2014年重庆市高考物理试卷

1、第PAGE68页（共NUMPAGES68页）2014年重庆市高考物理试卷一、选择题（共5小题，每小题3分，满分15分）1（3分）碘131的半衰期约为8天，若某药物含有质量为m的碘131，经过32天后，该药物中碘131的含量大约还有（）ABCD2（3分）某车以相同的功率在两种不同的水平路面上行驶，受到的阻力分别为车重的k1和k2倍，最大速率分别为v1和v2，则（）Av2=k1v1Bv2=v1Cv2=v1Dv2=k2v13（3分）如图所示为某示波管内的聚焦电场实线和虚线分别表示电场线和等势线，两电子分别从a、b两点运动到c点，设电场力对两电子做的功分别为Wa和Wb，a、b点的电场强度的大小分别为E

2、a和Eb，则（）AWa=Wb，EaEbBWaWb，EaEbCWa=Wb，EaEbDWaWb，EaEb4（3分）一弹丸在飞行到距离地面5m高时仅有水平速度v=2m/s，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为3：1，不计质量损失，取重力加速度g=10m/s2，则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是（）ABCD5（3分）以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时，一个物体所受空气阻力可忽略，另一物体所受空气阻力大小与物体速率成正比，下列用虚线和实线描述两物体运动的vt图象可能正确的是（）ABCD二、解答题（共5小题，满分53分）6（19分）某照明电路出现故障，其电路如图1所示，该电路用

3、标称值12V的蓄电池为电源，导线及其接触完好维修人员使用已调好的多用表直流50V档检测故障，他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点（1）断开开关，红表笔接在a点时多用表指示如图2所示，读数为 V，说明 正常（选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯）（2）红表笔接在b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用表指示仍然和图2相同，可判定发生故障的器件是 （选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯）7为了研究人们用绳索跨越山谷过程中绳索拉力的变化规律，同学们设计了如图1所示的实验装置，他们将不可伸长轻绳通过测力计（不计质量及长度）固定在相距为D的两立柱上，固定点分别为P和Q，P低于Q，绳长为L（L

4、PQ），他们首先在绳上距离P点10cm处（标记为C）系上质量为m的重物（不滑动），由测力计读出绳PC、QC说的拉力大小TP和TQ随后，改变重物悬挂点C的位置，每次将P到C点的距离增大10cm，并读出测力计的示数，最后得到TP和TQ与绳长PC的关系曲线如图2所示，由实验可知：（1）曲线中拉力为最大时，C与P点的距离为 cm，该曲线为 （选填TP或TQ）的曲线（2）在重物从P移到Q的整个过程中，受到最大拉力的是 （选填：P或Q）点所在的立柱（3）在曲线、相交处，可读出绳的拉力T0= N，它与L、D、m和重力加速度g的关系为T0= 8如图所示为“嫦娥三号”探测器在月球上着陆最后阶段的示意图，首先在发

5、动机作用下，探测器受到推力在距月面高度为h1处悬停（速度为0，h1远小于月球半径），接着推力改变，探测器开始竖直下降，到达距月面高度为h2处的速度为v，此后发动机关闭，探测器仅受重力下落至月面已知探测器总质量为m（不包括燃料），地球和月球的半径比为k1，质量比为k2，地球表面附近的重力加速度为g，求：（1）月球表面附近的重力加速度大小及探测器刚接触月球时的速度大小；（2）从开始竖直下降到接触月面时，探测器机械能的变化9（16分）某电子天平原理如图所示，E形磁铁的两侧为N极，中心为S极，两极间的磁感应强度大小均为B，磁极宽度均为L，忽略边缘效应，一正方形线圈套于中心磁极，其骨架与秤盘连为一体，线

6、圈两端C、D与外电路连接当质量为m的重物放在秤盘上时，弹簧被压缩，秤盘和线圈一起向下运动（骨架与磁极不接触），随后外电路对线圈供电，秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止此时对应的供电电流I可确定重物的质量已知线圈匝数为n，线圈电阻为R，重力加速度为g，问：（1）线圈向下运动过程中，线圈中感应电流是从C端还是从D端流出？（2）供电电流I是从C端还是从D端流入？求重物质量与电流的关系（3）若线圈消耗的最大功率为P，该电子天平能称量的最大质量是多少？10（18分）如图所示，在无限长的竖直边界NS和MT间充满匀强电场，同时该区域上、下部分分别充满方向垂直于NSTM平面向外和向内的匀强磁场，磁感应强度

7、大小分别为B和2B，KL为上下磁场的水平分界线，在NS和MT边界上，距KL高h处分别有P、Q两点，NS和MT间距为1.8h，质量为m带电量为+q的粒子从P点垂直于NS边界射入该区域，在两边界之间做匀速圆周运动，重力加速度为g（1）求电场强度的大小和方向（2）要使粒子不从NS边界飞出，求粒子入射速度的最小值（3）若粒子经过Q点从MT边界飞出，求粒子入射速度的所有可能值选修3-311（6分）重庆出租车常以天然气作为燃料，加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中，若储气罐内气体体积及质量均不变，则罐内气体（可视为理想气体）（）A压强增大，内能减小B压强减小，分子平均动能增大C吸收热量，内能增大D

8、对外做功，分子平均动能减小12（6分）如图为一种减震垫，上面布满了圆柱状薄膜气泡，每个气泡内充满体积为V0，压强为P0的气体，当平板状物品放在气泡上时，气泡被压缩，若气泡内气体可视为理想气体，其温度保持不变，当体积压缩到V时气泡与物品接触面的面积为S，求此时每个气泡内气体对接触面处薄膜的压力选修3-413（6分）打磨某割面如图所示的宝石时，必须将OP、OQ边与轴线的夹角切磨在12的范围内，才能使从MN边垂直入射的光线，在OP边和OQ边都发生全反射（仅考虑如图所示的光线第一次射到OP边并反射到OQ边后射向MN边的情况），则下列判断正确的是（）A若2，光线一定在OP边发生全反射B若2，光线会从OQ

9、边射出C若1，光线会从OP边射出D若1，光线会在OP边发生全反射14（6分）一竖直悬挂的弹簧振子，下端装有一记录笔，在竖直面内放置有一记录纸当振子上下振动时，以速率v水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如图所示的图象，y1、y2、x0、2x0为纸上印记的位置坐标，由此图求振动的周期和振幅2014年重庆市高考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（共5小题，每小题3分，满分15分）1（3分）碘131的半衰期约为8天，若某药物含有质量为m的碘131，经过32天后，该药物中碘131的含量大约还有（）ABCD【分析】半衰期是放射性原子核剩下一半需要的时间，根据公式m=m0（）求解剩余原子核的质量【解

10、答】解：碘131的半衰期约为8天，经过32天后，碘131的剩余质量为：m=m（）=；故选：C。【点评】本题关键是明确半衰期的概念，能够结合公式m=m0（）列式分析，基础问题2（3分）某车以相同的功率在两种不同的水平路面上行驶，受到的阻力分别为车重的k1和k2倍，最大速率分别为v1和v2，则（）Av2=k1v1Bv2=v1Cv2=v1Dv2=k2v1【分析】汽车在水平路面上行驶时，当牵引力等于阻力时，速度最大根据功率与速度的关系，结合汽车阻力与车重的关系求解【解答】解：设汽车的功率为P，质量为m，则有：P=K1mgV1=K2mgV2，所以v2=v1故选：B。【点评】解决本题的关键知道以额定功率行

11、驶，汽车做加速度逐渐减小的加速运动，当牵引力等于阻力时，速度达到最大3（3分）如图所示为某示波管内的聚焦电场实线和虚线分别表示电场线和等势线，两电子分别从a、b两点运动到c点，设电场力对两电子做的功分别为Wa和Wb，a、b点的电场强度的大小分别为Ea和Eb，则（）AWa=Wb，EaEbBWaWb，EaEbCWa=Wb，EaEbDWaWb，EaEb【分析】图中a、b两点在一个等势面上，根据W=qU判断电场力做功的大小，根据电场线的疏密程度判断电场强度的大小【解答】解：图中a、b两点在一个等势面上，故Uac=Ubc，根据W=qU，有Wa=Wb；a位置的电场强度较密集，故EaEb；故选：A。【点评】

12、本题关键是明确电场强度的大小看电场线的疏密程度，电场力做功看电势差，基础问题4（3分）一弹丸在飞行到距离地面5m高时仅有水平速度v=2m/s，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为3：1，不计质量损失，取重力加速度g=10m/s2，则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是（）ABCD【分析】炮弹到达最高点时爆炸时，爆炸的内力远大于重力（外力），遵守动量守恒定律；当炮弹到达最高点时爆炸为沿水平方向运动的两片，两片炸弹都做平抛运动根据平抛运动的基本公式即可解题【解答】解：规定向右为正，设弹丸的质量为4m，则甲的质量为3m，乙的质量为m，炮弹到达最高点时爆炸时，爆炸的内力远大于重力（外力），遵

13、守动量守恒定律，则有：4mv0=3mv1+mv2则8=3v1+v2两块弹片都做平抛运动，高度一样，则运动时间相等，t=，水平方向做匀速运动，x1=v1t=v1，x2=v2t=v2，则8=3x1+x2结合图象可知，B的位移满足上述表达式，故B正确。故选：B。【点评】本题考查了动量守恒定律的直接应用，知道当炮弹到达最高点时爆炸为沿水平方向运动的两片，两片炸弹都做平抛运动，难度适中5（3分）以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时，一个物体所受空气阻力可忽略，另一物体所受空气阻力大小与物体速率成正比，下列用虚线和实线描述两物体运动的vt图象可能正确的是（）ABCD【分析】竖直上抛运动是初速度

14、不为零的匀变速直线运动，加速度恒定不变，故其vt图象是直线；有阻力时，根据牛顿第二定律判断加速度情况，vt图象的斜率表示加速度【解答】解：没有空气阻力时，物体只受重力，是竖直上抛运动，vt图象是直线；有空气阻力时，上升阶段，根据牛顿第二定律，有：mg+f=ma，故a=g+，由于阻力随着速度减小而减小，故加速度逐渐减小，最小值为g；有空气阻力时，下降阶段，根据牛顿第二定律，有：mgf=ma，故a=g，由于阻力随着速度增大而增大，故加速度减小；vt图象的斜率表示加速度，故图线与t轴的交点对应时刻的加速度为g，切线与虚线平行；故选：D。【点评】本题关键是明确vt图象上某点的切线斜率表示加速度，速度为

15、零时加速度为g，不难二、解答题（共5小题，满分53分）6（19分）某照明电路出现故障，其电路如图1所示，该电路用标称值12V的蓄电池为电源，导线及其接触完好维修人员使用已调好的多用表直流50V档检测故障，他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点（1）断开开关，红表笔接在a点时多用表指示如图2所示，读数为11.5V，说明蓄电池正常（选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯）（2）红表笔接在b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用表指示仍然和图2相同，可判定发生故障的器件是小灯（选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯）【分析】（1）先找准刻度，得到最小分度，再读数；电压表测量是路端电压；（2）闭

16、合开关后，多用表指示读数等于路端电压，说明小灯泡断路【解答】解：（1）量程为50V，故最小刻度为1V，故读数为11.5V；电压表测量是路端电压，接进电源的电动势，说明蓄电池正常；（2）闭合开关后，多用表指示读数等于路端电压，说明小灯泡断路；故答案为：（1）11.5V，蓄电池；（2）小灯【点评】本题关键是明确用多用电表电压挡检测电路故障的方法，结合闭合电路欧姆定律来判断各个部分的电路情况，基础题目7为了研究人们用绳索跨越山谷过程中绳索拉力的变化规律，同学们设计了如图1所示的实验装置，他们将不可伸长轻绳通过测力计（不计质量及长度）固定在相距为D的两立柱上，固定点分别为P和Q，P低于Q，绳长为L（L

17、PQ），他们首先在绳上距离P点10cm处（标记为C）系上质量为m的重物（不滑动），由测力计读出绳PC、QC说的拉力大小TP和TQ随后，改变重物悬挂点C的位置，每次将P到C点的距离增大10cm，并读出测力计的示数，最后得到TP和TQ与绳长PC的关系曲线如图2所示，由实验可知：（1）曲线中拉力为最大时，C与P点的距离为60.00cm，该曲线为TP（选填TP或TQ）的曲线（2）在重物从P移到Q的整个过程中，受到最大拉力的是Q（选填：P或Q）点所在的立柱（3）在曲线、相交处，可读出绳的拉力T0=4.30N，它与L、D、m和重力加速度g的关系为T0=【分析】选取结点C为研究的对象，对它进行受力分析，根据

18、结点C的受力即可判断【解答】解：（1）选取结点C为研究的对象，受力如图，水平方向：TPsin=TQsin竖直方向：TPcos+TQcos=2T0cos 由图可得，当：=时，两个绳子上的拉力相等，此时由图可得，该处离P比较近又：C到P与Q的距离相等时，受力如图：水平方向仍然满足：TPsin=TQsin由于所以：TPTQ所以曲线是TP的曲线，曲线是TQ的曲线曲线中拉力为最大时，C与P点的距离为60.00cm处（2）曲线是TQ的曲线，由题目的图可得，在重物从P移到Q的整个过程中，受到最大拉力的是Q点所在的立柱；（3）由题目的图可得，在曲线、相交处，可读出绳的拉力T0=4.30N做出它们的几何关系如图

19、：由于=，则：联立得：故答案为：（1）60.00，TP；（2）Q；（3）4.30，【点评】该题属于信息给予题，考查学生获取信息的能力和利用数学知识解决物理问题的能力，是一道考查能力的好题8如图所示为“嫦娥三号”探测器在月球上着陆最后阶段的示意图，首先在发动机作用下，探测器受到推力在距月面高度为h1处悬停（速度为0，h1远小于月球半径），接着推力改变，探测器开始竖直下降，到达距月面高度为h2处的速度为v，此后发动机关闭，探测器仅受重力下落至月面已知探测器总质量为m（不包括燃料），地球和月球的半径比为k1，质量比为k2，地球表面附近的重力加速度为g，求：（1）月球表面附近的重力加速度大小及探测器刚

20、接触月球时的速度大小；（2）从开始竖直下降到接触月面时，探测器机械能的变化【分析】（1）根据星球表面重力等于万有引力求解重力加速度；根据速度位移关系公式求解探测器刚接触月球时的速度大小；（2）分动能变化和重力势能的变化分别求解，然后求和即可【解答】解：（1）设地球质量和半径分别为M和R，月球的质量、半径和表面的重力加速度分别为M、R和g，探测器刚接触月球表面时的速度大小为v1；由mg=G和mg=G，得：g=由，得：vt=；（2）设机械能变化量为E，动能变化量为Ek，重力势能变化量为Ep；由E=Ek+Ep有E=（v2+）mgh1得：E=v2mg（h1h2）答：（1）月球表面附近的重力加速度大小为

21、，探测器刚接触月球时的速度大小为；（2）从开始竖直下降到接触月面时，探测器机械能的变化为v2mg（h1h2）【点评】本题关键是明确探测器的受力情况和运动情况，然后根据运动学公式和万有引力定律列方程求解，不难9（16分）某电子天平原理如图所示，E形磁铁的两侧为N极，中心为S极，两极间的磁感应强度大小均为B，磁极宽度均为L，忽略边缘效应，一正方形线圈套于中心磁极，其骨架与秤盘连为一体，线圈两端C、D与外电路连接当质量为m的重物放在秤盘上时，弹簧被压缩，秤盘和线圈一起向下运动（骨架与磁极不接触），随后外电路对线圈供电，秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止此时对应的供电电流I可确定重物的质量已知线圈

22、匝数为n，线圈电阻为R，重力加速度为g，问：（1）线圈向下运动过程中，线圈中感应电流是从C端还是从D端流出？（2）供电电流I是从C端还是从D端流入？求重物质量与电流的关系（3）若线圈消耗的最大功率为P，该电子天平能称量的最大质量是多少？【分析】（1）使用楞次定律即可判断出线圈向下运动过程中，线圈中感应电流的方向；（2）秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止，说明安培力的方向向上，由左手定则即可判断出电流的方向；根据二力平衡求出重物质量与电流的关系；（3）根据功率的表达式关系，即可求解【解答】解：（1）E形磁铁的两侧为N极，中心为S极，由于线圈在该磁铁的最下面的磁通量最大，所以向下的过程中向下的

23、磁通量增加，根据楞次定律可得，感应电流的磁场的方向向上，所以感应电流的方向是逆时针方向（从上向下看），电流由C流出，D端流入（2）秤盘和线圈向上恢复到未放重物时的位置并静止，说明安培力的方向向上，由左手定则即可判断出电流的方向是逆时针方向（从上向下看），电流由C流出，由D流入两极间的磁感应强度大小均为B，磁极宽度均为L，线圈匝数为n，左右两侧受力相等，得：mg=2nBIL，即m=； （3）设最大称重力是mm得：mmg=2nBIL 又：P=I2R 联立得：答：（1）线圈向下运动过程中，线圈中感应电流是从C端出，D端流入；（2）供电电流I是从D端流入；求重物质量与电流的关系是mg=2nBIL；（3

24、）若线圈消耗的最大功率为P，该电子天平能称量的最大质量是【点评】该题通过生活中的物理现象，将楞次定律、安培力的大小与方向、二力平衡结合在一起，最大限度地考查多个知识点，能非常好地体现高考的精髓10（18分）如图所示，在无限长的竖直边界NS和MT间充满匀强电场，同时该区域上、下部分分别充满方向垂直于NSTM平面向外和向内的匀强磁场，磁感应强度大小分别为B和2B，KL为上下磁场的水平分界线，在NS和MT边界上，距KL高h处分别有P、Q两点，NS和MT间距为1.8h，质量为m带电量为+q的粒子从P点垂直于NS边界射入该区域，在两边界之间做匀速圆周运动，重力加速度为g（1）求电场强度的大小和方向（2）

25、要使粒子不从NS边界飞出，求粒子入射速度的最小值（3）若粒子经过Q点从MT边界飞出，求粒子入射速度的所有可能值【分析】（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，电场力与重力合力为零；（2）作出粒子的运动轨迹，由牛顿第二定律与数学知识求出粒子的速度；（3）作出粒子运动轨迹，应用几何知识求出粒子的速度【解答】解：（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，电场力与重力合力为零，即mg=qE，解得：E=，电场力方向竖直向上，电场方向竖直向上；（2）粒子运动轨迹如图所示：设粒子不从NS边飞出的入射速度最小值为vmin，对应的粒子在上、下区域的轨道半径分别为r1、r2，圆心的连线与NS的夹角为，粒子在

26、磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：qvB=m，解得，粒子轨道半径：r=，r1=，r2=r1，由几何知识得：（r1+r2）sin=r2，r1+r1cos=h，解得：vmin=（96）；（3）粒子运动轨迹如图所示，设粒子入射速度为v，粒子在上、下区域的轨道半径分别为r1、r2，粒子第一次通过KL时距离K点为x，由题意可知：3nx=1.8h （n=1、2、3）x，x=，解得：r1=（1+），n3.5，即：n=1时，v=，n=2时，v=，n=3时，v=；答：（1）电场强度的大小为，电场方向竖直向上；（2）要使粒子不从NS边界飞出，粒子入射速度的最小值为（96）（3）若粒子经过Q点从MT边界飞出，

27、粒子入射速度的所有可能值为：、或、或【点评】本题考查了粒子在磁场中的运动，分析清楚粒子运动过程、作出粒子运动轨迹是正确解题的前提与关键，应用平衡条件、牛顿第二定律即可正确解题，解题时注意数学知识的应用选修3-311（6分）重庆出租车常以天然气作为燃料，加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中，若储气罐内气体体积及质量均不变，则罐内气体（可视为理想气体）（）A压强增大，内能减小B压强减小，分子平均动能增大C吸收热量，内能增大D对外做功，分子平均动能减小【分析】质量一定的气体，体积不变，当温度升高时，是一个等容变化，据压强的微观解释：（1）温度升高：气体的平均动能增加；（2）单位时间内撞击单位

28、面积的器壁的分子数增多，可知压强增大；据热力学第一定律判断即可【解答】解：质量一定的气体，体积不变，当温度升高时，是一个等容变化，据压强的微观解释：温度升高，气体的平均动能增加；单位时间内撞击单位面积的器壁的分子数增多，可知压强增大。由于温度升高，所以分子平均动能增大，物体的内能变大；体积不变，对内外都不做功，故内能增大只能是因为吸收了外界热量，故ABD错误；C正确。故选：C。【点评】本题考查热力学第一定律的应用以及压强的微观意义；要求能熟练利用压强的微观解释、物体的内能和热力学第一定律进行分析求解内能变化以及做功和热传递之间的关系12（6分）如图为一种减震垫，上面布满了圆柱状薄膜气泡，每个气

29、泡内充满体积为V0，压强为P0的气体，当平板状物品放在气泡上时，气泡被压缩，若气泡内气体可视为理想气体，其温度保持不变，当体积压缩到V时气泡与物品接触面的面积为S，求此时每个气泡内气体对接触面处薄膜的压力【分析】对气泡中的气体而言，是等温压缩过程，根据玻意耳定律列式求解气体的压强；根据F=PS求解气体对接触面处薄膜的压力【解答】解：设压力为F，压缩后气体压强为P，由玻意耳定律得到：P0V0=PV气体的压力为：F=PS联立解得：F=答：此时每个气泡内气体对接触面处薄膜的压力均为【点评】本题关键是根据玻意耳定律列式求解，同时明确气体压力F=PS，基础问题选修3-413（6分）打磨某割面如图所示的宝

30、石时，必须将OP、OQ边与轴线的夹角切磨在12的范围内，才能使从MN边垂直入射的光线，在OP边和OQ边都发生全反射（仅考虑如图所示的光线第一次射到OP边并反射到OQ边后射向MN边的情况），则下列判断正确的是（）A若2，光线一定在OP边发生全反射B若2，光线会从OQ边射出C若1，光线会从OP边射出D若1，光线会在OP边发生全反射【分析】发生全反射的条件是光从光密介质射入光疏介质，入射角大于临界角根据条件：在12的范围内，才能使从MN边垂直入射的光线，在OP边和OQ边都发生全反射，结合几何关系分析临界角的范围，再进行判断【解答】解：从MN边垂直入射，由几何关系可知光线射到PO边上时的入射角i=，据

31、题：在12的范围内，才能使从MN边垂直入射的光线，在OP边和OQ边都发生全反射，说明临界角C的范围为：2C1。AB、若2，光线在PO上入射角i=2C，故光线在OP边一定不发生全反射，会从OP边射出。在OQ边上容易发生全反射。故AB错误。CD、若1，i=1C，故光线在OP边会发生全反射。故C错误、D正确。故选：D。【点评】本题关键要掌握全反射的条件，灵活应用几何知识帮助分析入射角的大小，即可进行判断14（6分）一竖直悬挂的弹簧振子，下端装有一记录笔，在竖直面内放置有一记录纸当振子上下振动时，以速率v水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如图所示的图象，y1、y2、x0、2x0为纸上印记的位置坐

32、标，由此图求振动的周期和振幅【分析】本题抓住弹簧振子的振动与记录纸同时运动，由匀速运动的速度公式v=求出周期振幅是振子离开平衡位置的最大距离，等于振子在最高点与最低点间距离的一半【解答】解：记录纸匀速运动，振子振动的周期等于记录纸运动位移2x0所用的时间，则周期 T=振幅为A=答：振动的周期为，振幅为【点评】解决本题的关键是理解振幅的含义，抓住弹簧振子的振动与记录纸运动的同时性，由匀速运动的规律求解周期高中物理解题方法专题指导方法专题一：图像法一、方法简介 图像法是根据题意把抽像复杂的物理过程有针对性地表示成物理图像，将物理量间的代数关系转变为几何关系，运用图像直观、形像、简明的特点，来分析解

33、决物理问题，由此达到化难为易、化繁为简的目的 高中物理学习中涉及大量的图像问题，运用图像解题是一种重要的解题方法在运用图像解题的过程中，如果能分析有关图像所表达的物理意义，抓住图像的斜率、截距、交点、面积、临界点等几个要点，常常就可以方便、简明、快捷地解题 二、典型应用1把握图像斜率的物理意义 在v-t图像中斜率表示物体运动的加速度，在s-t图像中斜率表示物体运动的速度，在U-I图像中斜率表示电学元件的电阻，不同的物理图像斜率的物理意义不同2抓住截距的隐含条件 图像中图线与纵、横轴的截距是另一个值得关注的地方，常常是题目中的隐含条件例1、在测电池的电动势和内电阻的实验中，根据得出的一组数据作出

34、U-I图像，如图所示，由图像得出电池的电动势E=_ V，内电阻r=_ . 3挖掘交点的潜在含意 一般物理图像的交点都有潜在的物理含意，解题中往往又是一个重要的条件，需要我们多加关注如：两个物体的位移图像的交点表示两个物体“相遇”例2、A、B两汽车站相距60 km，从A站每隔10 min向B站开出一辆汽车，行驶速度为60 kmh(1)如果在A站第一辆汽车开出时，B站也有一辆汽车以同样大小的速度开往A站，问B站汽车在行驶途中能遇到几辆从A站开出的汽车?(2)如果B站汽车与A站另一辆汽车同时开出，要使B站汽车在途中遇到从A站开出的车数最多，那么B站汽车至少应在A站第一辆车开出多长时间后出发(即应与A

35、站第几辆车同时开出)?最多在途中能遇到几辆车?(3)如果B站汽车与A站汽车不同时开出，那么B站汽车在行驶途中又最多能遇到几辆车?例3、 如图是额定电压为100伏的灯泡由实验得到的伏安特曲线，则此灯泡的额定功率为多大?若将规格是“100 v、100 W”的定值电阻与此灯泡串联接在100 v的电压上，设定值电阻的阻值不随温度而变化，则此灯泡消耗的实际功率为多大? 4明确面积的物理意义 利用图像的面积所代表的物理意义解题，往往带有一定的综合性，常和斜率的物理意义结合起来，其中v一t图像中图线下的面积代表质点运动的位移是最基本也是运用得最多的例4、在光滑的水平面上有一静止的物体，现以水平恒力甲推这一物

36、体，作用一段时间后，换成相反方向的水平恒力乙推这一物体当恒力乙作用时间与恒力甲作用时间相同时，物体恰好回到原处，此时物体的动能为32 J则在整个过程中，恒力甲做功等于多少?恒力乙做功等于多少? 5寻找图中的临界条件物理问题常涉及到许多临界状态，其临界条件常反映在图中，寻找图中的临界条件，可以使物理情景变得清晰例5、从地面上以初速度2v0竖直上抛一物体A，相隔t时间后又以初速度v0从地面上竖直上抛另一物体B，要使A、B能在空中相遇，则t应满足什么条件? 6把握图像的物理意义 例6、如图所示，一宽40 cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里一边长为20 cm的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场

37、边界的恒定速度v=20 cms通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行取它刚进入磁场的时刻t=0，在下列图线中，正确反映感应电流随时问变化规律的是( )三、针对训练( )1汽车甲沿着平直的公路以速度v0做匀速直线运动当它路过某处的同时，该处有一辆汽车乙开始做初速为零的匀加速运动去追赶甲车根据上述的已知条件 A可求出乙车追上甲车时乙车的速度 B可求出乙车追上甲车时乙车所走的路程 C可求出乙车从开始起动到追上甲车时所用的时间 D不能求出上述三者中任何一个( )2在有空气阻力的情况下，以初速v1竖直上抛一个物体，经过时间t1，到达最高点又经过时间t2，物体由最高点落回到抛出点，

38、这时物体的速度为v2，则 Av2=v1, t2=t1 Bv2v1, t2t1 Cv2t1 Dv2v1, t2t1( )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、B两地相距s，火车做加速运动时，其加速度最大为a1，做减速运动时，其加速度的绝对值最大为a2，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

39、(a)所示，设t=0时，质点位于坐标原点O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 6、物体从某一高度由静止开始滑下，第一次经光滑斜面滑至底端时间为t1，第二次经过光滑曲面ACD滑至底端时间为t2，如图所示，设两次通过的路程相等，试比较t1与t2的大小关系 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? 8、A、B两点相距s，将s平分为n等份今让一

40、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=1 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 10、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s1=1m的A点时，速度大小为v1=20cm/s，当老鼠到达洞口的距离s2=2m的A点时，速度大小为v2为多少？老鼠从A点到达B点所用的时间t为多少？例题解

41、析：例1.【解析】 电源的U-I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06 A是路端电压为080伏特时的电流，(学生在这里常犯的错误是把图线与横轴的截距06 A当作短路电流，而得出r=E/I短=2.5 的错误结论)故电源的内阻为:r=U/I=1.2.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一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一t图线CD与A站汽车的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

42、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50 min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st图线MN与A站汽车的s一t图线共有11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1l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PQ)与A站汽车的s-t图线最多可有12个交点，所以B站汽车在途中最多能遇到12辆车例3. 【解析】 由图线可知：当U=100 V， I=0.32 A, P=UI=1000.32=32 W;定值电阻的阻值R=100 由UL+UR=100 V，

43、得：UL+100I=100 V, I=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：I1=0.29 A，UL1=7l V；此交点就是灯泡的工作点，故灯泡消耗的实际功率：PL1=I1UL120W. 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 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0AE的面积与EBC面积相等，由几何知识可知ADC的面积与ADB

44、面积相等，故0AB的面积与DCB面积相等(如图b所示)即：（v12t0）= v2t0解得：v2=2v1由题意知, mv22=32J,故 mv12=8J,根据动能定理有 W1= mv12=8J, W2= m(v22-v12)=24J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：2v0/gtt27乙图中小球先到底端8.vB=91

45、3.64 s 10. 10 cm/s ； 7.5s方法二:等效法一方法介绍 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

46、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l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，而且把一质量m=100g、带电q=104C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

47、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R很大的圆形光滑轨道，0为其最低点在0点附近P处放一质量为m的滑块，求由静止开始滑至0点时所需的最短时间 例3矩形裸导线框长边的长度为2l，短边的长度为l，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

48、为R的光滑导体棒AB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AB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AB从x=0运动到x=2l的过程中外力F随时间t变化的规律；（2）导体棒AB从x=0运动到x=2l的过程中整个回路产生的热量FABOxyRR2lv3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，R1、R2、R3为定值电阻，但阻值未知，R

49、x为电阻箱当Rx为Rx1=10 时，通过它的电流Ix1=l A；当Rx为Rx2=18 时，通过它的电流Ix2=0.6A则当Ix3=0.l A时，求电阻Rx3例5如图所示，倾角为=300，宽度L=1 m的足够长的U形平行光滑金属导轨固定在磁感应强度B=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m=0.2 kg，电阻R=1 放在导轨上的金属棒ab由静止沿导轨向上移动，当金属棒ab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10 ms2)，求： (1)金属棒达到的稳定速度是多大?

50、(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。下列说法不正确的是A、线框中会产生方向不断变化的交变电流B、在时刻，线框中感应电流将达到最大值C、对应磁感应强度BB0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=1，定值电阻R3=5。当电键K断开与闭合时，ab段电路消耗的电功率相等。则以下说法中正确的是A电阻R1、R2可能分别为4、5B电阻R1、R2可能分别为3、

51、6C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 表的示数变化量大小之比一定等于6 ( ) 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036。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A10-5A B10-5A C（/2） 10-5A D（3/2） 10-5A ( ) 4如图所示，DC是水平面，AB是斜面。初速为V0的物体从D点出发沿DBA滑到顶点A时速度刚好为零。如果斜面改为AC，让该物体从D点出发沿DCA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

52、摩擦因数处处相同且不为零。）A.大于V0 B.等于V0 C.小于V0 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O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，A、B是两个完全相同的灯泡，两灯的阻值与电阻R的阻值相同，与A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L，当开关S闭合瞬间

53、，A、B两灯中的电流IA、IB与M的关系是 A若M是电容器C，则IAIB C若M是线圈L，则IA 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，A线框有一个缺口，B、C线框都闭合，但B线框导线的横截面积比C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 A三个线框同时落地 B三个线框中，A线框最早落地 C. B线框在C线框之后落地 DB线框和C线框在A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，板间一带正电的绝缘球用绝缘细线悬挂

54、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状态，则此过程中A小球电势能一直增加 B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O点系一长为l的绝缘细线，线的一端系一质量为m，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v0，使小球在水平面上开始运动。若v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+q的点电荷与均匀带电薄板相距为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，

55、根据对称性，带电薄板在图中b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R1=R2=8，R3=4，R4=0.5，电源电势E=0.5 V，内电阻r=0.5 ，求安培表A1和A2的示数各为多少?13一条长为L的细线上端固定在O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，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)当细线与竖直方向成角时，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?例题

56、解析：例1.【解析】（1）、（2）设：小球在C点的速度大小是Vc，对轨道的压力大小为NC，则对于小球由AC的过程中，应用动能定律列出：在C点的圆轨道径向应用牛顿第二定律，有：解得：（3）mg=qE=1N 合场的方向垂直于B、C点的连线BC 合场势能最低的点在BC 的中点D如图：小球的最大能动EKM： 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P点到0点的最短时间为 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

57、单的状态或过程的一种思维方法例3【解析】（1）在t时刻AB棒的坐标为 1分感应电动势 1分回路总电阻 1分回路感应电流 2分棒匀速运动时有F=F安=Bil解得： 2分（2）导体棒AB在切割磁感线的过程中产生半个周期的正弦交流电感应电动势的有效值为 2分回路产生的电热 1分通电时间 1分联立解得 2分例4【解析】 电源电动势E、内电阻r、电阻Rl、R2、R3均未知，按题目给的电路模型列式求解，显然方程数少于未知量数，于是可采取变换电路结构的方法 将图所示的虚线框内电路看成新的电源，则等效电路如右图所示，电源的电动势为E，内电阻为r根据电学知识，新电路不改变Rx和Ix的对应关系，有例5【解析】此题

58、只要将汽车以恒定功率运动的模型，用于电磁感应现象中，将思维转换过来，问题就不难求解 (1)金属棒在功率恒定的牵引力作用下沿导轨向上运动，金属棒切割磁感线产生感应电动势，回路中有感应电流，ab棒受安培力方向沿导轨向下，由P=Fv可知，随着棒速度增加，牵引力将减小，安培力增大，棒的加速度减小，稳定时有：牵引力等于安培力和棒重力沿导轨向下的分力之和，在导轨平面内，有 强化训练参考答案：1. D2. ACD3.析与解：交流电的有效值是利用与直流电有相同的热效应来定义的：Q=I2Rt。 因此我们只要按图算出在一个周期内，两段时间内的热量的平均值，再开平就可以了。由图与题目条件可知，线框的感应电动势在前3

59、s为7.210-6V，感应电流为210-5A；后2s内的感应电流为310-5A，在一个周期5s内，电流平方的平均值为（12+18）A2/5，开平方即得电流的有效值等于10-5A，答案为B。4.析与解：我们在平时练习中已经做过这样的题目，如果物体与（水平与倾斜）路面的动摩擦因数处处相同且不为零，则物体从D点出发先后经过平面与斜面到A达点的全过程中克服摩擦力所做的功，都等于物体从D点出发直接到达O点克服摩擦力所做的功，因此本题答案选B。5.析与解：在两块玻璃直角三棱镜之间的未知透明介质可以视为另一种玻璃材料制作的平行玻璃砖，细光束O通过第一块玻璃直角三棱镜过程中仍垂直于AB面，而光线通过上述平行玻

60、璃砖会发生平行侧移，因此光束通过第二块玻璃直角三棱镜仍垂直于AB面，所以最后的出射光线也与AB面垂直，即可能是4、5、6光线，选B。 6.AD 7.BD 8 9，水平向左(或垂直薄板向左)10.(1)b (2)电流表A示数仍为I，读出此时电阻箱读数R1 (3)R1 (4)开关 S先接“1”时： 开关S接“2”时：11. A A12. 【解析】半径为r的小圆孔带电量为，由于挖去圆孔前点电荷q受力为零，即小圆孔所带电量与点电荷q的库仑力和绝缘球壳上余下部分与点电荷q的库仑力大小相等、方向相反，因此挖去圆孔后，置于球心的点电荷所受到的库仑力的大小即为小圆孔上电荷与点电荷q之间的库仑力的大小，其方向由