2015年四川省高考物理试卷

1、第PAGE67页（共NUMPAGES67页）2015年四川省高考物理试卷一、选择题：每题6分，每题给出的四个选项中，有的只有一个选项，有的有多个选项符合题目要求，全部选地的得6分，选对但不全的得3分，有选错和不选的得0分1（6分）在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出，不计空气阻力，则落在同一水平地面时的速度大小（）A一样大B水平抛出的最大C斜向上抛的最大D斜向下抛的最大2（6分）平静湖面传播着一列水面波（横波），在波的传播方向上有相距3m的甲、乙两个小木块随波上下运动，测得两个小木块每分钟都上下30次，甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰这列水面波（）A频

2、率是30HzB波长是3mC波速是1m/sD周期是0.1s3（6分）直线P1P2过均匀玻璃球球心O，细光束a、b平行且关于P1P2对称，由空气射入玻璃球的光路如图a、b光相比（）A玻璃对a光的折射率较大B玻璃对a光的临界角较小Cb光在玻璃中的传播速度较小Db光在玻璃中的传播时间较短4（6分）小型手摇发电机线圈共N匝，每匝可简化为矩形线圈abcd，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴OO，线圈绕OO匀速转动，如图所示，矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，不计线圈电阻，则发电机输出电压（）A峰值是e0B峰值是2e0C有效值是e0D有效值是Ne05（6分）登上火星是人类的

3、梦想，“嫦娥之父”欧阳自远透露：中国计划于2020年登陆火星地球和火星公转视为匀速圆周运动，忽略行星自转影响，根据如表，火星和地球相比（）行星半径/m质量/kg轨道半径/m地球6.41066.010241.51011火星3.41066.410232.31011A火星的公转周期较小B火星做圆周运动的加速度较小C火星表面的重力加速度较大D火星的第一宇宙速度较大6（6分）如图所示，半圆槽光滑、绝缘、固定、圆心是O，最低点是P，直径MN水平，a、b是两个完全相同的带正电小球（视为点电荷），b固定在M点，a从N点静止释放，沿半圆槽运动经过P点到达某点Q（图中未画出）时速度为零则小球a（）A从N到Q的过程

4、中，重力与库仑力的合力先增大后减小B从N到P的过程中，速率先增大后减小C从N到Q的过程中，电势能一直增加D从P到Q的过程中，动能减少量小于电势能增加量7（6分）如图所示，S处有一电子源，可向纸面内任意方向发射电子，平板MN垂直于纸面，在纸面内的长度L=9.1cm，中点O与S间的距离d=4.55cm，MN与SO直线的夹角为，板所在平面有电子源的一侧区域有方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B=2.0104T电子质量m=9.11031kg，电量e=1.61019C，不计电子重力电子源发射速度v=1.6106m/s的一个电子，该电子打在板上可能位置的区域的长度为l，则（）A=90时，l=9.1c

5、mB=60时，l=9.1cmC=45时，l=4.55cmD=30时，l=4.55cm二、非选择题：（共68分）8（6分）某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，安装好实验装置，让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂1个钩码，静止时弹簧长度为l1，如图1所示，图2是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺（最小分度是1毫米）上位置的放大图，示数l1= cm在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码，静止时弹簧长度分别是l2、l3、l4、l5，已知每个钩码质量是50g，挂2个钩码时，弹簧弹力F2= N（当地重力加速度g=9.8m/s2）要得到弹簧伸长量x，还需要测量的是 作出Fx曲线，得到弹力与

6、弹簧伸长量的关系9（11分）用实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值Rx，已知电池的电动势约6V，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧可选用的实验器材有：电流表A1（量程030mA）；电流表A2（量程0100mA）；电压表V（量程06V）；滑动变阻器R1（阻值05）滑动变阻器R2（阻值0300）；开关S一个，导线若干条某同学的实验过程如下：设计如图1所示的电路图，正确连接电路将R的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小R的阻值，测出多组U和I的值，并记录以U为纵轴I为横轴得到如图2所示的图线断开开关，将Rx改接在B、C之间A与B直接相连，其他部分保持不变重复的步骤，得到另一条UI图线，图线与横轴I的交点

7、坐标为（I0，0），与纵轴U的交点坐标为（0，U0）回答下列问题：电流表应选用 ，滑动变阻器应选用 由图2的图线，得电源内阻r= ；用I0、U0和r表示待测电阻的关系式Rx= ，代入数值可得Rx；若电表为理想电表，Rx接在B、C之间与接在A、B之间，滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置，两种情况相比，电流表示数变化范围 ，电压表示数变化范围 （选填“相同”或“不同”）10（15分）严重的雾霾天气，对国计民生已造成了严重的影响，汽车尾气是形成雾霾的首要污染源，“铁腕治污”已成为国家的工作重点地铁列车可实现零排放、大力发展地铁，可以大大减少燃油公交车的使用，减少汽车尾气排放若一地铁列车从甲

8、站由静止启动后做直线运动，先匀加速运动20s达最高速度72km/h，再匀速运动80s，接着匀减速运动15s到达乙站停住，设列车在匀加速运动阶段牵引力为1106N，匀速运动阶段牵引力的功率为6103kW，忽略匀减速运动阶段牵引力所做的功（1）求甲站到乙站的距离；（2）如果燃油公交车运行中做的功与该列车从甲站到乙站牵引力做的功相同，求公交车排放气态污染物的质量（燃油公交车每做1焦耳功排放气态污染物3106克）11（17分）如图所示，粗糙、绝缘的直轨道OB固定在水平桌面上，B端与桌面边缘对齐，A是轨道上一点，过A点并垂直于轨道的竖直面右侧有大小E=1.5106N/C，方向水平向右的匀强电场带负电的小

9、物体P电荷量是2.0106C质量m=0.25kg，与轨道间动摩擦因数=0.4P从O点由静止开始向右运动，经过0.55s到达A点到达B点时速度是5m/s，到达空间D点时的速度与竖直方向的夹角为，且tan=1.2P在整个运动过程中始终受到水平向右的某外力F作用F大小与P的速率v的关系如表所示P视为质点，电荷量保持不变，忽略空气阻力，取g=10m/s2求：v（ms1）0v22v5 v5F/N263（1）小物体P从开始运动至速率为2m/s所用的时间；（2）小物体P从A运动至D的过程，电场力做的功12（19分）如图所示，金属导轨MNC和PQD，MN与PQ平行且间距为L，所在平面与水平面夹角为，N、Q连线

10、与MN垂直，M、P间接有阻值为R的电阻；光滑直导轨NC和QD在同一水平面内，与NQ的夹角都为锐角均匀金属棒ab和ef质量均为m，长均为L，ab棒初始位置在水平导轨上与NQ重合；ef棒垂直放在倾斜导轨上，与导轨间的动摩擦因数为（较小），由导轨上的小立柱1和2阻挡而静止。空间有方向竖直的匀强磁场（图中未画出）。两金属棒与导轨保持良好接触。不计所有导轨和ab棒的电阻，ef棒的阻值为R，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，忽略感应电流产生的磁场，重力加速度为g。（1）若磁感应强度大小为B，给ab棒一个垂直于NQ、水平向右的速度v1，在水平导轨上沿运动方向滑行一段距离后停止，ef棒始终静止，求此过程ef棒

11、上产生的热量；（2）在（1）问过程中，ab棒滑行距离为d，求通过ab棒某横截面的电量；（3）若ab棒以垂直于NQ的速度v2在水平导轨上向右匀速运动，并在NQ位置时取走小立柱1和2，且运动过程中ef棒始终静止。求此状态下最强磁场的磁感应强度及此磁场下ab棒运动的最大距离。2015年四川省高考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题：每题6分，每题给出的四个选项中，有的只有一个选项，有的有多个选项符合题目要求，全部选地的得6分，选对但不全的得3分，有选错和不选的得0分1（6分）在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出，不计空气阻力，则落在同一水平地面时的速度大小（）A一样大B

12、水平抛出的最大C斜向上抛的最大D斜向下抛的最大【分析】不计空气阻力，物体的机械能守恒，分析三个球的运动情况，由机械能守恒可以判断落地的速度。【解答】解：由于不计空气的阻力，所以三个球的机械能守恒，由于它们的初速度的大小相同，又是从同一个位置抛出的，最后又都落在了地面上，所以它们的初末的位置高度差相同，初动能也相同，由机械能守恒可知，末动能也相同，所以末速度的大小相同。故选：A。【点评】本题是机械能守恒的直接应用，比较简单，也可以直接用动能定理求解。2（6分）平静湖面传播着一列水面波（横波），在波的传播方向上有相距3m的甲、乙两个小木块随波上下运动，测得两个小木块每分钟都上下30次，甲在波谷时，

13、乙在波峰，且两木块之间有一个波峰这列水面波（）A频率是30HzB波长是3mC波速是1m/sD周期是0.1s【分析】由题可知，甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰，说明两木块平衡位置间的距离等于1.5波长，即可求出波长，由小木块每分钟振动30次，求出每秒振动的次数即为频率，再由波速公式v=f求波速【解答】解：据题意：甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰，则1.5=3m得：=2m。由小木块每分钟振动30次，则得木块振动的频率f=Hz=0.5Hz，故波速为：v=f=20.5m/s=1m/s。周期为T=2s故选：C。【点评】解决本题的关键要理解波长和频率的含义，得到波长和频率，记住波速

14、公式v=f，再进行求解3（6分）直线P1P2过均匀玻璃球球心O，细光束a、b平行且关于P1P2对称，由空气射入玻璃球的光路如图a、b光相比（）A玻璃对a光的折射率较大B玻璃对a光的临界角较小Cb光在玻璃中的传播速度较小Db光在玻璃中的传播时间较短【分析】根据光的偏折程度分析折射率的大小，由sinC=分析临界角的大小由v=分析光在玻璃中的传播速度大小，由t=分析光在玻璃中的传播时间关系【解答】解：A、由图知，光线通过玻璃砖后，b光的偏折角大，则玻璃对b光的折射率较大，故A错误。B、玻璃对a光的折射率较小，由sinC=分析知，玻璃对a光的临界角较大。故B错误。C、由v=分析知，b光在玻璃中的传播速

15、度较小，故C正确。D、b光在玻璃砖通过的路程较大，传播速度较小，由t=分析知b光在玻璃中的传播时间较长。故D错误。故选：C。【点评】解决本题的关键要明确折射率越大，光的偏折角越大，判断出折射率关系，再分析其他量之间的关系4（6分）小型手摇发电机线圈共N匝，每匝可简化为矩形线圈abcd，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴OO，线圈绕OO匀速转动，如图所示，矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，不计线圈电阻，则发电机输出电压（）A峰值是e0B峰值是2e0C有效值是e0D有效值是Ne0【分析】根据矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势求出整个矩形线圈产生的感应电动势的最

16、大值；根据正弦交变电压电动势最大值与有效值的关系求解发电机输出电压【解答】解：矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，所以矩形线圈产生的感应电动势的最大是2Ne0，根据正弦交变电压电动势最大值与有效值的关系得发电机输出电压有效值U=Ne0，故选：D。【点评】本题考查了交流电产生的原理和最大值、有效值的关系，知道整个矩形线圈产生的感应电动势是ab边和cd边产生的感应电动势之和5（6分）登上火星是人类的梦想，“嫦娥之父”欧阳自远透露：中国计划于2020年登陆火星地球和火星公转视为匀速圆周运动，忽略行星自转影响，根据如表，火星和地球相比（）行星半径/m质量/kg轨道半径/m地球6.4

17、1066.010241.51011火星3.41066.410232.31011A火星的公转周期较小B火星做圆周运动的加速度较小C火星表面的重力加速度较大D火星的第一宇宙速度较大【分析】根据开普勒第三定律分析公转周期的关系由万有引力定律和牛顿第二定律结合分析加速度的关系根据万有引力等于重力，分析星球表面重力加速度的关系由v=分析第一宇宙速度关系【解答】解：A、由表格数据知，火星的轨道半径比地球的大，根据开普勒第三定律知，火星的公转周期较大，故A错误。B、对于任一行星，设太阳的质量为M，行星的轨道半径为r。根据G=ma，得加速度 a=，则知火星做圆周运动的加速度较小，故B正确。C、在行星表面，由G

18、=mg，得 g=由表格数据知，火星表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比为 =1故火星表面的重力加速度较小，故C错误。D、设行星的第一宇宙速度为v。则 G=m，得 v=代入可得火星的第一宇宙速度较小。故D错误。故选：B。【点评】对于行星绕太阳运动的类型，与卫星类型相似，关键要建立运动模型，掌握万有引力等于向心力与万有引力等于重力两条基本思路6（6分）如图所示，半圆槽光滑、绝缘、固定、圆心是O，最低点是P，直径MN水平，a、b是两个完全相同的带正电小球（视为点电荷），b固定在M点，a从N点静止释放，沿半圆槽运动经过P点到达某点Q（图中未画出）时速度为零则小球a（）A从N到Q的过程中，重力与库

19、仑力的合力先增大后减小B从N到P的过程中，速率先增大后减小C从N到Q的过程中，电势能一直增加D从P到Q的过程中，动能减少量小于电势能增加量【分析】分析库仑力及重力的合力，根据功的公式明确合力做功情况；再根据重力做功和电场力做功的特点与势能的关系分析电势能的变化【解答】解：A、a由N到Q的过程中，重力竖直向下，而库仑力一直沿二者的连线方向，则可知，重力与库仑力的夹角一直减小，同时库仑力在增大；故合力一直在增大；故A错误；B、在整个过程中合力先与运动方向的夹角均为锐角，合力做正功；而后一过程中合力与运动方向夹角为钝角，合力做负功；故从N到P的过程中，速率先增大后减小；故B正确；C、由于在下降过程中

20、，库仑力一直与运动方向夹角大于90度，故库仑力一直做负功；电势能一直增加；故C正确；D、从P到Q的过程中，由动能定理可知，mghWE=0mv2；故动能的减小量等于重力势能增加量和电势能的增加量；故D错误；故选：BC。【点评】本题考查功能关系，要注意明确电场力和重力具有相同的性质，即重力做功量度重力势能的改变量；而电场力做功量度电势能的改变量7（6分）如图所示，S处有一电子源，可向纸面内任意方向发射电子，平板MN垂直于纸面，在纸面内的长度L=9.1cm，中点O与S间的距离d=4.55cm，MN与SO直线的夹角为，板所在平面有电子源的一侧区域有方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B=2.010

21、4T电子质量m=9.11031kg，电量e=1.61019C，不计电子重力电子源发射速度v=1.6106m/s的一个电子，该电子打在板上可能位置的区域的长度为l，则（）A=90时，l=9.1cmB=60时，l=9.1cmC=45时，l=4.55cmD=30时，l=4.55cm【分析】由洛仑兹力充当向心力可求得粒子运动半径，再由几何关系可知，电子运动的范围，由几何关系即可求出电子打在板上可能位置的区域的长度【解答】解：由洛仑兹力充当向心力可得；Bqv=m解得：R=0.0455m=4.55cm；恰好有：r=d=，由于电子源S可向纸面内任意方向发射电子，因此电子的运动的轨迹将是过S点的一系列半径为r

22、的等大圆，能够打到板MN上的区域范围如下图所示，实线SN表示电子刚好经过板N端时的轨迹，实线SA表示电子轨迹刚好与板相切于A点时的轨迹，因此电子打在板上可能位置的区域的长度为：l=NA，又由题设选项可知，MN与SO直线的夹角不定，但要使电子轨迹与MN板相切，根据图中几何关系可知，此时电子的轨迹圆心一定落在与MN距离为r的平行线上，如下图所示，当l=4.55cm时，即A点与板O点重合；作出电子轨迹如下图中虚线S1A1所示；由图中几何关系可知，此时S2O与MN的夹角为30，故C正确D错误；当l=9.1cm时，即A点与板M端重合，作出电子轨迹如下图中实线S2A2所示；由图中几何关系可知，此时S2O与

23、MN的夹角为90，故A正确B错误。故选：ACD。【点评】本题考查带电粒子充当向心力的运动规律，解题的关键问题在于明确粒子运动的圆心和半径，进而明确所有粒子可能出现的空间二、非选择题：（共68分）8（6分）某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，安装好实验装置，让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂1个钩码，静止时弹簧长度为l1，如图1所示，图2是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺（最小分度是1毫米）上位置的放大图，示数l1=25.85cm在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码，静止时弹簧长度分别是l2、l3、l4、l5，已知每个钩码质量是50g，挂2个钩码时，弹簧弹力F2=0.98

24、N（当地重力加速度g=9.8m/s2）要得到弹簧伸长量x，还需要测量的是弹簧原长作出Fx曲线，得到弹力与弹簧伸长量的关系【分析】根据刻度尺的读数方法可得出对应的读数，由G=mg可求得所挂钩码的重力，即可得出弹簧的拉力；由实验原理明确需要的物理量【解答】解：由mm刻度尺的读数方法可知图2中的读数为：25.85cm；挂2个钩码时，重力为：G=2mg=20.059.8=0.98N；由平衡关系可知，弹簧的拉力为0.98N；本实验中需要是弹簧的形变量，故还应测量弹簧的原长；故答案为：25.85；0.98；弹簧原长【点评】本题考查探究弹簧的弹力与弹簧伸长量之间的关系，要注意明确实验原理，同时注意掌握相应仪

25、器的测量方法9（11分）用实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值Rx，已知电池的电动势约6V，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧可选用的实验器材有：电流表A1（量程030mA）；电流表A2（量程0100mA）；电压表V（量程06V）；滑动变阻器R1（阻值05）滑动变阻器R2（阻值0300）；开关S一个，导线若干条某同学的实验过程如下：设计如图1所示的电路图，正确连接电路将R的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小R的阻值，测出多组U和I的值，并记录以U为纵轴I为横轴得到如图2所示的图线断开开关，将Rx改接在B、C之间A与B直接相连，其他部分保持不变重复的步骤，得到另一条UI图线，图线与横轴I的交点坐标

26、为（I0，0），与纵轴U的交点坐标为（0，U0）回答下列问题：电流表应选用A2，滑动变阻器应选用R2由图2的图线，得电源内阻r=25；用I0、U0和r表示待测电阻的关系式Rx=r，代入数值可得Rx；若电表为理想电表，Rx接在B、C之间与接在A、B之间，滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置，两种情况相比，电流表示数变化范围相同，电压表示数变化范围不同（选填“相同”或“不同”）【分析】根据题目中给出的电源及待测电阻的大约阻值，略算对应的电流，则可明确电流表及滑动变阻器应选择的仪器；由图象的性质及闭合电路欧姆定律可得出电源内阻；根据电路结构，利用闭合电路欧姆定律可得出对应的表达式；根据闭合电

27、路欧姆定律及电表的使用方法可明确两表的示数变化范围是否相同【解答】解：由题意可知，电动势为6V，而电阻约为数十欧姆，为了保证实验的安全，电流表应选择A2；由电路图可知，滑动变阻器起调节电流的作用，5的电阻小于待测电阻较多，故只能选择R2；图象的斜率表示电源的内阻，则可知，内阻为：r=25；接Rx改接在B、C之间，由题意可知，等效内阻为：R0+r=；解得：RX=r；由于在调节滑动变阻器时，闭合电路中电阻不变，故电流表的变化范围相同；而由于电压表测量的是路端电压，由于等效内电阻不同，故电压表的变化范围不同；故答案为：A2；R2；25；r；相同；不同【点评】本题考查测量电源内阻及电阻的实验，关键在于

28、明确电路结构，认清实验方法及步骤；再由欧姆定律或闭合电路欧姆定律进行分析求解10（15分）严重的雾霾天气，对国计民生已造成了严重的影响，汽车尾气是形成雾霾的首要污染源，“铁腕治污”已成为国家的工作重点地铁列车可实现零排放、大力发展地铁，可以大大减少燃油公交车的使用，减少汽车尾气排放若一地铁列车从甲站由静止启动后做直线运动，先匀加速运动20s达最高速度72km/h，再匀速运动80s，接着匀减速运动15s到达乙站停住，设列车在匀加速运动阶段牵引力为1106N，匀速运动阶段牵引力的功率为6103kW，忽略匀减速运动阶段牵引力所做的功（1）求甲站到乙站的距离；（2）如果燃油公交车运行中做的功与该列车从

29、甲站到乙站牵引力做的功相同，求公交车排放气态污染物的质量（燃油公交车每做1焦耳功排放气态污染物3106克）【分析】（1）根据匀变速直线运动平均速度的推论求出匀加速和匀减速运动的位移，结合匀速运动的位移，求出总位移的大小（2）分别由功的计算公式：W=FS和W=Pt求出牵引力对列车做的功，结合燃油公交车每做1焦耳功排放气态污染物3106克即可求解【解答】解：（1）72km/h=20m/s，匀加速直线运动的位移为：m匀速直线运动的位移为：x2=vt2=2080m=1600m匀减速直线运动的位移为：m则总位移为：x=x1+x2+x3=200+1600+150m=1950m（2）设列车在第一阶段的牵引力

30、为F，所做的功为W1，在第二阶段牵引力的功率为P，所做的功为W2，设燃油公交车从甲站到乙站做相同的功W，排放的污染物的质量为M，则：W1=Fx1；W2=Pt2W=W1+W2M=W（3109kgJ1）联立以上公式，代入数据得：M=2.04kg答：（1）甲站到乙站的距离是1950m；（2）如果燃油公交车运行中做的功与该列车从甲站到乙站牵引力做的功相同，公交车排放气态污染物的质量是2.04kg【点评】该题结合机车的功与功率的问题考查匀变速直线运动的综合应用，解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度时间公式，并能灵活运用，基础题11（17分）如图所示，粗糙、绝缘的直轨道OB固定在水平桌面上，B端与桌面边

31、缘对齐，A是轨道上一点，过A点并垂直于轨道的竖直面右侧有大小E=1.5106N/C，方向水平向右的匀强电场带负电的小物体P电荷量是2.0106C质量m=0.25kg，与轨道间动摩擦因数=0.4P从O点由静止开始向右运动，经过0.55s到达A点到达B点时速度是5m/s，到达空间D点时的速度与竖直方向的夹角为，且tan=1.2P在整个运动过程中始终受到水平向右的某外力F作用F大小与P的速率v的关系如表所示P视为质点，电荷量保持不变，忽略空气阻力，取g=10m/s2求：v（ms1）0v22v5 v5F/N263（1）小物体P从开始运动至速率为2m/s所用的时间；（2）小物体P从A运动至D的过程，电场

32、力做的功【分析】（1）小物体P做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律计算加速度的大小，根据速度公式计算受到的大小；（2）根据物体的运动的不同的过程，逐项计算受到和位移的大小，在利用功的公式来计算电场力做的功；【解答】解：（1）小物体P的速率从0至2m/s，受外力F1=2N，设其做匀变速直线运动的加速度为a1，经过时间t1，则F1mg=ma1v1=a1t 由式代入数据得t1=0.5s （2）小物体P从2m/s运动至A点，受外力F2=6N，设其做匀变速直线运动的加速度为a2，则F2mg=ma2设小物体P从速度v1经过t2时间，在A点的速度为v2，则t2=0.55st1 v2=v1+a2t2P从A点至B

33、点，受外力F2=6N、电场力和滑动摩擦力的作用，设其做匀变速直线运动的加速度为a3，电荷量为q，在B点的速度为v3，从A点至B点的位移为x1，则有：F2mgqE=ma3P以速度v3滑出轨道右端B点，设水平方向外力为F3，电场力大小为FE，有FE=F3 F3与FE大小相等方向相反，P水平方向所受合力为零，所以P从B点开始做初速度为v3的平抛运动设P从B点运动至D点用是为t3，水平位移为x2，由题意知 （10）x2=v3t3 （11）设小物体P从A点至D点电场力做功为W，则有：W=qE（x1+x2） （12）联立（10）（12）式并代入数据得W=9.25J答：（1）小物体P从开始运动至速率为2m/

34、s所用的时间为0.5s；（2）小物体P从A运动至D的过程，电场力做的功为9.25J【点评】本题物体的运动的过程比价复杂，关键是分析清楚物体的不同的运动的过程，根据不同过程的速度和位移即可计算电场力做功的大小，本题的难度比较大12（19分）如图所示，金属导轨MNC和PQD，MN与PQ平行且间距为L，所在平面与水平面夹角为，N、Q连线与MN垂直，M、P间接有阻值为R的电阻；光滑直导轨NC和QD在同一水平面内，与NQ的夹角都为锐角均匀金属棒ab和ef质量均为m，长均为L，ab棒初始位置在水平导轨上与NQ重合；ef棒垂直放在倾斜导轨上，与导轨间的动摩擦因数为（较小），由导轨上的小立柱1和2阻挡而静止。

35、空间有方向竖直的匀强磁场（图中未画出）。两金属棒与导轨保持良好接触。不计所有导轨和ab棒的电阻，ef棒的阻值为R，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，忽略感应电流产生的磁场，重力加速度为g。（1）若磁感应强度大小为B，给ab棒一个垂直于NQ、水平向右的速度v1，在水平导轨上沿运动方向滑行一段距离后停止，ef棒始终静止，求此过程ef棒上产生的热量；（2）在（1）问过程中，ab棒滑行距离为d，求通过ab棒某横截面的电量；（3）若ab棒以垂直于NQ的速度v2在水平导轨上向右匀速运动，并在NQ位置时取走小立柱1和2，且运动过程中ef棒始终静止。求此状态下最强磁场的磁感应强度及此磁场下ab棒运动的最大距离

36、。【分析】（1）根据能量守恒定律，求解ef棒上产生的热量；（2）由几何知识求出回路的面积变化，根据楞次定律和欧姆定律，计算通过ab棒某横截面的电量；（3）根据法拉第电磁感应定律计算电动势的大小，根据棒的受力计算最强磁场的磁感应强度及此磁场下ab棒运动的最大距离。【解答】解：（1）ab棒在水平导轨上运动的过程，根据能的转化与守恒定律，有：=QR+Qef由于金属棒ab和ef的电阻相等，电阻R和ef棒中产生的焦耳热相等，则 QR=Qef由式联立解得ef棒上产生的热量为：Qef=（2）设在ab棒滑行距离为d时所用时间为t，其示意图如下图所示：该过程中回路变化的面积为：S=L+（L2dcot）d 在该过

37、程中，回路平均感应电动势为：=流经ab棒平均电流为：=流经ab棒某横截面的电量为：q=t 由式联立解得：q=（3）当ab棒滑行x距离时，感应电动势为：e=B（L2xcot）v2流经ef棒的电流为：i=ef棒所受安培力为：F=iLB 由式联立解得：F=（L2xcot） 由式可知，当x=0且B取最大值，即B=Bm时，F有最大值Fm，ef棒受力示意图如图所示：沿导轨方向上有：Fmcos=mgsin+fm在垂直于导轨方向上有：FN=mgcos+Fmsin根据滑动摩擦定律和题设条件有：fm=FN由式联立解得：Bm=显然此时，磁感应强度的方向竖直向上或竖直向下均可由式可知，当B=Bm时，F随x的增大而减小

38、，即当F最小为Fmin时，x有最大值为xm，此时ef棒受力示意图如图所示：在沿导轨方向上有：Fmincos+fm=mgsin在垂直于导轨方向上有：FN=mgcos+Fminsin由式联立解得：xm=答：（1）此过程ef棒上产生的热量是。（2）通过ab棒某横截面的电量是。（3）此状态下最强磁场的磁感应强度是，方向竖直向上或竖直向下均可，此磁场下ab棒运动的最大距离是。【点评】解决本题的关键是分析清楚棒的受力的情况，根据平衡条件找出磁感应强度的表达式。要知道力学与电磁感应联系的桥梁是安培力，要能熟练运用法拉第定律、欧姆定律和安培力公式推导出安培力与速度的关系式。高中物理解题方法专题指导方法专题一：

39、图像法一、方法简介 图像法是根据题意把抽像复杂的物理过程有针对性地表示成物理图像，将物理量间的代数关系转变为几何关系，运用图像直观、形像、简明的特点，来分析解决物理问题，由此达到化难为易、化繁为简的目的 高中物理学习中涉及大量的图像问题，运用图像解题是一种重要的解题方法在运用图像解题的过程中，如果能分析有关图像所表达的物理意义，抓住图像的斜率、截距、交点、面积、临界点等几个要点，常常就可以方便、简明、快捷地解题 二、典型应用1把握图像斜率的物理意义 在v-t图像中斜率表示物体运动的加速度，在s-t图像中斜率表示物体运动的速度，在U-I图像中斜率表示电学元件的电阻，不同的物理图像斜率的物理意义不

40、同2抓住截距的隐含条件 图像中图线与纵、横轴的截距是另一个值得关注的地方，常常是题目中的隐含条件例1、在测电池的电动势和内电阻的实验中，根据得出的一组数据作出U-I图像，如图所示，由图像得出电池的电动势E=_ V，内电阻r=_ . 3挖掘交点的潜在含意 一般物理图像的交点都有潜在的物理含意，解题中往往又是一个重要的条件，需要我们多加关注如：两个物体的位移图像的交点表示两个物体“相遇”例2、A、B两汽车站相距60 km，从A站每隔10 min向B站开出一辆汽车，行驶速度为60 kmh(1)如果在A站第一辆汽车开出时，B站也有一辆汽车以同样大小的速度开往A站，问B站汽车在行驶途中能遇到几辆从A站开

41、出的汽车?(2)如果B站汽车与A站另一辆汽车同时开出，要使B站汽车在途中遇到从A站开出的车数最多，那么B站汽车至少应在A站第一辆车开出多长时间后出发(即应与A站第几辆车同时开出)?最多在途中能遇到几辆车?(3)如果B站汽车与A站汽车不同时开出，那么B站汽车在行驶途中又最多能遇到几辆车?例3、 如图是额定电压为100伏的灯泡由实验得到的伏安特曲线，则此灯泡的额定功率为多大?若将规格是“100 v、100 W”的定值电阻与此灯泡串联接在100 v的电压上，设定值电阻的阻值不随温度而变化，则此灯泡消耗的实际功率为多大? 4明确面积的物理意义 利用图像的面积所代表的物理意义解题，往往带有一定的综合性，

42、常和斜率的物理意义结合起来，其中v一t图像中图线下的面积代表质点运动的位移是最基本也是运用得最多的例4、在光滑的水平面上有一静止的物体，现以水平恒力甲推这一物体，作用一段时间后，换成相反方向的水平恒力乙推这一物体当恒力乙作用时间与恒力甲作用时间相同时，物体恰好回到原处，此时物体的动能为32 J则在整个过程中，恒力甲做功等于多少?恒力乙做功等于多少? 5寻找图中的临界条件物理问题常涉及到许多临界状态，其临界条件常反映在图中，寻找图中的临界条件，可以使物理情景变得清晰例5、从地面上以初速度2v0竖直上抛一物体A，相隔t时间后又以初速度v0从地面上竖直上抛另一物体B，要使A、B能在空中相遇，则t应满

43、足什么条件? 6把握图像的物理意义 例6、如图所示，一宽40 cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里一边长为20 cm的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度v=20 cms通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行取它刚进入磁场的时刻t=0，在下列图线中，正确反映感应电流随时问变化规律的是( )三、针对训练( )1汽车甲沿着平直的公路以速度v0做匀速直线运动当它路过某处的同时，该处有一辆汽车乙开始做初速为零的匀加速运动去追赶甲车根据上述的已知条件 A可求出乙车追上甲车时乙车的速度 B可求出乙车追上甲车时乙车所走的路程 C可求出乙车从开始起动到追上甲车时所用的

44、时间 D不能求出上述三者中任何一个( )2在有空气阻力的情况下，以初速v1竖直上抛一个物体，经过时间t1，到达最高点又经过时间t2，物体由最高点落回到抛出点，这时物体的速度为v2，则 Av2=v1, t2=t1 Bv2v1, t2t1 Cv2t1 Dv2v1, t2t1( )3、一颗速度较大的子弹，水平击穿原来静止在光滑的水平面上的木块，设木块对子弹的阻力恒定，则子弹入射速度增大时，下列说法正确的是A、木块获得的动能变大 B、木块获得的动能变小C、子弹穿过木块的时间变长 D、子弹穿过木块的时间不变4、一火车沿直线轨道从静止发出由A地驶向B地，并停止在B地A、B两地相距s，火车做加速运动时，其加

45、速度最大为a1，做减速运动时，其加速度的绝对值最大为a2，由此可以判断出该火车由A到B所需的最短时间为_.5、一质点沿x轴做直线运动，其中v随时间t的变化如图(a)所示，设t=0时，质点位于坐标原点O处试根据v-t图分别在(b)及图(c)中尽可能准确地画出： (1)表示质点运动的加速度a随时间t变化关系的a-t图； (2)表示质点运动的位移x随时间t变化关系的x-t图 6、物体从某一高度由静止开始滑下，第一次经光滑斜面滑至底端时间为t1，第二次经过光滑曲面ACD滑至底端时间为t2，如图所示，设两次通过的路程相等，试比较t1与t2的大小关系 7、两光滑斜面高度相等，乙斜面的总长度和甲斜面的总长度

46、相等，只是由两部分接成，如图所示将两个相同的小球从斜面的顶端同时释放，不计在接头处的能量损失，问哪个先滑到底端? 8、A、B两点相距s，将s平分为n等份今让一物体(可视为质点)从A点由静止开始向B做加速运动，物体通过第一等份时的加速度为a，以后每过一个等分点，加速度都增加a/n，试求该物体到达B点的速度 9、质量m=1 kg的物体A开始时静止在光滑水平地面上，在第1，3，5奇数秒内，给A施加同向的2 N的水平推力F，在2，4，6偶数秒内，不给施加力的作用，问经多少时间，A可完成s=100 m的位移 10、一只老鼠从老鼠洞沿直线爬出，已知爬出速度v的大小与距洞口的距离s成反比，当老鼠到达洞口的距

47、离s1=1m的A点时，速度大小为v1=20cm/s，当老鼠到达洞口的距离s2=2m的A点时，速度大小为v2为多少？老鼠从A点到达B点所用的时间t为多少？例题解析：例1.【解析】 电源的U-I图像是经常碰到的，由图线与纵轴的截距容易得出电动势E=1.5 V，图线与横轴的截距06 A是路端电压为080伏特时的电流，(学生在这里常犯的错误是把图线与横轴的截距06 A当作短路电流，而得出r=E/I短=2.5 的错误结论)故电源的内阻为:r=U/I=1.2.例2.【解析】 依题意在同一坐标系中作出分别从A、B站由不同时刻开出的汽车做匀速运动的s一t图像，如图所示 从图中可一目了然地看出：(1)当B站汽车

48、与A站第一辆汽车同时相向开出时，B站汽车的s一t图线CD与A站汽车的s-t图线有6个交点(不包括在t轴上的交点)，这表明B站汽车在途中(不包括在站上)能遇到6辆从A站开出的汽车(2)要使B站汽车在途中遇到的车最多，它至少应在A站第一辆车开出50 min后出发，即应与A站第6辆车同时开出此时对应B站汽车的st图线MN与A站汽车的s一t图线共有11个交点(不包括t轴上的交点)，所以B站汽车在途中(不包括在站上)最多能遇到1l辆从A站开出的车(3)如果B站汽车与A站汽车不同时开出，则B站汽车的s-t图线(如图中的直线PQ)与A站汽车的s-t图线最多可有12个交点，所以B站汽车在途中最多能遇到12辆车

49、例3. 【解析】 由图线可知：当U=100 V， I=0.32 A, P=UI=1000.32=32 W;定值电阻的阻值R=100 由UL+UR=100 V，得：UL+100I=100 V, I=作该方程的图线(如图乙中直线)，它跟原图线的交点的坐标为：I1=0.29 A，UL1=7l V；此交点就是灯泡的工作点，故灯泡消耗的实际功率：PL1=I1UL120W. 例4. 【解析】这是一道较好的力学综合题，涉及运动、力、功能关系的问题粗看物理情景并不复杂，但题意直接给的条件不多，只能深挖题中隐含的条件下图表达出了整个物理过程，可以从牛顿运动定律、运动学、图像等多个角度解出，应用图像方法，简单、直

50、观 作出速度一时间图像(如图a所示)，位移为速度图线与时间轴所夹的面积，依题意，总位移为零，即0AE的面积与EBC面积相等，由几何知识可知ADC的面积与ADB面积相等，故0AB的面积与DCB面积相等(如图b所示)即：（v12t0）= v2t0解得：v2=2v1由题意知, mv22=32J,故 mv12=8J,根据动能定理有 W1= mv12=8J, W2= m(v22-v12)=24J例5.【解析】在同一坐标系中作两物体做竖直上抛运动的s-t图像，如图要A、B在空中相遇，必须使两者相对于抛出点的位移相等，即要求A、B图线必须相交，据此可从图中很快看出：物体B最早抛出时的临界情形是物体B落地时恰

51、好与A相遇；物体B最迟抛出时的临界情形是物体B抛出时恰好与A相遇故要使A、B能在空中相遇，t应满足的条件为：2v0/gtt27乙图中小球先到底端8.vB=913.64 s 10. 10 cm/s ； 7.5s方法二:等效法一方法介绍 等效法是科学研究中常用的思维方法之一，它是从事物的等同效果这一基本点出发的，它可以把复杂的物理现象、物理过程转化为较为简单的物理现象、物理过程来进行研究和处理，其目的是通过转换思维活动的作用对象来降低思维活动的难度，它也是物理学研究的一种重要方法 用等效法研究问题时，并非指事物的各个方面效果都相同，而是强调某一方面的效果因此一定要明确不同事物在什么条件、什么范围、

52、什么方面等效在中学物理中，我们通常可以把所遇到的等效分为：物理量等效、物理过程等效、物理模型等效等二典例分析 1物理量等效 在高中物理中，小到等效劲度系数、合力与分力、合速度与分速度、总电阻与分电阻等；大到等效势能、等效场、矢量的合成与分解等，都涉及到物理量的等效如果能将物理量等效观点应用到具体问题中去，可以使我们对物理问题的分析和解答变得更为简捷例l如图所示，ABCD为表示竖立放在场强为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BCD部分是半径为R的半圆环，轨道的水平部分与半圆环相切A为水平轨道的一点，而且把一质量m=100g、带电q=104C的小球，放在水平轨道的A点上面由

53、静止开始被释放后，在轨道的内侧运动。（g=10m/s2）求： （1）它到达C点时的速度是多大？ （2）它到达C点时对轨道压力是多大？ （3）小球所能获得的最大动能是多少？2物理过程等效 对于有些复杂的物理过程，我们可以用一种或几种简单的物理过程来替代，这样能够简化、转换、分解复杂问题，能够更加明确研究对象的物理本质，以利于问题的顺利解决 高中物理中我们经常遇到此类问题，如运动学中的逆向思维、电荷在电场和磁场中的匀速圆周运动、平均值和有效值等例2如图所示，在竖直平面内，放置一个半径R很大的圆形光滑轨道，0为其最低点在0点附近P处放一质量为m的滑块，求由静止开始滑至0点时所需的最短时间 例3矩形裸

54、导线框长边的长度为2l，短边的长度为l，在两个短边上均接有阻值为R的电阻，其余部分电阻均不计导线框的位置如图所示，线框内的磁场方向及分布情况如图，大小为一电阻为R的光滑导体棒AB与短边平行且与长边始终接触良好起初导体棒处于x=0处，从t=0时刻起，导体棒AB在沿x方向的外力F的作用下做速度为v的匀速运动.试求：（1）导体棒AB从x=0运动到x=2l的过程中外力F随时间t变化的规律；（2）导体棒AB从x=0运动到x=2l的过程中整个回路产生的热量FABOxyRR2lv3物理模型等效物理模型等效在物理学习中应用十分广泛，特别是力学中的很多模型可以直接应用到电磁学中去，如卫星模型、人船模型、子弹射木

55、块模型、碰撞模型、弹簧振子模型等实际上，我们在学习新知识时，经常将新的问题与熟知的物理模型进行等效处理例4如图所示，R1、R2、R3为定值电阻，但阻值未知，Rx为电阻箱当Rx为Rx1=10 时，通过它的电流Ix1=l A；当Rx为Rx2=18 时，通过它的电流Ix2=0.6A则当Ix3=0.l A时，求电阻Rx3例5如图所示，倾角为=300，宽度L=1 m的足够长的U形平行光滑金属导轨固定在磁感应强度B=1 T、范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面斜向上，用平行于导轨且功率恒为6 w的牵引力牵引一根质量m=0.2 kg，电阻R=1 放在导轨上的金属棒ab由静止沿导轨向上移动，当金属棒a

56、b移动2.8 m时获得稳定速度，在此过程中金属棒产生的热量为5.8 J(不计导轨电阻及一切摩擦，g取10 ms2)，求： (1)金属棒达到的稳定速度是多大? (2)金属棒从静止达到稳定速度所需时间是多少?三强化训练 ( ) 1 如图所示，一面积为S的单匝矩形线圈处于一个交变的磁场中，磁感应强度的变化规律为。下列说法不正确的是A、线框中会产生方向不断变化的交变电流B、在时刻，线框中感应电流将达到最大值C、对应磁感应强度BB0的时刻，线框中感应电流也一定为零D、若只增大磁场交变频率，则线框中感应电流的频率也将同倍数增加，但有效值不变 ( ) 2如图所示电路中，电表均为理想的，电源电动势E恒定，内阻

57、r=1，定值电阻R3=5。当电键K断开与闭合时，ab段电路消耗的电功率相等。则以下说法中正确的是A电阻R1、R2可能分别为4、5B电阻R1、R2可能分别为3、6C电键K断开时电压表的示数一定大于K闭合时的示数D电键K断开与闭合时，电压表的示数变化量大小与电流 表的示数变化量大小之比一定等于6 ( ) 3 一个边长为6 cm的正方形金属线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，电阻为036。磁感应强度B随时间t的变化关系如图3.2.3所示，则线框中感应电流的有效值为A10-5A B10-5A C（/2） 10-5A D（3/2） 10-5A ( ) 4如图所示，DC是水平面，AB是斜面。初速为V0

58、的物体从D点出发沿DBA滑到顶点A时速度刚好为零。如果斜面改为AC，让该物体从D点出发沿DCA滑到点A点且速度刚好为零，则物体具有的初速度（已知物体与路面的动摩擦因数处处相同且不为零。）A.大于V0 B.等于V0 C.小于V0 D.处决于斜面的倾角 ( ) 5如图所示，两块同样的玻璃直角三棱镜ABC，两者的AC面是平行放置的，在它们之间是均匀的未知透明介质，一单色细光束O垂直于AB面人射，在图示的出射光线中A.1、2、3（彼此平行）中的任一条都有可能 B.4、5、6（彼此平行）中的任一条都有可能 C.7、8、9（彼此平行）中的任一条都有可能 D.只能是4、6中的某一条 ( )6在如图所示电路中

59、，A、B是两个完全相同的灯泡，两灯的阻值与电阻R的阻值相同，与A并联的电学元件M可能是电容器C，也可能是自感系数很大的而电阻可以忽略的线圈L，当开关S闭合瞬间，A、B两灯中的电流IA、IB与M的关系是 A若M是电容器C，则IAIB C若M是线圈L，则IA IB ( ) 7如图所示，在平行于水平地面的有理想边界的匀强磁场上方，有三个大小相同的正方形线框，线框平面与磁场方向垂直。三个线框是用相同的金属材料制成的，A线框有一个缺口，B、C线框都闭合，但B线框导线的横截面积比C线框大现将三个线框从同一高度由静止开始同时释放，下列关于它们落地时间的说法正确的是 A三个线框同时落地 B三个线框中，A线框最

60、早落地 C. B线框在C线框之后落地 DB线框和C线框在A线框之后同时落地( )8如右图所示，充电后的平行板电容器竖直放置，板间一带正电的绝缘球用绝缘细线悬挂于A板上端，若将小球和细线拉至水平位置，由静止释放后小球将向下摆动直至与A板发生碰撞，此过程细线始终处于伸直状态，则此过程中A小球电势能一直增加 B小球的动能一直增大C小球受细线的拉力一直在增大 D小球运动的向心加速度先增大后减小9在光滑水平面上的O点系一长为l的绝缘细线，线的一端系一质量为m，带电量为q的小球。当沿细线方向加上场强为E的匀强电场后，小球处于平衡状态。现给小球一垂直于细线的初速度v0，使小球在水平面上开始运动。若v很小，则