高二物理 综合复习及模拟真题 教科版

用心 爱心 专心1 高二物理高二物理 综合复习及模拟真题综合复习及模拟真题 教科版教科版 本讲教育信息本讲教育信息 一 教学内容 综合复习及模拟真题 知识体系 体系 一 一 电荷和电荷守恒 1 两种电荷 自然界中只存在两种电荷 正电荷和负电荷 2 元电荷 C106 1e 19 任何带电体的电量都是元电荷 e 的整数倍 neq 3 点电荷 没有大小的带电体 是一种理想模型 当带电体本身的大小和形状对研究的问题没有 影响或影响很小可以忽略时 可以视为点电荷 4 起电方式 摩擦起电 接触起电 感应起电 实质都是电子的转移 5 电荷守恒定律 电荷既不能被创造 也不能被消灭 它只能从一物体转移到另一物体或从物体的一部 分转移到另一部分 电荷的总量保持不变 二 库仑定律 1 内容 在真空中两个点电荷间的作用力跟它们电量的乘积成正比 与它们之间距离的平方成 反比 作用力的方向在它们的连线上 2 公式 2 21 r QkQ F 229 c Nm109k 3 适用条件 真空中的点电荷 三 电场和电场强度 1 电场 电场是电荷周围存在的一种客观物质 是电荷之间发生作用力的媒介 电场具有力的 性质和能的性质 2 电场强度 1 定义 放入电场中某点的检验电荷所受的电场力跟它的电荷量的比值叫该点的电 场强度 2 公式 q FE 定义式 2 r kQ E 点电荷 d UE 匀强电场 3 物理意义 反映电场本身力的性质的物理量 与检验电荷及是否检验无关 取决于电场本身 用心 爱心 专心2 4 方向 规定正电荷在该点所受电场力的方向为电场强度的方向 与负电荷受力的方向相反 四 电场线 1 电场线 在电场中画的一系列起于正电荷 或无穷远 终止于负电荷 或无穷远 的曲线 使 曲线上每一点的切线方向与该处场强方向一致 这些曲线叫电场线 电场线是为了形象描 述电场而假想的线 实际上不存在 2 物理意义 电场线的疏密表示电场的强弱 电场线的切线方向表示该点的场强方向 3 静电场电场线的特点 1 电场线是起于正电荷 或无穷远 终止于负电荷 或无穷远 的非闭合的有源线 2 任何两条电场线均不相交 3 电场线的疏密表示电场强弱 切线方向表示场强方向 4 电场线是一种假想的线 并不是电荷的运动轨迹 5 沿电场线方向电势降低 4 典型电场电场线的分布 包括匀强电场 点电荷的电场 等量同种或异种电荷的电场 五 电场的叠加 电场强度为矢量 当空间的电场是由几部分电荷共同产生时 空间某点的场强等于每 一部分电荷单独存在时产生电场强度的矢量和 体系 二 一 电势差 1 定义 在电场中两点之间移动电荷时 电场力所做的功跟电量的比值叫做这两点之间的电势 差 2 ABBA AB AB UUUU q W U 3 物理意义 反映电场本身性质的物理量 仅取决于电场中的两点 而与移动的检验电荷无关 与 零电势点的选取无关 二 电势 1 定义 电场中某点与零电势点之间的电势差叫做该点的电势 数值上等于单位正电荷由该点 移到零电势点时电场力所做的功 2 公式 OAAOA UUUU 令0UO 3 物理意义 反映电场本身性质的量 与检验电荷无关 电势有正负 是标量 电势是相对量 电 场中某点的电势与零电势点的选取有关 沿电场线方向电势降低 用心 爱心 专心3 三 电势能 1 定义 电荷在电场中所具有的势能叫电势能 2 公式 P qUE 电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从该点移到电势能零点电 场力所做的功 3 物理意义 电势能由电场中的点和电荷共同决定 是一种系统能量 电势能具有相对性 与零电 势点的选取有关 电势能是标量 但有正负之分 4 电场力做功与电势能的变化 1 电场力做功与路径无关 只取决于初末位置之间的电势差和电量 qUW 2 电场力做正功 电势能减小 电场力做负功 电势能增加 ABAB qUWE 四 等势面 1 定义 电场中电势相等点所构成的面叫等势面 2 特点 1 等势面上各点电势相等 在等势面上移动电荷电场力不做功 2 等势面与电场线处处垂直 且电场线由电势较高的等势面指向电势较低的等势面 3 任何两个等势面均不相交 4 等差等势面的疏密反映了电场的强弱 等势面密 或疏 的地方 电场强度大 或小 5 了解常见电场的等势面的形状 五 匀强电场中电势差与电场强度的关系 d UE 式中 U 为匀强电场中两点之间的电势差 d 为两点沿电场线方向上的距离 此公式只 适用于匀强电场 但在非匀强电场中可定性分析问题 例如 在非匀强电场中 各相邻等 势面的电势差为一定值时 那么 E 越大处 d 越小 即等势面越密 体系 三 1 电容 1 定义 电容器的带电量 Q 一个极板带电量的绝对值 与两极板之间电势差的比 值叫电容器的电容 2 定义式 U Q U Q C 单位 法拉 F 3 物理意义 表示电容器容纳电荷本领的物理量 由电容器本身的结构决定 与电 容器带电多少和是否带电无关 2 平行板电容器 1 电容公式 kd4 S C 决定式 用心 爱心 专心4 2 平行板电容器板间电场近似当作匀强电场 d U E S kQ4 体系 四 一 带电粒子在电场中的加速 带电粒子在电场中加速 若不计重力 则电场力对带电粒子做功 粒子的动能增加 1 匀强电场中 动力学观点 粒子的加速度 md qU m Eq m F a 由ad2vv 2 0 2 得 m qU2 vv 2 能量观点 由动能定理 2 0 2 mv 2 1 mv 2 1 EqdqU 2 非匀强电场中 m qU2 vv mv 2 1 mv 2 1 qU 2 0 2 0 2 二 带电粒子在电场中的偏转 带电粒子以垂直于匀强电场的场强方向进入电场中 做类平抛运动 如图所示 为一 带电粒子 电量为 q 质量为 m 初速度为 0 v 垂直进入匀强电场 板间距为 d 电势差 为 U 板长为 L 2 y 00 x at 2 1 y at v tvx v v 匀加速直线运动竖直方向 匀速直线运动水平方向 其中 md qU m Eq a 飞行时间 0 v L t 侧移距离 2 0 2 2 0 2 mdv2 qUL v L md qU 2 1 at 2 1 y 偏转角度 2 0 0 x y mdv qUL v at v v tan 三 示波管 示波器的核心部件 1 构造 电子枪 偏转电极 荧光屏 2 工作原理 如图所示 偏转电极 xx和 yy不加电压 电子打到屏中心 若只 加 xx 只有 x 方向偏 若只加 yy 只有 y 方向偏 若 xx加扫描电压 yy加信号电压 屏上会出现随信号而变化的图象 用心 爱心 专心5 体系 五 一 电阻 电阻率 电阻定律 1 电阻 导体对电流的阻碍作用叫电阻 定义式 I UR 导体的电阻由导体本身决定 反 映导体本身的性质 与 U I 无关 2 电阻定律 S l R 是导体电阻的决定式 3 电阻率 S l R 中 叫材料的电阻率 反映了一类材料的导电性能 与导体的材料和温度有关 金属材料的电阻率随温度的升高而增大 某些半导体材料的电阻率随温度的升高而减小 某些合金材料电阻率几乎不随温度变化 可制作标准电阻 二 部分电路的欧姆定律 1 内容 导体中的电流跟它两端的电压成正比 跟它的电阻成反比 2 公式 R UI 3 适用条件 金属导电 电解液导电 气体导电不适用 纯电阻电路适用 非纯电阻电路不适用 4 电阻的伏安特性 若电阻不变 IU 图线为过坐标原点的直线 叫做线性元件 斜率表示电阻的大小 如图 1 所示 21 RR 若IU 图线为曲线 叫非线性元件 如图 2 所示 表示导 体的电阻逐渐增大 某点曲线的斜率表示该状态下导体的电阻 1 2 三 电路的结构与特点 1 串联电路 如图所示 电流 321 IIII 电压 321 UUUU 电阻 321 RRRR 电压分配 2 1 2 1 R R U U 电压分配与电阻成正比 功率分配 2 1 2 1 R R P P 功率分配与电阻成正比 且 321 PPPP总 用心 爱心 专心6 2 并联电路 如图所示 电流 321 IIII 电压 321 UUUU 电阻 321 R 1 R 1 R 1 R 1 电流分配 1 2 2 1 R R I I 电流分配与电阻成反比 功率分配 1 2 2 1 R R P P 功率分配与电阻成反比 且 321 PPPP总 体系 六 一 电动势 1 物理意义 反映了电源把其他形式的能转化为电能的本领 电动势由电源本身的性质决定 2 定义 在电源内部非静电力将单位正电荷从电源的负极搬到正极所做的功 3 电动势的大小 等于电源不接入电路时两极之间的电压 等于接通电路时内外电压之和 外内 UUE 二 闭合电路的欧姆定律 1 内容 闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比 跟内 外电阻之和成反比 2 公式 rR E I 或 外内 UUE 或IrUE 外 或IrEU 外 3 路端电压 U 随外电阻 R 的变化规律 1 当 R 增大时 I rR E I R 据 U UEU U IrU 内 内 内 据 据 当 R 增大到 时 断路 I 0 U E 2 当 R 减小时 U UEU U IrU I rR E I R 内 内 内 据 据 据 当 R 减小到零时 短路 U r E I短0 4 路端电压 U 与 I 的变化规律 由 U E Ir 知 U 与 I 是一次函数的关系 其变化关系可用如图所示的图象表示 图象与 用心 爱心 专心7 纵轴的交点为电动势 与横轴的交点为短路电流 直线的斜率表示电源的内阻 短 I E r 三 认识多用电表 一 实验原理 1 多用电表的表面结构 多用电表可以用来测电流 电压和电阻 又称万用电表 其表 面结构如图所示 其表面分为上 下两部分 上半部分为表盘 共有三条刻度线 最上面 的刻度线的左端标有 右端标有 0 是用于测电阻的 中间的刻度线是用于测直 流电流和直流电压的 其刻度是均匀分布的 最下面一条刻度线左侧标有 V 是用于测 交流电压的 其刻度线不均匀 多用电表表面的下半部分为选择开关 周围标有测量功能 的区域和量程 将多用电表的选择开关旋转到电流挡 多用电表就能测量电流强度 当选 择开关旋转到其他功能区域时 就可用于测量电压或电阻 多用电表表面还有一对正 负插孔 红表笔插正插孔 黑表笔插负插孔 在插孔上面 的旋钮叫调零旋钮 用它可进行电阻调零 另外 在表盘和选择开关之间还有一个调零螺 丝 用它可以进行机械调零 即旋转该调零螺丝 可使指针 在不接入电路中时 指在左 端 0 刻线处 2 原理 多用电表由一只灵敏的直流电表 表头 与若干元件组成测量电路 每进行一 种测量时只使用其中的一部分电路 其他部分不起作用 1 直流电流挡 直流电流挡的几个挡位实际是由同一表头改装而成的几个量程不同的电流表 2 直流电压挡 直流电压挡的几个挡位实际是由同一表头改装而成的几个量程不同的电压表 3 欧姆挡 欧姆表 二 欧姆表测电阻 1 原理 如图所示 用心 爱心 专心8 调零时 rRR E I g g 断开时 x R 0I 当接 x R时 xg RrRR E I 可见 I 与 x R有一一对应的关系 四 电功 电功率 1 电功 1 实质 电流做功实际上就是电场力对电荷做功 电流做功的过程就是电荷的电势 能转化为其他形式的能的过程 2 公式 UItW 适用于任何电路 R U RtIW 2 2 t 只适用于纯电阻电路 2 电功率 表示电流做功快慢 区别实际功率与额定功率 1 定义 t W P UI 适用于任何电路 R U RIP 2 2 只适用于纯电阻电路 2 焦耳定律 RtIQ 2 适用于任何电路 t R U Q 2 只适用于纯电阻电路 3 电功和电热的关系 对纯电阻电路 如电炉 电灯 电烙铁 电饭锅等 中 RtIUItQW 2 t R U2 非纯电阻电路 如电动机 电解槽 中 消耗的电能一部分转化为内能 一部分转化 为其他形式的能 则 其他 EQW QW 五 电源的功率和效率 1 电源的总功率 rR E rRIPPEIP 2 2 外内总 2 电源的热功率 电源内阻上发热的功率 用心 爱心 专心9 外总内 PPrIP 2 3 电源的输出功率 2 2 2 2 2 R r R E R rR E RIUIP 外 当 R r R 时 即rR 外 P最大即电源的输出功率最大 r4 E P 2 max 外 P与外电阻的关系可用如图所示的图象表示 4 电源的效率 100 rR R 100 E U 100 P P 总 外 R 越大 越大 当rR 时 外 P最大 但 50 六 门电路简介 门电路 1 与 门电路 1 与 逻辑关系 如果一个事件的几个条件都满足后 该事件才能发生 2 与 门真值表 输入 A输入 B输出 Y 00 0 01 0 10 0 111 3 与 门逻辑符号 2 或 门电路 1 或 逻辑关系 2 或 门真值表 如果一个事件的几个条件中 只要有一个得到满足 该事件就能发生 用心 爱心 专心10 输入 A输入 B输出 Y 00 0 01 1 10 1 111 3 或 门逻辑符号 3 非 门电路 1 非 逻辑关系 输出状态和输入状态呈相反的逻辑关系 2 非 门真值表 输入 A输出 Y 10 01 3 非 门逻辑符号 模拟试题模拟试题 答题时间 40 分钟 第 I 卷 选择题 共 60 分 一 选择题 本题共 10 小题 每题 6 分 共 60 分 1 关于库仑定律的公式 2 21 r QQ kF 下列说法中正确的是 A 当真空中的两个点电荷间的距离 r 0 时 它们之间的静电力 F B 当真空中的两个点电荷间的距离 r 时 它们之间的静电力 F 0 C 当两个点电荷之间的距离 r 时 库仑定律的公式就不适用了 D 当两个点电荷之间的距离 r 0 时 电荷不能看成是点电荷 这时它们之间无静电 力 2 对于点电荷的电场 我们取无限远处作为零电势点 无限远处电场强度也为零 那么 A 电势为零的点 电场强度一定为零 反之亦然 B 电势为零的点 电场强度不一定为零 但电场强度为零的点 电势一定为零 C 电场强度为零的点 电势不一定为零 电势为零的点 场强不一定为零 D 场强为零的点 电势不一定为零 电势为零的点 电场强度一定为零 3 某一电容器中所带电量和两端电压之间的关系图线如图所示 如果该电容器两端的电 压从 40V 降低到 36V 电容器的电量减少了 用心 爱心 专心11 A 0 02C B 0 08C C 0 16C D 0 20C 4 下列说法中不正确的是 A 只要有电荷存在 电荷周围就一定存在着电场 B 电场是一种物质 是不依赖我们的感觉而客观存在的东西 C 电场是人为设想出来的 其实并不存在 D 电场是有质量 能量的物质 5 A B 是一条电场线上的两个点 一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从 A 点沿电场线运动到 B 点 其速度 时间图象如图甲所示 则这一电场可能是图乙中的 6 下列说法中 正确的是 A 电源向外电路提供的电能越多 表示电动势越大 B 电动势在数值上等于电源将单位正电荷从负极移送到正极时非静电力所做的功 C 电源的电动势与外电路有关 外电路电阻越大 电动势就越大 D 电动势越大的电源 将其他形式的能转化为电能的本领越大 7 下列各种说法中正确的是 A 电流的定义式 q I t 适用于任何电荷的定向移动形成的电流 B 电源的负载增加 输出功率一定增大 C 电动势为 1 5V 的干电池 表明干电池可以使 1C 的电量具有 1 5J 的电能 D 从 U R I 可知 导体中的电流跟两端的电压成正比 跟导体的电阻成反比 8 如图所示 A1 A2是两只完全相同的电流表 内阻不可忽略 电路两端接恒定电压 U 这时 A1 A2的示数依次为 5mA 和 3mA 若将 A2改为和 R2串联 如图中虚线所示 仍接在恒定电压 U 之间 这时电表均未烧坏 则下列说法中正确的是 A 通过电阻 R1的电流必然减小 B 通过电阻 R2的电流必然增大 C 通过电流表 A1的电流必然增大 用心 爱心 专心12 D 通过电流表 A2的电流必然增大 9 氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测 它的电阻随一氧化碳浓度的 变化而变化 在如图所示的电路中 不同的一氧化碳浓度对应着传感器的不同电阻 这样 显示仪表的指针就与一氧化碳浓度有了对应关系 观察仪表指针就能判断一氧化碳是否超 标 有一种氧化锡传感器 其电阻的倒数与一氧化碳的浓度成正比 那么 电压表示数 U 与一氧化碳浓度 C 之间的对应关系正确的是 A U 越大 表示 C 越大 C 与 U 成正比 B U 越大 表示 C 越大 但是 C 与 U 不成正比 C U 越大 表示 C 越小 C 与 U 成反比 D U 越大 表示 C 越小 但是 C 与 U 不成反比 10 如图所示电路 闭合开关时灯不亮 已经确定是灯泡断路或短路引起的 在不能拆 开电路的情况下 开关可闭合 可断开 现用一个多用电表的直流电压挡 直流电流挡和 欧姆挡分别对故障作出如下判断 如表所示 次序操作步骤现象和结论 1闭合开关 选直流电压挡 红黑表笔 分别接 a b 有示数 灯断路 无示数 灯短路 2闭合开关 选直流电流挡 红黑表笔 分别接 a b 有示数 灯断路 无示数 灯短路 3闭合开关 选欧姆挡 红黑表笔分别 接 a b 指针不动 灯断路 指针偏转 灯 短路 4断开开关 选欧姆挡 红黑表笔分别 接 a b 指针不动 灯断路 指针偏转 灯 短路 以上判断 正确的是 A 只有 1 2 对 B 只有 3 4 对 C 只有 1 2 4 对 D 全对 第 卷 非选择题 共 40 分 二 非选择题 本题共 4 题 共 40 分 11 8 分 某同学测量一只未知阻值的电阻 他先用多用电表进行测量 按照正确的步 骤操作后 测量的结果如图甲所示 请你读出其阻值大小为 为了使测量的结果 更准确 该同学应将选择开关打到 填 100 或 1 挡重新测量 用心 爱心 专心13 12 10 分 如图所示 在正的点电荷 Q 的电场中有 a b 两点 它们到点电荷 Q 的距 离 12 rr l a b 两点哪点电势高 2 将一负电荷放在 a b 两点 哪点电势能较大 3 若 a b 两点间的电势差为 100V 将二价负离子由 a 点移到 b 点是电场力对电荷 做功还是电荷克服电场力做功 做了多少功 二价负离子电量 q 2 1 6 10 19 13 10 分 长为 l 的平行金属板 板间形成匀强电场 一个带电量为 q 质量为 m 的 带电粒子 以初速度 0 v紧贴上板垂直于电场线方向射入该电场 刚好从下板边缘射出 末 速度恰与下板成 30 角 如图所示 求 1 粒子末速度的大小 2 匀强电场的场强 3 两板间的距离 d 14 12 分 电动自行车是一种重要的交通工具 都市中每天有数十万辆电动自行车行 驶在大街小巷 形成了一道独特的风景 为电动自行车提供能量的装置为装在电池盒内的 电池组 当它给电动机供电时 电动机将带动车轮转动 假设有一辆电动自行车 人和车的总质量为 120kg 当该车在水平地面上以 5m s 的速 度匀速行驶时 它受到的阻力约等于人和车总重的 0 02 倍 此时电池组加在电动机两端的 电压为 36V 通过电动机的电流为 5A 若连接导线的电阻不计 传动装置消耗的能量不计 g 取 10m s2 求 1 电动机输出的机械功率 2 电动机线圈的电阻 用心 爱心 专心14 试题答案试题答案 1 B2 C3 A4 C5 A 6 BD 解析 电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领 与电源向外提供的电 能多少 外电路的电阻等均无关 AC 选项均错误 选项 BD 正确 7 AC 解析 定义式适用于任何情况 A 对 电源负载电阻增加 当外电阻小于电源内 阻时电源的输出功率增大 当电阻大于电源内阻时 电源的输出功率减小 B 错 U R I 是比值 只能用来计算 不是决定因素 D 错 由电动势的定义知 C 正确 8 C 解析 R1 R2和 A2内阻之和恒定 不妨把它们看作一只滑动变阻器 而 A1左端相 当于滑动变阻器的滑动触头 本题相当于将滑动触头由 A2的右端滑到左端 初态上下支路 的电流分别为 3mA 和 2mA 说明 R1和 A2内阻之和小于 R2 末态上面支路的电阻更小 结果是回路总电阻减小 A1的电流必然增大 R2的电流 通过电流表