2013年高考物理讲座讲义1.doc

2013年高考物理讲座讲义一、动态平衡分析（1）矢量三角形法1.如图（甲），半圆形支架BAO，两细绳OA与OB结于圆心O，下悬重为G的物体，使OA绳固定不动，在将OB绳的B端沿半圆支架从水平位置逐渐移至竖直的位置C的过程中，分析OA绳与OB绳所受力的大小如何变化？解析： 因为绳结O受到重物的拉力T，所以才使OA绳和OB绳受力，因此将拉力T分解为和，如图（乙），OA绳固定，则的方向不变，在OB绳向上靠近OC的过程中，在、三个位置，两绳受的力分别为和，和，和，从图形上看出一直减小，而却是先变小后增大，当OB与OA垂直时最小OABCD点评：（1）这类平衡问题，是一个物体受到三个力（或可等效为三个力）而平衡，其中一个力的大小和方向是确定的（如重力）而另一个力的方向始终不变，第三个力的大小和方向都可改变问第三个力取什么方向这个力有最小值当第三个力的方向跟第二个力垂直时，有最小值，这一规律搞清楚后，运用作图法或计算法就比较方便了。2如图所示，小球用细绳系住放在倾角为的光滑斜面上，当细绳由水平方向逐渐向上偏移时，细绳上的拉力将：A逐渐变大B逐渐变小C先增大后减小D先减小后增大(答案：D)FABCO (2)相似三角形法1光滑的半球形物体固定在水平地面上，球心正上方有一光滑的小滑轮，轻绳的一端系一小球，靠放在半球上的A点，另一端绕过定滑轮后用力拉住，使小球静止，如图所示。现缓慢的拉绳，在小球沿球面由A到B的过程中，半球对小球的支持力N和绳对小球的拉力T的大小变化情况是：A.N变大，T变小 B.N变小，T变大C.N变小，T先变大后变小 D.N不变，T变小 (答案：D)ABO2.A、B为带有等量同种电荷的金属小球，现用等长的绝缘细线把二球悬吊于绝缘墙面上的O点，稳定后B球摆起，A球压紧墙面，如图所示。现把二球的带电量加倍，则下列关于OB绳中拉力及二绳间夹角的变化的说法中正确的是：A.二绳间的夹角增大，OB绳中拉力增大B.二绳间的夹角增大，OB绳中拉力减小ABC.二绳间的夹角增大，OB绳中拉力不变D.二绳间的夹角不变，OB绳中拉力不变 答案：C警示1：:注意“死节”和“活节”问题。1、如图所示，长为5m的细绳的两端分别系于竖立在地面上相距为4m的两杆的顶端A、B ，绳上挂一个光滑的轻质挂钩，其下连着一个重为12N的物体，平衡时，问：OBAC绳中的张力T为多少? A点向上移动少许，重新平衡后，绳与水平面夹角，绳中张力如何变化?2、如图所示，AO、BO和CO三根绳子能承受的最大拉力相等，O为结点，OB与竖直方向夹角为，悬挂物质量为m。 求OA、OB、OC三根绳子拉力的大小 。 A点向上移动少许，重新平衡后，绳中张力如何变化？ 平行练习 1. 如图所示，质量不计的定滑轮用轻绳悬挂在B点，另一条轻绳一端系重物C，绕过滑轮后，另一端固定在墙上A点，若改变B点位置使滑轮位置发生移动，但使A段绳子始终保持水平，则可以判断悬点B所受拉力FT的大小变化情况是：（ ） A若B向左移，FT将增大B若B向右移，FT将增大C无论B向左、向右移，FT都保持不变D无论B向左、向右移，FT都减小 （答案 C）2.轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN的圆环上。现用水平力F拉住绳子上一点O，使物体A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置，但圆环仍保持在原来位置不动。则在这一过程中，环对杆的摩擦力F1和环对杆的压力F2的变化情况是（ ）AF1保持不变，F2逐渐增大 BF1逐渐增大，F2保持不变 CF1逐渐减小，F2保持不变 DF1保持不变，F2逐渐减小（答案D）若M点固定，在O点用光滑环套在绳子上作上述运动，则拉力如何变化？大小，方向？G2G13.已知如图，一根轻绳左端固定在水平天花板上，依次穿过不计质量和摩擦的动滑轮和定滑轮后，悬挂重G1的物体A，在动滑轮下悬挂重G2的物体B，系统处于静止状态。求：若G1= G2=10N，静止时细绳与天花板间的夹角=？若测得G1=10N，=37，那么G2=？答案：30 12N 将绳子左端向右移动，向左移动，向上移动，向下移动绳子与竖直方向的夹角怎样变化？5.如图所示，晾晒衣服的绳子轻且光滑，悬挂衣服的衣架的挂钩也是光滑的，轻绳两端分别固定在两根竖直杆上的A、B两点，衣服处于静止状态如果保持绳子A端位置不变，将B端分别移动到不同的位置。下列判断正确的是 （AC ）AB端移到B1位置时，绳子张力不变BB端移到B2位置时，绳子张力变小CB端在杆上位置不动，将杆移动到虚线位置时，绳子张力变大DB端在杆上位置不动，将杆移动到虚线位置时，绳子张力变小（答案AD ）警示2：注意“死杆”和“活杆”问题。1、 如图所示，质量为m的物体用细绳OC悬挂在支架上的O点，轻杆OB可绕B点转动，求细绳OA中张力T大小和轻杆OB受力N大小。2、 如图38所示，水平横梁一端A插在墙壁内，另一端装有小滑轮B，一轻绳一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量为m=10kg的重物，则滑轮受到绳子作用力为：A. 50N B. C. 100ND. (答案：C)ACB平行练习(活结活杆)1. 如图所示，硬杆BC一端用铰链固定在墙上的B点，另一端装有滑轮C，重物D用绳拴住通过滑轮固定于墙上的A点。若杆、滑轮及绳的质量和摩擦均不计，将绳的固定端从A点稍向下移，则在移动过程中（A）绳的拉力、滑轮对绳的作用力都增大（B）绳的拉力减小，滑轮对绳的作用力增大（C）绳的拉力不变，滑轮对绳的作用力增大（D）绳的拉力、滑轮对绳的作用力都不变 答案 C用绳换杆问题也要注意！5.某同学按如图所示电路进行实验，实验时该同学将变阻器的触片P移到不同位置时测得各电表的示数如下表所示序号A1示数（A）A2示数（A）V1示数（V）V2示数（V）10.600.302.401.2020.440.322.560.48将电压表内阻看作无限大，电流表内阻看作零。（1）电路中、r分别为电源的电动势和内阻，R1、R2、R3为定值电阻，在这五个物理量中，可根据上表中的数据求得的物理量是（不要求具体计算）_。（2）由于电路发生故障，发现两电压表示数相同了（但不为零），若这种情况的发生是由用电器引起的，则可能的故障原因是_。5、（1）R2、R3、（2）RP短路或R2断开二、实验1.基本仪器1.按照有效数字规则读出以下各游标尺的测量值. 读数为_cm. 读数为_mm. 读数为_m. 读数为_cm.2一游标卡尺的主尺最小分度为1毫米，游标上有50个小等分间隔，现用此卡尺来测量工件的直径，如图所示。该工件的直径为_毫米。3.一多用电表的电阻档有三个倍率，分别是1、10、100。用10档测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到_档。如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是_ ，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图，则该电阻的阻值是_。 若用的是2.5mA档，读数是_，若用的是10V 档，读数是_，若用的是5V档读数是_。4.实验室新进了一批低电阻的电磁螺线管，已知螺线管使用的金属丝电阻率=1.710-8m。课外活动小组的同学设计了一个试验来测算螺线管使用的金属丝长度。他们选择了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器（千分尺）、导线和学生电源等。 （1）他们使用多用电表粗测金属丝的电阻，操作工程分一下三个步骤：（请填写第步操作）将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“-”插孔；选择电阻档“1”；_ 把红黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接，多用表的示数如图9（a）所示。（2）根据多用电表示数，为了减少实验误差，并在实验中获得较大的电压调节范围，应从图9（b）的A、B、C、D四个电路中选择_电路来测量金属丝电阻；（3）他们使用千分尺测量金属丝的直径，示数如图10所示，金属丝的直径为mm；（4）他们正确连接电路，接通电源后，调节滑动变阻器，发现电流始终无示数。请设计一种方案，利用多用电表检查电路故障并写出判断依据。（只需写出简要步骤）1.（1）0.56，（2） 9.8，（3）0.0203，（8）1.095，2， 1.90 3，答案：100，换档后先进行欧姆调零，2200，1.00mA，4.0V，2.00V4，（1）将红、黑表笔短接，调整调零旋钮调零；（2）D，（3）0.260，（4）使用多用电表的电压档位,接通电源,逐个测量各元件、导线上的电压,若电压等于电源电压,说明该元件或导线断路故障。或使用多用电表的电阻档位,断开电路或拆下元件、导线,逐个测量各元件、导线上的电阻,若电阻为无穷大,说明该元件或导线断路故障.2.测定电源电动势和内阻（重在原理和数据处理V-R 1.甲同学设计了如图所示的电路测电源电动势E及电阻R1和R2的阻值。实验器材有：待测电源E(不计内阻)，待测电阻R1，待测电阻R2，电压表V(量程为1.5V，内阻很大)，电阻箱R(0-99.99)，单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干。先测电阻R1的阻值。请将甲同学的操作补充完整：闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出其示数r和对应的电压表示数U1，保持电阻箱示数不变，_，读出电压表的示数U2。则电阻R1的表达式为R1_。将S2切换到b ，甲同学已经测得电阻R14.8，继续测电源电动势E和电阻R2的阻值。该同学的做法是：闭合S1，将S2切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图所示的图线，则电源电动势E_V，电阻R2_ 1.43或10/7，1.2。利用甲同学设计的电路和测得的电阻R1，乙同学测电源电动势E和电阻R2的阻值的做法是：闭合S1，将S2切换到b，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了相应的图线，根据图线得到电源电动势E和电阻R2。这种做法与甲同学的做法比较，由于电压表测得的数据范围 _ （选填“较大”、“较小”或“相同”)，所以 _同学的做法更恰当些。较小 ， 甲 2要求测量由2节干电池串联而成的电池组的电动势和内阻r（约几欧），提供下列器材：电压表V（量程3V，内阻1k）、电压表V2（量程15V，内阻2k）、电阻箱（09999）、电键、导线若干。某同学用量程为15 V的电压表连接成如图所示的电路，实验步骤如下：（l）合上电键S，将电阻箱R阻值调到R110，读得电压表的读数为U1（2）将电阻箱R阻值调到R220，读得电压表的读数为U2，由方程组U1U1r/R1、U2U2/R2 解出、r为了减少实验误差，上述实验在选择器材和实验步骤中，应做哪些改进？ 干电池电流表mAR1R2K2应选用量程为3V的电压表改变电阻箱阻值R，读取若干个U的值，由IU/R计算出电流的值，然后作出UI图线，得到、r。A=R3.现有器材：量程为10.0mA、内阻约30-40的电流表一个，定值电阻R1=150，定值电阻R2=100，单刀单掷开关K，导线若干。要求利用这些器材测量一干电池（电动势约1.5V）的电动势。（1） 按要求在实物图上连线。（2） 用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式为= ，式中各直接测得量的意义是： .3.（1）连图：只用R1接入电路；右图用R1和R2串联接入电路。 （2）R2 I1是外电阻为R1时的电流，I2是外电阻为R1和R2串联时的电流直测法4.图中E为直流电源，R为已知电阻，V为理想电压表，其量程略大于电源电动势，K1和K2为开关。现要利用图中电路测量电源的电动势E和内阻r，试写出主要实验步骤及结果表达式。4.将K1闭合，K2断开，记下电压表读数U1。K1、K2均闭合，记下电压表读数U2。结果：电源电动势E=U1 内阻5.在测定一节干电池（电动势约为1.5V，内阻约为2）的电动势和内阻的实验中，变阻器和电压表各有两个供选：A电压表量程为15V，B电压表量程为3V，A变阻器为（20，3A），B变阻器为（500，0.2A）电压表应该选 （填A或B），这是因为 .变阻器应该选 （填A或B），这是因为 .5B，A电压表量程过大，误差较大；A、B变阻器额定电流过小且调节不便6.某研究性学习小组利用图 1所示电 路测量电池组的电动势 E和内阻r根据实验数据绘出如图 2所示的 图线，其中 R为电阻箱读数，I为电流表读数，由此可以得 到 E=_V，r= _。 6答案: 2.9；0.9 7.利用伏安法测量干电池的电动势和内阻，现有的器材为：V干电池：电动势约为1.5 V，符号A电压表：量程1 V，内阻998.3 ，符号电流表：量程1 A，符号滑动变阻器：最大阻值99999.9 ，符号单刀单掷开关1个，符号导线若干 设计测量电源电动势和内阻的电路并将它画在指定的方框内，要求在图中标出电压表、电流表的接线柱的正负。为了满足本实验要求并保证实验的精确度，电压表量程应扩大为原量程的2倍，电阻箱的阻值应为998.3。8.某同学设计了一个如图7所示的实验电路，用以测定电源电动势和内阻，使用的实验器材为：待测干电池组（电动势约3V）、电流表（量程0.6A，内阻小于1）、电阻箱（099.99）、滑动变阻器（010）、单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干。考虑到干电池的内阻较小，电流表的内阻不能忽略。（1）该同学按图7连线，通过控制开关状态，测得电流表内阻约为0.20。试分析该测量产生误差的原因是_。（2）简要写出利用图7所示电路测量电源电动势和内阻的实验步骤：_；_；（3）图8是由实验数据绘出的图象，由此求出待测干电池组的电动势E_V、内阻r_ 。（计算结果保留三位有效数字）8【答案】（1）并联电阻箱后线路总阻值减小，从而造成总电流增大 （2）调节电阻箱 R，断开开关K，将开关 S 接 D，记录电阻箱的阻值和电流表示数； 断开开关D，再次调节电阻箱 R，将开关 S 接 D，记录电阻箱的阻值和电流表示数 （3）2.81 2.33 3.描绘小灯泡伏安曲线（重在电路与仪器选择）1.某同学用图2所示电路，测绘标有“3.8 V,0.3 V”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象.除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择:电流表：A:(量程100 mA,内阻约2 ); A:(量程0.6 A,内阻约0.3 );电压表：V1(量程5 V,内阻约5 ); V2(量程15 V,内阻约15 );电源：E1(电动势为1.5 V，内阻为0.2 ); E2(电动势为4 V,内阻约为0.04 ).为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表_，电压表_,滑动变阻器_，电源_.(填器材的符号)根据实验数据，计算并描绘出R-U的图象如图3所示.由图象可知，此灯泡在不不作时，灯丝电阻为_；当所加电压为3.00 V时，灯丝电阻为_,灯泡实际消耗的电功率为_W.根据R-U图象，可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系.符合该关系的示意图是下列图中的_ 1答案：（2）A2 V1 R1 E2 1.5 11.5 0.78 A2.要描绘某电学元件（最大电流不超过m，最大电压不超过）的伏安特性曲线，设计电路如图，图中定值电阻为，用于限流；电流表量程为m，内阻约为；电压表（未画出）量程为，内阻约为；电源电动势为，内阻不计。（）实验时有两个滑动变阻器可供选择：a、阻值到，额定电流.b、阻值到，额定电流. 本实验应选的滑动变阻器是 （填“a”或“b”）（）正确接线后，测得数据如下表（）.003.006.00