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1、力学中的运动图象一直是高考中重点考查的内容考查的形式多为选择题，难度中等通过图象考查学生的信息处理能力、物理过程分析能力、应用数学知识解决物理问题的能力高考对此类问题的考查有以下三种形式：(1)对vt、xt、at等图象的理解及应用(2)匀变速直线运动与抛体运动相结合的问题(3)匀速直线运动、匀变速直线运动组成的追及相遇问题专题三高考热点终极预测例1(多选)t0时，甲、乙两汽车从相距70 km的两地开始相向行驶，它们的vt图象如图所示忽略汽车掉头所需时间，下列对汽车运动状况的描述正确的是()A在第1 h末，乙车改变运动方向B在第2 h末，甲、乙两车相距10 kmC在前4 h内，乙车运动加速度的大
2、小总比甲车的大D在第4 h末，甲、乙两车相遇思路点拨(1)vt图线的斜率表示加速度，与t轴围成的“面积”表示位移，交点表示速度相等(2)判断是否相遇，关键是比较两者的位移答案答案BC【针对训练1】(多选)如图，A、B分别是甲、乙两小球从同一地点沿同一直线运动的vt图象，根据图象可以判断()AA球在t4 s时速度方向将发生变化BB球在8 s内加速度方向发生了变化C两球运动时加速度大小相同方向相反D两球在t8 s时相遇解析：A球在4 s前向正方向运动，4 s后向负方向运动，故A对；B球的图线为一直线，斜率不变，则加速度大小方向都不变，故B错；A球和B球的斜率大小不同，则加速度大小不同，故C错；在t
3、8 s时，A球和B球的图象面积都为0，表明A球和B球都回到了出发点，两球相遇，故D对答案：AD受力分析是力学的基础、高考的必考点，几乎渗透到每个试题中选择题以共点力的平衡问题为主要命题形式，以弹力或摩擦力分析为考查重点，以整体法与隔离法或正交分解法为主要考查目标高考对此类问题有以下三种考查形式：(1)有关动态平衡的选择题；(2)在静电力、磁场力和重力作用下的平衡问题；(3)整体法和隔离法在平衡问题中的应用例2如图所示，将一套在光滑圆轨上的小圆环用一始终沿切线方向的力缓慢地由底端拉向A点，则小圆环在向上拉动的过程中()A圆轨对小圆环的支持力变大B圆轨对小圆环的支持力变小C小圆环的拉力F变大D小圆
4、环的拉力F不变思路点拨“缓慢”受力平衡，由力的分解法求解解析在缓慢向上拉动小圆环的过程中受力平衡，根据力的分解，重力沿径向的分力逐渐增大，沿切向的分力逐渐变小圆轨对小圆环的支持力大小等于重力沿径向的分力大小，因此支持力变大，选项A正确小圆环的拉力F大小等于重力沿切向的分力大小，因此拉力F变小，选项C、D错误答案A【针对训练2】在竖直墙壁与放在水平面上的斜面体M间放一光滑圆球，如图所示，斜面体M在外力作用下缓慢向左移动，在移动过程中，下列说法正确的是()A球对墙的压力大小增大B斜面体对球的支持力大小逐渐增大C斜面体对球的支持力大小不变D斜面体对球的支持力大小先减小后增大解析：在斜面体缓慢移动中，
5、球处于平衡状态，而球所受重力不变，墙、斜面体对球的支持力方向始终不变，如图所示，由平衡条件可知，墙、斜面体对球的支持力大小也不变，故C正确答案：C“力和运动”是新课标物理两条主线之一，其理论基础是力学的核心规律之一牛顿运动定律，在每年高考中几乎占据半壁江山，考查范围涉及牛顿运动定律的理解(特别是加速度的矢量性和瞬时性)和应用，如超重和失重两类动力学问题(常与运动学公式或运动图象结合)、动力学临界问题，而动力学的动态过程分析一直是高考的热点和难点问题高考对此类问题有以下十二种考查形式：(1)与抛体运动、天体运动相结合的选择题；(2)叠放物体的超、失重问题；(3)从物体的受力情况去推断物体运动情况
6、的选择题；(4)从物体的运动情况去推断物体受力情况的选择题；(5)弹簧、细线类瞬时加速度问题；(6)相互接触的两个物体分离的临界问题；(7)物体的多过程运动问题的计算题；(8)在滑块木板(传送带)问题中的计算题；(9)与能量相结合的综合计算题；(10)考查Ft、aF图象与物体运动相结合的选择题；(11)考查物体在周期性外力作用下的图象问题的选择题或计算题；(12)考查Fx图象与能量相结合的选择题或计算题例3(多选)如图所示，点电荷4Q与Q分别固定在A、B两点，C、D两点将AB连线三等分现让一个带负电的粒子从C点开始以某一初速度向右运动，不计粒子的重力，则该粒子在CD之间运动的速度大小v与时间t
7、的关系图象可能是()思路点拨(1)要结合“逐段分析法”和“临界分析法”，深入分析物理过程，挖掘物理过程中的临界状态和临界条件(2)当加速度为零时，速度通常达到最大或最小 答案BC【针对训练3】(多选)如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为M的物质A、B(B物体与弹簧连接)，弹簧的劲度系数为k，初始时物体处于静止状态现用竖直向上的拉力F作用在物体A上，使物体A开始向上做加速度为a的匀加速运动，测得两个物体的vt图象如图乙所示(重力加速度为g)，则()A施加外力前，弹簧的形变量为2Mg/kB外力施加的瞬间，A、B间的弹力大小为M(ga)CA、B在t1时刻分离，此时弹簧弹力
8、恰好为零D弹簧恢复到原长时，物体B的速度达到最大值答案：AB天体运动或人造卫星是每年必考题，以选择题居多天体运动是牛顿运动定律和圆周运动的综合应用，考查多涉及天体密度或质量的估算，天体运动半径与速度、周期的关系人造卫星问题一般以新情境(如神舟系列、嫦娥系列等国内最新航天科技)命题，常以飞船的发射和变轨问题、同步人造卫星问题为热点高考对此类问题有以下四种考查形式：(1)以选择题的形式考查天体质量、密度等物理量的估算问题(2)以“天宫一号”和“神舟十号”为背景考查卫星的变轨问题(3)以计算题的形式考查万有引力定律在双星、多星和天体发现及探索中的应用(4)以选择题的形式考查地面上的物体、地球同步卫星
9、及其他地球卫星的运动参量间的关系例4(多选)发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示则下列说正确的是()A要将卫星由圆轨道1送入圆轨道3，需要在椭圆轨道2的近地点Q和远地点P分别点火加速一次B由于卫星由圆轨道1送入圆轨道3被点火加速两次，则卫星在圆轨道3上正常运行速度要大于在圆轨道1上正常运行的速度C卫星在椭圆轨道2上的近地点Q的速度一定大于7.9 km/s，而在远地点P的速度一定小于7.9 km/sD卫星在椭圆轨道2上经过P点时的加速度等于它在圆轨道3上经过P点
10、时的加速度思路点拨(1)卫星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力(2)卫星变轨：若加速则做离心运动，若减速则做向心运动(3)低圆轨道的运行速度总比高圆轨道的运行速度大答案ACD【针对训练4】(多选)宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统在浩瀚的银河系中，多数恒星都是双星系统设某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，如图所示若AOOB，则()A星球A的质量一定大于B的质量B星球A的线速度一定大于B的线速度C双星间距离一定，双星的质量越大，其转动周期越大D双星的质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大答案：BD“功和能”作为高中物理的两条主线之
11、一，是高考物理的重中之重动能定理提供了有别于牛顿运动定律的解决力学问题的另一条思路，在高考中每年都会出现，方式灵活多样，且往往具有多过程的特征守恒是高考物理永恒不变的话题，单体机械能守恒或系统机械能守恒的考查频率极高功能关系的考查常以传送带、滑块、弹簧等经典物理模型为命题情境，还常以力电综合形式作为压轴题出现高考对此类问题考查有以下七种形式：(1)考查动能定理的理解与应用(2)考查应用动能定理求解多过程运动中变力做功的问题(3)以选择题的形式考查对连接体的机械能守恒条件的判断与理解(4)以计算题的形式考查机械能守恒与牛顿运动定律、圆周运动、平抛运动相结合的问题(5)考查机车启动、匀变速直线运动
12、和功能关系相结合的综合问题(6)考查与弹簧、传送带等相结合的能量转化与守恒的选择(计算)题(7)以电磁为背景综合考查牛顿运动定律、能量守恒等的选择(计算)题例5质量相等的两木块A、B用一轻弹簧拴接，静止于水平地面上，如图甲所示现用一竖直向上的力F拉动木块A，使木块A向上做匀加速直线运动，如图乙所示从木块A开始做匀加速直线运动到木块B将要离开地面时的这一过程，下列说法正确的是(设此过程弹簧始终处于弹性限度内)()A力F一直增大B弹簧的弹性势能一直减小C木块A的动能和重力势能之和先增大后减小D两木块A、B和轻弹簧组成的系统的机械能先增大后减小思路点拨准确选取研究对象，由功能关系分析判断解析根据题意
13、分析可知，弹簧先处于压缩状态再处于伸长状态，所以弹簧的弹性势能先减小再增大；根据牛顿第二定律，力F一直增大；整个过程中，木块A的动能和重力势能都一直增加，所以木块A的动能和重力势能之和一直增大；由于外力F一直做正功，根据功能原理，两木块A、B和轻弹簧组成的系统的机械能一直增大答案A答案：A静电场的性质几乎每年必考，多涉及库仑定律、电场强度和电势、静电力做功与电势能等知识点，常考问题有点电荷、等量异种点电荷或等量同种点电荷的电场性质问题、带电粒子在电场中的运动问题高考对此类问题有以下两种考查形式：(1)电荷量的分配规律以及库仑定律的应用(2)考查电场线、等势面的特点以及静电力做功的正负、电势能的
14、增减例6某同学在研究电子只在静电力的作用下在电场中的运动时，得到了电子由a点运动到b点的轨迹(图中实线所示)，图中未标明方向的一簇虚线可能是电场线，也可能是等差等势面，则下列说法正确的是()A如果图中虚线是电场线，则电子在b点动能较大B如果图中虚线是等差等势面，则电子在b点动能较小C不论图中虚线是电场线还是等差等势面，a点的场强都大于b点的场强D不论图中虚线是电场线还是等差等势面，a点的电势都高于b点的电势思路点拨分析带电粒子运动轨迹问题的关键是根据曲线运动的受力特点(合力总指向凹侧)找出静电力的方向，基本思维流程：静电力方向场强方向电势高低电势能增减动能增减；或静电力与速度的夹角静电力做正负
15、功动能增减电势能增减电势高低解析若虚线是电场线，则电子所受的静电力方向沿电场线向左，电场强度方向沿电场线向右，由a点到b点，电势在降低，电子的电势能增加，电子动能减少，故A错；若虚线是等差等势面，则电子所受静电力垂直等差等势面向下，电场强度方向垂直等差等势面向上，由a点到b点，电势在增加，电子的电势能减少，电子动能增加，故B错；a点的电场线或等差等势面比b点密集，故a点场强较大，故C对，D错答案C答案：AD直流电路和交流电路是电磁学的重要组成部分，与实际生活应用也息息相关，故一直是命题热点之一，通常以选择题形式出现直流电路考查形式主要有电路的动态分析和电路故障分析，交流电路的考查集中在理想变压
16、器、交变电流的“四值”和远距离输电上高考对此类问题的考查有以下五种形式：(1)以选择题形式考查电路的动态分析(2)以选择题和实验题考查UI或IU图象，知识点涉及欧姆定律、闭合电路欧姆定律，UI或IU图象的斜率、截距，串并联电路的特点等(3)以选择题的形式考查交变电流的产生、远距离输电的原理，涉及交变电流的“四值”、交变电流的图象以及瞬时值的表达式(4)考查变压器与交变电流的图象、描述交变电流的物理量、交变电流的瞬时值表达式等的综合应用问题(5)考查变压器的工作原理以及电压比、电流比例7(多选)A、B两块正对的金属板竖直放置，在金属板A的内侧表面系一绝缘细线，细线下端系一带电小球，两块金属板接在
17、如图所示的电路中电路中的R1为光敏电阻，R2为滑动变阻器，R3为定值电阻当R2的滑片P在a端时闭合开关S.此时电流表A、电压表V的示数分别为I、U，带电小球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为，已知电源电动势E和内阻r一定则下列说法正确的是()A若将R2的滑片P向b端移动，则I不变，U增大B保持滑片P不动，用更强的光照射R1，则I增大，U减小C保持滑片P不动，用更强的光照射R1，则小球重新达到稳定后变大D保持滑片P不动，用更强的光照射R1，U的变化量的绝对值与I的变化量的绝对值的比值不变答案BD答案：B带电粒子在磁场或复合场中的运动体现了电磁学和力学的完美结合，其最大特点是知识和能力高度综合，是历
18、年压轴题的首选该题型的考查主要集中在极值问题和临界问题上，常以有界磁场或同源粒子发射问题为情境边界问题和多解问题也呈现为新热点趋势周期性变化场以其物理过程复杂、综合分析能力要求高，成为近几年来命题专家的新宠由于新课程高考要体现“从生活走向物理、从物理走向社会”的新课改理念，所以回旋加速器、质谱仪、霍尔效应等电磁场技术应用问题也频现于近几年高考中高考对此类问题的考查有以下五种形式：(1)以选择题或计算题考查带电粒子在有界磁场区域中的运动时，对洛伦兹力方向的判定，轨迹半径、运动时间的计算(2)以计算题考查带电粒子在组合场中的运动，一般物理情境都是带电粒子在电场中做类平抛运动，在磁场中做匀速圆周运动
19、(3)以计算题考查带电粒子在叠加场中的运动，带电粒子一般受到多个力的作用，如重力、静电力和洛伦兹力，结合粒子受力及初速度来求解粒子运动的有关问题(4)带电粒子在匀强电场(磁场)与周期性变化的磁场(电场)中的运动，带电粒子在周期性变化的电场和周期性变化的磁场中的运动(5)电磁场在科学技术中的应用，主要有两类：一类是利用电磁场的变化将其他信号转化为电信号，进而达到转化信息或自动控制的目的；另一类是利用电磁场对电荷或电流的作用，来控制其运动，使其平衡、加速或偏转，以达到预定的目的高考在本部分的试题多以速度选择器、磁流体发电机、质谱仪、回旋加速器、霍尔效应、电磁流量计为依托，考查带电粒子在上述模型中的
20、运动，试题类型既有选择题也有计算题，计算题居多例8如图所示，在地面附近，坐标系xOy在竖直平面内，空间有沿水平方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，在x0的区域要使油滴进入x0的区域后能在竖直平面内做匀速圆周运动需在x0的区域内加一个匀强电场，若带电油滴做圆周运动通过x轴上的N点，且MONO.求：(1)油滴的运动速度的大小；(2)在x0的区域内所加的电场强度的大小和方向；(3)油滴从x轴上的M点到达x轴上的N点所用的时间思路点拨(1)带电粒子在复合场中做匀速直线运动，重力、静电力、洛伦兹力三力合力为0；(2)带电粒子做匀速圆周运动，重力等于静电力，洛伦兹力提供向心力【针对训练8】如图所
21、示，斜面顶端在同一高度的三个光滑斜面AB、AC、AD，均处于水平方向的匀强磁场中一个带负电的绝缘物块，分别从三个斜面顶端A点由静止释放，设滑到底端的时间分别为tAB、tAC、tAD，则()AtABtACtAD BtABtACtADCtABtACFaFcC粒子在三点动能的大小关系为EkbEkaEkcD粒子在三点电势能的大小关系为EbEaEc解析：根据题意知，三个等势面平行等间距，且又是等差等势面，所以该电场是匀强电场，方向向上垂直等势面，又由于粒子带负电，运动过程可以先过a，再到b，然后到c；也可以是先过c，再到b，然后到a，选项A错误带电粒子在三点所受静电力的大小FaFbFc，选项B错误由图中
22、等势面可知a、b、c三点电势的高低关系是cab，由动能定理可知粒子在三点动能的大小关系为EkcEkaEkb，选项C错误由题意可知带电粒子在三点电势能的大小关系为EbEaEc，选项D正确答案：D5图中理想变压器原、副线圈的匝数之比为21，现在原线圈两端加上交变电压u311sin(100t)V时，灯泡L1、L2均正常发光，电压表和电流表可视为理想电表，则下列说法中正确的是()A该交流电的频率为100 HzB电压表的示数为155.5 VC若将变阻器的滑片P向上滑动，则L1将变暗、L2将变亮D若将变阻器的滑片P向上滑动，则电流表读数变大答案：D6如图所示，A是一边长为L的正方形导线框虚线框内有垂直纸面
23、向里的匀强磁场，磁场宽度为3L.线框的bc边与磁场左右边界平行且与磁场左边界的距离为L.现维持线框以恒定的速度v沿x轴方向运动规定磁场对线框作用力沿x轴正方向为正，且在图示位置时为计时起点，则在线框穿过磁场的过程中，磁场对线框的作用力随时间变化的图象正确的是()答案：B7如图甲所示，建立xOy坐标系两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称，极板长度和板间距均为l.在第一、四象限有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于xOy平面向里，位于极板左侧的粒子源沿x轴向右连续发射质量为m、电荷量为q、速度相同、重力不计的带电粒子，在03t0时间内两极间加上如图乙所示的电压(不考虑极板边缘的影响)已知t0时
24、刻进入两板间的带电粒子恰好在t0时刻经极板边缘射入磁场上述m、q、l、t0、B为已知量(不考虑粒子间相互影响及返回极板间的情况)8如图甲所示，一半径为2l、电阻为r的带有极窄缝隙的金属圆环和一电阻为R的定值电阻构成一闭合回路，有一板间距为d的平行板电容器和电阻并联金属圆环内存在一半径为l的有界匀强磁场，该磁场区域与金属圆环共心，磁感应强度随时间的变化图象如图乙所示，设磁感应强度方向垂直纸面向里为正，t0时刻在接近A板的位置处无初速度释放一不计重力的带电粒子，粒子质量为m，重力不计，电荷量为q(q0)，求：(1)粒子在0T时间内发生的位移(假设电荷没有到达B板)；(2)要使粒子到达B板时速度最大，两板间的距离d应满足的条件答案：见解析