中考物理二輪復習核心素養專題講義第24講 初高中物理銜接類中考問題(含解析)_第1頁
中考物理二輪復習核心素養專題講義第24講 初高中物理銜接類中考問題(含解析)_第2頁
中考物理二輪復習核心素養專題講義第24講 初高中物理銜接類中考問題(含解析)_第3頁
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文檔簡介

PAGE中考物理二輪復習核心素養專題講義第24講初高中物理銜接類問題專題概述牛頓第三定律、動能、重力勢能、彈性勢能、機械能守恒定律、實際電流表和理想電流表、單擺擺動周期、平拋運動、斜拋運動、萬有引力、電場力、凸透鏡成像規律、磁力等問題,在初中階段都沒有量化的表達,有的只是定性的說明,但初中課程教學中,有的只是經過拓展學習,初步的達到了和高中階段所學內容十分接近,在知識和知識簡銜接處,用到一定的物理方法就完全可以達到高中階段所學知識的水平。在中考中,為了選拔能力素養突出的學生,物理試題的命制就會以初高中銜接知識為素材。所以畢業班學生多學習這些問題,中考成績會更加突出。一、牛頓第三定律1.作用力和反作用力:兩個物體之間的作用總是相互的,一個物體對另一個物體施加了力,后一個物體同時對前一個物體也施加力.2.牛頓第三定律內容:兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等、方向相反、作用在同一條直線上.理解要點:(1)作用力和反作用力相互依賴性,它們是相互依存,互以對方作為自已存在的前提;(2)作用力和反作用力的同時性,它們是同時產生、同時消失,同時變化,不是先有作用力后有反作用力;(3)作用力和反作用力是同一性質的力;(4)作用力和反作用力是不可疊加的,作用力和反作用力分別作用在兩個不同的物體上,各產生其效果,不可求它們的合力,兩個力的作用效果不能相互抵消,這應注意同二力平衡加以區別。(5)一對平衡力與作用力、反作用力的比較名稱項目一對平衡力作用力與反作用力作用對象同一個物體兩個相互作用的不同物體作用時間不一定同時產生、同時消失一定同時產生、同時消失力的性質不一定相同一定相同作用效果可相互抵消不可抵消二、機械能守恒定律(一)動能1.概念:物體由于運動而具有的能量,稱為動能。2.動能表達式:SKIPIF1<03.動能定理(即合外力做功與動能關系):SKIPIF1<04.理解:①SKIPIF1<0在一個過程中對物體做的功,等于物體在這個過程中動能的變化。②SKIPIF1<0做正功時,物體動能增加;SKIPIF1<0做負功時,物體動能減少。③動能定理揭示了合外力的功與動能變化的關系。5.適用范圍:適用于恒力、變力做功;適用于直線運動,也適用于曲線運動。6.應用動能定理解題步驟:(1)確定研究對象及其運動過程(2)分析研究對象在研究過程中受力情況,弄清各力做功(3)確定研究對象在運動過程中初末狀態,找出初、末動能(3)列方程、求解。(二)勢能.相互作用的物體憑借其位置而具有的能量叫勢能,勢能是系統所共有的。1.重力勢能(1)定義:物體由于被舉高而具有的能,叫做重力勢能。(2)公式:SKIPIF1<0其中h——物體具參考面的豎直高度(3)參考面a重力勢能為零的平面稱為參考面;b選取:原則是任意選取,但通常以地面為參考面若參考面未定,重力勢能無意義,不能說重力勢能大小如何選取不同的參考面,物體具有的重力勢能不同,但重力勢能改變與參考面的選取無關。(4)標量,但有正負。重力勢能為正,表示物體在參考面的上方;重力勢能為負,表示物體在參考面的下方;重力勢能為零,表示物體在參考面上。(5)單位:焦耳(J)(6)重力做功特點:物體運動時,重力對它做的功只跟它的初、末位置有關,而跟物體運動的路徑無關。(7)重力做功與重力勢能變化的關系SKIPIF1<0a.物體的高度下降時,重力做正功,重力勢能減少,重力勢能減少的量等于重力所做的功;b.物體的高度增加時,重力做負功,重力勢能增加,重力勢能增加的量等于物體克服重力所做的功。c.重力勢能變化只與重力做功有關,與其他力做功無關。2.彈性勢能(1)概念:發生彈性形變的物體的各部分之間,由于彈力的相互作用具有勢能,稱之為彈性勢能。(2)彈力做功與彈性勢能的關系SKIPIF1<0當彈簧彈力做正功時,彈簧的彈性勢能減小,彈性勢能變成其它形式的能;、當彈簧的彈力做負功時,彈簧的彈性勢能增大,其它形式的能轉化為彈簧的彈性勢能。這一點與重力做功跟重力勢能變化的關系相似。(三)機械能1.機械能:包含動能和勢能(重力勢能和彈性勢能)兩部分之和稱為機械能,即SKIPIF1<0。2.機械能守恒定律:在只有重力或彈力做功的物體系統內,動能與勢能可以相互轉化,而總的機械能保持不變,即SKIPIF1<03.機械能守恒條件:做功角度:只有重力或彈力做功,無其它力做功;其它力不做功或其它力做功的代數和為零;系統內如摩擦阻力對系統不做功。能量角度:首先只有動能和勢能之間能量轉化,無其它形式能量轉化;只有系統內能量的交換,沒有與外界的能量交換。4.運用機械能守恒定律解題步驟:a確定研究對象及其運動過程b分析研究對象在研究過程中受力情況,弄清各力做功,判斷機械能是否守恒c恰當選取參考面,確定研究對象在運動過程中初末狀態的機械能d列方程、求解。三、萬有引力定律1.內容:宇宙間的一切物體都是互相吸引的,兩個物體間的引力大小,跟它們的質量的乘積成正比,跟它們的距離的平方成反比.2.公式:F=GSKIPIF1<0,其中SKIPIF1<0,叫做引力常量。3.適用條件:此公式適用于質點間的相互作用.當兩物體間的距離遠遠大于物體本身的大小時,物體可視為質點.均勻的球體可視為質點,r是兩球心間的距離.一個均勻球體與球外一個質點間的萬有引力也適用,其中r為球心到質點間的距離.說明:(1)對萬有引力定律公式中各量的意義一定要準確理解,尤其是距離r的取值,一定要搞清它是兩質點之間的距離.質量分布均勻的球體間的相互作用力,用萬有引力公式計算,式中的r是兩個球體球心間的距離.(2)不能將公式中r作純數學處理而違背物理事實,如認為r→0時,引力F→∞,這是錯誤的,因為當物體間的距離r→0時,物體不可以視為質點,所以公式F=eq\f(Gm1m2,r2)就不能直接應用計算.(3)物體間的萬有引力是一對作用力和反作用力,總是大小相等、方向相反的,遵循牛頓第三定律,因此談不上質量大的物體對質量小的物體的引力大于質量小的物體對質量大的物體的引力,更談不上相互作用的一對物體間的引力是一對平衡力.注意:萬有引力定律把地面上的運動與天體運動統一起來,是自然界中最普遍的規律之一,式中引力恒量G的物理意義是:G在數值上等于質量均為1千克的兩個質點相距1米時相互作用的萬有引力.中考典型例題解析【例題1】(2021浙江杭州)如圖所示,為兩個光滑的圓弧槽和一段粗糙的水平面相連接的裝置。將質量為m的物體從左側圓弧槽A點由靜止釋放,最高到達右側圓弧槽B點處;然后再次滑下,最高到達左側圓弧槽C點處。其中A、B兩點距離水平面的高度分別為H、h(忽略空氣阻力)

(1)物體從A點滑到水平面時,重力所做的功為______。

(2)物體從A點滑到B點的過程中,損失的機械能轉化為物體內能的效率為η,則物體到達B點時溫度升高了______。(物體比熱容用c表示)

(3)C點距離水平面的高度為______。【答案】mgH

g(H-2h-H

【解析】(1)質量為m的物體的重力為:G=mgW=GH=mgH;

(2)A、B兩點距離水平面的高度分別為H、h,

物體從A點滑到B點的過程中,損失的機械能(重力勢能的減少量)為:△E=G△h=mg(H-h)Q吸=△△t=Q吸cm=mg(H-h)EC=EB-hC【例題2】(2021安徽)圖示為直流電動機的工作原理圖。線圈abcd處于向右的磁場中,兩個銅半環E和F跟線圈兩端相連,可隨線圈一起轉動,兩半環中間斷開,彼此絕緣;A和B是電刷,它們分別跟兩個半環接觸,使電源和線圈組成閉合電路。在圖示位置,電流沿dcba流過線圈,dc邊受到磁場的作用力向下,則()A.線圈在圖示位置時,ab邊受到磁場的作用力向下B.線圈由圖示位置轉過180o時,電流沿dcda流過線圈C.線圈由圖示位置轉過180°時,dc邊受到磁場的作用力向下D.線圈由圖示位置轉過180°時,ab邊受到磁場的作用力向下【答案】D【解析】通電導體在磁場中受力方向與電流方向、磁場方向有關,其中之一發生改變,則受力方向發生改變。A.根據題意知道,此時dc邊受到磁場的作用力向下,由于ab邊中電流方向與dc中電流方向相反,而磁場方向相同,所以ab邊受到磁場的作用力與dc邊受到磁場的作用力相反,即ab邊受到磁場的作用力向上,故A錯誤;B.由圖知道,線圈由圖示位置轉過180o時,電流沿abcd流過線圈,故B錯誤;C.線圈由圖示位置轉過180°時,dc邊中電流方向反向,則受力方向改變,即dc邊受到磁場的作用力向上,故C錯誤;D.線圈由圖示位置轉過180°時,ab邊中電流的方向反向,則受力方向改變,即ab邊受到磁場的作用力向下,故D正確。【例題3】(2021安徽)如圖所示的電路中,電源電壓U不變,r、R1和R2均為定值電阻,其中r=1Ω,R1=14Ω,S1為單刀單擲開關,S2為單刀雙擲開關。閉合S1,將S2擲于1端,電壓表V的示數U1=2.8V;將S2切換到2端,電壓表V的示數U2=2.7V。求:(1)電源電壓U的大小;(2)電阻R2的阻值。【答案】(1)3.0V;(2)9Ω【解析】(1)閉合S1,將S2擲于1端,電阻R1和r串聯,電壓表測量R1兩端的電壓,通過電路的電流SKIPIF1<0r兩端的電壓Ur=Ir=0.2A×1Ω=0.2V電源電壓U=U1+Ur=2.8V+0.2V=3.0V(2)將S2切換到2端,電阻R2和r串聯,電壓表測量R2兩端的電壓,r兩端的電壓SKIPIF1<0電路中的電流SKIPIF1<0電阻R2的阻值SKIPIF1<0答:(1)電源電壓U的大小是3.0V;(2)電阻R2阻值是9Ω。考點強化訓練題一、選擇題1.實際測量中使用的大量程電流表是由小量程電流表改裝而成的。圖中G是滿偏電流(即小量程電流表允許通過的最大電流)為Ig=1mA的電流表,其電阻Rg=100Ω.下圖為某同學改裝后的電流表電路圖,R1、R2為定值電阻,其中R1=5Ω,R2=20Ω.則()A.若使用a和b兩個接線柱,電表的量程為0~5mAB.若使用a和c兩個接線柱,電表的量程為0~25mAC.若使用b和c兩個接線柱,電表的量程為0~10mAD.若先用導線將b和c兩個接線柱連接起來,再使用a和b兩個接線柱,電表的量程為0~20mA【答案】AB【解析】首先根據電路圖判斷使用不同的接線柱時電路的連接方式,根據并聯電路的電壓特點和歐姆定律分別表示出改裝后電表滿偏時兩端的電壓,進一步求出沒有RG支路的電流,根據并聯電路的電流特點求出干路的最大電流,然后得出改裝后電表的量程。(1)使用a和b兩個接線柱時,R1和R2串聯以后再與Rg并聯,因并聯電路中各支路兩端的電壓相等,所以,由I=可得,電流表滿偏時表頭兩端的電壓:U=IgRG=I12(R1+R2),則I12=Ig=×1mA=4mA,則通過電流表的最大電流(干路電流):I=Ig+I12=1mA+4mA=5mA,即電表的量程為0~5mA,故A正確;(2)使用a和c兩個接線柱,Rg和R2串聯后再與R1并聯,電流表滿偏時表頭兩支路的電壓:U=Ig(Rg+R2)=I1R1,則I1=Ig=×1mA=24mA,通過電表的最大電流:I=Ig+I1=1mA+24mA=25mA,即電表的量程為0~25mA,故B正確;(3)使用b和c兩個接線柱,Rg和R1串聯后再與R2并聯,電流表滿偏時兩支路的電壓:U=Ig(Rg+R1)=I2R2,則I2=Ig=×1mA=5.25mA,通過電表的最大電流:I=Ig+I1=1mA+5.25mA=6.25mA,即電表的量程為0~6.25mA,故C錯誤;(4)先用導線將b和c兩個接線柱連接起來,再使用a和b兩個接線柱,Rg和R1并聯,電流表滿偏時表頭兩端的電壓:U=IgRg=I1R1,則I1=Ig=×1mA=20mA,通過電表的最大電流:I=Ig+I1=1mA+20mA=21mA,即電表的量程為0~21mA,故D錯誤。2.(2022沈陽模擬)對于牛頓第三定律的理解,下列說法正確的是()A.當作用力產生后,再產生反作用力;當作用力消失后,反作用力才慢慢消失B.彈力和摩擦力都有反作用力,而重力無反作用力C.甲物體對乙物體的作用力是彈力,乙物體對甲物體的反作用力可以是摩擦力D.作用力和反作用力,這兩個力在任何情況下都不會平衡【答案】D【解析】根據牛頓第三定律知,兩個物體之間的相互作用力,大小相等,方向相反,性質相同,同時產生,同時消失,故可判定A、B、C錯誤,D正確.3.如圖所示,用水平力F把一個物體緊壓在豎直墻壁上靜止,下列說法中正確的是()A.水平力F跟墻壁對物體的彈力是一對作用力與反作用力B.物體的重力跟墻壁對物體的靜摩擦力是一對平衡力C.水平力F與物體對墻壁的壓力是一對作用力與反作用力D.物體對墻壁的壓力與墻壁對物體的彈力是一對作用力與反作用力【答案】BD【解析】水平力F跟墻壁對物體的彈力作用在同一物體上,大小相等、方向相反,且作用在同一條直線上,是一對平衡力,選項A錯誤;物體在豎直方向上受豎直向下的重力以及墻壁對物體豎直向上的靜摩擦力的作用,因物體處于靜止狀態,故這兩個力是一對平衡力,選項B正確;水平力F作用在物體上,而物體對墻壁的壓力作用在墻壁上,這兩個力不是平衡力,也不是相互作用力,選項C錯誤;物體對墻壁的壓力與墻壁對物體的彈力是兩個物體間的相互作用力,是一對作用力與反作用力,選項D正確.【點撥】結合牛頓第三定律和平衡力解決。4.跳水一直是我國的優勢項目,如右圖所示,一運動員站在3m跳板上,圖中F1表示人對跳板的彈力,F2表示跳板對人的彈力,則()A.F1和F2是一對平衡力B.F1和F2是一對作用力和反作用力C.先有力F1,后有力F2D.F1和F2方向相反,大小不相等【答案】B【解析】F1和F2是一對作用力和反作用力,同時產生、同時消失,大小相等,方向相反,故B正確.5.下面關于作用力與反作用力的說法不正確的是(

)A.物體相互作用時,先產生作用力,后產生反作用力B.作用力和反作用力一定大小相等,方向相反,在同一直線上,它們的合力為零C.大小相等,方向相反,在同一直線上,分別作用于兩個物體上的兩個力一定是一對作用力和反作用力D.馬拉車加速前進時,馬拉車的力仍等于車拉馬的力【答案】ABC【解析】相互作用力是同時產生,同時消失,A錯誤;作用力和反作用力一定大小相等,方向相反,在同一直線上,但不作用與同一個物體,不是共點力,不能合成,B錯誤;大小相等,方向相反,在同一直線上,分別作用于兩個物體上的兩個力,可能不只是這兩個物體間的力,不一定是相互作用力,C錯誤;馬拉車加速前進時,馬拉車的力和車拉馬的力的一對相互作用力,大小相等,D正確【點撥】解決本題的關鍵知道作用力和反作用力大小相等,方向相反,作用在同一條直線上,但是兩個力作用在不同的物體上.6.如圖,甲乙兩位同學在水平操場上進行拔河比賽,若甲同學勝出,不計繩子質量,下列說法中正確的是A.甲對繩子的拉力是由于繩子發生彈性形變而產生的B.甲拉繩子的力和繩子拉甲的力是一對平衡力C.甲獲勝是因為甲拉繩子的力大于乙拉繩子的力D.甲獲勝是因為乙受到的拉力大于乙與地面間的摩擦力【答案】D【解析】A.彈力的的產生是施力物體發生了形變而對受力物體產生了恢復形變的力,故A錯誤.B.甲對繩的拉力與繩對甲的拉力是作用力和反作用力,故B錯誤;C.因為物體間力的作用是相互的,對于拔河的兩個隊,甲對乙施加了多大拉力,乙對甲也同時產生一樣大小的拉力,故C錯誤;D.雙方之間的拉力并不是決定勝負的因素,哪邊能獲勝就取決于哪邊的摩擦力大,故D正確.故選D.【點撥】本題考查了牛頓第三定律、彈力與摩擦力、平衡力與相互作用力.7.如圖,A、B兩木塊疊放在水平桌面上,下列情況中,屬于一對平衡力的是()A.A對B的壓力和B對A的支持力B.A對B的壓力和桌面對B的支持力C.A受的重力和B對A的支持力D.B受的重力和桌面對B的支持力【答案】C【解析】A對B的壓力和B對A的支持力是一對相互作用力,所以A錯誤;以B為研究對象分析受力可知SKIPIF1<0,即A對B的壓力與B的重力之和等于桌面對B的支持力,所以B、D錯誤;以A為研究對象分析受力可以知道其重力與支持力二力平衡,所以C正確;【點撥】相互作用力與平衡力區分是解題關鍵。二、填空題1.作用力和反作用力是作用在不同物體上的一對_____(填“相同”或“不相同”)性質的力。力的作用效果使是物體的____發生改變,或者使物體的形狀、體積發生改變。【答案】相同,運動狀態【解析】作用力和反作用力,等大反向作用在兩個物體上,同時產生同時消失,同種性質力的作用效果是使物體的運動狀態發生改變,或者使物體發生形變2.如圖所示,用力F拉著疊放在一起的A、B兩物塊一起沿粗糙斜面勻速上滑,對木塊B,存在______對作用力與反作用力;對木塊A,存在_____對作用力與反作用力。【答案】36【解析】對于B:①B受到的重力和B對地球的萬有引力,②B受到的支持力和B對A的壓力,③B受到的靜摩擦力和B對A的摩擦力.對于A:①A受到的重力和A對地球的引力,②A受到斜面的支持力和A對斜面的壓力,③A受到斜面的摩擦力和A對斜面的摩擦力,④A受到B的壓力和A對B的支持力,⑤A受到B的摩擦力和A對B的摩擦力,⑥A受到的拉力F和A對拉力F的施力物體的反作用力三、綜合應用題1.如圖所示,兩物體A、B受的重力分別為200N和150N,定滑輪光滑,各物體均處于靜止,試求:(1)物體A對地面的壓力FN;(2)彈簧產生的彈力.【答案】(1)50N(2)150N【解析】(1)由于物體B處于靜止狀態,對繩拉力大小為TB=150N,物體A受到向上的拉力FA=150N,重力GA=200N,支持力F′N,由于A處于平衡狀態,則滿足GA=FA+F′N.所以F′N=GA-FA=200N-150N=50N.由牛頓第三定律可知,物體A對地面的壓力FN=50N.(2)由于彈簧受到B物體的拉力,而FB=150N,彈簧處于靜止狀態,彈簧產生的彈力為150N.2.如圖,質量為0.1kg的鐵球從高為2.3m的斜面頂端無摩擦下滑后,撞擊到水平地面上的金屬塊。假設撞擊時鐵球的機械能有20%轉化成內能,并全部被自己吸收(c鐵=0.46×103J/(kg?℃),假設鐵球在整個運動過程中與接觸面無摩擦、不計空氣阻力)。(1)求鐵球下滑到斜面底端的過程中,重力做功多少J?(2)求鐵球升高的溫度為多少℃?【答案】(1)鐵球下滑到斜面底端的過程中,重力做功為2.3J;(2)鐵球升高的溫度為0.01℃。【解析】此題考查功和熱量的計算,難度不大,需要注意的是:鐵球從斜面頂端無摩擦下滑,撞擊時鐵球的機械能等于最初的重力勢能。(1)鐵球的重力:G=mg=0.1kg×10N/kg=1N,鐵球下滑到斜面底端的過程中,重力做功:W=Gh=1N×2.3m=2.3J;(2)由于鐵球從斜面頂端無摩擦下滑,所以該過程中鐵球的機械能沒有損失,則撞擊時鐵球的機械能等于最初的重力勢能,即W機=W=2.3J,根據題意和Q=cm△t可得,鐵球升高的溫度:△t====0.01℃。3.閱讀文章,回答問題兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在一條直線上.這就是牛頓第三定律.牛頓第三定律在生活和生產中應用很廣泛.人走路時用腳蹬地.腳對地面施加一個作用力,地面同時給腳一個反作用力,使人前進.輪船的螺旋槳旋轉時,用力向后推水,水同時給螺旋槳一個反作用力,推動輪船前進.汽車的發動機驅動后輪轉動,由于輪胎和地面間有摩擦,車輪向后推地面,地面給車輪一個向前的反作用力,使汽車前進.汽車的牽引力就是這樣產生的.如果把后輪架空,不讓它跟地面接觸,這時讓發動機驅動后輪轉動,由于車輪不推地面,地面也不產生向前推車的力,汽車就不能前進.根據上述知識,回答下列問題:(1)兩個物體之間的作用力和反作用力,總是大小______,方向______,且作用在同一直線,這就是牛頓第三定律.(2)以卵擊石,石頭沒有損傷而雞蛋破了,這一現象中,石頭對雞蛋的作用力大小______(填“大于”、“等于”或“小于”)雞蛋對石頭的作用力大小.(3)牛頓第三定律在生活應用的實例______.(舉一例)【答案】(1)相等;相反;(2)等于;(3)人走路時用腳蹬地.腳對地面施加一個作用力,地面同時給腳一個反作用力,使人前進.【解析】(1)由題目提供的信息可知,兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在一條直線上.(2)以卵擊石,石頭對雞蛋的作用力與雞蛋對石頭的作用力是作用力與反作用力,它們大小相等.(3)牛頓第三定律在生活和生產中應用很廣泛,人走路時用腳蹬地,腳對地面施加一個作用力,地面同時給腳一個反作用力,使人前進;輪船的螺旋漿旋轉時,用力向后推水,水同時給螺旋漿一個反作用力,推動輪船前進.4.閱讀下列材料,并回答問題。在伏安法測電阻的實驗中,可以有以下兩種測量方法,分別叫內接法和外接法。如圖所示,分別為實驗電路的一部分。電流表與電壓表都有電阻,它們的電阻叫內阻,電流表的內阻非常小,約為RA=0.05Ω,所以在電學實驗中,它的內阻常常忽略不計;電壓表的內阻非常大,約為RV=10kΩ,連入電路中通過的電流很小,所以在電學實驗中通過它的電流常常忽略不計。但在實際測量中這些忽略不計的物理量卻使測量結果產生誤差。博涵同學帶領創新實驗小組,仔細閱讀上述材料后,購買了兩個定值電阻并向物理老師借來所需器材進行了測量,兩個定值電阻的阻值分別為R1=5Ω,R2=20kΩ,小組同學們為了減小實驗誤差,選擇恰當的方法進行了合作探究,分別測出了兩個電阻的阻值。若你也做為博涵創新實驗小組的一員,在測量R1=5Ω的阻值時,請你回答:(1)此實驗中你們選擇的恰當方法是(選填字母) A.內接法B.外接法(2)用你們選擇的方法測得的電阻值比真實值(選填“偏大”或“偏小”)(3)請根據歐姆定律解釋測量結果偏大或偏小的原因。【答案】(1)B;(2)偏小;(3)若采用外接法,電壓表測的電壓是準確的,根據并聯電路電流的規律,電流表的示數等于通過定值電阻的真實電流和通過電壓表的電流,故電流表示數比通過定值電阻的電流偏大,由定律定律,R=,用這種方法測得的電阻值比真實值偏小。【解析】本題考查串聯、并聯電路的規律及歐姆定律的運用。要明確電學實驗中,當滿足待測電阻阻值遠小于電壓表內阻時,電流表應用外接法,當電流表內阻遠小于待測電阻阻值時,電流表應用內接法。體現了與高中知識的銜接。(1)電流表的內阻非常小,約為RA=0.05Ω;電壓表的內阻非常大,約為RV=10kΩ,在測量R1=5Ω的阻值時,若采用內接法,如上左圖,電流表測的通過定值電阻的電流是準確的,定值電阻為電流表內阻的=100倍,由分壓原理,電流表分去的電壓為電壓表示數的UV,﹣﹣﹣①若采用外接法,電壓表測的電壓是準確的,定值電阻是電壓表內阻的=5×10﹣4倍,根據分流原理,設通過定值電阻的電流為I′,由分流原理,則通過電壓表的電流為I′﹣﹣﹣②比較①②得,采用外接法對測量的影響較小,選B;(2)(3)若采用外接法,電壓表測的電壓是準確的,根據并聯電路電流的規律,電流表的示數等于通過定值電阻的真實電流和通過電壓表的電流,故電流表示數比通過定值電阻的電流偏大,由定律定律,R=,用這種方法測得的電阻值比真實值偏小。三、綜合應用題1.甲、乙兩位同學對“雨滴的下落速度是否跟雨滴的大小有關”持有不同的意見,于是他們對此展開研究。他們從網上查到,雨滴在下落過程中接近地面時受到的空氣阻力與雨滴的橫截面積S成正比,與雨滴下落速度v的平方成正比,即f=kSv2(其中k為比例系數,是個定值),雨滴接近地面時可看做勻速直線運動。把雨滴看做球形,其半徑為r,密度為ρ,比熱為c,球的體積為V=πr3.(注:所有結果均用字母表示)(1)半徑為r的雨滴重力為。(2)在接近地面時,大雨滴的下落速度小雨滴的下落速度(選填“大于”“等于”“小于”),寫出推理過程。(3)假設半徑為r的雨滴在近地面下落h高度的過程中,重力對它所做的功全部轉化為雨滴的內能,則雨滴的溫度升高了多少?【答案】(1)πr3ρg;(2)大于;推理過程詳見解答;(3)雨滴的溫度升高了。【解析】(1)雨滴的體積:V=πr3, 則根據ρ=得,其質量m=ρV=πr3ρ,故重力G=mg=πr3ρg;(2)雨滴接近地面時可看做勻速直線運動,故f=G,因為f=kSv2=kπr2v2,G=πr3ρg,所以,kπr2v2=πr3ρg,化簡得,v=,又因為k、ρ、g均為定值,所以,r越大,速度越大,即在接近地面時,大雨滴的下落速度大于小雨滴的下落速度。(3)設雨滴的質量為m,因為重力對它所做的功全部轉化為雨滴的內能,即W=Q,又因為W=Gh=mgh,Q=cm△t,所以,mgh=cm△t,則△t=。2.(2020安徽)有一個量程為0~1mA的小量程電流表G,內阻Rg=30Ω,選擇一定值電阻R0與它并聯起來,如圖所示。將A、B兩端接入電路(圖中I表示電流表G與電阻R0并聯后的總電流)。(1)調節電路,使電流表的指針指在最大刻度處(即1mA),這時電流I為0.6A,求電阻R0的值(計算結果保留兩位小數);(2)繼續調節電路,使電流表的指針指在刻度盤中央(即0.5mA),此時電流I變為多少?【答案】(1)0.05Ω(2)0.3A【解析】(1)電流表兩端電壓SKIPIF1<0電流表G與電阻R0并聯,故R0兩端電壓U0=Ug=0.03V通過R0的電流SKIPIF1<0R0的阻值為SKIPIF1<0(2)電流表的示數為0.5mA時,Rg兩端電壓SKIPIF1<0R0兩端電壓SKIPIF1<0通過R0的電流SKIPIF1<0干路中總電流為SKIPIF1<03.(2019山東菏澤模擬)人類探索大空的奧秘的過程中產生了大量垃圾,為探究太空垃圾對飛行器造成的危害,科學家做了一個模擬太空實驗:用質量約為1g的塑料圓柱體代替垃圾碎片,用固定不動的大塊鋁板代替飛行器,當塑料圓柱體以6700m/s的速度撞擊鋁板時,在鋁板上形成一個比塑料圓柱體直徑大好多倍且表面光滑的圓形大坑,如圖所示,請你解釋鋁板上光滑圓形大坑的形成原因。(物體的動能EK=SKIPIF1<0mv2)。【答案】見解析。【解析】利用EK=SKIPIF1<0mv2求出動能的大小,然后結合動能大小的影響因素分析解答即可。動能大小的影響因素:質量、速度。質量越大,速度越大,動能越大。當塑料圓柱體以6700m/s的速度撞擊鋁板時,產生的動能為,由以上計算可知,質量約為1g的塑料圓柱體以6700m/s的速度撞擊鋁板時,產生了巨大的內能,所以鋁板上會形成光滑圓形大坑。4.已知物體的重力勢能表達式為EP=mgh,動能表達式為EK=SKIPIF1<0mv2;其中m為物體的質量,h為物體距離水平地面的高度,v為物體的運動速度,g為常量,取10N/kg。如圖所示,將一質量為0.4kg的物體從距離地面1.5m的高度沿水平方向以2m/s的速度拋出。不計空氣阻力,物體從被拋出到落地的瞬間,整個過程中機械能守恒。求:(1)物體被拋出時的重力勢能EP和動能EK1;(2)物體從被拋出點至落地的過程中,其重力所做的功W;(3)物體落地前瞬間的動能EK2。【答案】(1)6J和0.8J(2)6J(3)6.8J【解析】(1)m=0.4kgg=10N/kgh=1.5mv=2m/s根據物體的重力勢能表達式EP=mgh得物體被拋出時的重力勢能EP=mgh=0.4kg×10N/kg×1.5m=6J根據動能表達式EK=SKIPIF1<0mv2得物體被拋出時的動能EK1=SKIPIF1<0mv2=SKIPIF1<0×0.4kg×(2m/s)2=0.8J(2)物體從被拋出點至落地的過程中,物體在重力方向移動的距離h=1.5m物體重力為G=mg則重力所做的功W=Gh=mgh=0.4kg×10N/kg×1.5m=6J(3)物體在拋出點的機械能E1=EP+EK1=6J+0.8J=6.8J物體落地的瞬間,重力勢能為EP2=0,動能為EK2,機械能E2=EP2+EK2=EK2由于物體從被拋出到落地的瞬間,整個過程中機械能守恒,所以E1=E2E2=E1也就是EK2=6.8J【點撥】初中階段對動能、重力勢能只進行了定性的研究,到高中階段就要進行定量的研究。本題通過給出動能、重力勢能定量的表達式,和一些信息的給予,讓考生調動大腦進行思考,通過已有的知識,對信息加工整理,解決問題。既培養了學生解決問題的能力,又為學生升入高中繼續學習打下良好的基礎。這樣的考題是今后中考命題發展的大趨勢。5.(2020湖北宜昌模擬)已知地球的質量約為6.0×1024kg,地球半徑為6.4×106m,請估算其中一位同學和地球之間的萬有引力又是多大?【答案】493N【解析】m1=6.0×1024kg,m2=50kg,r=6.4×106m,其中SKIPIF1<0由萬有引力定律得:代入數據得:F=493N【點撥】同學生質量一般50kg--60kg左右,地球質量已知,學生與地球距離約等于地球半徑,直接根據公式可以求解。6.請估算這兩位同學,相距1m遠時它們間的萬有引力多大?(可設他們的質量為50kg)【答案】1.7×10-7N【解析】m1=50kg,m2=50kg,r=1m,其中SKIPIF1<0由萬有引力定律得:代入數據得:F=1.7×10-7N【點撥】同學生質量一般50kg--60kg左右,直接根據公式可以求解。四、探究題1.質量可忽略的細繩上端固定,下端系一質量為m的金屬螺母,做成擺長為l的擺(如圖所示),讓螺母在豎直面內小幅度往返擺動,每完成一次往返擺動的時間均為T=2π(g=9.8Nkg).(1)請你根據T=2π,推測,螺母往返擺動一次的時間T與螺母的質量m是否有關________(選填“有關”、“無關”).(2)現有足量的細繩、大小相同的金屬螺母,這些螺母有的質量相等,有的質量不等,寫出驗證你的推測的實驗步驟(若有需要,可補充器材).【答案】(1)無關(2)①取一段長度合適的細繩,用天平從大小相同的螺母中稱量出質量不同的螺母;②把螺母系在繩子上,固定好繩子一端,用刻度尺測量繩端到螺母的長度;③把螺母拉到一個合適的位置由靜止釋放,記錄螺母往返擺動的次數n,所需的時間t1;④換用其它質量不等的螺母,重復上面實驗,記下所需的時間t2;⑤比較測量數據,得出結論。【解析】(1)根據公式T=2π

可知,其中π和g都是常量,因此螺母擺動的時間只與擺長有關;由于其中沒有螺母的質量m,因此螺母擺動的時間與螺母的質量無關;(2)要探究螺母擺動的時間與質量的關系,就要改變螺母的質量控制擺長相等,步驟如下:①取一段長度合適的細繩,用天平從大小相同的螺母中稱量出質量不同的螺母;②把螺母系在繩子上,固定好繩子一端,用刻度尺測量繩端到螺母的長度;③把螺母拉到一個合適的位置由靜止釋放,記錄螺母往返擺動的次數n,所需的時間t1;④換用其它質量不等的螺母,重復上面實驗,記下所需的時間t2;⑤比較測量的數據,得出結論。2.(2019貴州貴陽)體育課上,小明在同一位置用相同的力多次將足球踢出,發現足球斜向上飛出的角度越大,球運動得越高,但并不能運動得越遠,這是什么原因呢?小明向老師請教,老師說:這是常見的一種拋體運動,將足球以一定的速度向斜上方踢出,足球所做的運動叫做斜拋運動,其運動軌跡如圖甲所示。足球起始運動方向與水平方向的夾角叫做拋射角,拋出點到落地點的水平距離叫做射程,射程與拋出速度和拋射角的大小有關。若不計空氣阻力,請回答下列問題:(1)足球的質量是0.4kg,它受到的重力是多少?(取g=10N/kg)(2)若足球從地面踢出時具有的動能是120J,踢出后能達至的最大高度是5m,足球在最高點時具有的動能是多少?(3)若足球的射程x與拋出速度v、拋射角θ之間滿足公式x=SKIPIF1<0,當足球以20m/s的速度且與水平方向成45o角踢出,足球的射程是多少?(取g=10N/kg)(4)足球以30o拋射角踢出,其動能Ek隨水平位置S變化關系的圖像如圖乙所示。若該球在同一位置以60o拋射角且與前次大小相同的速度踢出,請你在答題卡的同一坐標中畫出此次足球的動能隨水平位置變化關系的大致圖像。【答案】(1)它受到的重力是4N;(2)若足球從地面踢出時具有的動能是120J,踢出后能達到的最大高度是5m,足球在最高點時具有的動能是100J;(3)當足球以20m/s的速度且與水平方向成45°角踢出,足球的射程是40m;(4)此次足球的動能隨水平位置變化關系的大致圖像如上所示。【解析】(1)足球的質量是0.4kg,它受到的重力是:G=mg=0.4×10N/kg=4N: (2)若足球從地面踢出時具有的動能是120J,踢出后能達到的最大高度是5m,足球在最高點時具有的重力勢能為:Ep=mgh=4N×5m=20J;則動能EK=120J-20J=100J;(3)當足球以20m/s的速度且與水平方向成45°角踢出,足球的射程是:(4)根據數學知識,sin60°×cos60°=sin30°×cos30°,因兩次速度大小相同,由X=,兩種情況下射程相同,因足球斜向上飛出的角度越大,球運動得越高,故第二種情況下的高度越大,動能較小,據此畫出此次足球的動能隨水平位置變化關系的大致圖像,如下所示:3.某同學在探究彈性勢能大小與形變量的關系時,猜測彈性勢能可能與形變量x成正比,也可能與形變量的平方x2成正比。用如圖裝置進行探究,將彈簧套在光滑豎直桿上且底端固定在水平面上,刻度尺與桿平行,進行了如下操作:①彈簧處于自由狀態時,讀出其上端距水平面的高度h0;②將中間有孔的小鐵塊套在光滑桿上放于彈簧上端,豎直向下按壓鐵塊,讀出此時彈簧上端到水平面的高度h1;③釋放小鐵塊,當鐵塊上升到最大高度時,讀出鐵塊下端到水平面的高度h2;④改變彈簧的壓縮長度,重復步驟②③,將測出的數據記錄在表格中,并計算出彈簧的形變量x、形變量的平方x2和小鐵塊上升的距離△h實驗次數h0/mh1/mh2/mx/mX2/m2△h/m10.500.400.550.400.010.1520.500.300.900.200.040.6030.500.201.550.300.091.3540.500.152.000.350.121.85(1)實驗中彈簧的形變量x=(用所測物理量符號表示);(2)本實驗中,彈簧彈性勢能大小是通過來間接反映的;A.h1B.h2C.h2﹣h0D.h2﹣h1(3)該同學根據表中數據分別做出圖甲△h﹣x和圖乙△h﹣x2圖象,由此得到的結論是彈簧彈性勢能的大小與成正比【答案】(1)h0﹣h1(2)D(3)形變量的平方【解析】(1)彈簧的形變量x等于彈簧的原長度h0減去彈簧被壓縮后的長度h1,即x=h0﹣h1;(2)實驗中彈性勢能的大小時通過鐵塊被彈起的高度來間接的反應,即鐵塊到達的最高點h2減去彈簧被壓縮的最低點h1,即h2﹣h1,故D正確;(3)由表可知△h=15x2,△h與x2成正比例函數關系,圖象為過原點的直線,即彈簧彈性勢能的大小與形變量的平方成正比。4.小明和同學打乒乓球時,注意到乒乓球臺上的球不小心就會滾到臺下,落地點時時遠時近.小明思考:若運動著的小球從桌上滾落后,小球的落地點到桌子的水平距離可能與哪些因素有關呢?他的猜想如下:猜想一:小球的落地點到球臺的水平距離s可能與小球離開桌面的速度大小有關;猜想二:小球的落地點到球臺的水平距離s可能與桌子的高度H有關.然后,小明選取了鋼球并用高度可調的桌子與斜面組成如圖所示的裝置,并進行了實驗,得到了部分數據如表.同一鋼球,H=1.2m次數小球高度h/m落地點到桌子的水平距離s/m10.10.6520.20.9630.31.16(1)在實驗中讓鋼球從桌上的斜面不同高度由靜止滾下,其目的是:.(2)分析表中數據你可得到的結論是:.【答案】(1)使鋼球到達桌面的速度不同;(2)在小球的質量和運動速度相同時,小球所處高度越高,落地時的水平距離越大【解析】(1)當同一個小球從同一斜面高度滾下時,小球的質量和速度是不變的,這樣可以探究小球的落地點到球臺的水平距離與球臺的高度的關系;(2)分析表數據可得出的結論為:在小球的質量和運動速度相同時,小球所處高度越高,落地時的水平距離越大。【考點定位】控制變量法與探究性實驗方案5.歸納式探究﹣﹣研究帶電粒子在電場中的運動:給兩塊等大、正對、靠近的平行金屬板加上電壓,兩板之間就有了電場.帶電離子在電場中受到力的作用,速度的大小和方向都可能發生變化.(1)甲圖中兩板間電壓為U,若一個質量為m,電荷量為q的負離子,在力的作用下由靜止開始從負極板向正極板運動,忽略重力的影響,到達正極板時的速度v與質量m、電荷量q和電壓U的關系數據如表一.則帶電離子到達正極板時速度的平方v2=k1.(2)在其他條件一定時,若第二次實驗中的帶電粒子以不同的速度沿著乙圖中的兩板中線方向入射到電場中,帶電離子就會發生偏轉,離開電場時偏移距離y與入射初速度v的關系數據如表二.則偏移距離y=k2.將數據的表格形式變成公式形式,運用了法.表一:次數m/kgq/CU/Vv2/(m2?s﹣2)12×10﹣301.6×10﹣1911.6×101124×10﹣301.6×10﹣1910.8×101134×10﹣303.2×10﹣1911.6×101142×10﹣301.6×10﹣1934.8×1011表二:v2/(m2?s﹣2)y/m0.8×10113.6×10﹣21.6×10111.8×10﹣24.8×10110.6×10﹣27.2×10110.4×10﹣2(3)將甲、乙兩裝置組合,如圖丙所示.甲裝置兩板間電壓為2V,質量為4×10﹣30kg,帶1.6×10﹣19C電荷量的負粒子,自甲裝置負極板由靜止開始運動,則其最終離開乙裝置時偏移距離y=m.【答案】(1);(2);等價變換法;(3)2×10﹣48m.【解析】(1)由表1中數據可知,到達正極板時的速度v與質量m、電荷量q和電壓U有關系,根據控制變量法:由1、2知,在電荷量和電壓

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