2013年北京高考物理基础知识大串讲

2013年北京高考物理基础知识大串讲

高级教师 许童钰

一 直线运动

【知识检测1】四个质点做直线运动，它们的速度图象分别如图所示，下列说法中正确的是( C )．

A．四个质点在第1秒内的平均速度相同 B．在第2秒末，质点(3)回到出发点

C．在第2秒内，质点(1)、(3)、(4)做加速运动 D．在第2秒末，质点(2)、(3)偏离出发点位移不同

【知识检测2】某人估测一竖直枯井深度，从井口静止释放一石头并开始计时，经2 s听到石头落底声．由此可知井深约为(不计声音传播时间，重力加速度g取10 m/s2)( B )．

A．10 m B．20 m C．30 m D．40 m

【知识检测3】如图所示，小滑块在较长的斜面顶端，以初速度v0＝2 m/s、加速度a＝

7

2 m/s2向下滑，在到达底端前1 s内，所滑过的距离为L，其中L为斜面长，则

15

(1)小球在斜面上滑行的时间为多少？ (2)小球到达斜面底端时的速度v是多少？ (3)斜面的长度L是多少？ 解析 a＝2 m/s2，v0＝2 m/s v1＝v0＋at②

7L1＝v1×1＋a×12① 152

8L1

＝v0t＋at2③ ①②③联立得t＝2 s，L＝15 m 152

小球在斜面上滑行的时间t总＝t＋1＝3 s 到达斜面底端时v＝v0＋at总＝8 m/s. 二 力与物体的平衡

【知识检测1】如图所示，质量为m的小滑块静止在半径为R的半球

体上，它与半球体间的动摩擦因数为μ，它与球心连线跟水平地面的夹角为θ，则小滑块( A )．

A．所受摩擦力大小为mgcos θ B．所受摩擦力大小为mgsin θ C．所受摩擦力大小为μmgsin θ D．对半球体的压力大小为mgcos θ

【知识检测2】如图所示，在倾角为α的斜面上，放一质量为m的小球，小球被竖直的木板挡住，不计摩擦，则球对挡板的压力是( B )．

mg

A．mgcos α B．mgtan α C. D．mg

cos α

【知识检测2】如图所示，将两个质量均为m的小球a、b用细线相连悬挂于O点，用力F拉小球a，使整个装置处于平衡状态，且悬线Oa与竖直方向的夹角为θ＝30°，则F的大小( C )．

A．可能为3

mg 3

B．可能为

3mg 2

C．可能为mg

三 牛顿运动定律

D．不可能为2mg

【知识检测1】如图所示，固定斜面的倾角为30°，现用平行于斜面的力F拉着质量为m的物体沿斜面向上运动，物体的加速度大小为a，若该物体放在斜面上沿斜面下滑时的加速度大小也为a，则力F的大小是( B )．

131A.mg B．mg C.mg D.mg 223

【知识检测2】如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，以速度v0逆时针匀速转动．在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ＜tan θ，则图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是( D )．

【知识检测3】如图所示，水平恒力F＝20 N，把质量m＝0.6 kg的木块压在竖直墙上，木块离地面的高度H＝6 m．木块从静止开始向下做

匀加速运动，经过2 s到达地面．(取g＝10 m/s2)求：

(1)木块下滑的加速度a的大小； (2)木块与墙壁之间的动摩擦因数．

12H2×6

解析 (1)由H＝at2得a＝2＝2 m/s2＝3 m/s2.

2t2

(2)木块受力分析如图所示，根据牛顿第二定律有mg－f＝ma，N＝F

mg－a0.6×?10－3?

又f＝μN，解得μ＝＝＝0.21.

F20

四 平抛与圆周运动 天体问题

【知识检测1】如图所示，足够长的光滑固定斜面倾角为θ=30°，某同学在斜面上做了两次实验：第一次在斜面上的O点将小球以速度v1=6m/s水平向右抛出，小球第一次与斜面相碰的位置记为P点；第二次仍在O点使小球以某一初速度沿斜面向下运动，小球经过相同的时间也恰好到达P点，已知重力加速度g=10m/s2，求

（1）O、P两点的间距s；

（2）第二次实验时小球沿斜面向下运动的初速度v2。

解：（1）小球以v1平抛，经时间t落在P点。水平方向 x?scos??v1t 竖直方向

2v1si?ngcos?22y?ssin??12gt2 解得 t?2v1tan?g?235s

s??4.8m

（2）小球沿斜面向下匀变速直线运动，由牛顿第二定律 mgsin??ma

由运动学公式 s?v2t?12at?4.8m 解得 v2?33m/s?5.2m/s

2【知识检测2】如图所示，质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆环轨道上做圆周运动．圆环半径为R，小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆环，则其通过最高点时( C )．

A．小球对圆环的压力大小等于mg B．小球受到的向心力等于0 C．小球的线速度大小等于gR D．小球的向心加速度大小等于0

【知识检测3】如图3同步卫星与地心的距离为r，运行速率为v1，向心加速度为a1；地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径为R，则下列比值正确的是( C )．

a1ra1R?2v1rv1R①＝ ②＝? ③＝ ④＝ a2Ra2?r?v2Rv2rA．①② B．③④ C．①④ D．②③

五 功与能

【知识检测1】 如图所示，小球自a点由静止自由下落，落到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a→b→c的过程中( D )．

①小球的机械能守恒 ②小球的机械能减小 ③小球和弹簧组成的系统机械能守恒 ④小球的动能减小

A．①② B．③④ C．①④ D．②③ 【知识检测2】如图所示，木块A放在木块B的左端，用恒力F将A拉至B的右端，第一次将B固定在地面上，F做功为W1，生热为Q1；第二次让B可以在光滑地面上自由滑动，仍将A拉到B右端，这次F做功为W2，生热为Q2；则应有( A )．

A．W1

【知识检测3】如图所示，水平传送带顺时针转动，转速v0?2m/s，左右两端长L?6m。传送带左端有一顶端高为h?1.8m的光滑圆斜面轨道，斜面底端有一小段圆弧与传送带平滑连接。传送带右端有一竖直放置的光滑圆弧轨道MNP，半径为R，M、O、N在同一竖直线上，P点到传送带顶端的竖直距离也为R。一质量为m?0.6kg的物块自斜面的顶端由静止释放，之后从传送带右端水平抛出，并恰好由P点沿切线落入圆轨道，已知物块与传送

0m/s带之间的滑动摩擦因数??0.4，OP连线与竖直方向夹角??60?。（g?12）求：

（1）竖直圆弧轨道的半径R；

（2）物块运动到N点时对轨道的压力；

（3）试判断物块能否到达最高点M，若不能，请说明理由；若能，求出物块在M点对轨道的压力。

（1）设到达斜面最低点的速度为v，由机械能守恒得：mgh?12mv

22v?6m/s>2m/s

2所以，物体在传送带上先与减速运动：设减速至带速需位移x，则x?<6m

v?v02?g解得：x?4m所以后2m物体匀速运动，以v0?2m/s平抛，在P处由速度分解得：tan60?又vy?2gR 所以，R=0.6m （2）在P处由速度分解得：vp?vcos60??vyv0

2?4m/s 1212mgR(1?cos60)?从P到N由动能定理得：

?mvN?2N?mg?mmvp在N点：

2vNR2解

得: N?28N

由牛顿第三定律得，物体对轨道的压力为28N，方向竖直向下。 （3）恰好通过M点时：mg?mvmR2 vm?6m/s

从P到M由动能定理得：?mgR(1?cos60?)?最高点M .

六 机械振动与机械波

12mvm'2?12mvp解得：vm?0故不能通过

2'

【知识检测1】一个质点在平衡位置O点附近做机械振动．若从O点开始计时，经过3 s质点第一次经过M点(如图所示)；再继续运动，又经过2 s它第二次经过M点；则该质点第三次经过M点还需要的时间是( B )．

10

①8 s ②4 s ③14 s ④ s

3

A．①② B．③④ C．①③ D．②④

【知识检测2】如图所示为一列在均匀介质中传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为2 m/s，此时P点振动方向沿y轴负方向，则( D )．

A．该波传播的方向沿x轴负方向 B．P点的振幅比Q点的小

C．经过Δt＝4 s，质点P将向右移动8 m D．经过Δt＝4 s，质点Q通过的路程是0.4 m

【知识检测3】如图甲为一列简谐横波在t＝0.10 s时刻的波形图，P是平衡位置为x＝1 m处的质点，Q是平衡位置为x＝4 m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则( A )．

A．t＝0.15 s时，质点Q的加速度达到正向最大 B．t＝0.15 s时，质点P的运动方向沿y轴正方向

C．从t＝0.10 s到t＝0.25 s，该波沿x轴正方向传播了6 m

D．从t＝0.10 s到t＝0.25 s，质点P通过的路程为30 cm 七 动量与动量守恒

【知识检测1】质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ.初始时小物块停在箱子正中间，如图所示．现给小物块一水平向右的初速度v，小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止．设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为( B )．

11mM1

A.mv2 B.?m＋M?v2 C.NμmgL D．μmgL 22?2?

v 【知识检测2】质量相等的A、B两物体（均可视为质

点）放在同一水平面上，分别受到水平恒力F1、F2的作2v0 A 用，同时由静止开始从同一位置出发沿同一直线做匀加v

0

B 速运动。经过时间 t0和 4t0速度分别达到2v0和v0 时分别撤去F1和F2，以后物体继续做匀减速运动直至停止。两0 t0 2t0 3t0 4t0 5t0 t 物体速度随时间变化的图线如图24所示。对于上述过程

下列说法中正确的是 （ C ）

A．若F1、F2作用时间内甲、乙两物体的位移分别为s1，s2，则s1>s2 B．若整个过程中甲、乙两物体的位移分别为s1、s2，则有s1W2 D．若F1、F2的冲量分别为I1，I2，则I1>I2 【知识检测3】竖直平面内的轨道ABCD由水平滑道AB与光滑的四分之一圆弧滑道CD组成AB恰与圆弧CD在C点相切，轨道放在光滑的水平面上，如图所示。一个质量为m的小物块（可视为质点）从轨道的D点静止释放，沿着轨道运动恰停在水平滑道AB的A点。已

知圆弧滑道的半径为R，物块与AB间的动摩擦因数为μ，轨道ABCD的质量为3m。求：

（1）为了保证小物块从A点刚好滑到的D端而不离开滑道，在A点应给物块多大的初速度。

（2）在小物块从A点刚好滑到的D端，而不离开滑道的过程中物块受到合外力的冲量。 解析：(1)物体从D点滑到A点时具有的共同速度为v，根据水平方向动量守恒，有（3m+m）v=0

解得 v=0 说明两物体都停下，此过程中能量守恒，所以有mgR??mgL 物体刚好滑到最高点时水平方向速度相同，设为v1，根据水平方向动量守恒，有

mv0?(3m?m)v1

根据能量转化与守恒，有12mv20?12(3m?m)v1?mgR??mgl2 解得 v0?16gR3

(2)规定向右为正，对物块根据动量定理有 I?mv1?mv0 解得I??m3gR 负号说明方向向左，冲量大小为m3gR 八 电场

【知识检测1】图中的实线表示电场线、虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹．粒子先经过M点，再经过N点，则可以判定( A )．

A．M点的电势高于N点的电势

B．粒子在M点的电势能小于N点的电势能 C．粒子在M点的加速度大于在N点的加速度 D．粒子在M点的速度大于在N点的速度

【知识检测2】等量同种带正电的点电荷的连线和其中垂线如图所示．一个带负电的试探电荷，先从图中a点沿直线移到b点，再从b点沿直线移到c点，则( C )．

A．试探电荷所受电场力的方向一直不变 B．试探电荷所受电场力的大小一直增大 C．试探电荷的电势能一直减少

D．a、b、c三点的电势为：φa>φb>φc

【知识检测3】 如图所示，两带电平行板竖直放置，开始时两极板间电压为U，相距为d，两极板间形成匀强电场．有一带电粒子，质量为m(重力不计)、所带电荷量为＋q，从两极板下端连线的中点P以竖直速度v0射入匀强电场中，带电粒子落在A极板的M点上，试求：

d

(1)若将A极板向左侧水平移动，此带电粒子仍从P点以速度

2

v0竖直射入匀强电场且仍落在A极板的M点上，则两极板间电压应增大还是减小？电压应变为原来的几倍？

d

(2)若将A极板向左侧水平移动并保持两极板间电压为U，此带电粒子仍从P点竖直射

2

入匀强电场且仍落在A极板的M点上，则应以多大的速度v′射入匀强电场？

正确解析 (1)带电粒子在两极板间的竖直方向做匀速直线运动，水平方向做匀加速直线

d11

运动，极板移动前后两次运动时间相等有＝a1t2，d＝a2t2

222

qUqU12qU

得a2＝2a1，而a1＝，则a2＝2a1＝＝ md3md

md2

由此推得两极板间电压关系为U1＝3U，故电压应变为原来的3倍．

33

(2)因为两极板间的电压不变，则Ed＝E′d，故E＝E′，

222

因Eq＝ma，E′q＝ma′，得加速度关系a′＝a

3

1h?2d1?h?2 3v0设带电粒子的竖直位移为h，则d＝a′?，＝a联立可解得v′＝.

2?v′?22?v0?3

九 磁场

【知识检测1】如图所示，两根光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为θ.整个装置处于沿竖直方向的匀强磁场中．金属杆ab垂直导轨放置，当金属杆ab中通

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