山东省济南市一中高三一轮复习资料物理

第5页物理思想方法一、单项选择题1. 在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法、科学假说法和建立物理模型法等等。以下关于所用物理学研究方法的表达不正确的选项是()A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法

B.根据速度定义式v=ΔxΔt，当Δt非常小时，ΔxΔt就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义采用了极限法

C.在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验应用了控制变量法2. 在物理学的开展过程中，物理学家们提出了许多物理学的研究方法，以下关于物理学的研究方法的表达中，正确的选项是〔〕A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用点来代替物体的方法叫微元法

B.在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，用的是假设法

C.加速度的定义a=ΔV/Δt采用的是比值定义法

D.在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了理想模型法3. 通过对物理现象进行分析，透过现象发现物理规律是物理学的重要研究方法，对以下物理现象分析得出的结论正确的选项是A.竖直上抛的物体运动到最高点时速度为零，但仍受到重力，说明处于平衡状态的物体，所受合力不一定为零

B.在不需要考虑带电物体本身的大小和形状，用点电荷来代替物体的方法叫微元法

C.枪筒里的子弹，扣动扳机火药刚刚爆炸的瞬间，尽管子弹的速度接近零，但子弹的加速度可以到达5×104m/s2，说明物体的速度大小与加速度的大小，没有必然联系二、多项选择题4. 如下图，用长度为s的金属丝绕制成高度为h的等距螺旋轨道，并将其竖直固定。让一质量为m的有孔小球套在轨道上，从顶端无初速度释放。重力加速度为g，不计一切摩擦，以下说法正确的选项是

A.下滑过程中轨道对小球的作用力逐渐增大

B.小球的运动可以分解为水平方向的匀速圆周运动和沿轨道斜向下的匀加速直线运动

C.小球运动到螺旋轨道底端时，重力的功率为mg2gh

D.小球从顶端运动到螺旋轨道底端的时间为25. 如图甲所示，不计电阻的矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，输出交流电的电动势图象如图乙所示，经原副线圈匝数比为1∶10的理想变压器给一灯泡供电，灯泡上标有“220V22W〞字样，如图丙所示，那么()

甲

乙

丙A.t=0.01s时刻穿过线框回路的磁通量为零 B.灯泡中的电流方向每秒钟改变100次

C.灯泡正常发光 D.电流表示数为26. 类比是一种常用的研究方法．对于直线运动，教科书中讲解了由v-t图象求位移的方法．请你借鉴此方法分析以下说法，其中正确的选项是A.由a-t(加速度-时间)图线和横轴围成的面积可以求出对应时间内做直线运动物体的速度改变量

B.由f-v(力-速度)图线和横轴围成的面积可以求出对应速度变化过程中做功的功率

C.由f-x(力-位移)图线和横轴围成的面积可以求出对应位移内力所做的功

D.由ω-r(角速度-半径)图线和横轴围成的面积可以求出对应半径变化范围内做圆周运动物体的线速度三、填空题7. 在图所示的回路中，三节电池的电动势和内阻分别为ε1=4V，ε2=ε3=2V，r1=r2=r3=1Ω，定值电阻R1=7Ω，R2=1Ω，R3=3Ω，那么AB间电压UAB=___________V。

四、实验题探究题8. 某实验小组用如图甲所示电路测量一个水果电池的电动势和内阻。该电池的电动势E约为1V，内阻为几百欧姆。所用的实验器材有：待测水果电池，电阻箱R(最大阻值9999.9Ω)，改装的电压表V(量程1V，内阻RV＝1kΩ)，开关S和导线假设干。实验步骤如下：①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S；②屡次调节电阻箱，记下电压表的示数U和电阻箱相应的阻值R；③以1U为纵坐标，1R为横坐标，作1U④求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b。答复以下问题：〔1〕实验得到局部数据如下表所示，其中第二组数据的电压表及电阻箱的示数如图乙、丙所示，那么表中数据为：①________，②________。数据组12345671R/(×10－3Ω－11.0①3.04.05.06.07.01U/V－12.0②3.03.54.04.55.0〔2〕在图丁的坐标纸上将所缺数据点补充完整，并作出图线。〔3〕根据图线求得水果电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。(结果保存三位有效数字)〔4〕某同学把电压表看作理想电表，那么由图线求得的rE________(填“偏大〞“偏小〞或“不变〞)9. I.某实验小组用如图甲所示的实验装置测当地的重力加速度，图中A、B是两个光电门，钢球自由下落过程中，先后通过光电门A、B，钢球通过光电门A时与光电门相连的光电计时器开始计时，通过光电门B时就停止计时，得到钢球从A运动到B所用的时间t，用刻度尺测出A、B间的高度h．保持钢球下落的位置不变，光电门B的位置不变，改变光电门A的位置，重复前面的实验，测出多组h、t的值．(1)根据测得的多组h、t的值，算出每组的ht，作出ht-t图象，那么(2)图线在纵轴上的截距表示________，要求出重力加速度，必须求出图线的________，假设求出的图线的这个量用k表示，那么当地的重力加速度为________．II.随着力传感器的测量精度的提高，不用“扭秤〞而进行实验研究点电荷间的相互作用力〔库仑力〕成为可能．如下图是某科技实验小组设计的研究库仑力的装置，在抽成真空的玻璃容器A内，M、N为完全相同的金属小球〔带电后可视为点电荷〕，用绝缘支柱固定带电小球M，用可调丝线悬挂原来不带电的小球N，调控小球N的位置，通过等距离的背景刻度线0、1、2、3、4可准确确定小球M、N间的距离，相邻刻度线间距离均为d，通过固定在容器顶部并与丝线上端相连的高灵敏度拉力传感器B可以显示丝线上的拉力，控制放电杆可以让带电小球完全放电．实验小组完成了以下操作；①在球N不带电时读出传感器示数F0；②让球N与球M接触后，调整球N到位置1，读出并记录传感器示数F1；③继续调整球N分别到位置2、3、4，依次读出并记录传感器示数F2、F3、F4；④用放电杆使球N完全放电，再让球N与球M接触后，放回到位置1，读出并记录传感器示数F5；⑤重复④的操作，依次读出并记录传感器示数F6、F7．〔1〕对于上述操作，以下判断正确的选项是________．A．根据②的操作，可求出小球N在不同情况下所受的库仑力B．根据①②③的操作，可研究库仑力跟点电荷距离间的关系C．根据②④⑤的操作，可研究库仑力跟小球带电荷量间的关系D．要测定静电力常量k，还须准确测出小球M的带电荷量〔2〕小球N第一次与小球M接触后调整球N到位置1，此时小球M、N间的库仑力大小为________．〔3〕实验中使用两个完全相同的金属小球，其作用是________________．五、计算题10. 如下图，质量为m的小车以恒定速率υ沿半径为R的竖直圆环轨道运动，动摩擦因数为μ，试求小车从轨道最低点运动到最高点过程中，摩擦力做的功。11. 如下图，一半径为R，位于竖直平面内的光滑绝缘半圆轨道上静止着两个带正电的小球A和B(可以视为质点)，两球质量均为m，距离为R。用外力使A球缓慢地沿轨道移向轨道最低点C处，求外力在此过程中所做的功。设两小球在运动过程中电荷量均保持不变，重力加速度为g。

(电荷量分别为q1、q2，相距为r的两个点电荷的电势能为kq1q2/r，k为静电力常量)12. 一长列火车依惯性驶向倾角为α的小山坡，当列车完全停下时，列车一局部在山上，如下图。试求列车从开始上山到停下来所经历的时间(列车全长为L，摩擦不计，停下时尚有一局部列车在水平面上)。13.

1.A

【分析】在研究多个量之间的关系时，常常要控制某些物理量不变，即控制变量法；

当时间非常小时，我们认为此时的平均速度可看作某一时刻的速度即称之为瞬时速度，采用的是极限思维法；

质点是实际物体在一定条件下的科学抽象，是采用了建立理想化的物理模型的方法；

在研究曲线运动或者加速运动时，常常采用微元法，将曲线运动变成直线运动，或将变化的速度变成不变的速度．

在高中物理学习中，我们会遇到多种不同的物理分析方法，这些方法对我们理解物理有很大的帮助；故在理解概念和规律的根底上，更要注意科学方法的积累与学习。【解答】A.质点采用的科学方法为建立理想化的物理模型的方法，故A错误；

B.为研究某一时刻或某一位置时的速度，我们采用了取时间非常小，即让时间趋向无穷小时的平均速度作为瞬时速度，即采用了极限思维法，故B正确；

C.在研究加速度与质量和合外力的关系时，由于影响加速度的量有质量和力，故应采用控制变量法，故C正确；

D.在探究匀变速运动的位移公式时，采用了微元法将变速运动无限微分后变成了一段段的匀速运动，即采用了微元法，故D正确。

应选A。2.C

【分析】解答此题应掌握：质点是实际物体在一定条件下的科学抽象，是采用了建立理想化的物理模型的方法；

在研究多个量之间的关系时，常常要控制某些物理量不变，即控制变量法；

在定义加速度时，采用了比值定义法；

在研究曲线运动或者加速运动时，常常采用微元法，将曲线运动变成直线运动，或将变化的速度变成不变的速度。此题主要考查物理学中常见的物理方法，掌握各类物理学方法是解题的关键，简单题。【解答】A.质点采用的科学方法为建立理想化的物理模型的方法，故A错误；

B.在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，用的是控制变量法，故B错误；

C.在定义加速度时，，采用了比值定义法，故C正确；

D.在探究匀变速运动的位移公式时，采用了微元法将变速运动无限微分后变成了一段段的匀速运动，即采用了微元法，故D错误。

应选C。

3.C

【分析】

平衡状态的物体，所受合力一定为零；点电荷是实际物体在一定条件下的科学抽象，是采用了建立理想化的物理模型的方法；速度大小与加速度的大小没有必然联系；用比值法定义的物理量在物理学中占有相当大的比例，例如场强，磁感应强度。

在学习物理知识的同时，还要学习科学研究的方法，平时要多积累，如极限思想法、理想化的物理模型法、微元法、控制变量法等常用的方法，要理解并掌握。

【解答】A.竖直上抛的物体运动到最高点时速度为零，但仍受到重力，说明没有处于平衡状态的物体，所受合力一定不为零，故A错误；

B.点电荷是实际物体在一定条件下的科学抽象，是采用了建立理想化的物理模型的方法，故B错误；

C.加速度是速度的变化量与时间的比值，物体的速度大小与加速度的大小，没有必然联系，故C正确；

D.​电流强度与电压成正比，与电阻成反比，所以该式不属于比值定义法，故D错误。

应选C。4.AD

【分析】

将小球的螺旋运动等效为沿长为S，高为h的光滑斜面的运动，而后选择相应规律解答即可。

解答此题的关键是物理方法的选择。

【解答】

A.由于小球螺旋运动的速率不断增大，所需向心力局部不断增大，故轨道对小球的作用力逐渐增大，故A正确；

B.小球水平面上的分运动速率是不断增大的，所以水平分运动并非匀速圆周运动，故B错误；

C.设小球的末速度大小为v，方向与水平面夹角为。由机械能守恒定律可得：，在轨道底端时重力对小球做功的功率为：，解得：，故C错误；

D.将小球运动等效为沿长为S，高为h的光滑斜面的运动，那么其下滑加速度为，由位移公式得：，解得：，故D正确。

​应选AD。5.BC

【分析】由图乙可知特殊时刻的电动势，根据电动势的特点，可判处于哪个面上，由图象还可知电动势的峰值和周期，根据有效值和峰值的关系便可求电动势的有效值；电流在一个周期内改变两次方向；理想变压器输入功率等于输出功率。此题考察的是有关交变电流的产生和特征及理想变压器的根本知识，要具备从图象中获得有用信息的能力。【解答】A.由图乙可知，当0.01s时，感应电动势为零，那么此时穿过线框回路的磁通量最大，故A错误；B.由图可知，交流电的周期为0.02s，每个周期电流改变方向两次，故1s内改变100次，故B正确；C.原线圈输入电压为有效值为22V，那么副线圈的电压有效值为22×10V=220V，故灯泡可以正常发光，故C正确；D.由于灯泡正常发光，故变压器的输出功率等于灯泡的额定功率，理想变压器输入功率等于输出功率，所以有P=UI=22V×I=22W，得I=1A，故D错误。应选BC。6.AC

解：在x-y坐标系中，图线和横轴围成的面积为：∑△x•y；

A、a-t〔加速度-时间〕图线和横轴围成的面积表示速度的改变量；故A正确；

B、F-v图线中任意一点的横坐标与纵坐标的乘积等于Fv，即瞬时功率，故图象与横轴围成的面积不一定等于Fv，即不是对应速度变化过程中力做功的功率，故B错误；

C、F-x图线和横轴围成的面积表示力F的总功，但不一定是合力的功，根据动能定理，动能的变化量等于合力的功，故图线和横轴围成的面积不一定等于动能的增加量，故C正确；

D、ω-r图线中任意一点的横坐标与纵坐标的乘积等于ωr，即线速度；故图象与横轴围成的面积不一定等于ωr，即不一定等于线速度，故D错误；

应选：AC．

在x-y坐标系中，图线和横轴围成的面积为：∑△x•y；将x-y换成具体的物理量分析即可．

此题关键明确在x-y坐标系中，图线和横轴围成的面积为：S=∑△x•y；可以根据此方法求解功、速度改变量等．7.0

【分析】

此题是一道比拟复杂的电学题，解此题时，可采用与力学隔离法相似的解法，即采用电路隔离法：先假定电路中各支路电流的方向，然后隔离出三段电路，列出三个有关闭合电路欧姆定律的式子，然后联立求解。

【解答】

先按照电路中各支路电流的方向，由欧姆定律，对支路，有；对支路，B点电势高于A点电势，有；对支路，按照假定的电流方向，应是含反电动势源支路，有；对结点A有；将前三个式子带入四式有，解得。

故答案为：0。

8.〔1〕2.0

2.5〔2〕〔3〕1.0

500〔4〕不变【分析】〔1〕读出电压表和电阻箱的示数，即可求出电阻和电压的倒数；〔2〕应用描点法作出图象；〔3〕根据闭合电路欧姆定律列式，进而确定电压倒数与电阻倒数的数学表达式，在图像上选取两组数据代入表达式，即可计算出电动势和内阻；〔4〕通过电压倒数与电阻倒数的数学表达式分析的物理意义，进而确定电压表的内阻对其是否产生影响。此题考查了电表读数、作图象、求电源电动势与内阻问题，应用图象法处理实验数据是常用的实验数据处理方法，要掌握描点法作图的方法，要会用图象法处理实验数据。【解答】〔1〕由图丙所示可知，电阻箱的阻值为：R=500Ω，所以电阻的倒数为：Ω；由图乙所示可知，电压表的示数为：0.4V，所以电压的倒数为：；〔2〕根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出图象如下图：〔3〕变阻器和电压表并联，并联局部的阻值为：，由闭合电路欧姆定律得：，整理得：，取和代入上式得：解得：E=1V，r=500Ω；〔4〕由得，可知等于图线的斜率，由数学知识可知将电压表看作理想电表不变。9.I.〔1〕D

〔2〕小球通过B光电门的速度，斜率的绝对值，2kII.〔1〕BD〔2〕F0－F1〔3〕使小球N与带电小球M接触时将M所带的电荷量平分I.【分析】〔1〕依据运动学公式，结合逆向思维，及图象的含义，即可求解；〔2〕根据函数表达式，与图线的横纵坐标，及图线的斜率，即可求解。考查运动学公式的内容，掌握数学函数表达式的含义，理解图象的横纵坐标，及斜率的含义，注意逆向思维在此题中渗透。【解答】〔1〕由于球下落的位置不变，光电门B的位置不变，因此小球到达B点的速度不变，

设球到B点的速度为vB，那么球的运动可以看成是倒过来的匀减速直线运动，

那么有：，即，因此D正确，ABC错误；

〔2〕由函数表达式可知，图线与纵轴的交点表示小球通过B光电门的速度，要求出重力加速度，必须求出图线斜率的绝对值，

那么由解得：g=2k；

故填：〔1〕D

〔2〕小球通过B光电门的速度，斜率的绝对值，2kII.【分析】根据实验原理和库仑力公式结合共点力平衡的知识求解；此题是创新实验的考查，所用的方法是控制变量法，中等难度。【解答】〔1〕A.当小球N与球M接触带电后，M、N间产生库仑斥力，小球N受到重力mg=F0、丝线拉力F1及库仑力FC1三个力，故库仑力FC1=F0-F1，需要①②及后续操作共同确定不同情况下的库仑力大小，A选项错误;B.②③操作保持M、N所带电荷量不变，因此结合①可研究库仑力跟点电荷距离间的关系，B选项正确;C.操作④⑤保持小球间距离不变，每次小球N放电后再与M接触，由于两球完全相同，使小球所带电荷量依次减小到前次的，要研究的是库仑力跟小球所带电荷量间的关系，需要①②④⑤四步的操作共同完成，选项C错误;D.由库仑定律可知，要测定静电力常量，必须准确测定小球M的带电荷量，D选项正确。应选D。〔2〕根据〔1〕可知FC1=F0-F1;〔3〕根据〔1〕可知，实验中使用两个完全相同的金属小球是为了使小球N与带电小球M接触时将M所带的电荷量平分。故填：〔1〕BD〔2〕F0－F1〔3〕使小球N与带电小球M接触时将M所带的电荷量平分10.解：

如下图

将小车运动的半个圆周均匀细分为n(n→∞)等分，在每段πRn的圆弧上运动时，可认为轨道对小车的支持力Ni不变，因而摩擦力fi不变；

当小车运动到A处