《2016年全国统一高考物理试卷（新课标ⅲ）（含解析版）.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2016年全国统一高考物理试卷（新课标ⅲ）（含解析版）.pdf（77页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、2016年全国高考统一物理试卷（新课标m）一、选择题1.（6 分）关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是（）A.开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律B.开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律C.开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因D.开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律2.（6 分）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.（6 分）一质点做速度逐渐增大的匀加速
2、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（）4.（6 分）如图，两个轻环a 和 b 套在位于竖直面内的一段固定圆弧上：一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m 的小球，在 a 和 b 之间的细线上悬挂一小物块。平衡时，a、b 间的距离恰好等于圆弧的半径。不计所有摩擦，小物5.（6 分）平面OM和平面ON之间的夹角为30。，其横截面（纸面）如图所示,平面0 M 上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外.一带电粒子的质量为m,电荷量为q（q 0）.粒子沿纸面以大小为v 的速度从0 M 的某点向左上方射入磁场，速度与0 M 成 30。角.已知粒子在磁场
3、中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从0M上另一点射出磁场.不计重力.粒子离开磁场的射点到两平面交线0的距离为（）.B./LN.,X .to）穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小。【物理-选修3-3】13.（5分）关于气体的内能，下列说法正确的是（）A.质量和温度都相同的气体，内能一定相同B.气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大C.气体被压缩时，内能可能不变D.一定量的某种理想气体的内能只与温度有关E.一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加14.（10分）一 U形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞。初始时，管内汞柱及空气柱长度如图所示。用力
4、向下缓慢推活塞,直至管内两边汞柱高度相等时为止。求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离。已知玻璃管的横截面积处处相同；在活塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏；大气压强po=75.OcmHg.环境温度不变。【物理-选修3-4115.由波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播。波源振动的频率为2 0 H z,波速为16m/s。已知介质中P、Q两质点位于波源S的两侧，且P、Q和S的平衡位置在一条直线上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为15.8m、14.6m。P、Q开始震动后，下列判断正确的是（）A.P、Q两质点运动的方向始终相同B.P、Q两质点运动的方向始终相反C.当S恰好
5、通过平衡位置时，P、Q两点也正好通过平衡位置D.当S恰好通过平衡位置向上运动时，P在波峰E.当S恰好通过平衡位置向下运动时，Q在波峰16.如图，玻璃球冠的折射率为b，其底面镀银，底面半径是球半径的返倍，2在过球心。且垂直底面的平面（纸面）内，有一与底面垂直的光线射到玻璃冠上的M点，该光线的延长线恰好过底面边缘上的A点，求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角。【物理-选修3-5】17.一静止的铝原子核?A I俘获一速度为1.0X107m/s的质子p后，变为处于激发态的硅原子核2 8 s i,下列说法正确的是（）14A.核反应方程为P+27Al028Sj13 14B.核反应方程过程中系
6、统动量守恒C.核反应过程中系统能量不守恒D.核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和E.硅原子核速度的数量级为105m/s,方向与质子初速度方向一致18.如图，水平地面上有两个静止的小物块a和b,其连线与墙垂直，a和b相距I,b与墙之间也相距I；a的质量为m,b的质量为卫m,两物块与地面间4的动摩擦因数均相同，现使a以初速度V。向右滑动，此后a与b发生弹性碰撞，但b没有与墙发生碰撞.重力加速度大小为g,求物块与地面间的动摩擦因数满足的条件.7771（77/777/77777777772016年全国高考统一物理试卷（新课标m）参考答案与试题解析一、选择题1.（6分）关于行星运动
7、的规律，下列说法符合史实的是（）A.开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律B.开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律C.开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因D.开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律【考点】1U：物理学史；4E：万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定.【专题】15：简答题；22：学科综合题；31：定性思想；43：推理法；528：万有引力定律的应用专题.【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可.【解答】解：开普勒在他的导师第谷天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，但并未找出了行星按照这些规律运
8、动的原因；牛顿在开普勒行星运动定律的基础上推导出万有引力定律，故ACD错误，B正确。故 选:Bo【点评】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一.2.（6分）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【考点】A 6：电场强度与电场力；A 7：电场线；A F：等势面.【专题】3 1：定性思想；4 3：推理法；5 3 2：电场力与电势的性质专题.【分析】电场中电势相等的各个点
9、构成的面叫做等势面;沿着等势面移动点电荷,电场力不做功.电场线与等势面垂直，且从电势高的等势面指向电势低的等势面.负电荷在等势面高的位置的电势能小.【解答】解：A、沿电场线的方向电势降低，所以电势不同的等势而不可能相交。故 A错误；B、根据电场线与等势面的关系可知，电场线与等势面互相垂直，故 B正确；C、电场强度的大小与电势的高低没有关系，所以同一等势面上各点电场强度不一定相等，故 C错误；D、负电荷在电势高的位置的电势能小，所以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，电势能增大，电场力做负功，故 D错误。故选：B o【点评】本题关键是要记住电场线和等势面的关系，相互垂直，从电
10、势高的等势面指向电势低的等势面，掌握等势面的基本特点：在等势面上移动电荷，电场力总是不做功.3.（6分）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（）【考点】1 E：匀变速直线运动的位移与时间的关系；1 F：匀变速直线运动的速度与位移的关系；6 4：动能.【专题】3 1：定性思想；4 3：推理法；5 2 D：动能定理的应用专题.【分析】根据动能的变化可求出初末速度间的关系，再根据平均速度公式可求出平均速度，则由位移公式即可明确速度与位移时间的关系，再由加速度的定义即可求出质点的加速度。【解答】解：设质点的初速度为v,则动能E k i=m
11、 v 2,由于末动能变为原来的92倍，则可知，末速度为原来的3倍，故 v，=3 v；故平均速度1=吐包=2v；2根据位移公式可知：工=旦t联立解得：v=；2t2 x 根据加速度定义可知a=0=一 生=t t t t2故B正确，ACD错误。故 选:Bo【点评】本题考查动能以及运动学规律的问题，要注意明确动能变为9倍所隐含的信息，从而求出速度关系，同时还要注意应用平均速度公式。4.（6分）如图，两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上：一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m的小球，在a和b之间的细线上悬挂一小物块。平衡时，a、b间的距离恰好等于圆弧的半径。不计所有摩擦，小物C.mD.2m【考
12、点】2G：力的合成与分解的运用；3C：共点力的平衡.【专题】12：应用题；33：参照思想；49：合成分解法；527：共点力作用下物体平衡专题.【分析】同一根绳子上的张力大小相等，根据a b距离等于圆环半径可知绳所成角度，据此由平衡分析即可。【解答】解：设悬挂小物块的点为0 ,圆弧的圆心为。，由于ab=R,所以三角形Oab为等边三角形。由于圆弧对轻环的支持力沿半径方向背向圆心，所以小球和小物块对轻环的合力方向由轻环指向圆心0,因为小物块和小球对轻环的作用力大小相等，所以a。、b。是N m a O，、Nm b C X的角平分线，所以N 0 0 a=Nm a 0=Nm b 0=3。，那么 Nm b
13、O =6 0,所以由几何关系可得N a O，b=1 2 0。，而在一条绳子上的张力大小相等，故有T=m g,小物块受到两条绳子的拉力作用大小相等，夹角为1 2 0。，故受到的合力等于mg,因为小物块受到绳子的拉力和重力作用，且处于平衡状态，故拉力的合力等于小物块的重力为mg,所以小物块的质量为m故A B D错误，C正确。故 选:C o【点评】解决本题关键是能根据题目给出的几何关系确认拉小物块的两绳夹角为1 2 0,再根据两个大小相等互成1 2 0。两力的合成结论求解即可。5.（6分）平面0M和平面ON之间的夹角为3 0。，其横截面（纸面）如图所示,平面0M上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B,
14、方向垂直于纸面向外.一带电粒子的质量为m,电荷量为q （q 0）.粒子沿纸面以大小为v的速度从0M的某点向左上方射入磁场，速度与0M成3 0。角.已知粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从0M上另一点射出磁场.不计重力.粒子离开磁场的射点到两平面交线0的距离为（）.B.,Y *一 t o）穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小。【考点】D9：导体切割磁感线时的感应电动势.【专题】1 1：计算题；2 2：学科综合题；3 2：定量思想；4 3：推理法；5 3 C：电磁感应与电路结合.【分析】（1）根据法拉第电磁感应定律，结合闭合电路欧姆定律，及电量表达式,从而导出电量的综合表达式
15、，即可求解；（2）根据磁通量的概念，e=B S,结合磁场方向，即可求解穿过回路的总磁通量;根据动生电动势与感生电动势公式，求得线圈中的总感应电动势，再依据闭合电路欧姆定律，及安培力表达式，最后依据平衡条件，即可求解水平恒力大小。【解答】解：（1）根据法拉第电磁感应定律有：At At结合闭合电路欧姆定律有：1=旦，R及电量表达式有：q=lt=A之但=|上乜L|,R R（2）根据题意可知，M N左边的磁场方向与右边的磁场方向相同，那么总磁通量即为两种情况之和，即为：在时刻t（t to）穿过回路的总磁通量为：t0）穿过回路的总磁通量ktS+BoVo（t-to）I,金属棒所受外加水平恒力 的AZ,_大
16、i-小 Bn-（-k-S-+-Bn_l v_on_）l0R【点评】考查法拉第电磁感应定律，闭合电路欧姆定律，及电量综合表达式的内容，注意磁通量的方向，及安培力表达式的应用，本题难度不大，但符号运算要细心。【物理-选修3-3113.（5分）关于气体的内能，下列说法正确的是（）A.质量和温度都相同的气体，内能一定相同B.气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大C.气体被压缩时，内能可能不变D.一定量的某种理想气体的内能只与温度有关E.一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加【考点】8A：物体的内能；8F：热力学第一定律.【专题】31：定性思想；43：推理法；548：热力学定理专题.【分
17、析】理想气体是一种理想化的物理模型，实际上并不存在；理想气体的内能仅与温度有关，与气体的体积无关；实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下可以看做理想气体。【解答】解：A、质量和温度都相同的气体，内能不一定相同，还和气体的种类有关，故A错误；B、物体的内能与温度、体积有关，与物体宏观整体运动的机械能无关，所以整体运动速度越大，其内能不一定越大，故B错；C、气体被压缩时，外界对气体做功W 0,如果向外界放热Q V O,根据热力学第一定律，U=W+Q,可能W O内能不变，所 以C正确；D、理想气体分子间无分子势能，理想气体的内能只与温度有关，故D正确；E、一定量的某种理想气体等压膨胀过程中，体积与
18、热力学温度成正比，温度升高，内能增加。故E正确故 选:CDEo【点评】本题关键要理解理想气体这个模型的物理意义，抓住不考虑分子间的作用力，一定质量理想气体的内能只与温度有关是关键。14.（10分）一 U形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞。初始时，管内汞柱及空气柱长度如图所示。用力向下缓慢推活塞,直至管内两边汞柱高度相等时为止。求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离。已知玻璃管的横截面积处处相同；在活塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏；大气压强po=75.OcmHg.环境温度不变。活塞【考点】99：理想气体的状态方程.【专题】11：计算题；32：定量思想；4C
19、：方程法；54B：理想气体状态方程专题.【分析】由题意知两部分封闭气体的温度与环境温度保持相等，气体都作等温变化。先对左端气体研究，根据玻意耳定律求出活塞下移后的压强。水银面相平时，两部分气体的压强相等，再研究右端气体，求出活塞下移后的长度和气体压强，根据几何关系求解活塞向下移动的距离。【解答】解：设初始时，右管中空气柱的压强为p ,长度为ij左管中空气柱的压强为P2=p，长度为“该活塞被下推h 后，右管中空气柱的压强为p；，长度为1；左管中空气柱的压强为国，长度为1；.以 cmHg为压强单位。由题给条件得：P 1=p0+(20.00-5.00)cmHg1 A 20.0-5.00、11=(20
20、.0-)C K由玻意耳定律得P l=p；1；联立式和题给条件得：Pl=144cmHg 依题意有：p；二 p；1 /I nn.20.00-5.00,(Q)12=4 OOcnH-cnrh由玻意耳定律得：P212二 P：.联立式和题给条件得：h=9.42cm答：此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离9.42cmo【点评】本题考查了玻意耳定律，关键要抓住两部分气体之间相关联的条件，运用玻意耳定律解答。【物理-选修3-41 5.由波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播。波源振动的频率为2 0 H z,波速为16m/s。已知介质中P、Q两质点位于波源S的两侧，且P、Q和S的平衡位置在一条直线上，
21、P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为15.8m、14.6m。P、Q开始震动后，下列判断正确的是（）A.P、Q两质点运动的方向始终相同B.P、Q两质点运动的方向始终相反C.当S恰好通过平衡位置时，P、Q两点也正好通过平衡位置D.当S恰好通过平衡位置向上运动时，P在波峰E.当S恰好通过平衡位置向下运动时，Q在波峰【考点】F4：横波的图象；F5：波长、频率和波速的关系.【专题】11：计算题；34：比较思想；44：类比法；51D：振动图像与波动图像专题.【分析】先通过题干中所给出的波速和频率，利用公式入=工计算出波长。f根据PQ两点的距离之差与半个波长相比较，利用半个波长的奇数倍或偶数倍来判
22、断PQ振动的情况，可判知选项A B的正误。利用波长不是出P、Q与波源S之间的距离，通过不足一个波长的部分是波的四分之一还是四分之三，结合S点的运动情况，即可判断P、Q点的位置，继而可得知选项BDE的正误【解答】解：波源振动的频率为2 0 H z,波 速 为1 6 m/s,由波长公式入=工有：f入=2=0碗20AB、P、Q两质点距离波源的距离之差为：Ax=15.8-14.6=1.2m=3X A,为半个2波长的奇数倍，所 以 P、Q两质点振动步调相反，P、Q两质点运动的方向始终相反，选 项 A错误，B正确。C、S P=1 5,8 m=(1 9+1)入，S Q=1 4.6 m=(1 8+1)入，所
23、以 当 S恰好通过平衡位置4 4时，P、Q两点一个在波峰，一个在波谷，选 项 C错误。D、由 S P=1 5.8m=(1 9+W)入可知，当 S恰好通过平衡位置向上运动时，P在波4峰，选 项 D正确。E、S Q=1 4.6 m=(1 8+1)入，当 S恰好通过平衡位置向下运动时，Q在波峰，选项4E正确。故 选:B D E o【点评】关于波的传播的相关计算，首先应注意其周期性，同时要注意波传播的方程的通式，尤其是对其不到一个波长的部分，要会通过该部分是波长的四分之一还是四分之三来判断质点的振动情况和位置关系。同时要熟记两点与波源的距离之差若是半个波长的偶数倍，该两质点振动步调一致，若为半个波长的
24、奇数倍，该两质点的振动步调相反。对于此结论，在波的干涉中的加强和减弱的判断上也是用到的。解答该类型的题，要习惯在草纸上画出对应的波形图，这样有利于对题的理解和分析。1 6.如图，玻 璃 球 冠 的 折 射 率 为 其 底 面 镀 银，底面半径是球半径的近倍，2在过球心。且垂直底面的平面(纸面)内，有一与底面垂直的光线射到玻璃冠上的M点，该光线的延长线恰好过底面边缘上的A点，求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角。【考点】H 3：光的折射定律.【专题】1 2：应用题；3 4：比较思想；4 F：几何法；5 4 D：光的折射专题.【分析】光线由M点射入后先发生折射，再在镀银底面发生反射，
25、最后射出玻璃冠。已知球半径、底面半径以及折射率，则由几何关系和折射定律可求得入射角、折射角，再由几何关系可求得光线在镀银底面的入射角和反射角，从而可知反射光线与O N的关系，最后可求光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角。【解答】解：设球半径为R,球冠地面中心为0 ,连接0 0,则OO_LAB令 N 0A 0，=a返R贝U ：cosa=_ =-=近 O A R 2即 NOAO=a=30 已知 M A_LA B,所以NOAM=60.设图中N点为光线在球冠内地面上的反射点，光路图如图所示。设光线在M点的入射角为i,折射角为r,在N点的入射角为反射角为玻璃的折射率为no由于0 A M为等边三
26、角形，所以入射角i=60。.由折射定律得:sini=nsinr.代入数据得：r=30.作N点的法线N E,由于NEM A,所以=30。.由反射定律得：i=30。连接O N,由几何关系可知M A N g zM O N,则NMNO=60。.由式可得NENO=30。所以NEN。为反射角，ON为反射光线。由于这一反射光线垂直球面，所以经球面再次折射后不改变方向。所以，该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角为0=180。-NENO=150o答：光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角为150。【点评】本题关键之处是借助于光的折射与反射定律作出光路图，同时利用几何关系来辅助计算。【物理-选
27、修3-5】17.一静止的铝原子核*A I俘获一速度为1.0X 107m/s的质子p后，变为处于激发态的硅原子核2 8 s i,下列说法正确的是（）14A.核反应方程为P+27Alf28S（13 14B.核反应方程过程中系统动量守恒C.核反应过程中系统能量不守恒D.核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和E.硅原子核速度的数量级为lO m/s,方向与质子初速度方向一致【考点】53：动量守恒定律；JI：爱因斯坦质能方程.【专题】33：参照思想；4T：寻找守恒量法；54P：爱因斯坦的质能方程应用专题.【分析】由质量数、电荷数守恒可知核反应方程，核反应方程过程中系统动量守恒，能量也守
28、恒，核反应过程中质量发生亏损，根据动量守恒定律求解硅原子核的速度.【解 答】解：A、由质量数守恒和电荷数守恒可知，核反应方程为为P+27Alf 2 8 S i,故 A 正确；13 14BC、核反应方程过程中系统动量守恒，能量也守恒，故B正确，C错误；D、核反应过程中，要释放热量，质量发生亏损，生成物的质量小于反应物的质量之和，故D错误；E、设质子的质量为m,则铝原子原子核的质量约为27m,以质子初速度方向为正，根据动量守恒定律得:mvo=(m+27m)v解得：v=3.57X 105m/s,数量级为1 0 5 m/s,方向与质子初速度方向一致，故E正确。故 选:ABEo【点评】本题的关键要明确核
29、反应方程遵守质量数守恒和电荷数守恒，核反应遵守系统动量守恒，能量守恒.1 8.如图，水平地面上有两个静止的小物块a和b,其连线与墙垂直，a和b相距I,b与墙之间也相距I；a的质量为m,b的质量为之m,两物块与地面间4的动摩擦因数均相同，现 使a以初速度V。向右滑动，此 后a与b发生弹性碰撞，但b没有与墙发生碰撞.重力加速度大小为g,求物块与地面间的动摩擦因数满足的条件.【考点】53：动量守恒定律；8G：能量守恒定律.【专题】11：计算题；35：整体思想；4T：寻找守恒量法；52F：动量定理应用专题.【分析】由题意可得动摩擦因数必须满足两个条件：a、b能相碰；b不能与墙相碰.先根据能量求出a与b
30、碰撞前的速度.再根据弹性碰撞过程遵守动量守恒和能量守恒列式，得到碰后b的速度，根 据b没有与墙发生碰撞，碰后b向右滑行的距离s W L由功能列式，即可求解.【解答】解：设物块与地面间的动摩擦因数为日要使物块a、b能够发生碰撞，应有：g n v女.glV2UVb t2t)C.V2tl D.V2V1,t2tl()3、一颗速度较大的子弹，水平击穿原来静止在光滑的水平面上的木块，设木块对子弹的阻力恒定，则子弹入射速度增大时，下列说法正确的是A、木块获得的动能变大 B、木块获得的动能变小C、子弹穿过木块的时间变长 D、子弹穿过木块的时间不变4、一火车沿直线轨道从静止发出由A地驶向B地，并停止在B地.A、
31、B两地相距s,火车做加速运动时，其加速度最大为a”做减速运动时，其加速度的绝对值最大为国,由此可以判断出该火车由A到B所 需 的 最 短 时 间 为.5、一质点沿x轴做直线运动，其中v随时间t的变化如图(a)所示，设t=0时，质点位于坐标原点0处.试 根 据v-t图分别在(b)及图(c)中尽可能准确地画出：(1)表示质点运动的加速度a随时间t变化关系的a-t图；(2)表示质点运动的位移x随时间t变化关系的x-t图.7、两光滑斜面高度相等，乙斜面的总长度和甲斜面的总长度相等，只是由两部分接成，如图所示.将两个相同的小球从斜面的顶端同时释放，不计在接头处的能量损失,问哪个先滑到底端？图甲 图乙8、
32、A、B两点相距s,将s平分为n等份.今让一物体(可视为质点)从A点由静止开始向B做加速运动，物体通过第一等份时的加速度为a,以后每过一个等分点，加速度都增加a/n,试求该物体到达B点的速度.9、质量m=l kg的物体A开始时静止在光滑水平地面上，在 第1,3,5奇数秒内，给A施加同向的2 N的水平推力F,在2,4,6偶数秒内，不给施加力的作用，问经多少时间，A可完成s=100 m的位移.1 0、一只老鼠从老鼠洞沿直线爬出，已知爬出速度V 的大小与距洞口的距离s 成反比，当老鼠到达洞口的距离s F lm 的A点时，速度大小为w=2 0 c m/s,当老鼠到达洞口的距离s2=2 m的 A点时，速度
33、大小为v z 为多少？老鼠从A点到达B点所用的时间t 为多少？例题解析：例 1.【解析】电源的UT图像是经常碰到的，由图线与纵轴的截距容易得出电动势E=1.5 V,图线与横轴的截距0.6 A是路端电压为0.8 0 伏特时的电流，（学生在这里常犯的错误是把图线与横轴的横距0.6A当作短路电流，而得出r=E/l切=2.5 Q 的错误结论.）故电源的内阻为：尸U/2 M=1.2 Q.例 2.【解析】依题意在同一坐标系中作出分别从A、B站由不同时刻开出的汽车做匀速运动的s -t图像，如图所示.从图中可一目了然地看出：（1）当 B站汽车与A站第一辆汽车同时相向开出时，B站汽车的s-t图线C D 与 A站
34、汽车的s-t 图线有6个交点（不包括在t轴上的交点），这表明B站汽车在途中（不包括在站上）能遇到6辆从A站开出的汽车.（2）要使B站汽车在途中遇到的车最多，它至少应在A站第一辆车开出5 0 m i n 后出发，即应.与A站第6辆车同时开出此时对应B 站汽车的s t图线M N 与A 站汽车的s-t图线共有1 1 个交点（不包括t 轴上的交点），所以B站汽车在途中（不包括在站上）最多能遇到1 1 辆从A站开出的车.（3）如 果 B站汽车与A站汽车不同时开出，则 B站汽车的s-t 图线（如图中的直线P Q）与 A站汽车的s-t图线最多可有1 2 个交点，所以B站汽车在途中最多能遇到1 2 辆车.例
35、3.【解析】由图线可知：当 U=1 0 0 V,1=0.3 2 A,P=U I=1 0 0 X 0.3 2=3 2 W;定值电阻的阻值R=1 00 Ql-n由 UI+UH=100 V,得：UL+1 00I=1 00 V,1=-L100作该方程的图线（如图乙中直线），它跟原图线的交点的坐标为：L=0.2 9 A,U u=7 1 V；此交点就是灯泡的工作点，故灯泡消耗的实际功率：P i 产I U 产 2 0W.,/A/A例 4.【解析】这是一道较好的力学综合题，涉及运动、力、功能关系的问题.粗看物理情景并不复杂，但题意直接给的条件不多，只能深挖题中隐含的条件.下图表达出了整个物理过程，可以从牛顿运
36、动定律、运动学、图像等多个角度解出，应用图像方法，简单、直观.ABC作出速度一时间图像（如 图a所示），位移为速度图线与时间轴所夹的面积，依题意，总位移为零，即A O A E的面积与a E B C面积相等，由几何知识可知a A D C的面积与4 A D B面积相等，故O AB的面积与4 D C B面积相等（如 图b所示）.解得：V 2=2V I由题意知，一mv22=3 2J,故 一mvi=8 J,2 2根据动能定理有 WF-mv=8 J,W2=-m（v2-V i2）=24J22例5.【解析】在同一坐标系中作两物体做竖直上抛运动的s-t图像，如 图.要A、B在空中相遇，必须使两者相对于抛出点的位
37、移相等，即要求A、B图线必须相交，据此可从图中很快看出：物 体B最早抛出时的临界情形是物体B落地时恰好与A相遇；物 体B最迟抛出时的临界情形是物 体B抛出时恰好与A相 遇.故 要 使A、B能在空中相遇，t应满足的条件为：2 v o/gz;t t27.乙图中小球先到底端8.vB=j2a (n+-)=-)V n 2 v n9.13.64 s10.10 c m/s ；7.5s方法二:等效法方法介绍等效法是科学研究中常用的思维方法之一，它是从事物的等同效果这一基本点出发的，它可以把复杂的物理现象、物理过程转化为较为简单的物理现象、物理过程来进行研究和处理，其目的是通过转换思维活动的作用对象来降低思维活
38、动的难度，它也是物理学研究的一种重要方法.用等效法研究问题时，并非指事物的各个方面效果都相同，而是强调某一方面的效果.因此一定要明确不同事物在什么条件、什么范围、什么方面等效.在中学物理中，我们通常可以把所遇到的等效分为：物理量等效、物理过程等效、物理模型等效等.二.典例分析1.物理量等效在高中物理中，小到等效劲度系数、合力与分力、合速度与分速度、总电阻与分电阻等;大到等效势能、等效场、矢量的合成与分解等，都涉及到物理量的等效.如果能将物理量等效观点应用到具体问题中去，可以使我们对物理问题的分析和解答变得更为简捷.例 1.如图所示，ABCD为表示竖立放在场强为E=104V/m的水平匀强电场中的
39、绝缘光滑轨道，其中轨道的BCD部分是半径为R的半圆环，轨道的水平部分与半圆环相切A 为水平轨道的一点，而且AB=R=0.2/w.把一质量m=100g、带电4=10一霓的小球，放在水平轨道的A 点上面由静止开始被释放后，在轨道的内侧运动。（g=10m/s2）求:（1）它到达C点时的速度是多大？（2）它到达C点时对轨道压力是多大？（3）小球所能获得的最大动能是多少？2.物理过程等效对于有些复杂的物理过程，我们可以用一种或几种简单的物理过程来替代，这样能够简化、转换、分解复杂问题，能够更加明确研究对象的物理本质，以利于问题的顺利解决.高中物理中我们经常遇到此类问题，如运动学中的逆向思维、电荷在电场和
40、磁场中的匀速圆周运动、平均值和有效值等.例 2.如图所示，在竖直平面内，放置一个半径斤很大的圆形光滑轨道，0 为其最低点.在。点附近，处放一质量为/的滑块，求由静止开始滑至点时所需的最短时间.例 3.矩形裸导线框长边的长度为2/,短边的长度为/,在两个短边上“均接有阻值为R的电阻，其余部分电阻均不计.导线框的位置如图所示，线框内的磁场方向及分布情况如图，大小为.一电阻为R 的光滑导体棒A 8与短边平行且与长边始终接触良好.起初导体棒处于x=0 处，从 t=0 时刻起，导体棒A B在沿x方向的外力F的作用下做速度为v 的匀速运动.试求：(1)导体棒A B从 x=0 运动到x=2/的过程中外力F
41、随时间t 变化的规律；(2)导体棒A 8 从 x=0 运动到x=2l的过程中整个回路产生的热量.3.物理模型等效物理模型等效在物理学习中应用十分广泛，特别是力学中的很多模型可以直接应用到电磁学中去，如卫星模型、人船模型、子弹射木块模型、碰撞模型、弹簧振子模型等.实际上,我们在学习新知识时，经常将新的问题与熟知的物理模型进行等效处理.例 4.如图所示，用、尼、尼为定值电阻，但阻值未知，兄为电阻箱.当水为Z=1 0 Q时,通过它的电流 入=1 A；当 只 为 兄 2=1 8 Q时，通过它的电流人=0.6 A.则 当&3=0.1 A时，求电阻兄3.例 5.如图所示，倾 角 为。=3 0 ,宽度=l
42、m 的足够长的形平行光滑金属导轨固定在磁感应强度於1 T、范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面斜向上，用平行于导轨且功率恒为6 w 的牵引力牵引一根质量炉0.2 k g,电阻庐1 Q放在导轨上的金属棒a b由静止沿导轨向上移动，当金属棒数移动2.8 m时获得稳定速度，在此过程中金属棒产生的热量为5.8 J(不计导轨电阻及一切摩擦，g取 l O m/s?),求：(1)金属棒达到的稳定速度是多大？(2)金属棒从静止达到稳定速度所需时间是多少？三.强化训练()1.如图所示，一面积为S的单匝矩形线圈处于一个交变的磁场中，磁感应强度的变化规律为8 =6 0 s i n 。下列说法不正确的是A、线
43、框中会产生方向不断变化的交变电流B、在/=2时4刻，线框中感应电流将达到最大值0)C、对应磁感应强度8=8。的时刻，线框中感应电流也一定为零D、若只增大磁场交变频率，则线框中感应电流的频率也将同倍数增加，但有效值不变)2.如图所示电路中，电表均为理想的，电源电动势E 恒定,内阻r=l Q,定值电阻R s=5 Q。当电键K断开与闭合时，a b段电路消耗的电功率相等。则以下说法中正确的是A.电阻R、R?可能分别为4Q、5 QB.电阻R i、R?可能分别为3Q、6 QC.电键K断开时电压表的示数一定大于K闭合时的示数D.电键K断开与闭合时，电压表的示数变化量大小与电流一定等于6 Q表的示数变化量大小
44、之比()3.一个边长为6 cm 的正方形金属线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，电阻为0.3 6 Q。磁感应强度B 随时间t 的变化关系如图3 2 3 所示，则线框中感应电流的有效值为A.V2 X 10-5A B.V6 X 10-5AC.(72/2)X 10-5AD.(372/2)X 10-5A楞/10-盯()4.如图所示，DC 是水平面，A B 是斜面。初速为V。的物体从D 点出发沿DB A 滑到顶点A时速度刚好为零。如果斜面改为A C,让该物体从D 点出发沿DC A 滑到点A点且速度刚好为零，则物体具有的初速度(已知物体与路面的动摩擦因数处处相同且不为零。)A.大于V。B.等于V。C.
45、小于V。D.处决于斜面的倾角()5.如图所示，两块同样的玻璃直角三棱镜ABC,两者的AC面是平行放置的，在它们之间是均匀的未知透明介质，一单色细光束0 垂直于AB面人射，在图示的出射光线中A.1、2、3 (彼此平行)中的任一条都有可能B.4、5、6(彼此平行)中的任一条都有可能C.7、8、9(彼此平行)中的任一条都有可能D.只能是4、6 中的某一条()6.在如图所示电路中，46 是两个完全相同的灯泡，两灯的阻值与电阻彳的阻值相同，与 并联的电学元件M可能是电容器C,也可能是自感系数很大的而电阻可以忽略的线圈乙当开关S闭合瞬间，4 6 两灯中的电流鼠、人与M的关系是A.若 是 电 容 器 G 则
46、/、人B.若材是电容器G 则C.若 M是线圈。则7B D.若 M是线圈。则 4 IB()7.如图所示，在平行于水平地面的有理想边界的匀强磁场上方，有三个大小相同的正方形线框，线框平面与磁场方向垂直。三个线框是用相同的金属材料制成的，4 线框有一个缺口，氏 C 线框都闭合，但 6 线框导线的横截面积比，线框大.现将三个线框从同一高度由静止开始同时释放，下列关于它们落地时间的说法正确的是 口目叵A.三个线框同时落地B.三个线框中，力线框最早落地 nm nC.6 线框在C 线框之后落地：D.6 线框和C 线框在1 线框之后同时落地()8.如右图所示，充电后的平行板电容器竖直放置，板 间 一 带 正
47、电 的IT?n绝缘球用绝缘细线悬挂于A 板上端，若将小球和细线拉至水平位置，由 静|!止释放后小球将向下摆动直至与A 板发生碰撞，此过程细线始终处于伸直 P状态，则此过程中A.小球电势能一直增加 y qB.小球的动能一直增大C.小球受细线的拉力一直在增大D.小球运动的向心加速度先增大后减小9.在光滑水平面上的。点系一长为1 的绝缘细线，线的一端系一质量为如带电量为q的小球。当沿细线方向加上场强为E的匀强电场后，小球处于平衡状态。现给小球一垂直于细线的初速 度%,使小球在水平面上开始运动。若 P 很小，则小球第一次回 到 平 衡 位 置 所 需 时 间 为。10.如图，带电量为+g 的点电荷与均
48、匀带电薄板相距为2d,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心.若图中a 点处的电场强度为零，根据对称性，带电薄板在图中6点处产生的电场强度大小为,方向.(静电力恒量为k)11.如图所示，电阻用=展=8。，尼=4。，兄=0.5 Q,电源电势=0.5 V,内电阻尸0.5。，求安培表4和 4的示数各为多少？13.一条长为L的细线上端固定在0 点，下端系一个质量为m的小球，将它置于一个很大的匀强电场中，电场强度为E,方向水平向右，已知小球在B点时平衡，细线与竖直线的夹角为 9 ,如图所示，求：(1)当悬线与竖直方向的夹角为多大时，才能使小球由静止释放后，细线到竖直位置时,小球速度恰好为零？(2)当细线
49、与竖直方向成9 角时，至少要给小球一个多大的冲量，才能使小球在图示的竖直平面内做完整的圆周运动？-8/例题解析：例 1.【解析】(1)、(2)设：小球在C 点的速度大小是V。对轨道的压力大小为N c，则对于小球由AfC 的过程中，应用动能定律列出：qE.2R-m gR=-m V-0.2在 C 点的圆轨道径向应用牛顿第二定律，有：N c-q E =m.儿解得：V c=、-2gR=2m/s V mNc=5qE-2mg=3N.(3)V m g=q E=l N ;合场的方向垂直于B、C 点的连线B C，合场势能最低的点在BC 的中点D如图：.,小球的最大能动EK M：Em=Epmm=EpD=qER(+
50、sin 4 5)+mg./?(1-cos 4 5).例2.【解析】滑块做复杂的变速曲线运动，故用牛顿定律、动量定理等方法都难以求解,但我们通过仔细的分析发现，滑块的受力、运动特征与单摆相同，因此滑块的运动可等效为单 摆 的 运 动，这 样，我 们 便 可 迅 速 地 求 出 滑 块 从 尸 点 到。点 的 最 短 时 间 为t=-T,而T=2乃 口,则，=工、口4V g 2g由此可知，等效法是在效果相同的条件下，将复杂的状态或运动过程合理地转化成简单的状态或过程的一种思维方法.例3.【解析】(1)在t时 刻A B棒的坐标为x =1分感应电动势 e =Blv=BQIVCOSJ-回路总电阻3*R回