2024年高考物理終極押題密卷3（全國(guó)甲卷）含答案

2024年高考物理終極押題密卷3（全國(guó)甲卷）一．試題（共8小題）1．（2024?廣西模擬）來自外太空的宇宙射線在進(jìn)入地球大氣層后，可能會(huì)與大氣中的氮原子作用而產(chǎn)生質(zhì)子，其核反應(yīng)方程為：+X→+。產(chǎn)生的不夠穩(wěn)定，能自發(fā)的進(jìn)行β衰變，其半衰期為5730年。下列說法正確的是（）A．X為α粒子 B．β衰變的本質(zhì)是由強(qiáng)相互作用引起的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子并釋放出電子 C．1mg的經(jīng)11460年后，還剩0.25mg D．由于地球的溫室效應(yīng)，地球溫度升高，則的半衰期發(fā)生變化2．（2024?黔南州二模）有三個(gè)完全相同的重球，在每個(gè)球和水平地面間各壓了一塊相同的木板，并都與一根硬輕棒相連，棒的另一端分別與一鉸鏈相連，三個(gè)鉸鏈的位置如圖（a）、（b）、（c）所示?，F(xiàn)分別用水平外力F甲、F乙、F丙將木板向右勻速抽出。已知地面光滑，球與木板間存在摩擦，則下列關(guān)于F甲、F乙、F丙大小關(guān)系的判斷正確的是（）A．F甲＜F乙＜F丙 B．F乙＞F甲＞F丙 C．F乙＜F甲＜F丙 D．F甲＝F乙＝F丙3．（2024?成都二模）如圖，一水平輕質(zhì)彈簧的左端固定在豎直墻壁上，右端與一小物塊相連，剛開始物塊靜止且彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)，現(xiàn)對(duì)物塊施加一個(gè)水平向右的拉力F使物塊向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，物塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒定，不計(jì)空氣阻力。下列關(guān)于拉力F隨物塊位移x變化的圖像正確的是（）A． B． C． D．4．（2024?南寧一模）2024年2月23日，“長(zhǎng)征5號(hào)”遙七運(yùn)載火箭搭載通信技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星十一號(hào)發(fā)射成功，被譽(yù)為龍年首發(fā)。衛(wèi)星進(jìn)入地球同步軌道后，主要用于開展多頻段、高速率衛(wèi)星通信技術(shù)驗(yàn)證。設(shè)地球同步衛(wèi)星的軌道半徑是地球半徑的n倍，下列說法中正確的是（）A．地球同步衛(wèi)星可以靜止在北京上空 B．同步衛(wèi)星運(yùn)行速度是第一宇宙速度的 C．同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度是地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)獲得的速度的 D．若忽略地球的自轉(zhuǎn)效應(yīng)，則同步衛(wèi)星的向心加速度是地球表面重力加速度的5．（2024?河池一模）如圖是某種靜電推進(jìn)裝置的原理圖，發(fā)射極與吸板接在高壓電源兩端，兩極間產(chǎn)生強(qiáng)電場(chǎng)，虛線為等勢(shì)面，相鄰的等勢(shì)面間的電勢(shì)差相等。在強(qiáng)電場(chǎng)作用下，一帶電液滴由靜止出發(fā)從發(fā)射極沿圖中實(shí)線加速飛向吸板，a、b是其路徑上的兩點(diǎn)，不計(jì)液滴重力，下列說法正確的是（）A．液滴帶的是負(fù)電 B．a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的低 C．液滴在a點(diǎn)的加速度比在b點(diǎn)的小 D．液滴在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的大（多選）6．（2024?四川一模）一輛汽車在水平路面上由靜止啟動(dòng)，在前6s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，6s末達(dá)到額定功率，之后保持額定功率運(yùn)動(dòng)至t1時(shí)刻達(dá)到最大速度，其v﹣t圖像如圖所示。已知汽車的質(zhì)量m＝1.5×103kg，汽車受到路面的阻力大小與其受到的重力大小的比值k＝0.1，取重力加速度大小g＝10m/s2，不計(jì)空氣阻力。下列說法正確的是（）A．在前6s內(nèi)汽車的牽引力大小為4.5×103N B．汽車的額定功率為60kW C．汽車的最大速度為36m/s D．汽車加速過程的位移大小x與時(shí)間t1的關(guān)系式為x＝612﹣36t1（m）（多選）7．（2024?云南一模）如圖甲所示為一個(gè)小型起重機(jī)的電路圖，M為電動(dòng)機(jī)，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為22：1，原線圈接在u＝220sin100πt（V）的交流電源上，電流表的示數(shù)為2A，額定功率為4W的指示燈正常發(fā)光，其中電動(dòng)機(jī)通過輕繩拉著質(zhì)量為2kg的重物以0.5m/s的速度勻速上升，如圖乙所示。不計(jì)一切摩擦，電表均視為理想電表。重力加速度大小取g＝10m/s2，下列說法正確的是（）A．通過電流表的電流方向每秒變化100次 B．電壓表的示數(shù)為14.1V C．電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為6.25Ω D．電動(dòng)機(jī)的效率為62.5%（多選）8．（2024?貴陽(yáng)模擬）如圖所示，一質(zhì)量為m的物塊A與質(zhì)量為2m的物塊B用輕質(zhì)彈簧連接，靜止在光滑水平面上，B右邊有一豎直固定的彈性擋板；現(xiàn)給A向右的初速度v0，A的速度第一次減為時(shí)，B與擋板發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短。碰撞后瞬間取走擋板，此時(shí)彈簧的壓縮量為x。運(yùn)動(dòng)過程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，下列說法正確的是（）A．物塊B與擋板碰撞時(shí)的速度大小為 B．物塊B與擋板碰撞時(shí)，彈簧彈性勢(shì)能為 C．物塊B與擋板碰撞后彈簧彈性勢(shì)能的最大值為 D．彈簧第一次伸長(zhǎng)量為x時(shí)物塊B的速度大小為二．實(shí)驗(yàn)題（共2小題）9．（2024?云巖區(qū)校級(jí)一模）某同學(xué)根據(jù)教材設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，用來探究向心力大小與半徑、加速度、質(zhì)量的關(guān)系。（1）打開一擋轉(zhuǎn)速，不斷改變力傳感器的位置，發(fā)現(xiàn)小球轉(zhuǎn)動(dòng)過程中向心力的大小與半徑成（選填“正比”或“反比”）。（2）控制力傳感器的位置不變，提高轉(zhuǎn)速，可觀察到力傳感器的示數(shù)變（選填“大”或“小”）。（3）保持力傳感器的位置不變，使得小球球心到轉(zhuǎn)盤圓心的距離為r，改變馬達(dá)轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速n，測(cè)量在不同轉(zhuǎn)速下，同一小球受到的力傳感器的作用力F，得到多組n、F數(shù)據(jù)。以F為縱坐標(biāo)，以n2為橫坐標(biāo)建立坐標(biāo)系，得到一條斜率為k的傾斜直線，則小球的質(zhì)量為（用k、r表示）。10．（2024?曲靖一模）要測(cè)量某種合金材料的電阻率。（1）若合金絲長(zhǎng)度為L(zhǎng)，直徑為D，阻值為R，則其電阻率ρ＝。用螺旋測(cè)微器測(cè)合金絲的直徑如圖甲所示，讀數(shù)為mm。（2）圖乙是測(cè)量合金絲阻值的電路圖，S2是單刀雙鄭開關(guān)。根據(jù)電路圖在圖丙中將實(shí)物連線補(bǔ)充完整。（3）閉合S1，當(dāng)S2處于位置a時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)分別為U1＝0.95V，I1＝0.38A；當(dāng)S2處于位置b時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)分別為U2＝1.50V，I2＝0.34A。根據(jù)以上測(cè)量數(shù)據(jù)判斷，當(dāng)S2處于位置（選“a”或“b”）時(shí)，測(cè)量相對(duì)準(zhǔn)確，測(cè)量值Rx＝Ω。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（4）若已知電流表內(nèi)阻rA＝1.5Ω，則金屬絲實(shí)際電阻為Ω。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。三．計(jì)算題（共2小題）11．（2024?昆明一模）若某種型號(hào)的禮花彈從水平地面以大小v0＝20m/s的速度發(fā)射，方向與水平地面夾角θ＝60°到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)爆炸為質(zhì)量相等的兩塊A、B，爆炸時(shí)間極短，炸開后A豎直上升，A離地面的最大高度H＝20m。忽略空氣阻力以及爆炸過程中質(zhì)量的變化，重力加速度的大小取g＝10m/s2，求：（1）爆炸后瞬間A的速度大??；（2）爆炸后瞬間B的水平分速度及豎直分速度的大小；（3）A、B落地點(diǎn)之間的距離。12．（2024?青島二模）如圖所示，光滑水平地面上放置一足夠長(zhǎng)且上表面絕緣的小車，將帶負(fù)電荷、電荷量q＝0.5C，質(zhì)量是m′＝0.02kg的滑塊放在小車的左端，小車的質(zhì)量M＝0.08kg，滑塊與絕緣板間的動(dòng)擦因數(shù)μ＝0.4，它們所在空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1.0T的垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。開始時(shí)小車和滑塊靜止，一不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩長(zhǎng)L＝0.8m，一端固定在O點(diǎn)，另一端與質(zhì)量m＝0.04kg的小球相連，把小球從水平位置由靜止釋放，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)與小車相撞，碰撞時(shí)間極短，碰撞后小球恰好靜止，g取10m/s2。求：（1）與小車碰撞前小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)對(duì)細(xì)繩的拉力F；（2）小球與小車碰撞的過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能ΔE；（3）碰撞后小車與滑塊因摩擦而產(chǎn)生的最大熱量Q。四．選修部分（共4小題）13．（2024?河池一模）小林同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室探究氣體狀態(tài)變化規(guī)律，如圖所示，實(shí)驗(yàn)室有一下端有小段軟管、導(dǎo)熱性能良好的U形管，U形管左端封閉右端開口，左管內(nèi)用水銀柱封閉一段氣體，可看成理想氣體，左端封閉的氣體長(zhǎng)度L＝22cm，左右兩管水銀柱高度相同都為H＝28cm，U形管的非軟管部分粗細(xì)均勻，已知大氣壓強(qiáng)為75cmHg，實(shí)驗(yàn)室溫度為27℃，管的粗細(xì)相對(duì)水銀柱的高度來說可忽略不計(jì)，求：（1）現(xiàn)將U形管右管緩慢放置水平，此過程水銀柱沒有溢出，此時(shí)水銀柱右端離右管口的距離多大？（2）小林同學(xué)利用這個(gè)U形管和一把刻度尺，能測(cè)量不同環(huán)境的溫度，他將U形管移到另一個(gè)封閉環(huán)境（如題圖所示豎直放在地面上），左端氣柱長(zhǎng)度明顯變短，小林同學(xué)將右管緩慢旋轉(zhuǎn)，使得左管氣體長(zhǎng)度恢復(fù)原長(zhǎng)22cm。此時(shí)，小林用刻度尺測(cè)出右管水銀面離地面的豎直高度為22cm，依據(jù)這些條件可求出這個(gè)封閉環(huán)境溫度為多少攝氏度？（多選）14．（2024?成都三模）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a經(jīng)狀態(tài)b變化到狀態(tài)c，再?gòu)腸狀態(tài)變化到d，其過程如V﹣T圖上三條線段所示，bc和cd段為分別平行于坐標(biāo)軸的直線。則氣體（）A．b的壓強(qiáng)小于c的壓強(qiáng) B．由a變化到b過程中氣體從外界吸收熱量等于其增加的內(nèi)能 C．由b變化到c過程中氣體從外界吸收熱量等于其增加的內(nèi)能 D．由c變化到d過程中氣體從外界吸收熱量 E．由a變化到b為等壓變化（多選）15．（2024?南充模擬）為了裝點(diǎn)城市夜景，市政工作人員常在噴水池水下安裝燈光照亮水面。如圖甲所示，水下有一點(diǎn)光源S，同時(shí)發(fā)出兩種不同顏色的a光和b光，在水面上形成了一個(gè)被照亮的圓形區(qū)域，俯視如圖乙所示環(huán)狀區(qū)域只有b光，中間小圓為復(fù)合光，以下說法中正確的是（）A．在水中a光波速大于b光 B．a(chǎn)光的頻率大于b光 C．用同一套裝置做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，b光條紋間距更小 D．通過b光觀察到的光源s的位置比實(shí)際位置淺一些 E．若某單縫能使a光發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，則b光也一定能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象16．（2024?青羊區(qū)校級(jí)模擬）位于x＝0處的A波源，產(chǎn)生一向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波，如圖中實(shí)線所示；位于x＝50m處的B波源，產(chǎn)生一向左傳播的簡(jiǎn)諧橫波，如圖中虛線所示。A的周期為0.5s，A、B的傳播速率相等，t＝0時(shí)的波形圖如圖所示。（1）求B波的傳播速率及振動(dòng)周期；（2）平衡位置x＝13m處的質(zhì)點(diǎn)位移能否為1.6m？如果能，求出經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間位移第一次到達(dá)1.6m；如果不能，請(qǐng)說明理由。

2024年菁優(yōu)高考物理終極押題密卷3（全國(guó)甲卷）參考答案與試題解析一．試題（共8小題）1．（2024?廣西模擬）來自外太空的宇宙射線在進(jìn)入地球大氣層后，可能會(huì)與大氣中的氮原子作用而產(chǎn)生質(zhì)子，其核反應(yīng)方程為：+X→+。產(chǎn)生的不夠穩(wěn)定，能自發(fā)的進(jìn)行β衰變，其半衰期為5730年。下列說法正確的是（）A．X為α粒子 B．β衰變的本質(zhì)是由強(qiáng)相互作用引起的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子并釋放出電子 C．1mg的經(jīng)11460年后，還剩0.25mg D．由于地球的溫室效應(yīng)，地球溫度升高，則的半衰期發(fā)生變化【考點(diǎn)】原子核的衰變及半衰期、衰變速度．【專題】定量思想；推理法；衰變和半衰期專題；推理能力．【分析】A.根據(jù)核反應(yīng)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒判斷；B.根據(jù)β衰變的本質(zhì)進(jìn)行分析解答；C.根據(jù)半衰期計(jì)算剩余質(zhì)量的公式進(jìn)行分析求解；D.根據(jù)半衰期的決定因素進(jìn)行分析判斷?！窘獯稹拷猓篈.根據(jù)核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒，即+→+，X為中子，故A錯(cuò)誤；B.β衰變輻射出的電子來自于原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時(shí)放出的電子，是由弱相互作用引起的，故B錯(cuò)誤；C.5730×2＝11460年，1mg的經(jīng)11460年后，即經(jīng)過了2個(gè)半衰期，根據(jù)剩余質(zhì)量和原質(zhì)量的計(jì)算公式可知，還剩0.25mg，故C正確；D.半衰期只由原子核自身決定，與外界環(huán)境無關(guān)，故D錯(cuò)誤；故選：C。【點(diǎn)評(píng)】考查核反應(yīng)的書寫規(guī)則和半衰期的相關(guān)問題，會(huì)根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確的分析和判斷。2．（2024?黔南州二模）有三個(gè)完全相同的重球，在每個(gè)球和水平地面間各壓了一塊相同的木板，并都與一根硬輕棒相連，棒的另一端分別與一鉸鏈相連，三個(gè)鉸鏈的位置如圖（a）、（b）、（c）所示?，F(xiàn)分別用水平外力F甲、F乙、F丙將木板向右勻速抽出。已知地面光滑，球與木板間存在摩擦，則下列關(guān)于F甲、F乙、F丙大小關(guān)系的判斷正確的是（）A．F甲＜F乙＜F丙 B．F乙＞F甲＞F丙 C．F乙＜F甲＜F丙 D．F甲＝F乙＝F丙【考點(diǎn)】一般情況下的共點(diǎn)力平衡；力的合成與分解的應(yīng)用．【專題】比較思想；模型法；摩擦力專題；理解能力．【分析】已知地面光滑，木板向右勻速運(yùn)動(dòng)，水平外力與球?qū)δ景宓幕瑒?dòng)摩擦力大小相等，通過分析球?qū)δ景宓膲毫Γ瑏矸治銮驅(qū)δ景宓幕瑒?dòng)摩擦力大小，進(jìn)而分析水平外力大小。【解答】解：木板向右勻速抽出，已知地面光滑，可知水平外力大小等于球?qū)δ景宓幕瑒?dòng)摩擦力大小，球?qū)δ景宓膲毫τ纱蟮叫∫来螢閳D（b）、圖（a）、圖（c），所以球?qū)δ景宓幕瑒?dòng)摩擦力由大到小依次為圖（b）、圖（a）、圖（c），則由平衡條件有F乙＞F甲＞F丙，故ACD錯(cuò)誤，B正確。故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】本題采用隔離法分析木板的受力情況，通過分析摩擦力大小，根據(jù)平衡條件判斷水平外力大小，也可以平衡條件列式分析。3．（2024?成都二模）如圖，一水平輕質(zhì)彈簧的左端固定在豎直墻壁上，右端與一小物塊相連，剛開始物塊靜止且彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)，現(xiàn)對(duì)物塊施加一個(gè)水平向右的拉力F使物塊向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，物塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒定，不計(jì)空氣阻力。下列關(guān)于拉力F隨物塊位移x變化的圖像正確的是（）A． B． C． D．【考點(diǎn)】牛頓第二定律；彈力的大小、胡克定律．【專題】定性思想；推理法；牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題；推理能力．【分析】由題意可知，在彈性限度內(nèi)運(yùn)動(dòng)，彈簧形變量等于物塊位移，可利用牛頓第二定律判斷物塊F與x的線性關(guān)系?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)牛頓第二定律有F﹣μmg﹣kx＝ma即F＝ma+kx+μmg物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，則F與x的關(guān)系的一次函數(shù)的關(guān)系，截距為正，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選：A?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了胡克定律、牛頓第二定律以及通過公式推導(dǎo)物理量之間線性關(guān)系的能力。4．（2024?南寧一模）2024年2月23日，“長(zhǎng)征5號(hào)”遙七運(yùn)載火箭搭載通信技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星十一號(hào)發(fā)射成功，被譽(yù)為龍年首發(fā)。衛(wèi)星進(jìn)入地球同步軌道后，主要用于開展多頻段、高速率衛(wèi)星通信技術(shù)驗(yàn)證。設(shè)地球同步衛(wèi)星的軌道半徑是地球半徑的n倍，下列說法中正確的是（）A．地球同步衛(wèi)星可以靜止在北京上空 B．同步衛(wèi)星運(yùn)行速度是第一宇宙速度的 C．同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度是地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)獲得的速度的 D．若忽略地球的自轉(zhuǎn)效應(yīng)，則同步衛(wèi)星的向心加速度是地球表面重力加速度的【考點(diǎn)】同步衛(wèi)星；向心力；萬有引力定律的應(yīng)用；第一、第二和第三宇宙速度．【專題】定量思想；推理法；人造衛(wèi)星問題；推理能力．【分析】根據(jù)同步衛(wèi)星的軌道半徑與地球半徑的關(guān)系結(jié)合萬有引力提供向心力進(jìn)行判斷即可?！窘獯稹拷猓篈、地球同步衛(wèi)星的軌道半徑是地球半徑的n倍，與赤道平面共面所以不可能靜止在北京上空，A錯(cuò)誤；B、由萬有引力提供向心力即＝，得v＝，r＝nR，第一宇宙速度v′＝，所以同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度是第一宇宙速度的，B正確；C、同步衛(wèi)星與地球赤道上的物體具有相同的角速度，根據(jù)v＝rω知，同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度是地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)獲得的速度的n倍，C錯(cuò)誤；D、根據(jù)＝ma，得a＝＝，則同步衛(wèi)星的向心加速度是地球表面重力加速度的，D錯(cuò)誤。故選：B。【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查同步衛(wèi)星的相關(guān)知識(shí)，解題關(guān)鍵是根據(jù)萬有引力提供向心力進(jìn)行判斷。5．（2024?河池一模）如圖是某種靜電推進(jìn)裝置的原理圖，發(fā)射極與吸板接在高壓電源兩端，兩極間產(chǎn)生強(qiáng)電場(chǎng)，虛線為等勢(shì)面，相鄰的等勢(shì)面間的電勢(shì)差相等。在強(qiáng)電場(chǎng)作用下，一帶電液滴由靜止出發(fā)從發(fā)射極沿圖中實(shí)線加速飛向吸板，a、b是其路徑上的兩點(diǎn)，不計(jì)液滴重力，下列說法正確的是（）A．液滴帶的是負(fù)電 B．a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的低 C．液滴在a點(diǎn)的加速度比在b點(diǎn)的小 D．液滴在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的大【考點(diǎn)】電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系；電勢(shì)能與電場(chǎng)力做功的關(guān)系；電勢(shì)．【專題】定性思想；推理法；電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題；分析綜合能力．【分析】根據(jù)高壓電源的正、負(fù)極判斷吸板與發(fā)射極之間的電場(chǎng)方向，再根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低判斷電勢(shì)的高低；等差等勢(shì)線的疏密反映場(chǎng)強(qiáng)的大小，等勢(shì)面越密的地方，場(chǎng)強(qiáng)越大，據(jù)此分析加速度大??；只有電場(chǎng)力做功時(shí)動(dòng)能和電勢(shì)能的總量保持不變，電場(chǎng)力做正功動(dòng)能增大，電勢(shì)能減小，據(jù)此分析判斷?！窘獯稹拷猓篈．因?yàn)殡妶?chǎng)方向向右，液滴加速向右運(yùn)動(dòng)，可知液滴帶正電，故A錯(cuò)誤；B．電場(chǎng)的方向由發(fā)射極指向吸板，沿電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低，可知a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的高，故B錯(cuò)誤；C．因a點(diǎn)的等勢(shì)面較b點(diǎn)密集，可知a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，則液滴在a點(diǎn)的加速度比在b點(diǎn)的大，故C錯(cuò)誤；D．液滴帶正電，且a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的高，則液滴在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的大，故D正確。故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了電勢(shì)的高低、場(chǎng)強(qiáng)的大小、電勢(shì)能的大小的判斷；在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中，可以用場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系進(jìn)行定性判斷；知道只有電場(chǎng)力做功時(shí)動(dòng)能和電勢(shì)能的總量保持不變。（多選）6．（2024?四川一模）一輛汽車在水平路面上由靜止啟動(dòng)，在前6s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，6s末達(dá)到額定功率，之后保持額定功率運(yùn)動(dòng)至t1時(shí)刻達(dá)到最大速度，其v﹣t圖像如圖所示。已知汽車的質(zhì)量m＝1.5×103kg，汽車受到路面的阻力大小與其受到的重力大小的比值k＝0.1，取重力加速度大小g＝10m/s2，不計(jì)空氣阻力。下列說法正確的是（）A．在前6s內(nèi)汽車的牽引力大小為4.5×103N B．汽車的額定功率為60kW C．汽車的最大速度為36m/s D．汽車加速過程的位移大小x與時(shí)間t1的關(guān)系式為x＝612﹣36t1（m）【考點(diǎn)】動(dòng)能定理；牛頓第二定律；機(jī)車啟動(dòng)的兩種模型．【專題】定量思想；推理法；牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題；動(dòng)能定理的應(yīng)用專題；分析綜合能力．【分析】A、根據(jù)圖線斜率可得加速度大小，由牛頓第二定律可得牽引力大?。籅C、根據(jù)6s時(shí)汽車的速度和牽引力大小，由P＝Fv可得額定功率，根據(jù)汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度最大，可得最大速度；D、由圖像可得前6s內(nèi)位移大小，變加速過程由動(dòng)能定理可得位移與時(shí)間的關(guān)系式?！窘獯稹拷猓篈、汽車所受阻力：f＝kmg＝0.1×1.5×103×10N＝1.5×103N由圖可知前6s內(nèi)汽車的加速度大?。?，由牛頓第二定律有：F﹣f＝ma代入數(shù)據(jù)可得：F＝4.5×103N，故A正確；BC、汽車6s末達(dá)到額定功率，則額定功率P＝Fv＝4.5×103×12W＝5.4×104W＝54kW汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，汽車速度最大，則：，故B錯(cuò)誤，C正確；D、由圖像可知0～6s內(nèi)汽車的位移：汽車做變加速運(yùn)動(dòng)過程由動(dòng)能定理有：，其中t＝t1﹣6，x2＝x﹣x1，v＝12m/s代入數(shù)據(jù)可得汽車加速過程的位移大小x與時(shí)間t1的關(guān)系式為：x＝36t1﹣756（m），故D錯(cuò)誤。故選：AC?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了汽車恒功率啟動(dòng)的問題，解題的關(guān)鍵是知道汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，牽引力和阻力大小相等，這時(shí)速度最大，注意汽車功率達(dá)到額定功率后，牽引力做功可以用W＝Pt表示。（多選）7．（2024?云南一模）如圖甲所示為一個(gè)小型起重機(jī)的電路圖，M為電動(dòng)機(jī)，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為22：1，原線圈接在u＝220sin100πt（V）的交流電源上，電流表的示數(shù)為2A，額定功率為4W的指示燈正常發(fā)光，其中電動(dòng)機(jī)通過輕繩拉著質(zhì)量為2kg的重物以0.5m/s的速度勻速上升，如圖乙所示。不計(jì)一切摩擦，電表均視為理想電表。重力加速度大小取g＝10m/s2，下列說法正確的是（）A．通過電流表的電流方向每秒變化100次 B．電壓表的示數(shù)為14.1V C．電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為6.25Ω D．電動(dòng)機(jī)的效率為62.5%【考點(diǎn)】變壓器的構(gòu)造和原理；電功和電功率；交變電流的圖像和函數(shù)表達(dá)式．【專題】定量思想；推理法；交流電專題；推理能力．【分析】根據(jù)交流電源的表達(dá)式求解周期，根據(jù)有效值和最大值的關(guān)系結(jié)合原、副線圈匝數(shù)比求解電壓表示數(shù)，根據(jù)電動(dòng)機(jī)輸出功率等于總功率減去熱功率求解電阻，再根據(jù)效率表達(dá)式求解效率。【解答】解：A．根據(jù)交流電源的表達(dá)式可知周期為一個(gè)周期內(nèi)電流方向改變兩次，則通過電流表的電流方向每秒變化100次，故A正確；B．根據(jù)最大值和有效值的關(guān)系有：原線圈輸入電壓有效值為U1＝＝220V則副線圈輸出電壓有效值為＝10V則電壓表的示數(shù)為10V，故B錯(cuò)誤；CD．通過指示燈的電流為則通過電動(dòng)機(jī)的電流為IM＝I2﹣IL＝2A﹣0.4A＝1.6A則電動(dòng)機(jī)的電功率為P電＝U2IM＝10×1.6W＝16W電動(dòng)機(jī)的輸出功率為P出＝mgv＝2×10×0.5W＝10W動(dòng)機(jī)的熱功率為＝P電﹣P出＝16W﹣10W＝6W解得電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為根據(jù)效率的表達(dá)式，電動(dòng)機(jī)的效率為故C錯(cuò)誤，D正確。故選：AD?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了交變電流和變壓器相關(guān)知識(shí)，理解變壓器原、副線圈匝數(shù)比與電壓的關(guān)系，掌握非純電阻電路的計(jì)算是解決此類問題的關(guān)鍵。（多選）8．（2024?貴陽(yáng)模擬）如圖所示，一質(zhì)量為m的物塊A與質(zhì)量為2m的物塊B用輕質(zhì)彈簧連接，靜止在光滑水平面上，B右邊有一豎直固定的彈性擋板；現(xiàn)給A向右的初速度v0，A的速度第一次減為時(shí)，B與擋板發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短。碰撞后瞬間取走擋板，此時(shí)彈簧的壓縮量為x。運(yùn)動(dòng)過程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，下列說法正確的是（）A．物塊B與擋板碰撞時(shí)的速度大小為 B．物塊B與擋板碰撞時(shí)，彈簧彈性勢(shì)能為 C．物塊B與擋板碰撞后彈簧彈性勢(shì)能的最大值為 D．彈簧第一次伸長(zhǎng)量為x時(shí)物塊B的速度大小為【考點(diǎn)】動(dòng)量與能量的綜合應(yīng)用——彈簧類模型．【專題】定量思想；推理法；動(dòng)量和能量的綜合；推理能力．【分析】A：從開始到物塊B與擋板碰前過程，根據(jù)動(dòng)量守恒定律求解物塊B與擋板碰前的速度；B：從開始到物塊B與擋板碰前過程，根據(jù)機(jī)械能守恒定律求解彈簧彈性勢(shì)能；C：物塊B與擋板碰撞后到和A共速過程，根據(jù)動(dòng)量守恒定律求解共同的速度，再根據(jù)能量守恒定律求解最大彈性勢(shì)能；D：物塊B與擋板碰撞后到彈簧第一次伸長(zhǎng)量為x過程，根據(jù)動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律聯(lián)立求解彈簧第一次伸長(zhǎng)量為x時(shí)物塊B的速度大小?！窘獯稹拷猓篈.從開始到物塊B與擋板碰前過程，以向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有解得，故A正確；B.從開始到物塊B與擋板碰前過程，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有解得，故B正確；C.物塊B與擋板碰撞后到和A共速時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最大，以向左為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有解得根據(jù)能量守恒定律有解得，故C錯(cuò)誤；D.物塊B與擋板碰撞后到彈簧第一次伸長(zhǎng)量為x過程，以向左為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有根據(jù)機(jī)械能守恒定律有聯(lián)立解得，故D正確。故選：ABD?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查動(dòng)量與能量的綜合應(yīng)用，要求學(xué)生能正確分析物體的運(yùn)動(dòng)過程和運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，熟練應(yīng)用對(duì)應(yīng)的規(guī)律解題。二．實(shí)驗(yàn)題（共2小題）9．（2024?云巖區(qū)校級(jí)一模）某同學(xué)根據(jù)教材設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，用來探究向心力大小與半徑、加速度、質(zhì)量的關(guān)系。（1）打開一擋轉(zhuǎn)速，不斷改變力傳感器的位置，發(fā)現(xiàn)小球轉(zhuǎn)動(dòng)過程中向心力的大小與半徑成正比（選填“正比”或“反比”）。（2）控制力傳感器的位置不變，提高轉(zhuǎn)速，可觀察到力傳感器的示數(shù)變大（選填“大”或“小”）。（3）保持力傳感器的位置不變，使得小球球心到轉(zhuǎn)盤圓心的距離為r，改變馬達(dá)轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速n，測(cè)量在不同轉(zhuǎn)速下，同一小球受到的力傳感器的作用力F，得到多組n、F數(shù)據(jù)。以F為縱坐標(biāo)，以n2為橫坐標(biāo)建立坐標(biāo)系，得到一條斜率為k的傾斜直線，則小球的質(zhì)量為（用k、r表示）。【考點(diǎn)】探究圓周運(yùn)動(dòng)的相關(guān)參數(shù)問題；向心力．【專題】定量思想；推理法；勻速圓周運(yùn)動(dòng)專題；推理能力．【分析】（1）（2）根據(jù)向心力的公式F＝mrω2分析解答；（3）根據(jù)轉(zhuǎn)速與向心力的關(guān)系結(jié)合圖像的斜率分析解答?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)向心力的公式F＝mrω2，當(dāng)轉(zhuǎn)速一定時(shí)，角速度一定，此時(shí)向心力的大小與半徑成正比。（2）當(dāng)力傳感器的位置不變時(shí)，即半徑不變，提高轉(zhuǎn)速，角速度增大，根據(jù)向心力的公式F＝mrω2，可以觀察到力傳感器的示數(shù)變大。（3）根據(jù)向心力的公式F＝mrω2，以及角速度與轉(zhuǎn)速的關(guān)系ω＝2πn，可以得到F＝4π2mrn2，這是一條斜率為4π2mr的傾斜直線。根據(jù)題目，這條直線的斜率為k，所以有4π2mr＝k解得小球的質(zhì)量為m＝故答案為：（1）正比；（2）大；（3）【點(diǎn)評(píng)】本實(shí)驗(yàn)采用控制變量法，即要研究一個(gè)量與另外一個(gè)量的關(guān)系，需要控制其它量不變。知道靠皮帶傳動(dòng)，變速輪塔的線速度大小相等。10．（2024?曲靖一模）要測(cè)量某種合金材料的電阻率。（1）若合金絲長(zhǎng)度為L(zhǎng)，直徑為D，阻值為R，則其電阻率ρ＝。用螺旋測(cè)微器測(cè)合金絲的直徑如圖甲所示，讀數(shù)為0.700mm。（2）圖乙是測(cè)量合金絲阻值的電路圖，S2是單刀雙鄭開關(guān)。根據(jù)電路圖在圖丙中將實(shí)物連線補(bǔ)充完整。（3）閉合S1，當(dāng)S2處于位置a時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)分別為U1＝0.95V，I1＝0.38A；當(dāng)S2處于位置b時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)分別為U2＝1.50V，I2＝0.34A。根據(jù)以上測(cè)量數(shù)據(jù)判斷，當(dāng)S2處于位置a（選“a”或“b”）時(shí)，測(cè)量相對(duì)準(zhǔn)確，測(cè)量值Rx＝2.5Ω。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（4）若已知電流表內(nèi)阻rA＝1.5Ω，則金屬絲實(shí)際電阻為2.9Ω。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）?！究键c(diǎn)】導(dǎo)體電阻率的測(cè)量．【專題】實(shí)驗(yàn)題；實(shí)驗(yàn)探究題；定量思想；實(shí)驗(yàn)分析法；恒定電流專題；實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ痉治觥浚?）根據(jù)電阻定律求電阻率；螺旋測(cè)微器的精確度為0.01mm，測(cè)量值＝固定刻度對(duì)應(yīng)示數(shù)（mm）+刻度刻度上對(duì)齊格數(shù)（估讀一位）×精確度；（2）根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖；（3）根據(jù)“試觸法”的原理選擇電流表的內(nèi)、外接法；根據(jù)歐姆定律求待測(cè)電阻；（4）已知電流表內(nèi)阻時(shí)，要采用電流表的內(nèi)接法，根據(jù)歐姆定律求待測(cè)電阻?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)電阻定律＝電阻率螺旋測(cè)微器的精確度為0.01mm，合金絲的直徑為D＝0.5mm+20.0×0.01mm＝0.700mm（2）由圖乙是測(cè)量合金絲阻值的電路圖，實(shí)物連線補(bǔ)充完整圖如圖所示。（3）閉合S1，當(dāng)S2處于位置a時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)分別為U1＝0.95V，I1＝0.38A；當(dāng)S2處于位置b時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)分別為U2＝1.50V，I2＝0.34A。電壓表示數(shù)的變化電流表示數(shù)的變化由以上計(jì)算可知電壓表的示數(shù)變化明顯，說明電流表的分壓作用較大，因此測(cè)量應(yīng)采用電流表外接法，即S2處于位置a時(shí)，測(cè)量相對(duì)準(zhǔn)確。由歐姆定律可得合金絲電阻測(cè)量值為（4）若已知電流表內(nèi)阻rA＝1.5Ω，采用電流表的內(nèi)接法，此時(shí)S2處于位置b時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)分別為U2＝1.50V，I2＝0.34A；根據(jù)歐姆定律，金屬絲實(shí)際電阻為。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了電阻率的測(cè)定、螺旋測(cè)微器的讀數(shù)；考查了伏安法測(cè)電阻，掌握“試觸法”判斷電流表內(nèi)、外接法的方法。三．計(jì)算題（共2小題）11．（2024?昆明一模）若某種型號(hào)的禮花彈從水平地面以大小v0＝20m/s的速度發(fā)射，方向與水平地面夾角θ＝60°到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)爆炸為質(zhì)量相等的兩塊A、B，爆炸時(shí)間極短，炸開后A豎直上升，A離地面的最大高度H＝20m。忽略空氣阻力以及爆炸過程中質(zhì)量的變化，重力加速度的大小取g＝10m/s2，求：（1）爆炸后瞬間A的速度大?。唬?）爆炸后瞬間B的水平分速度及豎直分速度的大??；（3）A、B落地點(diǎn)之間的距離?！究键c(diǎn)】爆炸；豎直上拋運(yùn)動(dòng)；平拋運(yùn)動(dòng)；動(dòng)量守恒定律．【專題】定量思想；推理法；平拋運(yùn)動(dòng)專題；動(dòng)量和能量的綜合；推理能力．【分析】（1）根據(jù)禮花彈豎直方向初速度大小可得禮花彈上升的最大高度，則可得爆炸后A豎直上拋的高度，由此高度，利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得爆炸后A的速度；（2）根據(jù)禮花彈水平方向和豎直方向動(dòng)量守恒可得B兩個(gè)方向的速度大小；（3）根據(jù)B上升的高度可得爆炸后B在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得B水平方向位移大小，即A、B落地點(diǎn)之間的距離?！窘獯稹拷猓海?）禮花彈發(fā)射時(shí)豎直方向的初速度：設(shè)禮花彈爆炸前上升的最大高度為h，則有：禮花彈爆炸后A上升的最大高度為：H﹣h，則有：代入數(shù)據(jù)可得：vA＝10m/s（2）禮花彈爆炸過程，在豎直方向動(dòng)量為0，取豎直向上為正方向，由動(dòng)量守恒定律有：mvA﹣mvBy＝0代入數(shù)據(jù)可得：vBy＝10m/s，方向豎直向下，取禮花彈水平方向初速度的方向?yàn)檎较?，在水平方向由?dòng)量守恒定律有：2mv0cosθ＝mvBx代入數(shù)據(jù)可得：vBx＝20m/s（3）禮花彈爆炸后，A做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，B做斜下拋運(yùn)動(dòng)，B斜向下運(yùn)動(dòng)的過程中，在豎直方向有：在水平方向，則有：x＝vBπt代入數(shù)據(jù)可得：x＝20m答：（1）爆炸后瞬間A的速度大小為10m/s；（2）爆炸后瞬間B的水平分速度及豎直分速度的大小分別為20m/s、10m/s；（3）A、B落地點(diǎn)之間的距離為20m?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了動(dòng)量守恒定律中爆炸模型，解題的關(guān)鍵是知道禮花彈上升到最高點(diǎn)過程，A和B在水平方向和豎直方向動(dòng)量守恒。12．（2024?青島二模）如圖所示，光滑水平地面上放置一足夠長(zhǎng)且上表面絕緣的小車，將帶負(fù)電荷、電荷量q＝0.5C，質(zhì)量是m′＝0.02kg的滑塊放在小車的左端，小車的質(zhì)量M＝0.08kg，滑塊與絕緣板間的動(dòng)擦因數(shù)μ＝0.4，它們所在空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1.0T的垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。開始時(shí)小車和滑塊靜止，一不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩長(zhǎng)L＝0.8m，一端固定在O點(diǎn)，另一端與質(zhì)量m＝0.04kg的小球相連，把小球從水平位置由靜止釋放，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)與小車相撞，碰撞時(shí)間極短，碰撞后小球恰好靜止，g取10m/s2。求：（1）與小車碰撞前小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)對(duì)細(xì)繩的拉力F；（2）小球與小車碰撞的過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能ΔE；（3）碰撞后小車與滑塊因摩擦而產(chǎn)生的最大熱量Q?！究键c(diǎn)】電磁感應(yīng)中的能量類問題；牛頓第二定律；動(dòng)能定理；動(dòng)量守恒定律；洛倫茲力．【專題】計(jì)算題；學(xué)科綜合題；定量思想；尋找守恒量法；電磁感應(yīng)——功能問題；分析綜合能力．【分析】（1）小球向下擺動(dòng)過程，洛倫茲力和細(xì)繩的拉力不做功，只有重力做功，根據(jù)動(dòng)能定理求出小球與小車碰撞前的速度。由牛頓第二定律求出繩子的拉力，由牛頓第三定律得到小球?qū)?xì)繩的拉力F；（2）對(duì)小球與小車碰撞過程，根據(jù)動(dòng)量守恒定律即可求解碰撞后瞬間小車的速度，小球與小車碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能ΔE等于系統(tǒng)碰撞前后動(dòng)能之差。（3）假設(shè)滑塊與車最終相對(duì)靜止，根據(jù)動(dòng)量守恒定律求出滑塊與車的共同速度，分析此時(shí)滑塊受到的洛倫茲力與重力的關(guān)系，判斷假設(shè)是否正確，確定滑塊最終的狀態(tài)，根據(jù)滑塊懸浮時(shí)洛倫茲力與重力相等，據(jù)此求出滑塊的速度，再根據(jù)能量守恒定律求碰撞后小車與滑塊因摩擦而產(chǎn)生的最大熱量Q?！窘獯稹拷猓海?）小球下擺過程，由動(dòng)能定理有解得：v＝4m/s小球在最低點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律得T﹣mg＝解得：T＝1.2N由牛頓第三定律可知小球?qū)?xì)繩的拉力為1.2N，方向豎直向下。（2）小球與小車碰撞瞬間，小球與小車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，取水平向左為正方向，由動(dòng)量守恒定律有mv＝Mv1解得：v1＝2m/s由能量守恒定律有ΔE＝﹣解得：ΔE＝0.16J（3）假設(shè)滑塊與車最終相對(duì)靜止?；瑝K在小車滑動(dòng)過程，兩者組成的系統(tǒng)合外力為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，取水平向左為正方向，由動(dòng)量守恒定律有Mv1＝（M+m′）v2解得：v2＝1.6m/s由此可得f洛＝qv2B＞m′g故假設(shè)不成立，因此滑塊最終懸浮?；瑝K懸浮瞬間，滿足f′洛＝qv′2B＝m′g解得：v′2＝0.4m/s將滑塊與小車看成一個(gè)系統(tǒng)，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，有Mv1＝Mv′+m′v′2解得：v′＝1.9m/s根據(jù)能量守恒定律有Q＝﹣Mv′2﹣m′v′22解得：Q＝0.014J答：（1）與小車碰撞前小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)對(duì)細(xì)線的拉力F為1.2N，方向豎直向下；（2）小球與小車碰撞的過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能ΔE為0.16J；（3）碰撞后小車與滑塊因摩擦而產(chǎn)生的最大熱量Q為0.014J?！军c(diǎn)評(píng)】本題的關(guān)鍵要理清物體的運(yùn)動(dòng)過程，把握每個(gè)過程遵循的力學(xué)規(guī)律，要知道洛倫茲力不做功，滑塊在小車上滑動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)的合外力為零，遵守動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律。四．選修部分（共4小題）13．（2024?河池一模）小林同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室探究氣體狀態(tài)變化規(guī)律，如圖所示，實(shí)驗(yàn)室有一下端有小段軟管、導(dǎo)熱性能良好的U形管，U形管左端封閉右端開口，左管內(nèi)用水銀柱封閉一段氣體，可看成理想氣體，左端封閉的氣體長(zhǎng)度L＝22cm，左右兩管水銀柱高度相同都為H＝28cm，U形管的非軟管部分粗細(xì)均勻，已知大氣壓強(qiáng)為75cmHg，實(shí)驗(yàn)室溫度為27℃，管的粗細(xì)相對(duì)水銀柱的高度來說可忽略不計(jì)，求：（1）現(xiàn)將U形管右管緩慢放置水平，此過程水銀柱沒有溢出，此時(shí)水銀柱右端離右管口的距離多大？（2）小林同學(xué)利用這個(gè)U形管和一把刻度尺，能測(cè)量不同環(huán)境的溫度，他將U形管移到另一個(gè)封閉環(huán)境（如題圖所示豎直放在地面上），左端氣柱長(zhǎng)度明顯變短，小林同學(xué)將右管緩慢旋轉(zhuǎn)，使得左管氣體長(zhǎng)度恢復(fù)原長(zhǎng)22cm。此時(shí)，小林用刻度尺測(cè)出右管水銀面離地面的豎直高度為22cm，依據(jù)這些條件可求出這個(gè)封閉環(huán)境溫度為多少攝氏度？【考點(diǎn)】氣體的等容變化及查理定律；壓強(qiáng)及封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算；氣體的等溫變化及玻意耳定律．【專題】計(jì)算題；定量思想；模型法；氣體的狀態(tài)參量和實(shí)驗(yàn)定律專題；分析綜合能力．【分析】（1）根據(jù)玻意耳定律求解水銀柱右端離右管口的距離；（2）根據(jù)查理定律求解封閉環(huán)境的溫度，再根據(jù)熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系求解封閉環(huán)境的攝氏溫度。【解答】解：（1）左端封閉氣體初始狀態(tài)壓強(qiáng)為p1＝p0＝75cmHg、封閉氣體的長(zhǎng)度為l1＝L＝22cm右管水平時(shí)，水銀柱右端離右管口的距離設(shè)為d，則此時(shí)左端封閉氣體的壓強(qiáng)為p2＝p0﹣ρg（H﹣L+d），封閉氣體的長(zhǎng)度分別為l2＝L+L﹣d由玻意耳定律可得p1Sl1＝p2Sl2代入數(shù)據(jù)解得d＝14cm（2）左端封閉氣體初始狀態(tài)的溫度為T1＝300K，設(shè)另一環(huán)境的熱力學(xué)溫度為T3；右管水銀面離地面的豎直高度為22cm時(shí)，左端封閉氣體的壓強(qiáng)為p3＝75cmHg﹣（28﹣22）cmHg＝69cmHg由查理定律可得代入數(shù)據(jù)解得T3＝276K則攝氏溫度為t＝（276﹣273）℃＝3℃。答：（1）此時(shí)水銀柱右端離右管口的距離14cm；（2）這個(gè)封閉環(huán)境溫度為3oC?！军c(diǎn)評(píng)】本題主要考查了玻意耳定律和查理定律的理解和運(yùn)用；分清氣體的狀態(tài)參量是解題的關(guān)鍵。（多選）14．（2024?成都三模）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a經(jīng)狀態(tài)b變化到狀態(tài)c，再?gòu)腸狀態(tài)變化到d，其過程如V﹣T圖上三條線段所示，bc和cd段為分別平行于坐標(biāo)軸的直線。則氣體（）A．b的壓強(qiáng)小于c的壓強(qiáng) B．由a變化到b過程中氣體從外界吸收熱量等于其增加的內(nèi)能 C．由b變化到c過程中氣體從外界吸收熱量等于其增加的內(nèi)能 D．由c變化到d過程中氣體從外界吸收熱量 E．由a變化到b為等壓變化【考點(diǎn)】熱力學(xué)第一定律及其應(yīng)用；理想氣體及理想氣體的狀態(tài)方程．【專題】定量思想；推理法；熱力學(xué)定律專題；氣體的狀態(tài)參量和實(shí)驗(yàn)定律專題；分析綜合能力．【分析】根據(jù)一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)方程判斷A；根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝Q+W分析BCD選項(xiàng)；由一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)方程，整理表達(dá)式結(jié)合圖像分析圖像斜率即可分析a到b為等壓變化?！窘獯稹拷猓篈．由一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)方程可知，從b到c，氣體的體積不變，溫度升高，則氣體的壓強(qiáng)增大，因此b的壓強(qiáng)小于c的壓強(qiáng)，故A正確；B．由a變化到b過程中氣體的體積增大，可知?dú)怏w對(duì)外做功，則有W＜0，氣體的溫度升高，氣體的內(nèi)能增加，氣體從外界吸收熱量，則有Q＞0，由ΔU＝Q+W可知，由a變化到b過程中氣體從外界吸收熱量不等于其增加的內(nèi)能，故B錯(cuò)誤；C．由b變化到c過程中氣體的體積不變，可知W＝0，氣體的溫度升高，氣體的內(nèi)能增加，氣體從外界吸收熱量，則有Q＞0，由ΔU＝Q+W可知，由b變化到c過程中氣體從外界吸收熱量等于其增加的內(nèi)能，即ΔU＝Q，故C正確；D．由c變化到d過程中氣體的體積減小，外界對(duì)氣體做功，可知W＞0，氣體溫度不變，氣體的內(nèi)能不變，可知ΔU＝0，由ΔU＝Q+W可得，W＝﹣Q，可知由c變化到d過程中氣體對(duì)外界放出熱量，故D錯(cuò)誤；E．由一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)方程，整理表達(dá)式可得V＝，再結(jié)合題圖可知，由a變化到b圖線的斜率不變，可知壓強(qiáng)不變，則由a變化到b為等壓變化，故E正確。故選：ACE。【點(diǎn)評(píng)】該題考查了一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程以及熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用，其中結(jié)合圖像分析斜率為解答該題的關(guān)鍵，題目難度適中。（多選）15．（2024?南充模擬）為了裝點(diǎn)城市夜景，市政工作人員常在噴水池水下安裝燈光照亮水面。如圖甲所示，水下有一點(diǎn)光源S，同時(shí)發(fā)出兩種不同顏色的a光和b光，在水面上形成了一個(gè)被照亮的圓形區(qū)域，俯視如圖乙所示環(huán)狀區(qū)域只有b光，中間小圓為復(fù)合光，以下說法中正確的是（）A．在水中a光波速大于b光 B．a(chǎn)光的頻率大于b光 C．用同一套裝置做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，b光條紋間距更小 D．通過b光觀察到的光源s的位置比實(shí)際位置淺一些 E．若某單縫能使a光發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，則b光也一定能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象【考點(diǎn)】光的衍射；光的折射及折射定律；光的雙縫干涉．【專題】定性思想；推理法；光的折射專題；全反射和臨界角專題；光的干涉專題；光的衍射、偏振和電磁本性專題；理解能力．【分析】根據(jù)照射圓的面積大小分析臨界角的大小，然后判斷折射率大小，根據(jù)v＝分析速度大??；折射率小，頻率也?。桓鶕?jù)分析條紋間距；當(dāng)障礙物或孔的尺寸比波長(zhǎng)小或比波長(zhǎng)差不多，則能夠發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象?！窘獯稹拷猓篈B．做出光路圖，如圖所示在被照亮的圓形區(qū)域邊緣光線恰好發(fā)生了全反射，入射角等于臨界角，由于a光照射的面積較小，則知a光的臨界角較小，根據(jù)sinC＝，可知a光的折射率較大，a光的頻率大于b光，由v＝可知a光在水中的傳播速度比b光小，故A錯(cuò)誤，B正確；C．由c＝λν可知a光波長(zhǎng)短，又由雙縫干涉條紋間距公式，可知用同一套裝置做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，a光條紋間距更小，故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)觀察者從上面看水中的光源時(shí)，從光源射來的光線進(jìn)入觀察者的眼睛，人眼逆著光線看，就看到了此時(shí)的光源，所以觀察者會(huì)感到光源的位置比實(shí)際位置淺一些，故D正確；E．單縫的尺寸小于光波的波長(zhǎng)，或與波長(zhǎng)差不多能發(fā)生明顯的衍射，由于a的波長(zhǎng)小于b的波長(zhǎng)，所以若某單縫能使a光發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，則b光也一定能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，故E正確。故選：BDE。【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵從臨界角入手，比較出折射率的大小，從而得出頻率、介質(zhì)中的速度大小關(guān)系。16．（2024?青羊區(qū)校級(jí)模擬）位于x＝0處的A波源，產(chǎn)生一向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波，如圖中實(shí)線所示；位于x＝50m處的B波源，產(chǎn)生一向左傳播的簡(jiǎn)諧橫波，如圖中虛線所示。A的周期為0.5s，A、B的傳播速率相等，t＝0時(shí)的波形圖如圖所示。（1）求B波的傳播速率及振動(dòng)周期；（2）平衡位置x＝13m處的質(zhì)點(diǎn)位移能否為1.6m？如果能，求出經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間位移第一次到達(dá)1.6m；如果不能，請(qǐng)說明理由?！究键c(diǎn)】波的疊加；橫波的圖像；波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系．【專題】定量思想；推理法；波的多解性；分析綜合能力．【分析】（1）由圖得出兩波的波長(zhǎng)，由波長(zhǎng)、波速與周期的關(guān)系求出波速，然后求出B的周期；（2）結(jié)合波的疊加的情況，判斷二者的波峰能否同時(shí)到達(dá)x＝1.6m處即可。【解答】解：（1）對(duì)A波有解得vA＝8m/sB波的傳播速率和A波的傳播速率相等，所以vB＝vA＝8m/s由TB＝，解得TB＝1s；（2）要使平衡位置x＝13m的質(zhì)點(diǎn)位移達(dá)到1.6m，必須要求A波和B波的波峰同時(shí)傳播過來。所以A波波峰傳播到x＝13m位置的時(shí)刻為B波波峰傳播到x＝13m位置的時(shí)刻為A波和B波的波峰同時(shí)傳播到x＝13m位置的時(shí)刻需滿足代入數(shù)據(jù)整理得n＝2m+1.5（m，n＝0，1，2?），上面關(guān)系式在整數(shù)范圍內(nèi)不成立，所以x＝13m處的質(zhì)點(diǎn)位移不能達(dá)到1.6m。答：B波的傳播速率為8m/s，振動(dòng)周期為1s；（2）不能，見解析【點(diǎn)評(píng)】該題考查波速、波長(zhǎng)以及周期之間的關(guān)系，其中該題的難點(diǎn)為A、B兩列波傳播到同一位置時(shí)振動(dòng)是加強(qiáng)還是減弱的判斷，題目難度較大。

考點(diǎn)卡片1．豎直上拋運(yùn)動(dòng)【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1．定義：物體以初速度v0豎直向上拋出后，只在重力作用下而做的運(yùn)動(dòng)，叫做豎直上拋運(yùn)動(dòng)。2．特點(diǎn)：（1）初速度：v0≠0；（2）受力特點(diǎn)：只受重力作用（沒有空氣阻力或空氣阻力可以忽略不計(jì)）；（3）加速度：a＝g，其大小不變，方向始終豎直向下。3．運(yùn)動(dòng)規(guī)律：取豎直向上的方向?yàn)檎较?，有：vt＝v0﹣gt，h＝v0t﹣gt2，vt2﹣v02＝2gh；4．幾個(gè)特征量：（1）上升的最大高度hmax＝；（2）質(zhì)點(diǎn)在通過同一高度位置時(shí)，上升速度與下落速度大小相等；上升到最大高度處所需時(shí)間t上和從最高處落回到拋出點(diǎn)所需時(shí)間相等t下，t上＝t下＝?！久}方向】例1：某物體以30m/s的初速度豎直上拋，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2．5s內(nèi)物體的（）A．路程為65mB．位移大小為25m，方向向上C．速度改變量的大小為10m/sD．平均速度大小為13m/s，方向向上分析：豎直上拋運(yùn)動(dòng)看作是向上的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，和向下的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，明確運(yùn)動(dòng)過程，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式即可求出各物理量。解答：由v＝gt可得，物體的速度減為零需要的時(shí)間t＝＝s＝3s，故5s時(shí)物體正在下落；A、路程應(yīng)等于向上的高度與后2s內(nèi)下落的高度之和，由v2＝2gh可得，h＝＝45m，后兩s下落的高度h'＝gt′2＝20m，故總路程s＝（45+20）m＝65m；故A正確；B、位移h＝v0t﹣gt2＝25m，位移在拋出點(diǎn)的上方，故B正確；C、速度的改變量△v＝gt＝50m/s，方向向下，故C錯(cuò)誤；D、平均速度v＝＝＝5m/s，故D錯(cuò)誤。故選：AB。點(diǎn)評(píng)：豎直上拋運(yùn)動(dòng)中一定要靈活應(yīng)用公式，如位移可直接利用位移公式求解；另外要正確理解公式，如平均速度一定要用位移除以時(shí)間；速度變化量可以用△v＝at求得。例2：在豎直的井底，將一物塊以11m/s的初速度豎直向上拋出，物體沖出井口再落回到井口時(shí)被人接住，在被人接住前1s內(nèi)物體的位移是4m，位移方向向上，不計(jì)空氣阻力，取g＝10m/s2．求：（1）物體從拋出點(diǎn)到被人接住所經(jīng)歷的時(shí)間；（2）豎直井的深度。分析：豎直上拋運(yùn)動(dòng)的處理方法有整體法和分段法，要求路程或上升的最大高度時(shí)一般用分段法，此題可以直接應(yīng)用整體法進(jìn)行求解。解答：（1）設(shè)最后1s內(nèi)的平均速度為則：m/s平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，即接住前0.5s的速度為v1＝4m/s設(shè)物體被接住時(shí)的速度為v2，則v1＝v2﹣gt得：v2＝4+10×0.5＝9m/s，則物體從拋出點(diǎn)到被人接住所經(jīng)歷的時(shí)間t＝+1＝+1＝1.2s；（2）豎直井的深度即拋出到接住物塊的位移，則h＝v0t﹣gt2＝11×1.2﹣×10×1.22＝6m。答：（1）物體從拋出點(diǎn)到被人接住所經(jīng)歷的時(shí)間為1.2s（2）豎直井的深度為6m。點(diǎn)評(píng)：豎直上拋運(yùn)動(dòng)的處理方法有整體法和分段法，要求路程或上升的最大高度時(shí)一般用分段法，此題只有豎直向上的勻減速運(yùn)動(dòng)，直接應(yīng)用整體法求解即可?！窘忸}方法點(diǎn)撥】1．豎直上拋運(yùn)動(dòng)的兩種研究方法：（1）分段法：上升階段是勻減速直線運(yùn)動(dòng)，下落階段是自由落體運(yùn)動(dòng)，下落過程是上升過程的逆過程。（2）整體法：從全程來看，加速度方向始終與初速度v0的方向相反，所以可把豎直上拋運(yùn)動(dòng)看成一個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)，要特別注意v0、vt、g、h等矢量的正、負(fù)號(hào)。一般選取豎直向上為正方向，v0總是正值，上升過程中vt為正值，下落過程中vt為負(fù)值；物體在拋出點(diǎn)以上時(shí)h為正值，物體在拋出點(diǎn)以下時(shí)h為負(fù)值。?。贺Q直上拋運(yùn)動(dòng)的上升階段和下降階段具有對(duì)稱性：①速度對(duì)稱：上升和下降過程經(jīng)過同一位置時(shí)速度等大、反向；②時(shí)間對(duì)稱：上升和下降過程經(jīng)過同一段高度的上升時(shí)間和下降時(shí)間相等。2．彈力的大小、胡克定律【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1．彈力（1）定義：發(fā)生彈性形變的物體，由于要恢復(fù)原狀，對(duì)跟它接觸的物體產(chǎn)生的力叫彈力．（2）彈力的產(chǎn)生條件：①?gòu)椓Φ漠a(chǎn)生條件是兩個(gè)物體直接接觸，②并發(fā)生彈性形變．（3）彈力的方向：力垂直于兩物體的接觸面．①支撐面的彈力：支持力的方向總是垂直于支撐面，指向被支持的物體；壓力總是垂直于支撐面指向被壓的物體．點(diǎn)與面接觸時(shí)彈力的方向：過接觸點(diǎn)垂直于接觸面．球與面接觸時(shí)彈力的方向：在接觸點(diǎn)與球心的連線上．球與球相接觸的彈力方向：垂直于過接觸點(diǎn)的公切面．②彈簧兩端的彈力方向：與彈簧中心軸線重合，指向彈簧恢復(fù)原狀的方向．其彈力可為拉力，可為壓力．③輕繩對(duì)物體的彈力方向：沿繩指向繩收縮的方向，即只為拉力．2．胡克定律彈簧受到外力作用發(fā)生彈性形變，從而產(chǎn)生彈力．在彈性限度內(nèi)，彈簧彈力F的大小與彈簧伸長(zhǎng)（或縮短）的長(zhǎng)度x成正比．即F＝kx，其中，勁度系數(shù)k的意義是彈簧每伸長(zhǎng)（或縮短）單位長(zhǎng)度產(chǎn)生的彈力，其單位為N/m．它的大小由制作彈簧的材料、彈簧的長(zhǎng)短和彈簧絲的粗細(xì)決定．x則是指形變量，應(yīng)為形變（包括拉伸形變和壓縮形變）后彈簧的長(zhǎng)度與彈簧原長(zhǎng)的差值．注意：胡克定律在彈簧的彈性限度內(nèi)適用．3．胡克定律的應(yīng)用（1）胡克定律推論在彈性限度內(nèi)，由F＝kx，得F1＝kx1，F(xiàn)2＝kx2，即F2﹣F1＝k（x2﹣x1），即：△F＝k△x即：彈簧彈力的變化量與彈簧形變量的變化量（即長(zhǎng)度的變化量）成正比．（2）確定彈簧狀態(tài)對(duì)于彈簧問題首先應(yīng)明確彈簧處于“拉伸”、“壓縮”還是“原長(zhǎng)”狀態(tài)，并且確定形變量的大小，從而確定彈簧彈力的方向和大小．如果只告訴彈簧彈力的大小，必須全面分析問題，可能是拉伸產(chǎn)生的，也可能是壓縮產(chǎn)生的，通常有兩個(gè)解．（3）利用胡克定律的推論確定彈簧的長(zhǎng)度變化和物體位移的關(guān)系如果涉及彈簧由拉伸（壓縮）形變到壓縮（拉伸）形變的轉(zhuǎn)化，運(yùn)用胡克定律的推論△F＝k△x可直接求出彈簧長(zhǎng)度的改變量△x的大小，從而確定物體的位移，再由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和動(dòng)力學(xué)公式求相關(guān)量．【命題方向】（1）第一類?？碱}型是考查胡克定律：一個(gè)彈簧掛30N的重物時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)1.2cm，若改掛100N的重物時(shí)，彈簧總長(zhǎng)為20cm，則彈簧的原長(zhǎng)為（）A．12cmB．14cmC．15cmD．16cm分析：根據(jù)胡克定律兩次列式后聯(lián)立求解即可．解：一個(gè)彈簧掛30N的重物時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)1.2cm，根據(jù)胡克定律，有：F1＝kx1；若改掛100N的重物時(shí)，根據(jù)胡克定律，有：F2＝kx2；聯(lián)立解得：k＝；x2＝；故彈簧的原長(zhǎng)為：x0＝x﹣x2＝20cm﹣4cm＝16cm；故選D．點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是根據(jù)胡克定律列式后聯(lián)立求解，要記住胡克定律公式中F＝k?△x的△x為行變量．（2）第二類?？碱}型是考查胡克定律與其他知識(shí)點(diǎn)的結(jié)合：如圖所示，一根輕質(zhì)彈簧上端固定，下端掛一個(gè)質(zhì)量為m0的平盤，盤中有一物體，質(zhì)量為m，當(dāng)盤靜止時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度比其自然長(zhǎng)度伸長(zhǎng)了l，今向下拉盤，使彈簧再伸長(zhǎng)△l后停止，然后松手，設(shè)彈簧總處在彈性限度內(nèi)，則剛松手時(shí)盤對(duì)物體的支持力等于（）A.B.C.D.分析：根據(jù)胡克定律求出剛松手時(shí)手的拉力，確定盤和物體所受的合力，根據(jù)牛頓第二定律求出剛松手時(shí)，整體的加速度．再隔離物體研究，用牛頓第二定律求解盤對(duì)物體的支持力．解：當(dāng)盤靜止時(shí)，由胡克定律得（m+m0）g＝kl①設(shè)使彈簧再伸長(zhǎng)△l時(shí)手的拉力大小為F再由胡克定律得F＝k△l②由①②聯(lián)立得F＝剛松手瞬時(shí)彈簧的彈力沒有變化，則以盤和物體整體為研究對(duì)象，所受合力大小等于F，方向豎直向上．設(shè)剛松手時(shí)，加速度大小為a，根據(jù)牛頓第二定律得a＝＝對(duì)物體研究：FN﹣mg＝ma解得FN＝（1+）mg故選A．點(diǎn)評(píng)：點(diǎn)評(píng)：本題考查應(yīng)用牛頓第二定律分析和解決瞬時(shí)問題的能力，這類問題往往先分析平衡狀態(tài)時(shí)物體的受力情況，再分析非平衡狀態(tài)時(shí)物體的受力情況，根據(jù)牛頓第二定律求解瞬時(shí)加速度．【解題方法點(diǎn)撥】這部分知識(shí)難度中等、也有難題，在平時(shí)的練習(xí)中、階段性考試中會(huì)單獨(dú)出現(xiàn)，選擇、填空、計(jì)算等等出題形式多種多樣，在高考中不會(huì)以綜合題的形式考查的，但是會(huì)做為題目的一個(gè)隱含條件考查．彈力的有無及方向判斷比較復(fù)雜，因此在確定其大小和方向時(shí)，不能想當(dāng)然，應(yīng)根據(jù)具體的條件或計(jì)算來確定．3．力的合成與分解的應(yīng)用【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】一、物體的受力分析1．放在水平地面上靜止的物體．二力平衡：某個(gè)物體受兩個(gè)力作用時(shí)，只要兩個(gè)力大小相等，方向相反，作用在同一條直線上，則這兩個(gè)力合力為零，物體處于平衡狀態(tài)．2．放在水平地面上的物體（受到一個(gè)豎直向上的力F仍保持靜止）豎直方向上三力平衡：F+FN＝G，即：豎直方向上合力為0．3．放在水平地面上的物體（受到一個(gè)推力仍保持靜止）水平方向上二力平衡，即：水平方向上合力為0豎直方向上二力平衡；即：豎直方向上合力為0．4．放在水平地面上的物體（受到一個(gè)拉力F仍保持靜止如圖示）水平方向上：Fx＝Ff，即：水平方向上合力為0；豎直方向上：G＝Fy+FN，即：豎直方向上合力為0．5．力的合成解題：放在斜面上靜止的物體合成法：物體受幾個(gè)力的作用，可先將某幾個(gè)力合成，再將問題轉(zhuǎn)化為二力平衡．6．力的分解解題：放在斜面上靜止的物體分解法：物體受幾個(gè)力的作用，將某個(gè)力按效果分解，則其分力與其它幾個(gè)力滿足平衡條件．7．放在斜面上的物體受到一個(gè)平行斜面向上的力F仍保持靜止平行斜面方向上：F1＝F+Ff，即：平行斜面方向方向上合力為0；垂直斜面方向上：F2＝FN，即：垂直斜面方向上合力為0．8．放在斜面上的物體受到一個(gè)垂直斜面向下的力F仍保持靜止平行斜面方向上：F1＝Ff，即：平行斜面方向方向上合力為0；垂直斜面方向上：F2+F＝FN，即：垂直斜面方向上合力為0．9．放在斜面上的物體受到一個(gè)水平向右的力F仍保持靜止平行斜面方向上：G1＝Ff+F1，即：平行斜面方向方向上合力為0；垂直斜面方向上：G2+F2＝FN，即：垂直斜面方向上合力為0．4．一般情況下的共點(diǎn)力平衡【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.共點(diǎn)力（1）定義：如果一個(gè)物體受到兩個(gè)或更多力的作用，這些力共同作用在物體的在同一點(diǎn)上，或者雖不作用在同一點(diǎn)上，但它們的延長(zhǎng)線交于一點(diǎn)，這幾個(gè)力叫作共點(diǎn)力。（2）力的合成的平行四邊形定則只適用于共點(diǎn)力。2.共點(diǎn)力平衡的條件（1）平衡狀態(tài)：物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。（2）平衡條件：在共點(diǎn)力作用下物體平衡的條件是合力為0。3.對(duì)共點(diǎn)力平衡條件的理解及應(yīng)用合外力等于0，即F合＝0→正交分解法，其中Fx合和Fy合分別表示物體在x軸和y軸上所受的合力。4.平衡條件的推論（1）二力平衡：若物體在兩個(gè)力作用下處于平衡狀態(tài)，則這兩個(gè)力一定等大、反向。（2）三力平衡：若物體在三個(gè)共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài)，則任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等大、反向。（3）多力平衡：若物體在n個(gè)共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài)，則其中任意一個(gè)力必定與另外（n﹣1）個(gè)力的合力等大、反向。5.解答共點(diǎn)力平衡問題的三種常用方法6.平衡中的臨界、極值問題a.臨界問題（1）問題特點(diǎn)：①當(dāng)某物理量發(fā)生變化時(shí)，會(huì)引起其他幾個(gè)物理量的變化。②注意某現(xiàn)象“恰好出現(xiàn)”或“恰好不出現(xiàn)”的條件。（2）分析方法：基本方法是假設(shè)推理法，即先假設(shè)某種情況成立，然后根據(jù)平衡條件及有關(guān)知識(shí)進(jìn)行論證、求解。b.極值問題（1）問題界定：物體平衡的極值問題，一般指在力的變化過程中涉及力的最大值和最小值的問題。（2）分析方法：①解析法：根據(jù)物體平衡的條件列出方程，在解方程時(shí)，采用數(shù)學(xué)知識(shí)求極值或者根據(jù)物理臨界條件求極值。②圖解法：根據(jù)物體平衡的條件作出力的矢量圖，畫出平行四邊形或者矢量三角形進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，確定最大值或最小值。7.“活結(jié)”與“死結(jié)”、“活桿”與“死桿”模型（1）“活結(jié)”與“死結(jié)”模型①“活結(jié)”一般是由輕繩跨過光滑滑輪或者繩上掛一光滑掛鉤而形成的。繩雖然因“活結(jié)”而彎曲，但實(shí)際上是同一根繩，所以由“活結(jié)”分開的兩段繩上彈力的大小一定相等，兩段繩合力的方向一定沿這兩段繩夾角的平分線。②“死結(jié)”兩側(cè)的繩因結(jié)而變成了兩根獨(dú)立的繩，因此由“死結(jié)”分開的兩段繩上的彈力不一定相等。（2）“活桿”與“死桿”模型①“活桿”：指輕桿用轉(zhuǎn)軸或鉸鏈連接，當(dāng)輕桿處于平衡狀態(tài)時(shí)，輕桿所受到的彈力方向一定沿著桿，否則會(huì)引起輕桿的轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖甲所示，若C為轉(zhuǎn)軸，則輕桿在緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)中，彈力方向始終沿桿的方向。②“死桿”：若輕桿被固定，不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，則輕桿所受到的彈力方向不一定沿桿的方向。如圖乙所示，水平橫梁的一端A插在墻壁內(nèi)，另一端B裝有一個(gè)小滑輪，繩的一端C固定于墻壁上，另一端跨過滑輪后懸掛重物m?；唽?duì)繩的作用力應(yīng)為圖丙中兩段繩中拉力F1和F2的合力F的反作用力，即AB桿彈力的方向不沿桿的方向?！久}方向】例1：在如圖所示的甲、乙、丙、丁四幅圖中，滑輪光滑且所受的重力忽略不計(jì)，滑輪的軸O安裝在一根輕木桿P上，一根輕繩ab繞過滑輪，a端固定在墻上，b端下面掛一質(zhì)量為m的重物。當(dāng)滑輪和重物都靜止不動(dòng)時(shí)，甲、丙、丁圖中木桿P與豎直方向的夾角均為θ，乙圖中木桿P豎直。假設(shè)甲、乙、丙、丁四幅圖中滑輪受到木桿P的彈力的大小依次為FA、FB、FC、FD，則以下判斷正確的是（）A.FA＝FB＝FC＝FDB.FD＞FA＝FB＞FCC.FA＝FC＝FD＞FBD.FC＞FA＝FB＞FD分析：對(duì)滑輪受力分析，受兩個(gè)繩子的拉力和桿的彈力；滑輪一直保持靜止，合力為零，故桿的彈力與兩個(gè)繩子的拉力的合力等值、反向、共線。解答：由于兩個(gè)繩子的拉力大小等于重物的重力，大小不變，即四個(gè)選項(xiàng)中繩子的拉力是大小相等的，根據(jù)平行四邊形定則知兩個(gè)力的夾角越小，則合力越大，即滑輪兩邊繩子的夾角越小，繩子拉力的合力越大，故丁圖中繩子拉力合力最大，則桿的彈力最大，丙圖中夾角最大，繩子拉力合力最小，則桿的彈力最小，甲圖和乙圖中的夾角相同，則繩子拉力合力相等，則桿的彈力相等，所以甲、乙、丙、丁四幅圖中滑輪受到木桿P的彈力的大小順序?yàn)椋篎D＞FA＝FB＞FC，故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選：B。本題考查的是力的合成與平衡條件在實(shí)際問題中的應(yīng)用，要注意桿的彈力可以沿著桿的方向也可以不沿著桿方向，結(jié)合平衡條件分析是關(guān)鍵。例2：如圖所示，兩根等長(zhǎng)的輕繩將日光燈懸掛在天花板上，兩繩與豎直方向的夾角都為45°，日光燈保持水平，所受重力為G。則（）A.兩繩對(duì)日光燈拉力的合力大小等于GB.兩繩的拉力和重力不是共點(diǎn)力C.兩繩的拉力大小均為GD.兩繩的拉力大小均為分析：兩繩的拉力和重力是共點(diǎn)力，根據(jù)合力為零分析AB選項(xiàng)；根據(jù)對(duì)稱性可知，左右兩繩的拉力大小相等，分析日光燈的受力情況，由平衡條件求解繩子的拉力大小。解答：B．對(duì)日光燈受力分析如圖：兩繩拉力的作用線與重力作用線的延長(zhǎng)線交于一點(diǎn)，這三個(gè)力是共點(diǎn)力，故B錯(cuò)誤；A．由于日光燈在兩繩拉力和重力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以兩繩的拉力的合力與重力G等大反向，故A正確；CD．由于兩個(gè)拉力的夾角成直角，且都與豎直方向成45°角，則由力的平行四邊形定則可知：G＝，F(xiàn)1＝F2，解得：F1＝F2＝，故C正確，D錯(cuò)誤。故選：AC。點(diǎn)評(píng)：本題主要是考查了共點(diǎn)力的平衡，解答本題的關(guān)鍵是：確定研究對(duì)象、進(jìn)行受力分析、進(jìn)行力的合成，利用平衡條件建立方程進(jìn)行解答。例3：如圖，三根長(zhǎng)度均為l的輕繩分別連接于C、D兩點(diǎn)，A、B兩端被懸掛在水平天花板上，相距2l?，F(xiàn)在C點(diǎn)上懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的重物，為使CD繩保持水平，在D點(diǎn)上可施加力的最小值為（）A.mgB.mgC.mgD.mg分析：根據(jù)物體的受力平衡，依據(jù)幾何關(guān)系求解即可。解答：依題得，要想CD水平，則各繩都要緊繃，根據(jù)幾何關(guān)系可知，AC與水平方向的夾角為60°，結(jié)點(diǎn)C受力平衡，則受力分析如圖所示因此CD的拉力為T＝mg?tan30°D點(diǎn)受CD繩子拉力大小等于T，方向向左。要使CD水平，則D點(diǎn)兩繩的拉力與外界的力的合力為零，則CD繩子對(duì)D點(diǎn)的拉力可分解為沿BD繩的F1以及另一分力F2。由幾何關(guān)系可知，當(dāng)F2與BD垂直時(shí)，F(xiàn)2最小，F(xiàn)2的大小即為拉力大小，因此有F2min＝T?sin60°＝mg故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選：C。點(diǎn)評(píng)：本題考查的是物體的受力平衡，解題的關(guān)鍵是當(dāng)F2與BD垂直時(shí)，F(xiàn)2最小，F(xiàn)2的大小即為拉力大小。例4：如圖甲所示，細(xì)繩AD跨過固定的水平輕桿BC右端的輕質(zhì)光滑定滑輪懸掛一質(zhì)量為M1的物體，∠ACB＝30°；圖乙中輕桿HG一端用鉸鏈固定在豎直墻壁上，另一端G通過細(xì)繩EG拉住，EG與水平方向的夾角為30°，在輕桿的G點(diǎn)用細(xì)繩GF懸掛一質(zhì)量為M2的物體（都處于靜止?fàn)顟B(tài)），求：（1）細(xì)繩AC的張力FTAC與細(xì)繩EG的張力FTEG之比；（2）輕桿BC對(duì)C端的支持力；（3）輕桿HG對(duì)G端的支持力。分析：（1）根據(jù)力的分解及幾何關(guān)系解答。（2）圖甲中對(duì)滑輪受力分析，運(yùn)用合成法求解細(xì)繩AC段的張力FAC與輕桿BC對(duì)C端的支持力；（3）乙圖中，以C點(diǎn)為研究對(duì)象，根據(jù)平衡條件求解細(xì)繩EG段的張力F2以及輕桿HG對(duì)G端的支持力。解答：下圖（a）和下圖（b）中的兩個(gè)物體M1、M2都處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡的條件，首先判斷與物體相連的細(xì)繩，其拉力大小等于物體的重力；分別取C點(diǎn)和G點(diǎn)為研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析如圖（a）和右圖（b）所示，根據(jù)平衡規(guī)律可求解。（1）上圖（a）中輕繩AD跨過定滑輪拉住質(zhì)量為M1的物體，物體處于平衡狀態(tài)，輕繩AC段的拉力FTAC＝FCD＝M1g；上圖（b）中由于FTEGsin30°＝M2g得FEG＝2M2g所以FTAC：FTEG＝M1：2M2。（2）上圖（a）中，根據(jù)FAC＝FCD＝M1g且夾角為120°故FNC＝FAC＝M1g，方向與水平方向成30°，指向斜右上方。（3）上圖（b）中，根據(jù)平衡方程有FNG＝＝M2g，方向水平向右。答：（1）輕繩AC段的張力FAC與細(xì)繩EG的張力FEG之比為；（2）輕桿BC對(duì)C端的支持力為M1g，指向斜右上方；（3）輕桿HG對(duì)G端的支持力大小為M2g方向水平向右。點(diǎn)評(píng)：本題首先要抓住定滑輪兩端繩子的特點(diǎn)，其次要根據(jù)平衡條件，以C、G點(diǎn)為研究對(duì)象，按力平衡問題的一般步驟求解。【解題思路點(diǎn)撥】1.在分析問題時(shí)，注意“靜止”和“v＝0”不是一回事，v＝0，。2.解答共點(diǎn)力平衡問題的一般步驟（1）選取研究對(duì)象，對(duì)于有相互作用的兩個(gè)或兩個(gè)以上的物體構(gòu)成的系統(tǒng)，應(yīng)明確所選研究對(duì)象是系統(tǒng)整體還是系統(tǒng)中的某一個(gè)物體（整體法或隔離法）。（2）對(duì)所選研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，并畫出受力分析圖。（3）對(duì)研究對(duì)象所受的力進(jìn)行處理，對(duì)三力平衡問題，一般根據(jù)平衡條件畫出力合成時(shí)的平行四邊形。對(duì)四力或四力以上的平衡問題，一般建立合適的直角坐標(biāo)系，對(duì)各力按坐標(biāo)軸進(jìn)行分解。（4）建立平衡方程，對(duì)于四力或四力以上的平衡問題，用正交分解法列出方程組。3.臨界與極值問題的分析技巧（1）求解平衡中的臨界問題和極值問題時(shí)，首先要正確地進(jìn)行受力分析和變化過程分析，找出平衡中的臨界點(diǎn)和極值點(diǎn)。（2）臨界條件必須在變化中尋找，不能停留在一個(gè)狀態(tài)來研究臨界問題，而是要把某個(gè)物理量推向極端，即極大或極小，并依此作出科學(xué)的推理分析，從而給出判斷或結(jié)論。5．牛頓第二定律【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1．內(nèi)容：物體的加速度跟物體所受的合外力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同．2．表達(dá)式：F合＝ma．該表達(dá)式只能在國(guó)際單位制中成立．因?yàn)镕合＝k?ma，只有在國(guó)際單位制中才有k＝1．力的單位的定義：使質(zhì)量為1kg的物體，獲得1m/s2的加速度的力，叫做1N，即1N＝1kg?m/s2．3．適用范圍：（1）牛頓第二定律只適用于慣性參考系（相對(duì)地面靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的參考系）．（2）牛頓第二定律只適用于宏觀物體（相對(duì)于分子、原子）、低速運(yùn)動(dòng)（遠(yuǎn)小于光速）的情況．4．對(duì)牛頓第二定律的進(jìn)一步理解牛頓第二定律是動(dòng)力學(xué)的核心內(nèi)容，我們要從不同的角度，多層次、系統(tǒng)化地理解其內(nèi)涵：F量化了迫使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化的外部作用，m量化了物體“不愿改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”的基本特性（慣性），而a則描述了物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（v）變化的快慢．明確了上述三個(gè)量的物理意義，就不難理解如下的關(guān)系了：a∝F，a∝．另外，牛頓第二定律給出的F、m、a三者之間的瞬時(shí)關(guān)系，也是由力的作用效果的瞬時(shí)性特征所決定的．（1）矢量性：加速度a與合外力F合都是矢量，且方向總是相同．（2）瞬時(shí)性：加速度a與合外力F合同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失，是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)的．（3）同體性：加速度a與合外力F合是對(duì)同一物體而言的兩個(gè)物理量．（4）獨(dú)立性：作用于物體上的每個(gè)力各自產(chǎn)生的加速度都遵循牛頓第二定律，而物體的合加速度則是每個(gè)力產(chǎn)生的加速度的矢量和，合加速度總是與合外力相對(duì)應(yīng)．（5）相對(duì)性：物體的加速度是對(duì)相對(duì)地面靜止或相對(duì)地面做勻速運(yùn)動(dòng)的物體而言的．【命題方向】題型一：對(duì)牛頓第二定律的進(jìn)一步理解的考查例子：放在水平地面上的一物塊，受到方向不變的水平推力F的作用，F(xiàn)的大小與時(shí)間t的關(guān)系如圖甲所示，物塊速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示．取重力加速度g＝10m/s2．由此兩圖線可以得出（）A．物塊的質(zhì)量為1.5kgB．物塊與地面之間的滑動(dòng)摩擦力為2NC．t＝3s時(shí)刻物塊的速度為3m/sD．t＝3s時(shí)刻物塊的加速度為2m/s2分析：根據(jù)v﹣t圖和F﹣t圖象可知，在4～6s，物塊勻速運(yùn)動(dòng)，處于受力平衡狀態(tài)，所以拉力和摩擦力相等，由此可以求得物體受到的摩擦力的大小，在根據(jù)在2～4s內(nèi)物塊做勻加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律可以求得物體的質(zhì)量的大?。鶕?jù)速度時(shí)間圖線求出3s時(shí)的速度和加速度．解答：4～6s做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則f＝F＝2N．2～4s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a＝，根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)﹣f＝ma，即3﹣2＝2m，解得m＝0.5kg．由速度﹣時(shí)間圖線可知，3s時(shí)刻的速度為2m/s．故B、D正確，A、C錯(cuò)誤．故選：BD．點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生對(duì)于圖象的解讀能力，根據(jù)兩個(gè)圖象對(duì)比可以確定物體的運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，再由牛頓第二定律來求解．題型二：對(duì)牛頓第二定律瞬時(shí)性的理解例子：如圖所示，質(zhì)量為m的球與彈簧Ⅰ和水平細(xì)線Ⅱ相連，Ⅰ、Ⅱ的另一端分別固定于P、Q．球靜止時(shí)，Ⅰ中拉力大小為F1，Ⅱ中拉力大小為F2，當(dāng)剪斷Ⅱ瞬間時(shí)，球的加速度a應(yīng)是（）A．則a＝g，方向豎直向下B．則a＝g，方向豎直向上C．則a＝，方向沿Ⅰ的延長(zhǎng)線D．則a＝，方向水平向左分析：先研究原來靜止的狀態(tài)，由平衡條件求出彈簧和細(xì)線的拉力．剛剪短細(xì)繩時(shí)，彈簧來不及形變，故彈簧彈力不能突變；細(xì)繩的形變是微小形變，在剛剪短彈簧的瞬間，細(xì)繩彈力可突變！根據(jù)牛頓第二定律求解瞬間的加速度．解答：Ⅱ未斷時(shí)，受力如圖所示，由共點(diǎn)力平衡條件得，F(xiàn)2＝mgtanθ，F(xiàn)1＝．剛剪斷Ⅱ的瞬間，彈簧彈力和重力不變，受力如圖：由幾何關(guān)系，F(xiàn)合＝F1sinθ＝F2＝ma，由牛頓第二定律得：a＝＝，方向水平向左，故ABC錯(cuò)誤，D正確；故選：D．點(diǎn)評(píng)：本題考查了求小球的加速度，正確受力分析、應(yīng)用平衡條件與牛頓第二定律即可正確解題，知道彈簧的彈力不能突變是正確解題的關(guān)鍵．題型三：動(dòng)力學(xué)中的兩類基本問題：①已知受力情況求物體的運(yùn)動(dòng)情況；②已知運(yùn)動(dòng)情況求物體的受力情況．加速度是聯(lián)系運(yùn)動(dòng)和受力的重要“橋梁”，將運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律和牛頓第二定律相結(jié)合是解決問題的基本思路．例子：某同學(xué)為了測(cè)定木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，他用測(cè)速儀研究木塊在斜面上的運(yùn)動(dòng)情況，裝置如圖甲所示．他使木塊以初速度v0＝4m/s的速度沿傾角θ＝30°的斜面上滑緊接著下滑至出發(fā)點(diǎn)，并同時(shí)開始記錄數(shù)據(jù)，結(jié)果電腦只繪出了木塊從開始上滑至最高點(diǎn)的v﹣t圖線如圖乙所示．g取10m/s2．求：（1）上滑過程中的加速度的大小a1；（2）木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；（3）木塊回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度大小v．分析：（1）由v﹣t圖象可以求出上滑過程的加速度．（2）由牛頓第二定律可以得到摩擦因數(shù)．（3）由運(yùn)動(dòng)學(xué)可得上滑距離，上下距離相等，由牛頓第二定律可得下滑的加速度，再由運(yùn)動(dòng)學(xué)可得下滑至出發(fā)點(diǎn)的速度．解答：（1）由題圖乙可知，木塊經(jīng)0.5s滑至最高點(diǎn)，由加速度定義式有：上滑過程中加速度的大小：（2）上滑過程中沿斜面向下受重力的分力，摩擦力，由牛頓第二定律F＝ma得上滑過程中有：mgsinθ+μmgcosθ＝ma1代入數(shù)據(jù)得：μ＝0.35．（3）下滑的距離等于上滑的距離：x＝＝m＝1m下滑摩擦力方向變?yōu)橄蛏?，由牛頓第二定律F＝ma得：下滑過程中：mgsinθ﹣μmgcosθ＝ma2解得：＝2m/s2下滑至出發(fā)點(diǎn)的速度大小為：v＝聯(lián)立解得：v＝2m/s答：（1）上滑過程中的加速度的大小；（2）木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.35；（3）木塊回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度大小v＝2m/s．點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵能夠正確地受力分析，運(yùn)用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式聯(lián)合求解．【解題方法點(diǎn)撥】1．根據(jù)牛頓第二定律知，加速度與合外力存在瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系．對(duì)于分析瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系時(shí)應(yīng)注意兩個(gè)基本模型特點(diǎn)的區(qū)別：（1）輕繩、輕桿模型：①輕繩、輕桿產(chǎn)生彈力時(shí)的形變量很小，②輕繩、輕桿的拉力可突變；（2）輕彈簧模型：①?gòu)椓Φ拇笮镕＝kx，其中k是彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量，②彈力突變．2．應(yīng)用牛頓第二定律解答動(dòng)力學(xué)問題時(shí)，首先要對(duì)物體的受力情況及運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行分析，確定題目屬于動(dòng)力學(xué)中的哪類問題，不論是由受力情況求運(yùn)動(dòng)情況，還是由運(yùn)動(dòng)情況求受力情況，都需用牛頓第二定律列方程．應(yīng)用牛頓第二定律的解題步驟（1）通過審題靈活地選取研究對(duì)象，明確物理過程．（2）分析研究對(duì)象的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，必要時(shí)畫好受力示意圖和運(yùn)動(dòng)過程示意圖，規(guī)定正方向．（3）根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)公式列方程求解．（列牛頓第二定律方程時(shí)可把力進(jìn)行分解或合成處理，再列方程）（4）檢查答