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高考物理带电粒子在复合场中的运动解题技巧及经典题型及练习题

高考物理带电粒子在复合场中的运动解题技巧及经典题型及练习题
高考物理带电粒子在复合场中的运动解题技巧及经典题型及练习题

一、带电粒子在复合场中的运动专项训练

1.离子推进器是太空飞行器常用的动力系统,某种推进器设计的简化原理如图所示,截面半径为R 的圆柱腔分为两个工作区.I 为电离区,将氙气电离获得1价正离子;II 为加速区,长度为L ,两端加有电压,形成轴向的匀强电场.I 区产生的正离子以接近0的初速度进入II 区,被加速后以速度v M 从右侧喷出.I 区内有轴向的匀强磁场,磁感应强度大小为B ,在离轴线R /2处的C 点持续射出一定速度范围的电子.假设射出的电子仅在垂直于轴线的截面上运动,截面如图所示(从左向右看).电子的初速度方向与中心O 点和C 点的连线成α角(0<α<90?).推进器工作时,向I 区注入稀薄的氙气.电子使氙气电离的最小速度为v 0,电子在I 区内不与器壁相碰且能到达的区域越大,电离效果越好.......................已知离子质量为M ;电子质量为m ,电量为e .(电子碰到器壁即被吸收,不考虑电子间的碰撞).

(1)求II 区的加速电压及离子的加速度大小;

(2)为取得好的电离效果,请判断I 区中的磁场方向(按图2说明是“垂直纸面向里”或“垂直纸面向外”);

(3)α为90°时,要取得好的电离效果,求射出的电子速率v 的范围; (4)要取得好的电离效果,求射出的电子最大速率v max 与α角的关系.

【来源】2014年全国普通高等学校招生统一考试理科综合能力测试物理(浙江卷带解析)

【答案】(1)22M

v L

(2)垂直于纸面向外(3)043mv B eR >(4)()max 342sin eRB v m α=-

【解析】 【分析】 【详解】

(1)离子在电场中加速,由动能定理得:2

12M eU Mv =,得:2

2M Mv U e =.

离子做匀加速直线运动,由运动学关系得:22M

v aL =,得:2

2M

v a L

=.

(2)要取得较好的电离效果,电子须在出射方向左边做匀速圆周运动,即为按逆时针方向旋转,根据左手定则可知,此刻Ⅰ区磁场应该是垂直纸面向外.

(3)当90α=?时,最大速度对应的轨迹圆如图一所示,与Ⅰ区相切,此时圆周运动的半径为

34

r R =

洛伦兹力提供向心力,有

2max

max

v Bev m r

= 得

34max BeR

v m

=

即速度小于等于

34BeR

m 此刻必须保证0

43mv B BR

. (4)当电子以α角入射时,最大速度对应轨迹如图二所示,轨迹圆与圆柱腔相切,此时有:

90OCO α∠'=?﹣

2

R

OC =

,OC r '=,OO R r '=﹣ 由余弦定理有

2

2

2(29022R R R r r r cos α??=+??? ???

﹣)﹣(﹣)

,90cos sin αα?-=() 联立解得:

()

342R

r sin α=

?-

再由:max

mv r Be

=

,得 ()

342max eBR

v m sin α=

-.

考点:带电粒子在匀强磁场中的运动、带电粒子在匀强电场中的运动 【名师点睛】

该题的文字叙述较长,要求要快速的从中找出物理信息,创设物理情境;平时要注意读图能力的培养,以及几何知识在物理学中的应用,解答此类问题要有画草图的习惯,以便有助于对问题的分析和理解;再者就是要熟练的掌握带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期和半径公式的应用.

2.小明受回旋加速器的启发,设计了如图1所示的“回旋变速装置”.两相距为d 的平行金属栅极板M 、N ,板M 位于x 轴上,板N 在它的正下方.两板间加上如图2所示的幅值为U 0的交变电压,周期02m

T qB

π=

.板M 上方和板N 下方有磁感应强度大小均为B 、方向相反的匀强磁场.粒子探测器位于y 轴处,仅能探测到垂直射入的带电粒子.有一沿x 轴可移动、粒子出射初动能可调节的粒子发射源,沿y 轴正方向射出质量为m 、电荷量为q (q >0)的粒子.t =0时刻,发射源在(x ,0)位置发射一带电粒子.忽略粒子的重力和其它阻力,粒子在电场中运动的时间不计.

(1)若粒子只经磁场偏转并在y =y 0处被探测到,求发射源的位置和粒子的初动能; (2)若粒子两次进出电场区域后被探测到,求粒子发射源的位置x 与被探测到的位置y 之间的关系

【来源】【省级联考】浙江省2019届高三上学期11月选考科目考试物理试题

【答案】(1)00x y = ,

()2

02qBy m

(2)见解析

【解析】 【详解】

(1)发射源的位置00x y =, 粒子的初动能:()2

00

2k qBy E

m

=

(2)分下面三种情况讨论: (i )如图1,002k E qU >

由02101mv mv mv

y R R Bq Bq Bq

=

==、、,

221001122mv mv qU =-,222101122

mv mv qU =-, 及()012x y R R =++, 得()

()

2

2

002

224x y yqB mqU yqB mqU qB

qB

=+

++

+;

(ii )如图2,0002k qU E qU <<

由02

0mv mv y d R Bq Bq

--==、, 和

22

0201122

mv mv qU =+, 及()032x y d R =--+,

得()

2

2202

3)2x y d y d q B mqU qB

=-++++(

(iii )如图3,00k E qU <

由02

0mv mv y d R Bq Bq

--==、, 和

22

0201122

mv mv qU =-, 及()04x y d R =--+, 得()

2

2204

2x y d y d q B mqU qB

=--+-

3.如图所示,一半径为R 的光滑绝缘半球面开口向下,固定在水平面上.整个空间存在磁感应强度为B 、方向竖直向下的匀强磁场.一电荷量为q (q >0)、质量为m 的小球P 在球面上做水平的匀速圆周运动,圆心为O ′.球心O 到该圆周上任一点的连线与竖直方向的夹

角为θ(02

π

θ<<

).为了使小球能够在该圆周上运动,求磁感应强度B 的最小值及小球P

相应的速率.(已知重力加速度为g )

【来源】带电粒子在磁场中的运动 【答案】min 2cos m g B q R θ

=cos gR

v θθ=

【解析】 【分析】 【详解】

据题意,小球P 在球面上做水平的匀速圆周运动,该圆周的圆心为O’.P 受到向下的重力mg 、球面对它沿OP 方向的支持力N 和磁场的洛仑兹力

f =qvB ①

式中v 为小球运动的速率.洛仑兹力f 的方向指向O’.根据牛顿第二定律

cos 0N mg θ-= ②

2

sin sin v f N m

R θθ

-= ③ 由①②③式得

22

sin sin 0cos qBR qR v v m θθθ

-+=④

由于v 是实数,必须满足

22

2sin 4sin ()0cos qBR qR m θθ

θ

?=-≥ ⑤

由此得

2cos m g

B q R θ≥

可见,为了使小球能够在该圆周上运动,磁感应强度大小的最小值为

min 2cos m g

B q R θ

=

此时,带电小球做匀速圆周运动的速率为

min sin 2qB R v m

θ

=

由⑦⑧式得

cos gR

v θθ

=

4.如图所示,待测区域中存在匀强电场和匀强磁场,根据带电粒子射入时的受力情况可推测其电场和磁场. 图中装置由加速器和平移器组成,平移器由两对水平放置、相距为l 的相同平行金属板构成,极板长度为l 、间距为d,两对极板间偏转电压大小相等、电场方向相反. 质量为m 、电荷量为+q 的粒子经加速电压U0 加速后,水平射入偏转电压为U1 的平移器,最终从A 点水平射入待测区域. 不考虑粒子受到的重力.

(1)求粒子射出平移器时的速度大小v1;

(2)当加速电压变为4U0 时,欲使粒子仍从A 点射入待测区域,求此时的偏转电压U; (3)已知粒子以不同速度水平向右射入待测区域,刚进入时的受力大小均为F. 现取水平向右为x 轴正方向,建立如图所示的直角坐标系Oxyz. 保持加速电压为U0 不变,移动装置使粒子沿不同的坐标轴方向射入待测区域,粒子刚射入时的受力大小如下表所示.

请推测该区域中电场强度和磁感应强度的大小及可能的方向. 【来源】2012年普通高等学校招生全国统一考试理综物理(江苏卷) 【答案】(1)0

12qU v m

=

1U?4U = (3)E 与Oxy 平面平行且与x 轴方向的夹角为30°或150°,

若B 沿-x 轴方向,E 与Oxy 平面平行且与x 轴方向的夹角为-30°或-150°. 【解析】

(1)设粒子射出加速器的速度为0v 动能定理2001

2

qU mv =

由题意得10v v =,即0

12qU v m

=

(2)在第一个偏转电场中,设粒子的运动时间为t 加速度的大小1

qU a md

=

在离开时,竖直分速度y

v at =

竖直位移2112

y at =

水平位移1

l v t = 粒子在两偏转电场间做匀速直线运动,经历时间也为t 竖直位移2y y v t =

由题意知,粒子竖直总位移12

y?2y y =+ 解得2

10U l y U d

=

则当加速电压为04U 时,1U?4U =

(3)(a)由沿x 轴方向射入时的受力情况可知:B 平行于x 轴. 且F

E q

= (b)由沿y +

-轴方向射入时的受力情况可知:E 与Oxy 平面平行.

222F f (5F)+=,则f?2F =且1f?qv B =

解得0

2F m

B B

qU =

(c)设电场方向与x 轴方向夹角为

.

若B 沿x 轴方向,由沿z 轴方向射入时的受力情况得222sin )(cos )(7)f F F F αα++=( 解得

=30°,或

=150°

即E 与Oxy 平面平行且与x 轴方向的夹角为30°或150°. 同理,若B 沿-x 轴方向

E 与Oxy 平面平行且与x 轴方向的夹角为-30°或-150°.

5.利用电场和磁场,可以将比荷不同的离子分开,这种方法在化学分析和原子核技术等领域有重要的应用.如图所示的矩形区域ACDG(AC 边足够长)中存在垂直于纸面的匀强磁场,A 处有一狭缝.离子源产生的离子,经静电场加速后穿过狭缝沿垂直于GA 边且垂直于磁场的方向射入磁场,运动到GA 边,被相应的收集器收集.整个装置内部为真空.已知被加速的两种正离子的质量分别是m 1和m 2(m 1>m 2),电荷量均为q .加速电场的电势差为U ,离子进入电场时的初速度可以忽略.不计重力,也不考虑离子间的相互作用.

(1)求质量为m 1的离子进入磁场时的速率v 1;

(2)当磁感应强度的大小为B 时,求两种离子在GA 边落点的间距s ;

(3)在前面的讨论中忽略了狭缝宽度的影响,实际装置中狭缝具有一定宽度.若狭缝过宽,可能使两束离子在GA 边上的落点区域交叠,导致两种离子无法完全分离.设磁感应强度大小可调,GA 边长为定值L ,狭缝宽度为d ,狭缝右边缘在A 处.离子可以从狭缝各处射入磁场,入射方向仍垂直于GA 边且垂直于磁场.为保证上述两种离子能落在GA 边上并被完全分离,求狭缝的最大宽度.

【来源】2011年普通高等学校招生全国统一考试物理卷(北京) 【答案】(1)12qU m (2

)(

)

122

8U

m m qB - (3)d m =

1212

2m m m m --L

【解析】

(1)动能定理 Uq =

1

2

m 1v 12 得:v 1=

1

2qU

m …① (2)由牛顿第二定律和轨道半径有:

qvB =2

mv R

,R = mv qB 利用①式得离子在磁场中的轨道半径为别为(如图一所示):

R 1=1

2

2

mU qB

,R 2=222 m U qB ②

两种离子在GA 上落点的间距s =2(R 1?R 2)=122

8

()U

m m qB - …③ (3)质量为m 1的离子,在GA 边上的落点都在其入射点左侧2R 1处,由于狭缝的宽度为d ,因此落点区域的宽度也是d (如图二中的粗线所示).同理,质量为m 2的离子在GA 边上落点区域的宽度也是d (如图二中的细线所示).

为保证两种离子能完全分离,两个区域应无交叠,条件为2(R 1-R 2)>d…④ 利用②式,代入④式得:2R 1(1?2

1

m m )>d R 1的最大值满足:2R 1m =L-d 得:(L ?d )(1?2

1

m m )>d 求得最大值:d m =

1212

2m m m m --L

6.在场强为B 的水平匀强磁场中,一质量为m 、带正电q 的小球在O 静止释放,小球的运动曲线如图所示.已知此曲线在最低点的曲率半径为该点到z 轴距离的2倍,重力加速度为g .求:

(1)小球运动到任意位置P (x ,y)的速率v ; (2)小球在运动过程中第一次下降的最大距离y m ; (3)当在上述磁场中加一竖直向上场强为E (mg

E q

>)的匀强电场时,小球从O 静止释放后获得的最大速率m v 。

【来源】江苏高考物理试题复习

【答案】(1)2v gy =;(2)2222m m g

y q B

= ;(3)()2m v qE mg qB =-。 【解析】 【详解】

⑴洛伦兹力不做功,由动能定理得

2

102

mgy mv =

- ① 解得

2v gy = ②

⑵设在最大距离m y 处的速率为m v ,根据圆周运动有

2m

m v qv B mg m R

-= ③

且由②知

2m m v gy = ④

由③④及2m R y =,得

2222m m g

y q B

= ⑤

⑶小球运动如图所示,

由动能定理得

2

1()2

m m qE mg y mv -= ⑥

由圆周运动得

2m

m v qv B mg qE m R

+-= ⑦

且由⑥⑦及2m R y =,解得:

()2

m v qE mg qB

=

-

7.如图所示,两条竖直长虚线所夹的区域被线段MN 分为上、下两部分,上部分的电场方向竖直向上,下部分的电场方向竖直向下,两电场均为匀强电场且电场强度大小相同。挡板PQ 垂直MN 放置,挡板的中点置于N 点。在挡板的右侧区域存在垂直纸面向外的匀强磁场。在左侧虚线上紧靠M 的上方取点A ,一比荷

q

m

=5×105C/kg 的带正电粒子,从A 点以v 0=2×103m/s 的速度沿平行MN 方向射入电场,该粒子恰好从P 点离开电场,经过磁场的作用后恰好从Q 点回到电场。已知MN 、PQ 的长度均为L=0.5m ,不考虑重力对带电粒子的影响,不考虑相对论效应。

(1)求电场强度E 的大小; (2)求磁感应强度B 的大小;

(3)在左侧虚线上M 点的下方取一点C ,且CM=0.5m ,带负电的粒子从C 点沿平行MN 方向射入电场,该带负电粒子与上述带正电粒子除电性相反外其他都相同。若两带电粒子经过磁场后同时分别运动到Q 点和P 点,求两带电粒子在A 、C 两点射入电场的时间差。 【来源】【市级联考】陕西省榆林市2019届高三第二次理科综合模拟试题(物理部分) 【答案】(1) 16/N C (2) 21.610T -? (3) 43.910s -? 【解析】 【详解】

(1)带正电的粒子在电场中做类平抛运动,有:L=v 0t

2

122L qE t m

= 解得E=16N/C

(2)设带正电的粒子从P 点射出电场时与虚线的夹角为θ,则:0

tan v qE t m

θ=

可得θ=450粒子射入磁场时的速度大小为v=2v 0

粒子在磁场中做匀速圆周运动:2

v qvB m r

=

由几何关系可知22

r L = 解得B=1.6×10-2T

(3)两带电粒子在电场中都做类平抛运动,运动时间相同;两带电粒子在磁场中都做匀速圆周运动,带正电的粒子转过的圆心角为

32π

,带负电的粒子转过的圆心角为2

π;两带电

粒子在AC 两点进入电场的时间差就是两粒子在磁场中的时间差; 若带电粒子能在匀强磁场中做完整的圆周运动,则其运动一周的时间22r m

T v qB

ππ==; 带正电的粒子在磁场中运动的时间为:413

5.910s 4

t T -==?; 带负电的粒子在磁场中运动的时间为:421

2.010s 4

t T -=

=? 带电粒子在AC 两点射入电场的时间差为4

12 3.910t t t s -?=-=?

8.如图所示,在xOy 平面直角坐标系中,直角三角形ACD 内存在垂直平面向里磁感应强度为B 的匀强磁场,线段CO=OD=L ,CD 边在x 轴上,∠ADC=30°。电子束沿y 轴方向以相同的速度v 0从CD 边上的各点射入磁场,已知这些电子在磁场中做圆周运动的半径均为

3

L

,在第四象限正方形ODQP 内存在沿x 轴正方向、大小为E=Bv 0的匀强电场,在y=-L 处垂直于y 轴放置一足够大的平面荧光屏,屏与y 轴交点为P 。忽略电子间的相互作用,不计电子的重力。

(1)电子的比荷;

(2)从x 轴最右端射入电场中的电子打到荧光屏上的点与P 点间的距离: (3)射入电场中的电子打到荧光屏上的点距P 的最远距离。

【来源】【市级联考】河北省唐山市2019届高三下学期第一次模拟考试理科综合物理试题 【答案】(1) 03v e m BL = (2) 23

L (3) 3

4L 【解析】 【分析】

根据电子束沿速度v 0射入磁场,然后进入电场可知,本题考查带电粒子在磁场和电场中的运动,根据在磁场中做圆周运动,在电场中做类平抛运动,运用牛顿第二定律结合几何知识并且精确作图进行分析求解; 【详解】

(1)由题意可知电子在磁场中的轨迹半径3

L

r =

由牛顿第二定律得

2

Bev

m

r

v

=

电子的比荷0

3

e

m BL

v

=;

(2)若电子能进入电场中,且离O点右侧最远,则电子在磁场中运动圆轨迹应恰好与边AD相切,即粒子从F点离开磁场进入电场时,离O点最远:

设电子运动轨迹的圆心为O'点。则

2

3

L

OF x==

从F点射出的电子,做类平抛运动,有2

2

32

L Ee

x

m

t

==,

y t

v=

代入得

2

3

L

y=

电子射出电场时与水平方向的夹角为θ有

1

22

y

tan

x

θ==

所以,从x轴最右端射入电场中的电子打到荧光屏上的点为G,则它与P点的距离()2

tan3

L y L

GP

θ

-

==;

(3)设打到屏上离P点最远的电子是从(x,0)点射入电场,则射出电场时

00

22

3

xm xL

y t

Ee

v v

===

设该电子打到荧光屏上的点与P点的距离为X,由平抛运动特点得

2

X L y

y

x

-

=

所以

2

33

222

28

3

8

xL xL L

X x x

y

L

x

??

???

??

=-==-+

?

???

?

?????

??

-

所以当

3

8

x L

=,有

3

4

m

L

X=。

【点睛】

本题属于带电粒子在组合场中的运动,粒子在磁场中做匀速圆周运动,要求能正确的画出运动轨迹,并根据几何关系确定某些物理量之间的关系,粒子在电场中的偏转经常用化曲为直的方法,求极值的问题一定要先找出临界的轨迹,注重数学方法在物理中的应用。

9.在地面附近的真空中,存在着竖直向上的匀强电场和垂直电场方向水平向里的匀强磁

场,如图甲所示.磁场的磁感应强度B (图像中的B 0末知)随时间t 的变化情况如图乙所示.该区域中有一条水平直线MN ,D 是MN 上的一点.在t =0时刻,有一个质量为m 、电荷量为+q 的小球(可看做质点),从M 点开始沿着水平直线以速度v 0向右做匀速直线运动,t 0时刻恰好到达N 点.经观测发现,小球在t =2t 0至t =3t 0时间内的某一时刻,又竖直向下经过直线MN 上的D 点,并且以后小球多次水平向右或竖直向下经过D 点.不考虑地磁场的影响,求:

(1)电场强度E 的大小;

(2)小球从M 点开始运动到第二次经过D 点所用的时间; (3)小球运动的周期,并画出运动轨迹(只画一个周期).

【来源】【百强校】2015届辽宁师范大学附属中学高三模拟考试物理卷(带解析)

【答案】(1)mg q

E =

(2)2t 0(

1

+1) (3)T =8t 0,

【解析】 【分析】 【详解】

(1)小球从M 点运动到N 点时,有qE =mg , 解得mg q

E =

(2)小球从M 点到达N 点所用时间t 1=t 0,小球从N 点经过个圆周,到达P 点,所以t 2=t 0 小球从P 点运动到D 点的位移

x =R =

0mv B q

, 小球从P 点运动到D 点的时间

300R m t v B q

==

02m t qB π=

,t 3=023t

π

, 所以时间

1230(

)1

321t t t t t π

+++==. (3)小球运动一个周期的轨迹如图所示.小球的运动周期为

T=8t0.

10.正、负电子从静止开始分别经过同一回旋加速器加速后,从回旋加速器D型盒的边缘引出后注入到正负电子对撞机中.正、负电子对撞机置于真空中.在对撞机中正、负电子对撞后湮灭成为两个同频率的光子.回旋加速器D型盒中的匀强磁场的磁感应强度为

B,回旋加速器的半径为R,加速电压为U;D型盒缝隙间的距离很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计.电子的质量为m、电量为e,重力不计.真空中的光速为c,普朗克常量为h.

(1)求正、负电子进入对撞机时分别具有的能量E及正、负电子对撞湮灭后产生的光子频率v

(2)求从开始经回旋加速器加速到获得最大能量的过程中,D型盒间的电场对电子做功的

平均功率

P

(3)图甲为正负电子对撞机的最后部分的简化示意图.位于水平面的粗实线所示的圆环真空管道是正、负电子做圆周运动的“容器”,正、负电子沿管道向相反的方向运动,在管道内控制它们转变的是一系列圆形电磁铁.即图中的A1、A2、A4……A n共有n个,均匀分布在整个圆环上.每个电磁铁内的磁场都是匀强磁场,并且磁感应强度都相同,方向竖直向下.磁场区域的直径为d.改变电磁铁内电流大小,就可以改变磁场的磁感应强度,从而改变电子偏转的角度.经过精确调整,首先实现电子在环形管道中沿图甲中粗虚线所示的轨道运动,这时电子经过每个电磁铁时射入点和射出点都在电磁铁的同一直径的两端,如图乙所示.这就为进一步实现正、负电子的对撞做好了准备.求电磁铁内匀强磁场的磁感应强度B大小

【来源】2019年天津市滨海新区塘沽一中高三三模理综物理试卷

【答案】(1)

2222

2

e B R mc

v

mh h

=+,

222

2

e B R

E

m

=;(2)

2

e B U

m

π

;(3)0

2sin

B R

n

d

π

【解析】【详解】

解:(1)正、负电子在回旋加速器中磁场里则有:

2

mv evB

R

=

解得正、负电子离开回旋加速器时的速度为:00eB R

v m

=

正、负电子进入对撞机时分别具有的能量:2222

00122e B R E mv m

==

正、负电子对撞湮灭时动量守恒,能量守恒,则有:222E mc hv +=

正、负电子对撞湮灭后产生的光子频率:2222

02e B R mc v mh h

=+

(2) 从开始经回旋加速器加速到获得最大能量的过程,设在电场中加速n 次,则有:

201

2

neU mv =

解得:22

02eB R n mU

=

正、负电子在磁场中运动的周期为:0

2m

T eB π=

正、负电子在磁场中运动的时间为:2022B R n

t T U

π==

D 型盒间的电场对电子做功的平均功率:20e B U

W E P t t m

π===

(3)设电子在匀强磁场中做圆周运动的半径为r ,由几何关系可得sin

2

d

r n

π

=

解得:

2sin

d r n

π=

根据洛伦磁力提供向心力可得:2

00mv ev B r

=

电磁铁内匀强磁场的磁感应强度B 大小:

02sin

B R n B d

π

=

11.如图所示为一“匚”字型金属框架截面图,上下为两水平且足够长平行金属板,通过左侧长度为L =1m 的金属板连接.空间中有垂直纸面向里场强大小B =0.2T 的匀强磁场,金属框架在外力的作用下以速度v 0=1m/s 水平向左做匀速直线运动.框架内O 处有一质量为m =0.1kg 、带正电q =1C 的小球.若以某一速度水平向右飞出时,则沿图中虚线OO '′做直线运动;若小球在O 点静止释放,则小球的运动轨迹沿如图曲线(实线)所示,已知此曲线在最低点P 的曲率半径(曲线上过P 点及紧邻P 点两侧的两点作一圆,在极限情况下,这个圆的半径叫做该点的曲率半径)为P 点到O 点竖直高度h 的2倍,重力加速度g 取10 m /s 2.求:

(1)小球沿图中虚线OO '做直线运动速度v 大小 (2)小球在O 点静止释放后轨迹最低点P 到O 点竖直高度h

【来源】江西省名校(临川一中、南昌二中)2018-2019学年高三5月联合考理综物理试题 【答案】(1)v 4m/s =;(2)4h m = 【解析】 【详解】

解:(1)框架向左运动,产生感应电动势:0U BLv = 板间场强:0U

E Bv L

=

= 小球做匀速直线运动,受力平衡:Eq qvB mg += 可解得:v 4m/s = (2)最大速率点在轨迹的最低点 根据动能定理可得:2

102

m Eqh mgh mv -+=

- 最低点根据牛顿第二定律和圆周运动规律有:22m

m v Eq qv B mg m h

+-=

联立可解得:4h m =

12.磁流体发电的工作原理示意如图.图中的长方体是发电导管,其中空部分的长、高、宽分别为l a b 、、,前后两个侧面是绝缘体,上下两个侧面是电阻可略的导体电极,这两个电极与负载电阻R 相连.整个发电导管处于匀强磁场中,磁感应强度为B ,方向如图垂直前后侧面.发电导管内有电阻率为ρ的高温高速电离气体沿导管向右流动,并通过专用管道导出.由于运动的电离气体受到磁场作用,产生了电动势.已知气体在磁场中的流速为v ,

求:(1)磁流体发电机的电动势E 的大小;

(2)磁流体发电机对外供电时克服安培力做功的功率P 安多大;

(3)磁流体发电机对外供电时的输出效率η.

【来源】【全国百强校】天津市实验中学2019届高三考前热身训练物理试题

【答案】(1)Bav(2)

222

B a v

a

R

bl

ρ

+

(3)

100%

R

a

R

bl

ρ

?

+

【解析】

【详解】

解:(1)磁流体发电机的电动势:E Bav

=

(2)回路中的电流:

E I

R r =

+

发电机内阻:

a

r

bl

ρ

=

受到的安培力:F BIa

=

克服安培力做功的功率:P安v

F

=

克服安培力做功的功率:P安

222

B a v

a

R

bl

ρ

=

+

(3)磁流体发电机对外供电时的输出效率:

UI

EI

η=

外电压:U IR

=

磁流体发电机对外供电时的输出效率:

100%

R

a

R

bl

η

ρ

=?

+

13.在光滑绝缘水平桌面上建立直角坐标系,y轴左侧有沿y轴正方向的匀强电场E,y 轴右侧有垂直水平桌面向上的匀强磁场B.在处有一个带正电的小球A以速度沿x轴正方向进入电场,运动一段时间后,从(0,8)处进入y轴右侧的磁场中,并且正好垂直于x轴进入第4象限,已知A球的质量为,带电量为,求:

(1)电场强度E的大小;

(2)磁感应强度B的大小;

(3)如果在第4象限内静止放置一个不带电的小球C,使小球A运动到第4象限内与C球发生碰撞,碰后A、C粘在一起运动,则小球C放在何位置时,小球A在第4象限内运动

的时间最长(小球可以看成是质点,不考虑碰撞过程中的电量损失).

【来源】【市级联考】山东省临沂市2019届高三下学期高考模拟考试(二模)理综物理试题

【答案】(1)(2)1.5T(3)

【解析】

【详解】

(1)小球A在电场中沿x、y轴方向上的位移分别设为

x方向:,

y方向:,

加速度:

联立可得:

(2)小球进入磁场时y方向的速度:,

合速度:,方向:

,方向与y轴正方向成

小球A在磁场中做匀速圆周运动,垂直于x轴进入第4象限,做出小球A运动的轨迹如图,设轨道半径为,由几何关系可得:

根据:,解得:

(3)在第4象限内A与C球发生完全非弹性碰撞,碰撞后速度设为,在磁场中做圆周运动的轨道半径设为,

解得:

即:小球运动的轨道半径不变

由周期公式可得:碰撞后小球的速度小,故碰后的周期大,所以要使小球A 在第4

象限内运动的时间最长,小球C 应放在小球A 进入第4象限时的位置:

即坐标为

14.在如图所示的竖直平面内,水平轨道CD 和倾斜轨道GH 与半径r=

9

44

m 的光滑圆弧轨道分别相切于D 点和G 点,GH 与水平面的夹角θ=37°.过G 点、垂直于纸面的竖直平面左侧有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度B=1.25T;过D 点、垂直于纸面的竖直平面右侧有匀强电场,电场方向水平向右,电场强度E=1×104N/C .小物体P 1质量m=2×10-3kg 、电荷量q=+8×10-6C,受到水平向右的推力F=9.98×10-3N 的作用,沿CD 向右做匀速直线运动,到达D 点后撤去推力.当P 1到达倾斜轨道底端G 点时,不带电的小物体P 2在GH 顶端静止释放,经过时间t=0.1s 与P 1相遇.P 1和P 2与轨道CD 、GH 间的动摩擦因数均为μ=0.5,取g=10m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,物体电荷量保持不变,不计空气阻力.求:

(1)小物体P 1在水平轨道CD 上运动速度v 的大小; (2)倾斜轨道GH 的长度s .

【来源】【全国百强校】2017届浙江省温州中学高三3月高考模拟物理试卷(带解析) 【答案】(1)4m/s (2)0.56m 【解析】 【分析】 【详解】

(1)设小物体P 1在匀强磁场中运动的速度为v ,受到水平外力F ,重力mg ,支持力N ,竖直向上的洛伦兹力F 1,滑动摩擦力f 则F 1=qvB①

N mg qvB =-,f N μ=②

匀速直线运动,物体处于平衡状态;0F f -=③ 解得4v =m/s④

说明:①③各1分,②④各2分

(2)设物体P 1在G 点的速度为1v ,由于洛伦兹力不做功 由动能定理知22

111sin 37(1cos37)22

qEr mgr mv mv ?--?=

-⑤

高考物理经典专题:时间与空间

高考物理经典专题:时间与空间 力与运动 思想方法提炼 一、对力的几点认识 1.关于力的概念.力是物体对物体的相互作用.这一定义体现了力的物质性和相互性.力是矢量. 2.力的效果 (1)力的静力学效应:力能使物体发生形变. (2)力的动力学效应: a.瞬时效应:使物体产生加速度F=ma b.时间积累效应:产生冲量I=Ft,使物体的动量发生变化Ft=△p c.空间积累效应:做功W=Fs,使物体的动能发生变化△E k=W 3.物体受力分析的基本方法 (1)确定研究对象(隔离体、整体). (2)按照次序画受力图,先主动力、后被动力,先场力、后接触力. (3)只分析性质力,不分析效果力,合力与分力不能同时分析. (4)结合物体的运动状态:是静止还是运动,是直线运动还是曲线运动.如物体做曲线运动时,在某点所受合外力的方向一定指向轨迹弧线内侧的某个方向. 二、中学物理中常见的几种力 三、力和运动的关系 1.F=0时,加速度a =0.静止或匀速直线运动 F=恒量:F与v在一条直线上——匀变速直线运动 F与v不在一条直线上——曲线运动(如平抛运动) 2.特殊力:F大小恒定,方向与v始终垂直——匀速圆周运动 F=-kx——简谐振动 四、基本理论与应用 解题常用的理论主要有:力的合成与分解、牛顿运动定律、匀变速直线运动规律、平抛运动的规律、圆周运动的规律等.力与运动的关系研究的是宏观低速下物体的运动,如各种交通运输工具、天体的运行、带电物体在电磁场中的运动等都属于其研究范畴,是中学物理的重要内容,是高考的重点和热点,在高考试题中所占的比重非常大.选择题、填空题、计算题等各种类型的试题都有,且常与电场、磁场、动量守恒、功能部分等知识相结合.

高中物理 运动学经典试题

1.如图所示,以匀速行驶的汽车即将通过路口,绿灯还有2 s 将熄灭,此时汽车距离 停车线18m 。该车加速时最大加速度大小为,减速时最大加速度大小为。 此路段允许行驶的最大速度为,下列说法中正确的有 A .如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线 B .如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速 C .如果立即做匀减速运动,在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线 D .如果距停车线处减速,汽车能停在停车线处 2.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 =t 1时 相交于P 点,P 在横轴上的投影为Q ,△OPQ 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 的组合可能的是 ( ) A . B . C . D . 3.A 、B 两辆汽车在笔直的公路上同向行驶,当B 车在A 车前84 m 处时,B 车速度为4 m/s ,且以2 m/s 2的加速度做匀加速运动;经过一段时间后,B 车加速度突然变为零.A 车一直以20 m/s 的速度做匀速运动,经过12 s 后两车相遇.问B 车加速行驶的时间是多少? 4. 已知O 、A 、B 、C 为同一直线上的四点.AB 间的距离为l 1,BC 间的距离为l 2,一物体自O 点 由静止出发,沿此直线做匀加速运动,依次经过A 、B 、C 三点,已知物体通过AB 段与BC 段所用的时间相等.求O 与A 的距离. 5. 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 6.如图是一娱乐场的喷水滑梯.若忽略摩擦力,人从滑梯顶 端滑下直到入水前,速度大小随时间变化的关系最接近图 8m/s 22m/s 25m/s 12.5m/s 5m S d t t ==',1S d t t 41,211=='S d t t 2 1,211=='S d t t 43,211=='

高三物理选择题专项训练(7套含答案)

2013年高三物理选择题专项训练(一) 14.如图所示,直线I、Ⅱ分别表示A、B两物体从同一地点开始运动的v-t图 象,下列说法中正确的是 A.A物体的加速度小于B物体的加速度B.t0时刻,两物体相遇 C.t0时刻,两物体相距最近D.A物体的加速度大于B物体的加速度 15.如图所示,物块A、B通过一根不可伸长的细线连接,A静止在斜面上, 细线绕过光滑的滑轮拉住B,A与滑轮之间的细线与斜面平行。则物块 A受力的个数可能是 A.3个B.4个C.5个D.2个 16.如图所示,A、B、C、D是真空中一正四面体的四个顶点。现在在A、B两 点分别固定电量为+q、-q的两个点电荷,则关于C、D两点的场强和电势, 下列说法正确的是 A.C、D两点的场强不同,电势相同B.C、D两点的场强相同,电势不同 C.C、D两点的场强、电势均不同D.C、D两点的场强、电势均相同 17.图示为某种小型旋转电枢式发电机的原理图,其矩形线圈在磁感应强 度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′以角速度ω匀 速转动,线圈的面积为S、匝数为n、线圈总电阻为r,线圈的两端经 两个半圆形的集流环(缺口所在平面与磁场垂直)和电刷与电阻R连 接,与电阻R并联的交流电压表为理想电表。在t=0时刻,线圈平面 与磁场方向平行(如图所示),则下列说法正确的是 A.通过电阻R的是直流电B.发电机产生电动势的最大值E m= nBSω C.电压表的示数为D.线圈内产生的是交流电 18.2009年5月,英国特技演员史蒂夫·特鲁加里亚飞车挑战世界最大环形车道。如图所示,环形车道竖直放置,直径达12m,若汽车在车道上以12m/s恒定的速率运动, 演员与摩托车的总质量为1000kg,车轮与轨道间的动摩擦因数为0.1, 重力加速度g取10m/s2,则 A.汽车发动机的功率恒定为4.08×104W B.汽车通过最高点时对环形车道的压力为1.4×l04N C.若要挑战成功,汽车不可能以低于12 m/s的恒定速率运动 D.汽车在环形车道上的角速度为1 rad/s 19.如图所示,一竖直绝缘轻弹簧的下端固定在地面上,上端连接一带正电小球P,小球所处的空间存在着竖直向上的匀强电场,小球平衡时,弹簧恰好处于原长

(完整)高考物理磁场经典题型及其解题基本思路

高考物理系列讲座——-带电粒子在场中的运动 【专题分析】 带电粒子在某种场(重力场、电场、磁场或复合场)中的运动问题,本质还是物体的动力学问题 电场力、磁场力、重力的性质和特点:匀强场中重力和电场力均为恒力,可能做功;洛伦兹力总不做功;电场力和磁场力都与电荷正负、场的方向有关,磁场力还受粒子的速度影响,反过来影响粒子的速度变化. 【知识归纳】一、安培力 1.安培力:通电导线在磁场中受到的作用力叫安培力. 【说明】磁场对通电导线中定向移动的电荷有力的作用,磁场对这些定向移动电荷作用力的宏观表现即为安培力. 2.安培力的计算公式:F=BILsinθ;通电导线与磁场方向垂直时,即θ = 900,此时安培力有最大值;通电导线与磁场方向平行时,即θ=00,此时安培力有最小值,F min=0N;0°<θ<90°时,安培力F介于0和最大值之间. 3.安培力公式的适用条件; ①一般只适用于匀强磁场;②导线垂直于磁场; ③L为导线的有效长度,即导线两端点所连直线的长度,相应的电流方向沿L由始端流向末端; ④安培力的作用点为磁场中通电导体的几何中心; ⑤根据力的相互作用原理,如果是磁体对通电导体有力的作用,则通电导体对磁体有反作用力. 【说明】安培力的计算只限于导线与B垂直和平行的两种情况. 二、左手定则 1.通电导线所受的安培力方向和磁场B的方向、电流方向之间的关系,可以用左手定则来判定. 2.用左手定则判定安培力方向的方法:伸开左手,使拇指跟其余的四指垂直且与手掌都在同一平面内,让磁感线垂直穿入手心,并使四指指向电流方向,这时手掌所在平面跟磁感线和导线所在平面垂直,大拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向. 3.安培力F的方向既与磁场方向垂直,又与通电导线方向垂直,即F总是垂直于磁场与导线所决定的平面.但B与I的方向不一定垂直. 4.安培力F、磁感应强度B、电流I三者的关系 ①已知I、B的方向,可惟一确定F的方向; ②已知F、B的方向,且导线的位置确定时,可惟一确定I的方向; ③已知F、I的方向时,磁感应强度B的方向不能惟一确定. 三、洛伦兹力:磁场对运动电荷的作用力. 1.洛伦兹力的公式:F=qvBsinθ; 2.当带电粒子的运动方向与磁场方向互相平行时,F=0; 3.当带电粒子的运动方向与磁场方向互相垂直时,F=qvB; 4.只有运动电荷在磁场中才有可能受到洛伦兹力作用,静止电荷在磁场中受到的磁场对电荷的作用力一定为0; 四、洛伦兹力的方向 1.运动电荷在磁场中受力方向可用左手定则来判定; 2.洛伦兹力f的方向既垂直于磁场B的方向,又垂直于运动电荷的速度v的方向,即f

2020高考物理运动学专题练习

直线运动规律及追及问题 一 、 例题 例题1.一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为4m/s ,1s 后速度的大小变为10m/s ,在这1s 内该物体的 ( ) A.位移的大小可能小于4m B.位移的大小可能大于10m C.加速度的大小可能小于4m/s D.加速度的大小可能大于10m/s 析:同向时2201/6/14 10s m s m t v v a t =-=-= m m t v v s t 71210 4201=?+=?+= 反向时2202/14/14 10s m s m t v v a t -=--=-= m m t v v s t 312 10 4202-=?-=?+= 式中负号表示方向跟规定正方向相反 答案:A 、D 例题2:两木块自左向右运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下木快每次曝光时的位置,如图所示,连续两次曝光的时间间隔是相等的,由图可知 ( ) A 在时刻t 2以及时刻t 5两木块速度相同 B 在时刻t1两木块速度相同 C 在时刻t 3和时刻t 4之间某瞬间两木块速度相同 D 在时刻t 4和时刻t 5之间某瞬间两木块速度相同 解析:首先由图看出:上边那个物体相邻相等时间内的位移之差为恒量,可以判定其做匀变速直线运动;下边那个物体很明显地是做匀速直线运动。由于t 2及t 3时刻两物体位置相同,说明这段时间内它们的位移相等,因此其中间时刻的即时速度相等,这个中间时刻显然在t 3、t 4之间 答案:C 例题3 一跳水运动员从离水面10m 高的平台上跃起,举双臂直立身体离开台面,此时中心位于从手到脚全长的中点,跃起后重心升高0.45m 达到最高点,落水时身体竖直,手先入水(在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计)从离开跳 台到手触水面,他可用于完成空中动作的时间是多少?(g 取10m/s 2 结果保留两位数字) 解析:根据题意计算时,可以把运动员的全部质量集中在重心的一个质点,且忽略其水平方向 的运动,因此运动员做的是竖直上抛运动,由g v h 22 0=可求出刚离开台面时的速 度 t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t 6 t 7 t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t 6 t 7

高考物理选择题专项训练

物理选择题专项训练题一 答案填写在后面的答题卡中! 1、下列说确的是 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 C .月球绕地球运动时受到地球的引力和向心力的作用 D .物体在转弯时一定受到力的作用 2、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 .恒星的质量 B .行星的质量 C .行星的半径 D .恒星的 密度 3、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 s 的运动情况。关于两车之间的位置关系,下列说确的是 A .在0-10 s 两车逐渐靠近 B .在2-18 s 两车的位移相等 C .在t =10 s 时两车在公路上相遇 D .在10-20 s 两车逐渐靠近 4、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 =100sin(25t)V B .该交流电的电压的有效值为 C .该交流电的频率为25 Hz D .若将该交流电压加在阻值R =200 Ω的电阻两端,则电阻消耗的功率时50 W 5、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带正电、小球2带负电,电荷量大小分别为q 1和q 2(q 1>q 2)。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,则释放后细线中的力T 为(不计重力及两小球间的库仑力) A .121()2T q q E =- B . 121()2T q q E =+ C .12()T q q E =- D .12()T q q E =+ - 2 s E 球1 球2

高三物理复习〈运动学〉测试题

1.(07北京理综18)图示为高速摄影机拍摄到的子弹穿透苹果瞬间的照片.该照片经放大后分析出,在曝光时间内,子弹 影像前后错开的距离约为子弹长度的1%~2%.已知子弹飞 行速度约为500 m/s,由此可估算出这幅照片的曝光时间最 接近() A.10-3 s B.10-6 s C.10-9 s D.10-12 s 2.(1)在测定匀变速直线运动加速度的实验中,将以下步骤的代号按合理顺序填空写在横线上:_____________. (A)拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处,先接通电源,后放开纸带; (B)将打点计时器固定在平板上,并接好电路; (C)把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着重量适当的钩码; (D)断开电源,取下纸带; (E)将平板一端抬高,轻推小车,使小车恰能在平板上作匀速运动; (F)将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔; (G)换上新的纸带,再重复做两三次. (2)某同学利用打点计时器所 记录的纸带来研究做匀变速 直线运动小车的运动情况, 实验中获得一条纸带,如图 三所示,其中两相邻计数点 间有四个点未画出。已知所 用电源的频率为50H Z,则打A点时小车运动的速度v A=_______m/s,小车运动的加速度a=_______m/s2。(结果要求保留三位有效数字) 3.如右图所示,甲、乙两个同学在平直跑道上练习“4×100m” 接力,他们在奔跑时具有相同的最大速度。乙从静止开始全力奔跑需跑出25m才能达到最大速度,这一过程可视为匀变速运动。现在甲手持接力棒以最大速度向乙奔来,乙在接力区伺机全力奔出。若要 求乙接棒时奔跑速度达到最大速度的80%,试求: ⑴乙在接力区须奔跑多少距离? ⑵乙应在距离甲多远处时起跑?5.(07全国卷Ⅰ23)甲乙两运动员在训练交接棒的过程中发现:甲经短距离加速后能保 持9 m/s 的速度跑完全程;乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的.为了确定乙起跑的时机,需在接力区前适当的位置设置标记.在某次练习中,甲在接力区前s0=13.5 m 处作了标记,并以v=9 m/s 的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令.乙在接力区的前端听到口令时起跑,并恰好在速度达到与甲相同时被甲追上,完成交接棒.已知接力区的长度为L=20 m.求: (1)此次练习中乙在接棒前的加速度 a. (2)在完成交接棒时乙离接力区末端的距离. 6.(08·四川理综·23)A、B两辆汽车在笔直的公路上同向行驶,当B车在A车前84 m 处时,B 车速度为 4 m/s,且以2 m/s2的加速度做匀加速运动;经过一段时间后,B车加速度突然变为零.A车一直以20 m/s的速度做匀速运动,经过12 s后两车相遇.问B车加速行驶的时间是多少? .如图所示,直线MN表示一条平直公路,甲、乙两辆汽车原来停在A、B两处, A、B间的距离为85m,现甲车先开始向右做匀加速直线运动,加速度a1=2.5m/s2, 甲车运动 6.0s时,乙车立即开始向右做匀加速直线运动,加速度a2=5.0m/s2,求两 辆汽车相遇处距A处的距离. 8.火车A以速度v1匀速行驶,司机发现正前方同一轨道上相距s处有另一火车B沿同方向以速度v2(对地,且v2小于v1)做匀速运动,A车司机立即以加速度(绝对值)a紧急刹车,为使两车不相撞,a应满足什么条件?

高中物理答题技巧归纳大全

高中物理答题技巧归纳大全 一,考场中心态的保持 心态“安静”:心静自然“凉”,脑子自然清醒,精力自然集中,思路自然清晰。心静如水,超然物外,成为时间的主人、学习的主人。情绪稳定,效率提高。心不静,则心乱如麻,心神不定,心不在焉,如坐针毡,眼在此而心在彼,貌似用功,实则骗人。 二,高中物理选择题的答题技巧 选择题一般考查学生对基本知识和基本规律的理解及应用这些知识进行一些定性推理和定量计算。解答选择题时,要注意以下几个问题: 每一选项都要认真研究,选出最佳答案,当某一选项不敢确定时,宁可少选也不错选。 注意题干要求,让你选择的是“不正确的”、“可能的”还是“一定的”。 相信第一判断:凡已做出判断的题目,要做改动时,请十二分小心,只有当你检查时发现第一次判断肯定错了,另一个百分之百是正确答案时,才能做出改动,而当你拿不定主意时千万不要改。特别是对中等程度及偏下的同学这一点尤为重要。 做选择题的常用方法: 筛选(排除)法:根据题目中的信息和自身掌握的知识,从易到难,逐步排除不合理选项,最后逼近正确答案。

特值(特例)法:让某些物理量取特殊值,通过简单的分析、计算进行判断。它仅适用于以特殊值代入各选项后能将其余错误选项均排除的选择题。 极限分析法:将某些物理量取极限,从而得出结论的方法。 直接推断法:运用所学的物理概念和规律,抓住各因素之间的联系,进行分析、推理、判断,甚至要用到数学工具进行计算,得出结果,确定选项。 观察、凭感觉选择:面对选择题,当你感到确实无从下手时,可以通过观察选项的异同、长短、语言的肯定程度、表达式的差别、相应或相近的物理规律和物理体验等,大胆的做出猜测,当顺利的完成试卷后,可回头再分析该题,也许此时又有思路了。 物理实验题的做题技巧 实验题一般采用填空题或作图题的形式出现。作为填空题,数值、单位、方向或正负号都应填全面;作为作图题:对函数图像应注明纵、横轴表示的物理量、单位、标度及坐标原点。对电学实物图,则电表量程、正负极性,电流表内、外接法,变阻器接法,滑动触头位置都应考虑周全。对光路图不能漏箭头,要正确使用虚、实线,各种仪器、仪表的读数一定要注意有效数字和单位;实物连接图一定要先画出电路图(仪器位置要对应);各种作图及连线要先用铅笔(有利于修改),最后用黑色签字笔涂黑。 常规实验题:主要考查课本实验,几年来考查比较多的是试验器材、原理、步骤、读数、注意问题、数据处理和误差分析,解答常

2020高考物理:选择题专项训练

选择题专项训练① 本文档中涉及大量公式,上传后可能会在网页中出现位置错乱或乱码等问题,但下载后均可以正常使用,欢迎下载! 选择题:每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~7题有多项符合题目要求. 1.[原子物理](2019年广东名校二模)来自太阳的带电粒子会在地球的两极引起极光.带电粒子与地球大气层中的原子相遇,原子吸收带电粒子的一部分能量后,立即将能量释放出来就会产生奇异的光芒,形成极光.极光的光谐线波长范围约为3 100 ?~6 700 ?(1 ?=10-10 m).据此推断以下说法不正确的是() A.极光光谐线频率的数量级约为1014 Hz B.极光出现在极地附近与带电粒子受到洛伦兹力有关 C.原子在从高能级向低能级跃迁时辐射出极光 D.对极光进行光谱分析可以鉴别太阳物质的组成成分 【答案】D 2.[直线运动](2019年云浮名校二模)驾车从太原沿青银高速公路去银川,清晨8时出发下午8时到达,第二天清晨8时动身沿原路返回,下午6时回到太原.若两天分别以各自出发时刻开始计时,经过相同时间到达同一地点的机会,下列说法正确的是() A.可能没有B.一定没有 C.一定有一次D.可能有两次 【答案】C 【解析】在同一个坐标系中,作出从太原到银川的位置时间图象,同时作出银川返回太原的位置时间图象,显然有且只有一个交点,C正确. 3.[交变电流与变压器](2019年黑龙江齐齐哈尔一模)如图所示的理想变压器电路中,变压器原副线圈的匝数比为1∶2,在a、b端输入正弦交流电压U,甲、乙、丙三个灯泡均能正常发光,且三个灯泡的额定功率相等,则下列说法正确的是()

高中物理运动学测精彩试题(附答题卷和问题详解)

运动学测试(附答案) 一.不定项选择题(5分×12=60分) 1. 一物体以初速度0v 、加速度a 做匀加速直线运动,若物体从t 时刻起,加速度a 逐渐减小至零,则物体从t 时刻开始 ( ) A.速度开始减小,直到加速度等于零为止 B.速度继续增大,直到加速度等于零为止 C.速度一直增大 D.位移继续增大,直到加速度等于零为止 2.某人欲估算飞机着陆时的速度,他假设飞机停止运动前在平直跑道上做匀减速运动,飞机在跑道上滑行的距离为x ,从着陆到停下来所用的时间为t ,则飞机着陆时的速度为( ) A.x t B.2x t C.x 2t D.x t 到2x t 之间的某个值 3.2009年7月16日,中国海军第三批护航编队16日已从某军港启航,于7月30日抵达亚丁湾、索马里海域如图1-1-1所示,此次护航从启航,经东海、海峡、南海、马六甲海峡,穿越印度洋到达索马里海域执行护航任务,总航程五千多海里.关于此次护航,下列说确的是( ) A .当研究护航舰艇的运行轨迹时,可以将其看做质点 B .“五千多海里”指的是护航舰艇的航行位移 C .“五千多海里”指的是护航舰艇的航行路程 D .根据题中数据我们可以求得此次航行的平均速度 4.一质点沿直线Ox 方向做变速运动,它离开O 点的距离随时间变化的关系为x =5+2t 3(m),它的速度随时间t 变化关系为v =6t 2(m/s).该质点在t =0到t =2 s 间的平均速度和t =2 s 到t =3 s 间的平均速度大小分别为( ) A .12 m/s ,39 m/s B .8 m/s ,38 m/s C .12 m/s ,19.5 m/s D .8 m/s ,12 m/s 5. 机车在高速公路上行驶,车速超过100 km/h 时,应当与同车道前车保持100 m 以上的距离.从驾驶员看见某一情况到采取制动动作的时间里,汽车仍要通过一段距离(称为反应距离);从采取制动动作到车完全停止的时间里,汽车又要通过一段距离(称为制动距离),如表所示给出了汽车在不同速度下的反应距离和制动距离的部分数据.如果驾驶员的反应时间一定,路面情况相同 A .驾驶员的反应时间为1.5 s B .汽车制动的加速度大小为2 m/s 2 C .表中Y 为49 D .表中X 为32 6. 在某可看做直线的高速公路旁安装有雷达探速仪,可以精确抓拍超速的汽车,以及测量汽车运动过程中的加速度.若B 为测速仪,A 为汽车,两者相距345 m ,此时刻B 发出超声波,同时A 由于紧急情况而急刹车,当B 接收到反射回来的超声波信号时,A 恰好停止,且此时A 、B 相距325 m ,已知声速为340 m/s ,则汽车刹车过程中的加速度大小为( ) A. 20 m/s 2 B. 10 m/s 2 C. 5 m/s 2 D. 1 m/s 2 7.一人看到闪电12.3 s 后又听到雷声.已知空气中的声速为330 m/s ~340 m/s ,光速为3×108 m/s ,于是他用12.3除以3很快估算出闪电发生位置到他的距离为4.1 km.根据你所学的物理知识可以判断( ) A .这种估算方法是错误的,不可采用 B .这种估算方法可以比较准确地估算出闪电发生位置与观察者间的距离 C .这种估算方法没有考虑光的传播时间,结果误差很大

2021年高考物理选择题专题训练含答案 (1)

2021模拟模拟-选择题专项训练之交变电流 本考点是电磁感应的应用和延伸.高考对本章知识的考查主要体现在“三突出”:一是突出考查交变电流的产生过程;二是突出考查交变电流的图象和交变电流的四值;三是突出考查变压器.一般试题难度不大,且多以选择题的形式出现.对于电磁场和电磁波只作一般的了解.本考点知识易与力学和电学知识综合,如带电粒子在加有交变电压的平行金属板间的运动,交变电路的分析与计算等.同时,本考点知识也易与现代科技和信息技术相联系,如“电动自行车”、“磁悬浮列车”等.另外,远距离输电也要引起重视.尤其是不同情况下的有效值计算是高考考查的主要内容;对变压器的原理理解的同时,还要掌握变压器的静态计算和动态分析. 北京近5年高考真题 05北京18.正弦交变电源与电阻R、交流电压表按照图1所示的方式连接,R=10Ω,交流电压表的示数是10V。图2是交变电源输出电压u随时间t变化的图象。则( ) A.通过R的电流i R随时间t变化的规律是i R=2cos100πt (A) B.通过R的电流 i R 随时间t变化的规律是i R=2cos50πt (A) C.R两端的电压u R随时间t变化的规律是u R=52cos100πt (V) D.R两端的电压u R随时间t变化的规律是u R=52cos50πt (V) 07北京17、电阻R1、R2交流电源按照图1所示方式连接,R1=10Ω,R2=20Ω。合上开关后S后,通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图2所示。则() A、通过R1的电流的有效值是1.2A B、R1两端的电压有效值是6V C、通过R2的电流的有效值是1.22A D、R2两端的电压有效值是62V 08北京18.一理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=11:5。原线圈与正弦交变电源连接,输入电压u如图所示。副线圈仅接入一个10 Ω的电阻。则() A.流过电阻的电流是20 A B.与电阻并联的电压表的示数是1002V C.经过1分钟电阻发出的热量是6×103 J D.变压器的输入功率是1×103 W 北京08——09模拟题 08朝阳二模16.在电路的MN间加一如图所示正弦交流电,负载电阻为100Ω,若不考 虑电表内阻对电路的影响,则交流电压表和交流电流表的读数分别为()A.220V,2.20 AB.311V,2.20 AC.220V,3.11A D.311V,3.11A t/×10-2s U/V 311 -311 1 2 3 4 A V M ~ R V 交变电源 ~ 图1 u/V t/×10-2s O U m -U m 12 图2

高考物理直线运动解题技巧及经典题型及练习题(含答案)

高考物理直线运动解题技巧及经典题型及练习题(含答案) 一、高中物理精讲专题测试直线运动 1.一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.0t =时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向右运动,直至1t s =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v t -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10m/s 2.求 (1)木板与地面间的动摩擦因数1μ及小物块与木板间的动摩擦因数2μ; (2)木板的最小长度; (3)木板右端离墙壁的最终距离. 【答案】(1)10.1μ=20.4μ=(2)6m (3)6.5m 【解析】 (1)根据图像可以判定碰撞前木块与木板共同速度为v 4m/s = 碰撞后木板速度水平向左,大小也是v 4m/s = 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24/0/1m s m s g s μ-= 解得20.4μ= 木板与墙壁碰撞前,匀减速运动时间1t s =,位移 4.5x m =,末速度v 4m/s = 其逆运动则为匀加速直线运动可得212 x vt at =+ 带入可得21/a m s = 木块和木板整体受力分析,滑动摩擦力提供合外力,即1g a μ= 可得10.1μ= (2)碰撞后,木板向左匀减速,依据牛顿第二定律有121()M m g mg Ma μμ++= 可得214 /3 a m s = 对滑块,则有加速度2 24/a m s = 滑块速度先减小到0,此时碰后时间为11t s = 此时,木板向左的位移为2111111023x vt a t m =- =末速度18 /3 v m s =

高考理综答题时间分配及考试技巧

高考理综答题时间分配及考试技巧 导读:我根据大家的需要整理了一份关于《高考理综答题时间分配及考试技巧》的内容,具体内容:理综考试的试卷结构是按学科排布的;因此,考生们要掌握答题技巧,做好答题时间的分配安排。下面我为大家分享的是的详细内容,希望对大家有帮助!高考理综答题时间分配技巧如果... 理综考试的试卷结构是按学科排布的;因此,考生们要掌握答题技巧,做好答题时间的分配安排。下面我为大家分享的是的详细内容,希望对大家有帮助! 高考理综答题时间分配技巧 如果要在150分钟内处理300分的题目,则每分钟平均要处理2分的难度中等的题目,练习中要注意时间与节奏把控。 具体时间分配课参考下述说明: 一卷上有21道选择题,不同地区选择题会有单项选择题和不定向选择题两类,每一小题都是6分,那么120分的第一卷答题时间应该大体控制在50分钟,每一分钟的时间应该至少拿下两分,选择题应该在2分或者不超过3分钟的时间里面解决,到了后面计算题中也要大致按照这样的策略,每一分钟大概完成两分,对大题原则上要8、9分钟,不能超过10分钟。 物理、化学、生物三个学科从考试时间上最好依次控制在1、1、0.5小时左右(可以有正负十分钟的浮动,根据学生科目的强弱调节),也就是说生物应该保持在半个小时尽可能拿到自己会做的分数为宜。 先做哪个学科可按自己习惯,也可先答自己的优势学科及基础试题,不要

在某一道难题上停留时间过久,使本来会的题目由于时间分配不好或者答题技巧掌握不好影响到理综成绩。事实证明,做得过慢直接丢掉整道大题的话,得分往往都比做得快但是正确率略微下降要低,而我们在练习中,需要有意识的提升自己在紧张状态下的"一次正确率"。 一、科学分配考试时间 理科综合三科合一,按分值分配,生物需30-35分钟完成,化学需50—55分钟完成,物理需要1小时完成,剩下的分钟为机动时间,这是最合理的安排。 二、做题顺序 自信,就从头到尾做;不自信,就可以有选择的先做。一般情况下,各科都不太难。只是因为有的学生在前面用的时间很多,后边相对简单一点的题没有时间做。而后面多是大分值的题。这属于时间安排上的失误。而有的题时间再充裕,也不一定做出来,这就应该主动地放弃,给可做出的题腾出一点时间。 做题顺序有几种,如,先做各科简单题,再做难一点的,但是尽量不要分科做。因为读完一个题后,才能知道是哪一科的题,如果不想做,放过去,做下面的题,但是回过头来再看刚才这一题的时候,还得从新熟悉,那么读题就浪费了时间。所以只要挨着做题就行。 三、选择题怎么做虽然是"选择题",但重要的不是在"选",不是看着选项去挑。在练习中,应该明白选项对,为什么不对,改成什么样子就对了。养成推导的习惯,掌握过程,要知道是"因为是怎样的,所以才怎样的"。做选择时,不要轻易地把生活经验往物理题上套。应该用物理规律往物理题上做。选择题是做出来的,不是选出来的。

高考物理选修 选择题

五年高考真题2017届高考物理专题选修3-3热学 考点一分子动理论内能 1.[2015·新课标全国Ⅱ,33(1),5分](难度★★)(多选)关于扩散现象,下列说法正确的是() A.温度越高,扩散进行得越快 C.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的 E.液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的 B.扩散现象是不同物质间的一种化学反应D.扩散现象在气体、液体和固体中都能发生 2.[2015·福建理综,29(1),6分](难度★★))下列有关分子动理论和物质结构的认识,其中正确的是() A.分子间距离减小时分子势能一定减小 B.温度越高,物体中分子无规则运动越剧烈 C.物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度无关 D.非晶体的物理性质各向同性而晶体的物理性质都是各向异性 3.[2015·山东理综,37](难度★★)(多选)墨滴入水,扩而散之,徐徐混匀.关于该现象的分析正确的是() a.混合均匀主要是由于碳粒受重力作用 b.混合均匀的过程中,水分子和碳粒都做无规则运动 c.使用碳粒更小的墨汁,混合均匀的过程进行得更迅速 d.墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应引起的 4.[2015·江苏单科,12A(1)](难度★★)(多选)对下列几种固体物质的认识,正确的有() A.食盐熔化过程中,温度保持不变,说明食盐是晶体 B.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明蜂蜡是晶体 C.天然石英表现为各向异性,是由于该物质的微粒在空间的排列不规则 D.石墨和金刚石的物理性质不同,是由于组成它们的物质微粒排列结构不同

6.(2014·北京理综,13,6分)(难度★★)下列说法中正确的是() A.物体温度降低,其分子热运动的平均动能增大 B.物体温度升高,其分子热运动的平均动能增大 C.物体温度降低,其内能一定增大 D.物体温度不变,其内能一定不变 7.(2013·北京理综,13,6分)(难度★★)下列说法正确的是() A.液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动 C.物体从外界吸收热量,其内能一定增加 B.液体分子的无规则运动称为布朗运动 D.物体对外界做功,其内能一定减少 9.(2012·全国理综,14,6分)(难度★★)(多选)下列关于布朗运动的说法,正确的是() A.布朗运动是液体分子的无规则运动 B.液体温度越高,悬浮粒子越小,布朗运动越剧烈 C.布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的 D.布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的 10.(2012·广东理综,13,4分)(难度★★)清晨,草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠,这一物理过程中,水分子间的() A.引力消失,斥力增大 B.斥力消失,引力增大 C.引力、斥力都减小 D.引力、斥力都增大 考点二固体液体气体 1.[2015·新课标全国Ⅰ,33(1),5分](难度★★)(多选)下列说法正确的是() A.将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒是非晶体 B.固体可以分为晶体和非晶体两类,有些晶体在不同方向上有不同的光学性质 C.由同种元素构成的固体,可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体 D.在合适的条件下,某些晶体可以转化为非晶体,某些非晶体也可以转化为晶体 E.在熔化过程中,晶体要吸收热量,但温度保持不变,内能也保持不变 2.[2014·新课标全国Ⅱ,33(1),5分](难度★★)(多选)下列说法正确的是() A.悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动

2014-2018高考物理运动学真题

专题一质点的直线运动 (2017~2018年) 201803 4.在一斜面顶端,将甲乙两个小球分别以v和的速度沿同一方向水平抛出,两球都落在该斜面上。甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的 A.2倍 B.4倍 C.6倍 D.8倍 5.甲乙两车在同一平直公路上同向运动,甲做匀加速直线运动, 乙做匀速直线运动。甲乙两车的位置x随时间t的变化如图所示。 下列说法正确的是 A.在t1时刻两车速度相等 B.从0到t1时间内,两车走过的路程相等 C.从t1到t2时间内,两车走过的路程相等 D.从t1到t2时间内的某时刻,两车速度相等 6.地下矿井中的矿石装在矿车中,用电机通过竖井运送至地面。某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示,其中图线①②分别描述两次不同的提升过程,它们变速阶段加速度的大小都相同;两次提升的高度相同,提升的质量相等。不考虑摩擦阻力和空气阻力。对于第①次 和第②次提升过程, A.矿车上升所用的时间之比为4:5 B.电机的最大牵引力之比为2:1 C.电机输出的最大功率之比为2:1 D.电机所做的功之比为4:5

201802 6.甲、乙两汽车同一条平直公路上同向运动,其速度—时间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示。已知两车在t2时刻并排行驶,下列说法正确的是() A.两车在t1时刻也并排行驶 B.t1时刻甲车在后,乙车在前 C.甲车的加速度大小先增大后减小 D.乙车的加速度大小先减小后增大 (2016~2014年) 1.(2016·全国卷Ⅲ,16,6分)(难度★★)一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动,在时间间隔t内位移为s,动能变为原来的9倍。该质点的加速度为() A.s t2 B.3s 2t2 C.4s t2 D.8s t2 2.(2016·全国卷Ⅰ,21,6分)(难度★★★)(多选)甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其v-t图象如图所示。已知两车在t=3s时并排行驶,则() A.在t=1s时,甲车在乙车后 B.在t=0时,甲车在乙车前7.5m C.两车另一次并排行驶的时刻是t=2s D.甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m

高考物理数学物理法常见题型及答题技巧及练习题

高考物理数学物理法常见题型及答题技巧及练习题 一、数学物理法 1.如图所示,ABCD是柱体玻璃棱镜的横截面,其中AE⊥BD,DB⊥CB,∠DAE=30°, ∠BAE=45°,∠DCB=60°,一束单色细光束从AD面入射,在棱镜中的折射光线如图中ab所示,ab与AD面的夹角α=60°.已知玻璃的折射率n=1.5,求:(结果可用反三角函数表示) (1)这束入射光线的入射角多大? (2)该束光线第一次从棱镜出射时的折射角. 【答案】(1)这束入射光线的入射角为48.6°; (2)该束光线第一次从棱镜出射时的折射角为48.6° 【解析】 试题分析:(1)设光在AD面的入射角、折射角分别为i、r,其中r=30°, 根据n=,得: sini=nsinr=1.5×sin30°=0.75 故i=arcsin0.75=48.6° (2)光路如图所示: ab光线在AB面的入射角为45°,设玻璃的临界角为C,则: sinC===0.67 sin45°>0.67,因此光线ab在AB面会发生全反射 光线在CD面的入射角r′=r=30° 根据n=,光线在CD面的出射光线与法线的夹角: i′="i=arcsin" 0.75=48.6° 2.质量为M的木楔倾角为θ,在水平面上保持静止,质量为m的木块刚好可以在木楔上表面上匀速下滑.现在用与木楔上表面成α角的力F拉着木块匀速上滑,如图所示,求:

(1)当α=θ时,拉力F 有最小值,求此最小值; (2)拉力F 最小时,木楔对水平面的摩擦力. 【答案】(1)mg sin 2θ (2)1 2 mg sin 4θ 【解析】 【分析】 对物块进行受力分析,根据共点力平衡,利用正交分解,在沿斜面方向和垂直于斜面方向都平衡,进行求解采用整体法,对m 、M 构成的整体列平衡方程求解. 【详解】 (1)木块刚好可以沿木楔上表面匀速下滑时,mg sin θ=μmg cos θ,则μ=tan θ,用力F 拉着木块匀速上滑,受力分析如图甲所示,则有:F cos α=mg sin θ+F f ,F N +F sin α=mg cos θ, F f =μF N 联立以上各式解得:() sin 2cos mg F θ θα= -. 当α=θ时,F 有最小值,F min =mg sin 2θ. (2)对木块和木楔整体受力分析如图乙所示,由平衡条件得,F f ′=F cos(θ+α),当拉力F 最小时,F f ′=F min ·cos 2θ=1 2 mg sin 4θ. 【点睛】 木块放在斜面上时正好匀速下滑隐含摩擦系数的数值恰好等于斜面倾角的正切值,当有外力作用在物体上时,列平行于斜面方向的平衡方程,结合数学知识即可解题. 3.图示为直角三角形棱镜的截面,90?∠=C ,30A ?∠=,AB 边长为20cm ,D 点到A 点的距离为7cm ,一束细单色光平行AC 边从D 点射入棱镜中,经AC 边反射后从BC 边上的F 点射出,出射光线与BC 边的夹角为30?,求: (1)棱镜的折射率; (2)F 点到C 点的距离。

最新高考物理选择题的五种类型

最新高考物理选择题的五种类型 物理选择题类型分为五种 1.定性判断型 考查考生对物理概念、基本规律的掌握、理解和应用而设定。同学们要从物理规律的表达方式、规律中涉及的物理概念、规律的成立或适用条件、与规律有关的物理模型等方面把规律、概念、模型串联成完整的知识系统,并将物理规律之间作横向比较,形成合理、最优的解题模式。这就需要同学们对基本概念、规律等熟练掌握并灵活应用喽。 2.函数图象型 以函数图象的形式给出物理信息处理物理问题的试题。物理图象选择题是以解析几何中的坐标为基础,借助数和行的结合,来表现两个相关物理量之间的依存关系,从而直观、形象、动态地表达各种现象的物理过程和规律。图象法是物理学研究的重要方法。也是解答物理问题(特别是选择题)的有效方法。在图象类选择题中使用排除法的频次较高。

例如:如图甲所示,导体框架abcd放置于水平面内,ab平行于cd,导体棒MN与两导轨垂直并与导轨接触良好,整个装置置于垂直于框架平面的磁场中,磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示,MN始终保持静止。规定竖直向上为磁场正方向,沿导体棒由M到N为感应电流的正方向,水平向右为导体棒所受安培力F的正方向,水平向左为导体棒所受摩擦力f的正方向,下列选项正确的是( ) 快解秘诀:分析0~t1时间内可知磁通量无变化,导体棒不受安培力,可排除C选项;A、B选项中肯定有一个是错误的,分析t2~t3时间内可知电流方向为正,可排除A选项;然后多选题可轻松判断B、D正确。 3.定量计算型 考查考生对物理概念的理解、物理规律的掌握和思维敏捷性而设置,对考生来说一方面要有坚实的基础,更主要的是考生的悟性、平时积累的速解方法加上灵活运用知识的能力来迅速解题。这就需要同学们平时夯实基础,总结和掌握解题方法、归纳物理推论,这样才能在考场内得心应手。 其中一些量化明显的题,往往不是简单机械计算,而蕴涵了对概

高中物理选修3-3大题知识点及经典例题

高中物理选修3-3大题知识点及经典例题 气体压强的产生与计算 1.产生的原因:由于大量分子无规则运动而碰撞器壁,形成对器壁各处均匀、持续的压力,作用在器壁单位面积上的压力叫做气体的压强。 2.决定因素 (1)宏观上:决定于气体的温度和体积。 (2)微观上:决定于分子的平均动能和分子的密集程度。 3.平衡状态下气体压强的求法 (1)液片法:选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象,分析液片两侧受力情况,建立平衡方程,消去面积,得到液片两侧压强相等方程,求得气体的压强。 (2)力平衡法:选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象进行受力分析,得到液柱(或活塞)的受力平衡方程,求得气体的压强。 (3)等压面法:在连通器中,同一种液体(中间不间断)同一深度处压强相等。液体内深h处的总压强p=p0+ρgh,p0为液面上方的压强。 4.加速运动系统中封闭气体压强的求法 选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象,进行受力分析,利用牛顿第二定律列方程求解。 考向1 液体封闭气体压强的计算 若已知大气压强为p0,在图2-2中各装置均处于静止状态,图中液体密度均为ρ,求被封闭气体的压强。 图2-2 [解析]在甲图中,以高为h的液柱为研究对象,由二力平衡知 p甲S=-ρghS+p0S 所以p甲=p0-ρgh 在图乙中,以B液面为研究对象,由平衡方程F上=F下有: p A S+ρghS=p0S p乙=p A=p0-ρgh 在图丙中,仍以B液面为研究对象,有 p A′+ρgh sin 60°=p B′=p0 所以p丙=p A′=p0- 3 2 ρgh 在图丁中,以液面A为研究对象,由二力平衡得p丁S=(p0+ρgh1)S 所以p丁=p0+ρgh1。 [答案]甲:p0-ρgh乙:p0-ρgh丙:p0- 3 2 ρgh1丁:p0+ρgh1 考向2 活塞封闭气体压强的求解 如图2-3中两个汽缸质量均为M,内部横截面积均为S,两个活塞的质量均为m,左边

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