高考物理一轮复习课时训练教师版

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高考物理(粤教版)大一轮复习教师用书:第5-6章 含解析

高考物理(粤教版)大一轮复习教师用书:第5-6章 含解析

考点内容要求高考命题实况常考题型关联考点20xx 20xx 20xx功和功率Ⅱ卷Ⅰ:T16、T21、 T25卷Ⅱ:T15、T16卷Ⅰ:T17、T21卷Ⅱ:T17、T21卷Ⅰ:T22、T25卷Ⅱ:T16、T19、T21、T22、 T25卷Ⅲ:T20、T24选择题计算题实验题①平抛运动②圆周运动③电场、磁场④电磁感应动能和动能定理Ⅱ重力做功与重力势能Ⅱ功能关系、机械能守恒定律及其应用Ⅱ实验五:探究动能定理实验六:验证机械能守恒定律基础课1 功和功率知识点一、功1.定义:如果一个物体受到力的作用,并使物体在力的方向上发生了一段位移,就说这个力对物体做了功。

2.做功的两个要素(1)作用在物体上的力;(2)物体在力的方向上发生的位移。

3.公式:W=Fscos__α(1)α是力与位移方向之间的夹角,s为物体对地的位移。

(2)该公式只适用于恒力做功。

4.功的正负(6)静摩擦力不可能对物体做功。

( )(7)汽车上坡时换成低挡位,其目的是为了减小速度得到较大的牵引力。

( )答案(1)×(2)√(3)√(4)×(5)×(6)×(7)√功的分析与计算1.判断力是否做功及做正、负功的方法判断根据适用情况(1)根据力和位移的方向的夹角判断:α<90°力做正功;α=90°力不做功;α>90°力做负功。

常用于恒力做功的判断(2)根据力和瞬时速度方向的夹角θ判断:θ<90°,力做正功;θ=90°,力不做功;θ>90°,力做负功常用于质点做曲线运动(3)根据功能关系或能量守恒定律判断常用于变力做功的判断2.恒力做功的计算方法:直接用W=Fs cos α计算3.合力做功的计算方法方法一:先求合力F合,再用W合=F合scos α求功。

方法二:先求各个力做的功W1、W2、W3…,再应用W合=W1+W2+W3+…求合力做的功。

1.[正、负功的判断](多选)如图1所示,人站在自动扶梯上不动,随扶梯向上匀速运动,下列说法中正确的是( )图1A.重力对人做负功B.摩擦力对人做正功C.支持力对人做正功D.合力对人做功为零解析人随电梯向上匀速运动时只受重力和竖直向上的支持力,所以重力做负功,支持力做正功,合力为零所以做功为零,A、C、D正确。

高考物理一轮复习详细讲义(教师版):热力学定律与能量守恒

高考物理一轮复习详细讲义(教师版):热力学定律与能量守恒

第三节热力学定律与能量守恒【基础梳理】提示:传递的热量所做的功W+Q转化转移转化转移E2ΔE减低温高温【自我诊断】判一判(1)物体吸收热量,同时对外做功,内能可能不变.()(2)做功改变物体内能的过程是内能与其他形式的能相互转化的过程.()(3)自由摆动的秋千摆动幅度越来越小,说明能量正在消失.()提示:(1)√(2)√(3)×做一做关于热力学定律,下列说法正确的是()A.为了增加物体的内能,必须对物体做功或向它传递热量B.对某物体做功,必定会使该物体的内能增加C.可以从单一热源吸收热量,使之完全变为功D.不可能使热量从低温物体传向高温物体E.功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程提示:选ACE.内能的改变可以通过做功或热传递进行,故A正确;对某物体做功,物体的内能不一定增加,B错误;在引起其他变化的情况下,可以从单一热源吸收热量,将其全部变为功,C正确;在有外界影响的情况下,可以使热量从低温物体传向高温物体,D错误;涉及热现象的宏观过程都具有方向性,故E正确.热力学第一定律【知识提炼】1.热力学第一定律不仅反映了做功和热传递这两种方式改变内能的过程是等效的,而且给出了内能的变化量和做功与热传递之间的定量关系.2.对公式ΔU =Q +W 符号的规定4.温度、内能、热量、功的比较如图所示,一定质量的理想气体从状态A 依次经过状态B 、C 和D 后再回到状态A .其中,A →B 和C →D 为等温过程,B →C 和D →A 为绝热过程(气体与外界无热量交换).这就是著名的“卡诺循环”.(1)该循环过程中,下列说法正确的是________.A.A→B过程中,外界对气体做功B.B→C过程中,气体分子的平均动能增大C.C→D过程中,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多D.D→A过程中,气体分子的速率分布曲线不发生变化(2)该循环过程中,内能减小的过程是________(选填“A→B”“B→C”“C→D”或“D→A”).若气体在A→B过程中吸收63 kJ的热量,在C→D过程中放出38 kJ的热量,则气体完成一次循环对外做的功为________kJ.[解析](1)在A→B的过程中,气体体积增大,故气体对外界做功,选项A错误;B→C 的过程中,气体对外界做功,W<0,且为绝热过程,Q=0,根据ΔU=Q+W,知ΔU<0,即气体内能减小,温度降低,气体分子的平均动能减小,选项B错误;C→D的过程中,气体体积减小,单位体积内的分子数增多,故单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多,选项C正确;D→A的过程为绝热压缩,故Q=0,W>0,根据ΔU=Q+W,ΔU>0,即气体的内能增加,温度升高,所以气体分子的速率分布曲线发生变化,选项D错误.(2)从A→B、C→D的过程中气体做等温变化,理想气体的内能不变,内能减小的过程是B→C,内能增大的过程是D→A.气体完成一次循环时,内能变化ΔU=0,热传递的热量Q=Q1-Q2=(63-38)kJ=25 kJ,根据ΔU=Q+W,得W=-Q=-25 kJ,即气体对外做功25 kJ.[答案](1)C(2)B→C25【迁移题组】迁移1改变内能的两种方式1.(2016·高考全国卷Ⅰ)关于热力学定律,下列说法正确的是()A.气体吸热后温度一定升高B.对气体做功可以改变其内能C.理想气体等压膨胀过程一定放热D.热量不可能自发地从低温物体传到高温物体E.如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡,那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡解析:选BDE.根据热力学第一定律,气体吸热的同时若对外做功,则内能不一定增大,温度不一定升高,选项A错误;对气体做功可以改变其内能,选项B正确;理想气体等压膨胀过程,对外做功,由理想气体状态方程可知,气体温度升高,内能增大,故气体一定吸热,选项C错误;根据热力学第二定律,热量不可能自发地从低温物体传到高温物体,选项D正确;根据热平衡定律,如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡,那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡,选项E正确.迁移2气体内能的变化判断2.某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的,且车胎体积增大.若这段时间胎内气体质量不变且可视为理想气体,那么()A.外界对胎内气体做功,气体内能减小B.外界对胎内气体做功,气体内能增大C.胎内气体对外界做功,内能减小D.胎内气体对外界做功,内能增大解析:选D.中午,车胎内气体温度升高,内能增大,车胎体积增大,气体对外做功.选项D正确.迁移3气态方程与热力学第一定律的综合应用3.(2017·高考全国卷Ⅲ) 如图,一定质量的理想气体从状态a出发,经过等容过程ab 到达状态b,再经过等温过程bc到达状态c,最后经等压过程ca回到初态a.下列说法正确的是()A.在过程ab中气体的内能增加B.在过程ca中外界对气体做功C.在过程ab中气体对外界做功D.在过程bc中气体从外界吸收热量E.在过程ca中气体从外界吸收热量解析:选ABD.ab过程,气体压强增大,体积不变,则温度升高,内能增加,A项正确;ab过程发生等容变化,气体对外界不做功,C项错误;一定质量的理想气体内能仅由温度决定,bc过程发生等温变化,内能不变,bc过程,气体体积增大,气体对外界做正功,根据热力学第一定律可知气体从外界吸热,D项正确;ca过程发生等压变化,气体体积减小,外界对气体做正功,B项正确;ca过程,气体温度降低,内能减小,外界对气体做正功,根据热力学第一定律可知气体向外界放热,E项错误.热力学第二定律【知识提炼】1.在热力学第二定律的表述中,“自发地”“不产生其他影响”的涵义(1)“自发地”指明了热传递等热力学宏观现象的方向性,不需要借助外界提供能量的帮助.(2)“不产生其他影响”的涵义是发生的热力学宏观过程只在本系统内完成,对周围环境不产生热力学方面的影响.如吸热、放热、做功等.2.热力学第二定律的实质:热力学第二定律的每一种表述,都揭示了大量分子参与宏观过程的方向性,进而使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性.热量不可能自发地从低温物体传到高温物体,但在有外界影响的条件下,热量可以从低温物体传到高温物体,如电冰箱;在引起其他变化的条件下内能也可以全部转化为机械能,如气体的等温膨胀过程.【跟进题组】1.下列关于热现象的描述不正确的是()A.根据热力学定律,热机的效率不可能达到100%B.做功和热传递都是通过能量转化的方式改变系统内能的C.温度是描述热运动的物理量,一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同D.物体由大量分子组成,其单个分子的运动是无规则的,大量分子的运动也是无规则的E.空调机作为制冷机使用时,将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外,所以制冷机的工作不遵守热力学第二定律解析:选BDE.根据热力学第二定律可知,热机不可能从单一热源吸收热量全部用来做功而不引起其他变化,因此,热机的效率不可能达到100%,选项A正确;做功是通过能量转化改变系统的内能,热传递是通过能量的转移改变系统的内能,选项B错误;温度是表示热运动的物理量,热传递过程中达到热平衡时,温度相同,选项C正确;单个分子的运动是无规则的,大量分子的运动表现出统计规律,选项D错误;由热力学第二定律知,热量不可能从低温物体传到高温物体而不产生其他影响,空调机作为制冷机使用时,消耗电能,将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外,选项E错误.2.以下现象不违背热力学第二定律的有()A.一杯热茶在打开盖后,茶会自动变凉B.没有漏气、没有摩擦的理想热机,其效率可能是100%C.桶中浑浊的泥水在静置一段时间后,泥沙下沉,上面的水变清,泥、水自动分离D.热量自发地从低温物体传到高温物体E.在地面上运动的物体逐渐停下来,机械能全部变为内能解析:选ACE.热茶自动变凉是热从高温物体传递到低温物体,A正确;任何热机效率都不可能达到100%,B错误;泥水分离是机械能(重力势能)向内能的转化,C正确;热量不能自发地从低温物体传到高温物体,D错误;物体因摩擦力而停下来,是机械能(动能)向内能的转化,是自发过程,E正确.(建议用时:40分钟)一、选择题1.根据你学过的热学中的有关知识,判断下列说法中正确的是()A.机械能可以全部转化为内能B.凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性,在热传递中,热量只能从高温物体传递给低温物体,而不能从低温物体传递给高温物体C.制冷机在制冷过程中,从室内吸收的热量少于向室外放出的热量D.第一类永动机违背能量守恒定律,第二类永动机不违背能量守恒定律,随着科技的进步和发展,第二类永动机可以制造出来解析:选AC.机械能可以全部转化为内能,而内能在引起其他变化时也可以全部转化为机械能,A正确;凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性,在热传递中,热量可以自发地从高温物体传递给低温物体,也能从低温物体传递给高温物体,但必须借助外界的帮助,B错误;由能量守恒知,制冷过程中,从室内吸收的热量与压缩机做的功之和等于向室外放出的热量,故C正确;第一类永动机违背能量守恒定律,第二类永动机不违背能量守恒定律,而是违背了热力学第二定律,第二类永动机不可能制造出来,D错误.2.重庆出租车常以天然气作为燃料,加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中,若储气罐内气体体积及质量均不变,则罐内气体(可视为理想气体)() A.压强增大,内能减小B.吸收热量,内能增大C.压强减小,分子平均动能增大D.对外做功,分子平均动能减小解析:选B.储气罐内气体体积及质量均不变,温度升高,气体从外界吸收热量,分子平均动能增大,内能增大,压强变大.因气体体积不变,故外界对气体不做功,只有B正确.3.景颇族的祖先发明的点火器如图所示,用牛角做套筒,木制推杆前端粘着艾绒.猛推推杆,艾绒即可点燃.对筒内封闭的气体,在此压缩过程中()A.气体温度升高,压强不变B.气体温度升高,压强变大C.外界对气体做正功,气体内能增加D.外界对气体做正功,气体内能减少E.艾绒燃烧,放出热量,气体内能增加解析:选BCE.压缩气体时,外界对气体做功,内能增加,温度升高,体积变小,压强增大,所以B、C正确,A、D错误,气体吸收艾绒放出的热量,内能增加,E正确.4.下列说法中正确的是()A.悬浮在液体中的固体颗粒越小,布朗运动就越明显B.用气筒给自行车打气,越打越费劲,说明气体分子之间的分子力表现为斥力C.当分子力表现为引力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小D.一定质量的理想气体,温度升高,体积减小,则单位时间内撞击到器壁单位面积上的气体分子数增加E.内能全部转化为机械能的热机是不可能制成的解析:选ADE.悬浮在液体中的固体小颗粒越小,在某一瞬间跟它相撞的液体分子数就越少,撞击作用的不平衡性就表现得越明显,因而布朗运动就越明显,选项A正确;用气筒给自行车打气,越打越费劲,不能说明气体分子之间的分子力表现为斥力,选项B错误;当分子之间表现为引力时,分子势能随着分子之间距离的增大而增大,选项C错误;一定质量的理想气体,温度升高,体积减小时,单位时间内撞击到器壁单位面积上的气体分子数增加,所以其压强增大,选项D正确;热力学第二定律指出,任何热机的效率都不可能达到100%,选项E正确.5.如图为某实验器材的结构示意图,金属内筒和隔热外筒间封闭了一定体积的空气,内筒中有水,在水加热升温的过程中,被封闭的空气()A.内能增大B.压强增大C.分子间引力和斥力都减小D.所有分子运动速率都增大解析:选AB.在水加热升温的过程中,封闭气体的温度升高,内能增大,选项A正确;根据pT=C知,气体的压强增大,选项B正确;气体的体积不变,气体分子间的距离不变,分子间的引力和斥力不变,选项C错误;温度升高,分子热运动的平均速率增大,但并不是所有分子运动的速率都增大,选项D错误.6. (2019·东北三省四市协作体联考)如图所示,一绝热容器被隔板K隔开成a、b两部分.已知a内有一定量的稀薄气体,b内为真空.抽开隔板K后,a内气体进入b,最终达到平衡状态.在此过程中()A.气体对外界做功,内能减少B.气体不做功,内能不变C.气体压强变小,温度降低D.气体压强变小,温度不变E.单位时间内和容器壁碰撞的分子数目减少解析:选BDE.a内气体向真空膨胀,不对外界做功,故A错误;又因容器绝热,Q=0,由热力学第一定律知,ΔU=0,故B正确;由玻意耳定律知压强减小;稀薄气体可看做理想气体,内能不变,则温度不变,C错误,D、E正确.7.下列说法正确的是()A.物体放出热量,其内能一定减小B.物体对外做功,其内能一定减小C.物体吸收热量,同时对外做功,其内能可能增加D.物体放出热量,同时对外做功,其内能可能不变解析:选C.根据热力学第一定律(公式ΔU=Q+W)可知,做功和热传递都可以改变物体的内能,当外界对物体做的功大于物体放出的热量或物体吸收的热量大于物体对外做的功时,物体的内能增加,选项A、B错误,选项C正确;物体放出热量同时对外做功,则Q +W<0,内能减小,选项D错误.8.夏天,小明同学把自行车轮胎上的气门芯拔出的时候,会觉得从轮胎里喷出的气体凉,如果把轮胎里的气体视为理想气体,则关于气体喷出的过程,下列说法正确的是() A.气体的内能减少B.气体的内能不变C.气体来不及与外界发生热交换,对外做功,温度降低D.气体膨胀时,热量散得太快,使气体温度降低了E.气体分子的平均动能减小解析:选ACE.气体喷出时,来不及与外界交换热量,发生绝热膨胀,Q=0,对外做功,热力学第一定律的表达式为W+Q=ΔU,内能减少,温度降低,温度是分子平均动能的标志,则A、C、E正确.9. 一定质量的理想气体被活塞封闭在透热的汽缸中,如图所示.不计活塞与汽缸的摩擦,当用外力向上缓慢拉动活塞的过程中,环境温度保持不变.下列判断正确的是()A.拉力对气体做正功,气体内能增加,吸收热量B.气体对外做功,内能不变,吸收热量C.外界对气体做功,内能不变,放出热量D.气体吸收的热量等于气体对活塞做功E.气体分子平均动能不变,压强变小解析:选BDE.活塞缓慢上移的过程中,气体膨胀对活塞做功,而气体温度保持不变,内能不变,由热力学第一定律ΔU=W+Q=0知,Q>0,即吸收热量,故B、D正确;由于温度保持不变,故分子平均动能不变,气体做等温膨胀,由p V=C知,压强变小,故E正确.10.一定量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态,其p-T 图象如图所示.下列判断正确的是()A.过程ab中气体一定吸热B.过程bc中气体既不吸热也不放热C.过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热D.a、b和c三个状态中,状态a分子的平均动能最小E.b和c两个状态中,容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同解析:选ADE.由p-T图象可知过程ab是等容变化,温度升高,内能增加,体积不变,由热力学第一定律可知过程ab中气体一定吸热,选项A正确;过程bc中温度不变,即内能不变,由于过程bc体积增大,所以气体对外做功,由热力学第一定律可知,气体一定吸收热量,选项B错误;过程ca中压强不变,温度降低,内能减少,体积减小,外界对气体做功,由热力学第一定律可知,放出的热量一定大于外界对气体做的功,选项C错误;温度是分子平均动能的标志,由p-T图象可知,a状态气体温度最低,则分子平均动能最小,选项D正确;b、c两状态温度相等,分子平均动能相等,由于压强不相等,所以单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同,选项E正确.二、非选择题11. 一定质量的理想气体,状态从A→B→C→D→A的变化过程可用如图所示的p-V 图描述,图中p1、p2、V1、V2和V3为已知量.(1)气体状态从A到B是________过程(选填“等容”“等压”或“等温”);(2)状态从B到C的变化过程中,气体的温度________(选填“升高”“不变”或“降低”);(3)状态从C到D的变化过程中,气体________(选填“吸热”或“放热”);(4)状态从A→B→C→D的变化过程中,气体对外界所做的总功为________.解析:(1)A→B,对应压强值恒为p2,即为等压过程.(2)B →C ,由p V T=恒量,V 不变,p 减小,T 降低. (3)C →D ,由p V T=恒量,p 不变,V 减小,可知T 降低.外界对气体做功,内能减小,由ΔU =W +Q 可知C →D 过程放热.(4)A →B ,气体对外界做功W AB =p 2(V 3-V 1)B →C ,V 不变,气体不做功C →D ,V 减小,外界对气体做功W CD =-p 1(V 3-V 2)状态从A →B →C →D 的变化过程中,气体对外界做的总功W =W AB +W BC +W CD =p 2(V 3-V 1)-p 1(V 3-V 2).答案:(1)等压 (2)降低 (3)放热(4)p 2(V 3-V 1)-p 1(V 3-V 2)12.我国“蛟龙”号深海探测船载人下潜超过七千米,再创载人深潜新纪录.在某次深潜实验中,“蛟龙”号探测到990 m 深处的海水温度为280 K .某同学利用该数据来研究气体状态随海水深度的变化.如图所示,导热良好的汽缸内封闭一定质量的气体,不计活塞的质量和摩擦,汽缸所处海平面的温度T 0=300 K ,压强p 0=1 atm ,封闭气体的体积V 0=3 m 3,如果将该汽缸下潜至990 m 深处,此过程中封闭气体可视为理想气体.(1)求990 m 深处封闭气体的体积(1 atm 相当于10 m 深的海水产生的压强).(2)下潜过程中封闭气体________(选填“吸热”或“放热”),传递的热量________(选填“大于”或“小于”)外界对气体所做的功.解析:(1)当汽缸下潜至990 m 时,设封闭气体的压强为p ,温度为T ,体积为V ,由题意可知p =100 atm根据理想气体状态方程得p 0V 0T 0=p V T代入数据得V =2.8×10-2 m 3.(2)下潜过程中温度降低,则ΔU <0,气体体积减小,则W >0,由ΔU =Q +W 知,Q <0,放热,且|Q |>W .答案:(1)2.8×10-2 m3(2)放热大于。

高考物理一轮复习 课时分层提升练二十 机械能守恒定律及其应用(含解析)-人教版高三全册物理试题

高考物理一轮复习 课时分层提升练二十 机械能守恒定律及其应用(含解析)-人教版高三全册物理试题

机械能守恒定律与其应用(建议用时45分钟)1.如果把撑杆跳全过程分成四个阶段:a→b、b→c、c→d、d→e,如下列图,如此对这四个阶段的描述正确的答案是( )A.a→b阶段:人加速助跑,人和杆的机械能不变B.b→c阶段:杆弯曲、人上升,系统动能减少,重力势能和弹性势能增加C.c→d阶段:杆伸直、人上升,人的动能减少量等于重力势能增加量D.d→e阶段:人过横杆后下落,重力所做的功等于人机械能的增加量【解析】选B。

a→b阶段:人加速助跑,人和杆的机械能增大,选项A错误;b→c阶段:人与杆组成的系统机械能守恒,系统动能减少,重力势能和弹性势能增加,选项B正确;c→d阶段:人与杆组成的系统机械能守恒,杆伸直、人上升,动能减少量与弹性势能的减少量之和等于重力势能的增加量,选项C错误;d→e阶段:人过横杆后下落,重力所做的功等于人重力势能的减少量,选项D错误。

2.如下列图,质量均为m,半径均为R的两个完全一样的小球A、B,在水平轨道上以某一初速度向右冲上倾角为θ的倾斜轨道,两轨道通过一小段圆弧平滑连接。

假设两小球运动过程中始终接触,不计摩擦阻力与弯道处的能量损失,在倾斜轨道上运动到最高点时两球机械能的差值为( )A.0B.mgRsinθC.2mgRsinθD.2mgR【解析】选C。

两球运动到最高点时速度相等,动能相等,如此两球机械能的差值等于重力势能的差值,ΔE=mg·2Rsinθ=2mgRsinθ,故C正确。

3.如下列图,倾角θ=30°的光滑斜面固定在水平地面上,斜面顶端固定一光滑的小定滑轮,质量分别为m和2m的两个小物块A、B用轻绳连接,其中B被垂直斜面的挡板挡住而静止在斜面上,定滑轮与A之间的绳子水平,绳子开始时刚好拉直,且A与定滑轮之间的距离为l。

现使A 由静止下落,在A向下运动至O点正下方的过程中,如下说法正确的答案是( )A.物块B始终处于静止状态B.物块A运动到最低点时的速度大小为C.物块A运动到最低点时的速度方向为水平向左D.绳子拉力对物块B做正功【解析】选D。

版高考物理一轮复习 第二章 相互作用 课时2 力的合成与分解 受力分析和物体的平衡课时训练(含解析)

版高考物理一轮复习 第二章 相互作用 课时2 力的合成与分解 受力分析和物体的平衡课时训练(含解析)

课时2 力的合成与分解受力分析和物体的平衡1.(2019·浙江6月学考)如下列图是某幼儿园的一部直道滑梯,其滑道倾角为θ。

一名质量为m的幼儿在此滑道上匀速下滑。

假设不计空气阻力,如此该幼儿( A )A.所受摩擦力大小为mgsin θB.所受摩擦力大小为mgcos θC.对滑道压力大小为mgsin θD.对滑道压力大小为mgtan θ2.如图是某街舞爱好者在水平面上静止倒立的情景,如此此街舞爱好者( A )A.手掌所受支持力大小等于人的重力B.手掌所受静摩擦力方向向左C.手掌所受静摩擦力方向向右D.重心在腰部某处解析:此街舞爱好者只受重力和水平面对手掌的支持力,且二力平衡,故重心应在手掌正上方,A正确,B,C,D错误。

3.某校在水平直道举行托乒乓球徒步比赛。

某同学将球置于球拍中心,保持球拍的倾角为θ0,球一直保持在球拍中心不动。

整个过程假设做匀速直线运动至终点。

如此乒乓球受到(忽略空气阻力)( C )A.1个力B.2个力C.3个力D.4个力解析:乒乓球受重力、球拍对球的支持力与球拍对球的摩擦力,故C正确。

4.L形木板P(上外表光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上外表的滑块Q相连,如下列图。

假设P,Q一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力,如此木板P的受力个数为( C )A.3B.4C.5D.6解析:因P,Q一起匀速下滑,所以斜面对P有沿斜面向上的摩擦力,而Q必受弹簧向上的弹力,所以隔离P可知P受重力、斜面摩擦力、斜面弹力、弹簧弹力、Q的压力作用,故C正确。

5.(多项选择)明朝谢肇淛的《五杂组》中记载:“明姑苏虎丘寺塔倾侧,议欲正之,非万缗不可。

一游僧见之曰:无烦也,我能正之。

〞游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去,经月余扶正了塔身。

假设所用的木楔为等腰三角形,木楔的顶角为θ,现在木楔背上加一力F,方向如下列图,木楔两侧产生推力F N,如此( BC )A.假设F一定,θ大时F N大B.假设F一定,θ小时F N大C.假设θ一定,F大时F N大D.假设θ一定,F小时F N大解析:根据力F的作用效果将力F分解为垂直于木楔两侧的推力F N,如下列图。

高考物理一轮复习 第五课时电磁波 相对论 光的波动性课时训练

高考物理一轮复习 第五课时电磁波 相对论 光的波动性课时训练

第课时电磁波相对论光的波动性(实验:用双缝干涉测光的波长)知识点题号1.光的干涉、衍射3、4、7、8、9、11、122.光的偏振 23.实验:用双缝干涉测光的波长104.相对论、电磁波1、5、61.对相对论的基本认识,下列说法正确的是( A )A.相对论认为:真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的B.爱因斯坦通过质能方程阐明了质量就是能量C.在高速运动的飞船中的宇航员会发现飞船中的钟走得比地球上的快D.我们发现竖直向上高速运动的球在水平方向上变扁了解析:爱因斯坦的质能方程阐明了质量和能量的相互联系,质量和能量是物体存在的两种形式,质量和能量是不同的概念,B错误;再由相对论的基本原理可知,选项A正确,C、D错误.2. (2012年江苏卷改编)如图所示,白炽灯的右侧依次平行放置偏振片P和Q,A点位于P、Q之间,B点位于Q右侧.旋转偏振片P,A、B两点光的强度变化情况是( C )A.A、B均不变B.A、B均有变化C.A不变,B有变化D.A有变化,B不变解析:白炽灯光属于非偏振光,通过偏振片P后的自然光变成了偏振光,当P转动时,通过偏振片P后光强不变,选项B、D错误;同时,P的偏振方向发生变化,使B处光强发生变化,选项A错误,选项C正确.3.用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象.图(a)是点燃的酒精灯(在灯芯上洒些盐),图(b)是竖立的附着一层肥皂薄膜的金属线圈.将金属线圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转,观察到的现象是( D )A.当金属线圈旋转30°时,干涉条纹同方向旋转30°B.当金属线圈旋转45°时,干涉条纹同方向旋转90°C.当金属线圈旋转60°时,干涉条纹同方向旋转30°D.干涉条纹保持不变解析:薄膜干涉现象的条纹与薄膜厚度有关;金属线圈缓慢旋转薄膜厚度情况仍然是沿竖直方向自上而下逐渐变厚,所以条纹形状不变.4.(2012年上海卷)如图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样,则( B )A.甲为紫光的干涉图样B.乙为紫光的干涉图样C.丙为红光的干涉图样D.丁为红光的干涉图样解析:紫光的波长比红光短,条纹间距窄,所以选项B正确,选项A错误;丙、丁均为衍射图样,所以选项C、D错误.5.(2012锦州月考)光的偏振现象说明光是横波.下列现象中不能反映光的偏振特性的是( D )A.一束自然光相继通过两个偏振片,以光束为轴旋转其中一个偏振片,透射光的强度发生变化B.一束自然光入射到两种介质的分界面上,当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是90°时,反射光和折射光都是偏振光C.日落时分,拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景象更清晰D.通过手指间的缝隙观察日光灯,可以看到彩色条纹解析:通过手指间的缝隙观察日光灯,看到彩色条纹,是光的衍射现象,D不正确.6.2012年11月珠海国际航展会上,中国展出了先进概念机歼31,标志着中国继美国之后,成为世界上第二个同时研发两款第四代隐形战机的国家.隐形飞机的原理是在飞机研制过程中设法降低其可探测性,使之不易被敌方发现、跟踪和攻击.根据你所学的物理知识,判断下列说法中正确的是( B )A.运用隐蔽色涂层,无论距你多近的距离,即使你拿望远镜也不能看到它B.使用吸收雷达电磁波材料,在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱,很难被发现C.使用吸收雷达电磁波涂层后,传播到复合金属机翼上的电磁波在机翼上不会产生感应电流D.主要是对发动机、喷气尾管等因为高温容易产生紫外线辐射的部位采取隔热、降温等措施,使其不易被对方发现解析:隐形飞机的原理是在飞机制造过程中使用吸收雷达电磁波的材料,使反射的雷达电磁波很弱,在雷达屏幕上显示的反射信息很小,飞机在雷达屏幕上很难被发现,故选项B正确.7.如图所示,光热转换是将太阳能转换成其他物质内能的过程,太阳能热水器就是一种光热转换装置,它的主要转换器件是真空玻璃管,这些玻璃管将太阳能转换成水的内能,真空玻璃管上采用镀膜技术增加透射光,使尽可能多的太阳能转换成热能,这种镀膜技术的物理依据是( C )A.光的直线传播B.光的粒子性C.光的干涉D.光的衍射解析:真空玻璃管上采用镀膜透光技术增加透射光减少反射光,是利用光的干涉原理.8.如图所示,在挡板上开一个大小可以调节的小圆孔P,用点光源S照射小孔,小孔后面放一个光屏M,点光源和小孔的连线垂直于光屏,并与光屏交于其中心.当小孔的直径从1.0 mm逐渐减小到0.1 mm的过程中,在光屏上看到的现象将会是( C )A.光屏上始终有一个圆形亮斑,并且其直径逐渐减小B.光屏上始终有明暗相间的同心圆环,并且其范围逐渐增大C.光屏上先是形成直径逐渐减小的圆形亮斑,然后是形成范围逐渐增大而亮度逐渐减弱的明暗相间的同心圆环D.光屏上先是形成直径逐渐减小的圆形亮斑,然后是形成范围逐渐减小而亮度逐渐增大的明暗相间的同心圆环解析:当小孔的直径远大于光的波长时,光表现为直线传播,当小孔的直径为1.0 mm时,光屏上将出现一个圆形亮斑,这是小孔成像现象.当小孔直径逐渐减小时,亮斑也逐渐减小,当小孔直径减小到0.1 mm左右时,小孔的直径和光的波长相差不多,屏上将出现小孔衍射图样,是明暗相间的圆环,且随着直径的进一步减小,圆环变大.但由于通过的光的强度减弱,故圆环的亮度也逐渐减弱.C项正确.9.光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用,下列说法正确的是( D )A.用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象B.用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象C.在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象D.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象解析:用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的薄膜干涉现象;用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的色散现象,本质上是光的折射现象;在光导纤维束内传递图像是利用光的全反射现象;光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象,以减小反射光增加透射光.故A、B、C错,D对.10.现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件,要把它们放在如图所示的光具座上组装成双缝干涉装置,用以测量红光的波长.(1)将白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,由左至右,表示各光学元件的字母排列顺序应为C、、、、A.(2)本实验的实验步骤如下:①取下遮光筒左侧的元件,调节光源高度,使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮;②按合理顺序在光具座上放置各光学元件,并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上;③用米尺测量双缝到屏的距离;④用测量头(其读数方法用螺旋测微器)测量数条亮条纹间的距离.在操作步骤②时还应注意和.(3)若测得双缝间距为3.0 mm,双缝与屏之间的距离为0.70 m,通过测量头(与螺旋测微器原理相似,手轮转动一周,分划板前进或后退0.500 mm)观察到第1条亮条纹的位置如图(a)所示,观察到第5条亮条纹的位置如图(b)所示.则可求出红光的波长λ= m.(保留一位有效数字)解析:(1)双缝干涉装置各组成部分在光具座上的正确排序由左至右为:光源、滤光片、单缝、双缝、屏,因此应填E、D、B.(2)安装光学元件时,应注意单缝与双缝间的距离为5 cm~10 cm,同时使单缝与双缝相互平行.(3)由题图可知,条纹间距为Δy== mm又双缝到屏的距离l=0.70 m,双缝间距d=3.0 mm,由Δy=λ得:λ=代入数据得λ≈7×10-7 m.答案:(1)E D B(2)单缝与双缝的间距为5 cm~10 cm 使单缝与双缝相互平行(3)7×10-711.登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射,尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射,否则将会严重地损伤视力.有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛伤害的眼镜.他选用的薄膜材料的折射率为n=1.5,所要消除的紫外线的频率为ν=8.1×1014Hz,(1)他设计的这种“增反膜”所依据的原理是 .(2)这种“增反膜”的厚度是m.(3)请判断以下有关薄膜干涉的说法正确的是.①薄膜干涉说明光具有波动性②如果薄膜的厚度不同,产生的干涉条纹一定不平行③干涉条纹一定是彩色的④利用薄膜干涉也可以“增透”A.①②B.②③C.①④D.②④解析:(1)为了减少进入眼睛的紫外线,应使入射光分别从该膜的前后两个表面反射后形成的反射光叠加后加强,从而使透射的紫外线减弱.(2)光程差(大小等于薄膜厚度d的2倍)应等于光在薄膜中的波长λ'的整数倍,即2d=Nλ'(N=1,2,…),因此,膜的厚度至少是紫外线在膜中波长的.紫外线在真空中的波长是λ=c/ν=3.7×10-7 m.在膜中的波长是λ'=λ/n=2.47×10-7 m,故膜的厚度至少是1.235×10-7 m.(3)干涉和衍射都证明光具有波动性,如果薄膜厚度均匀变化,则干涉条纹一定平行,白光的干涉条纹为彩色条纹,单色光的干涉条纹则为该色光颜色,当膜的厚度为四分之一波长时,两反射光叠加后减弱则会“增透”.答案:(1)两反射光叠加后加强(2)1.235×10-7 m(3)C12.如图所示,在双缝干涉实验中,S1和S2为双缝,P是光屏上的一点.已知P点与S1和S2距离之差为2.1×10-6 m,今分别用A、B两种单色光在空气中做双缝干涉实验,问P点是亮条纹还是暗条纹?(1)已知A光在折射率为n=1.5的介质中波长为4×10-7 m;(2)已知B光在某种介质中波长为3.15×10-7 m,当B光从这种介质射向空气时,临界角为37°;(3)若用A光照射时,把其中一条缝遮住,试分析光屏上能观察到的现象.解析:(1)设A光在空气中波长为λ1,在介质中波长为λ2,由v=和v=λf得n=,则λ1=nλ2=1.5×4×10-7 m=6×10-7 m根据路程差Δx=2.1×10-6 m所以N1===3.5由此可知,从S1和S2到P点的路程差Δx是波长λ1的3.5倍,所以P点为暗条纹.(2)根据临界角与折射率的关系sin C=得n==由此可知,B光在空气中波长λ3为:λ3=nλ介=×3.15×10-7 m=5.25×10-7 m由路程差Δx和波长λ的关系N2===4可见,用B光作光源,P点为亮条纹.(3)光屏上仍出现明暗相间的条纹,但中央条纹最宽最亮,两边条纹变窄变暗.答案:见解析.。

高考物理一轮复习 课时练5 力的合成与分解(含解析)新人教版

高考物理一轮复习 课时练5 力的合成与分解(含解析)新人教版

学习资料力的合成与分解1。

(力的合成)如图所示,舰载机保持牵引力F 大小不变,在匀速航行的航母上降落时受到阻拦而静止,此时阻拦索夹角θ=120°,空气阻力和甲板阻力不计,则阻拦索承受的张力大小为( )A .2FB 。

FC .32FD 。

F 2 2.(轻杆、轻绳模型)如图所示的四个图中,AB 、BC 均为轻质杆,各图中杆的A 、C 端都通过铰链与墙连接,两杆都在B 处由铰链连接,且系统均处于静止状态。

现用等长的轻绳来代替轻杆,能保持平衡的是( )A 。

图中的AB 杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙B.图中的AB 杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁C 。

图中的BC 杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁D 。

图中的BC 杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁3。

(多选)(合力与分力的关系)在一条直线上的两个共点力F1、F2的合力大小为F,保持F1、F2的方向不变,F1、F2、F均不为0,下列说法正确的是()A。

若F1、F2同时增大一倍,则F也一定增大一倍B。

若F1、F2同时增加10 N,则F一定增加20 NC。

若F1增加10 N,F2减少10 N,则F可能增加20 ND。

若F1、F2中一个不变,另一个增大,则F一定增大4.(力的合成)A、B是天花板上两点,一根长为l的轻绳穿过带有光滑孔的球,两端分别系在A、B点,如图甲所示;现将长度也为l的均匀铁链悬挂于A、B点,如图乙所示。

球和铁链的质量相等,均处于平衡状态,A点对轻绳和铁链的拉力分别是F1和F2,球的重心和铁链的重心到天花板的距离分别是h1和h2,则()A.F1〈F2,h1<h2B。

F1〉F2,h1〈h2C。

F1>F2,h1〉h2D。

F1=F2,h1>h25。

(“死结”和“活结”模型)如图所示,在固定好的水平和竖直的框架上,A、B两点连接着一根绕过光滑的轻小滑轮的不可伸长的细绳,重物悬挂于滑轮下,处于静止状态。

若按照以下的方式缓慢移动细绳的端点,则下列判断正确的是()A.只将绳的左端移向A’点,拉力变小B。

第15讲 动量 动量守恒定律(教师版) 2025届高考物理一轮复习考点精讲精练(全国通用)

1.理解动量、动量的变化量、动量定理的概念.2.知道动量守恒的条件.3.会利用动量守恒定律分析碰撞、反冲等相互作用问题.考点一 动量、冲量、动量定理的理解与应用[例题1](2024•河南一模)质量相等的A.相同时间内,速度变化量可能不同B.同一时刻,速度变化快慢可能不同C.抛出后下降到同一高度时,动能一定相同A .12mv 2l r 2B .12mv 2r l 2【解答】解:取栅栏中相邻两根小细杆A ,B ,板心C 从位于杆A 正上方到位于B 杆的正上方。

圆板绕杆定轴转动惯量为:I 杆=I C +mr 2=32mr 2C 位于A 正上方时圆板运动为:E k =12I 杆(v r )2=34mv 2C 到达A 、B 杆连线中点正上方瞬间,速度为v ′,动能为:34mv ′2=E k +mgr (1―cos θ2)+T •l 2将圆板与B 杆完全非弹性碰撞后瞬间,绕B 杆转动角速度记为ωB ,根据角动量守恒有:I B ωB =I C ωC +rmv 0′ωC =v′r,v 0′=v ′cos α可得:32mr 2ωB =12mr 2⋅v′r +rmv ′cos θ=12mrv′+mrv ′cos θ=mv ′(12+cos θ)则有:ωB r =23v′(12+cosθ)此时圆盘的动能E k=12I B ω2B =34mv ′2⋅49(12+cos )2C 杆转到B 杆正上方时,速度又增加v ,由机械能定理有:34mv 2=12I B ω2B ―mgr (1﹣cos θ2)+12Tl联立以上各式,消去34mv 2可得:34mv 2=34mv 2•49(12+cosθ)2+mgr •(1﹣cos θ2)⋅49(12+cosθ)2+12Tl ⋅49(12+cosθ)2―mgr (1﹣cos θ2)+12Tl取近似值:(12+cosθ)2=(32―12θ2)2=94―32θ2又有:1―cos θ2=18θ2,θ=lr代入上式,并忽略高阶小量得:T =12mv 2⋅lr2,故A 正确,BCD 错误。

考点31 用单摆测量重力加速度的大小(核心考点精讲精练)(教师版) 备战2025年高考物理一轮复习

考点31 用单摆测量重力加速度的大小1. 高考真题考点分布题型考点考查考题统计实验题用单摆测量重力加速度的大小2024年广西卷实验题用单摆测量重力加速度的大小2023年河北卷、重庆卷、全国新课标卷2. 命题规律及备考策略【命题规律】各地高考对用单摆测量重力加速度的大小这个实验考查近几年频度不是太高,考查难度不大。

【备考策略】1.理解和掌握用单摆测量重力加速度的大小实验原理,并会做出必要的误差分析。

2.能够在原型实验基础上,通过对实验的改进或者创新,做出同类探究。

【命题预测】重点关注通过创新实验实现用单摆测量重力加速度的大小。

1.实验目的(1)练习使用停表和刻度尺。

(2)探究影响单摆运动周期的因素。

(3)学会用单摆测定当地重力加速度。

2.实验原理当摆角很小时,单摆做简谐运动,其运动周期为T=g=4π2lT2,因此,只要测出摆长l和单摆的周期T,就可以求出当地的重力加速度g的值。

3.实验器材单摆、游标卡尺、毫米刻度尺、停表。

4.实验过程(1)在细线的一端打一个比小球上的孔径稍大一些的结,将细线穿过球上的小孔,并把细绳上端固定在铁架台上,制成单摆。

(2)将铁夹固定在铁架台上端,铁架台放在实验桌边,使铁夹伸到桌面以外,让摆球自然下垂,在单摆平衡位置处做上标记,如图所示。

(3)用毫米刻度尺量出摆线长度l ′,用游标卡尺测出金属小球的直径,即得出金属小球半径r ,计算出摆长l =l ′+r 。

(4)把单摆从平衡位置处拉开一个很小的角度(不超过5°),然后放开金属小球,让金属小球摆动,待摆动平稳后测出单摆完成30~50次全振动所用的时间t ,计算出单摆的振动周期T 。

(5)根据单摆周期公式,计算当地的重力加速度。

(6)改变摆长,重做几次实验。

5.数据处理(1)公式法:利用T =tN 求出周期,算出三次测得的周期的平均值,然后利用公式g =4π2lT2求重力加速度。

(2)图像法:根据测出的一系列摆长l 对应的周期T ,作lT 2的图像,由单摆周期公式得l =g 4π2T 2,图像应是一条通过原点的直线,如图所示,求出图线的斜率k ,即可利用g =4π2k 求重力加速度。

高考物理一轮复习 第四章 曲线运动 万有引力定律(第4课时)课时作业(含解析)-人教版高三全册物理试

课时作业【根底练习】一、天体质量的估算1.(多项选择)我国将于2017年11月发射“嫦娥五号〞探测器,假设“嫦娥五号〞到达月球后,先绕月球外表做匀速圆周运动,然后择机释放登陆器登陆月球.“嫦娥五号〞绕月球飞行的过程中,在较短时间t 内运动的弧长为s ,月球半径为R ,引力常量为G ,如此如下说法正确的答案是( )A .“嫦娥五号〞绕月球运行一周的时间是πRtsB .“嫦娥五号〞的质量为s 2R Gt2C .“嫦娥五号〞绕月球运行的向心加速度为s 2t 2RD .月球的平均密度为3s24πGR 2t2CD 解析:因绕月球外表做匀速圆周运动的“嫦娥五号〞在较短时间t 内运动的弧长为s ,可知其线速度为v =st,所以其运行一周的时间为T =2πRts,选项A 错误;天体运动中只能估算中心天体质量而无法估算环绕天体质量,选项B 错误;由a =v 2R 知a =s 2t 2R,选项C 正确;根据万有引力提供向心力有G Mm R 2=m v 2R ,再结合M =ρ·43πR 3可得ρ=3s24πGR 2t2,选项D 正确. 2.(2018漯河二模)宇航员站在某一星球外表h 高处,以初速度v 0沿水平方向抛出一个小球,经过时间t 后小球落到星球外表,该星球的半径为R ,引力常量为G ,如此该星球的质量为( )A.2hR2Gt 2B.2hR2GtC.2hRGt2D.Gt 22hR2 A 解析:设该星球的质量为M 、外表的重力加速度为g ,在星球外表有mg =GMmR 2,小球在星球外表做平抛运动,如此h =12gt 2.由此得该星球的质量为M =2hR2Gt2.二、卫星运行参量的分析与计算3.(2015山东理综)如图,拉格朗日点L 1位于地球和月球连线上,处在该点的物体在地球和月球引力的共同作用下,可与月球一起以一样的周期绕地球运动.据此,科学家设想在拉格朗日点L 1建立空间站,使其与月球同周期绕地球运动.以a 1,a 2分别表示该空间站和月球向心加速度的大小,a 3表示地球同步卫星向心加速度的大小.以下判断正确的答案是( )A .a 2>a 3>a 1B .a 2>a 1>a 3C .a 3>a 1>a 2D .a 3>a 2>a 1D 解析:地球同步卫星受月球引力可以忽略不计,地球同步卫星轨道半径r 3、空间站轨道半径r 1、月球轨道半径r 2之间的关系为r 2>r 1>r 3,由GMm r 2=ma 知,a 3=GM r 23,a 2=GMr 22,所以a 3>a 2;由题意知空间站与月球周期相等,由a =(2πT)2r ,得a 2>a 1.因此a 3>a 2>a 1,D 正确.4.(2014浙江理综)长期以来“卡戎星(Charon)〞被认为是冥王星唯一的卫星,它的公转轨道半径r 1=19 600 km ,公转周期T 1=6.39天.2006年3月,天文学家新发现两颗冥王星的小卫星,其中一颗的公转轨道半径r 2=48 000 km ,如此它的公转周期T 2最接近于( )A .15天B .25天C .35天D .45天B 解析:由开普勒第三定律可知r 31T 21=r 32T 22,得出T 2=r 32T 21r 31=〔4.8×107〕3×6.392〔1.96×107〕3天≈25天,应当选项B 正确.5.(2017广东华南三校联考,19)(多项选择)石墨烯是目前世界上的强度最高的材料,它的发现使“太空电梯〞的制造成为可能,人类将有望通过“太空电梯〞进入太空.设想在地球赤道平面内有一垂直于地面延伸到太空的轻质电梯,电梯顶端可超过地球的同步卫星A 的高度延伸到太空深处,这种所谓的太空电梯可用于降低本钱发射绕地人造卫星.如下列图,假设某物体B 乘坐太空电梯到达了图示的位置并停在此处,与同高度运行的卫星C 相比拟( )A .B 的线速度大于C 的线速度 B .B 的线速度小于C 的线速度C .假设B 突然脱离电梯,B 将做离心运动D .假设B 突然脱离电梯,B 将做近心运动BD 解析:A 和C 两卫星相比,ωC >ωA ,而ωB =ωA ,如此ωC >ωB ,又据v =ωr ,r C=r B ,得v C >v B ,故B 项正确,A 项错误.对C 星有GMm C r 2C =m C ω2C r C ,又ωC >ωB ,对B 星有G Mm B r 2B>m B ω2B r B ,假设B 突然脱离电梯,B 将做近心运动,D 项正确,C 项错误.6.(2014江苏卷,2)地球的质量约为火星质量的10倍,地球的半径约为火星半径的2倍,如此航天器在火星外表附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为( )A .3.5 km/sB .5.0 km/sC .17.7 km/sD .35.2 km/sA 解析:由万有引力提供向心力可得:G Mm r 2=m v 2r,在行星外表运行时有r =R ,如此得v=GMR ∝M R ,因此v 火v 地=M 火M 地×R 地R 火 =110×2=55,又由v 地=7.9 km/s ,故v 火≈3.5 km/s ,应当选A 正确.三、卫星变轨问题分析7.(2017湖南长沙三月模拟,20)(多项选择)暗物质是二十一世纪物理学之谜,对该问题的研究可能带来一场物理学的革命.为了探测暗物质,我国在2015年12月17日成功发射了一颗被命名为“悟空〞的暗物质探测卫星.“悟空〞在低于同步卫星的轨道上绕地球做匀速圆周运动,经过时间t (t 小于其运动周期),运动的弧长为s ,与地球中心连线扫过的角度为β(弧度),引力常量为G ,如此如下说法中正确的答案是( )A .“悟空〞的线速度大于第一宇宙速度B .“悟空〞的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度C .“悟空〞的环绕周期为2πtβD. “悟空〞的质量为s 3Gt 2βBC 解析:“悟空〞的线速度小于第一宇宙速度,A 错误.向心加速度a =GM r2,因r 悟空<r同,如此a 悟空>a 同,B 正确.由ω=βt =2πT ,得“悟空〞的环绕周期T =2πtβ,C 项正确.由题给条件不能求出悟空的质量,D 错误.关键点拨 第一宇宙速度是卫星最小的发射速度,是最大的环绕速度.卫星做匀速圆周运动时ω=2πT =βt.8.(2019哈尔滨师范大学附中)卫星 信号需要通过地球同步卫星传送,地球半径为r ,无线电信号传播速度为c ,月球绕地球运动的轨道半径为60r ,运行周期为27天。

XX省版高考物理一轮复习 课时规范练 电容器带电粒子在电场中的运动 新人教版

课时规范练24电容器带电粒子在电场中的运动基础对点练1.(多项选择)(电容动向变化传感器)(2018·安徽宿州质检)如图为某一机器人上的电容式位移传感器工作时的简化模型图。

当被测物体在左右方向发生位移时,电介质板随之在电容器两极板之间搬动,连接电容器的静电计会显示电容器电压的变化,进而能测出电容的变化,最后就能探测到物体位移的变化,若静电计上的指针偏角为θ,则被测物体()A.向左搬动时,U增加B.向右搬动时,θ增加C.向左搬动时,U减少D.向右搬动时,θ减少C=,可知当被测物体带动电介质板向左搬动时,以致两极板间电介质增加,则电容C增加,由公式C=可知电荷量Q不变时,U减少,则θ减少,故A错误,C正确;由公式C=,可知当被测物体带动电介质板向右搬动时,以致两极板间电介质减少,则电容C 减少,由公式C=可知电荷量Q不变时,U增加,则θ增加,故B正确,D错误;应选BC。

2.(多项选择)(电容动向变化静电计)(2018·山东淄博一中三模)某实验小组用图示装置研究影响平行板电容器电容的因素。

若两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ。

实验中,假定极板所带电荷量不变,以下判断中正确的选项是()A.保持S不变,增大d,则C变小,θ变大B.保持S不变,增大d,则C变大,θ变小C.保持d不变,减小S,则C变小,θ变大D.保持d不变,减小S,则C变大,θ变小C=得知,电容与极板间距离成反比,当保持S不变,增大d时,电容减小,因极板所带电荷量Q不变,由电容的定义式C=,解析可知板间电势差增大,静电计指针的偏角θ变大。

故A正确,B错误。

依照电容的决定式C=得知,电容与极板的正对面积成正比,当保持d不变,减小S时,电容C减小,极板所带电荷量Q不变,则由电容的定义式C=,可知板间电势差U增大,静电计指针的偏角θ变大。

故C正确,D错误。

应选AC。

3.(多项选择)(带电粒子在电场中直线运动)(2018·株洲检测)以下列图,在真空中倾斜平行放置着两块带有等量异号电荷的金属板A、B,板与水平方向的夹角为θ,一个电荷量q=1.41×10-4C、质量m=1 g的带电小球,自A板上的孔P以水平速度v0=0.1 m/s飞入两板之间的电场,经0.02 s后未与B板相碰又回到孔P,g取10 m/s2,则()A.板间电场强度大小为100 V/mB.板间电场强度大小为141 V/mC.板与水平方向的夹角θ=30°D.板与水平方向的夹角θ=45°P水平飞入两板之间,沿水平方向运动,小球受力以下列图,设板间匀强电场的电场强度为E,板与水平方向的夹角为θ,在竖直方向由平衡条件得Eq cosθ=mg,在水平方向由动量定理得Eq sinθt=2mv0,解得E=≈100V/m,tanθ==1,即θ=45°,A、D正确。

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训练1 运动图象及匀变速直线运动常考的3个问题 (选择题或计算题) 1.如图为两名运动员正在进行10 m跳台比赛,下列说法正确的是( ). A.为了研究运动员的技术动作,可将正在比赛的运动员视为质点 B.运动员在下落过程中,感觉水面在匀速上升 C.前一半时间内位移大,后一半时间内位移小 D.前一半位移用的时间长,后一半位移用的时间短 2.2011年11月29日上午,中国航母平台第二次出海测试.假设舰载飞机起跑时速度达到80 m/s就可以起飞,若要飞机在7.5 s内达到起飞速度,则在理想状况下飞机在航空母舰跑道上滑跑的加速度大小和甲板长度大约分别是 ( ). A.10.67 m/s2,150 m B.10.67 m/s2,300 m C.5.33 m/s2,300 m D.5.33 m/s2,600 m 3.(江西重点中学联考)汽车遇情况紧急刹车,经1.5 s停止,刹车距离为9 m.若汽车刹车后做匀减速直线运动,则汽车停止前最后1 s的位移大小是( ). A.4.5 m B.4 m C.3 m D.2 m 4.(2012·武昌调研)一个物体做匀加速直线运动,它在第3 s内的位移为5 m,则下列说法正确的是 ( ). A.物体在第3 s末的速度一定是6 m/s B.物体的加速度一定是2 m/s2 C.物体在前5 s内的位移一定是25 m D.物体在第5 s内的位移一定是9 m 5.一跳水运动员向上跳起,先做竖直上抛运动,在t1时刻速度减为零,t2时刻落入水中,在水中逐渐减速,t3时刻速度又变为零,其vt图象如图1-8所示,已知t3-t2=t2-t1,则关于该运动员的运动,下列说法正确的是 ( ). A.该图中速度取向下为正方向

B.在0~t2时间内v=v0+v2 C.在t1~t2时间内的位移小于t2~t3时间内的位移 D.在t1~t2时间内的平均加速度小于t2~t3时间内的平均加速度 6.(黄冈质检)一质量为m的滑块在粗糙水平面上滑行,通过频闪照片分析得知,滑块在最开始2 s内的位移是最后2 s内位移的两倍,且已知滑块最开始1 s内的位移为2.5 m,由此可求得 ( ). A.滑块的加速度为5 m/s2 B.滑块的初速度为5 m/s C.滑块运动的总时间为3 s D.滑块运动的总位移为4.5 m 7.以36 km/h的速度沿平直公路行驶的汽车,遇障碍物刹车后获得大小为a=4 m/s2的加速度,刹车后第3 s内,汽车走过的路程为 ( ). A.12.5 m B.2 m C.10 m D.0.5 m 8.汽车由静止开始在平直的公路上行驶,0~50 s内汽车的加速度随时间变化的图线如图1-9所示.下面的有关说法正确的是 ( ). 图1-1-2

图1-9 A.汽车行驶的最大速度为20 m/s B.汽车在40~50 s内的速度方向和0~10 s内的速度方向相反 C.汽车在50 s末的速度为零 D.在0~50 s内汽车行驶的总位移为900 m 能力提升 9.(2012·海南单科,6)如图1-1-0所示,表面处处同样粗糙的楔形木块abc固定在水平地面上,ab面和bc面与地面的夹角分别为α和β,且α>β.一初速度为v0的小物块沿斜面ab向上运动,经时间t0后到达顶点b时,速度刚好为零;然后让小物块立即从静止开始沿斜面bc下滑.在小物块从a运动到c的过程中,可能正确描述其速度大小v与时间t的关系的图象是 ( ).

10.一个质量为0.3 kg的物体沿水平面做直线运动的vt图象如图1-1-1所示,图线a表示物体受水平拉力时的情况,图线b表示撤去水平拉力后物体继续运动的情况,下列说法正确的是 ( ). A.水平拉力的大小为0.1 N 图111 B.水平拉力对物体做的功为-1.2 J C.撤去拉力后物体又滑行了7.5 m D.物体与水平面间的动摩擦因数为0.1

11.在游乐场中,有一种大型游戏机叫“跳楼机”,如图1-1-2所示,参加游戏的游客被安全带固定在座椅上,由电动机 将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面40 m高处,然后由静止释放.为研究方便,可以认为座椅沿轨道做自由落体运动1.2 s后,开始受到恒定阻力而立即做匀减速运动,且下落到离地面4 m高处时速度刚好减小到零.然后再让座椅以相当缓慢的速度稳稳下落,将游客送回地面. 求:(取g=10 m/s2) (1)座椅在自由下落结束时刻的速度大小; (2)座椅在匀减速阶段的时间和加速度大小.

12.(2012·南昌模拟)为了体现人文关怀,保障市民出行安全和严格执法,我国交管部门推出了“电子眼”,据了解,在城区内全方位装上“电子眼”后交通秩序立马好转,机动车擅自闯红灯的大幅度减少,因闯红灯引发的交通事故也从过去的5%下降到1%.现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶,甲车在前,乙车在后,它们行驶的速度均为10 m/s.当两车快要到十字路口时,甲车司机看到绿灯已转换成了黄灯,于是紧急刹车(反应时间忽略不计),乙车司机为了避免与甲车相撞也紧急刹车,但乙车司机反应较慢(反应时间为0.5 s).已知甲车紧急刹车时制动力为车重的0.4倍,乙车紧急刹车时制动力为车重的0.5倍,求: (1)若甲司机看到黄灯时车头距警戒线15 m,他采取上述措施能否避免闯红灯? (2)为保证两车在紧急刹车过程中不相撞,甲、乙两车行驶过程中应保持多大距离?

参考答案 训练1 运动图象及匀变速直线运动常 考的3个问题(选择题或计算题) 1.D [一个物体能否看成质点,取决于它的形状和大小在所研究的问题中是否可以忽略不 计,而跟物体体积的大小、质量的多少和运动速度的大小无关.因运动员的技术动作有转动情况,不能将正在比赛的运动员视为质点,A错误;以运动员为参考系,水做变速运动,所以B错误;运动员前一半时间内平均速度小,故位移小,C错误;若是相同的位移,则前一半位移用的时间长,后一半位移用的时间短.所以D正确.]

2.B [在理想状态下飞机起飞前的加速运动可以理解为初速度为零的匀加速运动,由a=vt

≈10.67 m/s2,根据v2-v20=2ax得x=v2-v202a≈300 m,B正确.] 3.B [考查直线运动规律.由x=12at2,解得a=8 m/s2,最后1 s的位移为x1=12×8×12m=4 m,B项正确.] 4.C [考查匀变速直线运动规律.匀变速直线运动的中间时刻的瞬时速度等于该段的平均速度,根据第3 s内的位移为5 m,则2.5 s时刻的瞬时速度为v=5 m/s,2.5 s时刻即为前5 s的中间时刻,因此前5 s内的位移为s=vt=5 m/s×5 s=25 m,C项对;由于无法确定物体在零时刻的速度以及匀变速运动的加速度,故A、B、D项均错.] 5.AB [开始时运动员速度向上,在图象中为负值,因此图中速度取向下为正方向,A正

确;0时刻速度为v0,t2时刻速度为v,在0~t2时间内为匀变速直线运动,因此v=v0+v2,B正确;图象与坐标轴所包围的面积等于位移,由题图可看出,在t1~t2时间内的位移大于t2~t3时间内的位移,C错;在t1~t2、t2~t3时间内速度变化量大小相等,时间相

等,由平均加速度公式a=ΔvΔt可知,两段时间内的平均加速度相等,D错.] 6.CD [根据题意可知,滑块做末速度为零的匀减速直线运动,其逆运动是初速度为零的匀加速直线运动,设其运动的总时间为t,加速度为a,设逆运动最初2 s内位移为x1,

最后2 s内位移为x2,由运动学公式有x1=12a×22;x2=12at2-12a(t-2)2;且x2=2x1;2.5

=12at2-12a(t-1)2.联立以上各式并代入数据可解得正确选项为C、D.] 7.D [由v=at可得t=2.5 s,则第3 s内的位移,实质上就是2~2.5 s内的位移,x=12at′2=0.5 m.] 8.A [由加速度图象可知前10 s汽车做匀加速直线运动,中间30 s汽车做匀速直线运动,后10 s汽车做匀减速直线运动.由匀变速直线运动的公式,得vm=a1t1=20 m/s,A正确;50 s末的速度为v=(20-1×10)m/s=10 m/s,故B、C错误;在0~50 s内汽车行驶的总位移为850 m,D错误.] 9.C [物块在整个运动过程中,由能量守恒知,物块在c点的动能小于初动能,即vA项错误;物块在ab段和bc段分别做匀减速和匀加速运动,且a1>a2,故B、D错误,C正确.]

10.ABC [由vt图象可知:0~3 s,在未撤掉水平力F前,物体做匀减速直线运动,a1=5-33

=23(m/s2);3 s后,撤掉水平力F,物体做匀减速直线运动,加速度a2=3-26-3=13(m/s2).对物体进行水平方向受力分析,由牛顿第二定律可得:F+μmg=ma1,μmg=ma2,解得:μ=130,F=0.1 N,选项A正确、选项D错误;0~3 s内物体的位移x′=12×(5+3)×3

=12 m,由功的定义可得:水平拉力对物体做的功W=-Fx′=-1.2 J,选项B正确;由vt图象可知:3~6 s内物体的位移x=12×(2+3)×3=7.5 m,选项C正确.] 11.解析 (1)设座椅在自由下落结束时刻的速度大小为v,下落时间t1=1.2 s, 由v=gt1得:v=12 m/s.

(2)设座椅自由下落和匀减速运动的总高度为h,总时间为t,h=40-4=36 m,由h=v2t

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