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文档简介
本文格式为Word版,下载可任意编辑——2023高三物理综合复习大总结第一轮其次轮复习2023年高考物理专题复习参考
一、运动和力
这三年高考中都有一道选择题考察万有引力这一知识点。只要学生理解研究对象绕中GMmv4π2
心天体的运动时,满足F万=F向?2=m=mrω=mr2=ma向。研究对象在近天体
rrT表面运动时,F万≈G.这道选择题就可迎刃而解。通过解答这三道题,还可发现,近三年高
考试题都涉及二个中心天体,运用除法求解这一共性。在其次轮复习中,应在这方面加强针对性训练。
这三年高考第一道计算题都是纯运动学的知识的考题。考察了匀变速直线运动,匀速直线运动规律的应用。题目属于基础题,难度不大,要求学生能分析运动过程,能正确选择物理公式就会解出结果。虽然这一部分知识学生把握比较好,但在其次轮复习中应有适量的训练。
另:07年全国卷Ⅱ23题,是匀变速直线运动,圆周运动、牛顿其次定律,机械能守恒等知识点综合运用的一道计算题。(附07年全国卷Ⅱ23题)。
23.(16分)如下图,位于竖直平面内的光滑轨道,由一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成,圆形轨道的半径为R.一质量为m的小物块从斜轨道上的某处由静止开始下滑,然后沿圆形轨道运动.要求物块能通过圆形轨道最高点,且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg(g为重力加速度).求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h的取值范围.
2
2
06年全国卷Ⅱ的23题,是圆周运动、平抛运动、机械能守恒等知识点的综合运用一道计算题。(附06年全国卷Ⅱ的23题)
23.(16分)如下图,一固定在竖直平面内的光滑的半圆形轨道ABC,其半径R=0.5m,轨道在C处与水平地面相切.在C处放一小物块,给它一水平向左的初速度v0=5m/s,结果它沿CBA运动,通过A点,最终落在水平地面上的D点,求C、D间的距离s.取重力加速
2
度g=10m/s.
AB
CD
卷Ⅱ与卷Ⅰ在计算题第一题中,主要是考察运动学知识。卷Ⅰ是纯运动学知识,卷Ⅱ结合了牛顿运动定律,机械能守恒等知识点,这一点提醒我们在针对性训练中应以运动学知识为主掺入其它知识点来选题,命题,加强针对性训练为佳。这道计算题虽然难度不大,但应严格要求学生规范解题。否则,得分率就不高,结果不理想。
复习建议
(1)构建知识网络
(2)围绕重点、难点、热点进行“踩点〞复习
本专题重点:牛顿三大定律和各种运动的规律,熟练把握每一类问题的解法,优化解题方法,做到触类旁通,使学生在双基和技能等方面上一个新台阶。
本专题,受力分析是关键,学生能够正确分析出物体受到各种性质力,才能判定物体运动的性质,才能确定各种状况的临界条件,才能正确列出方程求解。整体法、隔离法是受力分析常用的两种方法,也是高考热点。
本专题的内容在高考中有独立的题目,往往是掺入到其它知识中命题,本专题复习的
效果。是提高物理高考成绩的基础。本专题考题在高考中的独立的命题常见于力的平衡,牛顿三大定律应用,超重、失重,圆周运动,平抛运动,天体运动等。
(3)抓住易错点,进行针对性复习。
在运动与力的内容中,以下几个类型问题中,学生易错。类型一:匀减速直线运动
例1:一辆长为l1=5m的汽车以v1=15m/s的速度在马路上匀速行驶,在离铁路与马路交织点S1=175米处,汽车司机突然发现离交织点S2=200m处有一列长为l2=300m的列车以v2=20m/s的速度行驶过来,为了避免事故的发生,汽车司机立刻使汽车减速,让火车先通过交织点,求汽车减速的加速度至少多大?(不计汽车司机的反映时间)
学生中常有三种做法。
S2+l2200+300
解法一:火车通过交织点的时间为t1==s=25s.
v22023
汽车在25s钟最大的位移为S1,则S1=v1t1-at1
212
175=15×25-×25×a1
2∴a1=0.64m/s.
S2+l2
解法二:火车通过交织点的时间为t1==25s
v2
让火车先通过交织点,则汽车在25s内的末速度为0,则a2的大小为v1152
a2===0.6m/s.
t125
解法三:让火车先通过交织点,汽车必需停在交织点前∴汽车的加速度大小为a3,则v1152
a3==≈0.643m/s.
2S12×175
学生出现了这些解法,确定有的答案是错误。学生的问题出在哪里呢?
对于解法一:运用汽车的初速度v1,运动时间t1,运动位移S1求得a1.若我们继续求出汽车末速度vt=v1-at=15-0.64×25=-1m/s。也就是说,汽在25s末时,位移为175m,运动已经反向,即汽车在25s钟之前速度为0时,位移大于175m,二车在25s之内已经相碰。故解法一错误。
对于解法二:取汽车的初速度V1,临界末速度vt=0,运动时间t1计算的结果a2.若1212
继续求出汽车的位移S’=v1t-at=15×25-×0.6×25=187.5m>S1二车相撞,故解法
22二错误。
对于解法三:取汽车的初速度v1,临界末速度vt=0,临界位移S1计算的加速度a3.我v115们可以继续求出汽车的运动时间t'===23.3s.也就是说汽车在t'=23.3s时,已2
a315
2×175停在交织点,二车不相撞,答案正确.
总之,学生错误原因是在处理匀减速直线运动,不重视检验结果合理性,而造错误。类型二:整体法,隔离法中的质量问题。
例题二:水平面上一个质量为M的木箱中,用细绳挂着一个质量为m的小铁球,细绳与铁球构一个摆长为L的单摆,用水平向右的推力推箱子,使箱子向右做直线运动,已知木
2
22
箱与地面间的动摩擦因数为μ,假使水平推力为某值时,摆线稳定地偏离竖直方向角相对木箱静止,这时推力为多大?
θF
好多学生在解这道题时,求出小球的加速度a=gtgθ.对木箱分析F-μMg=Ma∴F=(μ+tgθ)Mg.
这种错误原因:对木箱受力分析不到位。木箱受到绳子的拉力的作用。拉力有水平、竖直作用效果未考虑,隔离法把握不到位,其实这道题也可用整体法分析F-μ(M+m)g=(M+m)a,F=(M+m)g(μ+tgθ).
类型三:对平抛、类平抛运动的有用推论未把握。物体在做平抛、类平抛运动时,任意一点的速度方向的反向延向线交水平位移的中点。这是处理平抛、类平抛运动有用的结论。
例如05高考最终一道计算题,由于学生对上述规律未把握,不能正确运用,失分相当严重。
类型四:临界条件的确定困难
例3.如图A、B二物体质量分别为mA、mB,静止于光滑的水平面A、B之间动摩擦因数为μ,现用一水平恒力F作用于A上,问F至少是多少时,A、B才发生相对滑动?
AF
B
变式:例3的F改为作用B上,其它不变。
这道题常见于繁杂题目中的一部分,在具体数据中,首先要确定A、B是否发生相对滑动,再来确定运用整体法,还是隔离法求解。
在本专题复习中,理解能力是基础,分析能力是关键,建模能力是功夫。要培养学生绘图能力,由于绘图是帮助学生理解题意最直接,最有效的方法。还可从图中挖掘出几何关系,找到有效信息,要让学生做到不画图不做题。在复习过程中,要培养学生分析物理过程,弄清题目包括几个物理过程或几个物理状态,做到让学生“三个说〞:说过程,说模型,说临界状态(临界条件)。培养学生的过程意识,培养学生分析能力,综合能力。
二、高考物理“动量和能量〞专题复习
(一)考试大纲要求
2023年大纲对“动量、机械能〞考点的内容和要求将没有变化,仍旧如下表:
四、动量、机械能内容25.动量.冲量.动量定理26.动量守恒定律27.功、功率28.动能.做功与动能改变的关系(动能定理)29.重力势能.重力做功与重力势能改变的关系要求ⅡⅡⅡⅡⅡ说明动量定量和动量守恒定律的应用只限于一维的状况30.弹性势能31.机械能守恒定律ⅠⅡ32.动量知识和机械能知识的应用(包括碰撞、反冲、Ⅱ火箭)33.航天技术的发展和宇宙航行Ⅰ我们可以看到除“弹性势能〞及“航天技术的发展和宇宙航行〞考点为Ⅰ级要求外,其余均为Ⅱ级要求,是主干知识。动量和能量的知识贯穿整个物理学,涉及到“力学、热学、电磁学、光学、原子物理学〞等,从动量和能量的角度分析处理问题是研究物理问题的一条重要的途径,也是解决物理问题最重要的思维方法之一。所以这部分是历年高考命题的重点和焦点。常以压轴题形式出现,也是大家普遍感到难办的难点。
(二)全国2023试题考点列表
从2007年高考各地卷的9套理科试题中,均出现动量、能量考点,具体浮现如下:
卷型全国I全国II海南山东四川天津北京重庆XX题序22?24162023247919243818242515232024251819试题总分数304620244522262032考察的知识点动量守恒试验弹性碰撞重力势能动量的矢量性动能定理机械能守恒定律弹性碰撞电场力做功和电势能功弹性碰撞动能定理弹性碰撞动量守恒机械能守恒动能定理弹性势能动量守恒机械能守恒功动量定理能量守恒弹性碰撞动量定理能量守恒动能定理(三)近几年高考试题回想1.一传送带装置示意如图,其中传送带经过AB区域时是水平的,经过BC区域时变为圆弧形(圆弧由光滑模板形成,未画出),经过CD区域时是倾斜的,AB和CD都与BC相切。现将大量的质量均为m的小货箱一个一个在A处放
到传送带上,放置时初速为零,经传送带运输到D处,D和A的高度差为h。稳定工作时传送带速度不变,CD段上各箱等距排列,相邻两箱的距离为L。每个箱子在A处投放后,在到达B之前已经相对于传送带静止,且以后也不再滑动(忽略经BC段时的微小滑动)。已知在一段相当长的时间T内,共运输小货箱的数目为N。这装置由电动机带动,传送带与轮子间无相对滑动,不计轮轴处的摩擦。求电动机的平均抽出功率P。
TT
2.柴油打桩机的重锤由气缸、活塞等若干部
件组成,气缸与活塞间有柴油与空气的混合物。在重锤与桩碰撞的过程中,通过压缩使混合物燃烧,产生高温高压气体,从而使桩向下运动,锤向上运动。现把柴油打桩机和打桩过程简化如下:
柴油打桩机重锤的质量为m,锤在桩帽以上高度为h处(如图1)从静止开始沿竖直轨
道自由落下,打在质量为M(包括桩帽)的钢筋混凝土桩子上。同时,柴油燃烧,产生猛烈推力,锤和桩分开,这一过程的时间极短。随后,桩在泥土中向下移动一距离l。已知锤反
3
跳后到达最高点时,锤与已停下的桩幅之间的距离也为h(如图2)。已知m=1.0×10kg,M32
=2.0×10kg,h=2.0m,l=0.20m,重力加速度g=10m/s,混合物的质量不计。设桩向下移动的过程中泥土对桩的作用力F是恒力,求此力的大小。
3.如图,质量为m1的物体A经一轻质弹簧与下方地面上的质量为m2的物体B相连,弹簧的劲度系数为k,A、B都处于静止状态。一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮,一端连物体A,另一端连一轻挂钩。开始时各段绳都处于伸直状态,A上方的一段绳沿竖直方向。现在挂钩上挂一质量为m3的物体C并从静止状态释放,已知它恰好能使B离开地面但不继续上升。若将C换成另一个质量为(m1+m3)的物体D,仍从上述初始位置由静止状态释放,则这次B刚离地时D的速度的大小是多少?已知重力加速度为g。
(2m1+m3)k
2
4.[2023年]一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳,经?t时间,身体伸直并刚好离开地面,速度为v,在此过程中:A.地面对他的冲量为mv+mg?t,地面对他做的功为
12
mv2θB.地面对他的冲量为mv+mg?t,地面对他做的功为零C.地面对他的冲量为mv,地面对他做的功为
12
mv2D.地面对他的冲量为mv-mg?t,地面对他做的功为零
5.如下图,质量为m的由绝缘材料制成的球与质量为M=19m的金属球并排悬挂。现将绝缘球拉至与竖直方向成θ=60°的位置自由释放,下摆后在最低点处与金属球发生弹性碰撞。在平衡位置附
Mm近存在垂直于纸面的磁场。已知由于磁场的阻尼作用,金属球将于再次
碰撞前停在最低点处。求经过几次碰撞后绝缘球偏离竖直方向的最大角度将小于45°。
细分析我们会发现,专家命题十分重视对主干知识的考察,在命题时不避讳常规试题,也考察我们认为的超纲问题(弹性碰撞)。重视对试题的题境的创新、设问的创新、条件的变化,重视考察学生对概念的理解、规律的应用及学生学习中可能存在的思维障碍。动量、能量考点在历年的高考物理计算题中一定应用,且分值都不低于20分,08年也不例外。
湖北省从2023年到2023年的高考中已经考察了传送带、弹簧、小球碰撞等重要的模型,而板块模型还没有出现,要特别注意,同时,2023年高考中没有出现弹簧问题,2023年一定回出现,而且可能是大题!
(四)2023高考热点与冷点展望“动量和能量〞问题是高考的主考题型,出现的频率也是比较高的,是高考的一个热点.弹性势能的应用性问题虽然是高考的一个冷点,但在备考时也需要我们去关注。
动能定理的最大好处就是不需要运动学公式的辅助,只要把物体在运动过程中受到的各种性质力分析出来,判断出各个力的做功状况,找到过程初末状态的动能,就可以列方程求解了!求变力做功的时候不能用求功公式W=FS(只适用于恒力做功),而使用动能定理则可以便利地求解变力做的功!涉及功和位移时优先考虑动能定理求解!
动量定理也不需要运动学公式的辅助,也可以省略对繁杂的运动过程的分析,根据运动的初末状态即可列方程求解!所以,在处理变力问题时,动量定理十分便利,例如,用动量
定理求小球陷入泥沙过程中泥沙对小球的平均作用力!研究某一物体受到力的持续作用发生运动状态改变时,一般选用动量定理!
动量定理与动能定理一样,都是以单个物体为研究对象.但所描述的物理内容区别极大.动量定理数学表达式:F合·t=Δp,是描述力的时间积累作用效果——使动量变化;该式是矢量式,即在冲量方向上产生动量的变化.动能定理数学表达式:F合·S=ΔEK,是描述力的空间积累作用效果——使动能变化;该式是标量式。
只有重力(或系统内弹性力做功)做功时,系统的机械能守恒!此时可以用机械能守恒定律来求解动力学问题.但是好多同学不知道怎么去判断一个系统的机械能是否守恒,其实是由于从来都没有在做题的过程中总结出一些有用的方法:①可以对系统的受力进行整体分析,假使有除重力以外的其他力对系统做了功,则系统的机械能不守恒.此时“判断一个力是否做功〞的方法就显得尤为重要了!②当系统内的物体或系统与外界发生碰撞时,假使题目没有说明“不计机械能的损失〞或“碰撞属于完全弹性碰撞〞,系统机械能确定不守恒.③假使系统内部发生“爆炸〞,则系统机械能不守恒!④系统内部有细绳产生瞬间拉紧的作用时,系统机械能也不守恒.
动量守恒定律是专门用来研究物体的相互作用的,所以在碰撞、反冲、“人船模型〞和“人车模型〞中寻常都是用动量守恒定律进行求解.而判断系统动量是否守恒却是大家的一个难题.其实没有什么高深莫测的东西:①用整体法对系统进行受力分析(不分析系统内力),假使系统不受合外力或所受合外力为零,则系统动量守恒!②虽然系统的合外力不为零,但是系统在某一个方向上的合力为零,这时可以单独在这个方向上运用动量守恒定律!③虽然系统受到重力等外力,且合外力不等于零,但是当系统的内力远大于外力的作用时,就可以忽略外力的影响,依旧可以认为系统的动量守恒!如“爆炸〞过程.④当系统内部的相互作用“时间极短〞时,虽然系统的合外力不为零,但是在这个“极短〞的时间内我们依旧可以对系统运用动量守恒定律!所以审题的时候看到“时间极短〞的字眼时,可以对这个“时间极短〞的过程用动量守恒定律!
若研究的对象为一物体系统,且它们之间有相互作用时,优先考虑两大守恒定律,特别是出现相对路程的则优先考虑能量守恒定律.
力与运动、动量、能量是解动力学问题的三种观点,一般来说,用动量观点和能量观点比用力的观点解题简便,因此在解题时优先选用这两种观点;但在涉及加速度问题时就必需用力的观点.有些问题,用到的观点不只一个,特别像高考中的一些综合题,常用动量观点和能量观点联合求解,或用动量观点与力的观点联合求解,有时甚至三种观点都采用才能求解,因此,三种观点不要绝对化.
(五)动量和能量复习的重要知识和结论
1.求功的途径:
①用定义求恒力功.②用动能定理或能量守恒求功.③由图象求功.④用平均力求功.⑤由功率求功.
2.功能关系功是能量转化的量度,功不是能,能也不是功.①重力所做的功等于重力势能的减少量②电场力所做的功等于电势能的减少量
③弹簧的弹力所做的功等于弹性势能的减少量,Ep弹=k△X/2④分子力所做的功等于分子势能的减少量
2
⑤合外力所做的功等于动能的增加量⑥只有重力和弹簧的弹力做功,机械能守恒
⑦战胜安培力所做的功等于感应电能的增加量
⑧除重力和弹簧弹力以外的力做功等于机械能的增加量
⑨摩擦生热Q=f·S相对=E损
⑩静摩擦力可以做正功、负功、还可以不做功,但不会摩擦生热;滑动摩擦力可以做正功、负功、还可以不做功,但会摩擦生热;作用力和反作用力做功之间无任何关系.3.传送带以恒定速度匀速运行,小物体无初速放上,达到共同速度过程中,相对滑动距
2
离等于小物体对地位移,摩擦生热等于小物体的动能,即Q=mv0/2
4.发动机的功率P=F牵v,当加速度a=0时,有最大速度vm=P/F牵
0000o
5.0≤α8.如下图,电阻不计的两根平行且弯成直角足够长金属导轨MON、PO'Q,导轨间距为l,MO、PO'处在同一水平面内,磁场方向竖直向上,ON、O'Q处在同一竖直面内,磁场方向水平向左,且水平和竖直磁场的磁感应强度大小为B,。如下图,质量均为m,电阻均为R的两根一致导体棒a、b垂直于导轨分别放在水平部分和竖直部分,开始时使a、b都处于静止状态,不计一切摩擦,两棒始终与导轨接触良好,重力加速度为g,求:
(1)现释放a,某时刻a的速度为v1,b的速度为v2,需经过多长时间?(2)该时刻a、b与导轨所组成的闭合回路消耗的总电功率;(3)试确定两棒稳定时的运动状况。(七)复习建议
本部分特别应当注意,动量与能量相结合的问题,是历来命题的热点。对于“多体单过程问题〞、“多体双过程问题〞、“多体多过程问题〞、“双体多过程问题〞、“碰撞的可能性问题〞、“含有弹簧的动量与能量问题〞、“广义的人船模型〞、“绳联体模型〞等要全面着力加强。本部分内容与STS联系较紧,既是物理学的主干知识,简单表达新课标的“关注科技前沿〞、“从生活走向物理,从物理走向社会〞教改理念。譬如,结合“神州六号〞的“逃逸塔〞同学们就可以设计一个关于动量与能量相结合的问题。本部分分值一般在16-25分左右。花上些时间是值得的。特别是目前的第三轮复习,精力应当重点放在本部分的复习上。
22
BOBO'NQabMP
三、带电粒子的运动
在每年全国高考“理科综合能力测试〞试卷中,电磁学知识平均占物理试卷总分的35%左右,其重要地位是显而易见的。这类问题的特点是涉及的知识点多、运动状况繁杂,因而能很好地考察考生的分析综合能力、空间想象能力、运用数学知识解决物理问题的能力、理论联系实际的能力。高考作为一种选拔性的考试,这类知识备受命题者的青睐:近三年试卷中考察带电粒子在电场中的运动出现了3次,带电粒子在电场中加速偏转后到达荧光屏的距离随时间变化的图线出现1次,带电粒子在磁场中的运动出现了5次,带电粒子在复合场中的运动出现了2次。
(一)命题趋向
细心分析近几年高考题,不难发现有关带电粒子的运动问题所涉及的情景有好多相像之
处:高考题从不同的角度、不同的条件变换题设的情景,甚至是陈题翻新。由于带电粒子的运动将运动学、动力学、静电场、交变电场、电路、磁场、电磁感应等知识综合应用到具体问题上,如示波器、质谱仪、速度选择器、旋绕加速器、磁流体发电机等。这类题多数是以力学为主线,突出电场、磁场力的性质和能的性质,从而实现力、电、磁的综合。这类题通过高考实现对人才的选拔,可以预计今后高考依旧会加大考察力度。从整个电磁学来看,近几年计算题中未出现电磁感应类的大题,这应当引起我们足够的注意。.....
(二)复习对策
1、鉴于考纲说明:带电粒子在匀强电场中运动的计算,只限于带电粒子进入电场时速度平行或垂直于场强的状况,所以复习时注意这两种运动形式:一是带电粒子平行于电场方向进入后的匀变速直线运动;二是带电粒子垂直于电场方向进入电场后的类平抛运动。
在交变的电场中,带电粒子的受力浮现周期性的变化,因而粒子的运动也表现出周期性.如一束电子以很大的水平速度v沿两板的中央不断的射入,板间加一电压
U?Umsin?t,若该电压是一低频交变电压,那么电子的运动状况可以作这样的处理:由
于电子通过的时间极短,在这较短的时间内,两板间的电压改变很少,可以认为电子的受力不变.由于电子射入极板的时间先后不同,所以,不同电子的运动轨迹不同.解题时除了进行受力分析、运动过程分析、运动状态分析之外,结合“v—t〞图线解题是化繁为简的有效途径。
这类问题寻常出现的易错点:(1)在加速电场中求带电粒子的速度运用动能定理而不一定就是两极板间的电q?U??EK时要注意?U是指入射点和出射点之间的电势差,
势差;(2)在偏转电场中求带电粒子的侧移时要注意数学知识的灵活运用,不少同学在运用相像三角形求解往往将对应边写错。
2、在解决带电粒子在匀强磁场中圆周运动的问题时,找圆心、画轨迹、求半径寻常是解题的“三步曲〞。带电粒子在有界磁场中的运动的极值问题是难点问题,一般解决问题的方法是利用“参考圆〞结合几何知识找出恰好射出磁场的临界条件,详细解析见“教学设计〞。
3、在解决带电粒子在复合场中的运动问题时,正确分析带电粒子的受力状况及运动特征是解题的前提,灵活选用力学规律是解题的关键。解决这类题时一定要注意临界条件的挖掘:如“恰好〞、“最大〞、“最多〞、“至少〞??等关键词,往往是解题的突破口。
在各种运动中,最为简单的是以垂直电磁场的方向射入做匀速直线运动的带电粒子,
初速v0的大小必为
E,这就是速度选择器模型,这一模型,它只能选择速度,而不能选择B带电的多少和带电的正负.
在电场、磁场和重力场的共同作用下,带电体的运动方式是多种多样的,解决这类问题的关键是能正确的进行受力分析,在受力分析的基础上,对问题的整体有明了的理解.
(三)教学设计(带电粒子在匀强磁场中的运动)基本思路:抓住“一个圆心、两个关键点〞。
“一个圆心〞是解决问题的前提,而找圆心必需依据圆轨道上的“两个关键点〞——入射点和出射点,利用几何关系通过几种不同的方法来确定圆心,画出半径,力和运动的关系就浮现出来了,
1、“相交法〞——若已知圆周上的出射点和入射点及两点速度的方向,分别作出两点速度方向的垂线,垂线的交点即为圆心。
2023年全国卷Ⅳ第24题
2、“中垂线法〞——若已知轨迹上的两点,但只知道一点的速度方向,则可先连接这两点,然后作连线的中垂线,中垂线与速度垂线的交点即为圆心。
2023年宁夏卷24题
3、“截取法〞——若已知轨迹上的两点,但不知速度方向,在半径r可由已知条件求出时,分别以两点为圆心,以r为半径画弧,两弧交点即为圆心。
2023年广东卷23题
4、“补点法〞——若只知轨道上的一点及该点速度方向,可在边界上补一点作为出射点,然后利用“中垂线法〞找圆心。
2023年天津卷19题
5、“判断法〞——若只知轨道上的一点,但该点速度方向未知,可由已知条件求出速度的大小,根据题意判断轨迹上另一点的位置,然后利用“中垂线法〞找圆心。
2023年广东卷20题、2023年全国卷Ⅰ第25题
(四)趣题赏析:
通过对带电粒子在磁场中的运动问题的分析,体会其中的美学思想和对称美的感受.有的磁场区域像一片嫩绿的树叶;有的像一条缓缓前行的波浪;有的构成了一颗闪闪发光的星星;有的轨迹形成了一弯残月。
(1)一片绿叶如下图,在xOy平面内有好多质量为m、电量为e的电子,从坐标原点O不断以一致的速率v0沿不同方
向平行xOy平面射人第Ⅰ象限.现加一垂直xOy平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,要求这些入射电子穿过磁场都能平行于x轴且沿x轴正方向运动.求符合条件的磁场的最小面积.(不考虑电子之间的相互作用)方法:“相交法〞
2(??2)m2v0答案:s?222eB(2)一条波浪如图(甲)所示,x≥0的区域内有如图(乙)所示大小不变、方向随时间周期性变化的磁场,磁场方向垂直纸面向外时为正方向.现有一个质量为m、电量为q的带正电的粒子,在t?0时刻从坐标原
0
点O以速度v沿着与x轴正方向成75角射入.粒子运动一段时间后到达P点,P点的坐标为(a,a),此时粒子的速度方向与OP延长线的夹角为30.粒子只受磁场力作用.
(1)若B0?B1为已知量,试求带电粒子在磁场中运动的轨道半径R和周期T0的表达式,
(2)说明粒子在OP间运动的时间跟所加磁场变化周期T之间应有什么样关系才能使粒子完成上述运动;
(3)若B0为未知量,那么所加磁场的变化周期T,磁感应强度B0的大小各应满足什么条件,才能使粒子完成上述运动?(写出T、B0应满足条件的表达式)
方法:“判断法〞答案.(1)T0?02?m22?a(3)T?(k?2,3,???)q1B3(2k?1)v
(3)一颗明星如下图,一个质量为m、电量为q的正离子,从A点正对着圆心O以速度v射入半径为R的绝缘圆筒中.圆筒内存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度的大小为B要使带电粒子与圆筒内壁碰撞两次后仍从A点射出,求正离子在磁场中运动的时间t(设粒子与圆筒内壁碰撞时无能量和电量损失,不计粒子的重力.)
方法:“中垂线法〞
答案:t?
(4)一弯残月如下图,有一匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直xOy所在的纸面向外.某时刻在x?L0,y?0处,一质子沿y轴的负方向进入磁场,同一时刻,在
3?R3??L0,y?0处,一个?粒子进入磁场,速
度方向与磁场垂直.不考虑质子与?粒子间的相互作用,质子的质量为m、电量为e
(1)假使质子经过坐标原点O,它的速度为多大?
(2)假使?粒子与质子在坐标原点O相遇,?粒子的速度为多大?方向如何?
方法:“补点法〞
答案:(1)vp?eBL02BL0(2)v??2m4m
说明:通过近几年备考实践证明:上述几题集“知识性〞、“趣味性〞、“实用性〞于一体,其难度不亚于2023年的压轴题。正如物理学家温伯格说:“目前物理学中最有希望的摸索方法就是透过现象世界与表层结构的迷雾去发现隐蔽在事物深处的对称性〞.用对称性思想去审题,从对称性角度去分析和解决问题,将给人耳目一新的感觉.通过“趣题赏析〞,让学生在枯燥的备考中增加了些许亮丽的色调。
四、电磁感应与电路分析和力学综合
(一)考点评析与五年高考回想
“电磁感应〞是电磁学的核心内容之一,同时又与电学和力学知识紧凑联系,是考察知识、知识结构和综合运用能力的好题材,是高考向来关注的一个重要考点,本专题涉及两个方面的知识:一是电磁感应,电磁感应研究的是其它形式能转化为电能的特点和规律,其核心是法拉第电磁感应定律和楞次定律,楞次定律探讨的是感应电动势方向所遵循规律。楞次定律表述:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通变化,即要想获得感应电流(电能)必需战胜感应电流产生的安培力做功,需外界做功,将其他形式的能转化为电能,法拉第电磁感应定律:E=n??,是反映外界做功的能力,磁通量的变化率越大,感应电动势越?t大,外界做功的能力也越大。二是电路及力学知识,主要探讨电能在电路中传输、分派,并通过用电器转化成其他形式能的特点规律(如通过电阻等将电能转化为内能,通过电动机、导体棒的加速运动将电能转化为机械能等)。在实际应用中往往用到电路的三个规律(欧姆定律、电阻定律和焦耳定律)和力学中的牛顿定律、动量守恒定律、功和能的思想。
从近五年高考试题可以看出,本讲考察的内容集中在法拉第电磁感应定律与力学、能量、电路、图象的综合。2023北京理综第24题考察了电磁感应中等效电路的分析、牛顿第
变化,分子势能也变化。(3)物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。物体的内能跟物体的温度和体积都有关系:温度升高时物体内能增加;体积变化时,物体内能变化。
例5、如图,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲分子对
乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示,F?0为斥力,F?0为引力,a、b、c、d为x轴上四个特定的位置,现把乙分子从a处静止释放,则()
A.乙分子从a到b做加速运动,由b到c做减速运动B.乙分子由a到c做加速运动,到达c时速度最大C.乙分子由a到b的过程中,两分子间的分子势能一直减少D.乙分子由b到d的过程中,两分子间的分子势能一直增加例6、关于温度的概念,以下说法中正确的是()
A.温度是分子平均动能的标志,物体温度高,则物体的分子平均动能大;B.物体温度高,则物体每一个分子的动能都大;C.某物体内能增大时,其温度一定升高;
D.甲物体温度比乙物体温度高,则甲物体的分子平均速率比乙物体大.
例7、如下图,固定容器及可动活塞P都是绝热的,中间有一导热的固定隔板B,B的两边分别盛有气体甲和乙。现将活塞P缓慢地向B移动一段距离,已知气体的温度随其内能的增加而升高。则在移动P的过程中
A.外力对乙做功;甲的内能不变;B.外力对乙做功;乙的内能不变;C.乙传递热量给甲;乙的内能增加;
D.乙的内能增加;甲的内能不变。
5.热力学第一定律、能量守恒定律、热力学其次定律
做功和热传递都能改变物体的内能。也就是说,做功和热传递对改变物体的内能是等效的。但从能量转化和守恒的观点看又是有区别的:做功是其他能和内能之间的转化,功是内能转化的量度;而热传递是内能间的转移,热量是内能转移的量度。
能量守恒定律指出:能量即不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为别的形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中其总量不变。能量守恒定律是自然界普遍适用的规律之一,是研究自然科学的强有力的武器之一。
热力学其次定律。表述:①不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其他变化。②不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化。③其次类永动机是不可能制成的。热力学其次定律使人们认识到:自然界种进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。它透露了有大量分子参与的宏观过程的方向性,使得它成为独立于热力学第一定律的一个重要的自然规律。
例8以下说法正确的是
()
甲乙BP
A、热量不能由低温物体传递到高温物体B、外界对物体做功,物体的内能必定增加
C、其次类永动机不可能制成,是由于违反了能量守恒定律
D、不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化E、机械能全部变成内能是不可能的
热学复习题
一.选择题
1.关于布朗运动以下说法中正确的是()A.布朗运动就是液体分子所做的无规则的运动
B.布朗运动就是悬浮在液体中的小颗粒内部分子的无规则运动
C.布朗运动就是悬浮在液体中的小颗粒内部分子的无规则运动,小颗粒越大,布朗运动就越明显
D.布朗运动不是分子的运动,但它间接反映了液体分子的无规则运动2.能证明分子之间存在作用力的试验是()A.两个铅块压紧后能连在一起,说明分子间有引力B.碎玻璃不能拼在一起,说明分子间存在斥力C.一般液体很难压缩,说明分子间存在斥力D.压缩气体要吃力,说明分子间有斥力
3.分子间的相互作用力既有引力f引,又有斥力f斥,以下说法中正确的是()A.分子之间的距离越小,f引越小,f斥越大B.f引和f斥同时存在
C.分子间距离由r0逐渐增大的过程中,分子力先增大后减小D.分子间距离由r0逐渐减小的过程中,分子力逐渐增大
4.关于分子间的作用力,以下说法正确的是(其中r0指平衡距离)()A.两个分子间的距离小于r0时,只有斥力B.两个分子间的距离大于r0时,只有引力
C.两个分子间距离由大于r0逐渐减小到r=r0的过程中,分子力先增大,后减小,表现为引力
D.两个分子间距离由小于r0逐渐增大到r=r0的过程中,分子力减小,但分子力表现为斥力
5.用以下哪一组数据可以算出阿佛加德罗常数()A.水的密度和水的摩尔质量B.水的摩尔质量和水分子的体积C.水分子的体积和水分子的质量
D.水分子的质量和水的摩尔质量
6.关于物体的内能,以下说法中正确的是()A.不同的物体,若温度相等,则内能也相等
B.物体速度增大,则分子动能增大,内能也增大C.晶体熔化时,温度不变,则内能也不变
D.对物体做功,或向物体传递热,都可能改变物体的内能
7.有两个距离大于10r0的分子,其中一个分子以一定的初动能向另一个分子趋近,在两个分子的距离r逐渐减小的过程中()A.r>r0时,分子势能不断减小,动能不断增大B.r=r0时,分子势能为零,动能最大C.r0为斥力,F像的作图方法;熟练把握光的折射、折射定律、折射率和临界角的关系以及发生全反射的条件;棱镜的作及以及光的色散特点,要能熟练画出光路图,解题时注意几何知识的应用
(2023年北京·16)水的折射率为n,距水面深h处有一个点光源,岸上的人看到水面被该光源照亮的圆形区域的直径为()
1)B.2htan(arcsinn)n1C.2htan(arccos)D.2hcot(arccosn)
n1解:题意如下图,由临界角的公式有SinC=
nA.2htan(arcsin
ARO’RBCθhO图12-1
由几何关系有?=C,R=hatn?,直径D=2R,解得D=2htan(arcsin各项错误。
特别提醒
1),故A正确,其余n点光源发出的光射到水面,在AB范围内的光线经水面折射后进入空气,可射入人眼,在岸上的人可看到在这个范围内的水面总是光亮的,在AB以外的范围,由于入射角大于临界角,光发生了全反射,没有光从这些区域进入空气,岸上的人将感觉到这些区域是黑暗的。
2、物理光学部分:对这部分知识的把握应在理解的基础上进行加强知识,如发生光的干扰的条件及光的各种干扰、衍射现象的区别与联系:光的电磁波谱及各种电磁波的的特点及产活力理等,另一方面,要注意这些知识的实际应用,如增透膜、劈尖干扰、电磁波等的实际应用,光电效应是本章唯一一个Ⅱ级要求的知识点,是高考考察的热点内容,因此要加强对光电效应的规律和理解和爱因斯坦光电效应方程的熟练应用。
(2023年上海物理·8)劈尖干扰是一种薄膜干扰,其装置如下图甲所示,将一块平板坡璃表面之间形成一个劈形空气薄膜,当光垂直入射后,从上往下看到的干扰条纹如图乙所示,干扰条纹如下特点:
(1)任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等;(2)任意相邻明条纹所对应的薄膜厚度恒定,现若在图甲装置中抽去一张纸片,则当光垂入射到新的劈形空气薄膜后,从上往下观测到的干扰条纹????????????????()
↓↓↓↓
甲(侧视图)乙A、变疏B、变密C、不变D消失答案:A
解析:撤去一张纸后劈形空气的薄膜的劈势减缓,一致水平距离上,劈势厚度变化减小,以致波程差变化减小,条纹变宽,条纹数量变少(变疏)故A正确。
特别提醒
(1)此题所给的条件是任意相邻明纹对应的薄膜高度差不变,弄清条纹间距的决定因素。
(2)相邻两个明纹的位置的高度差和夹角的关系为△h=(Ltanaa为劈的倾角,△h为相邻明纹的高度差,L为相邻明纹的距离。
(2023四川·5)现有a、b、c三束单色光,其波长关系为?a>?b>?c,用b光束照射某种金属时,恰能发生光电效应,若分别用a光束和c光束照射该金属,则可以断定()
A.a光束照射时,不能发生光电效应B.c光束照射时,不能发生光电效应C.a光束照射时,释放出的光电子数目最多D.c光束照射时,释放出的光电子的最大初动能最小答案:A
解析:因光子的频率为?两
张纸片
c=
?,又a、b、c三束单色光波长关系?a>?b>?c,得?a<?b
<?d,已知用b光束照射某种金属时,恰能发生光电效应,则c光束照射能发生光电效应,a光不能,故B、C错,由光电效应方程Ek=h?-W,则c光束照射时,释放出的光电子的最大初动能最大,D错,所以只有A正确。
光学部分内容高考年年必考,虽然难度不大,着重考察学生的识别、理解及应用能力,所以我们寻常把要求相当热、光、原、作为一个专题在最终进行复习,在高三下学期的理综试卷和平日的物理“8+4〞题型训练中都设计有光学试题,反复加强理解,不断稳定提高,使学生在考中光学试题,尽可能不失发,从而为获得高考胜利奠定基础。
七、物理试验
物理学是一门以试验为基础的科学,物理学中大量重要的定律、概念和理论都是通过试验,并对大量的物理现象进行分析、归纳、比较和综合后总结出来的,就高考而言,不管是理科综合能力测试还是单学科的高考,都十分重视考察试验能力,全国普通高等学校招生统一考试大纲中更提出要考察“设计和完成试验的能力〞。试验能力的考察历来是高考的重点。对于学生来说:这又是薄弱的环节。因此,高中物理试验的复习应引起高度的重视。
(一)近年高考物理试验命题特点
1、重视对基本试验操作、方法和原理的考察
近年来的试题立意与定位均较好,一方面可以引导在教学和复习中重视试验的操作,另一方面要求试验的教学与复习,特别是验证性试验,不能只是简单地按课本的要求进行重复性的操作,更应理解试验的原理和方法。切合中学的教学实际,对中学的试验教学与复习将起到良好的导向作用。重视对试验原理、试验方法的理解和应用,着重考察学生对基本试验方法和迁移灵活运用能力,同时在其他题型中增加了以演示试验和学生试验为背景设计的试题。需要注意的是,2023年以后,高考对试验能力的考察要求有所提高。以往第一个试验题考察重点在于试验的操作和读数,其次个试验题一般是课本中的重要学生试验的拓展或变式,主要考察电学试验的设计能力,2023年全国I卷第一个试验题考察示波器的使用。要求提高学生的动手能力。并把握各旋钮的作用。全国II卷其次个试验题考察了半偏法测电流表的内阻,要求学生在把握试验原理的基础上,正确选择测量器材和进行误差分析,这在能力上的要求进一步提高。
2、继续突出对试验能力的考察,坚持采用试验设计试题
近年来高考中的试验题已由侧重于考察试验仪器的使用、基本操作等最基础的试验能力,向着更侧重于考察对试验原理的理解、试验方法的灵活运用等更高层次的能力要求转变,要求考生运用学过的试验原理和方法,选择适合的仪器,设计出合理的测量电路去解决新的试验问题,这些问题来源于课本,但不再拘泥于课本上规定的试验,试验试题与课本上完全一致的很少,基本上都对课本中原有的试验进行了改编。通过考察一些简单的设计性试验来鉴别考生独立解决新问题的能力和知识的迁移能力,也表达了新的课程改革对学生实践能力和创新精神的要求,有利于引导中学物理教学重视基本试验、常规试验、变形试验,重视培养和提高学生的试验能力和素质。不仅要求考生把握考纲所要求的基本试验和基本仪器的使
用,还要求考生能够灵活地运用所学过的物理理论、试验方法和试验仪器去处理问题。
3、试验试题常考常新
以2023年试题为例,试验试题即表达了对学生的实践能力和创新精神的考察,又不脱离当前中学物理试验教学的实际。试验题中依旧以电学试题为主导,其中全国1、2卷和北京卷除考察电学外还都考察了一道光学题,全国1卷考了双缝干扰试验、全国2卷和XX卷都考了测玻璃的折射率,全国2卷巧妙地设计成一面电镀银的玻璃砖,在特定的条件下,考察学生的灵活应变能力,以及正确表述操作方法的能力。北京卷在单缝衍射的迁移能力,特别是它的其次题除了考察基本试验仪器的选择外,还考察了学生对图象的理解,给出的是学生不常见的R—U图,考察学生理解图象的意义并能从图象的截距、斜率获得信息,应用到P—U图象之中去,且要求考生能够正确理解两图象纵轴截距的不同含义,否则很难得到高分。此题设计巧妙,不仅考察了学生的试验理解和应用的能力,还考察了学生理解和应用图象的能力,考察物理学科的综合能力,具有很好的区分度。
2023年全国卷I、II和北京卷,此及全国各省、市卷都是试验题以一大题带一小题。虽然考察的内容不同,要求不同,但都突出考察了学生的能力。给命题提供了很大的空间。相比之下,上海卷中试验题考察的面广,分四个小题,其中有验证性试验题、探究性试验题,测量性试验题和分析性试验题,覆盖面广,有相当的难度。
(二)未来几年高考试验考察最新动向
试验能力的考察在物理高考中一直占有相当重要的地位,物理高考力图通过在笔试的形式下考察学生的试验能力,同时也希望通过考察一些简单的设计性的试验来鉴别学生独立的解决新问题的能力,“迁移〞能力。高考物理试验试题从不同内容、不同层次、不同能力要求来考察学生的试验能力,力图较好的区分和鉴别不同水平学生的试验能力。试验试题的设计本着“来源于教材而不拘泥于教材〞的原则,有利于引导中学物理教学重视基本试验、常规试验,重视培养和提高学生的试验能力和素质。近几年来,高考物理科将保持一定的稳定性和连续性,更加贴近中学教学的实际,注意与中学执行新课程大纲和课程标准的密切协同,因此,未来几年高考试验考察估计将继续突出试验能力的考察,坚持采用试验设计试题。同时要关注高考物理试卷中试验题一个新的变化即考察课本上所列的一些探究性试验,这正是新课程改革教材的特点,反映新课程探究的理念。
1、重视设计性试验和摸索性试验
从近几年的高考物理试验试题的设置来看,要求特别重视试验能力的培养和提高,认真做好教材中规定的基本试验,充分理解和把握试验内容,在此基础上,能利用已学知识、原理和方法在题设的条件和情境下,依照题设的要求制定出试验方案,选择试验器材、安排试验步骤、设计试验数据的处理方法及试验误差分析,逐渐提高试验迁移能力和设计、解决简单别致情境试验的能力。
2、关注新课程的改革方向
在新课程改革的大背景下,高考对试验的考察已从简单的试验知识和操作技能转向考察试验思想、方法等综合试验素养和设计、创新等综合试验能力上,摸索性试验的出现就是很好地表达。
随着新课改的实施,探究性、设计性的试验题将成为高考的热点,平日试验中应注意发现问题、提出问题,并进行探究,每完成一次试验,必需再进行思考,完成该试验还有哪些新方案,该试验还有哪些其他用途,以此来提高自己的探究能力和创新能力。
由于探究性、设计性试验是考生试验能力的较高表达,通过它不仅可以考察考生对试验的一般能力,更重要的是可以考察考生对试验的创新能力。所以预计今后高考在兼顾考察课本试验的基础上,会更重视对课本试验的拓展和延伸考察,甚至会在全新的试验环境中进行考察。因此在其次轮复习中要将精力放在理解试验原理和方法上,再通过测试和练习总结出试验设计的一般原则和思路。
3、重视经历试验的过程
对于特别要求经历探究过程的试验,不仅要注意这些试验的结果及相关限制条件,还应重视试验的过程。
(四)其次轮试验复习的几点建议1、加强学生对基本仪器使用能力的培养
对各种基本的试验仪器要把握其构造原理、使用方法、选取量程、连线、读数等。特别是读数,要明确哪些基本试验仪器是需要估读,哪些是不需要估读。
2、加强学生实际操作训练
实物连线,试验步骤排序、纠错、补漏,试验误差的排除、错误的改正等。这些都是实际作用的全真模拟,假使学生没有动手做过这些试验就不可能答好这些问题。复习中,可开放学校的试验室,让学生重温试验的实际操作。
3、加强学
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