、内容和难度进行排列，选择题在前，非选择题在后，同一题型中同一学科的试题相对集中， 同一学科中不同试题尽量按由易到难的顺序排列。 Ⅲ、物理学科考核目标、内容 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。
15， 21， 23， 35 24 15， 16， 18， 32 24 14， 20， 21， 32 24 17， 20， 22 （II） 15
14，17，19， 47 23，25 16，18，22， 45 23，25 14，15，21 22（I） ，24 47
33(2--2)34(3--3)35(3--4)36(3--5) 30(2--2)31(3--3)32(3--4)33(3--4)
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。
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2013 年高考物理全国新课标（Ⅱ）试卷分析
一、试卷基本结构： 科目 题号 题量 总分 物理 14～21（共 48 分） ；22（8 分） ；23（7 分） ； 24（14 分） ；25（18 分） （选修部分）33、34、35（15 分） 8+2+3 题（Ⅰ卷 8 题、Ⅱ卷 5 题） 110 分
2014高考物理一轮复习讲义 第3讲 万有引力与航天
第3讲 万有引力与航天一、万有引力定律与其应用1．内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量m 1和m 2的乘积成正比，与它们之间距离r 的平方成反比．2．表达式：F ＝Gm 1m 2r 2，G 为引力常量， G ＝6.67×10－11 N·m 2/kg 2.3．适用条件(1)公式适用于质点间的相互作用．当两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时，物体可视为质点．(2)质量分布均匀的球体可视为质点，r 是两球心间的距离． 二、宇宙速度 1．第一宇宙速度(1)第一宇宙速度又叫环绕速度．推导过程为：由mg ＝mv 2/R ＝GMm /R 2得：v ＝GMR＝gR ＝7.9 km/s. (2)第一宇宙速度是人造地球卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动时具有的速度． (3)第一宇宙速度是人造卫星的最大环绕速度，也是人造地球卫星的最小发射速度． 2．第二宇宙速度(脱离速度)：v 2＝11.2 km/s ，使物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度． 3．第三宇宙速度(逃逸速度)：v 3＝16.7 km/s ，使物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度． 三、经典时空观和相对论时空观 1．经典时空观(1)在经典力学中，物体的质量是不随运动状态而改变的．(2)在经典力学中，同一物理过程发生的位移和对应时间的测量结果在不同的参考系中是一样的．2．相对论时空观(1)在狭义相对论中，物体的质量是随物体运动速度的增大而增大的，用公式表示为m ＝m 01－v 2c2.(2)在狭义相对论中，同一物理过程发生的位移和对应时间的测量结果在不同的参考系中是不同的．1．关于第一宇宙速度，如下说法正确的答案是( ) A ．它是人造地球卫星绕地球运行的最小速度 B ．它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度 C ．它是使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度 D ．它是卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度解析：根据v ＝GMr，在所有绕地球做匀速圆周运动的卫星中，靠近地面运行的卫星，轨道半径最小，所以环绕速度最大，即第一宇宙速度是最大环绕速度，同时也是把一个物体发射成为卫星所必须具有的最小发射速度，所以选项A 错误，选项B 、C 正确；当卫星在椭圆轨道上运动时，在近地点时，它的速度最大但与第一宇宙速度无直接关系，选项D 错误．答案：BC2．关于同步卫星(它相对于地面静止不动)，如下说法中正确的答案是( ) A ．它一定在赤道上空B ．同步卫星的高度、周期是一个确定的值C ．所有的同步卫星具有一样的速度和加速度D ．它运行的线速度一定介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间解析：同步卫星相对地面静止，因此它一定在赤道上空，它的周期是一定的，因此其高度也确定，选项A 、B 正确；速度和加速度是矢量，所有的同步卫星运行的速率相等，但速度的方向不一样，加速度的方向各不一样，因此选项C 、D 错误．答案：AB3．(2012·山东理综卷)2011年11月3日，“神舟八号〞飞船与“天宫一号〞目标飞行器成功实施了首次交会对接．任务完成后“天宫一号〞经变轨升到更高的轨道，等待与“神舟九号〞交会对接．变轨前和变轨完成后“天宫一号〞的运行轨道均可视为圆轨道，对应的轨道半径分别为R 1、R 2，线速度大小分别为v 1、v 2.如此v 1v 2等于( )A .R 31R 32B .R 2R 1C .R 22R 21D .R 2R 1解析：“天宫一号〞运行时所需的向心力由万有引力提供，根据G Mm R 2＝mv 2R得线速度v ＝GM R ，所以v 1v 2＝R 2R 1，应当选项B 正确，选项A 、C 、D 错误． 答案：B4．2012年6月24日，天宫神九组合体在轨飞行六天后短暂别离，并于12时成功实施首次手控对接，意味着中国完整掌握空间交会技术，具备了建设空间站的根本能力．假设“神舟九号〞与“天宫一号〞对接前所处的轨道如图甲所示，图乙是它们在轨道上即将对接时的模拟图．当它们处于图甲所示的轨道运行时，如下说法正确的答案是( )A ．“神舟九号〞的加速度比“天宫一号〞的大B ．“神舟九号〞的运行速度比“天宫一号〞的小C ．“神舟九号〞的运行周期比“天宫一号〞的长D ．“神舟九号〞适度加速后有可能与“天宫一号〞实现对接解析：由万有引力提供向心力可知加速度a ＝GM r2，比照轨道半径关系可知“神舟九号〞的加速度比“天宫一号〞的大，选项A 正确；由运行速度v ＝GMr可知，“神舟九号〞的运行速度比“天宫一号〞的大，选项B 错误；由运行周期T ＝4π2r3GM可知，“神舟九号〞的运行周期比“天宫一号〞的小，选项C 错误；“神舟九号〞适度加速后做离心运动有可能追上“天宫一号〞实现对接，选项D 正确．答案：AD5．地球外表的重力加速度为g ，地球半径为R ，万有引力常量为G ，如此由此估算地球的平均密度为( )A.3g 4πRGB.3g4πR 2GC.g RG D.g R 2G解析：在地球外表有：G Mm R 2＝mg ，所以地球的质量为M R 2g G ，又因地球的体积：V ＝43πR 3，所以地球的密度ρ＝M V ＝3g4πRG.答案：A万有引力定律的理解与应用(2012·课标全国卷)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 .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 ．1－d RB ．1＋d RC.⎝ ⎛⎭⎪⎫R －d R 2D.⎝ ⎛⎭⎪⎫R R －d 2 解析：设地球的密度为ρ，地球的质量为M ，根据万有引力定律可知，地球外表的重力加速度g ＝GM R 2.地球质量可表示为M ＝43πR 3ρ.因质量分布均匀的球壳对球壳内物体的引力为零，所以矿井下以(R －d )为半径的地球的质量为M ′＝43π(R －d )3ρ，解得M ′＝⎝ ⎛⎭⎪⎫R －d R 3M ，如此矿井底部处的重力加速度g ′＝GM ′R －d2，如此矿井底部处的重力加速度和地球外表的重力加速度之比为g′g ＝1－dR，选项A 正确；选项B 、D 、D 错误．答案：A星体外表与其某一高度处的重力加速度的求法(1)设天体外表的重力加速度为g ，天体半径为R ，如此mg ＝G Mm R 2，即g ＝GM R2(或GM ＝gR 2) (2)假设物体距星体外表高度为h ，如此重力mg ′＝GMm R ＋h2，即g ′＝GM R ＋h2＝R 2R ＋h2g .1－1：近地人造卫星1和2绕地球做匀速圆周运动的周期分别为T 1和T 2.设在卫星1、卫星2各自所在的高度上的重力加速度大小分别为g 1、g 2，如此( )A.g 1g 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫T 1T 24/3B.g 1g 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫T 2T 14/3C.g 1g 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫T 1T 22D.g 1g 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫T 2T 12解析： 由GMm r 2＝m 4π2T 2r 知：r 31r 32＝T 21T 22，又卫星所在处重力提供向心力mg ＝m ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT 2r ，可得：g 1g 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫T 2T 14/3，故B 正确． 答案： B天体质量、密度的估算(2012·福建卷)一卫星绕某一行星外表附近做匀速圆周运动，其线速度大小为v .假设宇航员在该行星外表上用弹簧测力计测量一质量为m 的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为N .引力常量为G ，如此这颗行星的质量为( )A.mv 2GNB.mv 4GNC.Nv 2GmD.Nv 4Gm解析：设卫星的质量为m ′ 由万有引力提供向心力，得G Mm ′R 2＝m ′v 2R①m ′v 2R＝m ′g ②由条件：m 的重力为N 得 N ＝mg ③由③得g ＝N m ，代入②得：R ＝mv 2N代入①得M ＝mv4GN，故A 、C 、D 三项均错误，B 项正确．答案：B天体质量和密度的估算(1)利用天体外表的重力加速度g 和天体的半径R由G Mm R 2＝mg ，得M ＝R 2g G ，ρ＝M V ＝M 43πR3＝3g 4πRG.(2)利用天体的卫星，卫星的周期T (或线速度v )和卫星的轨道半径r建立G Mm r 2＝m v 2r ＝mr 4π2T2，如此M ＝⎩⎪⎨⎪⎧4π2r3GT2v 2rG测天体的密度：将天体的质量M 代入ρ＝M43πR 3得：ρ＝⎩⎪⎨⎪⎧ 3πr3GR 3T 2 外表卫星3πGT23v 2r 4G πR32－1：一行星绕恒星做圆周运动．由天文观测可得，其运行周期为T ，速度为v .引力常量为G ，如此( )A ．恒星的质量为v 3T2πGB ．行星的质量为4π2v3GT 2C ．行星运动的轨道半径为vT2πD ．行星运动的加速度为2πvT解析：由GMm r 2＝mv 2r ＝m 4π2T 2r 得M ＝v 2r G ＝v 3T 2πG ，A 对；无法计算行星的质量，B 错；r ＝v ω＝v 2πT＝vT 2π，C 对；a ＝ω2r ＝ωv ＝2πT v ，D 对． 答案：ACD卫星的轨道参量随轨道半径变化分析与计算动力学特征 G Mm r 2＝ma n ＝m v 2r ＝mω2r ＝m (2πT)2r 向心加速度a na n ＝G M r 2，即a n ∝1r2线速度vv ＝GM r ，即v ∝1r 角速度ω ω＝GM r 3，即ω∝1r 3周期TT ＝4π2r3GM，即T ∝r 3其运行周期将增加．2．几种常见卫星 (1)近地卫星近地卫星是在地球外表附近环绕地球做匀速圆周运动的卫星，其运行的轨道半径可近似认为等于地球的半径，其运行线速度v ＝GM R ＝gR ，约为7.9 km/s ，其运行周期T ＝2πR v，约为84 min.(2)同步卫星同步卫星与地球自转同步，相对地球静止，可用作为通讯卫星，其特点如下： ①轨道平面一定：轨道平面和赤道平面重合． ②周期一定：与地球自转周期一样， 即T ＝24 h ＝86 400 s.③角速度一定：与地球自转的角速度一样． ④高度一定：据G Mm r 2＝m 4π2T 2r 得r ＝3GMT 24π2＝4.24×104km ，卫星离地面高度h ＝r －R ≈6R (为恒量)．⑤速率一定：运动速度v ＝2πr /T ＝3.08 km/s(为恒量)．⑥绕行方向一定：与地球自转的方向一致．(2012·安徽卷)我国发射的“天宫一号〞和“神舟八号〞在对接前，“天宫一号〞的运行轨道高度为350 km ，“神舟八号〞的运行轨道高度为343 km.它们的运行轨道均视为圆周，如此( )A ．“天宫一号〞比“神舟八号〞速度大B ．“天宫一号〞比“神舟八号〞周期长C ．“天宫一号〞比“神舟八号〞角速度大D ．“天宫一号〞比“神舟八号〞加速度大解析：由题知“天宫一号〞运行的轨道半径r 1大于“神舟八号〞运行的轨道半径r 2，天体运行时万有引力提供向心力．根据G Mm r 2＝m v 2r，得v ＝GMr.因为r 1>r 2，故“天宫一号〞的 运行速度较小，选项A 错误；根据G Mm r 2＝m ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT 2r 得T ＝2πr 3GM ，故“天宫一号〞的运行周期较长，选项B 正确；根据G Mm r 2＝mω2r ，得ω＝GM r 3，故“天宫一号〞的角速度较小，选项C 错误；根据G Mm r 2＝ma ，得a ＝GMr2，故“天宫一号〞的加速度较小，选项D 错误．答案：B利用万有引力定律解决卫星运动的方法是：一个模型两条思路模型：人造天体的运动看做绕中心天体做匀速圆周运动，它受到的万有引力提供向心力． 思路：(1)当天体运动时，由万有引力提供向心力G Mm r 2＝m v 2r＝mω2r ＝mr ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT 2.这是万有引力定律这一章的主线索．(2)在地面附近万有引力近似等于物体的重力，G Mm R2＝mg .这是万有引力定律这一章的副线索．3－1：如下列图，a 、b 是两颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，它们距地面的高度分别是R 和2R (R 为地球半径)．如下说法中正确的答案是( )A ．a 、b 的线速度大小之比是 2∶1B ．a 、b 的周期之比是1∶2 2C ．a 、b 的角速度大小之比是36∶4D ．a 、b 的向心加速度大小之比是9∶4解析：两卫星均做匀速圆周运动，F 万＝F 向，向心力选不同的表达形式分别分析，由GMm r 2＝m v 2r 得v 1v 2＝r 2r 1＝3R 2R＝32，A 错误；由GMm r 2＝mr ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT 2得T 1T 2＝r 31r 32＝2323，B 错误；由GMm r2＝mrω2得ω1ω2＝r 32r 31＝364，C 正确；由GMm r 2＝ma 得a 1a 2＝r 22r 21＝94，D 正确． 答案：CD卫星变轨问题卫星变轨的实质假设GMm r 2＝mv 2r ，供求平衡——卫星做匀速圆周运动，稳定运行；假设GMm r 2<mv 2r ，供不应求——卫星做离心运动；假设GMm r 2>mv 2r，供过于求——卫星做近心运动；在同一椭圆轨道上，近地点速度大于远地点速度；不管在哪一个轨道上，由a ＝GM R2知，同一点加速度一样．“嫦娥一号〞探月卫星沿地月转移轨道直奔月球，在距月球外表200 km 的P 点进展第一次变轨后被月球捕获，先进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行，如下列图．之后，卫星在P 点又经过两次变轨，最后在距月球外表200 km 的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动．对此，如下说法正确的答案是( )A ．卫星在轨道Ⅲ上运动的速度小于月球的第一宇宙速度B ．卫星在轨道Ⅲ上运动周期比在轨道Ⅰ上短C ．卫星在轨道Ⅲ上运动的加速度大于沿轨道Ⅰ运动到P 点时的加速度D ．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种轨道运行相比拟，卫星在轨道Ⅲ上运行的机械能最小解析：卫星在轨道Ⅲ上的轨道半径大于近月卫星的轨道半径，故其运行的速度小于月球的第一宇宙速度，A 正确．根据开普勒第三定律知B 正确．卫星在轨道Ⅲ与轨道Ⅰ上的P 点时，根据牛顿第二定律有G Mm r2＝ma ，故加速度a 相等，C 错误．卫星在P 点变轨时，卫星的重力势能不变，动能减小，所以卫星在轨道Ⅲ上的机械能最小，D 对．答案：ABD双星问题◎ 双星问题的处理方法在天体运动中，将两颗彼此相距较近的行星称为双星．星体在万有引力提供向心力的情况下做匀速圆周运动，具有以下三个特点：(1)两颗行星做圆周运动所需的向心力由它们之间的万有引力提供，故F 1＝F 2，且方向相反，分别作用在m 1、m 2两颗行星上．(2)由于两颗行星之间的距离总是恒定不变的，所以两颗行星的运行周期就必须相等，即T 1＝T 2.(3)由于圆心在两颗行星的连线上，所以r 1＋r 2＝L . 宇宙中两颗相距较近的天体称为“双星〞，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，而不至于因万有引力的作用吸引到一起．设二者的质量分别为m 1和m 2，二者相距为L .求：(1)双星的轨道半径之比； (2)双星的线速度之比； (3)双星的角速度．解析：这两颗星必须各以一定速率绕某一中心转动才不至于因万有引力作用而吸引在一起，所以两天体间距离L 应保持不变，二者做圆周运动的角速度ω必须一样．如下列图，设二者轨迹圆的圆心为O .圆半径分别为R 1和R 2.由万有引力提供向心力有：Gm 1m 2L 2＝m 1ω2R 1 ① G m 1m 2L 2＝m 2ω2R 2 ② (1)①②两式相除，得R 1R 2＝m 2m 1. (2)因为v ＝ωR ，所以v 1v 2＝R 1R 2＝m 2m 1.(3)由几何关系知：R 1＋R 2＝L ③联立①②③式解得：ω＝G m 1＋m 2L3. 答案： (1)m 2∶m 1 (2)m 2∶m 1(3)G m 1＋m 2L 31．由于通信和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的( ) A ．质量可以不同 B ．轨道半径可以不同 C ．轨道平面可以不同 D ．速率可以不同解析：同步卫星运行时，万有引力提供向心力，GMm r 2＝m 4π2T 2r ＝m v 2r ，故有r 3T 2＝GM 4π2，v ＝GMr，由于同步卫星运行周期与地球自转周期一样，故同步卫星的轨道半径大小是确定的，速度v 也是确定的，同步卫星的质量可以不同．要想使卫星与地球自转同步，轨道平面一定是赤道平面．故只有选项A 正确．答案：A2．(2012·重庆卷)冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统，质量比约为7∶1，同时绕它们连线上某点O 做匀速圆周运动．由此可知，冥王星绕O 点运动的( )A ．轨道半径约为卡戎的17B ．角速度大小约为卡戎的17C ．线速度大小约为卡戎的7倍D ．向心力大小约为卡戎的7倍解析：此题是双星问题，设冥王星的质量、轨道半径、线速度分别为m 1、r 1、v 1，卡戎的质量、轨道半径、线速度分别为m 2、r 2、v 2，由双星问题的规律可得，两星间的万有引力分别给两星提供做圆周运动的向心力，且两星的角速度相等，故B 、D 均错；由Gm 1m 2L2＝m 1ω2r 1＝m 2ω2r 2(L 为两星间的距离)，因此r 1r 2＝m 2m 1＝17，v 1v 2＝ωr 1ωr 2＝m 2m 1＝17，故A 对，C 错．答案：A3.(2012·江苏卷)2011年8月，“嫦娥二号〞成功进入了环绕“日地拉格朗日点〞的轨道，我国成为世界上第三个造访该点的国家．如下列图，该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上，一飞行器处于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动，如此此飞行器的( )A ．线速度大于地球的线速度B ．向心加速度大于地球的向心加速度C ．向心力仅由太阳的引力提供D ．向心力仅由地球的引力提供解析：飞行器与地球同步绕太阳做圆周运动，所以ω飞＝ω地，由圆周运动线速度和角速度的关系v ＝rω得v 飞＞v 地，选项A 正确；由公式a ＝rω2知，a 飞＞a 地，选项B 正确；飞行器受到太阳和地球的万有引力，方向均指向圆心，其合力提供向心力，故C 、D 选项错．答案：AB4．地球外表的平均重力加速度为g ，地球半径为R ，引力常量为G ，可估计地球的平均密度为( )A.3g 4πRGB.3g 4πR 2GC.g RG D.g RG2 解析：忽略地球自转的影响，对于处于地球外表的物体，有mg ＝G Mm R2，又地球质量M ＝ρV ＝43πR 3ρ. 代入上式化简可得地球的平均密度ρ＝3g4πRG.答案：A5．如下列图，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ，然后在Q 点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ，如此( )A ．该卫星在P 点的速度大于7.9 km/s ，小于11.2 km/sB ．卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度大于7.9 km/sC ．在轨道Ⅰ上，卫星在P 点的速度大于在Q 点的速度D ．卫星在Q 点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ解析：环绕地球的人造卫星第一宇宙速度是7.9 km/s ，故A 正确．环绕地球的人造卫星，最大的运行速度是7.9 km/s ，故B 错误．P 点比Q 点离地球近些，故在轨道Ⅰ上，卫星在P 点的速度大于在Q 点的速度；卫星在Q 点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ，故C 、D 正确．答案： ACD。
2014届高考物理第二轮复习方案电学7新人教版
2014 届高考物理第二轮复习方案之电学（新课标版）71. 导体的电阻是导体自己的一种性质，关于同种资料的导体，以下表述正确的选项是( )A.横截面积必定，电阻与导体的长度成正比B.长度必定，电阻与导体的横截面积成正比C.电压必定，电阻与经过导体的电流成反比D.电流必定，电阻与导体两头的电压成正比2. 如下图，图线 1 表示的导体电阻为R1，图线 2 表示的导体电阻为R2，则以下说法正确的是( )1∶ R2=1∶ 31∶ R2=3∶ 1C.将 R1与 R2串连后接于电源上，则电流比I 1∶I 2=1∶3D.将 R1与 R2并联后接于电源上，则电流比I 1∶I 2=1∶33．如图 2 甲所示，在材质均匀的圆形薄电阻片上，挖出一个偏爱小圆孔。
在相互垂直的直径AB 和两头引出四个电极、、、。
先后分别将、或、接在电压恒为U CD ABCD A B C D的电路上，如图乙和图丙所示。
比较两种接法中电阻片的热功率大小，应有()图 2A．两种接法电阻片热功率同样大B．接在AB两头电阻片热功率大C．接在CD两头电阻片热功率大D．没法比较4．铜的摩尔质量为m，密度为ρ，每摩尔铜原子中有n 个自由电子，今有一根横截面积为 S 的铜导线，当经过的电流为I 时，电子均匀定向挪动的速率为()A．光速cI B.neSρ I mIC.neSm D.neSρ5．家用电熨斗为了适应不一样衣料的熨烫，设计了调整温度的多挡开关，使用时转动旋钮即可使电熨斗加热到所需的温度．如右图所示是电熨斗的电路图．旋转多挡开关能够改变1、 2、3、4 之间的连结状况．现将开关置于温度最高挡，这时1、2、3、 4 之间的连结是下图中所示的哪一个()分析：以 U表示电源电压， R表示图中每根电阻丝的电阻，在图中所示的各样连结法中，因为接法不一样，各样电路中电阻丝发热的状况不一样，因此电熨斗能够获取多挡的温度．在图A 所示的接法中，两根电阻丝并联接入电路，其总电阻为R2，则此时电熨斗获取的总功率为A＝2U2；在图 B 所示的接法中，仅有左边一根电阻丝接入电路通电，右边一根电阻丝中无电RPU2流，故此时电熨斗的总功率为P B＝R；在图C所示的接法中，电源实质上被断开了．使整个电熨斗中无电流经过，此时电熨斗的总功率为P C＝0.在图D所示的接法中，是两根电阻丝串2U联接入电路，其总电阻为2R，则此时电熨斗耗费的总功率为P D＝2R.答案： A6．下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自己机械消耗，若该车在额定状态下以最大运转速度行驶，则()自重40 kg额定电压48 V载重75 kg额定电流12 A 最大行驶速度20 km/h额定输出功率350 WA. 电动机的输入功率为576 WB．电动机的内电阻为 4 ΩC．该车获取的牵引力为104 ND．该车遇到的阻力为63 N分析：电动机的输入功率P 入＝ UI＝48×12 W＝576 W，应选项 A 正确．电动机正常工作B 错误．电动车速度最大时，牵引力时为非纯电阻元件，不可以用欧姆定律求内电阻，应选项P350出F 与阻力F f大小相等，由P 出＝ F f v max得F f＝ v max＝20 N＝63 N．应选项 C 错误， D 正确．答案： AD7．如图 4 所示，把两个同样的灯泡分别接在甲、乙电路中，甲电路两头的电压为8 V，乙电路两头的电压为16 V 。
2014高考物理名师指导应试高分策略：专题一 选择题题型突破（88张ppt）
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
2 比较排除法
当选择题提供的几个选项之间相互矛盾时，可根据题设条 件、备选选项的形式灵活运用物理知识，分析、推理逐步排除不 合理选项，最终留下符合题干要求的选项．
A．EA>EB，φA>φB B．EA>EB，φA<φB C．EA>EB，φA＝φB D．EA＝EB，φA>φB
解析：无限大接地金属板和板前一正点电荷形成的电场区 域， 和两个等量异号的点电荷形成的电场等效(如图所示)，P 所 在位置相当于等量异号电荷连线的中垂线位置，此处电势为零， MN 相当于等量异号电荷的连线即图中水平线，则由图中电场线 及等势面的分布情况知 EA>EB，φA<φB，故 B 正确．
(1)等效代替：一是矢量的等效代替，如合力与分力，合运 动和分运动的等效性等，是中学物理中最基本的等效思维方法； 二是电学中电路的等效，一般包括画等效电路、求等效电阻(如 某部分电路的总电阻)、交变电流的有效值等．
(2)等效变换：等效变换往往是物理模型的变换，将不同背 景下的物理模型变换为熟知的、常见的物理模型．如物块在长木 板上滑动可变换为子弹打木块模型，电子绕正点电荷在圆轨道上 的运动变换为人造卫星绕地球在圆轨道上的运动，在电路分析时 将部分与电源连接的固定电阻和电源一起作为“等效电源”等．
答案：B
点评：本题在能力考查上突出了观察能力的考查，B、C 两 图的细微差异在于 OO′两侧的图线是否是对称的，排除法是解 决这类非确定性题目的有效方法．
课堂训练 1．答案：ABD 解析：通有恒定电流的静止导线附近产生的磁场是不变的， 在其附近的固定导线圈中没有磁通量的变化，因此，不会出现感 应电流，选项 C 错误.
2014届高考物理全程复习方略(广东版-第一轮)(含详细解析)4.4万有引力定律及其应用
课时提能演练(十三)(40分钟 100分)一、单项选择题(本大题共4小题，每小题6分，共24分，每小题只有一个选项符合题意)1.两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动，周期之比为T A∶T B＝1∶8，则轨道半径之比和运动速率之比分别为( )A.R A∶R B＝4∶1，v A∶v B＝1∶2B.R A∶R B＝4∶1，v A∶v B＝2∶1C.R A∶R B＝1∶4，v A∶v B＝1∶2D.R A∶R B＝1∶4，v A∶v B＝2∶12.(创新题)2011年11月3号凌晨，“天宫一号”与“神八”实现对接，11月14日实现第二次对接，组合体成功建立了载人环境，舱内将进行多项太空实验.假设一宇航员手拿一只小球相对于太空舱静止“站立”于舱内朝向地球一侧的“地面”上，如图所示.下列说法正确的是( )A.宇航员相对于地球的速度介于7.9 km/s与11.2 km/s之间B.若宇航员相对于太空舱无初速度释放小球，小球将落到“地面”上C.宇航员将不受地球的引力作用D.宇航员对“地面”的压力等于零3.(易错题)近地人造卫星1和2绕地球做匀速圆周运动的周期分别为T 1和T 2，设在卫星1、卫星2各自所在的高度上的重力加速度大小分别为g 1、g 2，则( ) A. B.C.g 1g 2＝(T 1T 2)2D.g 1g 2＝(T 2T 1)2 4.月球与地球质量之比约为1∶80，有研究者认为月球和地球可视为一个由两点构成的双星系统，它们都围绕月地连线上某点O 做匀速圆周运动.据此观点，可知月球与地球绕O 点运动的线速度大小之比和它们的轨道半径之比约为( )A.1∶6 400,1∶80B.1∶80,1∶6 400C.80∶1,80∶1D.6 400∶1,80∶1二、双项选择题(本大题共5小题，每小题8分，共40分，每小题有两个选项符合题意)5.(易错题)(2012·杭州模拟)人类正在有计划地探索地球外其他星球，若宇宙空间某处有质量均匀分布的实心球形天体，则下列有关推断正确的是(引力常量G 已知)( )A.若宇航员测出宇宙飞船贴着天体表面做匀速圆周运动的周期，则可推知天体的密度B.只要测出宇宙飞船绕天体做匀速圆周运动的半径和周期，就可推知该天体的密度C.若宇航员用弹簧测力计测得某一物体在该天体的极地比赤道上重P ，且已知该天体自转周期为T ，则可推知天体的密度D.若测出该天体表面的重力加速度和该天体的第一宇宙速度，则可以推知该天体的密度6.(2011·广东高考)已知地球质量为M ，半径为R ，自转周期为T ，地球同步卫星质量为m ，引力常量为G ，有关同步卫星，下列表述正确的是( )A.卫星距地面的高度为3GMT 24π2B.卫星的运行速度小于第一宇宙速度C.卫星运行时受到的向心力大小为G MmR2D.卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度7.(2012·黄冈模拟)太阳由于辐射，质量在不断减小，地球由于接受太阳辐射和吸收宇宙中的尘埃，其质量在增加，假定地球增加的质量等于太阳减小的质量，且地球的轨道半径不变，则( ) A.太阳对地球的引力增大 B.太阳对地球的引力变小 C.地球运行的周期变长 D.地球运行的周期变短8.如图所示，在同一轨道平面上的三个人造地球卫星A 、B 、C 在某一时刻恰好在同一直线上，下列说法正确的有( )A.根据v ＝gr ，可知v A ＜v B ＜v CB.根据万有引力定律，F A ＞F B ＞F CC.向心加速度a A＞a B＞a CD.运动一周后，C最晚回到原地点9.(2012·深圳模拟)地球“空间站”正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行，其离地高度为同步卫星离地高度的十分之一，且运行方向与地球自转方向一致.关于该“空间站”说法正确的有( )A.运行的加速度一定等于其所在高度处的重力加速度B.运行的速度等于同步卫星运行速度的倍C.站在地球赤道上的人观察到它向东运动D.在“空间站”工作的宇航员因受到平衡力而在其中悬浮或静止三、计算题(本大题共2小题，共36分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)10.(预测题)(18分)中国赴南极考察船“雪龙号”，从上海港口出发一路向南，经赤道到达南极.某同学设想，在考察船“雪龙号”上做一些简单的实验来探究地球的平均密度：当“雪龙号”停泊在赤道时，用弹簧测力计测量一个钩码的重力，记下弹簧测力计的读数为F1，当“雪龙号”到达南极后，仍用弹簧测力计测量同一个钩码的重力，记下弹簧测力计的读数为F2，设地球的自转周期为T，不考虑地球两极与赤道的半径差异.请根据探索实验的设想，写出地球平均密度的表达式(万有引力常量G、圆周率π已知).11.(18分)一组太空人乘太空穿梭机，去修理位于离地球表面6.0×105 m的圆形轨道上的哈勃太空望远镜H.机组人员驾驶穿梭机S进入与H 相同的轨道并关闭推动火箭，而望远镜在穿梭机前方数公里处，如图所示，设G 为万有引力常量，M E 为地球质量.(已知地球半径为6.4×106 m ，地球表面的重力加速度g ＝ 9.8 m/s 2)(1)在穿梭机内，一个质量为70 kg 的人站在台秤上，则其示数是多少？ (2)计算轨道上的重力加速度值. (3)计算穿梭机在轨道上的速率和周期.答案解析1.【解析】选D.设地球质量为M ，卫星质量为m ，卫星周期为T ，轨道半径为R.卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，故G Mm R 2＝m v 2R ＝m(2πT )2R 故R 3T 2＝GM4π2，v ＝ 所以：R 3A T 2A ＝R 3B T 2B ，R A R B ＝3T 2AT 2B ＝14， v Av B ＝R B R A ＝21.选项D 正确. 2.【解析】选D.7.9 km/s 是发射卫星的最小速度，是卫星环绕地球运行的最大速度，可见，所有环绕地球运转的卫星、飞船等，其运行速度均小于等于7.9 km/s ，故A 错误；若宇航员相对于太空舱无初速度释放小球，由于惯性，小球仍具有原来的速度，所以地球对小球的万有引力正好提供它做匀速圆周运动需要的向心力，即G Mm ′r 2＝m ′v 2r ，其中m ′为小球的质量，故小球不会落到“地面”上，而是沿原来的轨道继续做匀速圆周运动，故B 错误；宇航员受地球的引力作用，此引力提供宇航员随空间站绕地球做圆周运动的向心力，否则宇航员将脱离圆周轨道，故C 错误；因宇航员所受的引力全部提供了向心力，宇航员不能对“地面”产生压力，他处于完全失重状态，D 正确. 3.【解析】选B.人造卫星绕地球做匀速圆周运动的向心力，由万有引力(或重力)提供，则G Mm r 2＝m 4π2T 2r ，又mg ＝m 4π2T 2r ，设两周期为T 1和T 2的卫星的轨道半径分别为r 1和r 2，解得g 1g 2＝，故B 正确.4.【解析】选C.月球和地球绕O 做匀速圆周运动，它们之间的万有引力提供向心力，则月球和地球的向心力相等.且月球、地球和O 始终共线，说明它们有相同的角速度和周期.设月球和地球的质量、线速度、轨道半径分别为m 1、m 2，v 1、v 2和r 1、r 2，角速度为ω，它们之间的万有引力提供向心力，即向心力相等，有m 1v 1ω＝m 2v 2ω，即v 1v 2＝m 2m 1＝801，m 1ω2r 1＝m 2ω2r 2，即r 1r 2＝m 2m 1＝801，选项C 正确.【总结提升】解答双星问题的“两等”与“两不等” (1)双星问题的“两等”分别是： ①它们的角速度相等.②双星做匀速圆周运动的向心力由它们之间的万有引力提供，即它们运动的向心力大小总是相等的. (2)“两不等”分别是：①双星做匀速圆周运动的圆心是它们连线上的一点，所以双星做匀速圆周运动的半径与双星间的距离是不相等的，它们的轨道半径之和才等于它们间的距离.②由m 1ω2r 1＝m 2ω2r 2知由于m 1与m 2一般不相等，故r 1与r 2一般也不相等.5.【解析】选A 、D.若天体的半径为R ，宇宙飞船绕天体飞行的半径为r ，周期为T ，即有G Mm r 2＝mr(2πT )2，而ρ＝M43πR 3.只有当r ＝R 时，可得ρ＝3πGT 2，故选项A 正确，B 错误；在极地的重力为G MmR 2，赤道上的重力为G Mm R 2－mR(2πT )2，由题意可知P ＝mR(2πT )2，仅此不能求出天体的密度，故选项C 错误；第一宇宙速度v ＝gR ，而天体表面的重力加速度g ＝GM R 2，可得M ＝v 4gG ，所以ρ＝M 43πR 3＝3g 24πGv2，即可求出天体的密度，故选项D 正确.6.【解析】选B 、D.对同步卫星有万有引力提供向心力G Mm(R ＋h)2＝m(R＋h)4π2T 2，所以h ＝3GMT 24π2－R ，故A 错误；第一宇宙速度是最大的环绕速度，B 正确；同步卫星运动的向心力等于万有引力，应为：F ＝GMm (R ＋h)2，C 错误；同步卫星的向心加速度为a 同＝GM(R ＋h)2，地球表面的重力加速度a 表＝GMR2，知a 表>a 同，D 正确.【变式备选】某同学设想驾驶一辆由火箭作动力的陆地太空两用汽车，沿赤道行驶并且汽车相对于地球速度可以任意增加，不计空气阻力，当汽车速度增加到某一值时，汽车将离开地球成为绕地球做圆周运动的“航天汽车”，对此下列说法正确的是(R ＝6 400 km ，取g ＝10 m/s 2)( )A.汽车在地面上速度增加时，它对地面的压力增大B.当汽车离开地球的瞬间速度达到28 440 km/hC.此“航天汽车”环绕地球做圆周运动的最小周期为1 hD.在此“航天汽车”上弹簧测力计无法测量力的大小【解析】选B.汽车受到的重力与地面的支持力的合力提供向心力，在速度增加时，向心力增大，重力不变，支持力减小，即汽车对地面的压力减小，选项A 错误.若要使汽车离开地球，必须使汽车的速度达到第一宇宙速度7.9 km/s ＝28 440 km/h ，选项B 正确.此时汽车的最小周期为T ＝2πr 3GM＝2πR 3gR 2＝ 2πRg＝5 024 s ＝83.7 min ，选项C 错误.在此“航天汽车”上弹簧产生形变仍然产生弹力，选项D 错误.7.【解析】选A 、C.由GMm r 2＝m 4π2T 2r ，可知T ＝4π2r 3GM，由于r 不变M 变小，则T 变长，C 正确，D 错误；由F 万＝GMmr 2可得r 不变，M 与m 的和不变，但差值减小，即Mm 变大，则F 万变大，A 正确，B 错误. 8.【解析】选C 、D.由GMm r 2＝m v 2r＝ma 可得：v ＝GMr，故v A ＞v B ＞v C ，不可用v ＝gr 比较v 的大小，因卫星所在处的g 不同，A 错误；由a ＝GM r 2，可得a A ＞a B ＞a C ，C 正确；万有引力F ＝GMmr 2，但不知各卫星的质量大小关系，无法比较F A 、F B 、F C 的大小，B 错误；由T ＝2πr v 可知，C的周期最大，最晚回到原地点，故D 正确.9.【解析】选A 、C.在轨道上运动的加速度与重力加速度都等于所受万有引力与其质量的比值，A 正确；根据环绕速度公式v ＝GMr，由于“空间站”的离地高度等于同步卫星离地高度的十分之一，其轨道半径不是十分之一的关系，B 错误；因为运行方向与地球自转方向一致，比地球上的人运动的角速度大，所以站在地球赤道上的人观察到它向东运动，C 正确；在“空间站”工作的宇航员做圆周运动，不是平衡状态，合外力提供向心力，D 错误.10.【解析】在地球赤道处，钩码受地球的引力与弹簧的弹力作用，钩码随地球自转，做圆周运动，所以F 引－F 1＝m 4π2T 2R ①(5分)在地球的南极钩码受地球的引力与弹簧的弹力作用，因该处的钩码不做圆周运动，处于静止状态，有F 引＝F 2＝G MmR 2 ②(5分)又因为M ＝ρV ＝ρ43πR 3 ③(4分)联立①②③解得ρ＝3F 2πGT 2(F 2－F 1) (4分)答案：ρ＝3F 2πGT 2(F 2－F 1)11.【解题指南】解答本题需把握以下几点： (1)穿梭机内的人处于完全失重状态.(2)轨道上的重力加速度即穿梭机的向心加速度. (3)利用F 万＝F 向计算穿梭机的速率和周期.【解析】(1)在穿梭机中，由于人处于完全失重状态，故质量为70 kg 的人站在台秤上时，对台秤的压力为零，因此台秤的示数为零. (2分)(2)穿梭机在地面上时mg ＝G M E mR 2(2分)在轨道上时mg ′＝G M E m(R ＋h)2(2分)解得：g ′＝gR 2(R ＋h)2. (2分)代入数据得： g ′＝8.2 m/s 2. (2分)(3)穿梭机在轨道上运行时：G M E m (R ＋h)2＝m v2R ＋h ， (2分)GM E m(R ＋h)2＝m(2πT )2(R ＋h) (2分)联立解得：v ＝R g R ＋h ，T ＝2πR (R ＋h)3g (2分)代入数据解得：v ＝7.6×103 m/sT ＝5.8×103 s. (2分)答案：(1)示数为零 (2)8.2 m/s 2(3)7.6×103 m/s 5.8×103 s。
【金版教程】2014年高考物理大二轮专题复习 第三步 切要害 重拾错 增强自信少丢分
【金版教程】2014年高考物理大二轮专题复习 第三步 切要害重拾错 增强自信少丢分很多同学都有这样的感觉，不少物理题目教师讲的时候都懂，但自己做的时候却会出现这样那样的错误，其中有一个很重要的原因就是中了命题者的圈套，掉入题目的陷阱中．如何跳出这些陷阱，通过下面的分析，也许你能从中悟出一些方法和技巧. 陷阱一 无视物理单位和数量级[典例1] 物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证，有时只需通过一定的分析就可以判断结论是否正确．如下列图为两个彼此平行且共轴的半径分别为R 1和R 2的圆环，两圆环上的电荷量均为q (q >0)，而且电荷均匀分布．两圆环的圆心O 1和O 2相距为2a ，连线的中点为O ，轴线上的A 点在O 点右侧与O 点相距为r (r <a )．试分析判断如下关于A 点处电场强度大小E 的表达式(式中k 为静电力常量)正确的答案是 ( )A. E ＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪kqR 1[R 21＋a ＋r 2]－kqR 2[R 22＋a －r2] B. E ＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪kqR 1[R 21＋a ＋r 2]32－kqR 2[R 22＋a －r 2]32 C. E ＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪kq a ＋r [R 21＋a ＋r 2]－kq a －r [R 22＋a －r2] D. E ＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪kq a ＋r[R 21＋a ＋r 2]32－kq a －r [R 22＋a －r 2]32 [易错分析] 此题用排除法比拟简单，假设考生不清楚物理公式在确定了物理量数量关系的同时也确定了物理量的单位关系，如此容易出错．[正解]此题考查定性半定量分析与量纲的应用．根据点电荷场强公式E ＝k Q r 2，对照四个选项的表达式，AC 与E ＝k Q r2量纲不一样，应当选项A 、C 错；假设将A 点移到O 2点，由对称性知半径为R 2的圆环在A 点产生的场强为零，知选项D 对，B 错．[典例2] [2012·浙江理综]功率为10 W 的发光二极管(LED 灯)的亮度与功率为60 W 的白炽灯相当．根据国家节能战略，2016年前普通白炽灯应被淘汰．假设每户家庭有2只60 W 的白炽灯，均用10 W 的LED 灯替代，估算出全国一年节省的电能最接近 ( )A. 8×108 kW·hB. 8×1010 kW·hC. 8×1011 kW·hD. 8×1013 kW·h[易错分析]此题属于估算题，最后结果只要求保存一位有效数字，但由于题中给出的数据的数量级较大，在计算时，除去合理建立模型外，易忽略数量级指数的计算而出错．[正解] B 假设每户每天只亮灯5个小时，每户每年节电E ＝2×(60－10)×10－3×5×365 kW·h＝182.5 kW·h.假设每户有3口人，全国有4亿户左右．节电总值为E 总＝4×108×182.5 kW·h＝7.3×1010 kW·h，故B 正确．[典例3] 质量为5×103 kg 的汽车在t ＝0时刻速度v 0＝10 m/s ，随后以P ＝6×104W 的额定功率沿平直公路继续前进，经72 s 达到最大速度，设汽车受恒定阻力，其大小为2.5×103 N ．求：(1)汽车的最大速度v m ；(2)汽车在72 s 内经过的路程s .[易错分析] 此题计算比拟复杂，要注意数量级指数的计算，防止因数量级出错而丢分．[正解] (1)达到最大速度时，牵引力等于阻力 P ＝fv m ，v m ＝P f ＝6×1042.5×103m/s ＝24 m/s. (2)由动能定理可得Pt －fs ＝12mv 2m －12mv 20 ∴s ＝2Pt －m v 2m －v 202f＝2×6×104×72－5×103×242－1022×2.5×103 m＝1252 m.[零失分策略]牢记每个物理量的国际单位，在解题时首先将不是国际单位的物理量换算成国际单位，然后再进展解题就不容易出错.陷阱二 根本概念理解模糊[典例1]小球以速率v 0从地面竖直向上抛出，回到抛出点时的速率为v ，且v <v 0.设小球向上运动的位移中点为P 、小球抛出时的重力势能为零、小球所受阻力大小恒定．如此小球( )A. 上升时机械能增大，下落时机械能减小B. 上升时机械能减小，下落时机械能增大C. 下落过程中动能和重力势能相等的位置在P 点上方D. 上升过程中动能和重力势能相等的位置在P 点上方[分析]有考生把机械能理解为重力势能，如此认为A 选项正确；也有考生把机械能理解为动能，如此认为B 选项正确．对C 、D 选项，如此不知如何分析．由于受到阻力作用，使得整个过程中小球的机械能一直减小，所以选项A 、B 都不正确．至于C 、D 选项，可这样定性分析：设小球抛出点为A ，最高点为B ，在上升过程中，小球在P 点的机械能大于在B 点的机械能，而小球在P 点的重力势能为B 点的一半，所以小球在P 点的动能一定大于重力势能，因此动能等于重力势能的位置一定在P 点上方；而在下落过程中，小球在P 点的机械能小于在B 点的机械能，小球在P 点的重力势能为B 点的一半，所以小球在P 点的动能一定小于重力势能，因此动能等于重力势能的位置一定在P 点下方．答案为D.[典例2] (多项选择)如下列图，一导线弯成半径为a 的半圆形闭合回路，虚线MN 右侧有磁感应强度为B 的匀强磁场，方向垂直于回路所在平面，回路以速度v 向右匀速进入磁场，直径CD 始终与MN 垂直，从D 点到达磁场边界开始到C 点进入磁场为止，如下结论中正确的答案是( )A. 感应电流方向不变B. CD 段导线始终不受安培力作用C. 感应电动势的最大值为BavD. 感应电动势的平均值为14πBav [分析]有考生认为回路的有效切割长度先增大后减小，所以感应电流方向会发生变化，认为A 选项错误；对B 选项，考生认为CD 段导线不切割磁感线，所以不受安培力作用；对D 选项，如此从E ＝Blv 研究，因为有效切割长度在变化，取平均值l ＝12a ，所以D 选项错误．A 选项中，有效切割长度只决定感应电动势(感应电流)的大小，感应电动势(感应电流)的方向是由回路的磁通量变化情况来决定的，因为回路磁通量一直在增大，所以电流方向不变；B 选项中，CD 段导线受不受安培力作用与它是否切割磁感线无关，而是看其电流方向与磁场方向的关系，只要电流方向与磁场方向不平行，就会受到安培力作用；D 选项中，因为回路在向右运动时，有效切割长度不是线性变化的，平均值l ＝12a 不成立，而应该从E ＝ΔΦΔt 角度分析，因为ΔΦ＝12πBa 2，Δt ＝2a v ，可知E ＝14πBav .答案为ACD. [典例3] 某静电场的电场线分布如下列图，图中P 、Q 两点的电场强度的大小分别为E P 和E Q ，电势分别为U P 和U Q ，如此 ( )A. E P >E Q ，U P >U QB. E P >E Q ，U P <U QC. E P <E Q ，U P >U QD. E P <E Q ，U P <U Q[易错分析] 有些同学混淆了电场强度和电势这两个概念，从而错用了场强和电势与电场线的关系而出错．[正解] 电场线的疏密程度反映场强的大小．电场线密的位置场强大，因此E P >E Q ；沿电场线方向电势降低，因此有U P >U Q ，A 项正确．[零失分策略]复习时，要在理解、记忆概念的根底之上，找一些相关的概念，通过比照它们的一样点和不同点，来理解和记忆，并通过试题来进一步掌握这些概念的应用.陷阱三 根本规律掌握不牢[典例1] 两带电量分别为q 和－q 的点电荷放在x 轴上，相距为L ，能正确反映两电荷连线上场强大小E 与x 关系的是图 ( )[易错分析] 有些同学由于没有掌握等量异种电荷连线上的场强特点而出错．[正解] 此题考查库仑定律、电场强度等知识．此题可以用排除法得出正确结果，两个点电荷的电荷量分别为q 和－q ，在二者连线上产生的场强应该是对称的，所以C 、D 项错误；在两个点电荷连线的中点，q 和－q 产生的场强的方向一样，合场强不可能为零，B 项错误．此题只能选A.[典例2]如下说法中不正确的答案是( )A. 做平抛运动的物体在任意相等时间内的速度变化一样B. 做圆周运动的物体所受合外力一定指向圆心C. 洛伦兹力对电荷一定不做功D. 绕地球做圆周运动的卫星，线速度越大，机械能越小[分析] A 选项中，由于平抛运动中加速度始终为重力加速度，所以加速度为常量，任意相等时间内的速度变化一样，如果把“速度变化〞理解为“速度大小的变化〞，就不正确了；B 选项中，如果把“圆周运动〞理解为“匀速圆周运动〞，那么物体所受合外力应该提供其做圆周运动的向心力，确实是指向圆心的；C 选项中，对洛伦兹力是否对电荷一定不做功没有把握；D 选项中，卫星绕地球做圆周运动时，由万有引力提供向心力，有G Mm r 2＝m v 2r ，得v ＝ GM r，可知线速度越大，其轨道半径越小，卫星的势能越小，但是其机械能却无法比拟大小，所以可能会错选．正确的分析应该是：A 选项中，因为平抛运动的物体只受到重力作用，所以在运动过程中加速度为重力加速度g ，其大小和方向都是恒定不变的；而加速度就是单位时间内速度的变化，所以物体在任意相等时间内的速度变化是一样的，所以A 选项的说法是正确的．B 选项中的“圆周运动〞包括“变速圆周运动〞，当物体做变速圆周运动时，物体不仅有沿半径方向(指向圆心)的加速度——向心加速度，还有沿切线方向的加速度，此时合加速度并不指向圆心，B 选项的说法是错误的．C 选项中，因为洛伦兹力方向一定与速度方向垂直，所以洛伦兹力一定不会对电荷做功，C 选项的说法是正确的．D 选项中，试想当卫星绕地球做圆周运动时受到某一瞬时阻力作用(这时动能会减小)，它会向地球靠近，此过程中，由于地球对它的引力做功，动能又会增大，而势能如此减小，当到一适宜的轨道(轨道半径比原来小)，再次满足万有引力提供向心力时，又会做匀速圆周运动．整个过程中，卫星的动能是增大的，由于阻力做功，总机械能变小了，所以D 选项的说法是正确的．答案为B.[典例3] (多项选择)在如下列图的电路中，电源内阻不能忽略，如此当滑动变阻器R 2的滑片向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，它们的示数分别用I 、U 1、U 2和U 3表示，它们的示数变化量分别用ΔI 、ΔU 1、ΔU 2和ΔU 3表示，如此如下判断正确的答案是( )A. U 1I 不变，ΔU 1ΔI 不变B. U 2I 变大，ΔU 2ΔI变大 C. U 2I 变大，ΔU 2ΔI 不变 D. U 3I 变大，ΔU 3ΔI不变 [分析] 不难看出此题的电路中R 1和R 2是串联关系，电压表V 1测量的是电阻R 1上的电压，电压表V 2测量的是R 2上的电压，电压表V 3测量的是R 1和R 2串联后的总电压，也是电源的外电压；当滑动变阻器R 2的滑片向下滑动时，电路的总电阻将增大；而比值U 1I 、U 2I和U 3I分别表示电阻R 1的阻值、滑动变阻器R 2接入电路的阻值、电阻R 1和滑动变阻器R 2串联后的总电阻，容易得到U 1I 不变、U 2I 变大和U 3I 变大．对于ΔU ΔI也用类似的方法来判断．所以认为选项A 、B 是正确的．以上分析错误的关键就在于将U I 和ΔU ΔI 进展了不恰当的类比．要分析ΔU ΔI的变化情况，比拟好的方法是用U －I 图象来讨论．对一个定值电阻和一个恒定电源可以分别作出如图a 、b 两个图象．从图a 可以看出，对一个定值电阻来说，电压和电流成正比，所以比值UI和ΔU ΔI 都等于其阻值，因此U 1I 和ΔU 1ΔI都不变，而电压表V 3测量的是电源的外电压，所以从图b 来看，ΔU 3ΔI 的绝对值应该等于电源的内阻r ，也是不变的．对于ΔU 2ΔI的分析，如此可将外电阻R 1看成是电源内阻的一局部，因此ΔU 2ΔI的绝对值等于R 1＋r ，也是不变的．答案为ACD. [零失分策略] 正确解答这类问题的关键是要正确理解有关物理规律，理解其物理意义和适用条件．有时一个物理量的计算公式有多个，这时要分析在这道题目中，终究应该用哪一个公式，到底怎么用．如果凭感觉代公式解题，如此很容易掉进陷阱.陷阱四 无视隐含条件[典例1] 如下列图的装置，左半部为速度选择器，右半部为匀强的偏转电场．一束同位素离子流从狭缝S 1射入速度选择器，能够沿直线通过速度选择器并从狭缝S 2射出的离子，又沿着与电场垂直的方向，立即进入场强大小为E 的偏转电场，最后打在照相底片D 上．同位素离子的电荷量为q (q >0)，速度选择器内部存在着相互垂直的场强大小为E 0的匀强电场和磁感应强度大小为B 0的匀强磁场，照相底片D 与狭缝S 1、S 2的连线平行且距离为L ，忽略重力的影响．(1)求从狭缝S 2射出的离子速度v 0的大小；(2)假设打在照相底片上的离子在偏转电场中沿速度v 0方向飞行的距离为x ，求出x 与离子质量m 之间的关系式(用E 0，B 0，E ，q ，m ，L 表示)．[易错分析] 忽略重力，带电粒子在正交的电磁场中沿直线运动，隐含着电场力与洛伦兹力等大反向，这一条件的挖掘是解答此题的关键．[正解] (1)能从速度选择器射出的离子满足qE 0＝qv 0B 0①∴v 0＝E 0B 0②(2)离子进入匀强偏转电场E 后做类平抛运动，如此 x ＝v 0t ③L ＝12at 2④由牛顿第二定律得qE ＝ma ⑤由②③④⑤解得x ＝E 0B 02mL qE .[典例2]在稳定轨道上的空间站中，有如下列图的装置，半径分别为r 和R (R >r )的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面上，它们之间有一条水平轨道CD ，宇航员让一小球以一定的速度先滑上甲轨道，通过动摩擦因数为μ的CD 段，又滑上乙轨道，最后离开两圆轨道，那么( )A. 小球在C 、D 两点对轨道没有压力B. 小球经过甲轨道最高点时比经过乙轨道最高点时速度大C. 小球在圆轨道运动时对该圆轨道的压力大小处处相等D. 当小球的初速度减小时，小球有可能不能到达乙轨道的最高点[分析] 很多考生由于没有仔细审题，没有认真理解“在稳定轨道上的空间站中〞这句话的含义，受思维定势的影响，用常规的竖直平面内圆周运动分析方法来处理这道题，从而掉进了该题故意设置的“陷阱〞．在空间站中，小球处于完全失重状态，在水平轨道运动时，对该圆轨道没有压力，在圆轨道运动时，做匀速圆周运动，对轨道的压力大小处处相等，且整个过程小球速率不变，另外，无论小球的初速度多小，都可到达圆轨道的最高点．答案为C.[典例3] 一质量为1 kg 的物体静止在粗糙的水平面上，现给物体施加一个水平向右的力F 1，物体开始做匀加速直线运动，5 s 末物体的速度大小变为10 m/s ，然后撤去力F 1,15 s 末物体的速度变为0，求F 1所做的功为多大．[易错分析] 此题并没有直接说明物体受摩擦力作用，但是由图象我们可以看出，撤去力F 1，物体做减速运动直到静止，说明物体受摩擦力作用，所以此题在解析时必须考虑摩擦力做功．[正解] 设F 1所做的功为W ，物体前5 s 内摩擦力做功为W 1，后10 s 内摩擦力做功为W 2，由图象可知：前5 s 内的位移为25 m ，后10 s 内的位移为50 m ，如此后10 s 摩擦力所做的功W 2＝2W 1＝0－12mv 2＝－50 J ，如此前5 s 抑制摩擦力所做的功W 1＝25 J ，对前5 s 应用动能定理得：W －W 1＝12mv 2，代入数据解得：W ＝75 J. [零失分策略]'物理试题中很多条件是隐含条件，例如“轻杆〞“轻绳〞等指的是质量为零，“缓慢〞指的是速度为零，“瞬间〞指的是时间间隔为零等等．平时把这些隐含条件的关键词加以分类，并记清，考试时才能不出错.陷阱五 临界条件判断错误当在题目中出现“恰好〞、“正好〞等字眼时，往往会存在临界条件．在物理变化过程中，随着变化的进展，常常会有一个量变到质变的飞跃，这时由量变到质变的转折点就是一个临界点．比如加速度为零是物体速度最大(最小)的临界点、弹力为零是相接触的两个物体别离的临界点等．命题者也常常在这些临界条件上设置陷阱．[典例1]如下列图，空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5 T的匀强磁场，一质量为0.2 kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板左端无初速度放置一质量为0.1 kg、电荷量q＝＋0.2 C的滑块，滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力．t＝0时对木板施加方向水平向左、大小为0.6 N的恒力，g取10 m/s2.如此( )A. 木板和滑块一直做加速度为2 m/s2的匀加速运动B. 滑块开始做加速度减小的变加速运动，最后做速度为10 m/s的匀速运动C. 木板先做加速度为2 m/s2的匀加速运动，再做加速度增加的运动，最后做加速度为3 m/s2的匀加速运动D. t＝5 s时滑块和木板未别离且有相对滑动[分析] 对此题，很多考生分析不清滑块和木板的运动过程，其主要原因是没有抓住两个临界点：(1)当滑块与木板的静摩擦力达到最大静摩擦力时，滑块与木板之间开始发生相对滑动；(2)当滑块与木板之间的弹力为零时，滑块开始做匀速直线运动，而木板开始做匀加速直线运动．滑块和木板的运动过程如下列图，分析如下：t＝0时，滑块与木板一起做匀加速直线运动，加速度a＝FM＋m＝2 m/s2，此时滑块与木板间的静摩擦力为f＝ma＝0.2 N，小于此时的最大静摩擦力f max＝μmg＝0.5 N，所以滑块与木板能保持相对静止．根据题意可知，带正电的滑块向左运动时受到向上的洛伦兹力、支持力、向下的重力，即qvB＋F N＝mg，随着滑块速度逐渐增加，滑块受到的洛伦兹力qvB 逐渐增大，滑块和木板间的弹力F N 逐渐减小，所以滑块和木板间的最大静摩擦力逐渐减小，但只要满足最大静摩擦力大于0.2 N(弹力大于0.4 N)，即洛伦兹力qvB 最大为0.6 N ，就能保证滑块与木板相对静止，根据qvB ＝0.6 N ，可知滑块和木板能一起加速至6 m/s ，即能维持一起加速的时间为3 s ，选项A 、B 均错；当t >3 s 后，滑块和木板开始相对滑动，此时，滑块加速度小于2 m/s 2，当t ＝5 s 时，滑块速度小于10 m/s ，如此滑块和木板未别离且有相对滑动，选项D 正确；当滑块受到的洛伦兹力增大到等于滑块的重力，即qvB ＝mg 后，滑块与木板间的弹力为零，滑块和木板间的滑动摩擦力也为零，木板开始做加速度a ＝F M ＝3 m/s 2的匀加速直线运动，滑块开始做匀速直线运动，选项C 正确．答案为CD.[典例2] (多项选择)如下列图，半径为r ＝0.5 m 的光滑圆轨道被固定在竖直平面内，圆轨道最低处有一小球(小球半径比r 小很多)．现给小球一个水平向右的初速度v 0，要使小球不脱离轨道运动，v 0应满足(不计一切阻力，g 取10 m/s 2)( ) A. v 0>0 B. v 0≥2 5 m/sC. v 0≥5 m/sD. v 0≤10 m/s[分析]很多考生只选了C 选项，而漏选了D 选项．因为他们认为“要使小球不脱离轨道运动〞的隐含条件就是小球能过圆轨道的最高点，而没有考虑到当小球能到的最高点与圆轨道的圆心等高时，小球做往返运动且不脱离轨道．小球不脱离轨道，有两种可能：(1)小球能过最高点．过最高点的临界速度v B ＝gr ＝5 m/s ，由机械能守恒：12mv 2A ＝2mgr ＋12mv 2B ，得v A ＝5 m/s; (2)小球运动的最高点与圆轨道的圆心等高．由机械能守恒得12mv 2A ＝mgr ，v A ＝2gr ＝10 m/s.答案为CD.[典例3]如下列图，竖直光滑的34圆轨道半径为R ，O 为圆心，A 为轨道的最高点，B 与圆心O 在同一高度，一小球由B 点的正上方某点P 自由下落，从B 点进入圆轨道后到达最高点A ，脱离轨道后又落到B 点．问上述过程能否实现．如果能，求PB 之间的高度差；如果不能，请说明理由．[分析] 如果不深入思考，小球从B 点进入圆轨道后到达最高点A ，脱离轨道后又落到B 点，好似是一定能够实现的．至于PB 之间的高度差，有考生是这样做的：小球从A 到B做平抛运动，如此有x ＝R ＝v A t ，y ＝R ＝12gt 2，得v A ＝ gR 2，再分析小球从P 到A ，由机械能守恒定律得mgh ＝mgR ＋12mv 2A ，得h ＝54R .也有考生这样来分析：假设小球能到达最高点A ，必须满足mg ≤m v ′2A R，得v ′A ≥Rg ，再分析小球从P 到A ，由机械能守恒定律，得mgh ＝mgR ＋12mv ′2A ，得h ≥32R . 此题的关键是小球从B 点进入圆轨道后到达最高点A ，脱离轨道后又落到B 点．两个条件要同时满足才行．如果能从A 运动到B ，由平抛运动规律，有x ＝R ＝v A t ，y ＝R ＝12gt 2，得v A ＝ gR 2.而小球要沿圆轨道到达最高点A ，必须满足mg ≤m v ′2A R，得v ′A ≥Rg . 因为v A <v ′A ，所以上述过程不能实现．还可以这样来分析：如果小球恰好能到达A ，如此v A ＝Rg ，当小球抛到与B 点同高处时，有y ＝R ＝12gt 2，x ＝v A t ＝Rg 2R g＝2R >R .所以上述过程不能实现． [零失分策略]'对于这类问题，看到题目后，首先要想一想是否存在临界条件；如果有的话，是什么样的临界条件；针对此题的具体情况如何利用这些临界条件来分析．尽可能发现题目中的陷阱，再想方法绕过陷阱，切忌盲目地照搬公式.陷阱六思维定势[典例1] 在静电场中，将一正电荷从a点移到b点，电场力做了负功，如此( )A. b点的电场强度一定比a点大B. 电场线方向一定从b指向aC. b点的电势一定比a点高D. 该电荷的动能一定减小[错解] D[易错分析]受思维定势影响，误认为电荷只受电场力作用，从而错选 D.由于正电荷从a点移到b点，电场力做负功，W＝q(φa－φb)<0，可知φa<φb，选项C正确；而b点的电场强度不一定比a点大，A错误；电场线的方向也不一定从b指向a，B错误；由于未知是否还有其他力做功，所以不能判断动能的变化，D错误．[正解] C[典例2] 一倾角为α的斜劈放在水平地面上，一物体沿斜劈匀速下滑．现给物体施加如下列图的力F，F与竖直方向夹角为β，斜劈仍静止，如此此时地面对斜劈的摩擦力( )A．大小为零B．方向水平向右C．方向水平向左D．无法判断大小和方向[易错分析]如果不以斜劈进展受力分析，而是以整体为研究对象，还是认为物体做匀速运动，F有水平向左分力，斜劈仍静止，摩擦力方向水平向右，从而容易错选B.[正解] 没有施加力F 时，由物体匀速下滑可知mg sin α＝μmg cos α，得μ＝tan α，物体受重力G 、斜面的弹力F N ，斜面的摩擦力F f ，且三力的合力为零，故F N 与F f 的合力竖直向上，F f F N ＝tan α＝μ(如下列图)．当物体受到外力F 时，物体受斜面的弹力为F N ′，摩擦力为F f ′，F N ′与F f ′的合力与F N ′的夹角为θ，如此F f ′F N ′＝μ＝tan θ，故θ＝α，即F N ′与F f ′的合力方向竖直向上，由牛顿第三定律知，物块对斜面体的作用力竖直向下，故斜面体在水平方向上不受力，故此题正确答案为A.[典例3] [2013·济南市高三期末检测] 2010年1月17日零时12分，我国第三颗北斗导航卫星在西昌卫星发射中心用“长征三号丙〞运载火箭发射升空，这一颗卫星为静止轨道卫星．此前，已成功发射了两颗，该系统在2008年南方冰冻灾害救援、四川汶川地震抗震救灾和奥运会中发挥了重要作用．假设“北斗〞系统中两颗卫星1和2均绕地心O 做匀速圆周运动，轨道半径为r ，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A 、B 两位置(如下列图)．假设卫星均顺时针运行，地球外表处的重力加速度为g ，地球半径为R ，不计卫星间的相互作用力．如此以下判断中正确的答案是 ( )A. 这两颗卫星的环绕速度大小相等，均为gRB. 这两颗卫星的加速度大小相等，均为R 2g r 2C. 卫星1加速后就一定能追上卫星2D. 卫星1由位置A 运动到位置B 所需的时间为 πr 3Rr g[错解] C[易错分析] 因受“地面运动〞思维定势的影响，误认为后面卫星的加速一定能追上前面的卫星而错选C.由G Mm r 2＝m v 2r 和G Mm R 2＝mg ，得两颗卫星的环绕速度大小均为v ＝ gR 2r，选项A 错；由G Mm r 2＝ma 和G Mm R 2＝mg ，得两颗卫星的加速度大小均为a ＝R 2g r2，选项B 对；卫星1加速后做离心运动，轨道半径变大后其运动速率变小，不能追上卫星2，选项C 错；由GMm r 2＝mr (2πT )2和G Mm R 2＝mg ，得两颗卫星的周期均为T ＝2πr R r g，卫星1由位置A 运动到位置B 所需的时间为t ＝16T ＝πr 3R r g，选项D 对． [正解] BD [零失分策略] 平时要养成一个全面思考问题的习惯，做题时要多方面考虑，一个思路行不通的话，多转换思路或者转换研究对象，多方位思考.陷阱七 物理情况挖掘不全面物理过程的分析，需要根据初始状态、受力情况等方面作出分析，有时，一个物体的运动变化会存在多种可能性，这时如果考虑不全面如此会引起错解或漏解．如竖直上抛运动应考虑一样位置物体处于上升或下落的两种可能；再如，细绳拴着小球，在竖直平面内运动，有时外表上为一个单一过程，实如此有绳子突然张紧等突变的瞬间．[典例1](多项选择)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. 先逐渐减小到零，再逐渐增大C. 先逐渐增大到某一最大值，再逐渐减小D. 先逐渐减小到某一非零的最小值，再逐渐增大[分析] 此题的A 选项很容易，当恒力方向与初速度方向一样时将做加速运动；而B 选项如此是当恒力方向与初速度方向相反的情形；对于C 、D 选项，不少考生就不知怎么分析了．此题的陷阱就在“从某时刻起受到一恒力作用〞，“恒力〞只是说明该力的大小和方向都不变，并没有限制其方向与初速度方向有什么关系，而不少考生往往只考虑到力与速度方。
2014届高考物理第二轮复习方案之电学(新课标版)132014届高考物理第二轮复习方案之电学(新课标
2014届高考物理第二轮复习方案之电学（新课标版）131．目前有一种磁强计，用于测定地磁场的磁感应强度．磁强计的原理如右图所示，电路有一段金属导体，它的横截面是宽为a 、高为b 的长方形，放在沿y 轴正方向的匀强磁场中，导体中通有沿x 轴正方向、大小为I 的电流．已知金属导体单位体积中的自由电子数为n ，电子电荷量为e ，金属导电过程中，自由电子所做的定向移动可视为匀速运动．两电极M 、N 均与金属导体的前后两侧接触，用电压表测出金属导体前后两个侧面间的电势差为U .则磁感应强度的大小和电极M 、N 的正负为( )A.nebU I，M 正、N 负B.neaU I ，M 正、N 负C.nebU I，M 负、N 正D.neaU I，M 负、N 正解析：由左手定则知，金属中的电子在洛仑兹力的作用下将向前侧面聚集，故M 负、N 正．由F 电＝F 洛即U a e ＝Be v ，I ＝ne v S ＝ne v ab ，得B ＝nebUI.暑期报名海外游学的人数增长达到答案：C2.某电子以固定的正电荷为圆心在匀强磁场中做匀速圆周运动,磁场方向垂直于它的运动平面,电子所受正电荷的电场力恰好是磁场对它的作用力的3倍,若电子电荷量为e,质量为m,磁感应强度为B,那么电子运动的可能角速度是( )A.4BemB.3BemC.2BemD.Be m3.如图所示，质量为m ，电荷量为e 的质子以某一初速度从坐标原点O 沿x 轴正方向进入场区，若场区仅存在平行于y 轴向上的匀强电场时，质子通过P(d ，d)点时的动能为5E k ；若场区仅存在垂直于xOy 平面的匀强磁场时，质子也能通过P 点.不计质子的重力.设上述匀强电场的电场强度大小为E ，匀强磁场的磁感应强度大小为B ，则下列说法中正确的是( )A. k3E E ed=B. k5E E ed=C. kmE B ed=D. k2mE B ed=4．如图所示，一束正离子从S 点沿水平方向射出，在没有偏转电场、磁场时恰好击中荧光屏上的坐标原点O ；若同时加上电场和磁场后，正离子束最后打在荧光屏上坐标系的第Ⅲ象限中，则所加电场E 和磁场B 的方向可能是( )A ．E 向下，B 向上 B ．E 向下，B 向下C ．E 向上，B 向下D ．E 向上，B 向上解析：离子打在第Ⅲ象限，相对于原点O 向下运动和向左运动，所以E 向下，B 向下．所以B 正确．答案：B5.北半球某处，地磁场水平分量B 1=0.8×10-4T ，竖直分量B 2=0.5×10-4T ，海水向北流动，海洋工作者测量海水的流速时，将两极板插入此海水中，保持两极板正对且垂线沿东西方向，两极板相距d=20 m ，如图所示，与两极板相连的电压表(可看做是理想电压表)示数为U=0.2 mV ，则( )A.西侧极板电势高，东侧极板电势低B.西侧极板电势低，东侧极板电势高C.海水的流速大小为0.125 m/sD.海水的流速大小为0.2 m/s6.环形对撞机是研究高能粒子的重要装置，其核心部件是一个高度真空的圆环状的空腔.若带电粒子初速度可视为零，经电压为U的电场加速后，沿圆环切线方向注入对撞机的环状空腔内，空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B.带电粒子将被限制在圆环状空腔内运动.要维持带电粒子在圆环内做半径确定的圆周运动，下列说法中正确的是( )A.对于给定的加速电压，带电粒子的比荷q/m越大，磁感应强度B越大B.对于给定的加速电压，带电粒子的比荷q/m越大，磁感应强度B越小C.对于给定的带电粒子，加速电压U越大，粒子运动的周期越小D.对于给定的带电粒子，不管加速电压U多大，粒子运动的周期都不变7．如图所示，水平向左的匀强电场E＝4 V/m，垂直纸面向里的匀强磁场B＝2 T，质量m ＝1 g的带正电的小物块A，从M点沿绝缘粗糙的竖直壁无初速滑下，滑行0.8 m到N点时离开竖直壁做曲线运动，在P点时小物块A瞬时受力平衡，此时速度与水平方向成45°.若P与N的高度差为0.8 m，求：(1)A沿壁下滑过程中摩擦力所做的功；(2)P与N的水平距离．解析：分清运动过程，应用动能定理列式求解．(1)物体在N点时，墙对其弹力为零，水平方向Eq＝q v B，所以v＝EB＝2 m/s，由M→N过程据动能定理：mg MN＋W f＝12m v2－0，所以W f＝－6×10－3 J.(2)设在P点速度为v′其受力如下图所示，所以Eq＝mg，q v′B＝2Eq，得v′＝2 2 m/s.设N、P水平距离x，竖直距离y，物体由N→P过程电场力和重力做功，由动能定理mgy－Eq·x＝12m v′2－12m v2，得x＝0.6 m.答案：(1)－6×10－3 J(2)0.6 m8．如图所示，在第一象限有一匀强电场，场强大小为E，方向与y轴平行；在x轴下方有一匀强磁场，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 ＝l ，OQ ＝23l .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，沿y 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a ；在x 轴正方向上做匀速直线运动，设速度为v 0；粒子从P 点运动到Q 点所用的时间为t 1，进入磁场时速度方向与x 轴正方向夹角为θ，则a ＝qEm ①t 1＝2y 0a② v 0＝x 0t 1③其中x 0＝23l ，y 0＝l .又有tan θ＝at 1v 0④联立②③④式，得θ＝30°⑤因为M 、O 、Q 点在圆周上，∠MOQ ＝90°，所以MQ 为直径．从图中的几何关系可知，R ＝23l ⑥ MO ＝6l .⑦(2)设粒子在磁场中运动的速度为v ，从Q 到M 点运动的时间为t 2，则有v ＝v 0cos θ⑧t 2＝πR v ⑨带电粒子自P 点出发到M 点所用的时间t 为 t ＝t 1＋t 2⑩联立①②③⑤⑥⑧⑨⑩式，并代入数据得 t ＝⎝⎛⎭⎫32π＋1 2mlqE.答案：(1)6l (2)⎝ ⎛⎭⎪⎫32π＋1 2mlqE。
《步步高》2014高考物理大一轮复习讲义【配套word版文档】第3课时光的折射全反射资料
第 3 课时光的折射全反射考纲解读 1.理解折射率的观点，掌握光的折射定律 .2.掌握全反射的条件，会进行有关简单的计算．1． [ 折射定律的应用]察看者看见太阳从地平线升起时，对于太阳地点的以下表达中正确的是() A．太阳位于地平线之上B．太阳位于地平线之下C．太阳恰位于地平线D．大气密度不知，没法判断答案 B分析太阳光由地球大气层外的真空射入大气层时要发生折射，依据折射定律，折射角小于入射角，折射光芒进入察看者的眼睛，察看者以为光芒来自它的反向延伸线．这样使得太阳的实质地点比察看者看见的太阳地点偏低．2． [折射定律与折射率的理解和应用] 如图 1 所示，光芒以入射角θ1从空气射向折射率n＝2的玻璃表面．(1)当入射角θ1＝ 45°时，求反射光芒与折射光芒间的夹角θ.(2) 当入射角θ1为什么值时，反射光芒与折射光芒间的夹角θ＝ 90°？图 1答案(1)105 ° (2)arctan 2分析(1)设折射角为θ，由折射定律sin θ1θ＝sin θ1sin 45°1＝ n 得 sin＝＝，所以，θ＝2sin θ22n222 30°.因为θ′＝θ＝ 45°，所以θ＝ 180°－ 45°－ 30°＝105°.111′＋θ2＝90°，所以，sinθ2＝sin (90－°θ1′)＝cosθ1′＝cosθ1(2) 因为θ由折射定律得tan θ＝1 2，θ＝1 arctan 2.3． [ 全反射问题剖析]好多公园的水池底都装有彩灯，当一细束由红、蓝两色构成的灯光从水中斜射向空气时，对于光在水面可能发生的反射和折射现象，以下光路图中正确的选项是()答案C分析红光、蓝光都要发生反射，红光的折射率较小，所以蓝光发生全反射的临界角较红光小，蓝光发生全反射时，红光不必定发生，故只有 C 正确．4． [光的色散现象剖析](2011大·纲全国·16)雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹．设水滴是球形的，图 2 中的圆代表水滴过球心的截面，入射光芒在过此截面的平面内，a、b、c、d 代表四条不一样颜色的出射光芒，则它们可能挨次是()A ．紫光、黄光、蓝光和红光图2B ．紫光、蓝光、黄光和红光C．红光、蓝光、黄光和紫光D ．红光、黄光、蓝光和紫光答案B分析由可见光的折射率知，红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光的折射率挨次增大，由题图知a→ d 折射率挨次减小，故 A 、 C、 D 错， B 对．考点梳理1．折射现象光从一种介质斜射进入另一种介质时流传方向改变的现象．2．折射定律(1)内容：如图 3 所示，折射光芒与入射光芒、法线处在同一平面内，折射光芒与入射光芒分别位于法线的双侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比．sin θ1＝n.(2) 表达式：sinθ2(3) 在光的折射现象中，光路是可逆的．图 3 3．折射率(1)折射率是一个反应介质的光学性质的物理量．(2)sin θ1定义式： n＝ 2 .sinθ(3)c，因为 v<c，所以任何介质的折射率都大于1.计算公式： n＝v(4)当光从真空 (或空气 )射入某种介质时，入射角大于折射角；当光由介质射入真空(或空气 )时，入射角小于折射角．4．全反射现象(1)条件：①光从光密介质射入光疏介质．②入射角大于或等于临界角．(2)现象：折射光完整消逝，只剩下反射光．5．临界角：折射角等于90°时的入射角，用 C 表示，1 sin C＝ n.6．光的色散(1)光的色散现象：含有多种颜色的光被分解为单色光的现象．(2)光谱：含有多种颜色的光被分解后，各样色光按其波长的有序摆列．(3)光的色散现象说明：①白光为复色光；②同一介质对不一样色光的折射率不一样，频次越大的色光折射率越大；③不一样色光在同一介质中的流传速度不一样，波长越短，波速越慢．(4)棱镜①含义：截面是三角形的玻璃仪器，能够使光发生色散，白光的色散表示各色光在同一介质中的折射率不一样．②三棱镜对光芒的作用：改变光的流传方向，使复色光发生色散．5． [光流传路径确实定方法]如图 4 所示是一种折射率 n＝ 1.5 的棱镜，现有一束光芒沿 MN 的方向射到棱镜的 AB 界面上，入射角的正弦值为 sin i＝ 0.75.求：(1)光在棱镜中流传的速率；(2) 经过计算说明此束光芒射出棱镜后的方向并画出光路图(不考图 4虑返回到 AB 面上的光芒 )．答案看法析分析(1)由 n＝c得 v＝c＝2× 108 m/sv nsin i＝n，得 sin r＝sin i＝ 0.5，r＝ 30°，光芒射到(2) 设光芒进入棱镜后的折射角为r，由sin r nBC 界面时的入射角i 1＝ 90°－ 45°＝ 45°1因为 sin 45 >°，所以光芒在BC 边发生全反射，光芒沿 DE 方向射出棱镜后的方向与 AC n 边垂直，光路图如下图．方法提炼确立光芒的方法1．先确立光芒在界面上的入射点，而后再找光芒经过的此外一个点，经过两点确立光芒．2．依据折射定律计算折射角，确立折射光芒．当光由光密介质射向光疏介质时，应注意能否发生全反射．考点一折射定律的理解与应用解决光的折射问题的一般方法：(1)依据题意画出正确的光路图．(2)利用几何关系确立光路中的边、角关系，确立入射角和折射角．(3)利用折射定律成立方程进行求解．例 1如图5所示，ABCD为向来角梯形棱镜的截面，∠C＝ 60°， P 为垂直于直线 BC 的光屏，现用一宽度等于AB 边的单色平行光束垂直射向AB 面，经棱镜折射后在屏P 上形2成宽度等于AB 的一条光带，求棱镜的折射率．图 5分析光路图如下图，依据题意有＝ θ＝ 30°， FC ＝ 2θ123 AB1则EF ＝3AB 依据几何关系有3DE ＝ CE tan 30＝° AB tan 30 ＝° 3 AB在 △ DEF 中， tan θ＝3EF3，解得 θ＝3 30°＝DE3由折射定律可得＋ θn ＝sin θ23，解得 n ＝ 3sin θ1答案 3打破训练 1 如图 6 所示，在座标系的第一象限内有一横截面为四分之一圆周的柱状玻璃体 OPQ ，OP ＝ OQ ＝ R ，一束单色光垂直 OP 面射入玻璃体， 在 OP 面上的入射点为 A ，OA＝ R，此单色光经过玻璃体后沿BD 方向射出，且与 x 轴交2于 D 点，OD ＝ 3R ，求该玻璃的折射率．图 6答案 3分析作光路图如下图．在PQ 面上的入射角sin θ＝OA ＝1， θ＝ 30°11OB 2由几何关系可得θ＝ 60°2sin θ2折射率 n ＝＝ 3考点二全反射现象的理解与应用1． 在光的反射和全反射现象中，均按照光的反射定律；光路均是可逆的．2．当光射到两种介质的界面上时，常常同时发生光的折射和反射现象，但在全反射现象中，只发生反射，不发生折射．当折射角等于90°时，实质上就已经没有折射光了．3．全反射现象能够从能量的角度去理解：当光由光密介质射向光疏介质时，在入射角渐渐增大的过程中，反射光的能量渐渐加强，折射光的能量渐渐减弱，当入射角等于临界角时， 折射光的能量已经减弱为零， 这时就发生了全反射．例 2如图 7 所示为用某种透明资料制成的一块柱形棱镜的截面图，圆弧 CD 为半径为 R 的四分之一的圆周，圆心为O ，光芒从 AB 面上的某点入射，入射角 θ＝45°，它进入棱镜后恰巧以图 71临界角射在 BC 面上的 O 点．(1) 画出光芒由 AB 面进入棱镜且从 CD 弧面射出的光路图；(2) 求该棱镜的折射率 n ；(3) 求光芒在该棱镜中流传的速度大小v(已知光在空气中的流传速度c ＝ 3.0×108 m/s)．分析 (1)光路图如下图．(2) 光芒在 BC 面上恰巧发生全反射，入射角等于临界角 C1， cos C ＝ n2－1sin C ＝ n n.光芒在 AB 界面上发生折射，折射角θ＝ 90°－ C ，由几何关系得 sin θ＝cos C ，22由折射定律得n ＝ sin θ1sin θ2由以上几式联立解得n ＝ 62(3) 光速 v ＝ c＝ 6× 108 m/sn答案(1)看法析图(2) 6 (3) 6× 108m/s2打破训练 2 为丈量一块等腰直角三棱镜 ABD 的折射率，用一束激光沿平行于 BD 边的方向射向直角边 AB 边，如图 8 所示．激光束进入棱镜后射到另向来角边 AD 边时，恰巧能发生全反射．该棱镜的折射率为多少？ 图 8答案62分析 作出法线如下图sin 45 °1 ，C ＋ r ＝ 90°n ＝sin r ， n ＝sin Csin 45 ° 1 即 cos C ＝sin C6 6解得 tan C ＝ 2，sin C ＝ 3 ， n ＝ 2 .考点三光路控制问题剖析1． 玻璃砖对光路的控制两平面平行的玻璃砖，出射光芒和入射光芒平行，且光芒发生了侧移，如图9 所示．图92．三棱镜对光路的控制(1) 光密三棱镜：光芒两次折射均向底面偏折，偏折角为δ，如图10所示．(2) 光疏三棱镜：光芒两次折射均向顶角偏折．图10(3)全反射棱镜 (等腰直角棱镜 )，如图 11 所示．图 11① 当光芒从向来角边垂直射入时，在斜边发生全反射，从另向来角边垂直射出(如图 11甲 )．②当光芒垂直于斜边射入时，在两直角边发生全反射后又垂直于斜边射出(如图 11 乙 )，入射光芒和出射光芒相互平行．特别提示不一样颜色的光的频次不一样，在同一种介质中的折射率、光速也不一样，发生全反射现象的临界角也不一样．例 3如图12所示，MNPQ是一块截面为正方形的玻璃砖，正方形的边长为 30 cm，有一束很强的细光束AB 射到玻璃砖的 MQ 面上，入射点为 B，该光束从 B 点进入玻璃砖后再经QP 面反射沿 DC 方向射出．此中 B 为 MQ 的中点，∠ABM ＝ 30°，PD ＝ 7.5 cm，∠ CDN＝ 30°.试在原图上正确画出该光束在玻璃砖内的光路图，并求出该图 12玻璃砖的折射率．分析找出 B 点对于界面 QP 的对称点 E，连结 ED 交 QP 于 F点，即光束在 F 点发生反射，所以其光路图如下图．由几何关系得DE ＝302＋ 15＋7.5 2 cm＝ 37.5 cmsin θ2＝DP＋QE＝ 0.6 DEsin θ1由折射定律得n＝＝1.44.答案看法析图1.44打破训练3如图13 是透明圆柱介质的横截面，C 、 D为圆上两点．一束单色光沿BC方向入射，从D 点射出．已知∠ COD ＝ 90°，∠ BCO＝ 120°.(1) 求介质的折射率；图 13(2) 改变∠ BCO 的大小，可否在介质的内表面发生全反射？答案 (1) 26(2) 不可以分析(1)作出光路图如图，由几何关系知α＝ 60°，β＝ 45°；折射率 n ＝sin α6＝2.sin β (2) 由光路可逆可知，光不行能在介质内表面发生全反射．54． 平行板玻璃砖模型的剖析 例4如图14 所示，两块同样的玻璃等腰三棱镜ABC置于空气中，二者的AC 面相互平行搁置， 由红光和蓝光构成的细光束 平行于BC面从P 点射入，经过两棱镜后，变成从a 、b 两点射出的单色光，对于这两束单色光()A ．红光在玻璃中流传速度比蓝光大图 14B ．从 a 点射出的为红光，从b 点射出的为蓝光C ．从 a 、 b 两点射出的单色光不平行D ．从a 、b 两点射出的单色光仍平行，且平行于BC分析由玻璃对蓝光的折射率较大，可知A 选项正确． 由偏折程度可知B 选项正确． 对于 C 、D 二选项，我们应第一理解，除了题设给出的两个三棱镜外，二者之间又形成一个物理模型 —— 平行玻璃砖 (不改变光的方向， 只使光芒发生侧移 )．中间平行部分不过使光发生了侧移．略去侧移要素，整体来看， 还是一块平行玻璃板，AB ∥ BA.所以出射光芒仍平行． 作出光路图如下图，可知光芒Pc在 P 点的折射角与光芒ea 在a 点的入射角相等，据光路可逆，则过a 点的出射光芒与过P 点的入射光芒平行．由此，D 选项正确．答案ABD平常遇到的两面平行的玻璃砖常常是清清楚楚画出来的，是“有形” 的，其折射率大于四周介质的折射率，这光阴线的侧移方向也是我们熟习的．而该题中，未知介质形成的两面平行的“玻璃砖”并未勾画出来，倒是其双侧的介质(三棱镜 )被清楚地勾画出来了，并且前者的折射率未必大于后者．这就在必定程度上掩饰了两面平行的“ 玻璃砖” 的特点．所以我们不单要熟习光学元件的光学特点，并且要会灵巧地运用，将新的情况转变成我们熟知的模型．打破训练 4频次不一样的两束单色光1 和 2 以同样的入射角从同一点射入一厚玻璃板后，其光路如图15 所示，以下说法正确的选项是()A ．单色光 1 的波长小于单色光 2 的波长B ．在玻璃中单色光 1 的流传速度大于单色光 2 的流传速度图15C．单色光 1 垂直经过玻璃板所需的时间小于单色光 2 垂直经过玻璃板所需的时间D ．单色光 1 从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光 2 从玻璃到空气的全反射临界角答案AD分析色光此题考察光的色散、全反射现象、光速和折射率之间的关系等知识点．由图知单1 在界面折射时的偏折程度大，则单色光 1 的折射率大，所以单色光 1 的频次大于单色光 2 的频次，那么单色光 1 的波长就小于单色光 2 的波长，A 项对；由n＝ cv知，折射率大的单色光1 在玻璃中流传速度小，当单色光1、2 垂直射入玻璃时，二者经过玻璃板的行程相等，此时单色光 1 经过玻璃板所需的时间大于单色光 2 的， B 、C 项都错；由 sin C＝ 1n及单色光1 的折射率大知， D 项对．高考题组1．(2012 ·津理综天·6)半圆形玻璃砖横截面如图16 所示， AB 为直径， O点为圆心．在该截面内有a、b 两束单色可见光从空气垂直于AB 射入玻璃砖，两入射点到 O 的距离相等．两束光在半圆界限上反射和折射的状况如下图，则a、b 两束光()图 16A ．在同种平均介质中流传， a 光的流传速度较大B ．以同样的入射角从空气斜射入水中， b 光的折射角大C．若 a 光照耀某金属表面能发生光电效应，则 b 光也必定能D ．分别经过同一双缝干预装置， a 光的相邻亮条纹间距大答案ACD分析由题图可知， b 光发生了全反射， a 光没有发生全反射，即a 光发生全反射的临界角 C a大于 b 光发生全反射的临界角 C b，依据 sin C＝1，知 a 光的折射率较小，即 n a<n b， n依据 n＝c，知 v，选项 A 正确；依据 n＝sinθ1，当θ相等时，θ，选项 B 错误；v a>v b sinθ212a>θ2b光的折射率越大，频次越高，波长越小，即ν，λ，所以 a 光照耀金属表面时能发a<νba>λb生光电效应，则 b 光也必定能，选项 C 正确；依据条纹间距公式x＝lλ知，经过同一d双缝干预装置时 a 光的相邻亮条纹间距较大，选项 D 正确．2． (2011 福·建理综·14)如图 17 所示，半圆形玻璃砖置于光屏PQ 的左下方．一束白光沿半径方向从 A 点射入玻璃砖，在O 点发生反射和折射，折射光在光屏上体现七色光带．若入射点由 A 向B 迟缓挪动，并保持白光沿半径方向入射到O 点，察看到各色光在光屏上陆续消逝．在光带未完整消逝以前，反射光的强度变化以及光屏上最初消逝的光分别是()图 17A ．减弱，紫光B ．减弱，红光C．加强，紫光 D ．加强，红光答案C分析因 n 红 <n 紫，再由临界角公式 sin C＝1可得， C 红 >C 紫，所以当增大入射角时，紫n光先发生全反射，紫光先消逝，且当入射光的入射角渐渐增大时，折射光强度会渐渐减弱，反射光强度会渐渐加强，故应选 C.3． (2009 浙·江理综·18)如图 18 所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC 的单色光从空气射向 E 点，并偏折到 F 点．已知入射方向与边AB 的夹角为θ＝ 30°， E、F分别为边 AB、 BC 的中点，则()A ．该棱镜的折射率为3B ．光在 F 点发生全反射图 18C．光从空气进入棱镜，波长变小D ．从 F 点出射的光束与入射到E 点的光束平行答案AC分析由几何关系可得入射角θ＝ 60°，折射角θ＝ 30°，由 n＝sinθ1＝3，A 对；由 sin122sin θ1，临界角 C>30°，故在 F 点不发生全反射， B 错；由 n＝c＝λ0知光进入棱镜波长变C＝n vλ小， C 对； F 点出射的光束与BC 边的夹角为 30°，与入射光芒不平行， D 错；应选 A、C.模拟试题组4.高速公路上的标牌常用“回光返照膜”制成，夜间行车时，它能将车灯照耀出去的光逆向返回，标记牌上的字特别醒目，这类“回光返照膜”是用球体反射原件制成的．如图19 所示，返照膜内平均散布着直径为10 μm的细玻璃珠，所用玻璃的折射率为3，为使入射的车灯光芒经玻璃的折射、反射、再折射后恰巧和入射光芒平行，那么第一次入射的图 19入射角是()A ． 60°B ． 45° C． 30° D． 15°答案A分析设入射角为 i，折射角为θ，作出光路图如下图，因为出射光线恰巧和入射光芒平行，所以 i ＝2θ，依据折射定律， n＝sin i＝sin 2 θ＝sin θsin θ3，所以θ＝ 30°， i ＝2θ＝ 60°，选项 A 正确．5. 如图 20 所示，扇形 AOB 为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB＝ 60°.一束平行于角均分线 OM 的单色光由 OA 射入介质，经 OA折射的光芒恰平行于OB，以下对介质的折射率值及折射光芒中恰巧射到 M 点的光芒能不可以发生全反射的说法正确的选项是()A. 3，不可以发生全反射图 20B.3，能发生全反射C.233，不可以发生全反射D.233，能发生全反射答案A分析画出光路图，并依据几何关系标出角度，如下图．由图可知，介质的折射率n＝sin 60°3；因为 sin 30 ＝°1<31 sin 30＝2＝n °3＝sin C，所以折射光芒中恰巧射到M 点的光芒不可以发生全反射，选项 A 正确．(限时： 30 分钟 )?题组 1 光的折射现象与光的色散1． (2011 安·徽 ·15)实验表示，可见光经过三棱镜时各色光的折射率n 随波长 λ的变化切合科西经验公式： B Cn ＝ A ＋ 2 4λ＋λ，此中 A 、B 、C 是正的常量．太阳光进入三棱镜后发生色散的情况如图 1 所示，则()图1A ．屏上c 处是紫光B ．屏上d 处是红光 C ．屏上b 处是紫光D ．屏上a 处是红光答案D分析可见光中红光波长最长，折射率最小，折射程度最小，所以射率最大，所以d 为紫光．2． 红光与紫光对比a 为红光，而紫光折()A ．在真空中流传时，紫光的速度比较大B ．在玻璃中流传时，红光的速度比较大D ．从玻璃到空气的界面上，红光的临界角较紫光的大答案 BD分析 因为各样色光在真空中的流传速度均为 3×108 m/s ，所以 A 错误．因为玻璃对红 光的折射率较玻璃对紫光的折射率小，依据v ＝ c得红光在玻璃中的流传速度比紫光大，n1所以 B 正确， C 错误．依据公式sin C ＝ n 得红光的临界角比紫光的大， D 正确．3． 已知介质对某单色光的临界角为θ，则()A ．该介质对此单色光的折射率等于1sin θB ．此单色光在该介质中的流传速度等于 c ·sin θ(c 为真空中的光速 )C ．此单色光在该介质中的波长是在真空中波长的 sin θ倍D ．此单色光在该介质中的频次是真空中的1sin θ答案 ABC分析介质对该单色光的临界角为θ，它的折射率 n ＝1，A 项正确； 此单色光在介质sin θ中的流传速度和波长分别为cv ＝ c ·sin θv ＝ ＝ csin θ， B 正确； λ＝＝ λ θ，所以 λ∶λ0n ν 0sinc/ λ0＝ sin θ∶ 1，故 C 项正确；而光的频次是由光源决定的，与介质没关，故D 项错误．4. 如图 2 所示，红色细光束 a 射到折射率为2的透明球表面， 入射角为 45°，在球的内壁经过一次反射后， 从球面射出的光芒为b ，则入射光芒 a 与出射光芒 b 之间的夹角 α为()A ．30° `B ．45°C ． 60°D ． 75°答案A图 25． 一束光从空气射入折射率n ＝ 2的某种玻璃的表面，则()A ．当入射角大于 45°时，会发生全反射现象B ．不论入射角多大，折射角都不会超出 45°C ．欲使折射角等于D ．当入射角等于30°，应以 45°角入射arctan2时，反射光芒恰巧跟折射光芒垂直答案BCD分析角为对 B 项能够从光的可逆性考虑， 即光芒从介质射向空气， 入射45°时，折射角为 90°，反之， 折射角不会超出 45°，所以 B 正确；由 sin θ＝2sin θ1，当 θ＝2 30°，n ＝ 2时，θ＝1 45°，C 正确；如下图，n∠ 1＝ arctan 2，若反射光芒与折射光芒垂直，则 ∠3＝ ∠ 4＝ 90°－ ∠ 2，sin ∠ 3＝sin ∠ 1n＝ 3，sin ∠ 3＝cos ∠2＝ cos ∠ 1＝3，与已知条件符合，故 D 正确．因为光芒从光疏33介质射入向光密介质，不行能发生全反射现象，故A 错误．?题组 2 光的全反射6． 公园里灯光喷泉的水池中有处于同一深度的若干彩灯，在夜晚察看不一样颜色彩灯的深度和水面上被照亮的面积，以下说法正确的选项是()A ．红灯看起来较浅，红灯照亮的水面面积较小B ．红灯看起来较深，红灯照亮的水面面积较小C ．红灯看起来较浅，红灯照亮的水面面积较大D．红灯看起来较深，红灯照亮的水面面积较大答案 D分析光从水里射入空气发生折射，入射角同样时，折射率越大，折射角越大，从水面上看光源越浅，红灯发出的红光的折射率最小，看起来最深；设光源的深度为d，光的临界角为 C，则光能够照亮的水面面积大小为 S＝π(dtan C)2，可见，临界角越大，照亮的面积越大，各样色光中，红光的折射率最小，临界角最大，所以红灯照亮的水面面积较大，选项 D 正确．7．如图 3 所示， MN 是位于竖直平面内的光屏，放在水平面上的半圆柱`形玻璃砖的平面部分 ab 与屏平行．由光源 S 发出的一束白光从半圆沿半径射入玻璃砖，经过圆心 O 再射到屏上．在水平面内以O 点为圆心沿逆时针方向慢慢转动玻璃砖，在光屏上出现了彩色光带．当玻图 3璃砖转动角度大于某一值时，屏上彩色光带中的某种颜色的色光第一消逝．有关彩色的摆列次序和最初消逝的色光是()A ．左紫右红，紫光B ．左红右紫，紫光C．左紫右红，红光D．左红右紫，红光答案B分析如下图，因为紫光的折射率大，故在光屏MN 上是左红右紫，并且是紫光最初发生全反射，应选项 B 正确．8．某物理兴趣小组用实验研究光的色散规律，他们将半圆形玻璃砖放在竖直面内，在其左方竖直搁置一个很大的光屏P，让一复色光束SA 射向玻璃砖的圆心 O 后，有两束单色光 a 和 b 射向光屏 P，如图 4 所示．他们依据实验现象提出了以下四个猜想，你以为正确的选项是()A ．单色光 a 的波长小于单色光 b 的波长图 4B ．在玻璃中单色光 a 的流传速度大于单色光 b 的流传速度C．单色光 a 经过玻璃砖所需的时间大于单色光 b 经过玻璃砖所需的时间D ．当光束 SA 绕圆心 O 逆时针转动过程中，在光屏P 上最早消逝的是 a 光答案B分析此题考察光学的有关知识．依据光的折射定律可知 a 光的折射率小于 b 光的折射率，则 a 光的频次小于 b 光的频次，由λ＝c可知， A 错误；由 v＝c可知， B 正确；因为f n复色光在玻璃砖中流传距离同样，依据t＝R可知， C 错误；由 sin C＝1可知， D 错误．v n9．为了表演“隐形的大头针”节目，某同学在半径为r 的圆形软木片中心垂直插入一枚大头针，并将其放入盛有水的碗中，如图5 所示．已知水的折射率为4，为了保证表演成功(在水面上看不到大头针)，大头针尾端3离水面的最大距离 h 为()74337A. 3 rB.3rC.4rD. 7 r图 5答案A分析只需从大头针尾端发出的光芒射到圆形软木片边沿界面处能够发生全反射，从水面上就看不到大头针，如下图，依据图中几何关系有sin C＝r＝1＝3，所以 hr2＋ h2 n 4＝73 r，选项 A 对．?题组 3光的折射与光的全反射的综合问题10.如图 6 所示，直角三角形 ABC 为一三棱镜的横截面，∠A＝ 30°.一束单色光从空气射向BC 上的 E 点，并偏折到AB上的 F点，光芒 EF 平行于底边 AC .已知入射光与BC 边的夹角为θ＝ 30°.试经过计算判断光在 F 点可否发生全反射．图 6答案能分析由几何关系知，光芒在BC 界面的入射角θ＝160°，折射角θ＝230°依据折射定律得 n＝sin θ1sin 60°＝sin 30＝ 3 sin θ2°由几何关系知，光芒在AB 界面的入射角为θ＝360°而棱镜对空气的临界角 C 的正弦值 sin C＝1＝3，则光芒在AB 界面的入射角n3 <sin θ3θ3>C，所以光芒在 F 点能发生全反射．11. 如图 7 所示，AOB是由某种透明物质制成的1/4 圆柱体的横截面 (O 为圆心 )，其折射率为 2.今有一束平行光以 45度的入射角射向柱体的OA 平面，这些光芒中有一部分不可以从柱体的AB 面上射出．设凡射到OB 面的光芒所有被汲取，也不考虑OA 面的反射，求圆柱AB 面上能射出光芒的部分占 AB 表面的几分之几？答案1图 7 2分析如下图，从 O 点射入的光芒，折射角为r，sin 45°依据折射定律有： n＝sin r解得 r＝ 30°设从某地点 P 点入射的光芒，折射到AB 弧面上 Q 点时，入射角恰等于临界角 C，有：1sin C＝n代入数据得： C＝45°所以能射出光芒的地区对应的圆心角β＝C＝ 45°45° 1故能射出光芒的部分占AB 表面的比率为：＝.90° 2。
2014年新课标高考物理实验复习建议
2014年高考物理实验复习研究一、研究《考试大纲》，增强实验复习的针对性1.《考试大纲》中对实验能力的要求：能独立的完成所列的实验，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；能发现问题、提出问题，并制定解决方案；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。
2.必考实验：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：验证力的平行四边形定则实验四：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：传感器的简单使用选考3—4：实验一：探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验二：测定玻璃的折射率实验三：用双缝干涉测光的波长选考3—5：验证动量守恒定律3.实验说明：(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。
二、分析近年新课程卷对实验的考查，研究复习对策2008新课程卷22.（15分）I.右图为一正在测量中的多用电表表盘.（1）如果是用×10Ω档测量电阻，则读数为 60 Ω。
（2）如果是用直流10 mA档测量电流，则读数为 7.18 mA。
（3）如果是用直流5 V档测量电压，则读数为 3.59 V。
注意：最小分度是1或2估读到十分之一或十分之二，最小分度是5估读到五分之一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。
2014广东高考物理复习ppt
解析：选 C.运动员在最低点受的拉力至少为 N，此时运动 员的重心的速度为 v，设运动员的重心到手的距离为 R，由 牛顿第二定律得：N－mg＝mvR2 又由机械能守恒定律得： mg·2R＝12mv2 由以上两式代入数据得： N＝5mg 运动员的重力约为 G＝mg＝600 N 所以 N＝3000 N，应选 C.
非匀速圆周运动
线速度大小变化的圆周 运动
运动 特点
F向、a向、v均大 小不变，方向变
化，ω不变
F向、a向、v大小、方向 均发生变化，ω发生变化
向心 力
F向＝F合
由F合沿半径方向的分力 提供
F向
m
v2 r
式中，注意向心力和速度的瞬时对应关系。
目录
当你发现题目中的运动轨迹是一段圆弧，这时你就要思考 圆周运动方面的知识，主要有以下几点：
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4．应用与防止 利用离心现象制成离心机器，如离心干燥器、洗衣机的脱 水筒等． 汽车、火车转弯处，为防止离心现象造成的危害，一是限 制汽车、火车的转弯速度不能太大；二是把路面(路基)筑 成_外__高__内__低__的斜面．
目录
三、向心力
1．作用效果 产生向心加速度,只改变速度的 方向 ,不改变速度的 大小 .
第三节 圆周运动
[学习目标]：
1、掌握描述圆周运动的物理量及其之间的关系 2、理解向心力公式，掌握物体做离心运动的条件 3、掌握圆周运动问题的分析方法，掌握圆周运动 的相关模型
一、描述圆周运动的物理量
1、线速度（V）： （1）物理意义：描述圆周运动的__快__慢__。 （2）大小：_v___弧时__长间____st__。
目录
考点 2 竖直平面内的圆周运动 例2 长 L＝0.5 m 质量可忽略的细杆，其一端可绕 O 点在 竖直平面内无摩擦地转动，另一端固定着一个小球 A.A 的 质量为 m＝2 kg，当 A 通过最高点时，如图所示，求在下 列两种情况下杆对小球的作用力． (1)A 在最低点的速率为 21 m/s； (2)A 在最低点的速率为 6 m/s.
2014高考物理一轮复习总教案：4
圆周运动的应用专题知识简析 一、圆周运动的临界问题1.圆周运动中的临界问题的分析方法首先明确物理过程，对研究对象进行正确的受力分析，然后确定向心力，根据向心力公式列出方程，由方程中的某个力的变化与速度变化的对应关系，从而分析找到临界值．2.特例（1）如图所示，没有物体支撑的小球，在竖直平面做圆周运动过最高点的情况：注意：绳对小球只能产生沿绳收缩方向的拉力①临界条件：绳子或轨道对小球没有力的作用：mg=mv 2/R→v 临界=Rg （可理解为恰好转过或恰好转不过的速度）注意：如果小球带电，且空间存在电、磁场时，临界条件应是小球重力、电场力和洛伦兹力的合力作为向心力，此时临界速度V 临≠Rg②能过最高点的条件：v ≥Rg ，当V ＞Rg 时，绳对球产生拉力，轨道对球产生压力． ③不能过最高点的条件：V ＜V 临界（实际上球还没到最高点时就脱离了轨道）（2）如图（a ）的球过最高点时，轻质杆（管）对球产生的弹力情况：注意：杆与绳不同，杆对球既能产生拉力，也能对球产生支持力．①当v ＝0时，N ＝mg （N 为支持力）②当 0＜v ＜Rg 时， N 随v 增大而减小，且mg ＞N ＞0，N 为支持力．③当v=Rg 时，N ＝0① 当v ＞Rg 时，N 为拉力，N 随v 的增大而增大（此时N 为拉力，方向指向圆心）注意：管壁支撑情况与杆子一样若是图（b ）的小球，此时将脱离轨道做平抛运动．因为轨道对小球不能产生拉力．注意：如果小球带电，且空间存在电场或磁场时，临界条件应是小球所受重力、电场力和洛仑兹力的合力等于向心力，此时临界速度gR V0 。
要具体问题具体分析，但分析方法是相同的。
水流星模型(竖直平面内的圆周运动) 第4课竖直平面内的圆周运动是典型的变速圆周运动研究物体通过最高点和最低点的情况，并且经常出现临界状态。
(圆周运动实例)①火车转弯 ②汽车过拱桥、凹桥3③飞机做俯冲运动时，飞行员对座位的压力。