2014年北京市高考物理试卷

1、第PAGE67页（共NUMPAGES67页）2014年北京市高考物理试卷一.选择题1（3分）下列说法中正确的是（）A物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大B物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大C物体温度降低，其内能一定增大D物体温度不变，其内能一定不变2（3分）质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和m3当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是（c表示真空中的光速）（）A（m1+m2m3）cB（m1m2m3）cC（m1+m2m3）c2D（m1m2m3）c23（3分）如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面。下列判断正确的是（）A1、2两点的场强相等B1、3两点的场

2、强相等C1、2两点的电势相等D2、3两点的电势相等4（3分）带电粒子a、b在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，它们的动量大小相等，a运动的半径大于b运动的半径若a、b的电荷量分别为qa、qb，质量分别为ma、mb，周期分别为Ta、Tb则一定有（）AqaqbBmambCTaTbD5（3分）一简谐机械横波沿x轴正方向传播，波长为，周期为T，t=0时刻的波形如图1所示，a、b是波上的两个质点图2是波上某一质点的振动图象下列说法正确的是（）At=0时质点a的速度比质点b的大Bt=0时质点a的加速度比质点b的小C图2可以表示质点a的振动D图2可以表示质点b的振动6（3分）应用物理知识分析生活中的常见现象，可

3、以使物理学习更加有趣和深入。例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出。对此现象分析正确的是（）A手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态B手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态C在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度D在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度7（3分）伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展。利用如图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升。斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐减低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3根据三次实验结

4、果的对比，可以得到的最直接的结论是（）A如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置B如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态C如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变D小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小8（3分）以往，已知材料的折射率都为正值（n0）现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值（n0），称为负折射率材料位于空气中的这类材料，入射角i与折射角依然满足=n，但是折射线与入射线位于法线的同一侧（此时折射角取负值）若该材料对于电磁波的折射率n=1，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是（）ABCD二.实验题9（18分）利用电流表和电压表测定一节干

5、电池的电动势和内电阻要求尽量减小实验误差（1）应该选择的实验电路是图1中的 （选项“甲”或“乙”）（2）现有电流表（00.6A）、开关和导线若干，以及以下器材：A电压表（015V） B电压表（03V）C滑动变阻器（050） D滑动变阻器（0500）实验中电压表应选用 ；滑动变阻器应选用 ；（选填相应器材前的字母）（3）某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图2的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出UI图线序号123456电压U（V）1.451.401.301.251.201.10电流I（A）0.0600.1200.2400.2600.3600.480（4）根据（

6、3）中所画图线可得出干电池的电动势E= v，内电阻r= （5）实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U以及干电池的输出功率P都会发生变化图3的各示意图中正确反映PU关系的是 三.计算题10（16分）如图所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点现将A无初速度释放，A与B碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动已知圆弧轨道光滑，半径R=0.2m；A和B的质量相等；A和B整体与桌面之间的动摩擦因数=0.2取重力加速度g=10m/s2求：（1）碰撞前瞬间A的速率v；（2）碰撞后瞬间A和B整体的速率v；（3）A和B整体在桌面上滑动的距离L11

7、万有引力定律揭示了天体运动规律与地上物体运动规律具有内在的一致性（1）用弹簧秤称量一个相对于地球静止的小物体的重量，随称量位置的变化可能会有不同的结果已知地球质量为M，自转周期为T，万有引力常量为G将地球视为半径为R、质量均匀分布的球体，不考虑空气的影响设在地球北极地面称量时，弹簧秤的读数是F0a若在北极上空高出地面h处称量，弹簧秤读数为F1，求比值的表达式，并就h=1.0%R的情形算出具体数值（计算结果保留两位有效数字）；b若在赤道地面称量，弹簧秤读数为F2，求比值的表达式（2）设想地球绕太阳公转的圆周轨道半径为r、太阳的半径为Rs和地球的半径R三者均减小为现在的1.0%，而太阳和地球的密度

8、均匀且不变仅考虑太阳和地球之间的相互作用，以现实地球的1年为标准，计算“设想地球”的一年将变为多长？12（20分）导体切割磁感线的运动可以从宏观和微观两个角度来认识如图所示，固定于水平面的U型导线框处于竖直向下的匀强磁场中，金属直导线MN在于其垂直的水平恒力F作用下，在导线框上以速度v做匀速运动，速度v与恒力F的方向相同：导线MN始终与导线框形成闭合电路已知导线MN电阻为R，其长度L恰好等于平行轨道间距，磁场的磁感应强度为B忽略摩擦阻力和导线框的电阻（1）通过公式推导验证：在t时间内，F对导线MN所做的功W等于电路获得的电能W，也等于导线MN中产生的焦耳热Q；（2）若导线MN的质量m=8.0g

9、，长度L=0.10m，感应电流I=1.0A，假设一个原子贡献一个自由电子，计算导线MN中电子沿导线长度方向定向移动的平均速率ve（下表中列出一些你可能会用到的数据）；阿伏伽德罗常数NA6.01023mol1元电荷e1.61019C导线MN的摩尔质量6.0102Kg/mol（3）经典物理学认为，金属的电阻源于定向运动的自由电子和金属离子（即金属原子失去电子后的剩余部分）的碰撞展开你想象的翅膀，给出一个合理的自由电子的运动模型；在此基础上，求出导线MN中金属离子对一个自由电子沿导线长度方向的平均作用力f的表达式2014年北京市高考物理试卷参考答案与试题解析一.选择题1（3分）下列说法中正确的是（）

10、A物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大B物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大C物体温度降低，其内能一定增大D物体温度不变，其内能一定不变【分析】温度是分子热平均动能的标志，温度越高，分子热运动的平均动能越大内能与物体的体积、温度、摩尔数等因素有关结合这些知识进行分析【解答】解：A、B、温度是分子热平均动能的标志，物体温度降低，其分子热运动的平均动能减小，相反，温度升高，其分子热运动的平均动能增大，故A错误，B正确；C、D、物体的内能与物体的体积、温度、摩尔数等因素都有关，所以温度降低，其内能不一定增大；温度不变，其内能不一定不变。故CD错误。故选：B。【点评】解决本题的关键掌握温度的微

11、观意义，知道温度是分子热平均动能的标志明确内能与物体的体积、温度、摩尔数等因素有关2（3分）质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和m3当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是（c表示真空中的光速）（）A（m1+m2m3）cB（m1m2m3）cC（m1+m2m3）c2D（m1m2m3）c2【分析】核反应中释放的能量E=mc2以释放光子的形式释放出来【解答】解：根据爱因斯坦质能方程E=mc2此核反应放出的能量E=（m1+m2m3）c2，C正确、ABD错误。故选：C。【点评】记住爱因斯坦质能方程，在计算时要细心，一般数据都较大3（3分）如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势

12、面。下列判断正确的是（）A1、2两点的场强相等B1、3两点的场强相等C1、2两点的电势相等D2、3两点的电势相等【分析】根据电场线的分布特点：从正电荷或无穷远处出发到负电荷或无穷远处终止，分析该点电荷的电性；电场线越密，场强越大。顺着电场线，电势降低。利用这些知识进行判断。【解答】解：A、电场线的疏密表示电场的强弱，由图可得，1与2比较，1处的电场线密，所以1处的电场强度大。故A错误；B、电场线的疏密表示电场的强弱，由图可得，1与3比较，1处的电场线密，所以1处的电场强度大。故B错误；C，顺着电场线，电势降低，所以1点的电势高于2点处的电势。故C错误；D、由题目可得，2与3处于同一条等势线上，

13、所以2与3两点的电势相等。故D正确。故选：D。【点评】加强基础知识的学习，掌握住电场线和等势面的特点，即可解决本题。4（3分）带电粒子a、b在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，它们的动量大小相等，a运动的半径大于b运动的半径若a、b的电荷量分别为qa、qb，质量分别为ma、mb，周期分别为Ta、Tb则一定有（）AqaqbBmambCTaTbD【分析】粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律列式后比较即可【解答】解：粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：qvB=m解得：r=由于mv、B相同，故r；A、r，a运动的半径大于b运动的半径，故qaqb，故A正确；B、

14、由于动量mv相同，但速度大小未知，故无法判断质量大小，故B错误；C、周期T=，虽然知道a运动的半径大于b运动的半径，但不知道速度大小关系，故无法判断周期关系，故C错误；D、粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：qvB=m故：=，虽然知道a运动的半径大于b运动的半径，但不知道速度大小关系，故无法判段比荷关系，故D错误；故选：A。【点评】本题关键是明确粒子的运动情况和受力情况，然后结合牛顿第二定律列式分析，基础问题5（3分）一简谐机械横波沿x轴正方向传播，波长为，周期为T，t=0时刻的波形如图1所示，a、b是波上的两个质点图2是波上某一质点的振动图象下列说法正确的是（）At

15、=0时质点a的速度比质点b的大Bt=0时质点a的加速度比质点b的小C图2可以表示质点a的振动D图2可以表示质点b的振动【分析】质点的速度和加速度可根据质点的位置进行判断在平衡位置时，速度最大，加速度最小；在最大位移处，速度为零，加速度最大根据图2中t=0时刻质点的位置和振动方向，在图1上找出对应的质点【解答】解：A、t=0时质点a位于最大位移处，b质点经过平衡位置，所以质点a的速度比质点b的小，故A错误；B、根据加速度大小与位移大小成正比的特点，可知a的位移比b的位移大，则质点a的加速度比质点b的大，故B错误；C、D、由图2知，t=0时刻质点经过位置向下运动，图1是t=0时刻的波形，此时a位于

16、波峰，位移最大，与图2中t=0时刻质点的状态不符，而质点b在t=0时刻经过平衡位置向下运动，与图2中t=0时刻质点的状态相符，所以图2不能表示质点a的振动，可以表示质点b的振动，故C错误，D正确。故选：D。【点评】本题既要能理解振动图象和波动图象各自的物理意义，又要抓住它们之间内在联系，能熟练根据波的传播方向判断出质点的速度方向6（3分）应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入。例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出。对此现象分析正确的是（）A手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态B手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态C在物体离开手

17、的瞬间，物体的加速度大于重力加速度D在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度【分析】超重指的是物体加速度方向向上，失重指的是加速度方向下，但运动方向不可确定。由牛顿第二定律列式分析即可。【解答】解：A、B物体向上先加速后减速，加速度先向上，后向下，根据牛顿运动定律可知物体先处于超重状态，后处于失重状态，故A错误。B错误；C、D、重物和手有共同的速度和加速度时，二者不会分离，故物体离开手的瞬间，物体向上运动，物体的加速度等于重力加速度，物体离开手前手要减速，所以此瞬间手的加速度大于重力加速度，并且方向竖直向下，故C错误，D正确。故选：D。【点评】超重和失重仅仅指的是一种现象，但物体本身的重力

18、是不变的，这一点必须明确。重物和手有共同的速度和加速度时，二者不会分离。7（3分）伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展。利用如图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升。斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐减低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是（）A如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置B如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态C如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变D小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小【分析】小

19、球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升，阻力越小则上升的高度越大，伽利略通过上述实验推理得出运动物体如果不受其他物体的作用，将会一直运动下去。【解答】解：A、如果斜面光滑，小球不会有能量损失，将上升到与O点等高的位置，故A正确；B、通过推理和假想，如果小球不受力，它将一直保持匀速运动，得不出静止的结论，故B错误；C、根据三次实验结果的对比，不可以直接得到运动状态将发生改变的结论，故C错误；D、受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小是牛顿第二定律的结论，与本实验无关，故D错误。故选：A。【点评】要想分清哪些是可靠事实，哪些是科学推论要抓住其关键的特征，即是否是真实的客

20、观存在，这一点至关重要，这也是本题不易判断之处；伽利略的结论并不是最终牛顿所得出的牛顿第一定律，因此，在确定最后一空时一定要注意这一点8（3分）以往，已知材料的折射率都为正值（n0）现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值（n0），称为负折射率材料位于空气中的这类材料，入射角i与折射角依然满足=n，但是折射线与入射线位于法线的同一侧（此时折射角取负值）若该材料对于电磁波的折射率n=1，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是（）ABCD【分析】该材料对于电磁波的折射率n=1，则折射光线与入射光线位于法线的同侧，且折射角等于入射角【解答】解：由折射定律：=1得：sini=s

21、inr即折射角和入射角等大，且位于法线的同侧，故B正确。故选：B。【点评】本题属于信息题目，结合学过的知识点延伸拓展，考查学生提取信息以及学习的能力二.实验题9（18分）利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻要求尽量减小实验误差（1）应该选择的实验电路是图1中的甲（选项“甲”或“乙”）（2）现有电流表（00.6A）、开关和导线若干，以及以下器材：A电压表（015V） B电压表（03V）C滑动变阻器（050） D滑动变阻器（0500）实验中电压表应选用B；滑动变阻器应选用C；（选填相应器材前的字母）（3）某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图2的坐标纸上，请标

22、出余下一组数据的对应点，并画出UI图线序号123456电压U（V）1.451.401.301.251.201.10电流I（A）0.0600.1200.2400.2600.3600.480（4）根据（3）中所画图线可得出干电池的电动势E=1.5v，内电阻r=0.83（5）实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U以及干电池的输出功率P都会发生变化图3的各示意图中正确反映PU关系的是C【分析】（1）分析图示电路结构，然后答题；（2）根据电源电动势选择电压表，为方便实验操作应选最大阻值较小的滑动变阻器；（3）应用描点法作出图象；（4）根据电源的UI图象求出电源电动势与内阻；（5）求出电源输出功

23、率表达式，然后答题【解答】解：（1）干电池内阻较小，为减小实验误差，应选题甲所示电路图；（2）一节干电池电动势约为1.5V，则电压表应选B，为方便实验操作，滑动变阻器应选C；（3）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出电源的UI图象如图所示；（4）由图示电源UI图象可知，图象与纵轴交点坐标值是1.5，则电源电动势E=1.5V，电源内阻：r=0.83；（5）电压表测量路端电压，其示数随滑动变阻器的阻值增大而增大；而当内阻和外阻相等时，输出功率最大；此时输出电压为电动势的一半外电路断开时，路端电压等于电源的电动势，此时输出功率为零；故符合条件的图象应为C 故答案为：（1）甲；（2）B；C；

24、（3）图示如图所示；（4）1.5；0.83；（5）C【点评】本题考查了实验电路选择、实验器材选择、作图象、求电源电动势与内阻等问题，要知道实验原理，要掌握应用图象法处理实验数据的方法；电源的UI图象与纵轴交点坐标值是电源电动势图象斜率的绝对值是电源内阻三.计算题10（16分）如图所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点现将A无初速度释放，A与B碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动已知圆弧轨道光滑，半径R=0.2m；A和B的质量相等；A和B整体与桌面之间的动摩擦因数=0.2取重力加速度g=10m/s2求：（1）碰撞前瞬间A的速率v；（2）

25、碰撞后瞬间A和B整体的速率v；（3）A和B整体在桌面上滑动的距离L【分析】（1）A到B的过程中，只有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒定律求出碰撞前A的速度（2）A、B碰撞的过程中动量守恒，根据动量守恒定律求出碰撞后整体的速率（3）对AB整体运用动能定理，求出AB整体在桌面上滑动的距离【解答】解：（1）滑块从圆弧最高点滑到最低点的过程中，根据机械能守恒定律，有：得：=2m/s（2）滑块A与B碰撞，轨道向右为正方向，根据动量守恒定律，有：mAvA=（mA+mB）v得：（3）滑块A与B粘在一起滑行，根据动能定理，有：又因为：f=N=（mA+mB）g代入数据联立解得：l=0.25m答：（1）碰撞前

26、瞬间A的速率为2m/s；（2）碰撞后瞬间A和B整体的速率为1m/s；（3）A和B整体在桌面上滑动的距离为0.25m【点评】本题考查了机械能守恒、动量守恒、动能定理的综合，难度中等，知道机械能守恒和动量守恒的条件，关键是合理地选择研究对象和过程，选择合适的规律进行求解11万有引力定律揭示了天体运动规律与地上物体运动规律具有内在的一致性（1）用弹簧秤称量一个相对于地球静止的小物体的重量，随称量位置的变化可能会有不同的结果已知地球质量为M，自转周期为T，万有引力常量为G将地球视为半径为R、质量均匀分布的球体，不考虑空气的影响设在地球北极地面称量时，弹簧秤的读数是F0a若在北极上空高出地面h处称量，弹

27、簧秤读数为F1，求比值的表达式，并就h=1.0%R的情形算出具体数值（计算结果保留两位有效数字）；b若在赤道地面称量，弹簧秤读数为F2，求比值的表达式（2）设想地球绕太阳公转的圆周轨道半径为r、太阳的半径为Rs和地球的半径R三者均减小为现在的1.0%，而太阳和地球的密度均匀且不变仅考虑太阳和地球之间的相互作用，以现实地球的1年为标准，计算“设想地球”的一年将变为多长？【分析】（1）根据万有引力等于重力得出比值的表达式，并求出具体的数值在赤道，由于万有引力的一个分力等于重力，另一个分力提供随地球自转所需的向心力，根据该规律求出比值的表达式（2）根据万有引力提供向心力得出周期与轨道半径以及太阳半径

28、的关系，从而进行判断【解答】解：（1）在地球北极点不考虑地球自转，则秤所称得的重力则为其万有引力，于是由公式可以得出：=0.98由和可得：（2）根据万有引力定律，有又因为，解得从上式可知，当太阳半径减小为现在的1.0%时，地球公转周期不变答：（1）=0.98比值（2）地球公转周期不变仍然为1年【点评】解决本题的关键知道在地球的两极，万有引力等于重力，在赤道，万有引力的一个分力等于重力，另一个分力提供随地球自转所需的向心力12（20分）导体切割磁感线的运动可以从宏观和微观两个角度来认识如图所示，固定于水平面的U型导线框处于竖直向下的匀强磁场中，金属直导线MN在于其垂直的水平恒力F作用下，在导线框

29、上以速度v做匀速运动，速度v与恒力F的方向相同：导线MN始终与导线框形成闭合电路已知导线MN电阻为R，其长度L恰好等于平行轨道间距，磁场的磁感应强度为B忽略摩擦阻力和导线框的电阻（1）通过公式推导验证：在t时间内，F对导线MN所做的功W等于电路获得的电能W，也等于导线MN中产生的焦耳热Q；（2）若导线MN的质量m=8.0g，长度L=0.10m，感应电流I=1.0A，假设一个原子贡献一个自由电子，计算导线MN中电子沿导线长度方向定向移动的平均速率ve（下表中列出一些你可能会用到的数据）；阿伏伽德罗常数NA6.01023mol1元电荷e1.61019C导线MN的摩尔质量6.0102Kg/mol（3

30、）经典物理学认为，金属的电阻源于定向运动的自由电子和金属离子（即金属原子失去电子后的剩余部分）的碰撞展开你想象的翅膀，给出一个合理的自由电子的运动模型；在此基础上，求出导线MN中金属离子对一个自由电子沿导线长度方向的平均作用力f的表达式【分析】（1）根据切割公式求解感应电动势，根据闭合电路欧姆定律求解感应电流，根据安培力公式求解安培力，根据功的定义求解安培力功，根据W=EIt求解电流的功；（2）先根据阿伏加德罗常数求解单位体积内的分子数，然后根据电流的微观表达式求解电荷的平均速率；（3）建立完全非弹性碰撞的微观模型，然后根据功能关系列式求解【解答】解：（1）导体切割磁感线，产生的动生电动势为：

31、E=BLv 根据闭合电路欧姆定律，电流：安培力：力F做功：产生的电能：产生的焦耳热：由可知，W=W电=Q（2）总电子数：单位体积内的电子数为n，则：N=nSl又由于故（3）从微观角度看，导线中的自由电子与金属离子发生碰撞，可以看做非完全弹性碰撞，自由电子损失的动能转化为焦耳热；从整体角度看，可视为金属离子对自由电子整体运动的平均阻力导致自由电子动能的损失，即：W损=NfL 从宏观角度看，导线MN速度不变，力F做功使外界能量完全转化为焦耳热；t时间内，力F做功：W=Fvt 又由于W=W损，故：Fvt=NfL=nSvetf代入，得：代入，得：f=evB答：（1）证明如上；（2）导线MN中电子沿导线

32、长度方向定向移动的平均速率为7.8106m/s；（3）导线MN中金属离子对一个自由电子沿导线长度方向的平均作用力f的表达式为f=evB【点评】本题关键是从功能关系的角度理解电磁感应的微观机理，应用切割公式、闭合电路欧姆定律公式、安培力公式、电流的微观表达式、功能关系等列式求解即可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

33、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

34、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

35、?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

36、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

37、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，这时物体的速度为v2，则 Av2=v1, t2=t1 Bv2v1, t2t1 Cv2t1 Dv2v1, t2t1( )3、一颗

38、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(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

39、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

40、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

41、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

42、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，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=7

43、l 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=3

44、2J,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=913.64 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

45、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

46、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

47、，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

48、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，Rx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Ix

49、3=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? (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，

50、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、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

51、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

52、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，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

53、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

54、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，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=

55、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

56、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

57、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

58、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3s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+1

59、8）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，

60、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，其方向由球心指向小孔中心 本题将挖去的小圆孔看成是一个小圆面，然后根据单位面积上的电荷量计算小圆面的带电量，并且将小圆面看成点电荷是等