高考物理数学物理法常见题型及答题技巧及练习题.doc

《高考物理数学物理法常见题型及答题技巧及练习题.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理数学物理法常见题型及答题技巧及练习题.doc（21页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、高考物理高考物理数学物理法常见题型及答题技巧及练习题一、数学物理法1如图所示，在竖直分界线的左侧有垂直纸面的匀强磁场，竖直屏与之间有方向向上的匀强电场。在处有两个带正电的小球和，两小球间不发生电荷转移。若在两小球间放置一个被压缩且锁定的小型弹簧（不计弹簧长度），解锁弹簧后，两小球均获得沿水平方向的速度。已知小球的质量是小球的倍，电荷量是小球的倍。若测得小球在磁场中运动的半径为，小球击中屏的位置的竖直偏转位移也等于。两小球重力均不计。(1)将两球位置互换，解锁弹簧后，小球在磁场中运动，求两球在磁场中运动半径之比、时间之比；(2)若小球向左运动求、两小球打在屏上的位置之间的距离。【答案】(1)，；

2、(2)【解析】【详解】(1)两小球静止反向弹开过程，系统动量守恒有小球A、B在磁场中做圆周运动，分别有，解式得磁场运动周期分别为，解得运动时间之比为(2)如图所示，小球A经圆周运动后，在电场中做类平抛运动。水平方向有竖直方向有由牛顿第二定律得解式得小球B在电场中做类平抛运动，同理有由题意知应用几何关系得解式得2如图所示，ABCD是柱体玻璃棱镜的横截面，其中AEBD，DBCB，DAE=30，BAE=45，DCB=60，一束单色细光束从AD面入射，在棱镜中的折射光线如图中ab所示，ab与AD面的夹角=60已知玻璃的折射率n=1.5，求：（结果可用反三角函数表示）（1）这束入射光线的入射角多大？（2

3、）该束光线第一次从棱镜出射时的折射角【答案】（1）这束入射光线的入射角为48.6；（2）该束光线第一次从棱镜出射时的折射角为48.6【解析】试题分析：（1）设光在AD面的入射角、折射角分别为i、r，其中r=30，根据n=，得：sini=nsinr=1.5sin30=0.75故i=arcsin0.75=48.6（2）光路如图所示：ab光线在AB面的入射角为45，设玻璃的临界角为C，则：sinC=0.67sin450.67，因此光线ab在AB面会发生全反射光线在CD面的入射角r=r=30根据n=，光线在CD面的出射光线与法线的夹角：i=i=arcsin 0.75=48.63如图，在长方体玻璃砖内部

4、有一半球形气泡，球心为O，半径为R，其平面部分与玻璃砖表面平行，球面部分与玻璃砖相切于O点。有束单色光垂直玻璃砖下表面入射到气泡上的A点，发现有一束光线垂直气泡平面从C点射出，已知OA=R，光线进入气泡后第一次反射和折射的光线相互垂直，气泡内近似为真空，真空中光速为c，求：（i）玻璃的折射率n；（ii）光线从A在气泡中多次反射到C的时间。【答案】（i）；（ii）【解析】【分析】【详解】（i）如图，作出光路图根据折射定律可得根据几何知识可得 联立解得玻璃的折射率为。（ii）光从经多次反射到点的路程时间得光线从A在气泡中多次反射到C的时间为。4在地面上方某一点分别以和的初速度先后竖直向上抛出两个小

5、球（可视为质点），第二个小球抛出后经过时间与第一个小球相遇，要求相遇地点在抛出点或抛出点以上，改变两球抛出的时间间隔，便可以改变值，试求（1）若，的最大值（2）若，的最大值【答案】（1）（2）【解析】试题分析：（1）若，取最大值时，应该在抛出点处相遇，则最大值（2）若，取最大值时，应该在第一个小球的上抛最高点相遇，解得，分析可知，所以舍去最大值考点：考查了匀变速直线运动规律的应用【名师点睛】本题的解题是判断并确定出t取得最大的条件，也可以运用函数法求极值分析5小华站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时，

6、绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地，如图所示。已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为d，重力加速度为g。忽略手的运动半径和空气阻力。 (1)问绳能承受的最大拉力多大？(2)改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？【答案】（1）；（2），。【解析】【分析】【详解】(1)设绳断后球飞行的时间为t，由平抛运动规律有竖直方向水平方向D=v1t解得v1=设绳能承受的最大拉力大小为Fmax，这也是球受到绳的最大拉力的大小，球做圆周运动的半径为由圆周运动向心力公式，有Fmax-mg=得Fmax=mg(2)设绳长为l，绳断时

7、球的速度大小为v3，绳承受的最大拉力不变，有Fmax-mg=m解得v3=绳断后球做平抛运动，竖直位移为y=dl水平位移为x，时间为t1,由平抛运动规律有得x=4当l时，x有最大值xmax=d62016年7月5日，美国宇航局召开新闻发布会，宣布已跋涉27亿千米的朱诺号木星探测器进入木星轨道。若探测器在时间内绕木星运行圈，且这圈都是绕木星在同一个圆周上运行，其运行速率为v。探测器上的照相机正对木星拍摄整个木星时的视角为（如图所示），设木星为一球体。求：(1)木星探测器在上述圆形轨道上运行时的轨道半径；(2)木星的第一宇宙速度。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】(1)设木星探测器在圆形轨道运行时

8、，轨道半径为，由可得由题意可知联立解得(2)探测器在圆形轨道上运行时，设木星的质量为，探测器的质量为，万有引力提供向心力得设木星的第一宇宙速度为，则有联立解得由题意可知解得7如图所示，半圆形玻璃砖的半径为R，圆心为O。一束单色光由玻璃砖上的P点垂直于半圆底面射入玻璃砖，其折射光线射向底面的Q点（图中未画出），折射率为，测得P点与半圆底面的距离为。计算确定Q点的位置。【答案】【解析】【详解】如图所示P点折射有由几何关系得解得则有又有则即Q点与玻璃砖上边缘相距。8质量为的物块，以同一大小的初速度沿不同倾角的斜面向上滑动，物块与斜面间的动摩擦因数恒定，当斜面与水平面所夹倾角不同时，物块沿斜面上滑至速

9、度为0时的位移也不同，其关系如图所示。取，求：(1)物块运动初速度的大小；(2)物块与斜面间的动摩擦因数及最小上滑位移对应的斜面倾角（可用反三角函数表示）。【答案】(1)；(2)，【解析】【详解】(1)物块沿斜面向上滑动时，由牛顿第二定律得垂直斜面方向，由平衡条件得又三式联立解得物块的加速度大小为由解得设则当时，x有最小值，且由关系图象可知时则当时二式联立解得物块与斜面间的动摩擦因数同时解得物块初速度的大小为(2)当时且则最小上滑位移对应的斜面倾角为9半径为R的球形透明均匀介质，一束激光在过圆心O的平面内与一条直径成为60角射向球表面，先经第一次折射，再经一次反射，最后经第二次折射射出，射出方

10、向与最初入射方向平行。真空中光速为c。求：(1)球形透明介质的折射率；(2)激光在球内传播的时间。【答案】(1)；(2)【解析】【分析】【详解】(1)激光在球形透明介质里传播的光路如图所示：其中A、C为折射点，B为反射点，连接A与C，作OD平行于入射光线，则解得设球形透明介质的折射率为n，根据折射定律解得(2)由于，所以AC垂直于入射光线，即又由于所以为等边三角形，即激光在球内运动路程为设激光在介质中传播速度为t，则传播时间10在一次国际城市运动会中，要求运动员从高为H的平台上A点由静止出发，沿着动摩擦因数为的滑道向下运动到B点，B端有一长度可不计的光滑圆弧连接，末端恰好水平，运动员最后落在水

11、池中，设滑道的水平距离为L，B点的高h（小于H）可由运动员自由调节（），求：(1)运动员到达B点的速度与高度h的关系；(2)要使运动员全过程的水平运动距离达到最大，B点的高度h应调为多大；对应的最大水平距离为多大？(3)若图中H=4m，L=5m，动摩擦因数，则全过程的水平运动距离要达到7m，h值应为多少？（已知）【答案】(1)；(2)(3)或【解析】【分析】【详解】(1)设AB与水平面夹角为，A运动到B过程，克服摩擦阻力做功为由A运动到B过程，由动能定理得则(2)物体做平抛运动，则，所以当，即时x有最大值为对应的最大水平距离为(3)由(2)可知代入数据得即11如图所示，电路由一个电动势为E、内

12、电阻为r的电源和一个滑动变阻器R组成。请推导当满足什么条件时，电源输出功率最大，并写出最大值的表达式。【答案】【解析】【分析】【详解】由闭合电路欧姆定律电源的输出功率得有当R=r时，P有最大值，最大值为.12在考古中为了测定古物的年代，可通过测定古物中碳14与碳12的比例，其物理过程可简化为如图所示，碳14与碳12经电离后的原子核带电量都为q，从容器A下方的小孔S不断飘入电压为U的加速电场，经过S正下方的小孔O后，沿SO方向垂直进入磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场中，最后打在相机底片D上并被吸收。已知D与O在同一平面内，其中碳12在底片D上的落点到O的距离为x，不考虑粒子重力和粒子在

13、小孔S处的初速度。 (1)求碳12的比荷；(2)由于粒子间存在相互作用，从O进入磁场的粒子在纸面内将发生不同程度的微小偏转（粒子进入磁场速度大小的变化可忽略），其方向与竖直方向的最大偏角为，求碳12在底片D上的落点到O的距离的范围；(3)实际上，加速电场的电压也会发生微小变化（设电压变化范围为UU），从而导致进入磁场的粒子的速度大小也有所不同。现从容器A中飘入碳14与碳12最终均能打在底片D上，若要使这两种粒子的落点区域不重叠，则U应满足什么条件？（粒子进入磁场时的速度方向与竖直方向的最大偏角仍为）【答案】(1)；(2)距离范围为；(3) 【解析】【分析】【详解】(1)经加速电场有在磁场中解得

14、碳12的比荷(2)粒子在磁场中圆运动半径由图像可知，粒子左偏角（轨迹圆心为O1）或右偏角（轨迹圆心为O2），落点到O的距离相等均为L=2rcos，故=0时落点到O的距离最大Lmax=2r=x故=时落点到O的距离最小Lmin=2rcos=xcos所以落点到O的距离范围为。(3)设碳12的质量为m1，碳14的质量为m2，并且根据可知：碳12的运动半径碳12的最大半径同理：碳14的运动半径碳14的最小半径若要使这两种粒子的落点区域不重叠，打中底片时离O点的距离应需满足：碳14的最近距离大于碳12的最远距离，即2r1max2r2mincos联立解得U应满足的条件答：(1)碳12的比荷为；(2)碳12在

15、底片D上的落点到O的距离的范围为；(3)若要使这两种粒子的落点区域不重叠，则U应满足。【点睛】本题考查带电粒子在复合场中的运动，加速场运用动能定理，粒子在磁场中做匀速圆周运动，利用洛伦兹力提供向心力结合几何关系，第三问难点在于找出粒子不重叠的条件，即：打中底片时离O点的距离应需满足：碳14的最近距离大于碳12的最远距离。13在如图所示的电路中，已知电源电动势，内电阻，电阻，滑动变阻器R的阻值可连续增大，问：（1）当R多大时，R消耗的功率最大？最大功率为多少？（2）当R多大时，消耗的功率最大？最大功率为多少？（3）当R多大时，电源的输出功率最大？最大为多少？【答案】（1） 0.75W （2）0

16、2W （3）0 2W【解析】【分析】【详解】（1）把视为内电路的一部分，则当时，R消耗的功率最大，其最大值为（2）对定值电阻，当电路中的电流最大时其消耗的功率最大，此时，所以（3）当时，电源的输出功率最大，但在本题中外电阻最小为，不能满足以上条件分析可得当时电源的输出功率最大14如图所示，质量为1kg的小球穿在足够长的固定斜杆上，斜杆与水平方向成角，小球与斜杆之间的动摩擦因数。现对小球施加一个与斜杆成、大小的拉力，小球由静止开始运动，2s后撤去拉力，取，求：(1)小球刚开始运动时的加速度大小；(2)小球在前2s内的位移大小；(3)撤去力F后，小球运动的位移大小。【答案】(1)10m/s2；(2

17、)20m；(3)20m【解析】【分析】【详解】(1)对小球受力分析如图甲所示，进行正交分解方向解得即摩擦力等于0。方向解得(2)小球做匀加速直线运动内的位移为(3)当撤去力后，受力分析如图乙所示。方向方向联立可得末物体的速度大小撤去力后，小球运动的位移大小15如图所示，直角坐标系xOy处于竖直平面内，x轴沿水平方向，在y轴右侧存在电场强度为E1、水平向左的匀强电场，在y轴左侧存在匀强电场和匀强磁场，电场强度为E2，方向竖直向上，匀强磁场的磁感应强度，方向垂直纸面向外。在坐标为（0.4m，0.4m）的A点处将一带正电小球由静止释放，小球沿直线AO经原点O第一次穿过y轴。已知，重力加速度为，求：(

18、1)小球的比荷（）及小球第一次穿过y轴时的速度大小；(2)小球第二次穿过y轴时的纵坐标；(3)小球从O点到第三次穿过y轴所经历的时间。【答案】(1)，4m/s；(2)；(3)【解析】【分析】【详解】(1)由题可知，小球受到的合力方向由A点指向O点，则解得由动能定理得解得(2)小球在y轴左侧时故小球做匀速圆周运动，其轨迹如图，设小球做圆周运动的半径为R，由牛顿第二定律得解得由几何关系可知，第二次穿过y轴时的纵坐标为(3)设小球第一次在y轴左侧运动的时间为，由几何关系和运动规律可知小球第二次穿过y轴后，在第一象限做类平抛运动（如图所示），由几何关系知，此过程小球沿速度v方向的位移和垂直v方向的位移大小相等，设为r，运动时间为，则由式可得可得小球从O点到第三次穿过y轴所经历的时间