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高中高三物理上冊復(fù)習(xí)教學(xué)知識點歸納總結(jié),期末測試試題習(xí)題大全
力學(xué):解決力學(xué)問題的三種手段:
(1)牛頓運動定律與運動學(xué)結(jié)合;
(2)能量的觀點,尤其是動能定理;
(3)動量守恒定律;這三類解決有關(guān)動力學(xué)問題的手段將高中物理的絕大部分知識點概括了。
熱學(xué):
(1)分子動理論;
(2)熱力學(xué)三定律;
(3)氣體壓強:這里邊的有些具體問題也與力學(xué)有關(guān)。
電學(xué):
電場,磁場的基本性質(zhì)掌握以后,難點還是動力學(xué)問題;與力無關(guān)的一部分是歐姆定律
光學(xué):
折射定律;干涉;衍射;物理光學(xué)。
原子物理:
光電效應(yīng);量子論;核反應(yīng)。
三大守恒定律貫穿始末:
(1)質(zhì)量守恒定律;
(2)能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律;
(3)電荷守恒定律
處理高中物理高考重難點的思路及方法:
高中物理高考重點考查的是力學(xué)和電磁學(xué)這兩大塊,而電磁學(xué)問題經(jīng)過實質(zhì)性的轉(zhuǎn)化以后,實際上分為了兩類:一類是動力學(xué)問題(比如靜電場中和靜磁場中帶電粒子的運動問題,安培力問題)一類是電路問題(多與電磁感應(yīng)聯(lián)系)。所以:整個高中物理的重點(力學(xué)與電磁學(xué)),只要識破題意,就只有兩類問題:動力學(xué)問題和電路問題。下面談一下處理這兩類問題的方法:
動力學(xué)問題:分析問題抓兩個要點,1、物體或系統(tǒng)的受力情況;2、物體或系統(tǒng)的運動情況;3、結(jié)合1.、2選擇規(guī)律列方程求解。在規(guī)律的選擇上主要是從能量(主要是動能定理)、動量(動量定理和動量守恒定律)兩方面入手。這里沒有提牛頓運動運動定律,原因在于:在高中階段,牛頓運動定律只能用來處理恒力問題,而通過動能定理與動量定理完全可以處理恒力問題,并且比牛頓運動定律省時。高中階段學(xué)習(xí)牛頓運動定律的最大作用我認為是通過與勻變速直線運動結(jié)合導(dǎo)出動能定理和動量定理,
這類問題失分的主要原因是審題不清(無法下手)和規(guī)律選擇不恰當(dāng)(浪費時間)。如何審題呢?抓住題中描述運動與受力的關(guān)鍵字(做好標(biāo)記);如何選擇規(guī)律呢?涉及能量、速度位移、路程的與能量有關(guān),涉及時間的與動量有關(guān)。
物理實驗的問題:高中階段要考的實驗只有19個。每個實驗必須弄清實驗原理,因為考點多考實驗原理。在者是實驗中的注意事項,資料上、課本上幾乎都有,考題中實驗不成功,而讓分析原因時,多為沒有考慮注意事項。
物理中涉及的數(shù)學(xué)知識:
1、函數(shù)(一次函數(shù)、二次函數(shù))
2、斜率(物理圖象:v-t,s-t,波動、振動圖象電磁感應(yīng)中的圖象)
3、幾何知識(勻速圓周運動、光學(xué)運用較多;尤其是帶電粒子在電磁場中做圓周運動時,考的多為部分圓周運動,幾何關(guān)系有時比物理關(guān)系難找)
4、等差數(shù)列、等比數(shù)列求和公式。
物理定理、定律、公式表
一、質(zhì)點的運動(1)------直線運動
1)勻變速直線運動
1.平均速度V平=s/t(定義式) 2.有用推論Vt2-Vo2=2as
3.中間時刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at
5.中間位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t
7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo為正方向,a與Vo同向(加速)a>0;反向則a<0}
8.實驗用推論Δs=aT2 {Δs為連續(xù)相鄰相等時間(T)內(nèi)位移之差}
9.主要物理量及單位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;時間(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度單位換算:1m/s=3.6km/h。
注:
(1)平均速度是矢量;
(2)物體速度大,加速度不一定大;
(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是決定式;
(4)其它相關(guān)內(nèi)容:質(zhì)點、位移和路程、參考系、時間與時刻〔見第一冊P19〕/s--t圖、v--t圖/速度與速率、瞬時速度〔見第一冊P24〕。
2)自由落體運動
1.初速度Vo=0 2.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt2/2(從Vo位置向下計算) 4.推論Vt2=2gh
注:
(1)自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動,遵循勻變速直線運動規(guī)律;
(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近較小,在高山處比平地小,方向豎直向下)。
(3)豎直上拋運動
1.位移s=Vot-gt2/2 2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)
3.有用推論Vt2-Vo2=-2gs 4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(拋出點算起)
5.往返時間t=2Vo/g (從拋出落回原位置的時間)
注:
(1)全過程處理:是勻減速直線運動,以向上為正方向,加速度取負值;
(2)分段處理:向上為勻減速直線運動,向下為自由落體運動,具有對稱性;
(3)上升與下落過程具有對稱性,如在同點速度等值反向等。
二、質(zhì)點的運動(2)----曲線運動、萬有引力
1)平拋運動
1.水平方向速度:Vx=Vo 2.豎直方向速度:Vy=gt
3.水平方向位移:x=Vot 4.豎直方向位移:y=gt2/2
5.運動時間t=(2y/g)1/2(通常又表示為(2h/g)1/2)
6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2
合速度方向與水平夾角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0
7.合位移:s=(x2+y2)1/2,
位移方向與水平夾角α:tgα=y(tǒng)/x=gt/2Vo
8.水平方向加速度:ax=0;豎直方向加速度:ay=g
注:
(1)平拋運動是勻變速曲線運動,加速度為g,通??煽醋魇撬椒较虻膭蛩僦本€運與豎直方向的自由落體運動的合成;
(2)運動時間由下落高度h(y)決定與水平拋出速度無關(guān);
(3)θ與β的關(guān)系為tgβ=2tgα;
(4)在平拋運動中時間t是解題關(guān)鍵;(5)做曲線運動的物體必有加速度,當(dāng)速度方向與所受合力(加速度)方向不在同一直線上時,物體做曲線運動。
2)勻速圓周運動
1.線速度V=s/t=2πr/T 2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf
3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r 4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合
5.周期與頻率:T=1/f 6.角速度與線速度的關(guān)系:V=ωr
7.角速度與轉(zhuǎn)速的關(guān)系ω=2πn(此處頻率與轉(zhuǎn)速意義相同)
8.主要物理量及單位:弧長(s):米(m);角度(Φ):弧度(rad);頻率(f):赫(Hz);周期(T):秒(s);轉(zhuǎn)速(n):r/s;半徑(r):米(m);線速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。
注:
(1)向心力可以由某個具體力提供,也可以由合力提供,還可以由分力提供,方向始終與速度方向垂直,指向圓心;
(2)做勻速圓周運動的物體,其向心力等于合力,并且向心力只改變速度的方向,不改變速度的大小,因此物體的動能保持不變,向心力不做功,但動量不斷改變。
3)萬有引力
1.開普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:軌道半徑,T:周期,K:常量(與行星質(zhì)量無關(guān),取決于中心天體的質(zhì)量)}
2.萬有引力定律:F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它們的連線上)
3.天體上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天體半徑(m),M:天體質(zhì)量(kg)}
4.衛(wèi)星繞行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天體質(zhì)量}
5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s
6.地球同步衛(wèi)星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半徑}
注:
(1)天體運動所需的向心力由萬有引力提供,F向=F萬;
(2)應(yīng)用萬有引力定律可估算天體的質(zhì)量密度等;
(3)地球同步衛(wèi)星只能運行于赤道上空,運行周期和地球自轉(zhuǎn)周期相同;
(4)衛(wèi)星軌道半徑變小時,勢能變小、動能變大、速度變大、周期變?。ㄒ煌矗?;
(5)地球衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度和最小發(fā)射速度均為7.9km/s。
三、力(常見的力、力的合成與分解)
1)常見的力
1.重力G=mg (方向豎直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用點在重心,適用于地球表面附近)
2.胡克定律F=kx {方向沿恢復(fù)形變方向,k:勁度系數(shù)(N/m),x:形變量(m)}
3.滑動摩擦力F=μFN {與物體相對運動方向相反,μ:摩擦因數(shù),F(xiàn)N:正壓力(N)}
4.靜摩擦力0≤f靜≤fm (與物體相對運動趨勢方向相反,fm為最大靜摩擦力)
5.萬有引力F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它們的連線上)
6.靜電力F=kQ1Q2/r2 (k=9.0×109N?m2/C2,方向在它們的連線上)
7.電場力F=Eq (E:場強N/C,q:電量C,正電荷受的電場力與場強方向相同)
8.安培力F=BILsinθ (θ為B與L的夾角,當(dāng)L⊥B時:F=BIL,B//L時:F=0)
9.洛侖茲力f=qVBsinθ (θ為B與V的夾角,當(dāng)V⊥B時:f=qVB,V//B時:f=0)
注:
(1)勁度系數(shù)k由彈簧自身決定;
(2)摩擦因數(shù)μ與壓力大小及接觸面積大小無關(guān),由接觸面材料特性與表面狀況等決定;
(3)fm略大于μFN,一般視為fm≈μFN;
(4)其它相關(guān)內(nèi)容:靜摩擦力(大小、方向)〔見第一冊P8〕;
(5)物理量符號及單位B:磁感強度(T),L:有效長度(m),I:電流強度(A),V:帶電粒子速度(m/s),q:帶電粒子(帶電體)電量(C);
(6)安培力與洛侖茲力方向均用左手定則判定。
2)力的合成與分解
1.同一直線上力的合成同向:F=F1+F2, 反向:F=F1-F2 (F1>F2)
2.互成角度力的合成:
F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理) F1⊥F2時:F=(F12+F22)1/2
3.合力大小范圍:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,F(xiàn)y=Fsinβ(β為合力與x軸之間的夾角tgβ=Fy/Fx)
注:
(1)力(矢量)的合成與分解遵循平行四邊形定則;
(2)合力與分力的關(guān)系是等效替代關(guān)系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;
(3)除公式法外,也可用作圖法求解,此時要選擇標(biāo)度,嚴(yán)格作圖;
(4)F1與F2的值一定時,F1與F2的夾角(α角)越大,合力越小;
(5)同一直線上力的合成,可沿直線取正方向,用正負號表示力的方向,化簡為代數(shù)運算。
四、動力學(xué)(運動和力)
1.牛頓第一運動定律(慣性定律):物體具有慣性,總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止
2.牛頓第二運動定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力決定,與合外力方向一致}
3.牛頓第三運動定律:F=-F′{負號表示方向相反,F、F′各自作用在對方,平衡力與作用力反作用力區(qū)別,實際應(yīng)用:反沖運動}
4.共點力的平衡F合=0,推廣 {正交分解法、三力匯交原理}
5.超重:FN>G,失重:FN
6.牛頓運動定律的適用條件:適用于解決低速運動問題,適用于宏觀物體,不適用于處理高速問題,不適用于微觀粒子〔見第一冊P67〕
注:平衡狀態(tài)是指物體處于靜止或勻速直線狀態(tài),或者是勻速轉(zhuǎn)動。
五、振動和波(機械振動與機械振動的傳播)
1.簡諧振動F=-kx {F:回復(fù)力,k:比例系數(shù),x:位移,負號表示F的方向與x始終反向}
2.單擺周期T=2π(l/g)1/2 {l:擺長(m),g:當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎?,成立條件:擺角θ<100;l>>r}
3.受迫振動頻率特點:f=f驅(qū)動力
4.發(fā)生共振條件:f驅(qū)動力=f固,A=max,共振的防止和應(yīng)用〔見第一冊P175〕
5.機械波、橫波、縱波〔見第二冊P2〕
6.波速v=s/t=λf=λ/T{波傳播過程中,一個周期向前傳播一個波長;波速大小由介質(zhì)本身所決定}
7.聲波的波速(在空氣中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(聲波是縱波)
8.波發(fā)生明顯衍射(波繞過障礙物或孔繼續(xù)傳播)條件:障礙物或孔的尺寸比波長小,或者相差不大
9.波的干涉條件:兩列波頻率相同(相差恒定、振幅相近、振動方向相同)
10.多普勒效應(yīng):由于波源與觀測者間的相互運動,導(dǎo)致波源發(fā)射頻率與接收頻率不同{相互接近,接收頻率增大,反之,減小〔見第二冊P21〕}
注:
(1)物體的固有頻率與振幅、驅(qū)動力頻率無關(guān),取決于振動系統(tǒng)本身;
(2)加強區(qū)是波峰與波峰或波谷與波谷相遇處,減弱區(qū)則是波峰與波谷相遇處;
(3)波只是傳播了振動,介質(zhì)本身不隨波發(fā)生遷移,是傳遞能量的一種方式;
(4)干涉與衍射是波特有的;
(5)振動圖象與波動圖象;
(6)其它相關(guān)內(nèi)容:超聲波及其應(yīng)用〔見第二冊P22〕/振動中的能量轉(zhuǎn)化〔見第一冊P173〕。
六、沖量與動量(物體的受力與動量的變化)
1.動量:p=mv {p:動量(kg/s),m:質(zhì)量(kg),v:速度(m/s),方向與速度方向相同}
3.沖量:I=Ft {I:沖量(N?s),F(xiàn):恒力(N),t:力的作用時間(s),方向由F決定}
4.動量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo {Δp:動量變化Δp=mvt–mvo,是矢量式}
5.動量守恒定律:p前總=p后總或p=p’′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
6.彈性碰撞:Δp=0;ΔEk=0 {即系統(tǒng)的動量和動能均守恒}
7.非彈性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK:損失的動能,EKm:損失的最大動能}
8.完全非彈性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm {碰后連在一起成一整體}
9.物體m1以v1初速度與靜止的物體m2發(fā)生彈性正碰:
v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2) v2′=2m1v1/(m1+m2)
10.由9得的推論-----等質(zhì)量彈性正碰時二者交換速度(動能守恒、動量守恒)
11.子彈m水平速度vo射入靜止置于水平光滑地面的長木塊M,并嵌入其中一起運動時的機械能損失
E損=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相對 {vt:共同速度,f:阻力,s相對子彈相對長木塊的位移}
注:
(1)正碰又叫對心碰撞,速度方向在它們“中心”的連線上;
(2)以上表達式除動能外均為矢量運算,在一維情況下可取正方向化為代數(shù)運算;
(3)系統(tǒng)動量守恒的條件:合外力為零或系統(tǒng)不受外力,則系統(tǒng)動量守恒(碰撞問題、爆炸問題、反沖問題等);
(4)碰撞過程(時間極短,發(fā)生碰撞的物體構(gòu)成的系統(tǒng))視為動量守恒,原子核衰變時動量守恒;
(5)爆炸過程視為動量守恒,這時化學(xué)能轉(zhuǎn)化為動能,動能增加;(6)其它相關(guān)內(nèi)容:反沖運動、火箭、航天技術(shù)的發(fā)展和宇宙航行〔見第一冊P128〕。
七、功和能(功是能量轉(zhuǎn)化的量度)
1.功:W=Fscosα(定義式){W:功(J),F(xiàn):恒力(N),s:位移(m),α:F、s間的夾角}
2.重力做功:Wab=mghab {m:物體的質(zhì)量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a與b高度差(hab=ha-hb)}
3.電場力做功:Wab=qUab {q:電量(C),Uab:a與b之間電勢差(V)即Uab=φa-φb}
4.電功:W=UIt(普適式){U:電壓(V),I:電流(A),t:通電時間(s)}
5.功率:P=W/t(定義式) {P:功率[瓦(W)],W:t時間內(nèi)所做的功(J),t:做功所用時間(s)}
6.汽車牽引力的功率:P=Fv;P平=Fv平 {P:瞬時功率,P平:平均功率}
7.汽車以恒定功率啟動、以恒定加速度啟動、汽車最大行駛速度(vmax=P額/f)
8.電功率:P=UI(普適式) {U:電路電壓(V),I:電路電流(A)}
9.焦耳定律:Q=I2Rt {Q:電熱(J),I:電流強度(A),R:電阻值(Ω),t:通電時間(s)}
10.純電阻電路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt
11.動能:Ek=mv2/2 {Ek:動能(J),m:物體質(zhì)量(kg),v:物體瞬時速度(m/s)}
12.重力勢能:EP=mgh {EP :重力勢能(J),g:重力加速度,h:豎直高度(m)(從零勢能面起)}
13.電勢能:EA=qφA {EA:帶電體在A點的電勢能(J),q:電量(C),φA:A點的電勢(V)(從零勢能面起)}
14.動能定理(對物體做正功,物體的動能增加):
W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK
{W合:外力對物體做的總功,ΔEK:動能變化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)}
15.機械能守恒定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2
16.重力做功與重力勢能的變化(重力做功等于物體重力勢能增量的負值)WG=-ΔEP
注:
(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量轉(zhuǎn)化多少;
(2)O0≤α<90O 做正功;90O<α≤180O做負功;α=90o不做功(力的方向與位移(速度)方向垂直時該力不做功);
(3)重力(彈力、電場力、分子力)做正功,則重力(彈性、電、分子)勢能減少
(4)重力做功和電場力做功均與路徑無關(guān)(見2、3兩式);(5)機械能守恒成立條件:除重力(彈力)外其它力不做功,只是動能和勢能之間的轉(zhuǎn)化;(6)能的其它單位換算:1kWh(度)=3.6×106J,1eV=1.60×10-19J;*(7)彈簧彈性勢能E=kx2/2,與勁度系數(shù)和形變量有關(guān)。
八、分子動理論、能量守恒定律
1.阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023/mol;分子直徑數(shù)量級10-10米
2.油膜法測分子直徑d=V/s {V:單分子油膜的體積(m3),S:油膜表面積(m)2}
3.分子動理論內(nèi)容:物質(zhì)是由大量分子組成的;大量分子做無規(guī)則的熱運動;分子間存在相互作用力。
4.分子間的引力和斥力(1)r<>
(2)r=r0,f引=f斥,F(xiàn)分子力=0,E分子勢能=Emin(最小值)
(3)r>r0,f引>f斥,F(xiàn)分子力表現(xiàn)為引力
(4)r>10r0,f引=f斥≈0,F(xiàn)分子力≈0,E分子勢能≈0
5.熱力學(xué)第一定律W+Q=ΔU{(做功和熱傳遞,這兩種改變物體內(nèi)能的方式,在效果上是等效的),
W:外界對物體做的正功(J),Q:物體吸收的熱量(J),ΔU:增加的內(nèi)能(J),涉及到第一類永動機不可造出〔見第二冊P40〕}
6.熱力學(xué)第二定律
克氏表述:不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體,而不引起其它變化(熱傳導(dǎo)的方向性);
開氏表述:不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功,而不引起其它變化(機械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化的方向性){涉及到第二類永動機不可造出〔見第二冊P44〕}
7.熱力學(xué)第三定律:熱力學(xué)零度不可達到{宇宙溫度下限:-273.15攝氏度(熱力學(xué)零度)}
注:
(1)布朗粒子不是分子,布朗顆粒越小,布朗運動越明顯,溫度越高越劇烈;
(2)溫度是分子平均動能的標(biāo)志;
3)分子間的引力和斥力同時存在,隨分子間距離的增大而減小,但斥力減小得比引力快;
(4)分子力做正功,分子勢能減小,在r0處F引=F斥且分子勢能最小;
(5)氣體膨脹,外界對氣體做負功W<0;溫度升高,內(nèi)能增大ΔU>0;吸收熱量,Q>0
(6)物體的內(nèi)能是指物體所有的分子動能和分子勢能的總和,對于理想氣體分子間作用力為零,分子勢能為零;
(7)r0為分子處于平衡狀態(tài)時,分子間的距離;
(8)其它相關(guān)內(nèi)容:能的轉(zhuǎn)化和定恒定律〔見第二冊P41〕/能源的開發(fā)與利用、環(huán)?!惨姷诙訮47〕/物體的內(nèi)能、分子的動能、分子勢能〔見第二冊P47〕。
九、氣體的性質(zhì)
1.氣體的狀態(tài)參量:
溫度:宏觀上,物體的冷熱程度;微觀上,物體內(nèi)部分子無規(guī)則運動的劇烈程度的標(biāo)志,
熱力學(xué)溫度與攝氏溫度關(guān)系:T=t+273 {T:熱力學(xué)溫度(K),t:攝氏溫度(℃)}
體積V:氣體分子所能占據(jù)的空間,單位換算:1m3=103L=106mL
壓強p:單位面積上,大量氣體分子頻繁撞擊器壁而產(chǎn)生持續(xù)、均勻的壓力,標(biāo)準(zhǔn)大氣壓:1atm=1.013×105Pa=76cmHg(1Pa=1N/m2)
2.氣體分子運動的特點:分子間空隙大;除了碰撞的瞬間外,相互作用力微弱;分子運動速率很大
3.理想氣體的狀態(tài)方程:p1V1/T1=p2V2/T2 {PV/T=恒量,T為熱力學(xué)溫度(K)}
注:
(1)理想氣體的內(nèi)能與理想氣體的體積無關(guān),與溫度和物質(zhì)的量有關(guān);
(2)公式3成立條件均為一定質(zhì)量的理想氣體,使用公式時要注意溫度的單位,t為攝氏溫度(℃),而T為熱力學(xué)溫度(K)。
十、電場
1.兩種電荷、電荷守恒定律、元電荷:(e=1.60×10-19C);帶電體電荷量等于元電荷的整數(shù)倍
2.庫侖定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:點電荷間的作用力(N),k:靜電力常量k=9.0×109N?m2/C2,Q1、Q2:兩點電荷的電量(C),r:兩點電荷間的距離(m),方向在它們的連線上,作用力與反作用力,同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引}
3.電場強度:E=F/q(定義式、計算式){E:電場強度(N/C),是矢量(電場的疊加原理),q:檢驗電荷的電量(C)}
4.真空點(源)電荷形成的電場E=kQ/r2 {r:源電荷到該位置的距離(m),Q:源電荷的電量}
5.勻強電場的場強E=UAB/d {UAB:AB兩點間的電壓(V),d:AB兩點在場強方向的距離(m)}
6.電場力:F=qE {F:電場力(N),q:受到電場力的電荷的電量(C),E:電場強度(N/C)}
7.電勢與電勢差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.電場力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:帶電體由A到B時電場力所做的功(J),q:帶電量(C),UAB:電場中A、B兩點間的電勢差(V)(電場力做功與路徑無關(guān)),E:勻強電場強度,d:兩點沿場強方向的距離(m)}
9.電勢能:EA=qφA {EA:帶電體在A點的電勢能(J),q:電量(C),φA:A點的電勢(V)}
10.電勢能的變化ΔEAB=EB-EA {帶電體在電場中從A位置到B位置時電勢能的差值}
11.電場力做功與電勢能變化ΔEAB=-WAB=-qUAB (電勢能的增量等于電場力做功的負值)
12.電容C=Q/U(定義式,計算式) {C:電容(F),Q:電量(C),U:電壓(兩極板電勢差)(V)}
13.平行板電容器的電容C=εS/4πkd(S:兩極板正對面積,d:兩極板間的垂直距離,ω:介電常數(shù))
常見電容器〔見第二冊P111〕
14.帶電粒子在電場中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
15.帶電粒子沿垂直電場方向以速度Vo進入勻強電場時的偏轉(zhuǎn)(不考慮重力作用的情況下)
類平垂直電場方向:勻速直線運動L=Vot(在帶等量異種電荷的平行極板中:E=U/d)
拋運動平行電場方向:初速度為零的勻加速直線運動d=at2/2,a=F/m=qE/m
注:
(1)兩個完全相同的帶電金屬小球接觸時,電量分配規(guī)律:原帶異種電荷的先中和后平分,原帶同種電荷的總量平分;
(2)電場線從正電荷出發(fā)終止于負電荷,電場線不相交,切線方向為場強方向,電場線密處場強大,順著電場線電勢越來越低,電場線與等勢線垂直;
(3)常見電場的電場線分布要求熟記〔見圖[第二冊P98];
(4)電場強度(矢量)與電勢(標(biāo)量)均由電場本身決定,而電場力與電勢能還與帶電體帶的電量多少和電荷正負有關(guān);
(5)處于靜電平衡導(dǎo)體是個等勢體,表面是個等勢面,導(dǎo)體外表面附近的電場線垂直于導(dǎo)體表面,導(dǎo)體內(nèi)部合場強為零,導(dǎo)體內(nèi)部沒有凈電荷,凈電荷只分布于導(dǎo)體外表面;
(6)電容單位換算:1F=106μF=1012PF;
(7)電子伏(eV)是能量的單位,1eV=1.60×10-19J;
(8)其它相關(guān)內(nèi)容:靜電屏蔽〔見第二冊P101〕/示波管、示波器及其應(yīng)用〔見第二冊P114〕等勢面〔見第二冊P105〕。
十一、恒定電流
1.電流強度:I=q/t{I:電流強度(A),q:在時間t內(nèi)通過導(dǎo)體橫載面的電量(C),t:時間(s)}
2.歐姆定律:I=U/R {I:導(dǎo)體電流強度(A),U:導(dǎo)體兩端電壓(V),R:導(dǎo)體阻值(Ω)}
3.電阻、電阻定律:R=ρL/S{ρ:電阻率(Ω?m),L:導(dǎo)體的長度(m),S:導(dǎo)體橫截面積(m2)}
4.閉合電路歐姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U內(nèi)+U外
{I:電路中的總電流(A),E:電源電動勢(V),R:外電路電阻(Ω),r:電源內(nèi)阻(Ω)}
5.電功與電功率:W=UIt,P=UI{W:電功(J),U:電壓(V),I:電流(A),t:時間(s),P:電功率(W)}
6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:電熱(J),I:通過導(dǎo)體的電流(A),R:導(dǎo)體的電阻值(Ω),t:通電時間(s)}
7.純電阻電路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8.電源總動率、電源輸出功率、電源效率:P總=IE,P出=IU,η=P出/P總{I:電路總電流(A),E:電源電動勢(V),U:路端電壓(V),η:電源效率}
9.電路的串/并聯(lián) 串聯(lián)電路(P、U與R成正比) 并聯(lián)電路(P、I與R成反比)
電阻關(guān)系(串同并反) R串=R1+R2+R3+ 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+
電流關(guān)系 I總=I1=I2=I3 I并=I1+I2+I3+
電壓關(guān)系 U總=U1+U2+U3+ U總=U1=U2=U3
功率分配 P總=P1+P2+P3+ P總=P1+P2+P3+
10.歐姆表測電阻
(1)電路組成 (2)測量原理
兩表筆短接后,調(diào)節(jié)Ro使電表指針滿偏,得
Ig=E/(r+Rg+Ro)
接入被測電阻Rx后通過電表的電流為
Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)
由于Ix與Rx對應(yīng),因此可指示被測電阻大小
(3)使用方法:機械調(diào)零、選擇量程、歐姆調(diào)零、測量讀數(shù){注意擋位(倍率)}、撥off擋。
(4)注意:測量電阻時,要與原電路斷開,選擇量程使指針在中央附近,每次換擋要重新短接歐姆調(diào)零。
11.伏安法測電阻
電流表內(nèi)接法:
電壓表示數(shù):U=UR+UA
電流表外接法:
電流表示數(shù):I=IR+IV
Rx的測量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+Rx>R真
Rx的測量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R)<>
選用電路條件Rx>>RA [或Rx>(RARV)1/2]
選用電路條件Rx<
<(RARV)1 2]>12.滑動變阻器在電路中的限流接法與分壓接法
限流接法
電壓調(diào)節(jié)范圍小,電路簡單,功耗小
便于調(diào)節(jié)電壓的選擇條件Rp>Rx
電壓調(diào)節(jié)范圍大,電路復(fù)雜,功耗較大
便于調(diào)節(jié)電壓的選擇條件Rp<>
注1)單位換算:1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mA;1MΩ=103kΩ=106Ω
(2)各種材料的電阻率都隨溫度的變化而變化,金屬電阻率隨溫度升高而增大;
(3)串聯(lián)總電阻大于任何一個分電阻,并聯(lián)總電阻小于任何一個分電阻;
(4)當(dāng)電源有內(nèi)阻時,外電路電阻增大時,總電流減小,路端電壓增大;
(5)當(dāng)外電路電阻等于電源電阻時,電源輸出功率最大,此時的輸出功率為E2/(2r);
(6)其它相關(guān)內(nèi)容:電阻率與溫度的關(guān)系半導(dǎo)體及其應(yīng)用超導(dǎo)及其應(yīng)用〔見第二冊P127〕。
十二、磁場
1.磁感應(yīng)強度是用來表示磁場的強弱和方向的物理量,是矢量,單位T),1T=1N/A?m
2.安培力F=BIL;(注:L⊥B) {B:磁感應(yīng)強度(T),F:安培力(F),I:電流強度(A),L:導(dǎo)線長度(m)}
3.洛侖茲力f=qVB(注V⊥B);質(zhì)譜儀〔見第二冊P155〕{f:洛侖茲力(N),q:帶電粒子電量(C),V:帶電粒子速度(m/s)}
4.在重力忽略不計(不考慮重力)的情況下,帶電粒子進入磁場的運動情況(掌握兩種):
(1)帶電粒子沿平行磁場方向進入磁場:不受洛侖茲力的作用,做勻速直線運動V=V0
(2)帶電粒子沿垂直磁場方向進入磁場:做勻速圓周運動,規(guī)律如下a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;(b)運動周期與圓周運動的半徑和線速度無關(guān),洛侖茲力對帶電粒子不做功(任何情況下);(c)解題關(guān)鍵:畫軌跡、找圓心、定半徑、圓心角(=二倍弦切角)。
注:
(1)安培力和洛侖茲力的方向均可由左手定則判定,只是洛侖茲力要注意帶電粒子的正負;
(2)磁感線的特點及其常見磁場的磁感線分布要掌握〔見圖及第二冊P144〕;(3)其它相關(guān)內(nèi)容:地磁場/磁電式電表原理〔見第二冊P150〕/回旋加速器〔見第二冊P156〕/磁性材料
十三、電磁感應(yīng)
1.[感應(yīng)電動勢的大小計算公式]
1)E=nΔΦ/Δt(普適公式){法拉第電磁感應(yīng)定律,E:感應(yīng)電動勢(V),n:感應(yīng)線圈匝數(shù),ΔΦ/Δt:磁通量的變化率}
2)E=BLV垂(切割磁感線運動) {L:有效長度(m)}
3)Em=nBSω(交流發(fā)電機最大的感應(yīng)電動勢){Em:感應(yīng)電動勢峰值}
4)E=BL2ω/2(導(dǎo)體一端固定以ω旋轉(zhuǎn)切割){ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}
2.磁通量Φ=BS {Φ:磁通量(Wb),B:勻強磁場的磁感應(yīng)強度(T),S:正對面積(m2)}
3.感應(yīng)電動勢的正負極可利用感應(yīng)電流方向判定{電源內(nèi)部的電流方向:由負極流向正極}
*4.自感電動勢E自=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系數(shù)(H)(線圈L有鐵芯比無鐵芯時要大),ΔI:變化電流,?t:所用時間,ΔI/Δt:自感電流變化率(變化的快慢)}
注:(1)感應(yīng)電流的方向可用楞次定律或右手定則判定,楞次定律應(yīng)用要點〔見第二冊P173〕;(2)自感電流總是阻礙引起自感電動勢的電流的變化;(3)單位換算:1H=103mH=106μH。(4)其它相關(guān)內(nèi)容:自感〔見第二冊P178〕/日光燈〔見第二冊P180〕。
十四、交變電流(正弦式交變電流)
1.電壓瞬時值e=Emsinωt 電流瞬時值i=Imsinωt;(ω=2πf)
2.電動勢峰值Em=nBSω=2BLv 電流峰值(純電阻電路中)Im=Em/R總
3.正(余)弦式交變電流有效值:E=Em/(2)1/2;U=Um/(2)1/2 ;I=Im/(2)1/2
4.理想變壓器原副線圈中的電壓與電流及功率關(guān)系
U1/U2=n1/n2; I1/I2=n2/n2; P入=P出
5.在遠距離輸電中,采用高壓輸送電能可以減少電能在輸電線上的損失損′=(P/U)2R;(P損′:輸電線上損失的功率,P:輸送電能的總功率,U:輸送電壓,R:輸電線電阻)〔見第二冊P198〕;
6.公式1、2、3、4中物理量及單位:ω:角頻率(rad/s);t:時間(s);n:線圈匝數(shù);B:磁感強度(T);
S:線圈的面積(m2);U輸出)電壓(V);I:電流強度(A);P:功率(W)。
注:
(1)交變電流的變化頻率與發(fā)電機中線圈的轉(zhuǎn)動的頻率相同即:ω電=ω線,f電=f線;
(2)發(fā)電機中,線圈在中性面位置磁通量最大,感應(yīng)電動勢為零,過中性面電流方向就改變;
(3)有效值是根據(jù)電流熱效應(yīng)定義的,沒有特別說明的交流數(shù)值都指有效值;
(4)理想變壓器的匝數(shù)比一定時,輸出電壓由輸入電壓決定,輸入電流由輸出電流決定,輸入功率等于輸出功率,當(dāng)負載的消耗的功率增大時輸入功率也增大,即P出決定P入;
(5)其它相關(guān)內(nèi)容:正弦交流電圖象〔見第二冊P190〕/電阻、電感和電容對交變電流的作用〔見第二冊P193〕。
十五、電磁振蕩和電磁波
1.LC振蕩電路T=2π(LC)1/2;f=1/T {f:頻率(Hz),T:周期(s),L:電感量(H),C:電容量(F)}
2.電磁波在真空中傳播的速度c=3.00×108m/s,λ=c/f {λ:電磁波的波長(m),f:電磁波頻率}
注:
(1)在LC振蕩過程中,電容器電量最大時,振蕩電流為零;電容器電量為零時,振蕩電流最大;
(2)麥克斯韋電磁場理論:變化的電(磁)場產(chǎn)生磁(電)場;
(3)其它相關(guān)內(nèi)容:電磁場〔見第二冊P215〕/電磁波〔見第二冊P216〕/無線電波的發(fā)射與接收〔見第二冊P219〕/電視雷達〔見第二冊P220〕。
十六、光的反射和折射(幾何光學(xué))
1.反射定律α=i {α;反射角,i:入射角}
2.絕對折射率(光從真空中到介質(zhì))n=c/v=sin /sin {光的色散,可見光中紅光折射率小,n:折射率,c:真空中的光速,v:介質(zhì)中的光速, :入射角, :折射角}
3.全反射:1)光從介質(zhì)中進入真空或空氣中時發(fā)生全反射的臨界角C:sinC=1/n
2)全反射的條件:光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì);入射角等于或大于臨界角
注:
(1)平面鏡反射成像規(guī)律:成等大正立的虛像,像與物沿平面鏡對稱;
(2)三棱鏡折射成像規(guī)律:成虛像,出射光線向底邊偏折,像的位置向頂角偏移;
(3)光導(dǎo)纖維是光的全反射的實際應(yīng)用〔見第三冊P12〕,放大鏡是凸透鏡,近視眼鏡是凹透鏡;
(4)熟記各種光學(xué)儀器的成像規(guī)律,利用反射(折射)規(guī)律、光路的可逆等作出光路圖是解題關(guān)鍵;
(5)白光通過三棱鏡發(fā)色散規(guī)律:紫光靠近底邊出射見〔第三冊P16〕。
十七、光的本性(光既有粒子性,又有波動性,稱為光的波粒二象性)
1.兩種學(xué)說:微粒說(牛頓)、波動說(惠更斯)〔見第三冊P23〕
2.雙縫干涉:中間為亮條紋;亮條紋位置: =nλ;暗條紋位置: =(2n+1)λ/2(n=0,1,2,3,、、、);條紋間距 { :路程差(光程差);λ:光的波長;λ/2:光的半波長;d兩條狹縫間的距離;l:擋板與屏間的距離}
3.光的顏色由光的頻率決定,光的頻率由光源決定,與介質(zhì)無關(guān),光的傳播速度與介質(zhì)有關(guān),光的顏色按頻率從低到高的排列順序是:紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫(助記:紫光的頻率大,波長小)
4.薄膜干涉:增透膜的厚度是綠光在薄膜中波長的1/4,即增透膜厚度d=λ/4〔見第三冊P25〕
5.光的衍射:光在沒有障礙物的均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的,在障礙物的尺寸比光的波長大得多的情況下,光的衍射現(xiàn)象不明顯可認為沿直線傳播,反之,就不能認為光沿直線傳播〔見第三冊P27〕
6.光的偏振:光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波〔見第三冊P32〕
7.光的電磁說:光的本質(zhì)是一種電磁波。電磁波譜(按波長從大到小排列):無線電波、紅外線、可見光、紫外線、倫琴射線、γ射線。紅外線、紫外、線倫琴射線的發(fā)現(xiàn)和特性、產(chǎn)生機理、實際應(yīng)用〔見第三冊P29〕
8.光子說,一個光子的能量E=hν {h:普朗克常量=6.63×10-34J.s,ν:光的頻率}
9.愛因斯坦光電效應(yīng)方程:mVm2/2=hν-W {mVm2/2:光電子初動能,hν:光子能量,W:金屬的逸出功}
注:
(1)要會區(qū)分光的干涉和衍射產(chǎn)生原理、條件、圖樣及應(yīng)用,如雙縫干涉、薄膜干涉、單縫衍射、圓孔衍射、圓屏衍射等;
(2)其它相關(guān)內(nèi)容:光的本性學(xué)說發(fā)展史/泊松亮斑/發(fā)射光譜/吸收光譜/光譜分析/原子特征譜線〔見第三冊P50〕/光電效應(yīng)的規(guī)律光子說〔見第三冊P41〕/光電管及其應(yīng)用/光的波粒二象性〔見第三冊P45〕/激光〔見第三冊P35〕/物質(zhì)波〔見第三冊P51〕。
十八、原子和原子核
1.α粒子散射試驗結(jié)果a)大多數(shù)的α粒子不發(fā)生偏轉(zhuǎn);(b)少數(shù)α粒子發(fā)生了較大角度的偏轉(zhuǎn);(c)極少數(shù)α粒子出現(xiàn)大角度的偏轉(zhuǎn)(甚至反彈回來)
2.原子核的大?。?0-15~10-14m,原子的半徑約10-10m(原子的核式結(jié)構(gòu))
3.光子的發(fā)射與吸收:原子發(fā)生定態(tài)躍遷時,要輻射(或吸收)一定頻率的光子:hν=E初-E末{能級躍遷}
4.原子核的組成:質(zhì)子和中子(統(tǒng)稱為核子),{A=質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù),Z=電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)=原子序數(shù)〔見第三冊P63〕}
5.天然放射現(xiàn)象:α射線(α粒子是氦原子核)、β射線(高速運動的電子流)、γ射線(波長極短的電磁波)、α衰變與β衰變、半衰期(有半數(shù)以上的原子核發(fā)生了衰變所用的時間)。γ射線是伴隨α射線和β射線產(chǎn)生的〔見第三冊P64〕
6.愛因斯坦的質(zhì)能方程:E=mc2{E:能量(J),m:質(zhì)量(Kg),c:光在真空中的速度}
7.核能的計算ΔE=Δmc2{當(dāng)Δm的單位用kg時,ΔE的單位為J;當(dāng)Δm用原子質(zhì)量單位u時,算出的ΔE單位為uc2;1uc2=931.5MeV}〔見第三冊P72〕。
注:
(1)常見的核反應(yīng)方程(重核裂變、輕核聚變等核反應(yīng)方程)要求掌握;
(2)熟記常見粒子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù);
(3)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒,依據(jù)實驗事實,是正確書寫核反應(yīng)方程的關(guān)鍵;
(4)其它相關(guān)內(nèi)容:氫原子的能級結(jié)構(gòu)〔見第三冊P49〕/氫原子的電子云〔見第三冊P53〕/放射性同位數(shù)及其應(yīng)用、放射性污染和防護〔見第三冊P69〕/重核裂變、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的條件、核反應(yīng)堆〔見第三冊P73〕/輕核聚變、可控?zé)岷朔磻?yīng)〔見第三冊P77〕/人類對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認識。
一、質(zhì)點的運動(1)------直線運動
1)勻變速直線運動
1.平均速度V平=s/t(定義式)
2.有用推論Vt2-Vo2=2as
3.中間時刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2
4.末速度Vt=Vo+at
5.中間位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2       6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t
7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo為正方向,a與Vo同向(加速)a>0;反向則a<0}
8.實驗用推論Δs=aT2 {Δs為連續(xù)相鄰相等時間(T)內(nèi)位移之差}
9.主要物理量及單位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;時間(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度單位換算:1m/s=3.6km/h。
注:
(1)平均速度是矢量;
(2)物體速度大,加速度不一定大;
(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是決定式;
(4)其它相關(guān)內(nèi)容:質(zhì)點、位移和路程、參考系、時間與時刻〔見第一冊P19〕/s--t圖、v--t圖/速度與速率、瞬時速度〔見第一冊P24〕。
2)自由落體運動
1.初速度Vo=0    2.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt2/2 (從Vo位置向下計算)
4.推論Vt2=2gh
注:
(1)自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動,遵循勻變速直線運動規(guī)律;
(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近較小,在高山處比平地小,方向豎直向下)。
3)豎直上拋運動
1.位移s=Vot-gt2/2
2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)
3.有用推論Vt2-Vo2=-2gs
4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(拋出點算起)
5.往返時間t=2Vo/g (從拋出落回原位置的時間)
注:
(1)全過程處理:是勻減速直線運動,以向上為正方向,加速度取負值;
(2)分段處理:向上為勻減速直線運動,向下為自由落體運動,具有對稱性;
2006-3-8   編輯:王磊
(3)上升與下落過程具有對稱性,如在同點速度等值反向等。
二、質(zhì)點的運動(2)----曲線運動、萬有引力
1)平拋運動
1.水平方向速度:Vx=Vo
2.豎直方向速度:Vy=gt
3.水平方向位移:x=Vot
4.豎直方向位移:y=gt2/2
5.運動時間:t=(2y/g)1/2  (通常又表示為(2h/g)1/2)
6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2
合速度方向與水平夾角β: tgβ=Vy/Vx=gt/V0
7.合位移:s=(x2+y2)1/2,
位移方向與水平夾角α:  tgα=y(tǒng)/x=gt/2Vo
8.水平方向加速度:ax=0;豎直方向加速度:ay=g
注:
(1)平拋運動是勻變速曲線運動,加速度為g,通??煽醋魇撬椒较虻膭蛩僦本€運與豎直方向的自由落體運動的合成;
(2)運動時間由下落高度h(y)決定與水平拋出速度無關(guān);
(3)θ與β的關(guān)系為tgβ=2tgα;
(4)在平拋運動中時間t是解題關(guān)鍵;
(5)做曲線運動的物體必有加速度,當(dāng)速度方向                                              與所受合力(加速度)方向不在同一直線上時,物體做曲線運動。
2)勻速圓周運動
1.線速度V=s/t=2πr/T
2.角速度 ω=Φ/t=2π/T=2πf
3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r
4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合
5.周期與頻率:T=1/f
6.角速度與線速度的關(guān)系:V=ωr
7.角速度與轉(zhuǎn)速的關(guān)系ω=2πn(此處頻率與轉(zhuǎn)速意義相同)
8.主要物理量及單位:弧長(s):米(m);角度(Φ):弧度(rad);頻率(f):赫(Hz);周期(T):秒(s);轉(zhuǎn)速(n):r/s;半徑?:米(m);線速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。
注:
(1)向心力可以由某個具體力提供,也可以由合力提供,還可以由分力提供,方向始終與速度方向垂直,指向圓心;
(2)做勻速圓周運動的物體,其向心力等于合力,并且向心力只改變速度的方向,不改變速度的大小,因此物體的動能保持不變,向心力不做功,但動量不斷改變。
3)萬有引力
1.開普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:軌道半徑,T:周期,K:常量(與行星質(zhì)量無關(guān),取決于中心天體的質(zhì)量)}
2.萬有引力定律:F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它們的連線上)
3.天體上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天體半徑(m),M:天體質(zhì)量(kg)}
4.衛(wèi)星繞行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天體質(zhì)量}
5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s
6.地球同步衛(wèi)星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半徑}
注:
(1)天體運動所需的向心力由萬有引力提供,F向=F萬;
(2)應(yīng)用萬有引力定律可估算天體的質(zhì)量密度等;
(3)地球同步衛(wèi)星只能運行于赤道上空,運行周期和地球自轉(zhuǎn)周期相同;
(4)衛(wèi)星軌道半徑變小時,勢能變小、動能變大、速度變大、周期變?。ㄒ煌矗?;
(5)地球衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度和最小發(fā)射速度均為7.9km/s。
三、力(常見的力、力的合成與分解)
1)常見的力
1.重力G=mg (方向豎直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用點在重心,適用于地球表面附近)
2.胡克定律F=kx {方向沿恢復(fù)形變方向,k:勁度系數(shù)(N/m),x:形變量(m)}
3.滑動摩擦力F=μFN {與物體相對運動方向相反,μ:摩擦因數(shù),F(xiàn)N:正壓力(N)}
4.靜摩擦力0≤f靜≤fm (與物體相對運動趨勢方向相反,fm為最大靜摩擦力)
5.萬有引力F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它們的連線上)
6.靜電力F=kQ1Q2/r2 (k=9.0×109N?m2/C2,方向在它們的連線上)
7.電場力F=Eq (E:場強N/C,q:電量C,正電荷受的電場力與場強方向相同)
8.安培力F=BILsinθ (θ為B與L的夾角,當(dāng)L⊥B時:F=BIL,B//L時:F=0)
9.洛侖茲力f=qVBsinθ (θ為B與V的夾角,當(dāng)V⊥B時:f=qVB,V//B時:f=0)
注:
(1)勁度系數(shù)k由彈簧自身決定;
(2)摩擦因數(shù)μ與壓力大小及接觸面積大小無關(guān),由接觸面材料特性與表面狀況等決定;
(3)fm略大于μFN,一般視為fm≈μFN;
(4)其它相關(guān)內(nèi)容:靜摩擦力(大小、方向)〔見第一冊P8〕;
(5)物理量符號及單位B:磁感強度(T),L:有效長度(m),I:電流強度(A),V:帶電粒子速度(m/s),q:帶電粒子(帶電體)電量(C);
(6)安培力與洛侖茲力方向均用左手定則判定。
2)力的合成與分解
1.同一直線上力的合成同向:F=F1+F2, 反向:F=F1-F2 (F1>F2)
2.互成角度力的合成F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理) F1⊥F2時:F=(F12+F22)1/2
3.合力大小范圍:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,F(xiàn)y=Fsinβ(β為合力與x軸之間的夾角tgβ=Fy/Fx)
注:
(1)力(矢量)的合成與分解遵循平行四邊形定則;
(2)合力與分力的關(guān)系是等效替代關(guān)系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;
(3)除公式法外,也可用作圖法求解,此時要選擇標(biāo)度,嚴(yán)格作圖;
(4)F1與F2的值一定時,F1與F2的夾角(α角)越大,合力越小;
(5)同一直線上力的合成,可沿直線取正方向,用正負號表示力的方向,化簡為代數(shù)運算。
四、動力學(xué)(運動和力)
1.牛頓第一運動定律(慣性定律):物體具有慣性,總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止
2.牛頓第二運動定律:F合=ma或a=F合/m   a{由合外力決定,與合外力方向一致}
3.牛頓第三運動定律:F=-F′{負號表示方向相反,F、F′各自作用在對方,平衡力與作用力反作用力區(qū)別,實際應(yīng)用:反沖運動}
4.共點力的平衡F合=0,推廣 {正交分解法、三力匯交原理}
5.超重:FN>G,失重:FN<G {加速度方向向下,均失重,加速度方向向上,均超重}
6.牛頓運動定律的適用條件:適用于解決低速運動問題,適用于宏觀物體,不適用于處理高速問題,不適用于微觀粒子〔見第一冊P67〕
注:平衡狀態(tài)是指物體處于靜止或勻速直線狀態(tài),或者是勻速轉(zhuǎn)動。
五、振動和波(機械振動與機械振動的傳播)
1.簡諧振動F=-kx {F:回復(fù)力,k:比例系數(shù),x:位移,負號表示F的方向與x始終反向}
2.單擺周期T=2π(l/g)1/2 {l:擺長(m),g:當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎?,成立條件:擺角θ<100;l>>r}
3.受迫振動頻率特點:f=f驅(qū)動力
4.發(fā)生共振條件:f驅(qū)動力=f固,A=max,共振的防止和應(yīng)用〔見第一冊P175〕
5.機械波、橫波、縱波〔見第二冊P2〕
6.波速v=s/t=λf=λ/T{波傳播過程中,一個周期向前傳播一個波長;波速大小由介質(zhì)本身所決定}
7.聲波的波速(在空氣中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(聲波是縱波)
8.波發(fā)生明顯衍射(波繞過障礙物或孔繼續(xù)傳播)條件:障礙物或孔的尺寸比波長小,或者相差不大
9.波的干涉條件:兩列波頻率相同(相差恒定、振幅相近、振動方向相同)
10.多普勒效應(yīng):由于波源與觀測者間的相互運動,導(dǎo)致波源發(fā)射頻率與接收頻率不同{相互接近,接收頻率增大,反之,減小〔見第二冊P21〕}
注:
(1)物體的固有頻率與振幅、驅(qū)動力頻率無關(guān),取決于振動系統(tǒng)本身;
(2)加強區(qū)是波峰與波峰或波谷與波谷相遇處,減弱區(qū)則是波峰與波谷相遇處;
(3)波只是傳播了振動,介質(zhì)本身不隨波發(fā)生遷移,是傳遞能量的一種方式;
(4)干涉與衍射是波特有的;
(5)振動圖象與波動圖象;
(6)其它相關(guān)內(nèi)容:超聲波及其應(yīng)用〔見第二冊P22〕/振動中的能量轉(zhuǎn)化〔見第一冊P173〕。
六、沖量與動量(物體的受力與動量的變化)
1.動量:p=mv {p:動量(kg/s),m:質(zhì)量(kg),v:速度(m/s),方向與速度方向相同}
3.沖量:I=Ft {I:沖量(N?s),F(xiàn):恒力(N),t:力的作用時間(s),方向由F決定}
4.動量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo {Δp:動量變化Δp=mvt–mvo,是矢量式}
5.動量守恒定律:p前總=p后總或p=p’′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
6.彈性碰撞:Δp=0;ΔEK=0 {即系統(tǒng)的動量和動能均守恒}
7.非彈性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK:損失的動能,EKm:損失的最大動能}
8.完全非彈性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm {碰后連在一起成一整體}
9.物體m1以v1初速度與靜止的物體m2發(fā)生彈性正碰:
v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2) v2′=2m1v1/(m1+m2)
10.由9得的推論-----等質(zhì)量彈性正碰時二者交換速度(動能守恒、動量守恒)
11.子彈m水平速度vo射入靜止置于水平光滑地面的長木塊M,并嵌入其中一起運動時的機械能損失
E損=mvo2/2-(M+m)vt2/2=FS相對 {vt:共同速度,f:阻力,s相對子彈相對長木塊的位移}
注:
(1)正碰又叫對心碰撞,速度方向在它們“中心”的連線上;
(2)以上表達式除動能外均為矢量運算,在一維情況下可取正方向化為代數(shù)運算;
(3)系統(tǒng)動量守恒的條件:合外力為零或系統(tǒng)不受外力,則系統(tǒng)動量守恒(碰撞問題、爆炸問題、反沖問題等);
(4)碰撞過程(時間極短,發(fā)生碰撞的物體構(gòu)成的系統(tǒng))視為動量守恒,原子核衰變時動量守恒;
(5)爆炸過程視為動量守恒,這時化學(xué)能轉(zhuǎn)化為動能,動能增加;(6)其它相關(guān)內(nèi)容:反沖運動、火箭、航天技術(shù)的發(fā)展和宇宙航行〔見第一冊P128〕。
七、功和能(功是能量轉(zhuǎn)化的量度)
1.功:W=Fscosα(定義式){W:功(J),F(xiàn):恒力(N),s:位移(m),α:F、s間的夾角}
2.重力做功:Wab=mghab {m:物體的質(zhì)量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a與b高度差(hab=ha-hb)}
3.電場力做功:Wab=qUab {q:電量(C),Uab:a與b之間電勢差(V)即Uab=φa-φb}
4.電功:W=UIt(普適式) {U:電壓(V),I:電流(A),t:通電時間(s)}
5.功率:P=W/t (定義式) {P:功率[瓦(W)],W:t時間內(nèi)所做的功(J),t:做功所用時間(s)}
6.汽車牽引力的功率:P=Fv;P平=Fv平 {P:瞬時功率,P平:平均功率}
7.汽車以恒定功率啟動、以恒定加速度啟動、汽車最大行駛速度(vmax=P額/f)
8.電功率:P=UI (普適式) {U:電路電壓(V),I:電路電流(A)}
9.焦耳定律:Q=I2Rt {Q:電熱(J),I:電流強度(A),R:電阻值(Ω),t:通電時間(s)}
10.純電阻電路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt
11.動能:EK=mv2/2 {EK:動能(J),m:物體質(zhì)量(kg),v:物體瞬時速度(m/s)}
12.重力勢能:EP=mgh {EP :重力勢能(J),g:重力加速度,h:豎直高度(m)(從零勢能面起)}
13.電勢能:EA=qφA {EA:帶電體在A點的電勢能(J),q:電量(C),φA:A點的電勢(V)(從零勢能面起)}
14.動能定理(對物體做正功,物體的動能增加):
W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔE K
{W合:外力對物體做的總功,ΔEK:動能變化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)}
15.機械能守恒定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2
16.重力做功與重力勢能的變化(重力做功等于物體重力勢能增量的負值)WG=-ΔEP
注:
(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量轉(zhuǎn)化多少;
(2)OO≤α<90O 做正功;90O<α≤180O做負功;α=90o不做功(力的方向與位移(速度)方向垂直時該力不做功);
(3)重力(彈力、電場力、分子力)做正功,則重力(彈性、電、分子)勢能減少
(4)重力做功和電場力做功均與路徑無關(guān)(見2、3兩式);
(5)機械能守恒成立條件:除重力(彈力)外其它力不做功,只是動能和勢能之間的轉(zhuǎn)化;
(6)能的其它單位換算:1kWh(度)=3.6×106J,1eV=1.60×10-19J;*
(7)彈簧彈性勢能E=kx2/2,與勁度系數(shù)和形變量有關(guān)。
八、分子動理論、能量守恒定律
1.阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023/mol;分子直徑數(shù)量級10-10米
2.油膜法測分子直徑d=V/s {V:單分子油膜的體積(m3),S:油膜表面積m2}
3.分子動理論內(nèi)容:物質(zhì)是由大量分子組成的;大量分子做無規(guī)則的熱運動;分子間存在相互作用力。
4.分子間的引力和斥力
(1)r<r0,f引<f斥,F(xiàn)分子力表現(xiàn)為斥力
(2)r=r0,f引=f斥,F(xiàn)分子力=0,
E分子勢能=Emin(最小值)
(3)r>r0,f引>f斥,F(xiàn)分子力表現(xiàn)為引力
(4)r>10r0,f引=f斥≈0,F(xiàn)分子力≈0,E分子勢能≈0
5.熱力學(xué)第一定律W+Q=ΔU {(做功和熱傳遞,這兩種改變物體內(nèi)能的方式,在效果上是等效的), W:外界對物體做的正功(J),Q:物體吸收的熱量(J),ΔU:增加的內(nèi)能(J),涉及到第一類永動機不可造出〔見第二冊P40〕}
6.熱力學(xué)第二定律
克氏表述:不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體,而不引起其它變化(熱傳導(dǎo)的方向性);
開氏表述:不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功,而不引起其它變化(機械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化的方向性){涉及到第二類永動機不可造出〔見第二冊P44〕}
7.熱力學(xué)第三定律:熱力學(xué)零度不可達到{宇宙溫度下限:-273.15攝氏度(熱力學(xué)零度)}
注:
(1)布朗粒子不是分子,布朗顆粒越小,布朗運動越明顯,溫度越高越劇烈;
(2)溫度是分子平均動能的標(biāo)志;
(3)分子間的引力和斥力同時存在,隨分子間距離的增大而減小,但斥力減小得比引力快;
(4)分子力做正功,分子勢能減小,在r0處F引=F斥且分子勢能最小;
(5)氣體膨脹,外界對氣體做負功W<0;溫度升高,內(nèi)能增大ΔU>0;吸收熱量,Q>0
(6)物體的內(nèi)能是指物體所有的分子動能和分子勢能的總和,對于理想氣體分子間作用力為零,分子勢能為零;
(7)r0為分子處于平衡狀態(tài)時,分子間的距離;
(8)其它相關(guān)內(nèi)容:能的轉(zhuǎn)化和定恒定律〔見第二冊P41〕/能源的開發(fā)與利用、環(huán)?!惨姷诙訮47〕/物體的內(nèi)能、分子的動能、分子勢能〔見第二冊P47〕。
5樓
九、氣體的性質(zhì)
1.氣體的狀態(tài)參量:
溫度:宏觀上,物體的冷熱程度;微觀上,物體內(nèi)部分子無規(guī)則運動的劇烈程度的標(biāo)志,
熱力學(xué)溫度與攝氏溫度關(guān)系:T=t+273 {T:熱力學(xué)溫度(K),t:攝氏溫度(℃)}
體積V:氣體分子所能占據(jù)的空間,單位換算:1m3=103L=106mL
壓強p:單位面積上,大量氣體分子頻繁撞擊器壁而產(chǎn)生持續(xù)、均勻的壓力,標(biāo)準(zhǔn)大氣壓:1atm=1.013×105Pa=76cmHg(1Pa=1N/m2)
2.氣體分子運動的特點:分子間空隙大;除了碰撞的瞬間外,相互作用力微弱;分子運動速率很大
3.理想氣體的狀態(tài)方p1V1/T1=p2V2/T2  {PV/T=恒量,T為熱力學(xué)溫度(K)}
注:
(1)理想氣體的內(nèi)能與理想氣體的體積無關(guān),與溫度和物質(zhì)的量有關(guān);
(2)公式3成立條件均為一定質(zhì)量的理想氣體,使用公式時要注意溫度的單位,t為攝氏溫度(℃),而T為熱力學(xué)溫度(K)。
十、電場
1.兩種電荷、電荷守恒定律、元電荷:(e=1.60×10-19C);帶電體電荷量等于元電荷的整數(shù)倍
2.庫侖定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:點電荷間的作用力(N),k:靜電力常k=9.0×109N?m2/C2,Q1、Q2:兩點電荷的電量(C),r:兩點電荷間的距離(m),方向在它們的連線上,作用力與反作用力,同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引}
3.電場強度:E=F/q(定義式、計算式){E:電場強度(N/C),是矢量(電場的疊加原理),q:檢驗電荷的電量(C)}
4.真空點(源)電荷形成的電場E=kQ/r2 {r:源電荷到該位置的距離(m),Q:源電荷的電量}
5.勻強電場的場強E=UAB/d {UAB:AB兩點間的電壓(V),d:AB兩點在場強方向的距離(m)}
6.電場力:F=qE {F:電場力(N),q:受到電場力的電荷的電量(C),E:電場強度(N/C)}
7.電勢與電勢差:UAB=φA-φB,UBA=WAB/q=-ΔEAB/q
8.電場力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:帶電體由A到B時電場力所做的功(J),q:帶電量(C),UAB:電場中A、B兩點間的電勢差(V)(電場力做功與路徑無關(guān)),E:勻強電場強度,d:兩點沿場強方向的距離(m)}
9.電勢能:EA=qφA {EA:帶電體在A點的電勢能(J),q:電量(C),φA:A點的電勢(V)}
10.電勢能的變化ΔEAB=EB-EA {帶電體在電場中從A位置到B位置時電勢能的差值}
11.電場力做功與電勢能變化ΔEAB=-WAB=-qUAB (電勢能的增量等于電場力做功的負值)
12.電容C=Q/U (定義式,計算式) {C:電容(F),Q:電量(C),U:電壓(兩極板電勢差)(V)}
13.平行板電容器的電容C=εS/4πkd (S:兩極板正對面積,d:兩極板間的垂直距離,ω:介電常數(shù))  常見電容器〔見第二冊P111〕
14.帶電粒子在電場中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
15.帶電粒子沿垂直電場方向以速度Vo進入勻強電場時的偏轉(zhuǎn)(不考慮重力作用的情況下)
類平 垂直電場方向:勻速直線運動L=Vot(在帶等量異種電荷的平行極板中:E=U/d
拋運動 平行電場方向:初速度為零的勻加速直線運動d=at2/2,a=F/m=qE/m
注:
(1)兩個完全相同的帶電金屬小球接觸時,電量分配規(guī)律:原帶異種電荷的先中和后平分,原帶同種電荷的總量平分;
(2)電場線從正電荷出發(fā)終止于負電荷,電場線不相交,切線方向為場強方向,電場線密處場強大,順著電場線電勢越來越低,電場線與等勢線垂直;
(3)常見電場的電場線分布要求熟記〔見圖[第二冊P98];
(4)電場強度(矢量)與電勢(標(biāo)量)均由電場本身決定,而電場力與電勢能還與帶電體帶的電量多少和電荷正負有關(guān);
(5)處于靜電平衡導(dǎo)體是個等勢體,表面是個等勢面,導(dǎo)體外表面附近的電場線垂直于導(dǎo)體表面,導(dǎo)體內(nèi)部合場強為零,導(dǎo)體內(nèi)部沒有凈電荷,凈電荷只分布于導(dǎo)體外表面;
(6)電容單位換算:1F=106μF=1012pF;
(7)電子伏(eV)是能量的單位,1eV=1.60×10-19J;
(8)其它相關(guān)內(nèi)容:靜電屏蔽〔見第二冊P101〕/示波管、示波器及其應(yīng)用〔見第二冊P114〕等勢面〔見第二冊P105〕。
 
十一、恒定電流
1.電流強度:I=q/t{I:電流強度(A),q:在時間t內(nèi)通過導(dǎo)體橫載面的電量(C),t:時間(s)}
2.歐姆定律:I=U/R {I:導(dǎo)體電流強度(A),U:導(dǎo)體兩端電壓(V),R:導(dǎo)體阻值(Ω)}
3.電阻、電阻定律:R=ρL/S  {ρ:電阻率(Ω?m),L:導(dǎo)體的長度(m),S:導(dǎo)體橫截面積(m2)}
4.閉合電路歐姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U內(nèi)+U外
{I:電路中的總電流(A),E:電源電動勢(V),R:外電路電阻(Ω),r:電源內(nèi)阻(Ω)}
5.電功與電功率:W=UIt,P=UI {W:電功(J),U:電壓(V),I:電流(A),t:時間(s),P:電功率(W)}
6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:電熱(J),I:通過導(dǎo)體的電流(A),R:導(dǎo)體的電阻值(Ω),t:通電時間(s)}
7.純電阻電路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8.電源總動率、電源輸出功率、電源效率:    P總=IE,P出=IU,η=P出/P總 {I:電路總電流(A),E:電源電動勢(V),U:路端電壓(V),η:電源效率}
9.電路的串/并聯(lián) 串聯(lián)電路(P、U與R成正比) 并聯(lián)電路(P、I與R成反比)
電阻關(guān)系(串同并反) R串=R1+R2+R3 +…   1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+…
電流關(guān)系 I總=I1=I2=I3  I并=I1+I2+I3+ …
電壓關(guān)系 U總=U1+U2+U3+ …    U總=U1=U2=U3 …
功率分配 P總=P1+P2+P3+…    P總=P1+P2+P3+ …
10.歐姆表測電阻
(1)電路組成   (2)測量原理
兩表筆短接后,調(diào)節(jié)Ro使電表指針滿偏,得
Ig=E/(r+Rg+Ro)
接入被測電阻Rx后通過電表的電流為
Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)
由于Ix與Rx對應(yīng),因此可指示被測電阻大小
(3)使用方法:機械調(diào)零、選擇量程、歐姆調(diào)零、測量讀數(shù){注意擋位(倍率)}、撥off擋。
(4)注意:測量電阻時,要與原電路斷開,選擇量程使指針在中央附近,每次換擋要重新短接歐姆調(diào)零。
11.伏安法測電阻
電流表內(nèi)接法:
電壓表示數(shù):U=UR+UA
電流表外接法:
電流表示數(shù):I=IR+IV
Rx的測量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+Rx>R真
Rx的測量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R)<R真
選用電路條件Rx>>RA [或Rx>(RARV)1/2]
選用電路條件Rx<<RV [或Rx<(RARV)1/2]
12.滑動變阻器在電路中的限流接法與分壓接法
限流接法
電壓調(diào)節(jié)范圍小,電路簡單,功耗小
便于調(diào)節(jié)電壓的選擇條件Rp>Rx
電壓調(diào)節(jié)范圍大,電路復(fù)雜,功耗較大
便于調(diào)節(jié)電壓的選擇條件Rp<Rx
注:
(1)單位換算:1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mA;1MΩ=103kΩ=106Ω
(2)各種材料的電阻率都隨溫度的變化而變化,金屬電阻率隨溫度升高而增大;
(3)串聯(lián)總電阻大于任何一個分電阻,并聯(lián)總電阻小于任何一個分電阻;
(4)當(dāng)電源有內(nèi)阻時,外電路電阻增大時,總電流減小,路端電壓增大;
(5)當(dāng)外電路電阻等于電源電阻時,電源輸出功率最大,此時的輸出功率為E2/(2r);
(6)其它相關(guān)內(nèi)容:電阻率與溫度的關(guān)系半導(dǎo)體及其應(yīng)用超導(dǎo)及其應(yīng)用〔見第二冊P127〕。
十二、磁場
1.磁感應(yīng)強度是用來表示磁場的強弱和方向的物理量,是矢量,單位T),1T=1N/A?m
2.安培力F=BIL;(注:L⊥B) {B:磁感應(yīng)強度(T),F:安培力(F),I:電流強度(A),L:導(dǎo)線長度(m)}
3.洛侖茲力f=qVB  (注V⊥B);質(zhì)譜儀〔見第二冊P155〕 {f:洛侖茲力(N),q:帶電粒子電量(C),V:帶電粒子速度(m/s)}
4.在重力忽略不計(不考慮重力)的情況下,帶電粒子進入磁場的運動情況(掌握兩種):
(1)帶電粒子沿平行磁場方向進入磁場:不受洛侖茲力的作用,做勻速直線運動V=V0
(2)帶電粒子沿垂直磁場方向進入磁場:做勻速圓周運動,規(guī)律如下a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;(b)運動周期與圓周運動的半徑和線速度無關(guān),洛侖茲力對帶電粒子不做功(任何情況下);?解題關(guān)鍵:畫軌跡、找圓心、定半徑、圓心角(=二倍弦切角)。
注:
(1)安培力和洛侖茲力的方向均可由左手定則判定,只是洛侖茲力要注意帶電粒子的正負;
(2)磁感線的特點及其常見磁場的磁感線分布要掌握〔見圖及第二冊P144〕;(3)其它相關(guān)內(nèi)容:地磁場/磁電式電表原理〔見第二冊P150〕/回旋加速器〔見第二冊P156〕/磁性材料
十三、電磁感應(yīng)
1.[感應(yīng)電動勢的大小計算公式]
1)E=nΔΦ/Δt(普適公式){法拉第電磁感應(yīng)定律,E:感應(yīng)電動勢(V),n:感應(yīng)線圈匝數(shù),ΔΦ/Δt:磁通量的變化率}
2)E=BLV垂(切割磁感線運動) {L:有效長度(m)}
3)Em=nBSω(交流發(fā)電機最大的感應(yīng)電動勢) {Em:感應(yīng)電動勢峰值}
4)E=BL2ω/2(導(dǎo)體一端固定以ω旋轉(zhuǎn)切割) {ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}
2.磁通量 Φ=BS  {Φ:磁通量(Wb),B:勻強磁場的磁感應(yīng)強度(T),S:正對面積(m2)}
3.感應(yīng)電動勢的正負極可利用感應(yīng)電流方向判定{電源內(nèi)部的電流方向:由負極流向正極}
*4.自感電動勢E自=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系數(shù)(H)(線圈L有鐵芯比無鐵芯時要大),ΔI:變化電流,?t:所用時間,ΔI/Δt:自感電流變化率(變化的快慢)}
注:(1)感應(yīng)電流的方向可用楞次定律或右手定則判定,楞次定律應(yīng)用要點〔見第二冊P173〕;(2)自感電流總是阻礙引起自感電動勢的電流的變化;(3)單位換算:1H=103mH=106μH。(4)其它相關(guān)內(nèi)容:自感〔見第二冊P178〕/日光燈〔見第二冊P180〕。
十四、交變電流(正弦式交變電流)
1.電壓瞬時值e=Emsinωt                 電流瞬時值i=Imsinωt;(ω=2πf)
2.電動勢峰值Em=nBSω=2BLv 電流峰值(純電阻電路中) Im=Em/R總
3.正(余)弦式交變電流有效值:E=Em/(2)1/2;U=Um/(2)1/2 ;I=Im/(2)1/2
4.理想變壓器原副線圈中的電壓與電流及功率關(guān)系
U1/U2=n1/n2; I1/I2=n2/n2; P入=P出
5.在遠距離輸電中,采用高壓輸送電能可以減少電能在輸電線上的損失P損′=(P/U)2R;(P損′:輸電線上損失的功率,P:輸送電能的總功率,U:輸送電壓,R:輸電線電阻)〔見第二冊P198〕;
6.公式1、2、3、4中物理量及單位:ω:角頻率(rad/s);t:時間(s);n:線圈匝數(shù);B:磁感強度(T);
S:線圈的面積(m2);U輸出)電壓(V);I:電流強度(A);P:功率(W)。
高三物理單元測試題
(機械振動  機械波)
一、單選題
1一頻率為600Hz的聲源以20rad/s的角速度沿一半徑為0.80m的圓周作勻速圓周運動,一觀察者站在離圓心很遠的P點且相對于圓心靜止,如圖所示,下列判斷正確的是
①觀察者接收到汽笛在A點發(fā)出聲音的頻率大于600Hz
②觀察者接收到汽笛在B點發(fā)出聲音的頻率等于600Hz
③觀察者接收到汽笛在C點發(fā)出聲音的頻率等于600Hz
④觀察者接收到汽笛在D點發(fā)出聲音的頻率小于600Hz
A、①②    B、②④    C、①③    D、③④
答案:A
2在實驗室可以做“聲波碎杯”的實驗.在某次實驗中先用手指輕彈一只酒杯,在聽到清脆聲音的同時,測出該聲音的頻率為600Hz.接著將這只酒杯放在兩只大功率的聲波發(fā)生器之間,通過調(diào)整其發(fā)出的聲波,就能使酒杯破碎.要成功完成上述實驗,以下操作正確的是
A、只需調(diào)整聲波發(fā)生器使其輸出功率足夠大
B、在輸出功率足夠大的條件下,調(diào)整聲波發(fā)生器使其發(fā)出頻率很高的超聲波
C、在輸出功率足夠大的條件下,調(diào)整聲波發(fā)生器使其發(fā)出頻率很低的次聲波
D、在輸出功率足夠大的條件下,調(diào)整聲波發(fā)生器使其發(fā)出的聲波頻率盡量接近600Hz
答案:D
3一列沿x軸正方向傳播的波,其波長為2厘米,整個波動足夠長,波動通過O點時,O點在4秒內(nèi)完成10次全振動,如圖所示.波動通過O點后傳到A點時,O點的振動方向和這列波的波速分別是:
A、O點的振動速度為零,波速為5厘米/秒
B、O點向x方向正方向運動,波速為5厘米/秒
C、O點向x方向負方向運動,波速為5厘米/秒
D、O點的振動速度為零,波速為0.8厘米/秒
答案:A
4如圖所示是一列向右傳播的橫波在某一時刻波的圖象,波速為2.4m/s,則波在傳播過程中,質(zhì)點P從該時刻起在1s內(nèi)通過的路程是
A、2.4m
B、1.2m
C、0.16m
D、無法計算
答案:C
5如圖所示,一個輕質(zhì)彈簧左端固定在墻上,一個質(zhì)量為m的木塊以速度v0從右邊沿光滑水平面向左運動,與彈簧發(fā)生相互作用.設(shè)相互作用的過程中彈簧始終在彈性限度范圍內(nèi),那么整個相互作用過程中彈簧對木快的沖量I的大小和彈簧對木塊做的功W分別是
A、I=0,W=mv02
B、I=mv0,W=mv02/2
C、I=2mv0,W=0
D、I=2mv0,W=mv02/2
答案:C
6如圖所示,靜止在水平面上質(zhì)量相等的兩物體A、B中間用一輕彈簧相連接,現(xiàn)用一水平力F拉B,經(jīng)過一段時間后,A、B一起做勻加速直線運動,速度達到v時它們的總動能為Ek,此時撤去水平力F,最后系統(tǒng)停止運動,從撤去拉力到系統(tǒng)停止運動的過程中,系統(tǒng)克服阻力做的功為
A、可能等于系統(tǒng)的動能Ek
B、可能小于系統(tǒng)的動能Ek
C、一定大于系統(tǒng)的動能Ek
D、可能等于系統(tǒng)機械能的減少量
答案:C
7一做簡諧運動的單擺,在擺過程中
A、只有在平衡位置時,回復(fù)力等于重力與細繩拉力的合力;
B、只有當(dāng)小球擺至最高點時,回復(fù)力等于重力與細繩拉力的合力;
C、小球在任意位置回復(fù)力都等于重力與細繩拉力的合力;
D、小球在任意位置回復(fù)力都不等于重力與細繩拉力的合力.
答案:B
8一個單擺,分別在Ⅰ、Ⅱ兩個行星上做簡諧振動的周期為T1和T2,若這兩個行星的質(zhì)量之比為M1:M2=4:1,半徑之比為R1:R2=2:1,則.
A、T1:T2=1:1    B、T1:T2=2:1    C、T1:T2=4:1    D、T1:T2=2
:1
答案:A
二、實驗題
92008上海松江期末)(6分)
在“利用單擺測重力加速度”的實驗中,有個同學(xué)發(fā)現(xiàn)自己測得的重力加速度總是偏大,其原因可能是下述原因中的
A、實驗室處在高山上,距離海平面太高;
B、單擺所用的擺球質(zhì)量太大;
C、把n次全振動的時間t誤作為(n+1)次全振動的時間;
D、以擺線長作為擺長來計算了.
答案:C
10分)某同學(xué)在探究單擺運動和利用單擺測重力加速度的實驗中.
(1)先測得擺線長為87.50cm,擺球直徑為2.00cm,此單擺的實際擺長為88.00cm,則擺長測量時的相對誤差為__________;用秒表記錄了單擺全振動40次所用的時間,如圖所示,則單擺振動周期為___________s.
(2)若多次改變擺線長度,獲得有關(guān)數(shù)據(jù)如下表:利用上述數(shù)據(jù),在坐標(biāo)圖中利用圖像方法探究出周期T與單擺擺長L的關(guān)系.
結(jié)論:
(3)、利用(2)的圖像計算出重力加速度為___________;
答案:(1)0.56%(2分),1.88(2分)
(2)作圖(4分)
結(jié)論:(2分)根據(jù)L-T2圖象是一條過原點的直線,L與T2成正比,即周期T與
成正比.
(3) 9.67±0.05m/s2(2分)
三、計算題
11如圖所示,兩個質(zhì)量都為M的木塊A、B用輕質(zhì)彈簧相連放在光滑的水平地面上,一顆質(zhì)量為m的子彈以速度v射向A塊并嵌在其中,求彈簧被壓縮后的最大彈性勢能.
答案:
12在某介質(zhì)中形成一列簡諧波,t=0時刻的波形如圖中的實線所示.
(1)若波向右傳播,零時刻剛好傳到B點,且再經(jīng)過0.6s,P點也開始起振,求:
①該列波的周期T;
②從t=0時刻起到P點第一次達到波峰時止,O點對平衡位置的位移y0及其所經(jīng)過的路程s0各為多少?
(2)若該列波的傳播速度大小為20m/s,且波形中由實線變成虛線需要經(jīng)歷0.525s時間,則該列波的傳播方向如何?
答案:解:由圖象可知,λ=2m,A=2cm.
(1)當(dāng)波向右傳播時,點B的起振方向豎直向下,包括P點在內(nèi)的各質(zhì)點的起振方向均為豎直向下.
①波速
,由
,得
.
②由t=0至P點第一次到達波峰止,經(jīng)歷的時間
,而t=0時O點的振動方向豎直向上(沿y軸正方向),故經(jīng)
時間,O點振動到波谷,即
(2)當(dāng)波速v=20m/s時,經(jīng)歷0.525s時間,波沿x軸方向傳播的距離
,即
,實線波形變?yōu)樘摼€波形經(jīng)歷了
,故波沿x軸負方向傳播.
如圖所示,在一光滑的水平面上,有質(zhì)量都是m的三個物體,其中B、C靜止,中間夾有一個質(zhì)量不計的彈簧,且彈簧處于松弛狀態(tài).現(xiàn)物體A以水平速度V0撞向B且與其粘在一起運動,求:
⑴彈簧具有的最大彈性勢能?
⑵若開始時在滑塊C的右側(cè)某位置固定一擋板,在滑塊AB與彈簧未分離前使滑塊C與擋板發(fā)生碰撞,并在碰后立即將擋板撤走,設(shè)滑塊C與擋板碰撞時間極短,碰后C的速度大小不變與原方向相反.欲使此后彈簧被壓縮到最短時,彈簧的最大彈性勢能達到第(1)問中的2.5倍,必須使滑塊C在速度多大時與擋板發(fā)生碰撞?
答案:AB一起通過彈簧與C相互作用,至彈簧壓縮最短過程.由動量守恒有2mv1=3mv2②…………(2分)
由機械能守恒有
:③…………(2分)
聯(lián)立①②③解得彈簧的彈性勢能
④…………(2分)
⑵設(shè)滑塊C的速度為vC時與檔板發(fā)生碰撞,符合題意.
由動量守恒,對C與檔板碰前過程有:2mv1=2mvAB+mvC⑤…………(2分)
對C與檔板碰后過程有:2mvAB-mvC=3mv3⑥…………(2分)
由于C與檔板碰撞過程不損失機械能,由機械能守恒有:
⑦…………(2分)
聯(lián)立④~⑦解得
經(jīng)檢驗
不合題意,故
…………(2分)
物 理試題
(本試卷卷面總分100分,考試時間90分鐘,命題人:秦宗劍)
考試時間:2009年10月6日10∶10-11∶40
一、選擇題(本題共10小題,每小題4分,共40分.在每題給出的四個選項中只有一個選項符合題意)
1.在2008北京奧運會中,牙買加選手博爾特是一公認的世界飛人,在男子100m決賽和男子200m決賽中分別以9.69s和19.30s的成績破兩項世界紀(jì)錄,獲得兩枚金牌。關(guān)于他在這兩次決賽中的運動情況,下列說法正確的是(    )
A.200m決賽中的位移是100m決賽的兩倍
B.200m決賽中的平均速度約為14.2m/s
C.100m決賽中的平均速度約為10.32m/s
D.100m決賽中的最大速度約為20.64m/s
2.如下圖是力學(xué)中的三個實驗裝置,這三個實驗共同的物理思想方法是(    )
A.控制變量的方法
B.放大的思想方法
C.比較的思想方法
D.猜想的思想方法
3.兩物體甲和乙在同一直線上運動,它們在0~0.4s時間內(nèi)的v-t圖象如
圖所示。若僅在兩物體之間存在相互作用,則物體甲與乙的質(zhì)量之比和圖中時間t1分別為(      )
A.3和0.30s
B.1/3和0.30s
C.1/3和0.28s
D.3和0.28s
4.某物體做直線運動的v-t圖象如圖甲所示,據(jù)此判斷圖乙(F表示物體所受合力,x表示物體的位移)四個選項中正確的是(     )
5.圖中彈簧秤、繩和滑輪的重量均不計,繩與滑輪間的摩擦力不計,物體的重力都是G,在
圖甲、乙、丙三種情況下,彈簧秤的讀數(shù)分別是F1、F2、F3,則(    )
A.F3>F1=F2
B.F3=F1>F2
C.F1=F2=F3
D.F1>F2=F3
6.如圖所示,AC是上端帶定滑輪的固定豎直桿,質(zhì)量不計的輕桿BC一端通過鉸鏈固定
在C點,另一端B懸掛一重為G的物體,且B端系有一根輕繩并繞過定滑輪A,用力F拉繩,開始時∠BCA>90°,現(xiàn)使∠BCA緩慢變小,直到桿BC接近豎直桿AC.此過程中,輕桿B端所受的力(    )
A.大小不變
B.逐漸增大
C.逐漸減小
D.先減小后增大
7.如圖所示,質(zhì)量為M的長平板車放在光滑的傾角為α的斜面上,車上站著一質(zhì)量為m的人,若要平板車
靜止在斜面上,車上的人可以(  ?。?div style="height:15px;">
A.勻速向下奔跑
B.以加速度
向下加速奔跑
C.以加速度
向下加速奔跑
D.以加速度
向上加速奔跑
8.在地質(zhì)、地震、勘探、氣象和地球物理等領(lǐng)域的研究中,需要精確的重力加速度g值,g值可由實驗精確測定,近年來測g值的一種方法叫“對稱自由下落法”,它是將測g歸于測長度和時間,以穩(wěn)定的氦氛激光的波長為長度標(biāo)準(zhǔn),用光學(xué)干涉的方法測距離,以銣原子鐘或其他手段測時間,能將g值測得很準(zhǔn),具體做法是:將真空長直管沿豎直方向放置,自其中O點豎直向上拋出小球,小球又落至原處O點的時間為T2,在小球運動過程中經(jīng)過比O點高H的P點,小球離開P點后又回到P點所用的時間為T1,測得T1、T2和H,可求得g等于(     )
9.如圖
所示,兩個帶有同種電荷的小球,用絕緣細線懸掛于O點,若q1>q2,l1>l2,平衡時兩球到過O點的豎直線的距離相等,則 (     )
A.m1>m2
B.m1=m2
C.m1<m2
D.無法確定
10. 以初速度v0豎直向上拋出一質(zhì)量為m的小物體。假定物塊所受的空氣阻力f大小不變。已知重力加速度為g,則物體上升的最大高度和返回到原拋出點的速率分別為(    )
二.實驗題(共18分,第11題6分,第12題12分)
11、讀出下面圖中游標(biāo)卡尺與螺旋測微器的讀數(shù), 游標(biāo)卡尺讀數(shù)為       mm,螺旋測微器讀數(shù)為       mm。
12、某同學(xué)在實驗室用如圖所示的裝置來研究牛頓第二定律和有關(guān)做功的問題。
⑴、為了盡可能減少摩擦力的影響,計時器最好選用(填“電磁”或“電火花”)_____式打點計時器,同時需要將長木板的右端墊高,直到在沒有沙桶拖動下,小車拖動紙帶穿過計時器時能_______。
⑵、在____________條件下,可以認為繩對小車的拉力近似等于沙和沙桶的總重力,在控制___________不變的情況下,可以探究加速度與合力的關(guān)系。
⑶、在此實驗中,此同學(xué)先接通計時器的電源,再放開紙帶,如圖是在m=100g,M=1kg情況下打出的一條紙帶,O為起點,A、B、C為過程中的三個相鄰的計數(shù)點,相鄰的計數(shù)點之間有四個點沒有標(biāo)出,有關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示,其中hA=42.05cm, hB=51.55cm, hC=62.00cm則小車的加速度為a=     m/s2,打B點時小車的速度為VB=______m/s。(保留2位有效數(shù)字)
⑷、在此實驗中,要驗證沙和沙桶以及小車的系統(tǒng)機械能守恒實驗數(shù)據(jù)應(yīng)滿足一個怎樣的關(guān)系式          。(用上題的符號表示,不要求計數(shù)結(jié)果)
三、計算題(共42分,13題8分,14題10分,15題12分,16題12分)
13.為了安全,在公路上行駛的汽車之間應(yīng)保持必要的距離。我國公安部門規(guī)定:高速公路上行駛汽車的安全距離為200m,汽車行駛的最高速度為120km/h.請你根據(jù)下面提供的資料,通過計算來說明安全距離為200m的理論依據(jù)。(取g=10 m/s2。)
資料一:駕駛員的反應(yīng)時間:0.3s—0.6s之間。
資料二:各種路面與輪胎之間的動摩擦因數(shù):
⑴、在計算中駕駛員的反應(yīng)時間、路面與輪胎之間的動摩擦因數(shù)應(yīng)各取多少?
⑵、通過你的計算來說明200m為必要的安全距離。
14. 如圖所示,質(zhì)量M=8kg的長木板放在光滑水平面上,在長木板的右端施加一水平恒力F=8N,當(dāng)長木板向右運動速率達到v1=10m/s時,在其右端有一質(zhì)量m=2kg的小物塊(可視為質(zhì)點)以水平向左的速率v2=2m/s滑上木板,物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,小物塊始終沒離開長木板,取10m/s2,求:
⑴、經(jīng)過多長時間小物塊與長木板相對靜止;
⑵、長木板至少要多長才能保證小物塊始終不滑離長木板;
15. 在豎直平面內(nèi)建立xoy直角坐標(biāo)系,oy表示豎直向上方向.如圖所示.已知該平面內(nèi)存在沿x軸正向的區(qū)域足夠大的勻強電場.一帶電小球從坐標(biāo)原點o沿oy方向以4J的初動能豎直向上拋出.不計空氣阻力,它到達的最高位置如圖中M點所示.求:
⑴、小球在M點時的動能EkM.
⑵、設(shè)小球落回跟拋出點在同一水平面時的位置為N點,求小球到達N點時的動能EkN.
16. 航模興趣小組設(shè)計出一架遙控飛行器,其質(zhì)量m=2㎏,動力系統(tǒng)提供的恒定升力F=28N。試飛時,飛行器從地面由靜止開始豎直上升。設(shè)飛行器飛行時所受的阻力大小不變,g取10m/s2。
⑴、第一次試飛,飛行器飛行t1=8s時到達高度H=64m。求飛行器所阻力f的大小;
⑵、第二次試飛,飛行器飛行t2=6s時遙控器出現(xiàn)故障,飛行器立即失去升力。求飛行器能達到的最大高度h;
⑶、為了使飛行器不致墜落到地面,求飛行器從開始下落到恢復(fù)升力的最長時間t3。
下載試卷(word版)
參 考 答 案
一、選擇題(每題4分)
1.C
2.B
3.A
4.B
5.B
6.A
7.C
8.D
9.B
10.A
二、實驗題
11. 50.15;5.694(每空3分)
12. (1)、電火花;勻速直線運動(每空1分)
(2)、m《M (沙和沙桶的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量);M(小車的質(zhì)量)
(3)、0.95;1.0
(4)、(m+M)g;hB=1/2mVB2(每空2分)
三、計算題
13.解析:
14.解析:
15.解析:
16.解析:
高三物理  電磁感應(yīng)單元檢測
一、選擇題:
圖   1
1、 在圖1中,相互靠近的兩個圓形導(dǎo)線環(huán),在同一平面內(nèi),外面一個與電池、滑動變阻器串接,里面一個為閉合電路。當(dāng)變阻器的電阻變小時,在里面的導(dǎo)線環(huán)上各段所受的磁場力的方向是:(     )
A、向著圓心。     B、背離圓心。
C、垂直紙面向外。 D、沒有磁場力作用。
 2、如圖2所示電路,在L1線圈中感生電流從左向右通過電流表的條件是:(        )
A、K斷開瞬間。
B、K接通后,變阻器向右滑動。
C、K接通后,將軟鐵心插入線圈L2中。
D、上述方法都不行。
3、如圖3所示,一閉合矩形線圈與一條
圖  3
形磁鐵在同一平面內(nèi),線圈可繞豎直軸自由轉(zhuǎn)動。當(dāng)條形磁鐵繞中心O轉(zhuǎn)動時,其N極轉(zhuǎn)向紙外,S極轉(zhuǎn)入紙內(nèi)。在這種情況下:(      )
A、線圈中電流方向ABCDA
B、線圈中沒有電流
C、線圈受到指向紙內(nèi)的磁場力的作用
圖 4
D、線圈將隨磁鐵同向轉(zhuǎn)動
4、一圓形線圈,一半置于勻強磁場中,磁場方向垂直紙面向里,如圖4所示。為使線圈中感應(yīng)出順時針方向的電流,應(yīng)使線圈:(    )
A、沿+x方向平動     B、沿x軸轉(zhuǎn)動90°
C、沿+y方向平動     D、繞y軸轉(zhuǎn)動90°
5、日光燈電路主要由鎮(zhèn)流器、啟動器和燈管組成,在日光燈正常工作的情況下,以下說法正確的是(     )
A、燈管點燃發(fā)光后,啟動器中兩個觸片是分離的
B、燈管點燃發(fā)光后,鎮(zhèn)流器起降壓限流作用
C、鎮(zhèn)流器起整流作用
D、鎮(zhèn)流器給日光燈的開始點燃提供瞬時高電壓
圖   5
6、如圖5所示,在勻強磁場中兩根平行的金屬導(dǎo)軌MN與PQ,其電阻不計,ab、cd為兩根金屬桿,其電阻Rab<Rcd,當(dāng)ab桿在外力F1作用下,勻速向左滑動時,cd桿在外力F2作用下保持靜止。設(shè)F1與F2的方向均與MN平行,那么F1與F2的大小、兩桿兩端電壓Uab與Ucd的大小關(guān)系是:(  )
A、F1>F2,Uab>Ucd、       B、F1<F2,Uab<Ucd
C、F1<F2,Uab>Ucd        D、F1=F2,Uab=Ucd
圖  6
A
B
V
7、圖6中,兩光滑的金屬導(dǎo)軌之間存在一勻強磁場,方向垂直指向紙里。導(dǎo)軌的一端經(jīng)導(dǎo)線與一燈泡A相接,另一端用導(dǎo)線閉合,一金屬框置于導(dǎo)軌之上,框與燈泡B串聯(lián)。當(dāng)金屬框按圖示方向運動時:(   )
A、A、B兩盞燈都不亮    B、A、B兩盞燈都發(fā)亮
C、燈泡A發(fā)亮,B不亮   D、燈泡A不亮,B發(fā)亮
(D)
(C)
(A)
圖  7
8、圖8中,M、N左右兩邊的勻強磁場大小相等方向相反,導(dǎo)線abcd被折成如圖扇形,從圖中位置開始繞O點沿順時針方向勻角速轉(zhuǎn)動。它產(chǎn)生的感生電流與時間的關(guān)系的圖線應(yīng)是:(    )
(B)
圖  8
9、如圖8所示,電鍵K原來是接通的,這時安培計中指示某一讀數(shù),在把K斷開瞬間,安培計中出現(xiàn):(    )
A、電流強度立即為零。
B、與原來方向相同逐漸減弱的電流。
C、與原來方向相同突然增大的電流。
物理模擬試題
一、模式型試題(10分,每小題5分)
1.(1997年全國高考題)質(zhì)量為M的木塊位于粗糙水平桌面上,若用大小為F的水平恒力拉木塊,其加速度為a,當(dāng)拉力方向不變,大小變?yōu)?F時,木塊的加速度為a′,則( )
A.a′=a B.a′<2a
C.a′>2a D.a′=2a
2.(2002年上海高考題)一航天探測器完成對月球的探測任務(wù)后,在離開月球的過程中,由靜止開始沿著與月球表面成一傾斜角的直線飛行,先加速運動后,勻速運動,探測器通過噴氣而獲得推動力,以下關(guān)于噴氣方向的描述中正確的是 ( )
A.探測器加速運動時,沿直線向后噴氣
B.探測器加速運動時,豎直向下噴氣
C.探測器勻速運動時,豎直向下噴氣
D.探測器勻速運動時,不需要噴氣
二、規(guī)范型試題(30分,每小題5分)
3.如圖所示,一根輕彈簧上端固定,下端掛一質(zhì)量為m0的平盤,盤中有質(zhì)量為m的物體,當(dāng)盤靜止時,彈簧伸長了l,今后下拉盤使彈簧再伸長△l后停止,然后放手松開,設(shè)彈簧總在彈性限度內(nèi),則剛放手時盤對物體的支持力等于 ( )
A.
B.
C.
D.
4.如圖所示,三個光滑斜面a,b,c,傾角分別為15°、45°、60°,三個斜面的底的長度相同,都為l,一個滑塊分別從這三個斜面的頂端由靜止開始下滑,設(shè)從斜面a,b,c,沒有 至底端所用時間分別為ta>tb>tc,則 ( )
A.ta>tb>tc B.ta<tb<tc
C.ta>tc>tb D.ta<tc<tb
5.如圖所示,底板光滑的小車上用兩個量程為20N,完全相販彈簧秤甲和乙系住一個質(zhì)量為1kg的物塊,在水平地面上,當(dāng)小車做勻速直線運動時,兩彈簧秤的示數(shù)為10N,當(dāng)小車做勻速直線運動時,彈簧秤甲的示數(shù)變8N,這時小車運動的加速率大小是 ( )
A.2m/s2 B.4m/s2
C.6m/s2 D.8m/s2
6.如圖所示,A為電磁鐵,C為膠木秤盤,A和C(包括支架)的總質(zhì)量為M,B為鐵片,質(zhì)量為m,整個裝置用輕繩懸掛于O點,當(dāng)電磁鐵通電,鐵片被吸引上升的過程,輕繩上拉力F的大小為 ( )
A.F=Mg
B.Mg<F<(M+m)g
C.F=(M+m)g
D.F>(M+m)g
7.如圖所示,傾斜索道與水平夾角為37°,當(dāng)載人車廂沿鋼索勻加速向上運動時,車廂中的人對廂底的壓力為其體重的1.25倍,那么車廂對人的摩擦力為其體重的 ( )
A.1/4倍 B.1/3倍
C.5/4倍 D.4/3倍
8.質(zhì)量為m的物體靜止在傾角為a的斜面底端,現(xiàn)施平行于斜面的力將物體沿斜面向上拉,當(dāng)物體運動至斜面中點時撤去拉力,物體恰好到達斜面頂端停止,設(shè)物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ,則所施拉力大小為 ( )
A.2μmgcosa B.2μmgsina
C.2mg(cosa+μsina) D.2mg(sina+μcosa)
三、仿真型試題(共12分,每小題6分)
9.一個物體受到n個共點力作用而處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)把其中某個力逐漸減小到零,此物體的加速度和速度怎樣變化?如果再把這個力逐漸恢復(fù)到原來的大小和方向,則此物體的加速度和速度又怎樣變化?
10.如圖所示,一小球自由下落到豎直直立的彈簧上,試分析球從開始接觸彈簧到彈簧壓縮到最短的過程中,小球受到的彈力、加速度及速度的變化情況是怎樣的?
四、前沿型試題(10分)
11.質(zhì)量為50kg的木箱,在水平地面上受到一個與水平面成37°角斜向上的拉力作用,可知木箱與地面間的滑動摩擦因數(shù)μ=0.2,拉力F=150N,木箱沿水平方向向右運動,問經(jīng)過10s木箱的速度多大?位移多大?
五、前瞻型試題(24分,每小題12分)
12.如圖所示,一個質(zhì)量m=0.1kg的小鐵塊放在一個質(zhì)量為M=1kg的長木板上,一臺電動機通過一根細長繩牽引著小鐵塊以恒定的速度v0=0.1m/s向右運動。已知鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.02,木板與水平面間的摩擦不計。先握住木板啟動電動機,使鐵塊運動起來,然后放開木板,此時鐵塊距木板右端L0=0.5m,問
(1)放開木板后,鐵塊和木板相對運動的時間是多少?
(2)放開木板后,鐵塊離木板右端的最小距離是多少?(g取10m/s2)
13.(2002年全國高考理綜卷)蹦床是運動員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦跳、翻滾并做各種空中動作的運動項目,一個質(zhì)量為60kg的運動員,從離水平網(wǎng)面3.2m高處自由下落,著網(wǎng)后沿豎直方向蹦加在到離不平面5.0m高處,已知運動員與網(wǎng)接角的時間為1.2s,若把這段時間內(nèi)網(wǎng)對運動員的作用當(dāng)做恒力處理,求此力的大小。(g=9.8/s2)
六、預(yù)測型試題(14分)
14.如圖所示,光滑球恰好放在木板的圓孤槽中,它的左邊的接觸點A,球和槽半徑都為R,且OA與豎直線成a角,當(dāng)木塊的加速度過大時,球可以從槽中滾出,球的質(zhì)量為m,木塊的質(zhì)量為M,一切摩擦均不計,要使球不滾出圓孤槽,求木塊向右的最大加速度。
1.C 2.C 3.B 4.C 5.B 6.D 7.B 8.D 9.物體原來受到n個力處于靜止?fàn)顟B(tài),受到的合力為零,當(dāng)其中某個力逐漸減小時,物質(zhì)所受合外力逐漸增大,物體的加速度也逐漸增大,由于物體原來靜止,這個過程加速度方向與速度方向相同,物體作加速度逐漸增大的加速運動,因此速度逐漸增大,當(dāng)這個力再逐漸恢復(fù)時,物體受的合外力將逐漸減小,物體的加速度將逐漸減小,由于速度方向未變,加速度方向與速度方向仍然相同,所以物體作加速度逐漸減小的加速運動,速度進一步增大;當(dāng)這個力完全恢復(fù)時,合外力為零,加速度為零,則速度達到最大值。 10.小球接觸彈簧后受到重力和彈力作用,其中重力為恒力,彈力大小隨彈簧的形變大小變化而變化,在接觸的開始一段時間內(nèi),重力大于彈力,小球受到的合力向下,且隨彈簧形變增大而減小,因此加速度不斷減小,由于加速度方向跟速度方向相同,因此速度不斷增大;彈力增大到大小等于重力時,合力為零,加速度為零,速度達到最大值,球由于慣性仍向下運動,以后彈力大于重力,合力方向向上,彈力隨彈簧的形變增大而逐漸增大,合也逐漸增大,加速度將逐漸增大,由于加速度方向跟速度方向相反,因此球作減速運動,速度逐漸減小到零,這時彈簧被壓縮到最短。綜上所述,小球從接觸開始到彈簧被壓縮到最短過程中,合力方向先向下后變?yōu)橄蛏?,大小由先變小后變大?div id="c9ozetgccsir" class='imgcenter'>
加速度方向先向下后變?yōu)橄蛏?,大小由先變小后變大;速度一直向下,并先增大后減小,直到零,彈簧被壓縮到最短。 11.7.6m/s 38m(木箱受到重力mg,拉力F,支持力N和摩擦力f作用,各力方向如圖所示,由于所受各力都是恒力,因此木箱作勻加速直線運動。根據(jù)牛頓第二定律有:水平方向:Fcos37°-f=ma,豎直方向:Fsin37°+N=mg,f=μN,解得
,根據(jù)運動學(xué)公式有:vt=at=0.76×10=7.6m/s,
12.(1)5s (2)0.25m((1)放開木板后的一段時間內(nèi),木板速度達到v0,以后二者相對靜止。設(shè)鐵塊和木板相對運動的時間為t,則μmg=Ma,v0=at,解得t=5s。 (2)當(dāng)鐵塊和木板有共同速度時,鐵塊離木板右端最近,設(shè)為L,由鐵塊和木板的位移關(guān)系得L=L0+
at2-v0t=0.25m) 13.F=1.5×103N(將運動員看做質(zhì)量為m的質(zhì)點,從h1高處下落,剛接觸網(wǎng)時速度的大?。簐1=
(向上),彈跳后到達的高度為h2,剛離網(wǎng)時速度的大?。簐2=
(向上),速度的改變量:Δv=v1+v2(向上)以a表示加速度,Δt表示時間,則Δv=aΔt。接觸過程中運動員受到向上的彈力F和向下的重力mg,由牛頓第二定律:F-mg=ma,由以上五式解得:
,代入數(shù)值得:F=1.5×103N) 14.a=gtana(當(dāng)加速度過大時,球?qū)⒁圆鄣腁為軸轉(zhuǎn)動,因此要使球不從槽中滾出,最大加速度為a,其支持力也將作用在A點指向球心,根據(jù)牛頓第二定律有:Nsina=ma,Ncosa=mg,解得a=gtana,要使球不從槽中滾出,則a≤gtana)
一、模式型試題(10分,每小題5分)
1.(2002年北京安徽春季高考試題)一物體放置在傾角為θ的斜面上,斜面固定于加速上升的電梯中,加速度為a,如圖所示,在物體始終相對于斜面靜止的條件下,下列說法中正確的是 ( )
A.當(dāng)θ一定時,a越大,斜面對物體的正壓力越小
B.當(dāng)θ一定時,a越大,斜面對物體的摩擦力越大
C.當(dāng)a一定時,θ越大,斜面對物體的正壓力越小
D.當(dāng)a一定時,θ越大,斜面對物體的摩擦力越小
2.(2000年上海高考試題)勻速上升的升降機頂部懸有一輕質(zhì)彈簧,彈簧下端掛有一小球,若升降機突然停止,在地面上的觀察者看來,小球在繼續(xù)上升的過程中( )
A.速度逐漸減小 B.速度先增大后減小
C.加速度逐漸增大 D.加速度逐漸減小
二、規(guī)范型試題(30分,每小題5分)
3.(1999年上海高考題)如圖所示,豎直光滑桿上套有一個小球,兩根彈簧的一端與小球相連,另一端分別用銷釘M、N固定于桿上,小球處于靜止?fàn)顟B(tài),設(shè)拔去銷釘M的瞬間,小球的加速度的大小為12m/s2,若不拔銷釘M而拔去N瞬間,小球的加速度可能為(g取10m/s2) ( )
A.22m/s2,方向豎直向上 B.22m/s2,方向豎直向下
C.2m/s2,方向豎直向上 D.2m/s2,方向豎直向下
4.彈簧秤用細線系兩個質(zhì)量都為m的小球,現(xiàn)讓兩小球在同一水面內(nèi)做勻速圓運動,兩球始終在過圓心的直徑的兩端,如圖所示,此時彈簧秤讀數(shù) ( )
A.大于mg B.小于2mg
C.等于2mg D.無法判斷
5.一個物體靜止地放于水平桌面上,則 ( )
A.桌面對物體的支持力的大小等于物體的重力,這兩個力是一對平衡力
B.物體所受的重力和桌面對它的支持力是一對作用力與反作用力
C.物體對桌面的壓力就是物體的重力,這兩個力是同一種性質(zhì)的力
D.物體對桌面的壓力和桌面對物體的支持力是一對相互平衡的力
6.原來靜止在光滑平面上的物體,同時受到兩個力F1和F2的作用,F(xiàn)1和F2隨時間的圖象如圖所示,那么,在圖所示的四圖中,哪一個可能是物體運動的v-t圖象( )
圖甲
圖乙
7.如圖所示,某軸承廠有一條滾珠傳送帶,傳送帶與水平面間的夾角為θ,上方A處有一滾珠送料口,欲使?jié)L珠從送料口沿摩擦的斜槽最快地送到傳送帶上,應(yīng)采取的措施是 ( )
A.沿AB所在的豎直方向安放斜槽
B.過A點向傳送帶做垂線,得垂足C,應(yīng)沿AC方向安放斜槽
C.考慮路程和加速度兩方面的因素,應(yīng)在AB和AC之間某一適應(yīng)位置安放斜槽
D.上述三種方法,滾珠滑到傳送帶上所用的時間相同
8.如圖所示,傳送帶以10m/s的速度運行著,并且與水平面的夾角θ=37°。在傳送帶的A端輕輕地放一小物體,若已知該物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為0.5,傳送帶A端到B端的距離為16m,則小物體從A端運動到B端所需的時間可能是(g=10m/s2)( )
A.1.8s B.2.0s
C.2.1s D.4.0s
三、仿真型試題(共12分,每小題6分)
9.用細繩連接兩物體A和B,質(zhì)量分別為m1和m2,如圖第一次在光滑水平面上用水平力F拉物體,使A和B一起在水平面上做加速運動,此時繩的張力為T1,第二次用相同大小的力豎直拉物體,使A和B一起豎直向上做加速運動,此時繩的張力為T2,則T1_________T2(填>,=,<)。
10.如圖所示,在輕質(zhì)彈簧下吊一物體,靜止后彈簧的伸長量為ΔL?,F(xiàn)有一水平木板將物體托起,使彈簧恢復(fù)到自然長度L,并保持靜止,然后,讓木板由靜止開始以加速度a(a<g)勻加速下降,直到物體與木板開始分離。這一過程經(jīng)歷的時間為t=_________。
四、前沿型試題(10分)
11.如圖所示,物體A和B疊放在水平面上,A的質(zhì)量為m=5kg,B的質(zhì)量為M=10kg,A與B之間、B與水平面之間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.4,當(dāng)用F=100N的水平拉力時,求下列兩種情況下,A、B的加速度和摩擦力各多大?(認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)①F拉A;②F拉B;③若用拉力F=150N拉B,則情況又如何?
五、前瞻型試題(24分,每小題12分)
12.(2000年上海高考試題)風(fēng)洞實驗室中可以產(chǎn)生水平方向的、大小可調(diào)節(jié)的風(fēng)力,現(xiàn)將一套有小球的細直桿放入風(fēng)洞實驗室,小球弛徑略大于細桿直徑。
(1)當(dāng)桿在水平方向固定時,調(diào)節(jié)風(fēng)力的大小,使小球在桿上作勻速運動,這時小球所受的風(fēng)力為小球所受重力的0.5倍,求小球與桿間的動摩擦因數(shù)。
(2)保持小球所受風(fēng)力不變,使桿與水平方向間的夾角為37°并固定,如圖所示,則小球從靜止出發(fā)在細桿上滑下距離s所需時間為多少?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
13.木塊A以v0=5m/s的水平初速度滑上一輛靜止在光滑水平面的長平板小車B上,如圖所示,已知A的質(zhì)量m1=0.4kg,平板小車B的質(zhì)量m2=1.6kg,木塊跟小車之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,其他阻力不計(g=10m/s2),求:
①木塊在小車上滑行的時間。
②在這段時間內(nèi)木塊和小車通過的位移。
③木塊在小車上滑行的距離。
六、預(yù)測型試題(14分)
14.用水箱運水和電石進行反應(yīng)制乙塊,放在汽車上的長方體敝口薄壁水箱,長為1m(與車前進方向平行),寬為0.6m,高為0.8m,箱內(nèi)裝滿水,途中因緊急剎車而使一部分水外溢,已知車輪與路面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.4,計算水箱中剩余水和足量電石反應(yīng)產(chǎn)生的乙炔在27℃,加壓到10atm灌裝到容積為50L的鋼瓶中,能裝多少瓶?
(p水=103kg/m3,g=10m/s2,原子量H∶1,O∶16)
1.B、C 2.A、C 3.B、C 4.C 4.A 6.D 7.C 8.B、D 9.= 10.
11.①aA=16m/s2,aB=0,f滑=20N;②aA=aB=a=2.67m/s2,f靜=13.3N;③aA=4m/s2,aB=7m/s2,f滑=20N(①F拉A時,由于F<μmg,μmg<μ(M+m)g,所以B靜止不動,A具有加速度,且A、B之間存在相對運動,則對A有:F-umg=maA,aA=F/m-μg=16m/s2,對于B,因為f地=μ(m+M)g>fA=μmg,所以B靜止不動,這時A、B之間的摩擦力是滑動摩擦力,且大小為fA=μmg=20N②當(dāng)F拉B時,假定A、B之間無相對滑動,則A、B具有相同加速度,用整體法有:F-μ(m+M)g=(m+M)a,
,這時A在水平方向受到的摩擦力:fA=ma=13.3N<f滑=μmg=20N,說明假定正確,A、B之間無相對滑動,所以是靜摩擦力為13.3N,A、B的加速度都為2.67m/s2。③如果拉B的拉力F=150N,仍然假定A,B之間無相對滑動,即A,B具有相同加速度,則有:F-μ(m+M)g=(m+M)a,
,而A物體在摩擦力作用下,產(chǎn)生的最大加速度為am,則am-μg=4m/s2,說明假定相對靜止的共同加速度a大于A物體的最大加速度am,這是不可能的,因此A,B之間一定存在相對運動,并且加速度大小不相等,另外也可根據(jù)上述方法判斷,物體A要具有6m/s2的加速度的摩擦力f=ma=30N>f滑=20N,所以A,B之間有相對滑動,且A,B的加速度不相同。A物的加速度為:aA=μg=4m/s2,B物的加速度可根據(jù)牛頓第二定律求得:F-μmg-μ(M+m)g=MaB,∴
,A,B之間存在相對運動,其滑動摩擦力大小為:f滑=μmg=20N)
12.(1)μ=0.5;(2)
(設(shè)小球所受的風(fēng)力為F,小球質(zhì)量為m,則F=μmg,所以
;(2)設(shè)桿對小球的支持力為N,摩擦力為f,如圖所示,沿桿方向:Fcosθ+mgsinθ-f=ma,垂直于桿方向:N+Fsinθ-mgcosθ=0,f=μN,可解得
,而
,所以
) 13.①2s;②6m;1m;③5m(①木塊沒上小車后,對小車有相對運動,所以木塊與小車之間的摩擦力是滑動摩擦力,木塊和小車的加速度大小不等,木塊與小車靠摩擦力相聯(lián)系,解答時采用隔離法,由于木塊最終未離開小車,最后相對小車靜止,速度相同,設(shè)為v1,木塊和小車在水平方向都只受滑動摩擦力作用,根據(jù)牛頓第二定律有:對于木塊:f=m1a1,a1=f/m1=μg=2m/s2,對于小車:f=m2a2,a2=f/m2=0.5m/s2,最終兩者速度相同vt=v0-a1t=a2t,t=v0/(a1+a2)=2s,②木塊對地位移為S1,小車對地位移為S2,則:
,
,③木塊在小車上滑行的距離L,則
) 14.492瓶((1)汽車剎車時的加速度在為a=μg,剎車時,水外溢后水面與水平方向夾角為a,如圖所示?!嗨嫔先∫灰好鏋閷ο?,mgtana=ma,∴tana=μ=0.4,又tana=Δh/L,Δh=Ltana=1×0.4=0.4m,h=H·Δh=0.8-0.4=0.4m,剩余水的體積,ΔV=(H+h)Ld/2=(0.8+0.4)×0.6/2)=0.36m3,質(zhì)量m=pΔV=103×0.36=360kg,(2)設(shè)生成乙炔nmol則:
2×18 1
360×103 n
得n=104mol,生成的乙炔在27℃,10atm占有的體積為V,PV=nRT,N=V/50代入數(shù)據(jù)得N=492瓶)
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