2019年高考物理二轮复习 规律方法一 数学方法解决物理问题.doc

规律方法一数学方法解决物理问题一、选择题：本题共10小题，每小题5分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求的，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分12018黄山市质检一伽利略是意大利伟大的科学家，他奠定了现代科学的基础，他的思想方法的核心是把实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐的结合起来，根据此种方法伽利略发现的规律有()A质量是物体惯性大小的量度B惯性定律C自由落体运动是一种匀变速运动D重的物体比轻的物体下落的快2(多选)2018峨山模拟如图为氢原子能级图，可见光的光子能量范围为1.623.11 eV,5种金属的逸出功如下表：材料铯钙镁钛铍逸出功(eV)2.142.873.664.334.98根据玻尔理论和光电效应规律判断，下列说法正确的是()A一个处在n5能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可产生4种不同频率的光B大量处在n4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可产生3种不同频率的光C大量处在n5能级的氢原子向低能级跃迁时，由n5能级向n4能级跃迁辐射出的光子的波长最长D大量处在n3能级的氢原子向低能级跃迁时，能产生3种不同频率的可见光32018蚌埠市三模如图，一小球以大小为v0的水平速度从一个倾角为37的足够长的固定斜面顶端向右抛出不计空气阻力，则小球距离斜面最远时的速度大小为(已知sin370.6)()A.v0 B.v0C.v0 D.v042018张掖模拟如图所示，MN为半圆环MQN的水平直径现将甲、乙两个相同的小球分别在M、N两点同时以v1、v2的速度水平抛出，两小球刚好落在圆环上的同一点Q，不计空气阻力，则下列说法正确的是()A乙球落到圆环时的速度有可能沿OQ方向B若仅增大v2，则两小球在落到圆环前可能不相遇C从抛出到落到Q点的过程中，甲球动能的增加量比乙球的小D落到Q点时，甲、乙两小球重力的瞬时功率相等5(多选)2018南平二模目前，我国已经发射了6艘神舟号载人飞船，使我国成为继俄罗斯、美国之后世界上第三个独立掌握宇宙飞船天地往返技术的国家某载人宇宙飞船绕地球做圆周运动的周期为T，由于地球遮挡，字航员发现有T时间会经历“日全食”过程，如图所示已知地球的半径为R，引力常量为G，地球自转周期为T0，太阳光可看作平行光，则()A宇宙飞船离地球表面的高度为2RB一天内飞船经历“日全食”的次数为C宇航员观察地球的最大张角为60D地球的平均密度为6(多选)2018哈尔滨市三中二模“快乐向前冲”节目中有这样一种项目，选手需要借助悬挂在高处的绳飞跃到鸿沟对面的平台上，已知绳与竖直方向夹角为，绳的悬挂点O距平台的竖直高度为H，绳长为L.如果质量为m的选手抓住绳子由静止开始摆动，运动到O点的正下方时松手，做平抛运动，不考虑空气阻力和绳的质量，下列说法正确的是()A选手刚摆到最低点时处于超重状态B选手刚摆到最低点时所受绳子的拉力为(32cos)mgC若绳与竖直方向夹角仍为，当LH/2时，落点距起点的水平距离最远D若绳与竖直方向夹角仍为，当LH/3时，落点距起点的水平距离最远7(多选)如图甲所示，电动势为E、内阻为r的电源与R6 的定值电阻、滑动变阻器RP、开关S组成串联回路，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值RP的关系如图乙所示下列说法正确的是()A电源的电动势EV，内阻r4 B图乙中Rx25 C定值电阻R消耗的最大功率为0.96 WD调整滑动变阻器RP的阻值可以得到该电源的最大输出功率为1 W8如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的ut图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是()A在图中t0时刻穿过线圈的磁通量均为零B线圈先后两次转速之比为23C交流电a的电压瞬时表达式为u10sin10t(V)D交流电b的电压最大值为V9(多选)2018芜湖市三模若规定无限远处的电势为零，真空中点电荷周围某点的电势可表示为k，其中k为静电力常量，Q为点电荷的电荷量，r为该点到点电荷的距离如图所示，M、N是真空中两个电荷量均为Q的固定点电荷，M、N间的距离为1.2d，OC是MN连线中垂线，OCM37.已知静电力常量为k，规定无限远处的电势为零C点电场强度E和电势的大小分别为()AE BEC D102018遂宁市三模如图所示，底边BC长为a的等腰直角三角形区域ABC(A为直角)内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在磁场边界顶点A有一粒子源，源源不断地向磁场发射各种方向(均平行于纸面)且速度大小不同的带正电的粒子，已知粒子的比荷为k，则下列关于粒子在磁场中运动的说法正确的是()A粒子不可能从C点射出B粒子最长运动时间为C沿AB方向入射的粒子运动时间最长D粒子最大的运动半径为(1)a二、实验题：本题1小题，共6分11(1)某同学用如图甲所示的电路测量一个电容器的电容，图中R为20 k的电阻，电源电动势为6.0 V，内阻可不计实验时先将开关S接1，经过一段时间后，当电流表示数为_A时表示电容器极板间电压最大将开关S接2，将传感器连接在计算机上，经处理后画出电容器放电的it图象，如图乙所示由图象可知，图象与两坐标轴所围的面积表示电容器放出的电荷量试根据it图象，求该电容器所放出的电荷量q_C；该电容器的电容C_F.(计算结果保留2位有效数字)(2)如图丙是某金属材料制成的电阻阻值R随摄氏温度t变化的图象，图中R0表示0时的电阻，k表示图线的斜率若用该电阻与电池(电动势E、内阻r)、电流表A(内阻Rg)、滑动变阻器R1串联起来，连接成如图丁所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”使用“金属电阻温度计”前，先要把电流表(“0”刻线在刻度盘左侧 )的刻度值改为相应的温度刻度值，若温度t1t2，则t1的刻度应在t2的_侧(选填“左”或“右”)；在标识“金属电阻温度计”的温度刻度时，需要弄清所测温度和电流的对应关系请利用E、R0、Rg、R1(滑动变阻器的有效阻值)、r、k等物理量表示所测温度t与电流I的关系式t_.三、计算题：本题共4小题，共44分12. (10分)2018湖南省、江西省十四校第二次联考一辆卡车以速度v72 km/h通过减速带，司机利用搁置在仪表盘上的车载计时仪记录汽车前轮和后轮先后与减速带撞击的声音的时间间隔来测量声速车载计时仪位于前轮轴的正上方，在前轮通过减速带时开始计时，在t10.006 s第一次接收到声音信号，在t20.313 s第二次接收到声音信号已知汽车前后轮轴之间的距离L5.86 m，求声音在空气中的速度v0(不考虑除空气外其他介质对声音传播的影响，结果保留三位有效数字)13. (8分)2018重庆市沙坪坝区期末某市规定，汽车在学校门口前马路上的行驶速度不得超过40 km/h，一辆汽车在校门前马路上遇紧急情况刹车，由于车轮抱死，滑行时在马路上留下一道笔直的车痕，交警测量了车痕长度为9 m，又从监控资料上确定了该车刹车后到停止的时间为1.5 s，立即判断出这两车有没有违章超速，请你根据所给数据，写出判断过程，并说明是否超速14. (12分)2018张掖市联考如图所示，在光滑、绝缘水平桌面上半径为R圆形区域内存在垂直于桌面向下的匀强磁场质量为m、电量为q 的带正电的小球从圆上的A点以大小为v0的速度沿与OA连线成60的方向射入磁场中，从三分之一圆弧的C点射出磁场，试求：(1)磁感应强度的大小；(2)若将磁场撤去，在桌面上方空间施加沿OC方向的匀强电场，带电小球仍以v0从A点沿与OA连线成30的方向斜向右下方射入圆形区域，恰好从C点射出，试求电场强度与磁感应强度的比值15. (14分)2018唐山市五校联考如图，金属平行导轨MN、MN和金属平行导轨PQR、PQR分别固定在高度差为h(数值未知)的水平台面上导轨MN、MN左端接有电源，MN与MN的间距为L0.10 m线框空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B10.20 T；平行导轨PQR与PQR的间距为L0.10 m，其中PQ与PQ是圆心角为60、半径为r0.50 m的圆弧导轨，QR与QR是水平长直导轨，QQ右侧有方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B20.40 T导体棒a质量m10.02 kg，电阻R12.0 ，放置在导轨MN、MN右侧NN边缘处；导体棒b质量m20.04 kg，电阻R24.0 放置在水平导轨某处闭合开关K后，导体棒a从NN水平抛出，恰能无碰撞地从PP处以速度v12 m/s滑入平行导轨，且始终没有与棒b相碰重力加速度g10 m/s2，不计一切摩擦及空气阻力求：(1)导体棒b的最大加速度(2)导体棒a在磁场B2中产生的焦耳热(3)闭合开关K后，通过电源的电荷量q.规律方法一数学方法解决物理问题1C伽利略利用斜面来研究自由落体运动的卓越之处不是实验本身，而是实验所使用的独特的方法在实验的基础上，进行理想化推理，它标志着物理学的真正开端，C选项正确2AC根据能级跃迁规律可知，一个处于n5能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可能发出4种不同频率的光，A选项正确；根据数学排列组合知识可知，C6，处于n4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多发出6种不同频率的光，B选项错误；由n5能级向n4能级跃迁辐射出的光子频率最低，波长最长，C选项正确；同理，大量处在n3能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可产生3种不同频率的光，可见光的光子能量范围为1.623.11 eV，n3能级到n2能级跃迁释放的光子能量不在1.623.11 eV范围内，不属于可见光，D选项错误3A根据几何知识可知，小球做平抛运动，当速度方向与斜面平行时距离斜面最远，小球距离斜面最远时的速度大小vv0，A选项正确4D两球做平抛运动，根据平抛运动的规律可知，速度的反向延长线交于水平位移的中点，故乙球落到圆环时的速度不可能沿OQ方向，A选项错误；甲、乙两球在水平方向做匀速直线运动，同时到达Q点，若仅增大v2，则两小球在相同的时间内水平方向位移增大，在落到圆环前一定会相遇，B选项错误；根据动能定理可知，两球平抛运动过程中，只有重力做功，由于相同时间内二者下落的高度是相同的，所以从抛出到落到Q点的过程中，甲球动能的增加量与乙球的动能的增加量是相等的，C选项错误；甲、乙两球沿竖直方向做自由落体运动，相等时间内，竖直速度相等，根据瞬时功率的表达式Pmgvy，可知落到Q点时，甲、乙两小球重力的瞬时功率相等，D选项正确5CD由于地球遮挡，字航员发现有T时间会经历“日全食”过程，飞船每次“日全食”过程的时间内飞船转过角，所需的时间tT，根据几何关系可知，宇航员观察地球的最大张角为60，C选项正确；设宇宙飞船轨迹半径为r，sin，解得r2R，宇宙飞船离地球表面的高度为R，A选项错误；地球自转一圈时间为T0，飞船绕地球一圈时间为T，飞船绕一圈会有一次日全食，一天内飞船经历“日全食”的次数为，B选项错误；万有引力提供向心力，Gmr，其中，联立解得，D选项正确6ABC选手刚摆到最低点时，向心加速度向上，处于超重状态，A选项正确；选手运动过程中，根据动能定理可知，mgL(1cos)mv20，在最低点时，Fmgm，联立解得拉力F(32cos)mg，B选项正确；选手离开绳子后做平抛运动，HLgt2，xvt，落点距起点的水平距离：sx0x，联立解得，sx02，根据公式a2b22ab可知，当时，即L时，s最大，C选项正确，D选项错误7BC把定值电阻看作电源的内阻，当外电阻等于等效内阻时，等效电源的输出功率最大，故RPRr10 时，滑动变阻器消耗的功率最大，解得内阻r4 ，最大功率 P0.4 W，解得 E4 V，A选项错误；根据输出功率与外电阻的关系可知，滑动变阻器的阻值为4 与阻值为Rx时消耗的功率相等，4Rx(Rr)2，解得 Rx25 ，B选项正确；当回路中电流最大时，定值电阻R消耗的功率最大，Pmax2R0.96 W，C选项正确；当外电路电阻与内阻相等时，电源的输出功率最大，故滑动变阻器RP的阻值为0时，电源的输出功率最大，P出0.96 W，D选项错误8D分析图象可知，t0时刻线圈产生的感应电动势为零，此时线圈处于中性面位置，穿过线圈的磁通量最大，A选项错误；周期Ta0.4 s，Tb0.6 s，根据周期与转速的关系可知，线圈先后两次转速之比na：nb3：2，B选项错误；交流电a的电动势最大值Uam10 V，角速度a 5 rad/s，电压瞬时表达式为u10sin5t(V)，C选项错误；电动势的最大值UmNBS，两个电动势最大值之比Uma：Umba：b3：2，交流电b电压的最大值为V，D选项正确9BC在OCM中，M、C，N、C之间的距离rd，M、N点电荷在C点产生的场强大小相等，E0，根据平行四边形定则可知，合场强大小E2E0cos37，A选项错误，B选项正确；M、N单独存在时，O点的电势均为0，电势是标量，合电势大小为20，C选项正确，D选项错误10B粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，qvBm，粒子做圆周运动的周期T，根据几何关系可知，粒子可从AC上任一点射出，A选项错误；粒子垂直于AC边进入磁场，且运动轨迹为半圆时，运动时间最长，t，B选项正确；沿AB方向入射的粒子，如果粒子从BC边射出，运动时间不是最长，C选项错误；粒子运动的轨迹半径没有最大值，D选项错误11(1)08.79.710101.51.6104F(2)右解析：(1)实验时先将开关S接1，电容器充电，当电流为零时，充电完成，此时电容器两端的电压最大将开关S接2，电容器开始放电，图线与两坐标轴所围成的面积表示电容器的放电量，数出图象与横轴包含的面积格为约为90个电量qnIt90201060.5106C9.01010C.根据电容的定义式可知，电容C1.5104F.(2)温度降低，电阻变小，电流变大，故温度t1t2时，金属温度升高，电阻增大，电流计电流减小，可知t1刻度应在t2的右侧根据闭合电路欧姆定律可知，EI.感温电阻的阻值R随摄氏温度t变化的关系为，RR0kt.联立解得，t.12328 m/s解析：设车载仪距离地面的高度为h，减速带位置在B点，如图所示，当车载仪经过B点正上方A点(车轮第一次撞击减速带)开始计时，经过t1车载仪运动到C点，经过t2时间车载仪运动到D点，ACvt1，ADvt2，BCv0t1，BDv0由图中几何关系得：h2AC2BC2，h2AD2BD2两式相减得(vt2)2(vt1)2v2(v0t1)2v0v代入数据得：v0328 m/s13超速解析：v040 km/h m/s.设汽车以临界速度做匀减速直线运动，刹车过程的平均速度为 m/s.行驶的位移xtm9 m.该车超速驾驶14(1)(2)2v0解析：(1)画出小球运动的轨迹图，如图所示：连接AC可知，入射方向与AC垂直，AC为轨道圆的直径轨道半径rR.洛伦兹力提供向心力，Bqv0m.解得，B.(2)电场方向与初速度方向垂直，小球做类平抛运动，沿初速度方向：Rcos30v0t.沿电场方向：qEma，RRsin30at2.联立解得电场强度E.2v0.15(1)0.02 m/s2(2)0.02 J(3)1 C解析：(1)设a棒在水平轨道上时的速度为v2，根据动能定理，m1gm1vm1v.解得，v23 m/s.因为a棒刚进入磁场时，ab棒中的电流最大，b受到的力最大，加速度最大，电动势EB2Lv2.根据闭合电路欧姆定律可知，电流I.根据牛顿第二定律，B2ILm2amax.联立解得，amax0.02 m/s2.(2)两个导体棒在运动过程中，动量守恒和能量守恒，当两棒的速度相等时回路中的电流为零，此后两棒做匀速运动，不再产生焦耳热根据动量守恒，m1v2(m1m2)v3.根据能量守恒定律，m1v(m1m2)vQaQb.根据串联电路的规律可知，.联立解得，Qa0.02 J.(3)设接通开关后，a棒以速度v0水平抛出，v0v1cos601 m/s.对a棒抛出过程，由动量定理，B1ILtm1v0.即B1Lqm1v0.代入数据解得，q1 C.