1、 课堂案例:一、功的概念及恒力做功的计算(一课时)1、功的定义及公式(1)定义:力的大小和物体在力的方向上发生的位移大小的乘积。(2)公式:W=Fsc osa(3)理解:功是过程标量、合力的功功的正负、物理意义、决定因素2、功的计算(1)恒力做功可直接由功的公式计算,也可根据动能定理求解;(2)多个的总功少=%sc osa 或沙=Fxs cos a+F2s cos a2;(3)变力做功可根据功能关系(如动能定理),把求功转化为求能量的变化。【例1】(恒力功的计算)如图所示,在光滑水平面上放有一质量为M的带有圆 弧槽的物体,槽内放置一质量为m的滑块。现有一水平恒力尸作用于M,使m和 M一起由静止
2、开始运动时间工整个过程中两物体间无相对滑动,此过程中圆弧槽 对滑块所做的功为A MF2 t2 mF2 t2A-t -t 厂 2(M+m)2(M+m)C 加 m mF2t2 2mF2 t2 MM+mf(+加产【例2(功的正负及计算)物体静止在光滑水平面上,先对物体施一水平向右 的恒力为,经时间,后撤去尸1,立即再对它施一水平向左的恒力尸2,又经时间,后 物体回到出发点,在这一过程中,/、尸2分别对物体做的功明、/2间的关系是A.Wi=W2 B.乙=2彳1C.电=3%D.W2=5Wi3、容易出错的两个问题(1)功与参考系【例3】(功与参考系)小物块位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平地面上。从地面
3、上看,在小物块沿斜面下滑的过程中,斜面对小物块的作用力A.垂直于接触面,做功为零B.垂直于接触面,做功不为零C.不垂直于接触面,做功为零D.不垂直于接触面,做功不为零(2)一对相互作用力做功之和一定为零吗?(与一对相互作用力的冲量比较)如:dB%二-/Llmg(l+d)W2=/Limgd小结:一对相互作用力做功之和可能为零,可能为正,也可能为负;不为零的原因是 物体间发生了相对运动。一对相互作用力做功的符号可能相同,也可能相反,还可能为零。4、系统内力做功与能量转化某同学从一楼走到二楼,楼梯对人做功吗?【例4】一位质量为根的运动员从下蹲状态向上起跳,经加时间,身体伸直并 刚好离开地面,速度大小
4、为V.在此过程中,A.地面对他的冲量为mv+勿gAK地面对他做的功为;冽一B.地面对他的冲量为根v+mgAK地面对他做的功为零C.地面对他的冲量为加v,地面对他做的功为!加v22D.地面对他的冲量为mv根gAK地面对他做的功为零【变式】(系统内力做功与能量转化)一架自动扶梯以恒定的速率V1运送乘客上 同一层楼,某人第一次站在扶梯上不动,第二次以相对于扶梯的速率W匀速上 走,两次扶梯运客所做的功分别为名和,牵引力功率分别为尸1和尸2,则A.印1取2,PxPi B.印1取2,P=P1C.卬1=卬2,尸 1W2,PX=P2方法指引:引导学生从能量转化的角度(功是能量转化的量度)去理解功。这是 一种思
5、维的升华。【练习】1.关于摩擦力做功的下列说法中,正确的是A.滑动摩擦力总是做负功B.静摩擦力总是不做功C.无论是滑动摩擦力还是静摩擦力都可能对物体做正功,也可能对物体做负功D.以上说法都不正确2.下列说法正确的是A.一质点受两个力作用且处于平衡状态(静止或匀速),这两个力在同一段时 间内的冲量一定相同B.一质点受两个力作用且处于平衡状态(静止或匀速),这两个力在同一段时间内做的功或者都为零,或者大小相等符号相反C.在同样时间内,作用力和反作用力的功大小不一定相等,但正负号一定相反D.在同样时间内,作用力和反作用力的功大小不一定相等,正负号也不一定相 反3.如图所示,木板的质量为,长为L木板的
6、质量为相,大小忽略不计。水平面是光滑的,绳子通过定滑轮分别与M和加 连接,木板与地面间的动摩擦因数为。开始时,木块静 粒一止在木板的左端,现用水平向右的力拉木块,使它从木 板左端移动到右端,拉力对木块做的功至少为A.2/LtmgL B.j/mgLC.,(M+m)gL D./nmgL4.如图所示,质量为根的物块始终固定在倾角 为。的斜面上,下列说法中正确的是 A.若斜面向右匀速移动距离s,斜面对物块B.若斜面向上匀速移动距离s,斜面对物块做功为加gs没有做功C.若斜面向左以加速度匀加速移动距离s,斜面对物块做功为masD.若斜面向下加速度,匀加速移动距离s,斜面对物块做功为根(g+a)s5.在加
7、速运动的车厢中,一个人用力向前推 示,人相对车厢未移动,则下列说法中正 A.人对车不做功车厢,如图所确的是B.人对车做负功C.推力对车做正功D.车对人做正功6.如图所示,将同一物体分别沿斜面40与自 下滑,该物体与斜面间的动摩擦因数相同.在滑 摩擦力做的功分别为%和心,则顶点静止开始行过程中克服A.WaWb B.Wa=WbC.Wa%2 B.WiEkc D.E总Erc【例3】(变力与恒力)一质量为根的小球,用长为的轻绳悬挂 节鼠于。点,小球在水平拉力下作用下,从尸点平衡位置很缓慢。:_F6 Q点,如图所示,则力尸所做的功为 尸一A.mgL cos 6 B.mgL(l-c os)C.FL sin
8、3 D.FL3【引伸】若水平拉力少为恒力,结果如何?【例4】(变力做功)质量为根的小球被系在轻绳的一端,在竖直平面内做半径 为E的圆周运动,运动过程中小球受到空气阻力的作用.设某一时刻小球通过轨 道最低点,此时绳子的张力为7mg,此后小球继续做圆周运动,经过半个圆周 恰能通过最高点,则在此过程中小球克服空气阻力做的功为A.-mgR B.-mgR C.gmgR D.mgR3、应用动能定理处理多过程问题(与牛顿第二定律比较)【例5】(动能定理与牛顿第二定律)如图所示,V Q。是水平面,48是斜面,初速度为的物体从Z)点出发、沿DB4滑动到顶点4时速度刚好为零,如果斜面改为/C,b、c d让该物体从
9、。点出发沿QC4滑动到/点且速度刚好为零,则物体具有的初速度(已知物体 与路面之间的动摩擦因数处处相同且不为零)A.大于vo B.等于voC.小于V。D.取决于斜面的倾角解法一:应用牛顿第二定律结合运动学公式求解解法二:应用动能定理求解小结:牛顿第二定律解多过程问题必须分过程,因此要了解过程细节,通过中间状态量速度建立前后两过程之间的联系;动能定理可全过程使用,往往只涉及 初末状态而不关心中间状态。【例6(多过程问题)如图所示,AB是倾/太/角为。的粗糙直轨道,BCD是光滑的圆弧轨道,AB恰c f 肃-/好在B点与 圆弧相切,圆弧的半径为凡一个质量为加的 芈,物体(可以看作质点)从直轨道上的尸
10、点由静止释放,结果它能在两轨道间做往返运动.已知P点与圆弧的圆心。等高,物体与轨道间的动摩擦因数为.求:(1)物体做往返运动的整个过程中,在轨道上通过的总路程;(2)最终当物体通过圆弧轨道最低点石时,对圆弧轨道的压力.【答案】(1)-;(2)mg(3 2 c os夕)【例7(过程选择)如图所示,轻质长绳水平地跨在相距2L的两个小定滑轮/、5上,质量为根的物块悬在绳上。点,O与4、B 相等,在轻绳的C、。两端分别施加竖直向下的恒 托住物块,使绳子处于水平拉直状态,无初速地释两滑轮距离 力F=mg,先 放物块,在它下落过程中保持C、。两端的拉力F不变,不计滑轮处摩擦,求:(1)当物块下落距离为多大
11、时,物块的加速度为零?(2)在上述过程中,克服。端恒力少做的功沙为多少?(3)求物块下落的最大速度和最大距离小结:过程分析的一个重要目的就是寻找解题所需的中间状态或末状态。【练习】1.在离地面高为/处竖直上抛一质量为阴的物块,抛出时的速度为,当它落到 地面时速度为口用g表示重力加速度,则在此过程中物块克服空气阻力所做的 功等于2.A.mgh-mv2-mvQC.mgh+mv1-mv2B.-mv2-mghD.mgh+mv2如图所示,ABCD是一个盆式容器,盆 底的连接处都是一段与5C相切的圆 水平的,其距离d=0.50m盆边缘的高度内侧壁与盆弧,5、。为为=0.30m.在4处放一个质量为m的小物块
12、并让其从静止出发下滑.已知盆内侧壁是光滑的,而盆底5C面与小物块间的动摩擦因数为=0.10.小物块在盆内 来回滑动,最后停下来,则停的地点到5的距离为A.0.50m B.0.2 5m C.0.10m D.03.图中48a)是一条长轨道,其中段是倾角 为。的斜面,C。段是水平的,5C是与和CZ)都相切的jk 一小段圆弧,其长度可以略去不计.一质量为用的小滑块L的,步在/点从静止状态释放沿轨道滑下,最后停在。点./点和。点的位置如图所示.现用一沿着轨道方向的力推滑块,使它缓慢地由Z)点推回到4点时停下.设滑块与轨道间的摩擦系数为仪则推力对滑块做的功等于A.mgh B.2mghhC.4 加 g(sH
13、-)D.jLlmgs+jLlmgh c ot 3sin 34.如图,木板可绕固定的水平轴。转动。木板从水平位置。4缓慢转到05位置,木板上的物块始终相对于木板静止。在这一过程中,物块的重力势能增加了 2 J。用N表示物块受到的支持力,用/表示物块受到的摩擦力。在这一过程中,以下判断正确的是A.N和/对物块都不做功B.N对物块做功2 J,/对物块不做功 b。二一sC.N对物块不做功,/对物块做功2 JD.N和/对物块所做功的代数和为0 5.喷水池喷出的竖直向上的水柱高=5m,空中有水2 0dm2,空气阻力不计,则喷 水机做功的功率约为A.100WB.2 50WC.500WD.1000W6.一辆汽
14、车质量为4x l()3kg,以恒定的功率从静止开始启动,经2 0s到达最大行驶速度15m/s,设汽车所受阻力为车重的0.05倍,求:(1)汽车的牵引功率;(2)汽车从静止到开始匀速运动时所通过的路程.【答案】(1)3.0 x104W;(2)75m7.滑雪者从A点由静止沿斜面滑下,经一平台后水平飞离B 点,地面上紧靠平台有一个水平台阶,空间几何尺度如图所 示.斜面、平台与滑雪板之间的动摩擦因数为假设滑雪者由斜面底端进入平台后立即沿水平方向运动,且速度大小不变.求:(1)滑雪者离开5点时的速度大小;(2)滑雪者从B点开始时做平抛运动的水平距离s.8.质量为m的飞机以速度V。飞离跑道后逐渐上升,若飞
15、机在此过程中水平速度保持不变,同时受到重力和竖直向人二:上的恒定升力(该升力由其它力的合力提供,不含重力),今。”测得当飞机在水平方向的位移为/时,它的上升高度为.如图所示,求:(1)飞机受到的升力大小.(2)从起飞到上升到h高度的过程中升力所做的功及在高度h处飞机的动能.9.如图所示,质量加=0.5kg的小球从距地面高=5m处自由下落,到达地面恰能沿凹陷于地面的半圆形槽壁运动,半圆槽半径火=0.4m。小球 到达槽的最低点时速率为10m/s,并继续沿槽壁运动直至从槽 左端边缘飞出,竖直上升,下落后恰好又沿槽壁运动直到从槽右端边缘飞出,竖直上升,落下,如此反复几次。设摩擦力大小不变。求:(1)小
16、球第一次飞离槽上升的高度;(2)小球最多能飞出槽外几次?(g=10m/s2)【答案】(1)4.2 m;(2)6 410.如图所示,竖直平面内放一直角杆力。8杆的水平部分粗糙,/动摩擦因数4=0.2 0,杆的竖直部分光滑.两部分各套有质量分 r/别为2.0kg和LOkg的小球/和5,A,一间用细绳相连,初始位置 O/=L5m,OB=2.Qm.g 取 l Om/s?,问:(1)若用水平拉力尸i沿杆向右缓慢拉儿 使之移动0.5m,该过程中4受到的摩擦力多大?拉力尸1做功多少?(2)若小球/、5都有一定的初速度,Z在水平拉力B的作用下,使5由初始位置以LOm/s的速度匀速上升0.5m,此过程中拉力下2
17、做功多少?【答案】(1)8.0J;(2)6.8J探究案例:三、高考物理实验的创新探究在高考备考过程中,一方面要通过课本实验的复习,使学生掌握基本实验器材的 使用,基本实验原理和物理量的常用测量方法,会编排实验步骤,会控制实验条件,会分析和处理实验数据,会分析实验误差,从而培养独立完成实验的能力;另一方 面要通过典型案例的剖析和归纳,使学生掌握实验探究的基本程序和方法,学会提 出问题,作出假设,制定方案,采集数据,科学评价等,灵活运用已学过的实验原 理、实验方法和仪器,设计简单的实验方案并处理相关的实验问题,提高综合创新 能力.1、立足课本实验原理,注重测量方法创新高考实验试题所涉及的实验原理和
18、实验方法都来源于课本.课本学生实验具有较 强的典型性和示范性,蕴含着科学创新的基本要素和基本方法,它是培养创新能力 的基石和源泉.因此,在实验复习过程中应充分利用和着力挖掘课本中的创新点,与此同时,要引导学生归纳测量常见力学量和电学量的基本原理和基本方法,并能 熟练掌握,融会贯通,从而实现迁移.如:力学实验中的转化法、放大法、留迹法;电学实验中的伏安法、替代法、半偏法等.【探究1(2007年上海物理卷第15题)为了测量一个阻值较大的末知电阻,某同学使用了干电池(1.5V),毫安表(1mA),电阻箱(0-9999Q),电键,导线等 器材.该同学设计的实验电路如图(a)所示,实验时,将电阻箱阻值置
19、于最大,断 开K2,闭合Ki,减小电阻箱的阻值,使电流表的示数为/i=1.00mA,记录电流强 度值;然后保持电阻箱阻值不变,断开K”闭合K2,此时电流表示数为/2=0.80mA,记录电流强度值.由此可得被测电阻的阻值为 Q.经分析,该同学认为上述方案中电源电动势的值可能与标称值不一致,因此会造 成误差.为避免电源对实验结果的影响,又设计了如图(b)所示的实验电路,实验 过程如下:断开Ki,闭合K2,此时电流表指针处于某一位置,记录相应的电流值,其大小 为/;断开K2,闭合Ki,调节电阻箱的阻值,使电流表的示数为,记 录此时电阻箱的阻值,其大小为心.由此可测出&=【试题设计思想】本题考查电阻测
20、量的原理和方法,测试独立完成实验的能力 和实验迁移能力.试题设置两个对比的实验方案,要求学生理解所用的实验原理和 实验方法,并从实验误差的角度对实验方案作出科学的评价,进而得出合理实验结 论.【命题趋势与思维拓展】纵观近几年高考物理实验试题,不难发现:把难点设 置在原理理解(或设计)和方法选择上是实验试题的一种最常见的命题方式.这类 试题的条件设置和设问角度具有鲜明的特点:给定实验电路和操作步骤,要求领 悟和解读实验过程,理解实验原理和测量方法,得出实验结论并作出评价;给出 实验目的和可供选择的实验器材,要求在特定实验条件下选择器材并设计一种符合 要求的简单实验方案.实验原理和方法是完成和设计
21、实验的核心,也是进行实验的依据和起点.它决定 了应选用(或还需)哪些实验器材,应测量哪些物理量,应如何编排实验步骤;而 实验原理的设计和实验方法的选择又往往依赖于所提供的实验条件(如器材)和实 验要求,它们相辅相成,互为条件.进行实验设计,要根据实验条件及要求,遵循精确性、安全性、可操作性的原则,合理设计简便易行的实验方案.实验设计的基本思路:实验器材明确目的一确定原理T待测物理量T数据处理T误差分析、实验步骤应对高考实验设计,首先要瞄准试题的命题点,然后通过改变条件设置和设问角 度进行典型例题的剖析,组织针对性对比训练,使学生领会并掌握实验条件和实验 要求与实验原理和实验方法之间的依存关系,
22、从中培养创新意识,锻炼创新能力.【探究21(2007年山东理综卷第8题)检测一个标称值为5Q的滑动变阻器.可 供使用的器材如下:A.待测滑动变阻器&,全电阻约为5Q(电阻丝绕制紧密,匝数清晰可数)B.电流表A”量程0.6A,内阻约为0.6QC.电流表A2,量程3A,内阻约为0.12 QD.电压表Vi,量程15V,内阻约为15kQE.电压表V2,量程3V,内阻约为3kQF.滑动变阻器凡全电阻约为2 0QG.直流电源,电动势3V,内阻不计H.游标卡尺I.毫米刻度尺J.电键S、导线若干(1)用伏安法测定&的全电阻,所选电流表为(填Ai或A2),所 选电压表为(填V1或V2).(2)画出测量电路的原理
23、图,并根据所画原理图将下图中实物连接成测量电路.(3)为了进一步测量待测滑动变阻器电阻丝的电阻率,需要测量电阻丝的直径 和总长度,在不破坏变阻器的前提下,请设计一个实验方案,写出所需器材和实验 步骤,并给出直径和总长度的表达式.【试题设计思想】本题以课本学生实验为原型,考查伏安法测量电阻实验中的 器材选择、电路设计和实物连线,测试设计简单实验方案的能力和独立完成实验的 能力.试题设问由浅入深、层层推进,能有效地检测学生运用和迁移知识的能力;试题具有较强的发散性和开放性,给学生预留一定的创新空间,解答过程和答案多 样化,能更有效地激活学生的创新潜能.【思维拓展】电学实验的器材选择和电路设计,一般
24、从测量电路入手,按照先测量电路后控制 电路的程序进行分析,其基本思路可用以下框图表示:在高考实验复习和训练中应有意识地引导学生关注所给仪表的参数和实验要求.(1)电表选择:电表精度:选择电表时应先估算待测电流或电压的最大值,为了使测量有尽可能高的精度,根据估算结果选取符合要求且量程较小(精度较高)的电表;电表配置:为了减小电表读数引起的偶然误差,要考虑电表间、电表与 电源间(保护电阻)的配置是否合理,测量时各电表的最大偏转量都应接近量程.(2)滑动变阻器的选取与分压、限流电路控制:控制电路的设计应能保证电路 安全,并通过调节能方便地测量多组实验数据,它取决于滑动变阻器的全电阻与待 测电阻的关系
25、.实验要求待测电阻两端电压从零开始连续变化时,应分压;当 变阻器全电阻远小于待测电阻时,限流不能保证安全(即限流电路中的最小电流超 过电表量程或用电器的额定电流)或限流能保证安全,但变阻器调节过程中,电表 读数变化不明显,不满足实验测量多组数据的要求,应选用分压;当变阻器全电 阻远大于待测电阻时,无论限流还是分压都无法进行有效调节,不宜选用;两者较 接近时,才可考虑限流.2、倡导实验自主探究,注重信息处理创新倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获 取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力.注重探究能力培 养,让学生在探究中获得成功的快乐,是新课程
26、标准下的教学理念.近几年高考实 验试题在数据分析和数据处理等方面加大了考查力度,对知识与技能、过程与方法 的有机结合做出了有益的尝试,引导学生在实验探究中提出创新观点(或问题)、掌 握创新方法、培养创新能力.【探究3(2007年江苏物理卷第13题)如图(a),质量为M的滑块Z放在气垫导轨5上,。为位移传 将滑块4到传感器C的距离数据实时传送到计算 算机处理后在屏幕上显示滑块/的位移一时间(S 速率一时间(v-Z)图象.整个装置置于高度可 上,斜面的长度为/、高度为肌(取重力加速度 感器,它能 机上,经计 t)图象和 调节的斜面g=9.8m/s2,结果可保留一位有效数字)(1)现给滑块/一沿气垫
27、导轨向上的初速度,/的V,图线如图(b)所示.从图线可得滑块A下滑时的加速度a=m/s2,摩擦力对滑块A运动的影响(填“明显,不可忽略”或“不明显,可忽略”)(2)此装置还可用来验证牛顿第二定律.实验时通过改变,可验证质 量一定时,加速度与力成正比的关系;实验时通过改变,可验证力一定时,加速度与质量成反比的关系.(3)将气垫导轨换成滑板,滑块/换成滑块力,给滑块一沿滑板向上的初速 度,的S /图线如图(C).图线不对称是由于 造成的,通过图线可求得滑板的倾角0=(用反三角函数表示),滑块与滑板间的动摩擦 因数;.三n四8-sttgaa&g-二UU:二1一经 2-召a*s:rK 一SB:一:!”
28、一(b),一S(C)【试题设计思想】本题情景设置新颖,体现现代科技在物理探究中的重要作用,侧重考查实验数据分析和数据处理等知识,测试完成实验的能力和实验探究能力.试题通过图象给出实验数据,要求学生能提取和运用有效信息解答相关问题,得出合 理的实验结论并作出科学评价.【命题趋势与思维拓展】数据分析和数据处理是实验探究的重要环节,它包括 数据采集、信息获取、信息加工和处理方法等要素,图象和图表是给予信息的常用 途径.以此为命题点的实验试题能有效鉴别学生探究技能的高低,因此经常出现在 高考试题中,近些年,随着新课标的实施,这类试题更受到广泛的关注,它必将成 为高考命题的一种新趋势.应对这类试题,首先
29、要挖掘课本中有关数据分析和数据处理的题材,如:纸带的 数据处理逐差法(平均值法);测电源的电动势和内电阻实验中的数据处理 图象法;用图象法探究弹簧弹力与弹簧伸长的关系等.通过典型题材的剖析,使学 生领会数据处理的全过程,掌握数据处理的基本方法,充分发挥典型题材的辐射作 用,起到举一反三、融会贯通的效果.与此同时,要精心编排适量的同步训练题,检查发现学生在完成过程中出现的新问题,力求落实到位.3、感悟题设背景材料,注重实验情景创新选取全新的背景材料,创设全新的实验情景,是近年来实验命题的一个新的生长 点.这类试题信息阅读量大,综合性强,设问角度灵活多变,能力要求高,能有效 地拓展学生的思维空间,
30、激活学生的创新意识,较好地考:以及创造性地运用实验知识的能力.【探究4(2007年全国理综第22题第球1碰撞的恢复系数的定义为其中 球:|V2O-V1O|是碰撞前两物体的速度,丫2和修分别是碰撞“!j速度。弹性碰撞的恢复系数e=l,非弹性 M查学生获取新知识的能力(2)小题)2 Vio和V2 0分别 后两物体的 p N碰撞的某同学借用验证动量守恒定律的实验装置(如图所示)验证弹性碰撞的恢复系数是 否为1,实验中使用半径相等的钢质小球1和2(它们之间的碰撞可近似视为弹性碰 撞),且小球1的质量大于小球2的质量。实验步骤如下:安装好实验装置,做好测量前的准备,并记下重垂线所指的位置第一步,不放小球
31、2,让小球1从斜槽上/点由静止滚下,并落在地面上。重复 多次,用尽可能小的圆把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位 置。第二步,把小球2放在斜槽前端边缘处的。点,让小球1从4点由静止滚下,使它们碰撞。重复多次,并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的 平均位置。第三步,用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离。点的距离,即线段OP,ON的长度。上述实验中,(1)P点是 的平均位置,M点是 的平均位置,N点是 的平均位置。(2)请 写 出 本 实 验 的 原 理写出用测量量表示的恢复系数的表达式(3)三个落地点距。点的距离(W,OP,ON与实验所用的小球质量是否有关?【试题
32、设计思想】本题以新材料弹性碰撞为背景,以信息给予的方式入题,要 求学生获取并运用新知识,迁移课本学生实验方法,解答实验新问题。测试获取新 知识的能力和独立完成实验的能力。【探究5】(原创题)如图(甲)表示某电阻7?随摄氏温度,变化的关系,图中 治表示0时的电阻,上表示图线的斜率.若用该电阻与电池(E、厂)、电流表与、滑动变阻器发串连起来,连接成如图(乙)所示的电路,用该电阻做测温探头,把 电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,于是就得到了一个简单的“电阻测温计”.(1)使用“电阻测温计”前,先要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值,若 温度h 22,B.2 122,C.=。2,P1P2,VV1D
33、.41=。2,P1V12.在研究大气现象时可把温度、压强相同的一部分气体作为研究对象,叫做气团。气团直径可达几千米。由于气团很大,其边缘部分与外界的热交换相对于整个气团 的内能来说非常小,可以忽略不计。气团从地面上升到高空后温度可降低到-50。关于气 团上升过程的 下列说法中正确的是)A.体积膨胀,对外做功,内能不变B.体积收缩,外界对气团做功,内能不变C.体积膨胀,对外做功,内能减少D.体积收缩,外界对气团做功,同时放热3.一定质量的气体,从状态I经过不同过程变化到状态n,已知状态n的温度高 于状态I的温度。若气体分子之间的相互作用力在不发生碰撞时可以忽略不计,则 在这些状态变化过程中()A
34、.气体一定从外界吸收热量 B.气体和外界传递的热量一定相同C.气体的内能变化量一定相同 D.外界对气体做的功一定相同后从另一个侧面射出,在光屏上形成由红到紫的彩色光带。当入射角。逐渐减小到零的过程中,请根据下表中该棱镜材料对各种色光的折射率和发生全反射的临界角,判断光屏上彩色光带的变化情况色光红橙黄绿蓝紫折射1.511.511.511.511.521.53率347982临界41.341.341.241.140.840.7角743785A.红光最先消失,最后光屏上剩下黄、绿、蓝、紫四种色光B.紫光最先消失,最后光屏上只剩下红、橙两种色光C.紫光最先消失,最后光屏上没有任何色光D.红光最先消失,最
35、后光屏上没有任何色光5.如图所示,只含有两种单色光的复色光束尸。,沿半径方向射入空气中的玻璃半 圆柱体后,被分成。/和05两束,沿图示方向射出。若用光束04照射某金属,能 使该金属产生光电效应现象,并测得光电子的最大初动能为耳。如果改用光束08 照射同一金属,则下列判断正确的是A.不能产生光电效应现象/bB.能产生光电效应现象,并且光电子的最大初动能 等于耳。4C.能产生光电效应现象,并且所有光电子的初动能 都大 于用D.能产生光电效应现象,并且光电子的最大初动能大于耳6.利用光电管研究光电效应实验原理示意图如图3所示,用见光照射阴极K,电流表中有电流通过,则可cA.若移动滑动变阻器的滑动触头
36、到端时,电流表中一 定无电流通过 图3B.滑动变阻器的滑动触头由,端向6端滑动的过程中,电流表的示数一定会持续增大C.将滑动变阻器的滑动触头置于5端,改用紫外光照射阴极K,电流表一定有 电流通过D.将滑动变阻器的滑动触头置于5端,改用红外线照射阴极K,电流表一定无 电流通过7.a、b两束单色光分别用同一双缝干涉装置进行实验,在距双缝恒定距离的屏上 得到如图所示的干涉图样,图甲是a光照射时形成的干涉图样,图乙是6光照射时 形成的干涉图样。下列关于。、6两束单色光的说法正确的是A.a光子的能量较大 I I I I IB.在水中a光传播的速度较小图甲 图乙C.若用b光照射某金属没有光电子逸出,则a光
37、照射该金属时也没有光电子逸出D.若光是氢原子的核外电子从第三能级向第二能级跃迁时产生的,则b光可能是氢原子的核外电子从第四能级向第三能级跃迁时 产生的三、原子物理学8.氢原子的电子从片4的轨道分别跃迁到片1的轨道和=2的轨道,辐射出波长为加、丸2的光,从片2的轨道跃迁到=1的轨道,辐射出波长为友的光。丸1、72、23 之间的关系是A.4=4+4B.4=4+4 4D.4=幺红“4-49.20世纪30年代以来,人们在对宇宙射线的研究中,陆续发现了一些新的粒子,K介子和兀介子就是科学家在1947年发现的。K介子的衰变方程为K-一兀+兀一,其中K介子和兀一介子带负电,电荷量等于基元电荷电量,兀介子不带
38、电。如图所示,一个K介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中介子衰变后,兀。介子和兀一介子的轨迹可能是其轨迹为图中的圆弧虚线,K-X X X XX X X _ XX X X XXi?XX yzx X Xx X X XBCX X X XD四、万有引力、圆运动10.如图所示,4、氏C是在地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造卫星,下列说法中正确的是A.b、。的线速度大小相等,且大于,的线速度.bB.b、。的向心加速度大小相等,且小于4的向心加速度C.b、。运行的周期相同,且小于的运动周期 11 X/、/、/D.由于空气阻力,a的轨道半径缓慢减小,则a的线速、一一一度将变小11.有三颗质量相同的人造地球卫
39、星1、2、3,1是放置在赤道附近还未发射的卫星,2是靠近地球表面做圆周运动的卫星,3是在高空的一颗地球同步卫星。比较1、2、3三颗人造卫星的运动周期八 线速度丫、角速度和向心力尸,下列判断正确的是A.TxT2T3C.v i=v3 v2B.i=g 尸2 尸312.在地球大气层外有很多太空垃圾绕地球转动,可视为绕地球做匀速圆周运动。每到太阳活动期,由于受太阳的影响,地球大气层的厚度增加,从而使得一些太空 垃圾进入稀薄大气层,运动半径开始逐渐变小,但每一周仍可视为匀速圆周运动。若在这个过程中某块太空垃圾能保持质量不变,则这块太空垃圾的A.线速度将逐渐变小 B.加速度将逐渐变小C.运动周期将逐渐变小
40、D.机械能将逐渐变大五、振动和波13.如图所示为某介质中一列简谐横波的图象,波速v=2 m/s,a、b、c为介质中三个相同的质点。以给的结论中正确的是A.振源振动的频率为0.4HzB.若波沿x轴正方向传播,则质点,比质点6先回 衡位置C.图示时刻质点b、c的加速度大小之比为下所到平2:1:3D.经过1.0 s,质点4、b、c通过的路程均为15 c m14.如图甲所示,横波1沿5尸方向传播,5点的振动图象如图乙所示;横波2沿C尸方向传播,C点的振动图象如图丙所示。两列波的波速都为2 0c m/s。尸与5相距40c m,尸与。相距50c m,两列波在尸点相遇,则尸点振幅为()A.70c m B.5
41、0c m C.35c mD.10c m图甲15.在实验室可以做“声波碎杯”的实验。用手指轻弹一只酒杯,可以听到清脆的 声音,测得这声音的频率为500Hz。将这只酒杯放在两只大功率的声波发生器之间,操作人员通过调整其发出的声波,就能使酒杯碎掉。操作人员进行的操作是()A.一定是把声波发生器的功率调到很大B.可能是使声波发生器发出了频率很高的超声波C.一定是同时增大声波发生器发出声波的频率和功率D.只是将声波发生器发出的声波频率调到500Hz16.一列简谐横波沿x轴正方向传播。右0时的波形如图所示。当质点火在右0时的振动状态传到质点S时,R?范 f v/c围内(含尸、火)有一些质点正在向)轴负方向
42、运动,这些质点的x坐标取值范围是A.2 c m3 c mB.3 c mx 4 c mC.4c mWx 5 c mD.3c mx s)的正方形线框,每边的电阻为火。线框以垂直磁场边界的速度v水平向右匀速运动,从I区经过n区完全进入n i区,线框仍边始终与磁场边界平行。求:(1)当仍边在n区运动时,公边所受安培力的大小和方向;(2)线框从完全在I区 全部进入n i区的整个运 中产生的焦耳热;(3)请在图乙的坐标图 出,从口边刚进入n区,I II图甲刚进入n i区的过程中,、两点间的电势差。而随时间,变化的图线。其中/=blv o应用题35.某课外小组设计了一种测定风速的装 理如图所示,一个劲度系数
43、左=1300N/m,o=O.5Om弹簧一端固定在墙上的M点,与导电的迎风板相连,弹簧穿在光滑水平 阻率较大的金属杆上,弹簧是不导电的材 置,其原 自然长度 另一端N 放置的电 料制成的。迎风板面积5=0.50m2,工作时总是正对着风吹来的方向。电路的一端与迎风 板相连,另一端在m点与金属杆相连。迎风板可在金属杆上滑动,且与金属杆接触 良好。定值电阻7?=1.0Q,电源的电动势E=12 V,内阻厂=0.50。闭合开关,没有风吹时,弹簧 处于原长,电压表的示数t/i=3.0V,某时刻由于风吹迎风板,电压表的示数变为 t/2=2.0Vo(电压表可看作理想表)求(1)金属杆单位长度的电阻;(2)此时作
44、用在迎风板上的风力;(3)假设风(运动的空气)与迎风板作用后的速度变为零,空气的密度为1.3kg/m3,求风速多大。36.磁悬浮列车是一种高速运载工具,它是经典电磁学与现代超导技术相结合的产物。磁悬浮列车具有两个重要系统。一是悬浮系 利用磁力(可由超导电磁铁提供)使车体在导轨 悬浮起来与轨道脱离接触。另一是驱动系统,就 在沿轨道安装的绕组(线圈)中,通上励磁电流,生随空间作周期性变化、运动的磁场,磁场与固固定在列车下面的导线框/移动的磁场图10(乙)统,上是产定牵在车体下部的感应金属框相互作用,使车体获得引力。为了有助于了解磁悬浮列车的牵引力的来由,我们给出如下的简化模型,图10(甲)是实验车
45、与轨道示意图,图10(乙)是固定在车底部金属框与轨道上运动磁场的示意图。水平地面上有两根很长的平行直导轨,导轨间有竖直(垂直纸面)方向 等距离间隔的匀强磁场8和民,二者方向相反。车底部金属框的宽度与磁场间隔相 等,当匀强磁场5和殳同时以恒定速度V。沿导轨方向向右运动时,金属框也会受到 向右的磁场力,带动实验车沿导轨运动。设金属框垂直导轨的边长=0.2 0m、总电阻火=L6Q,实验车与线框的总质量 加=2.0kg,磁场8=52=5=LOT,磁场运动速度v()=10m/s。回答下列问题:(1)设片0时刻,实验车的速度为零,求金属框受到的磁场力的大小和方向;(2)已知磁悬浮状态下,实验车运动时受到恒
46、定的阻力力=0.2 0N,求实验车 的最大速率小;(3)实验车4与另一辆磁悬浮正常、质量相等但没有驱动装置的磁悬浮实验车 尸挂接,设/与尸挂接后共同运动所受阻力为=0.50N。A与P挂接并经过足够长时 间后的某时刻,撤去驱动系统磁场,设力和尸所受阻力保持不变,求撤去磁场后力 和尸还能滑行多远?带电质点运动37.如图所示,绝缘水平平台高=2.5m,平台边缘B的右侧很大空间都有竖直向 下的匀强电场,场强大小=5.0X1()4n/c,带负电的小金属块质量m=40g,带电量为q=4.0X10-6C,与平台之间的动摩擦因数u=0.45,现在小金属块从距边缘B的距离5=1.0m的A点开始以%=5.0m/s
47、的速度水平向右运动,(gMOm/s?)。求:(1)小金属块到达边缘5时的速率(2)小金属块落地点与5点的水平距离(3)如果在小金属块离开平台后下降高度力=0.2 0 m时电场突然撤去,求小金属块落的速率。38.如图所示的竖直平面内有范围足够大、水平向左的匀强电场,在虚线的左侧有垂直纸面向里的水平的匀强磁场,磁感强度大小为以 一绝缘轨道由两段直杆和一半径为R的半圆环组成,固定在纸面所在的竖直平面内,PQ,N水平且足够长,半圆环E.4XXX-q MAP 在磁场边界左侧,点在磁场边界线上,X X X八 NMAP段光滑,尸。段粗糙。现在有一质量为加、H x Kx k-匕工n 带电荷V-:-_XXX X
48、U X0 量为+q的小环套在N杆上,它所受电场力为重力的3倍。现将小环从M点右侧的。点由静止释放,小环刚好能到达夕点。4(1)求ZW间距离劭;(2)求上述过程中小环第一次通过与。等高的4点时半圆环对小环作用力的大小;(3)若小环与尸。间动摩擦因数为(设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等),现将小环移至拉点右侧47?处由静止开始释放,求小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功。弹簧题39.如图甲所示,物体4、5的质量分别是4.0kg和8.0kg,用轻弹簧相连接放在光(1)求物块。的质量;(2)弹簧压缩过程中具有的最大弹性势能;(3)在5s到15s的时间内墙壁对物体5的作用力的冲量的大小和方向。40.
49、如图所示,一轻质弹簧竖直固定在地面上,上面连接 mi=L0kg的物体Z,平衡时物体下表面距地面hi=40c m,性势能o=O.5OJ。在距物体mi正上方高为=45c m处有 加2=l.0kg的物体B自由下落后,与物体力碰撞并立即以 一个质量弹簧的弹一个质量相同的速图度运动(两物体粘连在一起),当弹簧压缩量最大时,物体距地面的高度2=6.55c m。g=10m/s2o(1)已知弹簧的形变(拉伸或者压缩)量为X时的弹性势能昂=3质2,式中左为 弹簧的劲度系数。求弹簧不受作用力时的自然长度加(2)求两物体做简谐运动的振幅;(3)求两物体运动到最高点时的弹性势能。开放题41.为估算池中睡莲叶面承受雨滴
50、撞击产生的平均压强,小明在雨天将一圆柱形水 杯置于露台,测得1小时内杯中水位上升了 45 mm.查询得知,当时雨滴竖直下落速 度约为12 m/s。据此估算该压强约为(设雨滴撞击睡莲后无反弹,不计雨滴重力,雨 水的密度为LOX 1()3 kg/n?)42.如图3所示,在x Oy坐标系中,存在一个点电荷形静电场,将一负检验电荷夕由y轴上点(0,4)移动到x轴上点(2,0)时,需克服电场力做功,若从。点 成的移到x轴上。点(4,0)时,需克服电场力做功2,已知%(1)a、b、c三点哪点电势最高,哪点电势最低?(2)如果形成电场的是正电荷,请用作图法画出形成电场的点电荷的位置的可能 范围(用斜线标明该