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1、2021年高考物理一轮复习资料一难点突破难点1”追碰问题与时空观“追碰”类问题以其复杂的物理情景，综合的知识内涵及广阔的思维空间，充分表达着考生的理解能力、分析综合能力、推理能力、空间想象能力及理论联系实际的创新能力,是考生应考的难点，也是历届高考常考常新的命题热点.难点磁场1.（v=1 2 0 k m/h.假设前方车辆突然停止，后车司机从发现这一情况，经操纵刹车，到汽车开始减速所经历的时间（即反响时间）Z=0.5 0 s,刹车时汽车受到阻力的大小/为汽车重的0.4 0 倍，该高速公路上汽车间的距离s 至少应为多少？（取重力加速度g=1 0m/s2）2.上，到轨道的距离M N为 J=1 0 m
2、,如图1-1 所示.转台匀速转动,使激光束在水平面内扫描，扫描一周的时间为襁N的夹角为4 5 Z s ,光束又射到小车上，那么小车的速度为多少？（结果保存两位数字）3.（）一段凹槽A倒扣在水平长木板C上，槽内有一小物块8,它到槽内两侧的距离均为,，2如 图 1-2 所示.木板位于光滑水平的桌面上，槽与木板间的摩擦不计，小 物 块 与 木 板 间 的 动 摩 擦 因 数 为B.CA以大小为图 1-2山的初速向右运动，v o J 页7.当A和 8发生碰撞时，两者的速度互换.求：（1）从 A、8发生第一次碰撞到第二次碰撞的时间内，木板C运动的路程.（2）在 A、B刚要发生第四次碰撞时，A、B、C三者
3、速度的大小.案例探究例 1 （）从离地面高度为6处有自由下落的甲物体，同时在它正下方的地面上有乙物体以初速度vo 竖直上抛，要使两物体在空中相碰，那么做竖直上抛运动物体的初速度W应满足什么条件？（不计空气阻力，两物体均看作质点）.假设要乙物体在下落过程中与甲物体相碰，那么血应满足什么条件？命题意图：以自由下落与竖直上抛的两物体在空间相碰创设物理情景，考查理解能力、分析综合能力及空间想象能力.B 级要求.错解分析：考生思维缺乏灵活性，无法巧选参照物，不能到达快捷高效的求解效果.解题方法与技巧：（巧选参照物法）选择乙物体为参照物，那么甲物体相对乙物体的初速度:=0-vo=-vo甲物体相对乙物体的加
4、速度a q z=-g-1-g)=0由此可知甲物体相对乙物体做竖直向下，速度大小为w 的匀速直线运动.所以，相遇h时间为：4一V。对第一种情况，乙物体做竖直上抛运动，在空中的时间为：O W f W 空g即:0 W 2也%g所以当物榨，两物体在空中相碰.对第二种情况，乙物体做竖直上抛运动，下落过程的时间为：b W/W也g g即 幺 W也 W及g%g所以当 例 2 ()如 图 1-3 所示，质量为胆的木块可视为质点，置于质量也为m的木盒内，木盒底面水平，长/=0.8m,木块与木盒间的动摩擦因数以=0.5,木盒放在光滑的地面上，木块A以=5 m/s 的初速度从木盒左边开始沿木盒底面向右运动，木盒原静止
5、.当木块与木盒发生碰撞时无机械能损失,且不计碰撞时间，取 g=1 0 m/s 2.问：a，笏图 1-3(1)木块与木盒无相对运动时，木块停在木盒右边多远的地方？(2)在上述过程中，木盒与木块的运动位移大小分别为多少？命题意图：以木块与木盒的循环碰撞为背景，考查考生分析综合及严密的逻辑推理能力.B 级要求.错解分析：对隔离法不能熟练运用，不能将复杂的物理过程隔离化解为相关联的多个简单过程逐阶段分析，是该题出错的主要原因.解题方法与技巧：(1)木块相对木盒运动及与木盒碰撞的过程中，木块与木盒组成的系统动量守恒，最终两者获得相同的速度，设共同的速度为匕 木块通过的相对路程为s,那么有：mvo=2mv
6、 j U/M g.y=y n z v o2-y ,2mv2由解得S=1.25 m 设最终木块距木盒右边为4,由几何关系可得：s-/=0.4 5 m(2)从木块开始运动到相对木盒静止的过程中，木盒的运动分三个阶段：第一阶段，木盒向右做初速度为零的匀加速运动；第二阶段，木块与木盒发生弹性碰撞，因两者质量相等，所以交换速度：第三阶段，木盒做匀减速运动，木盒的总位移等于一、三阶段的位移之和.为了求出木盒运动的位移，我们画出状态示意图，如图1-4所示.设第一阶段结束时，木块与木盒的速度分别为也、也，那么：mv o=mv +mv 2P mg L=mv o1 m(v 12+v 22)图1-4因在第二阶段中，
7、木块与木盒转换速度，故第三阶段开始时木盒的速度应为0,选木盒为研究对象对第一阶段：P mg s=mv r-对第三阶段：P i ng S 2=mv 2-mv22 2从示意图得S*=S|+S 2 S块=5&+L-d 锦 囊妙计解得 s 窗=1.075 m s 块=1.425 m一、高考走势“追碰”问题，包括单纯的“追及”类、碰撞”类和追及碰撞”类，处理该类问题，首先要求学生有正确的时间和空间观念(物体的运动过程总与时间的延续和空间位置的变化相对应).同时，要求考生必须理解掌握物体的运动性质及规律，具有较强的综合素质和能力.该类问题综合性强，思维容量大，且与生活实际联系密切，是高考选拔性考试不可或缺
8、的命题素材，应引起广泛的关注.二、“追 及 碰 撞 问题指要1.“追及”问题讨论追及、相遇的问题，其实质就是分析讨论两物体在相同时间内能否到达相同的空间位置问题.一定要抓住两个关系：即时间关系和位移关系.一个条件：即两者速度相等，它往往是物体间能否追上、追不上或(两者)距离最大、最小的临界条件，也是分析判断的切入点.2.“碰撞”问题碰撞过程作用时间短，相互作用力大的特点，决定了所有碰撞问题均遵守动量守恒定律.对正碰，根据碰撞前后系统的动能是否变化，又分为弹性碰撞和非弹性碰撞.弹性碰撞：系统的动量和动能均守恒，因而有：mV+m2 V2=mi Vt+机，也?)v i2+/M 2V 22=m i v
9、 i 2+ni2V 2，2 2 2 2 2上式中也、0,分别是如碰前和碰后的速度，V 2、V 2分别是22碰前和碰后的速度.解式得=(g/%)%+262叱 V2,=(-2一加1)岭+2加 唧 mA+m2+m2完全非弹性碰撞：加与牝碰后速度相同，设为匕那么m.v.+/TI2V/7?1V 14-A?2V 2=(m 1+加2】V,V=-m,+m2系统损失的最大动能A km=I V|2+mzvr-（wi+m?）v2.非弹性碰撞损失的动能2 2 2介于弹性碰撞和完全非弹性碰撞之间.在处理碰撞问题时，通常要抓住三项根本原那么：（1）碰撞过程中动量守恒原那么.（2）碰撞后系统动能不增原那么.（3）碰撞后运动
10、状态的合理性原那么.碰撞过程的发生应遵循客观实际.如甲物追乙物并发生碰撞，碰前甲的速度必须大于乙的速度，碰后甲的速度必须小于、等于乙的速度或甲反向运动.三、处理 追碰”类问题思路方法分析两物体运动过程画运动示意图由示意图找两物体位移关系据物体运动性质列（含有时间）的位移方程联立方程求解（判断能否碰撞）假设发生碰撞，据动量关系（守恒能量转化关系列方程求解解 决“追碰 问题大致分两类方法,法（参照物变换法、守恒法等）.即数学法（如函数极值法、图象法等）和物理方歼灭难点训练1.()凸透镜的焦距为工一个在透镜光轴上的物体，从距透镜学处，沿光轴逐 渐 移 动 到 距 离 处，在此过程中2.()两辆完全相
11、同的汽车，沿水平直路一前一后匀速行驶，速度均为血，假设前车突然以恒定的加速度刹车，在它刚停住时，后车以前车刹车时的加速度开始刹车,前车在刹车过程中所行驶的距离为s,假设要保证两车在上述情况中不相撞，那么两车在匀速行驶时保持距离至少应为多少？3.(X 102 kg 的小车4,在A的右方=8.0 m处，另一辆小车B正以速度v e=4.0m/s 的速度向右做匀速直线运动远离A车，为使4车能经过片10.0 s 时间追上B车，立即给 A车适当施加向右的水平推力使小车做匀变速直线运动，设小车A受到水平轨道的阻力是车重的0.1倍，试问:在此追及过程中，推力至少需要做多少功？取 g=10m/s2)A B v.
12、I I I I()0 O，/.图 1-54.()如 图 1-6 所示，在光滑的水平面上放置一质量为径为R的L光滑的弧形轨道，设有一质量为，”的小球，以功的4速度，方向水平向左沿圆弧轨道向上滑动，到达某一高度后，又沿轨道下滑，试求h的大小及小球刚离开轨道时的速度.5.()如 图 1-7 所示，长为2 乙的板面光滑且不机的小车，小车上有一半图 1-6图 1-7导电的平板小车C 放在光滑水平面上，车的右端有块挡板，车的质量机e4m,绝缘小物块B的质量，加=2 8 以一定速度沿平板向右与C 车的挡板相碰，碰后小车的速度总等于碰前物块8 速度的一半.今在静止的平板车的左端放一个带电量为+小质量为用八=机
13、的小物块4,将物块3 放在平板车的中央，在整个空间加上一个水平方向的匀强电场时，金属块A 由静止开始向右运动，当A 以速度与8 发生碰撞，碰后4 以,物 的速率反弹回来，8 向右4运动.(1)求匀强电场的场强大小和方向.(2)假设A 第二次和8 相碰，判断是在B 与 C 相碰之前还是相碰之后？(3)A 从第一次与8 相碰到第二次与3 相碰这个过程中，电场力对A 做了多少功？6.()如 图 1-8所示，水平放置的导轨，其电阻、摩擦均不计，固定在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B,左端间距为2 L 右端间距为l今在导轨上放 油、cd两杆，其质量分为2M、M,电阻分为2R、R,现让ab杆以初速度功
14、取棒的最终速度 两棒均在不同的导轨上).xa x X x xX X|x XX X XXXX b X X X XaX X X X图 1 5-94.()如 图 1 5-9 所示，放在绝缘水平面上的两条平行金属导轨和P Q之间的宽度为/,置于磁感应强度值为B的匀强磁场中，B的方向垂直于导轨平面，导轨左端接有电阻为R，其他电阻不计，导轨右端接有电容为C的电容器，长 为 2/的金属棒 放在导轨上与导轨垂直且接触良好，其。端绞链在导轨PQ上，现将棒以角速度0 绕 a点沿水平导轨平面顺时针旋转9 0 角，求这个过程中通过R的总电量是多少？5.()如 图 1 5-1 0 所示，A8 和 C 是足够长的平行光滑
15、导轨，其间距为/,导轨平面与水平面的夹角为。.整个装置处在磁感应强度为B的，方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中4c 端连有电阻值为RM，垂 直 于 导 轨 的 金 属 棒 在 距B D 端 s处由静止释放，在 E F F,方向沿斜面向上的恒力把E 尸棒从8。位置由静止推至距B D端 s 处，突然撤去恒力F,棒E F最后又回到B D端.求：(1)尸棒下滑过程中的最大速度.(2)EF棒自8。端出发又回到8。端的整个过程中,图 1 5-1 0有多少电能转化成了内 能(金属棒、导轨的电阻均不计)？6.()在磁感应强度为8=0.4 T的匀强磁场中放一个半径，-0=50 c m的圆形导轨，上面搁有互相垂直
16、的两根导体棒，一起以角速度阳”/s 逆时针匀速转动.圆导轨边缘和两棒中央通过电刷与外电路连接，假设每根导体棒的有效电阻为R o=O.8 Q,外接电阻R Q,如所示，求：(1)每半根导体棒产生的感应电动势.(2)当电键S接通和断开时两电表示数(假定RL8,私一0).图 1 5-1 1参考答案：难点磁场I.B.提示：将圆环转换为并联电源模型，如 图 1 5 -1.X 10-2 X 10-2 J提示：将电路转换为直流电路模型如图1 5 -2.3.(1)电压表 理由略 F=1.6N(3)0=0.2 5 C一 曲2 a 2 _ )-2 a2)歼灭难点训练L CD 2.A D 3.Q=/A 片 -i 或。
17、=-R R4.Q=BP(+2 C)2 R5.(I)如 图 1 5 -3 当 E尸从距8。端 s 处由静止开始滑至8。的过程中，受力情况D 7V如下图.安培力：lRMg s i n0-B-L根据牛顿第二定律：a=-我一M所以，E Fa=O时速度到达最大值vm.由式中 a=0 有：Mgs i n 0 -B2P vm/R=OMg R s i ndvm=-B2l2(2)由恒力5 推至距8。端 s 处，棒先减速至零，然后从静止下滑，在滑回BD 之前已达最大速度均，开始匀速.设 E尸棒由B D从静止出发到再返回B D过程中，转化成的内能为A 根据能的转化与守恒定律：1 _ 1 .A/gR s i n。.与
18、Fs-A E=-Mvm2&E=Fs一M (-一)2 2 2 B2l26.(1)每半根导体棒产生的感应电动势为 1 1Ei=fi/v =-B/2w =-X X 1 03X (0.5)2V=5 0 V.2 2(2)两根棒一起转动时，每半根棒中产生的感应电动势大小相同、方向相同(从边缘指向中心)，相当于四个电动势和内阻相同的电池并联，得总的电动势和内电阻为：=1=50 丫，/=-x-/?o=O.l Q4 2当电键S断开时，外电路开路，电流表示数为零，电压表示数等于电源电动势，为 50 V.当电键S 接通时，全电路总电阻为R =r+R=(0.1+3.9)Q=4Q.由全电路欧姆定律得电流强度(即电流表示
19、数)为E 50/=-=A=1 2.5 A.r+R 4此时电压表示数即路端电压为U=E-Ir X0A V=48.75 V （电压表示数）或 1 2.5X 3.9 V=48.75 V.难点3 滑动变阻器应用分析滑动变阻器是电学实验中常用的仪器，近几年高考电学设计性实验命题对其应用屡次直接或渗透考查.如何选择滑动变阻器的接法设计控制电路仍是历届考生应考的难点.难点磁场-1.()如 图 1 2-1 所示，滑动变阻器电阻最大值为凡负载电阻凡=R,电源电动势为E,内阻不计.小：(1)当 K断开，滑动头c 移动时，R两端的电压范围是多少？T M J-(2)当 K接通，滑动头c 移动时，以 两端的电压范围是多
20、少？口 风(3)设 R的 长 度 上 单 位 长 度 的 电 阻 各 处 相 同，“、c 间 丫?长度为x,当 K接通后，加在R 上的电压Ui与 x 的关系如何？图 2/2.()用伏安法测金属电阻&(约为5 Q)的值，电流表内阻为1量程为0.6 A,电压表内阻为几k Q,量程为3 V,电源电动势为9V,滑动变阻器的阻值为0 6 Q,额定电流为5 A,试画出测量尺的原理图.案例探究 例 1 ()用伏安法测量某一电阻尺,阻值，现有实验器材如下：待测电阻&(阻值约5额定功率为1 W)；电流表4(量程0 0.6 A,内阻0.2 Q);电流表(量程0 3 A,内阻0.0 5 Q);电压表H (量程0 3
21、 V,内阻3 k Q);电压表匕(量程0 1 5V,内 阻 1 5 k Q);滑动变阻器&(0 5 0 Q),蓄电池(电动势为6 V)、开关、导线.为了较准确测量R 阻值，电压表、电流表应选,并画出实验电路图.命题意图：考查正确选择实验仪器及据实验原理设计合理电路的实验能力.B 级要求.错解分析：没能据平安性、准确性原那么选择4 和,无视了节能、方便的原那么，采用了变阻器的分压接法.解题方法与技巧：由待测电阻当额定功率和阻值的大约值，可以计算待测电阻&的额定电压、额定电流的值约为U=PR V lx5 七2.2 V,/=y JP/R H y u 5=0.4 5 A.那么电流表应选4,电压表应选打
22、.又因=1 0.2 x 30 0 0 =2 4.5 Q RX,那么电流表必须外因为滑动变阻器的全阻值大于被测电阻R,故首先考虑滑动变阻器图 1 2-2的 限 流 接 法，假 设 用 限 流 接 法，那 么 被 测 电 阻R上 的 最 小 电 流 为E 6/m in=-=-=0.1 1 AV/翻，故可用限流电路.电路如图1 2-2所示.Ex+R 5 +5 0锦囊妙计一、滑动变阻器的限流接法与分压接法的特点 图1 2-3所示的两种电路中，滑动变阻器（最大阻值为R o）对 负 载&的 电 压、电流强度都起控制调节作用，通常把图1 2-3（a）电路称为限流接法,图1 2-3（b）电路称为分压接法.图
23、1 2-3负 载&上 电 压 调 节 范 围（忽略电源内阻）负 载RL上电流调节范 围（忽略电源内阻）相同条件下电路消耗的总功率限流接法R-EWULWERL+R（）E -1 ERL+R RLEIL分压接法OWULWEEOW TLW-RLE+加）比拟分压电路调节范围较大分压电路调节范围较大限流电路能耗较小其中，在限流电路中，通&的 电 流=-,当R o&时。主要取决于R o的变&+凡化，当时，。主要取决于用,特别是当岛 R)凡利,所以&与R 卬的并联值R并 七 凡叱而整个电路的总阻约为R o,那 么&两 端 电 压 U/.=lRlf=显然产凡仍且即越小，这种线性关系越好，电表的变化越平稳均匀，越
24、便于观察和操作.(3)假设采用限流接法，电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过&的额定值时，只能采用分压接法.(1)测量时电路电流或电压没有要求从零开始连续调节，只是小范围内测量，且&与 R o 接近或RL略小于心，采用限流式接法.(2)电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分压式接法的要求时，采用限流式接法.(3)没有很高的要求，仅从平安性和精确性角度分析两者均可采用时，可考虑安装简便和节能因素采用限流式接法.歼灭难点训练1.()(2 0 0 2 年上海)在如下图12-4 所示电路中，当变阻器R 的滑动头P向 b端移动时A.电压表示数变大，电流表示数变小B.电压表示数变小，电流表
25、示数变大C.电压表示数变大，电流表示数变大D.电压表示数变小，电流表示数变小2.()如 图 12-5 所示，当变阻器生 的触头P向右滑动时，有C内电场强度增大fl-1 K制-C.凡上消耗的功率增大3.()如 图 12-6 所示电路中，电源电动势为E,内电阻为和R 2 为定值电阻，R 3 为可变电阻，当&的滑动头尸由“向 b端滑动过程中，电压表、和电流表4、4 的读数如何变化？图 12-5图 12-64.()19 9 3年全国高考题)将量程 为 10 0 P A的电流表改装成量程为1 m A的电流表，并用一标准电流表与改装后的过电流表的电流能从零连续调到1 m A,试按实验要求画出电路图.5.1
26、）如 图 12-7所示，电 源 电 动 势=12 V,内 阻r=0.5 Q,4=2 Q,&=3滑动变阻器的总电阻R o=5。，试分析：在滑动片K从。端移至b端的过程中，电流表A的示数如何变化？图 12-76.（）用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下：待测电阻心（约 10 0 Q）;直流电流表（量程0 10 m A、内阻5 0 Q）;直流电压 表（量程0 3V、内阻5kQ）;直流电源（输出电压4 V、内阻不计）；滑动变阻器（0 15。、允许最大电流1 A）；开 关 1 个，导线假设干.根据器材的规格和实验要求画出实验电路图.E参考答案：难点磁场1.(1)WUiWE(2)O W U i W E2
27、5=I R片,1ELx13-X2+LX图 12 I 歼灭难点训练L B 2.A、B 3.%示 数 减 小 匕 示 数 增 加 4 示 数 增 大 4 示数减小5 .电流表示数由大变小，然后由小变大.6 .用伏安法测量电阻有两种连接方式，即电流表的内接法和外接法，由于存 述、.,故电流表应采用外接法.在控制电路中，假设采用变阻器的限流接法，当滑动变阻器阻值调至最大，通过负载的电流最小，/m i 产-R+RA+&一3 所示.难点4变力做功与能量转化功是中学物理中的重要概念，它表达了力对物体的作用在空间上的累积过程.在考纲中属 B级.对功尤其是变力做功是近年考查热点，亦是考生应考的难点.难点磁场1.
28、()(19 9 9 年全国)一物体静止在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中，地板对物体的支持力所做的功等于2.()一辆车通过一根跨过定滑轮的绳PQ提升井中质量为m P端拴在车后的挂钩上.设绳的总长不变，绳的质量、定滑轮的质量和尺寸、滑A图4-1 图 4-2轮上的摩擦都忽略不计.开始时，车在A点，左右两侧绳都已绷紧并且是竖直的，左侧绳长为H.提升时，车向左加速运动，沿水平方向从4经过8驶 向C.设A到8的距离也为H,车过B点时速度为以求车由A移到B的过程中，绳。端的拉力对物体做的功是多少？3.（）如 图4-2所示，假设在湖水里固定一细长圆管，管内有一活塞，它的下端位于水面上，活塞的底面积5
29、=1 c m2poX lO5/7=1 5 m,那么拉力对活塞做的功为J.（=1 0m/s2）案例探究 例1 （）用铁锤将一铁钉击入木块，设木块对铁钉的阻力与铁钉进入木块内的深度成正比.在铁锤击第一次时，能把铁钉击入木块内1 c m.问击第二次时，能击入多少深度？（设铁锤每次做功相等）命题意图：考查对功概念的理解能力及理论联系实际抽象建立模型的能力.B级要求.错解分析：（1）不能据阻力与深度成正比这一特点，将变力求功转化为求平均阻力的功，进行等效替代.（2）不能类比迁移，采用类似据匀变速直线速度-时间图象求位移的方式，根据Fx图象求功.解题方法与技巧：解法一：（平均力法）铁锤每次做功都用来克服铁
30、钉阻力做的功，但摩擦阻力不是恒力，其大小与深度成正比，2=户立,可用平均阻力来代替.匕如 图4-3,第一次击入深度为xi,平均阻力m=上5,./2 ,7 沁做功为 WI=FI x尸，A x/.二二仁一 1 -A J第二次击入深度为X I到X2,平均阻力F,=上（X2+X1）,2图 4-3 1位移为 X2-X,做功为 M=F2（X2-X1）=k（X22-X|2）.两次做功相等：W 1=W2.解后有：X 2=,V2X I=1.4 1 c m,X=X 2-X I=0.4 1 c m.解法二：（图象法）因 为 阻 力，以F为纵坐标,F方向上的位移x为横坐标，公作出尸-x图 象（图4 W）.曲线上面积的
31、值等于尸对铁钉做的功.由于两次做功相等，故有：5I=S 2（面积），即：,1,1,k x/=_ k x i+x ）（X2-X1）,2 2所以 jf=jt2-JC i=0.4 1 c m 例2 （）如图4-5所示，置于水平面的平行金 RXX+XXahXXXXXXXX图 4-5属导轨不光滑，导轨一端连接电阻上 其他电阻不计，垂直于导轨平面有一匀强磁场，磁感应强度为B,当一质量为m的金属棒ab在水平恒力尸作用下由静止向右滑动时产对岫棒做的功等于电路中产生的电能他做匀速运动时，外力F做的功才等于电路中产生的电能ab做何运动，它克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能必匀速运动的速度越大，机械能转化为电
32、能的效率越高命题意图：考查考生理解能力、分析综合及推理能力.B级要求.错解分析：对整个物理情景理解不透，对整个物理过程中能量的转化及传递途径理解不透.解题方法与技巧：(能量守恒法)在导体棒的运动过程中外力做的功，用来克服由于发生电磁感应而产生的感应电流的安培力的那一局部转化为电能，又因为有摩擦，还需克服摩擦力做功，转化成内能.所以A、B错，C对；又当匀速运动时，由能量转化的观点，可知(B/v)2,=维 =R=电 一 匕8、1、F、R一 定,所 以 8匕即v越大越大，D对.%Fv F R故C D正确.锦 囊妙计变力做功的求解方法对于变力做功一般不能依定义式W=Fs co s 直接求解，但可依物理
33、规律通过技巧的转化间接求解.1.平均力法：如果参与做功的变力，其方向不变，而大小随位移线性变化，那么可求出平均力等效代入公式W=Fscos，求解.2.图象法：如果参与做功的变力，方向与位移方向始终一致而大小随时变化，我们可作出该力随位移变化的图象.如图4-6,那 图4-6么图线下方所围成的面积，即为变力做的功.3.动能定理法：在某些问题中，由于力产大小或方向的变化，导致无法直接由卬=Escos，求变力尸做功的值.此时，我们可由其做功的结果一一动能的变化来求变力尸的功：W=AEk.4.功能关系法：能是物体做功的本领，功是能量转化的量度.由此，对于大小、方向都随时变化的变力尸所做的功，可以通过对物
34、理过程的分析，从能量转化多少的角度来求解.歼灭难点训练1.()一辆汽车在平直公路上从速度均开始加速行驶，经时间f后，前进了距离 S,此时恰好到达其最大速度U m a x,设此过程中发动机始终以额定功率P工作，汽车所受阻力恒为F,那么在这段时间里，发动机所做的功为A.Fs B.P ri I V+vC.-m +F S-m v D.F -t2 2 22.()如图4-7 所示，质量为，的物体被细绳牵引着在光滑水平面上做匀速圆周运动，。为一光滑孔，当拉力为尸时，转动半径为R 当拉力为8 尸时，物体仍做匀速圆周运动，其转动半径为三，在此过程中，外力对物体做的功为2FR/2 FR/4 FR/2 FR图4 7
35、 图4 83.()质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于0点，小球在水平力F作用下，从平衡位置P点很缓慢地移到。点.如图4-8 所示，此时悬线与竖直方向夹角为。，那么拉力尸所做的功为A.wg L c os。B.mg L(1 -c os 0)C.F L s in 0 D.F L 04.()挂在竖直墙上的画长1.8 m,画面质量为1 0 0 g,下面画轴质量为2 0 0 g,今将它沿墙缓慢卷起，g=1 0 m/s 2.需做 J 的功.5.()用大小不变、方向始终与物体运动方向一致的力 F,将质量为m的小物体沿半径为R的固定圆弧轨道从A点推到B点，圆弧松对应的圆心角为6 0 ,如图4-9 所示，那么在
36、此过程，力 F对 物 体 做 的 功 为.假 设 将 推 力 改 为 水 平 恒 力F,那 么 此 过 程 力 尸 对 物 体 做 的 功 为.图4-96.(/r=m,井的半径R=2r,水的密度oX l(P kg/m3,大气压poX 1 0 5 pa.求活塞上升w=9.0 0 m 的过程中拉力F所做的功.(井和管在水面以上及水面以下的局部都足够长.不计活塞质量，不计摩擦，重力加速度g取 1 0 m/s 2)图 4-1 0参考答案：难点磁场LCD 2.-mv+mg(V 2-1)H 3.100 歼灭难点训练成 V3 ul.BC 2,C 3.B J 5.F,FR X104 J3 2难点5 玻尔原子模
37、型及相关应用玻尔原子模型是中学物理的重要模型之一，以此为背景的高考命题，有较强的抽象性和综合性，是考生应对的难点.难点磁场1.（）（1996年全国）根据玻尔理论，氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道后A.原子的能量增加，电子的动能减小B.原子的能量增加，电子的动能增加C.原子的能量减小，电子的动能减小?D.原子的能量减小，电子的动能增加 32.（）（1995年全国）如 图 19-1所示，给出氢原子最低的四个能级，氢原子在这些能级之间跃迁即辐射的光子的频2率最多有 种，其中最小的频率等于 H z.（保 存 两1位有效数字）案例探究 例 口 欲使处于基态的氢原子激发，以下措施可行的是A.用 10.
38、2 eV 的光子照射 B.用 11 eV 的光子照射C.用 14 eV 的光子照射 D.用 11 eV 的光子碰撞-0.85-1.51-3.4-13.6图 191命题意图：考查考生对玻尔原子模型的跃迁假设的理解能力及推理能力.B 级要求.解题方法与技巧：由 玻尔理论 的跃迁假设可知，氢原子在各能级间，只能吸收能量值刚好等于两能级之差的光子.由氢原子能级关系不难算出，10.2 eV 刚好为氢原子=1和=2的两能级之差，而 11 eV 那么不是氢原子基态和任一激发态的能量之差，因而氢原子只能吸收前者被激发，而不能吸收后者.对14 eV 的光子，其能量大于氢原子电离能，足可使“氢原子”电离，而不受氢
39、原子能级间跃迁条件限制.由能的转化和守恒定律不难知道，氢原子吸收14 eV 的光子电离后产生的自由电子仍具有0.4 eV 的动能.另外，用电子去碰撞氢原子时，入射电子的动能可全部或局部地为氢原子吸收，所以只要入射电子的动能大于或等于基态和某个激发态能量之差，也可使氢原子激发，故正确选项为ACD.例 2光子能量为E 的一束光照射容器中的氢(设氢原子处于片3 的能级)，氢原子吸收光子后，能发出频率丫 I、丫2、丫3、丫4、丫 5、Y 6 六种光谱线，且丫1丫2 丫3丫4丫5丫6，那么E 等于A./j Y|B./l Y 6C.h(Y 6-Y i)D,A (Y 1+Y 2+Y 3+Y 4+Y 5+Y
40、6)命题意图：考查对玻尔理论跃迁假设的理解能力及推理能力.B 级要求.错解分析：出现错解的原因有(1)对氢原子跃迁机理理解不透.(2)对量子数为 的氢原子自发辐射产生谱线条数(n-1)/2 这一规律把握不牢，难以执果索因，逆向思维推断氢原子吸收光子后所在能级量子数n=4.解题方法与技巧：因为，对于量子为的一群氢原子，向较低的激发态或基态跃迁时,可 能 产 生 的 谱 线 条 数 为 /2,故 5-1)/2=6,可判定氢原子吸收光子的能量后可能的能级是=4,从 =4 到 丫，故处于=3能级的氢原子吸收频率为Y 的光子能量，从=3能级跃迁到”=4能级后，方可发出6 种谱线的频率，故 A 选项正确.
41、锦 囊妙计一、高考走势中学所涉及的原子物理知识是大学?高能物理?的必备根底，尽管中学教材的要求较低，但历届高考命题均有涉及，其中对玻尔理论的考查常以氢原子为例，集中表达对定态假设、跃迁假设的理解能力及推理能力、抽象思维能力的考查.该考点仍不失为今后高考命题的考查热点和难点.二、处理玻尔原子模型应用问题要点设 为 某 定 态(量 子 数 为 疝 时氢原子核外电子的轨道半径，电子绕核速度外,电子动能团,，系统电势能Ep“，原子总能量&,据玻尔的轨道假设和经典力学规律得：mvn-rn=n-h/2万(=1,2,3.)ke2/rn2=m vn2/rn由此方程可得以下结论：电子绕行速度：vn=2 ke2/
42、n/i,vn=vi/n.(n=1,2,3.)电子轨道半径：rn=n2/?/4 2mke2,rn=n2r.(n=l,2,3.)(3)电子绕行周期。=3人 3/4 JI2mlce2,Tn-n3力.(“=1,2,3.)(4)电子动能民尸22，成204/2力 2,反“=反/2.(=,2,3.)系统电势能：Ep i l=-k e2/rn=-4 JT2mk2e4/n2h2.(n=1,2,3.)且|Ek“|=f 昂,I(6)原子总能量 E 萨-2 2 1ns 国r h,E 萨为.(n=l,2,3.)n以上结论是对相关氢原子定态问题进行判断、推理的主要依据.(1)氢原子受激发由低能级向高能级跃迁：当光子作用使
43、原子发生跃迁时，只有光子能量满足h y=E -&的跃迁条件时，原子才能吸收光子的全部能量而发生跃迁.当用电子等实物粒子作用在原子上，只要入射粒子的动能大于或等于原子某两 定态能量之差Em-E,即可使原子受激发而向较高能级跃迁.如果光子或实物粒子与原子作用而使原子电离(绕核电子脱离原子的束缚而成为“自由 电 子 ，即 后 8的状态)时，不受跃迁条件限制，只不过入射光子能量越大，原子电离后产生的自由电子的动能越大.(2)氢原子自发辐射由高能级向低能级跃迁：当一群氢原子处于某个能级向低能级跃迁时，可能产生的谱线条数为 5-1)/2条.当单个氢原子处于某个能级向低能级跃迁时，最多可能产生(-1)个频率
44、的光子.歼灭难点训练1.()按照玻尔理论，在氢原子中，当电子从半径为4八的轨道跃迁到半径为八的轨道时，它的能量变化是A.电势能减少，动能增加 B.电势能减少，动能减少2.()根据氢原子的玻尔模型，核外电子在 第 一(=1),第 三 5=3 轨道上运动时，以下说法正确的选项是：:3：33.()一个氢原子中的电子从一半径为r”的轨道跃迁到另一半径为%的轨道,ra rb,那么在此过程中4.()用能量为12.3 eV的光子去照射一群处于基态的氢原子，受光子照射后，以下的说法正确的选项是=2的轨道上去=3的轨道上去=4的轨道上去5.()如 图 19-2所示，表示汞原子可能的 -1 6eV能 级(不是全部
45、)，一个自由电子的总能量为9.0 e V,与-2.7eV处于基态的汞原子发生正碰(不计汞原子的动量变化)，-5.5eV那么电子可能剩余的能量(碰撞过程中无能量损失),n d uA.0.2 eV B.1.4 eVC.2.3 eV D,5.5 eV 图 19-26.()有一群处于量子数=4的激发态中的氢原子，在它们发光的过程中，发出的光谱线共有 条，有一个处于量子数=4的激发态中的氢原子，在它向低能态跃迁时，最多可能发出_ _ _ _ _ _ _ _ 个频率的光子.7.()一个氢原子处于基态，用光子能量为15 eV 的电磁波去照射该原子,问能否使氢原子电离？假设能使之电离，那么其被电离后电子所具有
46、的动能是多大？X1014 歼灭难点训练LAD 2.A 3.BC 4.D 5.AC 6.6；3 7.能；1.4 eV难点6 带电粒子在复合场中的运动分析带电粒子在复合场中的运动是历届高考的热点，亦是考生棘手的难点之一.难点磁场1.()如 图 17-1所示，在 x 轴上方有垂直于xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度为8；在 x 轴下方有沿y 轴负方向的匀强电场，场强为E.一质量为加，电量为-q 的粒子从坐标原点O x轴时，它与点O 的距离为L 求此粒子射出时的速度v 和运动的总路程s(不计重力).图 1 7 12.()(2 0 0 0 年全国)如图 1 7-2,两个共轴的圆筒形金属电极，外电极接地
47、，其上均匀分布着平行于轴线的四条狭缝“、A c 和 ，外筒的外半径为r o.在圆筒之外的足够大区域中有平行于轴线方向的均匀磁场，磁感应强度的大小为8 加、带电量为+q 的粒子，从紧靠内筒且正对狭缝。的 S S,那么两电极之间的电压。应是多少？(不计重力，整个装置在真空中.)案例分析 例 1 ()质量为胆，电量为+的小球以初速度w以与水平方向成。角射出，如 图 1 7 3所示，如果在某方向加上一定大小的匀强电场后，能保证小球仍沿出方向做直线运动，试求所加匀强电场的最小值，加了这个电场后，经多长时间速度变为零？命题意图：考查分析综合能力及思维发散能力.B 级要求.图 1 7 3错解分析：局部考生挖
48、掘隐含条件的能力差，不能据“保证小球仍沿四方向做直线运动”的条件，推测重力和电场力在垂直于w方向合力为零,从而无法切入.解题方法与技巧：由题知小球在重力和电场力作用下沿v o 方向做直线运动,可知垂直w方向上合外力为零，或者用力的分解或力的合成方法，重力与电场力的合力沿物所在直线.建如图1 7-4 所示坐标系，设场强E与 w成。角，那么受力如图：由牛顿第二定律可得E q s i n -mg co s=0 E q co s O-m gs i n 0=ma 由式得：E=mg co s 9/q s i n。由式得：0=9 0 时，E最小为E m i n =，gC O S f/q其方向与w 垂直斜向上
49、图 1 74将 0=9 0 代入式可得4=gs i n 9即在场强最小时，小球沿vo 做加速度为a=gs i n。的匀减速直线运动，设运动时间为f 时速度为0,那么：0=w gs i n f可得：gs i n。例2 ()如 图1 7-5所示，在相互垂直的水平匀强 电场和水平匀强磁场中，有一竖直固定绝缘杆M M小 球P套在杆,:,卜 二上，尸的质量为加，电 量 为 与 杆 间 的 动 摩 擦 因 数 为 ，电场强 r *度为E,磁感应强度为8,小球由静止起开始下滑，设电场、磁场;x x x x区域足够大，杆足够长，求：x x|x 丁(1)当下滑加速度为最大加速度一半时的速度.yr(2)当下滑速度
50、为最大下滑速度一半时的加速度.图1 7_5命题意图：考查考生逻辑推理能力、分析综合能力.B级要求.错解分析：不能沿正确的路径推理辨析各物理量隐含的制约关系，据牛顿运动定律列方程.解题方法与技巧：因电场力方向与洛伦兹力方向相反，小球先做加速度逐渐增加的加速运动，当加速度到达最大后，又做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度为零时，速度到达最大.因此，加速度到达最大之前，加速度可能取最大值的一半，加速度到达最大值后，一定有某一时刻加速度为最大加速度的一半.小球速度(到达最大值前)始终在增大，一定只有某一时刻速度为最大速度的一半，要研究这一时刻是在加速度最大之前还是之后.(1)小球刚开始下滑时速度较小，