2021高考物理专题20 《电场能的性质》(含答案)
专练20 电场能的性质
1.
(多选)如图，在正点电荷Q的电场中有M、N、P、F四点，M、N、P为直角三角形的三个顶点，F为MN的中点，∠M＝30°，M、N、P、F四点处的电势分别用φM、φN、φP、φF表示，已知φM＝φN，φP ＝φF，点电荷Q在M、N、P三点所在平面内，则() A．点电荷Q一定在MP的连线上
B．连线PF的线段一定在同一等势面上
C．将正试探电荷从P点搬运到N点，电场力做负功
D．φP大于φM
2.
如图所示，在光滑绝缘的水平面上固定两个等量负点电荷A和B，O点为AB连线的中点，C、D为AB连线上关于O点对称的两个点，且CO＝OD＝L.一带正电的可视为点电荷的小球以初速度v0从C点运动到D点．设O点的电势φ0＝0，取C点为坐标原点，向右为x 轴的正方向，下列关于小球的电势能E p、小球的动能E k、电势φ、电场强度E随小球运动的位移x变化的图象，可能正确的是()
3．(多选)
一带正电的粒子仅在电场力作用下从A点经B、C点运动到D点，其v－t图象如图所示，则下列说法中正确的是()
A．A点的电场强度一定大于B点的电场强度
B．粒子在A点的电势能一定大于在B点的电势能
C．C、D间各点电场强度和电势都为零
D．A、B两点间的电势差大于C、B两点间的电势差
4.
(多选)在绝缘光滑的水平面上相距为6L的A、B两处分别固定正电荷Q A、Q B，两电荷的位置坐标如图甲所示．图乙是AB连线之间的电势φ与位置x之间的关系图象，图中x＝L点为图线的最低点．若在x＝2L的C点由静止释放一个质量为m、电荷量为＋q的带电小球(可视为质点)，下列有关说法正确的是()
A．小球在x＝L处的速度最大
B．小球一定可以到达x＝－2L处
C．小球将以x＝L点为中心做往复运动
D．固定在A、B处的电荷的电荷量之比为Q A∶Q B＝4∶1
5.
对于真空中电荷量为q的静止点电荷而言，当选取离点电荷无穷远处的电势为零时，离点电荷距离为r处的电势为φ＝kq/r(k为静电力常量)，如图所示，两电荷量大小均为Q的异种点电荷相距为d，现将一质子(电荷量为e)从两电荷连线上的A点沿以负电荷为圆心、半径为R的半圆形轨迹ABC移到C点，在质子从A到C点的过程中，系统电势能的变化情况为()
A．减少2kQeR
d2－R2B．增加
2kQeR
d2＋R2
C．减少2kQe
d2－R2D．增加
2kQe
d2＋R2
6.
(多选)a、b是x轴上的两个点电荷，电荷量分别为Q1和Q2，沿x轴a、b之间各点对应的电势φ高低如图中曲线所示．从图中可看出以下说法中正确的是()
A ．把带正电的试探电荷沿x 轴由a 移到b 的过程中，电场力对该电荷先做负功后做正功
B ．a 、P 间和P 、b 间各点的电场方向都指向P 点
C ．电势最低的P 点的电场强度为零
D ．a 和b 一定是同种电荷，但是不一定是正电荷
7．(多选)如图所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O 点处有一正点电荷，带负电的小物体以初速度v 1从M 点沿斜面上滑，到达N 点时速度为零，然后下滑回到M 点，此时速度为v 2(v 2 A ．小物体上滑的最大高度为v 21＋v 224g B ．从N 到M 的过程中，小物体的电势能逐渐减少 C ．从M 到N 的过程中，电场力对小物体先做负功后做正功 D ．从N 到M 的过程中，小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小 8．(多选)如图所示，真空中M 、N 处放置两等量异种点电荷，a 、b 、c 表示电场中的3条等势线，b 是M 、N 连线的中垂线，交MN 于O 点，a 、c 关于b 对称．点d 、e 、f 、g 是以O 为圆心的圆与a 、c 的交点，已知一带正电的试探电荷从d 点移动到e 点时，试探电荷的电势能增加，则以下判断正确的是( ) A ．M 点处放置的是正电荷 B ．d 点的电势低于f 点的电势 C ．d 点的场强与f 点的场强相同 D ．将带正电的试探电荷沿直线由d 点移动到f 点，电势能先增加后减少 9. 如图所示，实线为方向未知的三条电场线，虚线分别为等势线1、2、3，已知MN＝NQ，带电荷量相等的a、b两带电粒子从等势线2上的O点以相同的初速度飞出．仅在电场力作用下，两粒子的运动轨迹如图所示，则下列说法正确的是() A．a一定带正电，b一定带负电 B．a加速度减小，电势能减少，b加速度增大，电势能增加 C．M、N两点间的电势差|U MN|等于N、Q两点间的电势差|U NQ| D．a粒子到达等势线3的动能变化量比b粒子到达等势线1的动能变化量小 10. 空间某区域内存在着电场，电场线在竖直平面内的分布如图所示．一个质量为m、电荷量为q的小球在该电场中运动，小球经过A 点时的速度大小为v1，方向水平向右，运动至B点时的速度大小为v2，运动方向与水平方向之间的夹角为α，A、B两点之间的高度差与水平距离均为H，则以下判断中正确的是() A．若v2>v1，则电场力一定做正功 B．小球由A点运动到B点，电场力做功W＝1 2m v 2 2 － 1 2m v 2 1 －mgH C．两点间的电势差U＝m 2q(v 2 2 －v21) D．小球运动到B点时所受重力的瞬时功率P＝mg v2cosα 11. 如图所示，半径为R的水平绝缘圆盘可绕竖直轴OO′转动，水平虚线AB、CD互相垂直，一电荷量为＋q的可视为质点的小物块置于距转轴r处，空间有方向从A指向B的匀强电场．当圆盘匀速转动时，小物块相对圆盘始终静止．小物块转动到位置Ⅰ(虚线AB上)时受到的摩擦力为零，转动到位置Ⅱ(虚线CD上)时受到的摩擦力为f.求： (1)圆盘边缘两点间电势差的最大值； (2)小物块由位置Ⅰ转动到位置Ⅱ克服摩擦力做的功． 12. 如图所示，半径为R＝0.4 m的1 4光滑圆弧轨道AB与粗糙的水平 轨道BO相切于B点，一带电量q＝＋0.2 C、质量m＝0.4 kg的小物块从A点由静止释放，经过BO后以v＝1 m/s的速度从O点水平抛出，击中右下侧挡板上的P点．以O为原点在竖直面内建立如图所示的平面直角坐标系，挡板形状满足方程y＝x2－6(x和y的单位均为m)，在y轴的左侧区域存在竖直向下的匀强电场，场强E＝20 V/m，小物块与轨道BO间的动摩擦因数μ＝0.1.g取10 m/s2.求： (1)小物块经过B点时对轨道的压力大小； (2)水平轨道BO的长度； (3)P点的坐标． 练高考——找规律 1．(多选) (课标Ⅰ)如图，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面(纸面)内，且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称．忽略空气阻力．由此可知() A．Q点的电势比P点高 B．油滴在Q点的动能比它在P点的大 C．油滴在Q点的电势能比它在P点的大 D．油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小 2．(课标Ⅲ)关于静电场的等势面，下列说法正确的是() A．两个电势不同的等势面可能相交 B．电场线与等势面处处相互垂直 C．同一等势面上各点电场强度一定相等 D．将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功 3．(·课标Ⅰ) 如图，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q是它们的交点，四点处的电势分别为φM、φN、φP、φQ.一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等．则() A．直线a位于某一等势面内，φM>φQ B．直线c位于某一等势面内，φM>φN C．若电子由M点运动到Q点，电场力做正功 D．若电子由P点运动到Q点，电场力做负功 练模拟——明趋势 4. (·陕西安康二调)如图所示，对于电场线中的A、B、C三点，下列判断正确的是() A．A点的电势最低 B．B点的电场强度最大 C．同一正电荷在A、B两点受的电场力大小相等 D．同一负电荷在C点具有的电势能比在A点的大 5．(多选) (·济南四校联考)空间某一静电场的电势φ在x轴上分布如图所示，x轴上B、C点电场强度在x方向上的分量分别是E Bx、E Cx，下列说法中正确的有() A．E Bx的大小大于E Cx的大小 B．E Bx的方向沿x轴正方向 C．电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大 D．负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做正功，后做负功 6．(多选)(河北邢台质检)如图所示，A、B为一匀强电场中同一电场线上的两点，现在A、B所在直线上某一点固定一电荷Q，然后在A点由静止释放一点电荷q，结果点电荷q运动到B时的速度为零，若点电荷q只受电场力作用，则下列结论正确的是() A．电荷Q与点电荷q一定是同种电荷 B．电荷Q一定在A点的左侧 C．点电荷q的电势能一定是先减小后增大 D．A、B两点电势相等 7. (临沂统考)如图所示，虚线a、b、c代表电场中一簇等势线，相邻等势线之间的电势差相等，实线为一带电质点(重力不计)仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知() A．a、b、c三条等势线中，a的电势最高 B．电场中Q点处的电场强度大小比P点处大 C．该带电质点在P点处受到的电场力比在Q点处大 D．该带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大 8．(河南八市检测) 如图所示，在真空中固定两个等量异号点电荷＋Q和－Q，图中O点为两点电荷连线的中点，P点为连线上靠近－Q的一点，MN为过O点的一条线段，且M点与N点关于O点对称．则下列说法正确的是() A．同一个试探电荷在M、N两点所受的电场力相同 B．M、N两点的电势相同 C．将带正电的试探电荷从M点沿直线移到N点的过程中，电荷的电势能先增大后减小 D．只将－Q移到P点，其他点在空间的位置不变，则O点的电势升高 9．(多选)(德州市一模) 如图所示，已知某匀强电场方向平行于正六边形ABCDEF所在平面．若规定D点电势为零，则A、B、C处的电势分别为8 V、6 V、2 V．初动能为12 eV、电荷量大小为2e(e为元电荷)的带电粒子从A 沿着AC方向射入电场，恰好经过BC的中点G.不计粒子的重力，下列说法正确的是() A．该粒子一定带负电 B．该粒子到达点G时的动能为20 eV C．只改变粒子在A点初速度的方向，该粒子不可能经过C D．若该粒子以不同速率从D点沿DF方向入射，该粒子可能垂直经过CE 10．(安徽联考)美国物理学家密立根于20世纪初进行了多次实 验，比较准确地测定了电子的电荷量，其实验原理可以简化为如下模型：两个相距为d 的平行金属板A 、B 水平放置，两板接有可调电源．从A 板上的小孔进入两板间的油滴因摩擦而带有一定的电荷量，将两板间的电势差调节到U 时，带电油滴恰好悬浮在两板间；然后撤去电场，油滴开始下落，由于空气阻力，下落的油滴很快达到匀速下落状态，通过显微镜观测这个速度的大小为v ，已知这个速度与油滴的质量成正比，比例系数为k ，重力加速度为g .则计算油滴带电荷量的表达式为( ) A ．q ＝k v d U B ．q ＝v dg kU C ．q ＝k v Ud D ．q ＝v g kUd 11．(多选)(·吉林八校统考) 如图所示，P 、Q 两点分别放置两个电荷量相等的异种点电荷， 它们连线的中点是O ，N 、a 、b 是中垂线上的三点，且Oa ＝2Ob ，N 处放置一负的点电荷，则( ) A ．a 处的场强的大小小于b 处的场强的大小 B ．a 处的电势小于b 处的电势 C ．a 、O 间的电势差大于a 、b 间的电势差的2倍 D ．电子在a 处的电势能大于电子在b 处的电势能 12．(福建漳州二模) 两个不规则带电导体间的电场线分布如图所示，已知导体附近的 电场线均与导体表面垂直，a 、b 、c 、d 为电场中几个点，并且a 、d 为紧靠导体表面的两点，选无穷远为电势零点，则( ) A ．场强大小关系有E b >E c B．电势大小关系有φb<φd C．将一负电荷放在d点时其电势能为负值 D．将一正电荷由a点移到d点的过程中电场力做正功 专练20电场能的性质 1．AD点电荷产生的电场的等势面是以点电荷为圆心的一簇同心圆，所以任意两个等势点的连线的垂直平分线都过该点电荷，如图，MN的垂直平分线AF与PF的垂直平分线AB的交点为A，A点即为点电荷的位置．由几何知识知，A点必在MP的连线上，A正确、B 错误；将正试探电荷由P点移到N点，远离场源正点电荷，电场力做正功，C错误；由几何知识知，AP 2．B从C点到D点，电场线方向先向左后向右，则电势先升高后降低，则小球的电势能先增大后减小，小球在C、D两点处的电势能相同，故A、C错误．由于小球的电势能先增大后减小，在C、D两点处的电势能相同，由能量守恒定律得知，动能先减小后增大，在C、D两点处的动能相同，故B正确．设AC＝BD＝r，点电荷A 和B的电荷量大小为Q，则当位移为x时，由数学知识得知E与x 是非线性关系，图象是曲线，故D错误． 3．AB由图线可看出，过A点的切线的斜率大于B点，即粒子在A点的加速度大于B点，故A点的电场强度一定大于B点的电场强度，选项A正确；粒子在B点的速度大于A点，故从A到B动能增加，电势能减小，即粒子在A点的电势能一定大于在B点的电势能，选项B正确；从C到D粒子做匀速运动，故C、D间各点电场 1．AB 由油滴轨迹在竖直面内相对于过P 点的竖直线对称可知油滴在 水平方向所受合力为0，竖直方向上油滴受重力和电场力，结合曲线轨迹的特点可知电场力竖直向上且电场力大于重力，油滴受力及电场线方向如图所示，由沿电场线方向电势逐渐降低，得Q 点的电势比P 点的高，A 选项正确；油滴从Q 点到P 点合力做负功，根据动能定理得油滴在Q 点的动能大于它在P 点的动能，这一过程中电场力做负功，则油滴在Q 点的电势能小于它在P 点的电势能，故B 项正确、C 项错；因为重力和电场力为恒力，所以油滴在Q 、P 两点的加速度相同，故D 项错误． 2．B 假设两个电势不同的等势面相交，则交点处的电势就是两个不同的值，这是不可能的，A 错误；同一等势面上各点电势相等，而场强不一定相等，C 错误；负电荷从高电势处移到低电势处，电势能增加，电场力做负功，D 错误． 3．B 由电子从M 点分别运动到N 点和P 点的过程中，电场力所做的负功相等可知，φM >φN ＝φP ，故过N 、P 点的直线d 位于某一等势面内，则与直线d 平行的直线c 也位于某一等势面内，选项A 错、B 正确；φM ＝φQ ，则电子由M 点运动到Q 点，电场力不做功，选项C 错误；由于φP <φM ＝φQ ，电子由P 点运动到Q 点，电势能减小，电场力做正功，选项D 错误． 4．D 根据电场线的特点，沿着电场线方向电势逐渐降低，则φA >φC >φB ，又知同一负电荷在电势越低处电势能越大，则同一负电荷在C 点具有的电势能比在A 点的大，所以A 错误、D 正确；因在同一电场中电场线越密，电场强度越大，则知A 点电场强度最大，所以B 错误；因电场中E A >E B ，则同一正电荷在A 、B 两点所受电场力关系为F A >F B ，所以C 错误． 5．AD 在B 点和C 点附近分别取很小的一段(d )，由图象知B 点段对应的电势差大于C 点段对应的电势差，将此小段看做是匀强 电场，再由E ＝U d ＝Δφd ，可见E Bx >E Cx ，A 项正确；同理可知O 点场 强为零，电荷在该点受到的电场力为零，C 项错误；因沿电场线方向电势逐渐降低，则由图可知在O 点左侧，电场方向在x 方向上的分量沿x 轴负方向，在O 点右侧，电场方向在x 方向上的分量沿x 轴正 方向，则负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做正功，后做负功，所以B项错误、D项正确． 6．ACD由题意分析知电荷Q应在点A、B的外侧，如果Q在A点左侧，点电荷q从A由静止释放运动到点B时速度为零，说明点电荷q先做加速运动后做减速运动，在A、B连线某一位置合场强为零，这时Q和q是同种电荷，同理分析，如果Q在B点的右侧，则Q和q一定是同种电荷，A项正确、B项错误；由于只有电场力做功，因此动能与电势能之和不变，且两种能相互转化，又知q的速度先增大后减小，则其电势能先减小后增大，C项正确；由于点电荷q在A、B两点的动能均为零，因此点电荷在A、B两点的电势能相等，则A、B两点电势相等，D项正确． 7．C由图可知，P点处等势线比Q点处密集，则P点处的电场强度比Q点处大，该带电质点在P点处受到的电场力比在Q点处大，故B错、C对；若带电质点从P向Q运动，根据合外力指向轨迹弯曲的凹侧知电场力做负功，电势能增加，动能减小；若从Q向P 运动，则电场力做正功，电势能减小，动能增大，故带电质点在P 点处的动能大于在Q点处的动能，在P点具有的电势能小于在Q点具有的电势能，因不知质点所带电荷的电性，则无法判断电势高低，故A、D错误． 8．A如图为真空中固定的两个等量异号点电荷＋Q和－Q的电场线和等势线分布情况，其中实线为电场线，虚线为等势线．据电场分布的对称性可知M、N两点电场强度大小相等，方向相同，则同一试探电荷在M、N两点所受的电场力相同，A正确；据“沿着电场线方向电势逐渐降低”及“同一正电荷在电势越高处电势能反而越小”分析可知，B、C两项错；若只将－Q移到P点，则两电荷连线上各处场强增强，由U＝Ed定性分析，可知O点的电势降低，则D 错． 9．AC根据题设条件结合正六边形的特点得电势分布情况如图，电场强度方向为由A指向D，由粒子的运动情况知粒子受向左的电场力，则粒子带负电，A正确；粒子从A点到G点过程中电场力做负功，粒子动能减小了ΔE k＝8 eV，即到达点G时的动能为4 eV，B错误；由图可知，粒子若能运动到C点电场力做功－12 eV，所以粒子动能为零，而粒子只有沿AD方向运动，动能才可能为零，可知 其显然不能到达C 点，C 正确；粒子从D 点沿DF 方向入射，受向左的电场力作用，做类斜抛运动，粒子过CE 时，将其速度分解知其有沿CE 方向的分速度和水平向左的分速度，则该粒子不可能垂直经过CE ，D 项错误． 10．B 带电油滴恰好悬浮时，由平衡条件有：q U d ＝mg ，油滴匀 速下落时有v ＝km ，解得q ＝v dg kU ，故B 正确． 11．AC 先考虑P 、Q 处两点电荷在a 、b 两点处产生的电场，方向都平行于PQ 连线由P 指向Q ，且大小是b 点场强大于a 点场强，再考虑N 处点电荷在a 、b 两点处产生的电场，方向都沿中垂线向下，即都与P 、Q 在两点处产生的电场垂直，大小也是b 点场强大于a 点场强，故由电场的叠加可知A 正确．由于P 、Q 在a 、b 两点产生的电势都为0，而N 处负电荷在a 点产生的电势高于b 点，故B 错误．根据U ＝Ed 定性分析可知，因a 、b 间的平均场强小于b 、O 间的平均场强，则b 、O 间的电势差大于a 、b 间的电势差，因此a 、O 间的电势差大于a 、b 间电势差的2倍，C 正确．因同一负电荷在电势越高处电势能越小，故D 错误． 12．D 根据电场中电场线的疏密代表电场强度的大小，可知E b 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 6. 力与直线运动高考真题 [真题1] (2020·高考全国卷Ⅰ)(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 ＝3 s 时并排行驶，则( ) A ．在t ＝1 s 时，甲车在乙车后 B ．在t ＝0时，甲车在乙车前7.5 m C ．两车另一次并排行驶的时刻是t ＝2 s D ．甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m 解析：选BD.由题图知，甲车做初速度为0的匀加速直线运动，其加速度a 甲＝10 m/s 2 .乙车做初速度v 0＝10 m/s 、加速度a 乙＝5 m/s 2的匀加速直线运动.3 s 内甲、乙车的位移分别为：x 甲＝12 a 甲t 2 3＝45 m x 乙＝v 0t 3＋12 a 乙t 2 3＝52.5 m 由于t ＝3 s 时两车并排行驶，说明t ＝0时甲车在乙车前，Δx ＝x 乙－x 甲＝7.5 m ，选项B 正确；t ＝1 s 时，甲车的位移为5 m ，乙车的位移为12.5 m ，由于甲车的初始位置超前乙车7.5 m ，则t ＝1 s 时两车并排行驶，选项A 、C 错误；甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为52.5 m －12.5 m ＝40 m ，选项D 正确． [真题2] (2020·高考全国卷Ⅱ)(多选)在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩连接好的车厢．当机车在东边拉着这列车厢以大小为a 的加速度向东行驶时，连接某两相邻车厢的挂钩P 和Q 间的拉力大小为F ；当机车在西边拉着车厢以大小为2 3a 的加速度向西行驶时，P 和Q 间的拉力大小仍为F.不计 车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为( ) A ．8 B ．10 C ．15 D ．18 解析：选BC.设P 、Q 西边有n 节车厢，每节车厢的质量为m ，则F ＝nma ① P 、Q 东边有k 节车厢，则 F ＝km ·2 3 a ② 联立①②得3n ＝2k ，由此式可知n 只能取偶数， 当n ＝2时，k ＝3，总节数为N ＝5 当n ＝4时，k ＝6，总节数为N ＝10 当n ＝6时，k ＝9，总节数为N ＝15 当n ＝8时，k ＝12，总节数为N ＝20，故选项B 、C 正确． [预测题3] 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4.5 m ，如图(a)所示．t ＝0时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至t ＝1 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1 s 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 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 高考物理力与运动知识归纳 Ⅰ。力的种类:（13个性质力） 这些性质力是受力分析不可少的“受力分析的基础” 重力： G = mg (g 随高度、纬度、不同星球上不同) 弹簧的弹力：F= Kx 滑动摩擦力：F 滑= μN 静摩擦力： O ≤ f 静≤ f m 万有引力： F 引=G 2 2 1r m m 电场力： F 电=q E =q d u 库仑力： F =K 2 21r q q (真空中、点电荷) 磁场力：(1)、安培力：磁场对电流的作用力。 公式： F= BIL （B ⊥I ） 方向:左手定则 (2)、洛仑兹力：磁场对运动电荷的作用力。公式： f=BqV (B ⊥V) 方向:左手定则 分子力：分子间的引力和斥力同时存在,都随距离的增大而减小,随距离的减小而增大,但斥力变化得快． 。 核力：只有相邻的核子之间才有核力，是一种短程强力。 Ⅱ。运动分类：（各种运动产生的力学和运动学条件及运动规律．．．．．．．．．．．．．）是高中物理的重点、难点 ①匀速直线运动 F 合=0 V 0≠0 ②匀变速直线运动：初速为零，初速不为零， ③匀变速直、曲线运动(决于F 合与V 0的方向关系) 但 F 合= 恒力 ④只受重力作用下的几种运动：自由落体，竖直下抛，竖直上抛，平抛，斜抛等 ⑤圆周运动：竖直平面内的圆周运动(最低点和最高点)；匀速圆周运动(关键搞清楚是向心力的来源) ⑥简谐运动：单摆运动，弹簧振子； ⑦波动及共振；分子热运动； ⑧类平抛运动; ⑨带电粒在电场力作用下的运动情况；带电粒子在f 洛作用下的匀速圆周运动 Ⅲ。物理解题的依据：（1）力的公式 （2） 各物理量的定义 （3）各种运动规律的公式 （4）物理中的定理、定律及数学几何关系 Ⅳ几类物理基础知识要点： 凡是性质力要知：施力物体和受力物体； 对于位移、速度、加速度、动量、动能要知参照物； 状态量要搞清那一个时刻（或那个位置）的物理量； 过程量要搞清那段时间或那个位侈或那个过程发生的；（如冲量、功等） 如何判断物体作直、曲线运动；如何判断加减速运动；如何判断超重、失重现象。 Ⅴ。知识分类举要 1．力的合成与分解：求F 1、F 2两个共点力的合力的公式： Ｆ＝θCOS F F F F 212 2212++ 合力的方向与F 1成α角： tan α= F F F 212sin cos θθ + 注意：(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。 (2) 两个力的合力范围： ? F 1－F 2 ? ≤ F ≤ F 1 +F 2 (3) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。 2.共点力作用下物体的平衡条件：静止或匀速直线运动的物体，所受合外力为零。 ∑F =0 或∑F x =0 ∑F y =0 推论：[1]非平行的三个力作用于物体而平衡,则这三个力一定共点。按比例可平移为一个封闭的矢量三角形 [2]几个共点力作用于物体而平衡，其中任意几个力的合力与剩余几个力(一个力)的合力一定等值反向 三力平衡：F 3=F 1 +F 2 摩擦力的公式： (1 ) 滑动摩擦力： f= μN 说明 ：a 、N 为接触面间的弹力，可以大于G ；也可以等于G;也可以小于G b 、μ为滑动摩擦系数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N 无关. (2 ) 静摩擦力： 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关. 大小范围： O ≤ f 静≤ f m (f m 为最大静摩擦力，与正压力有关) 说明：a 、摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反，还可以与运动方向成一定夹角。 b 、摩擦力可以作正功，也可以作负功，还可以不作功。 c 、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。 d 、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用。 3.力的独立作用和运动的独立性 当物体受到几个力的作用时，每个力各自独立地使物体产生一个加速度，就象其它力不存在一样，这个性质叫做力的独立作用原理。 一个物体同时参与两个或两个以上的运动时，其中任何一个运动不因其它运动的存在而受影响，物体所做的合运动等于这些相互独立的分运动的叠加。 根据力的独立作用原理和运动的独立性原理，可以分解加速度，建立牛顿第二定律的分量式，常常能解决一些较复杂的问题。 1 A 高考定位 受力分析、物体的平衡问题是力学的基本问题，主要考查力的产生条件、力的大小方向的判断(难点：弹力、摩擦力)、力的合成与分解、平衡条件的应用、动态平衡问题的分析、连接体问题的分析，涉及的思想方法有：整体法与隔离法、假设法、正交分解法、矢量三角形法、等效思想等．高考试题命题特点：这部分知识单独考查一个知识点的试题非常少，大多数情况都是同时涉及到几个知识点，而且都是牛顿运动定律、功和能、电磁学的内容结合起来考查，考查时注重物理思维与物理能力的考核． 考题1对物体受力分析的考查 例1如图1所示，质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜面B上，现用大小均为F，方向相反的水平力分别推A和B，它们均静止不动，则() 图1 A．A与B之间不一定存在摩擦力 B．B与地面之间可能存在摩擦力 C．B对A的支持力一定大于mg D．地面对B的支持力的大小一定等于(M＋m)g 审题突破B、D选项考察地面对B的作用力故可以：先对物体A、B整体受力分析，根据平衡条件得到地面对整体的支持力和摩擦力；A、C选项考察物体A、B之间的受力，应当隔离，物体A受力少，故：隔离物体A受力分析，根据平衡条件求解B对A的支持力和摩擦力． 解析对A、B整体受力分析，如图， 受到重力(M＋m)g、支持力F N和已知的两个推力，水平方向：由于两个推力的合力为零，故 整体与地面间没有摩擦力；竖直方向：有F N＝(M＋m)g，故B错误，D正确；再对物体A受力分析，受重力mg、推力F、斜面体B对A的支持力F N′和摩擦力F f，在沿斜面方向：①当推力F沿斜面分量大于重力的下滑分量时，摩擦力的方向沿斜面向下，②当推力F沿斜面分量小于重力的下滑分量时，摩擦力的方向沿斜面向上，③当推力F沿斜面分量等于重力的下滑分量时，摩擦力为零，设斜面倾斜角为θ，在垂直斜面方向：F N′＝mg cos θ＋F sin θ，所以B对A的支持力不一定大于mg，故A正确，C错误．故选择A、D. 答案AD 1．(单选)(2014·广东·14)如图2所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力的方向，下列说法正确的是() 图2 A．M处受到的支持力竖直向上 B．N处受到的支持力竖直向上 C．M处受到的静摩擦力沿MN方向 D．N处受到的静摩擦力沿水平方向 答案 A 解析M处支持力方向与支持面(地面)垂直，即竖直向上，选项A正确；N处支持力方向与支持面(原木接触面)垂直，即垂直MN向上，故选项B错误；摩擦力与接触面平行，故选项C、D错误． 2．(单选)如图3所示，一根轻杆的两端固定两个质量均为m的相同小球A、B，用两根细绳悬挂在天花板上，虚线为竖直线，α＝θ＝30°，β＝60°，求轻杆对A球的作用力() 图3 A．mg B.3mg C. 3 3mg D. 3 2mg 高考物理大题常考题型专项练习 题型一：追击问题 题型二：牛顿运动问题 题型三：牛顿运动和能量结合问题 题型四：单机械能问题 题型五：动量和能量的结合 题型六：安培力/电磁感应相关问题 题型七：电场和能量相关问题 题型八：带电粒子在电场/磁场/复合场中的运动 题型一：追击问题3 1. （2014年全国卷1，24，12分★★★）公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离。 当前车突然停止时，后车司机以采取刹车措施，使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰。通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s。当汽车在晴天干燥沥青路面上以108km/h的速度匀速行驶时，安全距离为120m。设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的2/5,若要求安全距离仍为120m，求汽车在雨天安全行驶的最大速度。 答案：v=20m/s 2．（2018年全国卷II，4，12分★★★★★）汽车A在水平冰雪路面上行驶，驾驶员发现其 正前方停有汽车B，立即采取制动措施，但仍然撞上了汽车B．两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图所示，碰撞后B车向前滑动了4.5 m，A车向前滑动了2.0 m，已知A和B 的质量分别为2.0×103 kg和1.5×103kg，两车与该冰雪路面 间的动摩擦因数均为0.10，两车碰撞时间极短，在碰撞后车 轮均没有滚动，重力加速度大小g = 10m/s2．求： （1）碰撞后的瞬间B车速度的大小； （2）碰撞前的瞬间A车速度的大小． 答案．（1）v B′ = 3.0 m/s （2）v A = 4.3m/s 3．（2019年全国卷II，25，20分★★★★★）一质量为m＝2000kg的汽车以某一速度在平直 高三物理专题训练 —连接体 一、选择题 1. 如图1-23所示，质量分别为m1=2kg，m2=3kg的二个物体置于光滑的水平面上，中间用一 轻弹簧秤连接。水平力F1=30N和F2=20N分别作用在m1和m2上。以下叙述正确的是： A. 弹簧秤的示数是10N。 B. 弹簧秤的示数是50N。 C. 在同时撤出水平力F 1、F2的瞬时，m1加速度的大小 13m/S2。 D. 若在只撤去水平力F1的瞬间，m1加速度的大小为13m/S2。 2. 如图1-24所示的装置中，物体A在斜面上保持静止，由此可知： A. 物体A所受摩擦力的方向可能沿斜面向上。 B. 物体A所受摩擦力的方向可能沿斜面向下。 C. 物体A可能不受摩擦力作用。 D. 物体A一定受摩擦力作用，但摩擦力的方向无法判定。 3. 两个质量相同的物体1和2紧靠在一起放在光滑水平桌面上，如图1-25所示。如果它们 分别受到水平推力F1和F2，且F1>F2，则1施于2的作用力的大小为： A. F 1 B. F2 C. (F1+F2)/2 D. (F1-F2)2 4. 两物体A和B，质量分别为m1和m2，互相接触放在光滑水平面上，如图1-26所示，对物 体A施于水平推力F，则物体A对物体B的作用力等于： A. m1F/(m1+m2) B. m2F/(m1+m2) C. F D. m1F/m2 5. 如图1-27所示，在倾角为θ的斜面上有A、B两个长方形物块，质量分别为m A、m B，在平 行于斜面向上的恒力F的推动下，两物体一起沿斜面向上做加速运动。A、B与斜面间的动摩擦因数为μ。设A、B之间的相互作用为T，则当它们一起向上加速运动过程中： A. T=m B F/(m A+m B) B. T=m B F/(m A+m B)+m B g(Sinθ+μCosθ) C. 若斜面倾角θ如有增减，T值也随之增减。 D. 不论斜面倾角θ如何变化（0?≤θ<90?），T值都保持不变。 6. 如图1-28所示，两个物体中间用一个不计质量的轻杆相连，A、 B质量分别为m1和m2，它们与斜面间的动摩擦因数分别为μ1和μ2。当它们在斜面上加速下滑时，关于杆的受力情况，以下说法中正确的是： A. 若μ1>μ2，则杆一定受到压力。 B. 若μ1=μ2，m1 【物理】高考物理临界状态的假设解决物理试题解答题压轴题提高专题练习含 详细答案 一、临界状态的假设解决物理试题 1．如图甲所示，小车B 紧靠平台的边缘静止在光滑水平面上，物体A （可视为质点）以初速度v 0从光滑的平台水平滑到与平台等高的小车上，物体和小车的v -t 图像如图乙所示，取重力加速度g =10m /s 2，求： (1)物体A 与小车上表面间的动摩擦因数； (2)物体A 与小车B 的质量之比； (3)小车的最小长度。 【答案】(1)0.3；(2)1 3 ；(3)2m 【解析】 【分析】 【详解】 (1)根据v t -图像可知，A 在小车上做减速运动，加速度的大小 21241m /s 3m /s 1 v a t ==?-?= 若物体A 的质量为m 与小车上表面间的动摩擦因数为μ，则 1mg ma μ= 联立可得 0.3μ= (2)设小车B 的质量为M ，加速度大小为2a ，根据牛顿第二定律 2mg Ma μ= 得 1 3 m M = (3)设小车的最小长度为L ，整个过程系统损失的动能，全部转化为内能 2 20 1 1() 22 mgL mv M m v μ=-+ 解得 L =2m 2．壁厚不计的圆筒形薄壁玻璃容器的侧视图如图所示。圆形底面的直径为2R ，圆筒的高度为R 。 (1)若容器内盛满甲液体，在容器中心放置一个点光源，在侧壁以外所有位置均能看到该点光源，求甲液体的折射率； (2)若容器内装满乙液体，在容器下底面以外有若干个光源，却不能通过侧壁在筒外看到所有的光源，求乙液体的折射率。 【答案】(1)5n ≥甲；(2)2n >乙 【解析】 【详解】 (1)盛满甲液体，如图甲所示，P 点刚好全反射时为最小折射率，有 1 sin n C = 由几何关系知 2 2 2sin 2R C R R = ??+ ? ?? 解得 5n =则甲液体的折射率应为 5n ≥甲 2018届高三物理选择题专题训练1 14．在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是（）A．将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化 B．在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化 C．将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表相连，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化 D．绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化15．关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是（） A．安培力的方向可以不垂直于直导线 B．安培力的方向总是垂直于磁场的方向 C．安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关 D．将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半 16．如图，MN为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场（未画出）。一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出，从Q点穿越铝板后到达PQ的中点O。已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量不变。 不计重力。铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为（） 2 A．2 B．2 C．1 D． 2 17．如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系绕处于平衡状态。现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定地偏离竖直方向某一角度（橡皮筋在弹性限度内）。与稳定在竖直位置时相比，小球的高度（）A．一定升高B．一定降低 C．保持不变D．升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定 18．如图（a），线圈ab、cd绕在同一软铁芯上。在ab线圈中通以变化的电流，用示波器测得线圈cd间电压如图（b）所示。已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈ab 中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是（） 第四章章末检测 第四章力与运动 (时间：90分钟满分：100分) 一、单项选择题(本大题共6小题，每小题4分，共24分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，选错或不答的得0分．) 1．对下列现象解释正确的是() A．在一定拉力作用下，车沿水平面匀速前进，没有这个拉力，小车就会停下来，所以力是物体运动的原因 B．向上抛出的物体由于惯性，所以向上运动，以后由于重力作用，惯性变小，所以速度也越来越小 C．急刹车时，车上的乘客由于惯性一样大，所以都会向前倾倒 D．质量大的物体运动状态不容易改变是由于物体的质量大，惯性也就大的缘故 2．一个物体在水平恒力F的作用下，由静止开始在一个粗糙的水平面上运动，经过时间t，速度变为v，如果要使物体的速度变为2v，下列方法正确的是() A．将水平恒力增加到2F，其他条件不变 B．将物体质量减小一半，其他条件不变 C．物体质量不变，水平恒力和作用时间都增为原来的两倍 D．将时间增加到原来的2倍，其他条件不变 3．物体静止在光滑的水平桌面上，从某一时刻起用水平恒力F推物体，则在该力刚开始作用的瞬间，物体() A．立即产生加速度，但速度仍然为零B．立即同时产生加速度和速度 C．速度和加速度均为零D．立即产生速度，但加速度仍然为零4．在以加速度a匀加速上升的电梯中，有一质量为m的人，下列说法中正确的是() A．此人对地板的压力大小为m(g＋a) B．此人对地板的压力大小为m(g－a) C．此人受到的重力大小为m(g＋a) D．此人受到的合力大小为m(g－a) 5. 图1 在小车中的悬线上挂一个小球，实验表明，当小球随小车做匀变速直线运动时，悬线将与竖直方向成某一固定角度，如图1所示．若在小车底板上还有一个跟其相对静止的物体M，则关于小车的运动情况和物体M的受力情况，以下分析正确的是() A．小车一定向右做加速运动 B．小车一定向左做加速运动 C．M除受到重力、底板的支持力作用外，还一定受到向右的摩擦力作用 D．M除受到重力、底板的支持力作用处，还可能受到向左的摩擦力作用 6．穿梭机是一种游戏项目，可以锻炼人的胆量和意志．人坐在穿梭机上，在穿梭机加速下降的阶段(a 物理：2021模拟高三名校大题天天练（八） 1．（12分）如图所示，在绕竖直轴匀速转动的水平圆盘盘面上，离轴心r=20cm处放置一小物块A，其质量为m＝2kg，A与盘面间相互作用的静摩擦力的最大值为其重力的k倍（k＝0.5），试求： ⑴当圆盘转动的角速度ω＝2rad/s时， 物块与圆盘间的摩擦力大小多大？方向如何？ ⑵欲使A与盘面间不发生相对滑动， 则圆盘转动的最大角速度多大？（取g=10m/s2） 2．（10 分）如图所示，A物体用板托着，位于离地h=1.0m处,轻质细绳通过光滑定滑轮与A、B相连，绳子处于绷直状态，已知A物体质量M=1.5㎏，B物体质量m=1.0kg，现将板抽走,A将拉动B上升，设A与地面碰后不反弹，B上升过程中不会碰到定滑轮， 求：B物体在上升过程中离地的最大高度为多大？取g =10m/s2． A h B 3．（15分）如图所示，某人乘雪橇从雪坡经A点滑至B点，接着沿水平路面滑至C点停止．人与雪橇的 总质量为70kg．表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据，请根据图表中的数据解决下列问题：（取g＝10m／s2） （1）人与雪橇从A到B的过程中，损失的机械能为多少? （2）设人与雪橇在BC段所受阻力恒定，求阻力的大小． （3）人与雪橇从B到C的过程中，运动的距离。 位置 A B C 速度（m/s） 2.0 12.0 0 时刻（s）0 4 10 4．（14分）大气中存在可自由运动的带电粒子，其密度随离地面的距离的增大而增大，可以把离地面50㎞以下的大气看作是具有一定程度漏电的均匀绝缘体（即电阻率较大的物质）；离地面50㎞以上的大气可看作是带电粒子密度非常高的良导体．地球本身带负电，其周围空间存在电场，离地面50㎞处与地面之间的电势差为4×105Ｖ．由于电场的作用，地球处于放电状态，但大气中频繁发生闪电又对地球充电，从而保证了地球周围电场恒定不变．统计表明，大气中每秒钟平均发生60次闪电，每次闪电带给地球的电量平均为30Ｃ．试估算大气的电阻率和地球漏电的功率．已知地球的半径ｒ＝6400㎞． 5．（18分）如图所示，ABC为光滑轨道，其中AB段水平放置，BC段为半径R的圆弧，AB与BC相切于B 点。A处有一竖直墙面，一轻弹簧的一端固定于墙上，另一端与一质量为M的物块相连接，当弹簧处于原长状态时，物块恰能与固定在墙上的L形挡板相接触与B处但无挤压。现使一质量为m的小球从圆弧轨道上距水平轨道高h处的D点由静止开始下滑。 小球与物块相碰后立即共速但不粘连，物块与L形挡板 相碰后速度立即减为零也不粘连。(整个过程中，弹簧 没有超过弹性限度。不计空气阻力，重力加速度为g) (1) 试求弹簧获得的最大弹性势能； (2) 求小球与物块第一次碰后沿BC上升的最大高度h’ (3) 若R>>h。每次从小球接触物块至物块撞击L形挡板历时均为△t，则小球由D点出发经多长时间第 三次通过B点? 6．（18分）如下左图所示，真空中有两水平放置的平行金属板C、D，上面分别开有正对的小孔O1和O2，金属板C、D接在正弦交流电源上，两板间的电压u CD随时间t变化的图线如下右图所示。t=0时刻开始，从D板小 高考物理选修专项训练3-4 1．（1）（6分）下列说确的是（选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分，每选错一个扣3分，最低得分为0分） A．拍摄玻璃橱窗的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度 B．在海面上，向远方望去，有时能看到远方的景物悬在空中。在沙漠中，向远方望去，有时能看到远方景物的倒影 C．如果地球表面没有大气层覆盖，太阳照亮地球的围要比有大气层时略大些 D．已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大，红光从该玻璃中射入空气发生全反射时，红光临界角较大 E．全息照片往往用激光来拍摄，主要是利用了激光的相干性 （2）．（9分）一列简谐横波在x轴上传播，如图所示，实线为t = 0时刻的波形图，虚线为△t = 0.2s后的波形图，求： ①此波的波速为多少？ ②若△t >T且波速为165m/s，试通过计算确定此波沿何方向传 播？ 2.(1)（6分）下列说法中正确的是．。（填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每错选1个扣3分，最低得分为0分） A．做简谐运动的物体，其振动能量与振幅无关 B．全息照相的拍摄利用了光的干涉原理 C．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源和观察者的运动无关 D．医学上用激光做“光刀”来进行手术，主要是利用了激光的亮度高、能量大的特点E．机械波和电磁波都可以在真空中传播 （2）（9分）如图3所示，一棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A＝30°，斜边AB＝a．棱镜材料的折射率为n＝2．在此截面所在的平面，一条光线以45°的入射角从AC边的中点M 射入棱镜．画出光路图，并求光线从棱镜射出的点的位置(不考虑光线沿原路返回的情况)． 专题一力与运动 第1讲力与物体的平衡 一、单项选择题 1.如图1所示，一竖直放置的大圆环，在其水平直径上的A、B两端系着一根不可伸长的柔软轻绳，绳上套有一光滑小铁环。现将大圆环在竖直平面内绕O点顺时针缓慢转过一个微小角度，则关于轻绳对A、B两点拉力F A、F B的变化情况，下列说法正确的是( ) 图1 A．F A变小，F B变小B．F A变大，F B变大 C．F A变大，F B变小D．F A变小，F B变大 解析柔软轻绳上套有光滑小铁环，两侧轻绳中拉力相等。将大圆环在竖直平面内绕O点顺时针缓慢转过一个微小角度，A、B两点之间的水平距离减小，光滑小铁环两侧轻绳间夹角2α减小，由2F cos α＝mg可知，轻绳中拉力F减小，轻绳对A、B两点的拉力F A和F B都变小，选项A正确。 答案A 2．如图2所示，一光滑小球静置在光滑半球面上，被竖直放置的光滑挡板挡住，现水平向右缓慢地移动挡板，则在小球运动的过程中(该过程小球未脱离球面且球面始终静止)，挡板对小球的推力F、半球面对小球的支持力F N的变化情况是( ) 图2 A．F增大，F N减小B．F增大，F N增大 C．F减小，F N减小D．F减小，F N增大 解析某时刻小球的受力如图所示，设小球与半球面的球心连线跟竖直方向的夹角为α， 则F＝mg tan α，F N＝mg cos α ，随着挡板向右移动，α越来越大，则F和F N都要增大。 答案B 3．如图3所示，绝缘水平桌面上放置一长直导线a，导线a的正上方某处放置另一长直导线b，两导线中均通以垂直纸面向里的恒定电流。现将导线b向右平移一小段距离，若导线a始终保持静止，则( ) 图3 A．导线b受到的安培力方向始终竖直向下 B．导线b受到的安培力逐渐减小 C．导线a对桌面的压力减小 D．导线a对桌面的摩擦力方向水平向左 解析导线a、b均处在对方产生的磁场中，故两导线均会受到安培力作用，由“同向电流相互吸引，异向电流相互排斥”可知，当导线b未移动时，其受到的安培力方向竖直向下指向导线a，当导线b向右平移一小段距离后，导线b受到的安培力仍会指向导线a，选项A 错误；由于导线a、b之间的距离增大而导线中的电流不变，故两导线之间的相互作用力减小(安培力F＝BIl)，选项B正确；导线b向右平移后导线a的受力情况如图所示，由于导线a始终在桌面上保持静止，所以有F N＝G－F sin θ，因为安培力F减小，sin θ减小，所以桌面对导线a的支持力增大，由牛顿第三定律可知，导线a对桌面的压力增大，选项C 错误；由图可知，桌面对导线a的静摩擦力方向水平向左，故导线a对桌面的摩擦力方向水平向右，选项D错误。 答案B 4．如图4所示，粗糙水平地面上的长方体物块将一重为G的光滑圆球抵在光滑竖直的墙壁上，现用水平向右的拉力F缓慢拉动长方体物块，在圆球与地面接触之前，下面的相关判断正确的是( ) 高三物理选择题专项训练 1．有一摆长为L的单摆，悬点正下方某处有一小钉，当摆球经过平衡位置向左摆动时，摆线的上部将被小钉挡住，使摆长发生变化。 现使摆球做小幅度摆动，摆球从右边最高点M至左边最 高点N运动过程的闪光照片，如图所示（悬点和小钉未 被摄入）。P为摆动中的最低点，已知每相邻两次闪光的 时间间隔相等，由此可知，小钉与悬点的距离为（） A．L/4 B．L/2 C．3L/4 D．无法确定 2．如图所示，a、b、c三个相同的小球，a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑，同时b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛．下列说法正确的有（） A．它们同时到达同一水平面 B．重力对它们的冲量相同 C．它们的末动能相同 D．它们动量变化的大小相同 3．以力F拉一物体，使其以加速度a在水平面上做匀加速 直线运动，力F的水平分量为F 1，如图所示，若以和F 1 大 小．方向都相同的力F '代替F拉物体，使物体产生加速度a '，那么（） A．当水平面光滑时，a'< a B．当水平面光滑时，a' = a C．当水平面粗糙时，a'< a D．当水平面粗糙时，a' = a 4.如图，在光滑的水平面上，有一绝缘的弹簧振子,小球带负电，在振动过程中 当弹簧压缩到最短时，突然加上一个沿水平向左的恒定的匀强电场，此后 （ A ） A．振子的振幅将增大 B．振子的振幅将减小 C．振子的振幅将不变 D．因不知道电场强度的大小，所以不能确定振幅的变化 5..一定量的理想气体可经过不同的过程从状态（p1、V1、T1）变化到状态 （p2、V2、T2），已知T2＞T1，则在这些过程中（） A.气体一定都从外界吸收热量 B.气体和外界交换的热量是相等的 C.外界对气体所做的功都是相等的 D.气体内能的变化量都是相等的 6.如图所示为电冰箱的工作原理，压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外管道 中不断循环，那么，下列说法中正确的是（） A.在冰箱外的管道中，制冷剂迅速膨胀并放出热量 B.在冰箱内的管道中，制冷剂迅速膨胀并吸收热量 C.在冰箱外的管道中，制冷剂被剧烈压缩并放出热量 D.在冰箱内的管道中，制冷剂被剧烈压缩并吸收热量 7.如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞，使气缸悬空而静止。 设活塞与缸壁间无摩擦，可以在缸内自由移动，缸壁导热性良好使缸内气体的 温度保持与外界大气温度相同，则下列结论中正确的是( ) A.若外界大气压增大，则弹簧将压缩一些 B.若外界大气压增大，则气缸的上底面距地面的高度将增大 a b c 微专题训练1自由落体和竖直上抛运动 1．(单选)从某高处释放一粒小石子，经过1 s从同一地点再释放另一粒小石子，则在它们落地之前，两粒石子间的距离将()．A．保持不变B．不断增大 C．不断减小D．有时增大，有时减小 解析设第1粒石子运动的时间为t s，则第2粒石子运动的时间为(t－1)s， 两粒石子间的距离为Δh＝1 2gt 2－ 1 2g(t－1) 2＝gt－ 1 2g，可见，两粒石子间的距离 随t的增大而增大，故B正确． 答案B 2．(多选)从水平地面竖直向上抛出一物体，物体在空中运动，到最后又落回地面．在不计空气阻力的条件下，以下判断正确的是()．A．物体上升阶段的加速度与物体下落阶段的加速度相同 B．物体上升阶段的加速度与物体下落阶段的加速度方向相反 C．物体上升过程经历的时间等于物体下落过程经历的时间 D．物体上升过程经历的时间小于物体下落过程经历的时间 解析物体竖直上抛，不计空气阻力，只受重力，则物体上升和下降阶段加速度相同，大小为g，方向向下，A正确，B错误；上升和下落阶段位移大小相等，加速度大小相等，所以上升和下落过程所经历的时间相等，C正确，D错误． 答案AC 3．(单选)取一根长2 m左右的细线，5个铁垫圈和一个金属盘．在线的一端系上第一个垫圈，隔12 cm再系一个，以后垫圈之间的距离分别为36 cm、60 cm、 84 cm，如图1所示．站在椅子上，向上提起线的另一端，让线自由垂下，且 第一个垫圈紧靠放在地面上的金属盘内．松手后开始计时，若不计空气阻力，则第2、3、4、5各垫圈()． 图1 A．落到盘上的声音时间间隔越来越大 B．落到盘上的声音时间间隔相等 C．依次落到盘上的速率关系为1∶2∶3∶2 D．依次落到盘上的时间关系为1∶(2－1)∶(3－2)∶(2－3) 解析垫圈之间的距离分别为12 cm、36 cm、60 cm、84 cm，满足1∶3∶5∶7的关系，因此时间间隔相等，A项错误，B项正确．垫圈依次落到盘上的速率关系为1∶2∶3∶4∶…，垫圈依次落到盘上的时间关系为1∶2∶3∶4∶…，C、D项错误． 答案B 4．(单选)一物体自空中的A点以一定的初速度竖直向上抛出，1 s后物体的速率变为10 m/s，则此时物体的位置和速度方向可能是(不计空气阻力，g＝10 m/s2) ()．A．在A点上方，速度方向向下 B．在A点上方，速度方向向上 C．正在A点，速度方向向下 D．在A点下方，速度方向向下 解析做竖直上抛运动的物体，要先后经过上升和下降两个阶段，若1 s后物体处在下降阶段，即速度方向向下，速度大小为10 m/s，那么抛出时的速度大小为0，这显然与题中“以一定的初速度竖直向上抛出”不符，所以1 s 后物体只能处在上升阶段，即此时物体正在A点上方，速度方向向上． 答案B 5．(单选)一个从地面竖直上抛的物体，它两次经过一个较低的点a的时间间隔 2018-2018高考物理动量定理专题练习题（附解 析） 如果一个系统不受外力或所受外力的矢量和为零，那么这个系统的总动量保持不变。小编准备了动量定理专题练习题，具体请看以下内容。 一、选择题 1、下列说法中正确的是( ) A.物体的动量改变，一定是速度大小改变? B.物体的动量改变，一定是速度方向改变? C.物体的运动状态改变，其动量一定改变? D.物体的速度方向改变，其动量一定改变 2、在下列各种运动中，任何相等的时间内物体动量的增量总是相同的有( ) A.匀加速直线运动 B.平抛运动 C.匀减速直线运动 D.匀速圆周运动 3、在物体运动过程中，下列说法不正确的有( ) A.动量不变的运动，一定是匀速运动? B.动量大小不变的运动，可能是变速运动? C.如果在任何相等时间内物体所受的冲量相等(不为零)，那么该物体一定做匀变速运动 D.若某一个力对物体做功为零，则这个力对该物体的冲量也一定为零? 4、在距地面高为h，同时以相等初速V0分别平抛，竖直上抛，竖直下抛一质量相等的物体m，当它们从抛出到落地时，比较它们的动量的增量△ P，有 ( ) A.平抛过程较大 B.竖直上抛过程较大 C.竖直下抛过程较大 D.三者一样大 5、对物体所受的合外力与其动量之间的关系，叙述正确的是( ) A.物体所受的合外力与物体的初动量成正比; B.物体所受的合外力与物体的末动量成正比; C.物体所受的合外力与物体动量变化量成正比; D.物体所受的合外力与物体动量对时间的变化率成正比 6、质量为m的物体以v的初速度竖直向上抛出，经时间t，达到最高点，速度变为0，以竖直向上为正方向，在这个过程中，物体的动量变化量和重力的冲量分别是( ) A. -mv和-mgt B. mv和mgt C. mv和-mgt D.-mv和mgt 7、质量为1kg的小球从高20m处自由下落到软垫上，反弹后上升的最大高度为5m，小球接触软垫的时间为1s，在接触时间内，小球受到的合力大小(空气阻力不计 )为( ) 第2讲 力与直线运动 一、单项选择题 1．(2016·银川模拟)汽车以20 m/s 的速度在平直公路上行驶，急刹车时的加速度大小为5 m/s 2 ，则自驾驶员急刹车开始，2 s 与5 s 时汽车的位移之比为( ) A ．5∶4 B．4∶5 C．3∶4 D．4∶3 解析 汽车停下来所用的时间为t ＝v 0a ＝4 s ，故2 s 时汽车的位移x 1＝v 0t 1＋12 (－a )t 2 1＝30 m ； 5 s 时汽车的位移与4 s 时汽车的位移相等，x 2＝v 0t 2＋12(－a )t 2 2＝40 m ，解得x 1x 2＝34，选项C 正确。 答案 C 2．(2016·扬州模拟)图1甲是某人站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图，中间的“·”表示人的重心。图乙是根据传感器采集到的数据画出的力－时间图象。两图中a ～g 各点均对应，其中有几个点在图甲中没有画出。取重力加速度g ＝10 m/s 2 。根据图象分析可知( ) 图1 A ．人的重力为1 500 N B ．c 点位置人处于超重状态 C ．e 点位置人处于失重状态 D ．d 点的加速度小于f 点的加速度 解析 由题图甲、乙可知，人的重力等于500 N ，质量m ＝50 kg ，b 点位置人处于失重状态， c 、 d 、 e 点位置人处于超重状态，选项A 、C 错误，B 正确；d 点位置传感器对人的支持力F 最大，为1 500 N ，由F －mg ＝ma 可知，d 点的加速度a d ＝20 m/s 2 ，f 点位置传感器对人的支持力为0 N ，由F －mg ＝ma 可知，f 点的加速度a f ＝－10 m/s 2 ，故d 点的加速度大于f 点 1、（安徽省铜陵市第一中学2016届高三5月教学质量检测理科综合试题）如图甲所示，光滑的水平地面上放有一质量为M、长为的木板。从时刻开始，质量为的物块以初速度从左侧滑上木板，同时在木板上施以水平向右的恒力，已知开始运动后内两物体的图线如图乙所示，物块可视为质点，，下列说法正确的是（） A、木板的质量 B、物块与木板间的动摩擦因数为 C、时，木板的加速度为 D、时，木板的速度为 2、在一个倾角为37°斜面底端的正上方h=6.8m处的A点，以一定的初速度向着斜面水平抛出一个小球，恰好垂直击中斜面，不计空气阻力，g=10m/s2，求抛出时的初速度和飞行时间． 3、如图所示为交流发电机的示意图，线圈的匝数为2000，边长分别为10cm和20cm，在磁感应强度B=0.5T的匀强 磁场中绕OO′轴匀速转动，周期为T=s．求： （1）交流电压表的示数． （2）从图示位置开始，转过30°时感应电动势的瞬时值． 4、有一个阻值为R的电阻，若将它接在电压为20V的直流电源上，其消耗的功率为P；若将它接在 如图所示的理想变压器的次级线圈两端时，其消耗的功率为．已知变压器输入电压为u=220sin100 πt（V），不计电阻随温度的变化．求： （1）理想变压器次级线圈两端电压的有效值． （2）此变压器原、副线圈的匝数之比． 5、(2016·盐城高一检测)光滑水平面AB与竖直面内的圆形导轨在B点连接，导轨半径R＝0.5 m，一 个质量m＝2 kg的小球在A处压缩一轻质弹簧，弹簧与小球不拴接。用手挡住小球不动，此时弹簧弹 性势能E p＝49 J，如图所示。放手后小球向右运动脱离弹簧，沿圆形轨道向上运动恰能通过最高点C， g取10 m/s2。求： (1)小球脱离弹簧时的速度大小； (2)小球从B到C克服阻力做的功； (3)小球离开C点后落回水平面时的动能大小。 6、2014年7月17日，马航MH17(波音777)客机在飞经乌克兰上空时，疑遭导弹击落坠毁，机上乘客和机组人员全部罹难。若波音777客机在起飞时，双发动机推力保持不变，飞机在起飞过程中所受阻力恒为其自重的0.1，根据下表性能参数。 求：(取g＝10 m/s2) 最大巡航速 900 km/h(35 000英尺巡航高度) 率 单发动机推 3×105 N 力 最大起飞重 2×105 kg 量 安全起飞速 60 m/s 度 (1)飞机以最大起飞重量及最大推力的情况下起飞过程中的加速度； (2)在第(1)问前提下飞机安全起飞过程中滑行的距离； (3)飞机以900 km/h的巡航速度，在35 000英尺巡航高度飞行，此时推力为最大推力的90%，则该发动机的功率为多少？ 7、(2016·西安市高一检测)如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，经时间t落地，落地时速度与水平地面间的夹角为α，已知该星球半径为R，万有引力常量为G，求：2021年高考物理选择题专题训练含答案 (1)
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