高考物理考前冲刺易错题归纳总结及答案分析

1、高中物理常见的物理模型易错题归纳总结方法概述高考中常显现的物理模型中,有些问题在高考中变化较大,或者 在前面专题中已有较全面的论述,在这里就不再论述和例举斜面问 题、叠加体模型、含弹簧的连接体模型等在高考中的位置特殊重要,本专题就这几类模型进行归纳总结和强化训练；传送带问题在高考中 显现的概率也较大,而且解题思路特殊,本专题也略加论述热点、重点、难点一、斜面问题 1自由释放的滑块能在斜面上 之间的动摩擦因数 gtan 如图甲所示 匀速下滑时, m与 M图甲2自由释放的滑块在斜面上 如图甲所示 ：1 静止或匀速下滑时,斜面 M对水平地面的静摩擦力为零；2 加速下滑时,斜面对水平地面的静摩擦力水平

2、向右；3 减速下滑时,斜面对水平地面的静摩擦力水平向左3自由释放的滑块在斜面上 如图乙所示 匀速下滑时, M对水平 地面的静摩擦力为零, 这一过程中再在 m上加上任何方向的作用力, 在 m停止前 M对水平地面的静摩擦力依旧为零 见一轮书中的方法概述 图乙4悬挂有物体的小车在斜面上滑行如下列图 ：图 1 向下的加速度 agsin 时,悬绳稳固时将垂直于斜面；2 向下的加速度agsin 时,悬绳稳固时将偏离垂直方向向上；3 向下的加速度 agsin 时,悬绳将偏离垂直方向向下5在倾角为 的斜面上以速度 v0平抛一小球 如下列图 ：图1 落到斜面上的时间 t 2v0tan g；2 落到斜面上时,速度

3、的方向与水平方向的夹角 恒定,且 tan 2tan ,与初速度无关；2 3 经过 t cv0tan g 小球距斜面最远,最大距离 d v0sin 2gcos 6如下列图,当整体有向右的加速度 agtan 时,m能在斜面 上保持相对静止图 94 7在如下列图的物理模型中, 当回路的总电阻恒定、 导轨光滑时,mgRsin ab 棒所能达到的稳固速度 vmB 2L 2图 95 8如下列图,当各接触面均光滑时,在小球从斜面顶端滑下的过 m 程中,斜面后退的位移 smM L图 例 1 有一些问题你可能不会求解, 但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判定例如从解的物理量单位,解随某些已 知量变化

4、的趋势,解在一些特殊条件下的结果等方面进行分析,并与 预期结果、试验结论等进行比较,从而判定解的合理性或正确性举例如下： 如下列图, 质量为 M、倾角为 的滑块 A放于水平地面 上把质量为 m的滑块 B放在 A的斜面上 忽视一切摩擦, 有人求得 B Mm 相对地面的加速度 aMmsin 2 gsin ,式中 g 为重力加速度对于上述解,某同学第一分析了等号右侧的量的单位,没发觉问 题他进一步利用特殊条件对该解做了如下四项分析和判定,所得结论都是“ 解可能是对的”但是,其中有哪一项错误的,请你指出该项 A当 0 时,该解给出 a0,这符合常识,说明该解可能是对的 B当 90 时,该解给出 ag,

5、这符合试验结论,说明该解可 能是对的 C当 M. m时,该解给出 agsin ,这符合预期的结果,说明 该解可能是对的D当 m. M时,该解给出 ag sin ,这符合预期的结果,说明该解可能是对的【解析】当 A固定时,很简单得出 agsin ；当 A 置于光滑的 水平面时,B加速下滑的同时 A向左加速运动, B不会沿斜面方向下滑,难以求出运动的加速度图乙 设滑块 A的底边长为 L,当 B滑下时 A向左移动的距离为x,由动量守恒定律得：Mx tmLx 解得： xmL Mm 当 m. M时,xL,即 B 水平方向的位移趋于零, B趋于自由落体运动且加速度 ag选项 D中,当 m. M时,ag s

6、in g 明显不行能 答案 D 【点评】本例中,如 m、M、 、L 有详细数值,可假设 B 下滑至 底端时速度 v1的水平、竖直重量分别为 v1x、v1y,就有：v1y v1xLx Mm h1 2mv1x 21 2mv1y 21 2Mv2 2mghmv1xMv2 解方程组即可得 v1x、v1y、v1以及 v1的方向和 m下滑过程中相对地 面的加速度 例 2 在倾角为 的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小相 同的匀强磁场,其方向一个垂直于斜面对上,一个垂直于斜面对下 如 图甲所示 ,它们的宽度均为 L一个质量为 m、边长也为 L 的正方形 线框以速度 v 进入上部磁场时,恰好做匀速运动图甲 1

7、 当 ab 边刚越过边界 ff 时,线框的加速度为多大, 方向如何？2 当 ab 边到达 gg 与 ff 的正中间位置时, 线框又恰好做匀速 运动,就线框从开头进入上部磁场到 ab 边到达 gg 与 ff 的正中间 位置的过程中,线框中产生的焦耳热为多少？ 线框的 ab 边在运动过 程中始终与磁场边界平行,不计摩擦阻力【解析】 1 当线框的 ab 边从高处刚进入上部磁场 如图 98 乙 中的位置所示 时,线框恰好做匀速运动,就有：mgsin BI 1L 此时 I 1BLv R 如图乙中的位置所示 时,由 当线框的 ab 边刚好越过边界 ff 于线框从位置到位置始终做匀速运动,此时将 ab 边与

8、 cd 边切割 磁感线所产生的感应电动势同向叠加,回路中电流的大小等于 2I 1故 线框的加速度大小为：图乙 a4BI1Lmgsin m3gsin ,方向沿斜面对上2 而当线框的 ab 边到达 gg 与 ff 的正中间位置 如图 乙中的位置所示 时,线框又恰好做匀速运动,说明 mgsin 4BI2L 故 I21 4I 1由 I 1BLv R可知,此时 v 1 4v从位置到位置,线框的重力势能削减了动能削减了1 2mv 21 2m v 4 215 32mv3 2mgLsin 由于线框削减的机械能全部经电能转化为焦耳热,因此有：Q3 2mgLsin 15 32mv 2 答案 13 gsin ,方向

9、沿斜面对上 2 3 2mgLsin 15 32mv【点评】导线在恒力作用下做切割磁感线运动是高中物理中一类 常见题型,需要娴熟把握各种情形下求平稳速度的方法二、叠加体模型 叠加体模型在历年的高考中频繁显现,一般需求解它们之间的摩 擦力、相对滑动路程、摩擦生热、多次作用后的速度变化等,另外广 义的叠加体模型可以有很多变化,涉及的问题更多叠加体模型有较多的变化,解题时往往需要进行综合分析 前面相关例题、练习较多 ,以下两个典型的情境和结论需要熟记和敏捷运用1叠放的长方体物块 A、B 在光滑的水平面上匀速运动或在光滑 的斜面上自由释放后变速运动的过程中 如下列图 ,A、B 之间无摩擦力作用2如下列图

10、,一对滑动摩擦力做的总功肯定为负值,其肯定值等 于摩擦力乘以相对滑动的总路程或等于摩擦产生的热量,与单个物体 的位移无关,即 Q摩f s 相 例 3 图 质量为 M的匀称木块静止在光滑的水平面上, 木块左右两侧各有一位拿着完全相同的步枪和子弹的射击手第一左侧的射击手 开枪,子弹水平射入木块的最大深度为 d1,然后右侧的射击手开枪,子弹水平射入木块的最大深度为d2,如下列图设子弹均未射穿木块,且两子弹与木块之间的作用力大小均相同当两颗子弹均相对木块静止时,以下说法正确选项 注：属于选修 35 模块 图A最终木块静止, d1d2 B最终木块向右运动, d1d2C最终木块静止, d1d2【解析】木块

11、和射出后的左右两子弹组成的系统水平方向不受外力作用,设子弹的质量为 m,由动量守恒定律得：mv0mv0M2m v 解得： v0,即最终木块静止设左侧子弹射入木块后的共同速度为 v1,有：mv0 mM v11 1 2 Q1f d12mv0 22 mM v1mMv 解得： d12 mMf对右侧子弹射入的过程,由功能原理得：Q2f d21 2mv0 21 2 mM v120 解得： d22 m 2 mM f 2mM v02即 d1d2 答案 C 【点评】摩擦生热公式可称之为“ 功能关系” 或“ 功能原理” 的 公式,但不能称之为“ 动能定理” 的公式,它是由动能定理的关系式 推导得出的二级结论三、含

12、弹簧的物理模型 纵观历年的高考试题,和弹簧有关的物理试题占有相当大的比 重高考命题者常以弹簧为载体设计出各类试题,这类试题涉及静力 学问题、动力学问题、动量守恒和能量守恒问题、振动问题、功能问 题等,几乎贯穿了整个力学的学问体系为了帮忙同学们把握这类试 题的分析方法,现将有关弹簧问题分类进行剖析对于弹簧,从受力角度看,弹簧上的弹力是变力；从能量角度看,弹簧是个储能元件因此,弹簧问题能很好地考查同学的综合分析能 力,故备受高考命题老师的青睐1静力学中的弹簧问题 1 胡克定律： Fkx, Fk x2 对弹簧秤的两端施加 沿轴线方向 大小不同的拉力, 弹簧秤的 示数肯定等于挂钩上的拉力 例 4 如图

13、甲所示,两木块 A、B的质量分别为 m 1 和 m2,两轻质 k1 和 k2,两弹簧分别连接 A、B,整个系统处于 弹簧的劲度系数分别为 平稳状态现缓慢向上提木块 A,直到下面的弹簧对地面的压力恰好为 零,在此过程中 A和 B的重力势能共增加了 A m1m2 k1k2 2g 2B m1m2 2 k1k2 2g 2C m1m2 2g 2k1k2 k1k2 D m1m2 k2 2gm1m1m2 g k1 2 2【解析】取 A、B以及它们之间的弹簧组成的整体为讨论对象,就 当下面的弹簧对地面的压力为零时,向上提 A的力 F恰好为：F m1m2g设这一过程中上面和下面的弹簧分别伸长胡克定律得：图 91

14、2 乙x1 m1m2 g k1,x2 m1m2 g k2故 A、B增加的重力势能共为： Epm1g x1x2 m2gx2 m1m2 k2 2gm1 m 1m2 gk12 2 答案 D x1、x2,如图乙所示, 由【点评】运算上面弹簧的伸长量时,较多同学会先运算原先的压缩量,然后运算后来的伸长量,再将两者相加,但不如上面解析中 直接运用 x F k进行运算更快捷便利通过比较可知,重力势能的增加并不等于向上提的力所做的功W F x 总 m 1m22k222g 2 m1m 2k1k2 22g 22动力学中的弹簧问题1 瞬时加速度问题 与轻绳、轻杆不同 ：一端固定、另一端接有物体的弹簧,形变不会发生突

15、变,弹力也不会发生突变2 如下列图,将 A、B 下压后撤去外力,弹簧在复原原长时刻 B与 A开头分别 例 5 一弹簧秤秤盘的质量 m11.5 kg,盘内放一质量 m210.5 kg 的物体 P,弹簧的质量不计,其劲度系数 k800 N/m,整个系统处于静止状态,如图 914 所示图 现给 P施加一个竖直向上的力 F,使 P从静止开头向上做匀加速直 线运动,已知在最初 0.2 s 内 F是变化的,在 0.2 s 后是恒定的,求 F 的最大值和最小值 取 g10 m/s 2 【解析】初始时刻弹簧的压缩量为：x0 m1m2 g k0.15 m 设秤盘上上升度 x 时 P与秤盘分别,分别时刻有：kx0

16、 x m1g m1a又由题意知,对于 00.2 s 时间内 P的运动有：1 2at 2x2 解得： x0.12 m,a6 m/s 故在平稳位置处,拉力有最小值 Fmin m1m2a72 N 分别时刻拉力达到最大值 Fmaxm2gm2a168 N168 N 答案 72 N 【点评】对于本例所述的物理过程,要特殊留意的是：分别时刻 m1 与 m2 之间的弹力恰好减为零,下一时刻弹簧的弹力与秤盘的重力使 秤盘产生的加速度将小于 a,故秤盘与重物分别3与动量、能量相关的弹簧问题 与动量、能量相关的弹簧问题在高考试题中显现频繁,而且常以 运算题显现,在解析过程中以下两点结论的应用特别重要：1 弹簧压缩和

17、伸长的形变相同时,弹簧的弹性势能相等；2 弹簧连接两个物体做变速运动时,弹簧处于原长时两物体的相对速度最大,弹簧的形变最大时两物体的速度相等 例 6 如下列图,用轻弹簧将质量均为 m1 kg 的物块 A 和 B连接起来,将它们固定在空中,弹簧处于原长状态,A 距地面的高度h10.90 m同时释放两物块, A与地面碰撞后速度立刻变为零,由于B 压缩弹簧后被反弹,使 A 刚好能离开地面 但不连续上升 如将 B物块换为质量为 2m的物块 C图中未画出 ,仍将它与 A固定在空中且弹簧处于原长,从 A 距地面的高度为 h2 处同时释放, C压缩弹簧被反弹后, A 也刚好能离开地面已知弹簧的劲度系数 k1

18、00 N/m,求 h2 的大小【解析】设 A物块落地时, B物块的速度为 v1,就有：1 2mv1 2mgh1设 A刚好离地时,弹簧的形变量为 x,对 A物块有：mgkx 从 A落地后到 A刚好离开地面的过程中,对于 A、B及弹簧组成的 系统机械能守恒,就有：1 2mv1 2mgx Ep换成 C后,设 A落地时, C的速度为 v2,就有：1 2 2mv2 22mgh2从 A落地后到 A 刚好离开地面的过程中, A、C及弹簧组成的系统 机械能守恒,就有：1 2 2mv2 22mgx Ep联立解得： h20.5 m 答案 0.5 m 【点评】由于高中物理对弹性势能的表达式不作要求,所以在高 考中几

19、次考查弹簧问题时都要用到上述结论“ ” 例 7 用轻弹簧相连的质量均为 2 kg 的 A、B两物块都以 v6 m/s 的速度在光滑的水平地面上运动,弹簧处于原长,质量为 4 kg 的 物块 C静止在前方,如图 甲所示 B与 C碰撞后二者粘在一起运动,就在以后的运动中：图甲 1 当弹簧的弹性势能最大时,物体 A的速度为多大？2 弹簧弹性势能的最大值是多少？3 A的速度方向有可能向左吗？为什么？【解析】 1 当 A、B、C三者的速度相等 设为 vA 时弹簧的弹性势能最大,由于 A、B、C三者组成的系统动量守恒,就有： mAmB v mAmBmCvA2 2 6解得： vA 224 m/s 3 m/s

20、 2 B、C发生碰撞时, B、C组成的系统动量守恒,设碰后瞬时 B、C两者的速度为 v ,就有：mBv mBmC v解得： v 2 6 242 m/s A的速度为 vA 时弹簧的弹性势能最大, 设其值为 Ep,依据能量守恒定律得：Ep1 2 mBmC v21 2mAv 21 2 mAmBmC vA212 J 3 方法一 A不行能向左运动依据系统动量守恒有： mAmB vmAvAmBmC vB设 A向左,就 vA0,vB4 m/s 就 B、C发生碰撞后, A、B、C三者的动能之和为：E 1 2mAv A1 2 mBmC v B1 2 mBmC v 2B48 J 实际上系统的机械能为：EEp1 2

21、mAmBmC vA212 J 36 J 48 J 依据能量守恒定律可知, E E 是不行能的,所以 A 不行能向左运动方法二 B、C碰撞后系统的运动可以看做整体向右匀速运动与 A、B 和 C 相对振动的合成 即相当于在匀速运动的车厢中两物块相对振动 由1 知整体匀速运动的速度 v0vA 3 m/s 图乙取以 v03 m/s 匀速运动的物体为参考系,可知弹簧处于原长时,A、B和 C相对振动的速率最大,分别为：vAOvv03 m/s vBO| v v0| 1 m/s 由此可画出 A、B、C的速度随时间变化的图象如图 916 乙所示,故 A不行能有向左运动的时刻 答案 13 m/s 212 J 3

22、不行能,理由略【点评】要清晰地想象、懂得讨论对象的运动过程：相当于在以 3 m/s 匀速行驶的车厢内, A、B 和 C做相对弹簧上某点的简谐振动,振动的最大速率分别为 3 m/s 、1 m/s 当弹簧由压缩复原至原长时,A 最有可能向左运动,但此时 A的速度为零 例 8 探究某种笔的弹跳问题时, 把笔分为轻质弹簧、 内芯和外壳三部分,其中内芯和外壳质量分别为 m和 4m笔的弹跳过程分为三个阶段：把笔竖直倒立于水平硬桌面,图 如图下压外壳使其下端接触桌面917 甲所示 ；由静止释放,外壳竖直上升到下端距桌面高度为h1 时,与静止的内芯碰撞 如图乙所示 ；碰后,内芯与外壳以共同的速度一起上升到外壳

23、下端距桌面最大高度为 h2 处 如图丙所示 设内芯与外壳的撞击力远大于笔所受重力,重力加速度为 g求：不计摩擦与空气阻力,1 外壳与内芯碰撞后瞬时的共同速度大小2 从外壳离开桌面到碰撞前瞬时,弹簧做的功3 从外壳下端离开桌面到上升至 h2处,笔缺失的机械能2022 年高考 重庆理综卷 【解析】设外壳上升到 h1时速度的大小为 v1,外壳与内芯碰撞后 瞬时的共同速度大小为 v21 对外壳和内芯, 从撞后达到共同速度到上升至 h2处,由动能定 理得：4 mm g h2h1 1 24 mm v 2 20 解得： v22g h2h1 2 外壳与内芯在碰撞过程中动量守恒,即：4mv14 mm v2 将

24、v2 代入得： v15 4 2g h2h1 设弹簧做的功为 W,对外壳应用动能定理有：W4mgh 11 2 4mv 将 v1 代入得： W1 4mg25h29h1 3 由于外壳和内芯达到共同速度后上升至高度 h2 的过程中机械 1 能守恒,只有在外壳和内芯的碰撞中有能量缺失,缺失的能量 E 损211 24 mm v 2 2将 v1、v2 代入得： E损5 4mg h2h1 答案 1 2g h2h1 2 1 4mg25 h29h1 3 5 4mg h2h1 由以上例题可以看出,弹簧类试题的确是培育和训练同学的物理 思维、反映和开发同学的学习潜能的优秀试题弹簧与相连物体构成 的系统所表现出来的运动

25、状态的变化,为同学充分运用物理概念和规 律 牛顿其次定律、动能定理、机械能守恒定律、动量定理、动量守恒 定律 奇妙解决物理问题、施展自身才华供应了宽阔空间,当然也是区 分同学才能强弱、拉大差距、选拔人才的一种常规题型因此,弹簧 试题也就成为高考物理题中的一类重要的、独具特色的考题四、传送带问题 从 1990年以后出版的各种版本的高中物理教科书中均有皮带传输 机的插图皮带传送类问题在现代生产生活中的应用特别广泛这类 问题中物体所受的摩擦力的大小和方向、运动性质都具有变化性,涉 及力、相对运动、能量转化等各方面的学问,能较好地考查同学分析 物理过程及应用物理规律解答物理问题的才能对于滑块静止放在匀

26、 速传动的传送带上的模型,以下结论要清晰地懂得并熟记：1 滑块加速过程的位移等于滑块与传送带相对滑动的距离；2 对于水平传送带, 滑块加速过程中传送带对其做的功等于这一 相对空载 做 过程由摩擦产生的热量,即传送装置在这一过程需额外的功 Wmv 22Ek2Q摩 例 9 如图甲所示, 物块从光滑曲面上的 P点自由滑下, 通过粗糙的静止水平传送带后落到地面上的 Q 点如传送带的皮带轮沿逆时针方向匀速运动 使传送带随之运动 ,物块仍从 P 点自由滑下,就 图甲A物块有可能不落到地面上 B物块仍将落在 Q点 C物块将会落在 Q点的左边 D物块将会落在 Q点的右边【解析】如图乙所示,设物块滑上水平传送带

27、上的初速度为v0,物块与皮带之间的动摩擦因数为,就：图乙 物块在皮带上做匀减速运动的加速度大小 物块滑至传送带右端的速度为：a mg m gvv022 gssv0t 1 2 gt2 解物块滑至传送带右端这一过程的时间可由方程得当皮带向左匀速传送时,滑块在皮带上的摩擦力也为：f mg 物块在皮带上做匀减速运动的加速度大小为：gta1 mg m gsv0t 1 2就物块滑至传送带右端的速度v v0 22 gsv物块滑至传送带右端这一过程的时间同样可由方程2 解得由以上分析可知物块仍将落在Q点,选项 B正确 答案 B 【点评】对于本例应深刻懂得好以下两点：滑动摩擦力 f FN,与相对滑动的速度或接触

28、面积均无关；两次滑行的初速度 都以地面为参考系 相等,加速度相等,故运动过程完全相同我们延长开来摸索,物块在皮带上的运动可懂得为初速度为 v0 的物块受到反方向的大小为 mg的力 F 的作用,与该力的施力物体做什么运动没有关系 例 10 如下列图, 足够长的水平传送带始终以 v3 m/s 的速度向左运动,传送带上有一质量 M2 kg 的小木盒 A,A与传送带之间的动摩擦因数 0.3 开头时, A 与传送带之间保持相对静止现有两个光滑的质量均为 m1 kg 的小球先后相隔 t 3 s 自传送带的左端动身,以 v015 m/s 的速度在传送带上向右运动第 1 个球与木盒相遇后立刻进入盒中并与盒保持

29、相对静止；第 2 个球动身后历时 t 11 3s 才与木盒相遇取 g10 m/s 2,问：图1 第 1 个球与木盒相遇后瞬时,两者共同运动的速度为多大？2 第 1 个球动身后经过多长时间与木盒相遇？3 在木盒与第 1 个球相遇至与第 2 个球相遇的过程中, 由于木盒与传送带间的摩擦而产生的热量是多少？【解析】 1 设第 1 个球与木盒相遇后瞬时,两者共同运动的速度为 v1,依据动量守恒定律得：mv0Mv mM v1解得： v13 m/s ,方向向右2 设第 1 个球与木盒的相遇点离传送带左端的距离为 s,第 1 个球经过时间 t0与木盒相遇,就有：t 0s v0设第 1 个球进入木盒后两者共同

30、运动的加速度大小为 a,依据牛顿其次定律得： mM g mM a解得： a g3 m/s 2,方向向左设木盒减速运动的时间为 t 1,加速到与传送带具有相同的速度的时间为 t 2,就：t1t2 v a1 s 故木盒在 2 s 内的位移为零 依题意可知： sv0 t1v t t1t1t2t0 解得： s7.5 m ,t 00.5 s 3 在木盒与第 1 个球相遇至与第 2 个球相遇的这一过程中, 设传 送带的位移为 s ,木盒的位移为 s1,就：s v t t 1t 0 8.5 m s1v t t 1t 1t 2t 02.5 m 故木盒相对于传送带的位移为： ss s16 m 就木盒与传送带间因

31、摩擦而产生的热量为：Qf s54 J 20.5 s 354 J 答案 13 m/s 【点评】此题解析的关键在于：对物理过程懂得清晰；求相对路程的方法才能演练一、挑选题 10 4 分 1图示是原子核的核子平均质量与原子序数 说法正确选项 Z的关系图象,以下A如 D和 E结合成 F,结合过程中肯定会吸取核能 B如 D和 E结合成 F,结合过程中肯定会释放核能C如 A分裂成 B和 C,分裂过程中肯定会吸取核能 D如 A分裂成 B和 C,分裂过程中肯定会释放核能【解析】 D、E 结合成 F 粒子时总质量减小,核反应释放核能；分裂成 B、C粒子时,总质量减小,核反应释放核能A 答案 BD 2单冷型空调器

32、一般用来降低室内温度,其制冷系统与电冰箱的制冷系统结构基本相同某单冷型空调器的制冷机从低温物体吸取热量 Q2,向高温物体放出热量 Q1,而外界 压缩机 必需对工作物质做功 W,制冷系数 Q2 W设某一空调的制冷系数为 4,如制冷机每天从房间内部吸取 2.0 10 7 J 的热量,就以下说法正确选项 AQ1肯定等于 Q2B空调的制冷系数越大越耗能C制冷机每天放出的热量 Q12.5 10 7 J D制冷机每天放出的热量 Q15.0 10 6 J 【解析】 Q1Q2WQ2,选项 A 错误； 越大,从室内向外传递相同热量时压缩机所需做的功 耗电 越小,越节约能量,选项 B 错误；又 Q1Q2Q2 2.

33、5 10 7 J ,应选项 C正确 答案 C 3图示为一列简谐横波的波形图象,其中实线是 t 10 时刻的波形,虚线是 t 21.5 s 时的波形,且 t 2t 1小于一个周期由此可判断 A波长肯定是 60 cm B波肯定向 x 轴正方向传播C波的周期肯定是 6 s D波速可能是 0.1 m/s ,也可能是 0.3 m/s 【解析】由题图知 60 cm 如波向 x 轴正方向传播,就可知：波传播的时间 t1T 4,传播的位移 s115 cm 4故知 T6 s ,v0.1 m/s 如波向 x 轴负方向传播,可知：波传播的时间 t 23 4T,传播的位移 s245 cm3故知 T2 s ,v0.3

34、m/s 答案 AD 4如下列图,在水平桌面上叠放着质量均为 M的 A、B两块木板,在木板 A的上面放着一个质量为 m的物块 C,木板和物块均处于静止状态A、B、C之间以及 B与地面之间的动摩擦因数都为 如用水平恒力 F 向右拉动木板 A,使之从 C、B之间抽出来,已知重力加速度为 g,就拉力 F的大小应当满意的条件是 已知最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力 AF 2 mM g BF m2M g CF2 mM g D F2 mg【解析】无论 F 多大,摩擦力都不能使 B 向右滑动,而滑动摩擦 力能使 C产生的最大加速度为 g,故F mg mM g M g 时,即 F2 mM g 时 A可从 B、C

35、之间抽出 答案 C 5如下列图,一束单色光 a 射向半球形玻璃砖的球心,在玻璃与 空气的界面 MN上同时发生反射和折射, b 为反射光, c 为折射光,它 们与法线间的夹角分别为 和 逐步增大入射角 ,以下说法中正确的是 A 和 两角同时增大, 始终大于 Bb 光束的能量逐步减弱, c 光束的能量逐步加强 Cb 光在玻璃中的波长小于 b 光在空气中的波长 Db 光光子的能量大于 c 光光子的能量【解析】三个角度之间的关系有： ,sin sin n1,故随着 的增大, 、 都增大,但是 ,选项 A 错误,且在全反射 前,c 光束的能量逐步减弱, b 光束的能量逐步加强,选项 B错误；又由 nsi

36、n c v ,b 光在玻璃中的波长小于在空气中的波长,但光子的能量不变,选项 C正确、 D错误 答案 C 6如下列图,水平传送带以 v2 m/s 的速度匀速前进,上方漏斗中以每秒 50 kg 的速度把煤粉竖直抖落到传送带上,然后一起随传送带运动假如要使传送带保持原先的速度匀速前进,就传送带的电动机应增加的功率为 C500 W D无法确定A100 W B200 W 【解析】漏斗匀称连续将煤粉抖落在传送带上,每秒钟有 50 kg 的煤粉被加速至 2 m/s ,故每秒钟传送带的电动机应多做的功为：1 W EkQ2mv 2f smv 2200 J W故传送带的电动机应增加的功率 Pt200 W 答案

37、B 7如下列图,一根用绝缘材料制成的轻弹簧,劲度系数为 k,一端固定,另一端与质量为 m、带电荷量为 q 的小球相连,静止在光滑绝缘水平面上当施加水平向右的匀强电场 E 后,小球开头做简谐运动,以下关于小球运动情形的说法中正确选项 qEA小球的速度为零时,弹簧的伸长量为 k2qEB小球的速度为零时,弹簧的伸长量为 kC运动过程中,小球和弹簧系统的机械能守恒D运动过程中,小球动能变化量、弹性势能变化量以及电势能的变化量之和保持为零【解析】由题意知,小球位于平稳位置时弹簧的伸长量 x0qE k,小球速度为零时弹簧处于原长或伸长了 2x02qE k,选项 A错误、B正确小球做简谐运动的过程中弹簧弹力

38、和电场力都做功,机械能不守恒,动能、弹性势能、电势能的总和保持不变,选项 D正确 答案 BD 8如下列图,将质量为 m的滑块放在倾角为 的固定斜面上滑块与斜面之间的动摩擦因数为 如滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等,重力加速度为 g,就2022 年高考 北京理综卷 A将滑块由静止释放,假如 tan ,滑块将下滑B给滑块沿斜面对下的初速度,假如 tan ,滑块将减速下滑C用平行于斜面对上的力拉滑块向上匀速滑动,就拉力大小应是 2mgsin D用平行于斜面对下的力拉滑块向下匀速滑动,就拉力大小应是 mgsin 假如 tan ,假如 tan ,【解析】对于静止置于斜面上的滑块,可沿斜面

39、下滑的条件为 mgsin mgcos ；同理,当 mgsin mgcos 时,具有初 速度下滑的滑块将做减速运动,选项 A、B 错误；当 tan 时,滑块与斜面之间的动摩擦力 f mgsin ,由平稳条件知, 使滑块匀速 上滑的拉力 F2mgsin ,选项 C正确、 D错误 答案 C 9国产“ 水刀” 超高压数控万能水切割机,以其奇妙的切割 性能在北京国际展览中心举办的第五届国际机床展览会上引起轰动,它能切割 40 mm厚的钢板、 50 mm厚的大理石等材料将一般的水加压,使其从口径为 0.2 mm的喷嘴中以 800 m/s1000 m/s 的速度射出,这种水射流就是“ 水刀”我们知道,任何材

40、料承担的压强都有肯定限度,下表列出了一些材料所能承担的压强的限度A橡胶 5 10 7 Pa B 花 岗 1.2 10 8 Pa2.6 石 10 8 Pa C铸铁 8.8 10 8 Pa D 工 具 6.7 10 8 Pa 钢设想一“ 水刀” 的水射流横截面积为 S,垂直入射的速度 v800 m/s,水射流与材料接触后,速度为零,且不附着在材料上,水的密度 1 10 3 kg/m 3,就此水刀不能切割上述材料中的 【解析】以射到材料上的水量 m为讨论对象, 以其运动方向为正方向,由动量定理得：pS t Sv t v得：p v 26.4 10 8 Pa 由表中数据可知：此“ 水刀” 不能切割材料

41、C和 D 答案 CD 10如图甲所示,质量为 2m的长木板静止地放在光滑的水平面上,另一质量为 m的小铅块 可视为质点 以水平速度 v0 滑上木板的左端,恰能滑至木板的右端且与木板保持相对静止,铅块在运动过程中所受到的摩擦力始终不变如将木板分成长度与质量均相等 即 m1m2m的两段 1、2 后,将它们紧挨着放在同一水平面上,让小铅块以相同的初速度 v0由木板 1 的左端开头运动,如图乙所示,就以下说法正确的是 A小铅块滑到木板 B小铅块滑到木板2 的右端前就与之保持相对静止 2 的右端后与之保持相对静止C甲、乙两图所示的过程中产生的热量相等D图甲所示的过程产生的热量大于图乙所示的过程产生的热量

42、【解析】长木板分两段前,铅块和木板的最终速度为：mv0 1vt3m3v01 1 v0 1 2且有 QfL 2mv0 22 3m 3 23mv0长木板分两段后,可定量运算出木板1、2 和铅块的最终速度,从而可比较摩擦生热和相对滑动的距离；也可用图象法定性分析 如图丙所示 比较得到小铅块到达右端之前已与木板2 保持相对静止, 故图甲所示的过程产生的热量大于图乙所示的过程产生的热量丙 答案 AD 二、非挑选题 共 60 分 115 分 图示为伏安法测电阻的部分电路,电路其他部分不变,当开关 S接 a 点时,电压表的示数 U111 V,电流表的示数 I 10.2 A；当开关 S接 b 点时, U212

43、 V,I 20.15 A 那么,为了提高测量的准 确性,开关 S应接_点 填“ a” 或“ b” ,Rx的测量值为 _ 答案 b 2 分 80 3 分 1210 分 如下列图,光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切,轻弹 簧的一端固定在水平轨道的左端,OP是可绕 O点转动的轻杆,且摆到 某处就能停在该处；另有一小钢球现在利用这些器材测定弹簧被压缩时的弹性势能1 仍需要的器材是 _、_2 以上测量实际上是把对弹性势能的测量转化为对 _能的测量,需要直接测量 _和_3 为了讨论弹簧的弹性势能与劲度系数和形变量间的关系,除以上器材外,仍预备了几个轻弹簧,全部弹簧的劲度系数均不相同试设计记录数据的表格 答案

44、1 天平 刻度尺 每空 1 分 2 重力势 质量 上上升度 每空 1 分 3 设计表格如下 5 分 小球的质量 m_kg,弹簧 A压缩量 xm 上上升度 hm EmghJ 压缩量 x_cm,小球的质量 m_kg 弹簧A B C劲度系数 kN/m 上上升度 hm EmghJ 1310 分 如下列图,一劲度系数 k800 N/m的轻弹簧的两端各焊接着两个质量均为 m12 kg 的物体 A、B,A、B 和轻弹簧静止直立在水平地面上现加一竖直向上的力 F 在上面的物体 A 上,使物体 A开头向上做匀加速运动,经 0.4 s 物体 B 刚要离开地面,设整个过程中弹簧都处于弹性限度内,取 g10 m/s

45、2求：1 此过程中所加外力 F 的最大值和最小值2 此过程中外力 F 所做的功【解析】 1 A原先静止时有： kx1mg 1 分 当物体 A刚开头做匀加速运动时,拉力 F 最小,设为 F1对物体 A有：F1kx1mgma 1 分 当物体 B刚要离开地面时,拉力 F 最大,设为 F2对物体 A有：F2kx2mgma 1 分 对物体 B有：kx2mg 1 分 1 分 对物体 A有：x1x21 2at21 分 解得： a3.75 m/s2联立解得： F145 N 1 分 ,F2285 N1 分 2 在力 F 作用的 0.4 s 内,初末状态的弹性势能相等由功能关系得：WFmg x1x2 1 2m a

46、t 249.5 J 2 分 答案 1285 N 45 N 249.5 J 1412 分 如图甲所示,倾角为 、足够长的两光滑金属导轨位 于同一倾斜的平面内,导轨间距为 l ,与电阻 R1、R2及电容器相连,电 阻 R1、R2 的阻值均为 R,电容器的电容为 C,空间存在方向垂直斜面对 上的匀强磁场,磁感应强度为 B一个质量为 m、阻值也为 R、长度为 l 的导体棒 MN垂直于导轨放置,将其由静止释放,下滑距离 s 时导体 棒达到最大速度,这一过程中整个回路产生的焦耳热为 Q,就：甲1 导体棒稳固下滑的最大速度为多少？2 导体棒从释放开头到稳固下滑的过程中流过R1 的电荷量为多少？【解析】 1

47、当达到最大速度时,导体棒匀速运动,电容器中没有 电流,设导体棒稳固下滑的最大速度为 v,有：EBlv 1 分 E R2R 1 分 I 所以 F安BIl B 2l 2R 2v 2 分 导体棒的受力情形如图乙所示,依据受力平稳条件有：乙 F 安mgsin 1 分 解得： v2mgRsin B 2l2 分 2 棒加速运动时电容器上的电压增大,电容器充电；当棒达到最 大速度后,电容器上的电荷量最大并保持不变,所以流过 R1 的电荷量就是电容器所带的电荷量,就：UIR2E 2RRE 2Blv 2mgRsin 3 分 QR 1CUmgRCsin Bl2 分 答案 1 2mgRsin B 2l 2mgRC sin Bl1513 分 如图甲所示,一质量为 m、电荷量为 q 的正离子,在 D 处沿图示方向以肯定的速度射入磁感应强度为 B 的匀强磁场中,此磁 场方向垂直纸面对里结果离子正好从距 A 点为 d 的小孔 C沿垂直于 电场方向进入匀强电场,此电场方向与 AC平行且向上,最终离子打在 G处,而 G处到 A 点的距离为 2d 直线 DAG与电场方向垂直 不计离子重力,离子运动轨迹在纸面内求：甲 1 正离子