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2019-2020年高三物理第二輪專題復(fù)習(xí) 專題六物理圖象及其應(yīng)用教案 人教版 一、考點(diǎn)回顧 在高考的能力要求中“能應(yīng)用圖象進(jìn)行分析”，圖象表達(dá)是處理物理問題能力的一個(gè)重要方面。在歷次的高考中，均有一定數(shù)量的圖形考查題出現(xiàn)，且占有相當(dāng)大的比例分值，所以學(xué)會(huì)識(shí)圖，畫圖和用圖就變得尤為重要。 1．中學(xué)物理中涉及到的重要圖象 力學(xué)中主要包括位移時(shí)間圖象（s-t圖象）、速度時(shí)間圖象（v-t圖象）、振動(dòng)圖象x－t圖、波動(dòng)圖象y-x圖等;電學(xué)中的電場(chǎng)線分布圖、磁感線分布圖、等勢(shì)面分布圖、交流電圖象、電磁振蕩圖象I-t圖等；還有氣體圖象p-v圖、v-T圖、p-T圖等；在實(shí)驗(yàn)中也涉及到不少圖象，如驗(yàn)證牛頓第二定律時(shí)要用到a-F圖象、a－1/m圖象，用“伏安法”測(cè)電阻時(shí)要畫出I-u圖象，測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)要畫u-I圖，用單擺測(cè)重力加速度時(shí)要畫出的T2-L圖等；在各類習(xí)題中圖象問題也是頻頻出現(xiàn)，更有些圖象是教材中未曾出現(xiàn)過的，如力學(xué)中F-t圖，電磁振蕩中的q-t圖，電磁感應(yīng)中的Φ-t圖、E-t圖等。 2．對(duì)圖象意義的理解 (1)首先應(yīng)明確所給圖象是什么圖象，即認(rèn)清圖象中橫軸、縱軸所代表的物理量及他們的關(guān)系，特別是對(duì)那些圖形相似，容易混淆的圖象，更要注意區(qū)分。例如振動(dòng)圖象和波動(dòng)圖象，s-t圖象和v-t圖象等。 (2)要清楚的理解圖象中的“點(diǎn)”，“線”，“斜率”，“面積”的物理意義。如在速度時(shí)間圖象里： A．“點(diǎn)”的意義：圖象上的任一點(diǎn)表示這時(shí)物體的速度。 B．“線”的意義：任一段線段表示在一段時(shí)間內(nèi)物體速度的變化量。 C．“斜率”的意義：“斜率”表示物體的加速度。 D．“面積”的意義：圖象圍成的“面積”表示物體在一段時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移。 E．“截距”的意義：截距表示物體出發(fā)時(shí)的速度，橫軸截距表示物體出發(fā)時(shí)距計(jì)時(shí)起點(diǎn)的時(shí)間間隔。 3．應(yīng)用圖象解題的意義 （1）用圖象解題可使解題過程簡(jiǎn)化，思路更清晰 圖象法解題不僅思路清晰，而且在很多情況下可使解題過程得到簡(jiǎn)化，比解析法更巧妙、更靈活。在有些情況下運(yùn)用解析法可能無能為力，但是圖象法則會(huì)使你豁然開朗。 （2）利用圖象描述物理過程更直觀 物理過程可以用文字表述，也可用數(shù)學(xué)式表達(dá)，還可以用物理圖象描述。而從物理圖象上可以更直觀地觀察出整個(gè)物理過程的動(dòng)態(tài)特征。誠然，不是所有過程都可以用物理圖象進(jìn)行描述的，但如果能夠用物理圖象描述，一般說來總是會(huì)更直觀且容易理解。利用圖象描述物理過程一般包括兩個(gè)方面： A．將物理過程表述為物理圖象； B．從物理圖象上分析物理過程； C．物理圖象可以使抽象的概念直觀形象，動(dòng)態(tài)變化過程清晰，物理量之間的函數(shù)關(guān)系明確。圖象法在物理解題中的應(yīng)用很廣。 二、經(jīng)典例題剖析 1．如圖所示，光滑軌道MO和ON底端對(duì)接且＝2，M、N兩點(diǎn)高度相同。小球自M 點(diǎn)由靜止自由滾下，忽略小球經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能損失，以v、s、a、Ek分別表示小球的速度、位移、加速度和動(dòng)能四個(gè)物理量的大小。下列四象中能正確反映小球自M點(diǎn)到N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程的是【 】 A． B． C． D． 解析：首先弄清楚物體在om段和on段的運(yùn)動(dòng)特征，om段勻加速，on段勻減速，得出各個(gè)物理量之間的關(guān)系，然后根據(jù)關(guān)系式結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)畫出圖形。 答案：A 點(diǎn)評(píng)：理解物理過程的同時(shí)，多注意數(shù)形的結(jié)合，注意傾角不同的意義。 v/ms-1 A B O t1 t2 t/s 2．如圖所示為A、B兩質(zhì)點(diǎn)作直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象，已知兩質(zhì)點(diǎn)在同一直線上運(yùn)動(dòng)，由圖可知【 】 A．兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)一定從同一位置出發(fā) B．兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)一定同時(shí)靜止開始運(yùn)動(dòng) C．t2秒末兩質(zhì)點(diǎn)相遇 D．0~t2秒時(shí)間內(nèi)B質(zhì)點(diǎn)一直領(lǐng)先A 解析：v-t圖縱軸截距表示物體出發(fā)時(shí)的速度，橫軸截距表示物體出發(fā)時(shí)距計(jì)時(shí)起點(diǎn)的時(shí)間間隔；圖線和橫軸所圍的面積表示物體在某段時(shí)間內(nèi)的位移；兩圖線的交點(diǎn)表示兩物體在該時(shí)刻速度相等。所以B對(duì)A錯(cuò)、C錯(cuò)。0~t2時(shí)間內(nèi)B物體的位移比A物體的位移大，但因不明確A、B的起始位置，故無法說明B一直領(lǐng)先A。 答案：選B正確。 點(diǎn)評(píng)：看圖時(shí)要理解橫縱軸截距、面積、點(diǎn)、線等的物理意義，恰當(dāng)?shù)膽?yīng)用可以減少復(fù)雜的計(jì)算。 3．質(zhì)量為m的物體放在一水平放置的粗糙木板上，緩慢抬起木板的一端，在如下圖所示的幾個(gè)圖線中，哪一個(gè)最能表示物體的加速度與木板傾θ角的關(guān)系【 】 O α θ A O α θ B C O α θ O θ D α 解析：物體放在木板上，當(dāng)斜面斜角為θ 時(shí)，有方程mgsinθ＞ɑmgcosθ時(shí)，物體才開始下滑，當(dāng)θ角小于此值時(shí)，物體在斜面上靜止，加速度a=0，當(dāng)θ角大于此值時(shí)，物體開始加速下可見a與θ的關(guān)系為非線性關(guān)系。 答案：所以D正確。 點(diǎn)評(píng)：解答關(guān)鍵在于判斷物體運(yùn)動(dòng)的條件及何時(shí)產(chǎn)生加速度。 0 5 10 -5 -10 1 2 4 3 5 F/N t/s 4．如圖所示，圖線表示作用在某物體上的合外力跟時(shí)間變化的關(guān)系，若物體開始時(shí)是靜止的，那么【 】 A．從t=0開始，3s內(nèi)作用在物體上的沖量為零 B．前4s內(nèi)物體的位移為零 C．第4s末物體的速度為零 D．前3s內(nèi)外力對(duì)物體做的功的和為零 解析：從t=0時(shí)開始，物體首先在10N的力的作用下開始運(yùn)動(dòng)，在第1秒內(nèi)，物體受到的沖量為Ft=101=10NS。第2、3秒內(nèi)，物體受到反方向的沖量，大小為Ft=52=10NS。所以，物體在前3s內(nèi)所受外力的沖量為零。物體在第1s末的速度最大，第3s末的速度為零，第4s開始返回，但前4s內(nèi)位移不可能為零，B錯(cuò)、C錯(cuò)。因第3s末物體速度為零，0時(shí)刻物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以，可知前3s內(nèi)物體動(dòng)能增量為零，根據(jù)動(dòng)能定理，得前3s內(nèi)外力對(duì)物體做功和為零。 答案：A、D 點(diǎn)評(píng)：先根據(jù)圖形把物體受力的具體情況搞清楚，分時(shí)段把物體受力求出來，在求物體的運(yùn)動(dòng)情況。 0 5 10 10 15 20 5 t/s v/(m/s) b(乙) a(甲) 5．甲乙兩輛汽車在平直的公路上沿同一方向作直線運(yùn)動(dòng)，t＝0時(shí)刻同時(shí)經(jīng)過公路旁的同一個(gè)路標(biāo)。在描述兩車運(yùn)動(dòng)的v－t圖中（如圖），直線a、b分別描述了甲乙兩車在0－20 s的運(yùn)動(dòng)情況。關(guān)于兩車之間的位置關(guān)系，下列說法正確的是【 】 A．在0－10 s內(nèi)兩車逐漸靠近 B．在10－20 s內(nèi)兩車逐漸遠(yuǎn)離 C．在5－15 s內(nèi)兩車的位移相等 D．在t＝10 s時(shí)兩車在公路上相遇 解析：由圖可以知道甲車勻速，乙車勻減速，位移相等及“面積”要相等，相遇及位移要相等。在10秒時(shí)，速度相等，在甲追乙中距離最遠(yuǎn)。 答案：C 點(diǎn)評(píng)：圖形中可以得出兩物體的初速度及運(yùn)動(dòng)特征，再結(jié)合一維圖形可以得出速度關(guān)系所對(duì)應(yīng)的位移關(guān)系 1 2 3 4 5 6 0 100 u/V t/10－2 s 6．一正弦交流電的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示。由圖可知下列說法中正確的是【 】 A．該交流電的電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u＝100sin(25t)V B．該交流電的頻率為25 Hz C．該交流電的電壓的有效值為100V D．若將該交流電壓加在阻值R＝100 Ω的電阻兩端，則電阻消耗的功率時(shí)50 W 解析：由圖形中可以得出u的最大值100伏，周期T是4秒，因?yàn)門等于f的倒數(shù)，因而可以求出f。有效值等于最大值除以。 答案：BD 點(diǎn)評(píng)：此題的關(guān)鍵在于從圖上讀出它含有的物理信息 7．平行板間加如圖（a）所示周期變化的電壓，重力不計(jì)的帶電粒子靜止在平行板中央，從t=0時(shí)刻開始將其釋放，運(yùn)動(dòng)過程無碰板情況。下列四圖中，能定性描述粒子運(yùn)動(dòng)的速度圖象正確的是【 】 A B C D 解析：先結(jié)合u-t圖在平行板間加上相對(duì)應(yīng)的電壓，得出相應(yīng)電場(chǎng)，判斷帶電粒子的受力情況，在0-T/2的時(shí)間內(nèi)，它向某一極板勻加速，在T/2-T內(nèi)，帶電粒子并不反向，而是向開始方向勻減速，有對(duì)稱性，在T時(shí)，v=0，然后又繼續(xù)向前加速，方向一直不變。 答案：A 點(diǎn)評(píng)：先結(jié)合u-t圖在平行板間加上相對(duì)應(yīng)的電壓，得出相應(yīng)電場(chǎng)，判斷帶電粒子的受力情況，從而得出它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 8．如圖是一列簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的波形圖，已知圖中b位置的質(zhì)點(diǎn)起振比a位置的質(zhì)點(diǎn)晚0.5s，b和c之間的距離是5m，則此列波的波長和頻率應(yīng)分別為【 】 A．5m，1Hz B．10m，2Hz C．5m，2Hz D．10m，1Hz 解析：從圖上可知道，因?yàn)閎比a晚，所以波沿x的正方向，而ab相差T/2,所以T是1秒，bc是兩相鄰的波谷，所以相差一個(gè)波長。 答案：A 點(diǎn)評(píng)：先區(qū)分是波動(dòng)還是振動(dòng)圖象，然后在從圖象上找出相應(yīng)的物理量。 三、方法總結(jié)與xx年高考預(yù)測(cè) （一）方法總結(jié) 1．物理問題中圖像的作用 （1）直接根據(jù)圖像給出函數(shù)間的關(guān)系求解問題 （2）根據(jù)題設(shè)條件做出圖像，探索物理規(guī)律 （3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出圖像，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論 2．運(yùn)用圖像解答物理問題的重要步驟 （1）認(rèn)真審題，從題中所需求解的物理量，結(jié)合相應(yīng)的物理規(guī)律確定所需的橫縱坐標(biāo)表示的物理量。 （2）根據(jù)題意，找出兩物理量的制約關(guān)系，結(jié)合具體的物理過程和相應(yīng)的物理規(guī)律作出函數(shù)圖象。 （3）由所作圖象結(jié)合題意，運(yùn)用函數(shù)圖象進(jìn)行表達(dá)、分析和推理從而找出相應(yīng)的變化規(guī)律，再結(jié)合相應(yīng)的數(shù)學(xué)工具（即方程）求出相應(yīng)的物理量。 （二）xx年高考預(yù)測(cè) xx年高考在突出考查考生基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論、基本技能的同時(shí)，更加注重考查考生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。試題以能力測(cè)試為主導(dǎo)，重視科學(xué)素養(yǎng)的考查，注重理論聯(lián)系實(shí)際。 1．圖象的物理意義，能借助圖象信息分析解決問題。 2．注重能力考查的高考物理試題，往往出現(xiàn)圖象的理解及其應(yīng)用，尤其是選擇題中常常出現(xiàn)。 3．?dāng)?shù)和形的巧妙結(jié)合依然是高考的熱點(diǎn)和解題的一種好方法。 四、強(qiáng)化訓(xùn)練 （一）選擇題 1．一單擺做小角度擺動(dòng)，其振動(dòng)圖象如圖，以下說法正確的是【 】 A．t1時(shí)刻擺球速度最大，懸線對(duì)它的拉力最小 B．t2時(shí)刻擺球速度為零，懸線對(duì)它的拉力最小 C．t3時(shí)刻擺球速度為零，懸線對(duì)它的拉力最大 D．t4時(shí)刻擺球速度最大，懸線對(duì)它的拉力最大 2．在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平放置一個(gè)不變形的單匝金屬圓線圈，規(guī)定線圈中感應(yīng)電流的正方向如圖1所示，當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t如圖2變化時(shí)，下圖中正確表示線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E變化的是【 】 A B C D x/cm y/cm 0 2 4 6 8 P R S 3．右圖為一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)的波形。當(dāng)R點(diǎn)在t＝0時(shí)的振動(dòng)狀態(tài)傳到S點(diǎn)時(shí)，PR范圍內(nèi)（含P、R）有一些質(zhì)點(diǎn)正在向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，這些質(zhì)點(diǎn)的x坐標(biāo)取值范圍是【 】 A．2cm≤x≤4cm B．2cm＜x＜4cm C．2cm≤x＜4cm D．2cm＜x≤4cm 4.一列簡(jiǎn)諸橫波沿x軸負(fù)方向傳播，波速v=4 m/s，已知坐標(biāo)原點(diǎn)（x=0）處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖a所示，在下列四幅圖中能夠正確表示t=0.15s時(shí)波形的是【 】 5．如圖所示，LOO′L′為一折線，它所形成的兩個(gè)角∠LOO′和∠OO′L′均為45。折線的右邊有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其方向垂直于紙面向里。一邊長為L的正方形導(dǎo)線框沿垂直于OO′的方向以速度v作勻速直線運(yùn)動(dòng)，在t＝0的刻恰好位于圖中所示位置。以逆時(shí)針方向?yàn)閷?dǎo)線框中電流的正方向，在下面四幅圖中能夠正確表示電流--時(shí)間（I-t）關(guān)系的是（時(shí)間以I/v為單位）【 】 6．如圖所示，在傾角為30的足夠長的斜面上有一質(zhì)量為的物體，它受到沿斜面方向的力F的作用。力F可按圖（a）、（b）、(c)、（d）所示的兩種方式隨時(shí)間變化（圖中縱坐標(biāo)是F與mg的比值，為沿斜面向上為正） 已知此物體在t＝0時(shí)速度為零，若用V1、V2、V3、分別表示上述四種受力情況下物體在3秒末的速率，則這四個(gè)速率中最大的是【 】 A．V1 B．V2 C．V3 D．V4 t/s y/cm 4 2 －2 0 8 12 16 2 6 10 14 －1 1 圖3 圖2 y/cm 2 4 －4 0 4 6 8 1 3 5 7 －2 2 t/s 圖1 7．一砝碼和一輕彈簧構(gòu)成彈簧振子，圖1所示的裝置可用于研究該彈簧振子的受迫振動(dòng)。勻速轉(zhuǎn)動(dòng)把手時(shí)，曲桿給彈簧振子以驅(qū)動(dòng)力，使振子做受迫振動(dòng)。把手勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期就是驅(qū)動(dòng)力的周期，改變把手勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的速度就可以改變驅(qū)動(dòng)力的周期。若保持把手不動(dòng)，給砝碼一向下的初速度，砝碼便做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)圖線如圖2所示。當(dāng)把手以某一速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，受迫振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，砝碼的振動(dòng)圖線如圖3所示。 若用T0表示彈簧振子的固有周期，T表示驅(qū)動(dòng)力的周期，Y表示受迫振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定后砝碼振動(dòng)的振幅，則【 】 A．由圖線可知T0=4s B．由圖線可知T0=8s C．當(dāng)T在4s附近時(shí)，Y顯著增大；當(dāng)T比4s小得多或大得多時(shí)，Y很小 D．當(dāng)T在8s附近時(shí)，Y顯著增大；當(dāng)T比8s小得多或大得多時(shí)，Y很小 （二）填空題 8．某研究性學(xué)習(xí)小組利用右圖所示電路測(cè)量電池組的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出如下圖所示的R～1/I圖線，其中R為電阻箱讀數(shù)，I為電流表讀數(shù)，由此可以得到 E＝__________V，r＝_________Ω。 9．甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的電路測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)E及電阻R1和R2的阻值。實(shí)驗(yàn)器材有：待測(cè)電源E(不計(jì)內(nèi)阻)，待測(cè)電阻R1，待測(cè)電阻R2，電壓表V(量程為1.5V，內(nèi)阻很大)，電阻箱R(0～99．99Ω)；單刀單擲開關(guān)S1，單刀雙擲開關(guān)S2，導(dǎo)線若干。 ①先測(cè)電阻R1的阻值。請(qǐng)將甲同學(xué)的操作補(bǔ)充完整：閉合S1，將S2切換到a，調(diào)節(jié)電阻箱，讀出其示數(shù)r和對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U1，保持電阻箱示數(shù)不變，_______________________________，讀出電壓表的示數(shù)U2。則電阻R=的表達(dá)式為R1=______________。 ②甲同學(xué)已經(jīng)測(cè)得電阻R1=4.8Ω，繼續(xù)測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)E和電阻R2的阻值。該同學(xué)的做法是：閉合S1，將S2切換到a，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U，由測(cè)得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖所示的圖線，則電源電動(dòng)勢(shì)E=_________V，電阻R2=__________Ω。 ③利用甲同學(xué)設(shè)計(jì)的電路和測(cè)得的電阻R1，乙同學(xué)測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)E和電阻R2的阻值的做法是： 閉合S1，將S2切換到b，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U，由測(cè)得的數(shù)據(jù)，繪出了相應(yīng)的圖線，根據(jù)圖線得到電源電動(dòng)勢(shì)E和電阻R2。這種做法與甲同學(xué)的做法比較，由于電壓表測(cè)得的數(shù)據(jù)范圍__________(選填“較大”、“較小”或“相同”)，所以________同學(xué)的做法更恰當(dāng)些。 10．沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)的波形如圖所示，P、Q兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置分別位于x＝3.5m和x＝6.5m處。在t1＝0.5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P恰好此后第二次處于波峰位置；則t2＝_________s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q此后第二次在平衡位置且向上運(yùn)動(dòng)；當(dāng)t1＝0.9s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的位移為_____________cm。 （三）解答題 11．如圖所示，在x＜0與x＞0的區(qū)域中，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B1與B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向均垂直于紙面向里，且B1＞B2。一個(gè)帶負(fù)電荷的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O以速度v沿x軸負(fù)方向射出，要使該粒子經(jīng)過一段時(shí)間后又經(jīng)過O點(diǎn)，B1與B2的比值應(yīng)滿足什么條件？ 12．一質(zhì)量為m＝40kg的小孩子站在電梯內(nèi)的體重計(jì)上。電梯從t＝0時(shí)刻由靜止開始上升，在0到6s內(nèi)體重計(jì)示數(shù)F的變化如圖所示。試問：在這段時(shí)間內(nèi)電梯上升的高度是多少？取重力加速度g＝10m/s2。 x 2l o F c b d a l 13．圖中abcd為一邊長為L、具有質(zhì)量的剛性導(dǎo)線框，位于水平面內(nèi)，bc邊中串接有電阻R，導(dǎo)線的電阻不計(jì)，虛線表示一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的邊界，它與線框的ab邊平行，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為2L，磁感強(qiáng)度為B，方向豎直向下，線框在一垂直于ab邊的水平恒定拉力F作用下，沿光滑水平面運(yùn)動(dòng)，直到通過磁場(chǎng)區(qū)域。已知ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框便變?yōu)閯蛩龠\(yùn)動(dòng)，此時(shí)通過電阻R的電流的大小為I0，試在右邊的坐標(biāo)系中定性畫出：從導(dǎo)線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)到完全離開磁場(chǎng)的過程中，流過電阻R的電流i的大小隨ab邊的位置坐標(biāo)x變化的曲線。 0.5l 1l 1.5l 2l 2.5l 3l 3.5l O i0 x i 0 1 2 3 －1 －2 －3 0.1 0.08 P x/m y/m t＝1.2 s 14．圖為沿x軸向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t＝1.2 s時(shí)的波形，位于坐標(biāo)原點(diǎn)處的觀察者測(cè)到在4 s內(nèi)有10個(gè)完整的波經(jīng)過該點(diǎn)。 ⑴求該波的波幅、頻率、周期和波速。 ⑵畫出平衡位置在x軸上P點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)在0－0.6 s內(nèi)的振動(dòng)圖象。 15．如圖（a）所示，一端封閉的兩條平行光滑導(dǎo)軌相距L，距左端L處的中間一段被彎成半徑為H的1/4圓弧，導(dǎo)軌左右兩段處于高度相差H的水平面上。圓弧導(dǎo)軌所在區(qū)域無磁場(chǎng)，右段區(qū)域存在磁場(chǎng)B0，左段區(qū)域存在均勻分布但隨時(shí)間線性變化的磁場(chǎng)B（t），如圖（b）所示，兩磁場(chǎng)方向均豎直向上。在圓弧頂端，放置一質(zhì)量為m的金屬棒ab，與導(dǎo)軌左段形成閉合回路，從金屬棒下滑開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過時(shí)間t0滑到圓弧頂端。設(shè)金屬棒在回路中的電阻為R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度為g。 （1）問金屬棒在圓弧內(nèi)滑動(dòng)時(shí)，回路中感應(yīng)電流的大小和方向是否發(fā)生改變？為什么？ （2）求0到時(shí)間t0內(nèi)，回路中感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱量。 （3）探討在金屬棒滑到圓弧底端進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B0的一瞬間，回路中感應(yīng)電流的大小和方向。 16．如圖1所示，真空中相距d＝5cm的兩塊平行金屬板A、B與電源連接（圖中未畫出），其中B板接地（電勢(shì)為零），A板電勢(shì)變化的規(guī)律如圖2所示。 將一個(gè)質(zhì)量m=2.010-27kg，電量q＝+1.610-19 C的帶電粒子從緊臨B板處釋放，不計(jì)重力。求 （1）在t＝0時(shí)刻釋放該帶電粒子，釋放瞬間粒子加速度的大?。? （2）若A板電勢(shì)變化周期T＝1.010-5 s，在t＝0時(shí)將帶電粒子從緊臨B板處無初速釋放，粒子達(dá)到A板時(shí)動(dòng)量的大小； （3）A板電勢(shì)變化頻率多大時(shí)，在t＝到t＝時(shí)間內(nèi)從緊臨B板處無初速釋放該帶電粒子，粒子不能到達(dá)A板。 （四）創(chuàng)新試題 17．如圖（a）所示，光滑的平行長直金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，間距為L、導(dǎo)軌左端接有阻值為R的電阻，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒垂直跨接在導(dǎo)軌上。導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均不計(jì)，且接觸良好。在導(dǎo)軌平面上有一矩形區(qū)域內(nèi)存在著豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。開始時(shí)，導(dǎo)體棒靜止于磁場(chǎng)區(qū)域的右端，當(dāng)磁場(chǎng)以速度v1勻速向右移動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒隨之開始運(yùn)動(dòng)，同時(shí)受到水平向左、大小為f的恒定阻力，并很快達(dá)到恒定速度，此時(shí)導(dǎo)體棒仍處于磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)。 （1）求導(dǎo)體棒所達(dá)到的恒定速度v2； （2）為使導(dǎo)體棒能隨磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，阻力最大不能超過多少？ （3）導(dǎo)體棒以恒定速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)克服阻力所做的功和電路中消耗的電功率各為多大？ （4）若t＝0時(shí)磁場(chǎng)由靜止開始水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過較短時(shí)間后，導(dǎo)體棒也做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其v-t關(guān)系如圖（b）所示，已知在時(shí)刻t導(dǎo)體棒瞬時(shí)速度大小為vt，求導(dǎo)體棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小。 18．如圖所示，物體從光滑斜面上的A點(diǎn)由靜止開始下滑，經(jīng)過B點(diǎn)后進(jìn)入水平面（設(shè)經(jīng)過B點(diǎn)前后速度大小不變），最后停在C點(diǎn)。每隔0.2秒鐘通過速度傳感器測(cè)量物體的瞬時(shí)速度，下表給出了部分測(cè)量數(shù)據(jù)。（重力加速度g＝10m/s2） 求： （1）斜面的傾角a； （2）物體與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)m； （3）t＝0.6s時(shí)的瞬時(shí)速度v。 [參考答案] 一、選擇題1、D 2、A 3、C 4、A 5、D 6、C 7、AC 二、填空題 8．2.2；0.9 9．①將s2切換到b， ②1．43(或)， 1．2； ③較小， 甲。 10．0.6，2 三、簡(jiǎn)答題 11．解：粒子在整個(gè)過程中的速度大小恒為v,交替在Xy平面中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，都是半個(gè)圓周，設(shè)粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q,半徑為R1，R2,有R1=mv/B1q R2=mv/B2q 粒子再次回到Y(jié)軸，與起點(diǎn)相差d=2(R2-R1),設(shè)粒子經(jīng)過n次后即相差nd=2R1 粒子再經(jīng)過半圓就能過起點(diǎn)，式中n=1，2，3，…為回旋次數(shù) 從以上可得：R1：R2=n/(n+1)……..n=1,2,3,…. 所以B1，B2應(yīng)滿足的條件：B1：B2=n/(n+1) n=1,2,3,…. 12．解：在0--2s內(nèi)，物體勻加速上升，a1=(F-mg)/m=1m/s2，上升高度h1=a1(t1)2/2=2m,此時(shí)升降機(jī)的速率為2m/s 在2-5秒內(nèi)，因F=mg,升降機(jī)勻速運(yùn)動(dòng)，上升高度h2=vt=6m 在5-6秒內(nèi)，升降機(jī)減速運(yùn)動(dòng)，a2=-2m/s2,上升高度h3=1m 故這段時(shí)間內(nèi)共上升H=9m 13．解：如圖由右手定則可判斷在導(dǎo)線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，感應(yīng)電流I0大小不變，方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向（在0~l段）。在ab從L~2L段，R上無電流，安培力為0，只受水平恒力作勻加速運(yùn)動(dòng)，并以較大速度從2L處開始離開磁場(chǎng)；cd段切割磁感線產(chǎn)生較在感應(yīng)電流i>i0，此時(shí)受到的安培力大于F，作減速運(yùn)動(dòng)，i逐漸變??；在2L至3L段隨x減小，但在x=3L處i> I0；在x=3L處，導(dǎo)線框完全離開磁場(chǎng)，（注意：此題關(guān)鍵在經(jīng)2L處離開磁場(chǎng)時(shí)，速度比進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)大，因而i> I0，F(xiàn)安>F拉，作減速運(yùn)動(dòng)，速度逐漸變小。） 1l 2l 3l O x i 14．⑴A＝0.1 m 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.1 0.08 －0.08 －0.1 y/m t/s ⑵ 15．（本題考查考生對(duì)電磁學(xué)、力學(xué)基本規(guī)律的認(rèn)識(shí)和理解，考查理解能力、分析綜合能力、應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問題的能力及獲得信息的推理能力） 解：（1）感應(yīng)電流的大小和方向均不發(fā)生改變。因?yàn)榻饘侔艋綀A弧任意位置時(shí)，回路中磁通量的變化率相同。 ① （2）0—t0時(shí)間內(nèi)，設(shè)回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為E0，感應(yīng)電流為I，感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱為Q，由法拉第電磁感應(yīng)定律： ② 根據(jù)閉合電路的歐姆定律： ③ 由焦定律及②③有： ④ （3）設(shè)金屬進(jìn)入磁場(chǎng)B0一瞬間的速度變v，金屬棒在圓弧區(qū)域下滑的過程中，機(jī)械能守恒： ⑤ 在很短的時(shí)間內(nèi)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)B0區(qū)域瞬間的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E，則： ⑥ 由閉合電路歐姆定律及⑤⑥，求得感應(yīng)電流： ⑦ 根據(jù)⑦討論： I．當(dāng)時(shí)，I=0； II．當(dāng)時(shí)，，方向?yàn)椋? III．當(dāng)時(shí)，，方向?yàn)椤? 16．解：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度 帶電粒子所受電場(chǎng)力 （2）粒子在0~時(shí)間內(nèi)走過的距離為 故帶電粒子在t=時(shí)，恰好到達(dá)A板 根據(jù)動(dòng)量定理，此時(shí)粒子動(dòng)量 （3）帶電粒子在~t=向A板做勻加速運(yùn)動(dòng)，在~t=向A板做勻減速運(yùn)動(dòng)，速度減為零后將返回。粒子向A 板運(yùn)動(dòng)可能的最大位移 要求粒子不能到達(dá)A板，有s＜d 由f=，電勢(shì)變化頻率應(yīng)滿足Hz 四、創(chuàng)新試題 17．（1）E＝BL（v1－v2），I＝E/R，F(xiàn)＝BIL＝，速度恒定時(shí)有： ＝f，可得：v2＝v1－ （2）fm＝ （3）P導(dǎo)體棒＝Fv2＝f，P電路＝E2/R＝＝ （4）因?yàn)椋璮＝ma，導(dǎo)體棒要做勻加速運(yùn)動(dòng)，必有v1－v2為常數(shù)，設(shè)為Dv，a＝，則－f＝ma，可解得：a＝ 18．解：（1）由前三列數(shù)據(jù)可知物體在斜面上勻加速下滑時(shí)的加速度為a1＝＝5m/s2，mg sin a＝ma1，可得：a＝30 （2）由后二列數(shù)據(jù)可知物體在水平面上勻減速滑行時(shí)的加速度大小為a2＝＝2m/s2，mmg＝ma2，可得：m＝0.2 （3）由2＋5t＝1.1＋2（0.8－t），解得t＝0.1s，即物體在斜面上下滑的時(shí)間為0.5s，則t＝0.6s時(shí)物體在水平面上，其速度為v＝1.1＋2（0.8－0.2）＝2.3 m/s 五、復(fù)習(xí)建議 1．有些非選擇題如果采用圖象法分析，往往會(huì)事半功倍，既節(jié)省了時(shí)間，又使分析過程更簡(jiǎn)潔清晰。 2．通過畫示意圖可以幫助分析狀態(tài)和過程的規(guī)律,如受力分析圖,光路圖,電荷在電場(chǎng)或磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡圖，電場(chǎng)線，磁感線等； 3．圖象和文字?jǐn)⑹?、表達(dá)式一樣，可以描述物理概念和物理規(guī)律，平時(shí)加強(qiáng)三者之間的聯(lián)系，多練習(xí)。