高二物理综合复习及模拟试题二人教实验版.doc

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高二物理综合复习及模拟试题二人教实验版【本讲教育信息】一.教学内容：综合复习及模拟试题二二.重点、难点解析1.功、功率2.动能、重力势能、动能定理、机械能守恒3.运动的合成与分解、平抛运动的规律4.匀速圆周运动、万有引力定律、人造卫星5.电场强度、电场线、库仑定律6.磁场强度、磁场线、安培力、洛伦兹力三.知识内容必修二部分内容1.功力对物体所做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余弦三者的乘积。功的定义式：注意：时，；但时，，力不做功；时，。2.功率功与完成这些功所用时间的比值。平均功率：功率是表示物体做功快慢的物理量。力与速度方向一致时：P=Fv3.重力势能重力势能的变化与重力做功的关系物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积，。重力势能的值与所选取的参考平面有关。重力势能的变化与重力做功的关系：重力做多少功重力势能就减少多少，克服重力做多少功重力势能就增加多少，重力对物体所做的功等于物体重力势能的减少量：。重力做功的特点：重力对物体所做的功只与物体的起始位置有关，而跟物体的具体运动路径无关。4.动能物体由于运动而具有的能量。物体质量越大，速度越大则物体的动能越大。5.动能定理用心爱心专心 合力在某个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。表达式：或。6.机械能守恒定律机械能：机械能是动能、重力势能、弹性势能的统称，可表示为：E（机械能）=Ek（动能）+Ep（势能）机械能守恒定律：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。，式中是物体处于状态1时的势能和动能，是物体处于状态2时的势能和动能。7.用电火花计时器（或电磁打点计时器）验证机械能守恒定律实验目的：通过对自由落体运动的研究验证机械能守恒定律。速度的测量：做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度，等于相邻两点间的平均速度。下落高度的测量：等于纸带上两点间的距离比较V2与2gh相等或近似相等，则说明机械能守恒8.能量守恒定律能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。9.能源能量转化和转移的方向性能源是人类可以利用的能量，是人类社会活动的物质基础。人类利用能源大致经历了三个时期，即柴薪时期、煤炭时期、石油时期。能量的耗散：燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去，它就不会再次自动聚集起来供人类重新利用；电池中的化学能转化为电能，它又通过灯泡转化成内能和光能，热和光被其他物质吸收之后变成周围环境的内能，我们也无法把这些内能收集起来重新利用。这种现象叫做能量的耗散。能量耗散表明，在能源的利用过程中，即在能量的转化过程中，能量在数量上并未减少，但在可利用的品质上降低了，从便于利用变成不利于利用的了。能量的耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的方向性。10.运动的合成与分解如果某物体同时参与几个运动，那么这物体的实际运动就叫做那几个运动的合运动，那几个运动叫做这个实际运动的分运动。已知分运动情况求合运动情况叫运动的合成，已知合运动情况求分运动情况叫运动的分解。运动合成与分解的运算法则：运动的合成与分解是指描述物体运动的各物理量即位移、速度、加速度的合成与分解。由于它们都是矢量，所以它们都遵循矢量的合成与分解法则。合运动和分运动的关系：（1）等效性：各分运动的规律叠加起来与合运动规律有相同的效果。（2）独立性：某方向上的运动不会因为其它方向上是否有运动而影响自己的运动性质。（3）等时性：合运动通过合位移所需时间和对应的每个分运动通过分位移的时间相等，即各分运动总是同时开始，同时结束的。11.抛体运动的规律平抛：将物体以一定的水平速度抛出，在不计空气阻力的情况下，物体所做的运动。平抛运动的特点：（1）加速度a=g恒定，方向竖直向下；（2）运动轨迹是抛物线。用心爱心专心 平抛运动的处理方法：平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动。x=v0ty=gt2斜抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向上的竖直上抛运动。12.匀速圆周运动质点沿圆周运动，如果在相等的时间里通过的圆弧长度都相等，这种运动就叫做匀速圆周运动。注意匀速圆周运动不是匀速运动，是曲线运动，速度方向不断变化13.线速度、角速度和周期线速度：物体在某时间内通过的弧长与所用时间的比值，其方向在圆周的切线方向上。表达式：角速度：物体在某段时间内通过的角度与所用时间的比值。表达式：，其单位为弧度每秒，。周期：匀速运动的物体运动一周所用的时间。频率：，单位：赫兹（HZ）线速度、角速度、周期间的关系：。14.向心加速度做匀速圆周运动的物体，加速度方向指向圆心，这个加速度叫向心加速度。大小：方向：指向圆心。向心加速度是描述匀速圆周运动中物体线速度变化快慢的物理量15.向心力产生向心加速度的力。向心力的方向：指向圆心，与线速度的方向垂直。向心力的大小：做匀速圆周运动所需的向心力的大小为向心力的作用：只改变速度的方向，不改变速度的大小。向心力是效果力：在对物体进行受力分析时，不能认为物体多受了个向心力。向心力是物体受到的某一个力或某一个力的分力或某几个力的合力。16.万有引力定律（1）万有引力定律的内容是：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比，与它们之间距离r的二次方成反比。（2）其数学表达式是（对于质量均匀分布的球体，仍可以用万有引力定律，公式中的r为球心之间的距离。）（3）适用条件：万有引力定律适用于计算两个质点间的万有引力（4）历史知识：开普勒发现了行星的运动定律，牛顿发现了万有引力定律，用心爱心专心 卡文迪许扭秤实验证明了万有引力的存在及正确性，并测定了引力常量G。17.人造地球卫星卫星环绕速度v、角速度、周期T与半径的关系：由，可得：，r越大，v越小；，r越大，越小；，r越大，T越大。18.宇宙速度第一宇宙速度（环绕速度）：；第二宇宙速度（脱离速度）：；第三宇宙速度（逃逸速度）：。会求第一宇宙速度：卫星贴近地球表面飞行地球表面近似有则有19.经典力学的局限性牛顿运动定律只适用于解决宏观问题，不适用于高速运动问题，不适用于微观世界。补充：曲线运动速度方向：质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的切线方向曲线运动的条件：当物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。电场和磁场部分内容（1）电荷电荷守恒自然界中只存在正、负电荷自然界中两种电荷的总量是守恒的，使物质带电的过程，就是使电荷从一个物体转移到另一物体（如摩擦起电和接触带电）；或者是从物体的一部分转移到另一部分（静电感应），不管何种方式，电荷既不能创造，也不能消失，这就是电荷守恒定律自然界任何物体的带电荷量都是元电荷（e=1.6×10-19c）的整数倍，电子、质子的电荷量都等于元电荷，但电性不同，前者为负，后者为正。（2）库仑定律内容：在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们间的距离的平方成反比，作用力方向在它们的连线上。公式：F=kQ1Q2/r2k=9.0×109N·m2/c2用心爱心专心 （3）电场电场强度电场线电场：电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质——电场发生的，电荷的周围都存在电场；看不见，摸不着，客观存在。性质：对放入其中的电荷有力的作用。电场强度：反映电场的力的性质的物理量。大小：定义式E=F/q（与F、q无关）q为检验电荷，E与q、F无关；方向：与正电荷受力方向相同。电场线：各点的切线方向反映场强的方向，疏密程度反映场强的大小。特点：假想的（不存在）、不相交、不闭合，从正电荷出发，终止于负电荷。知道正电荷、负电荷、等量同种电荷、等量异种电荷电场线分布。（4）磁场磁感线磁体、电流周围存在看不见、摸不着、客观存在的磁场，对放入其中的磁体有力的作用，方向：小磁针静止N极的受力方向。磁感线：各点的切线方向反映磁场的方向，疏密程度反映磁场的强弱。特点：假想的（不存在）、不相交、但闭合，磁体外部从N极出发，从S极进去。知道条形磁铁、蹄形磁铁的磁感线分布。（5）地磁场相当于条形磁铁，地球的地理两级与地磁两极相反，并不重合，存在磁偏角。地球表面磁感线从南向北。（6）电流的磁场安培定则奥斯特实验证明电流的磁效应。判断通电直导线周围磁场的方向（安培定则一）：右手握住导线，让伸直的拇指的方向与电流的方向一致，那么四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。知道通电直导线、环形电流和通电螺线管周围存在的磁感线。判断通电螺线管的磁场（安培定则二）：右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向。（7）磁感应强度磁感应强度：描述磁场的强弱和方向，大小：定义式B=F/IL（与F、I、L无关，由磁场本身性质决定），方向：即磁场方向（小磁针N极受力方向），单位：特（T）（8）安培力的大小左手定则磁场对通电导线的作用力即安培力：F=BIL（B⊥L）方向（左手定则）：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内，让磁感线穿过手心，使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。注：通电导线与磁场方向平行时不受安培力。（9）洛仑兹力的方向磁场对运动电荷的作用力即洛仑兹力。方向（左手定则）：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内，让磁感线穿过手心，使四指指向正电荷运动方向（负电荷运动反方向），这时拇指所指的方向就是运动电荷所受洛仑兹力方向。注：运动电荷运动方向与磁场方向平行时不受洛仑兹力。【典型例题】[例1]地球质量为M，半径为R，万有引力恒量为G，发射一颗绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星，卫星的速度称为第一宇宙速度。（1）试推导由上述各量表达的第一宇宙速度的计算式，要求写出推导依据。用心爱心专心 （2）若已知第一宇宙速度的大小为v=7.9km/s，地球半径R=6.4×103km，万有引力恒量求：地球质量（结果要求二位有效数字）。解析：（1）设卫星质量为m，它在地面附近作圆周运动时圆半径可取为地球半径R，运动速度为v；作圆周运动所需向心力由向心加速度及牛顿第二定律F=ma有F向=；又因为F万，∵F向=F万∴，（2）由[例2]设地球的半径为R0，质量为m的卫星在距地面R0高处做匀速圆周运动，地面的重力加速度为g0，则以下说法错误的是（）A.卫星的线速度为；B.卫星的角速度为；C.卫星的加速度为；D.卫星的周期；解析：在地面：；在高空：；g=g0/4；此重力加速度即为卫星的向心加速度故C选项错误。卫星的线速度故A选项正确周期故D选项正确角速度故B选项正确[例3]额定功率为80kW的汽车，在平直的公路上行驶的最大速度为20m/s，汽车的质量为2t。如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小为2m/s2，运动过程中阻力不变，则汽车维持匀加速运动的时间有多长？解析：在输出功率等于额定功率的条件下，当牵引力F等于阻力Ff时，汽车的速度达到最大。以vm表示最大速度，则阻力N=4×103N。汽车做匀加速运动时，有F’－Ff=ma，故此阶段牵引力F’=ma+Ff=2×103×2N+4×103N=8×103N。用心爱心专心 在此阶段，当汽车输出功率增大到等于额定功率时，汽车的速度达到匀加速运动的末速度m/s=10m/s。从而，汽车维持匀加速运动的时间s=5s[例4]总质量为M的列车沿水平直线轨道匀速前进，其末节车厢的质量为m，中途脱节。司机发现时，机车已行驶了距离l，于是立即关闭油门，除去牵引力。设列车运动的阻力与质量成正比，机车的牵引力是恒定的。当列车的两部分都停止时，它们间的距离是多少？提示：对车头部分与末节车厢分别应用动能定理。解析：设阻力与质量的比例系数为k，机车脱钩前的速度为v0。对车头部分，研究脱钩前后的全过程，根据动能定理有对末节车厢，研究脱钩后的过程，根据动能定理有由于原先列车匀速运动，所以 F=kMg由以上三式联立解得，列车的两部分都停止时，它们间的距离是本题也可应用牛顿第二定律结合运动学公式求解，请同学们不妨一试，但用动能定理求解的简便之处是显而易见的。[例5]两个质量分别是m1和m2的光滑小球套在光滑水平杆上，用长为L的细线连接，水平杆随框架以角速度ω匀速转动，两球在杆上相对静止，如图所示，求两球离转动中心的距离R1和R2及细线的拉力。解析：绳对m1和m2的拉力是它们做圆周运动的向心力，根据题意R1+R2=L，R2=L－R1对m1：F=m1ω2R1对m2：F=m2ω2R2=m2ω2（L－R1）所以m1ω2R1=m2ω2（L－R1）用心爱心专心 即得：R1=R2=L－R1=F=m1ω2·=答案：；；F=[例6]如图所示，位于竖直平面上的1／4圆轨道，半径为R，OB沿竖直方向，上端A距地面高度为H，质量为m的小球从A点由静止释放，最后落在地面上C点处，不计阻力，求：（1）小球运动到B点时，对轨道的压力多大？（2）小球落地点C与B点水平距离S为多少？（3）比值R／H为多少时，小球落地点C与B点水平距离S最远？该水平距离最大值是多少？解析：（1）小球沿圆弧做圆周运动，在B点由牛顿第二定律有NB－mg=mv2/R①由A至B，机械能守恒，故有mgR=mv2/2②由此解出NB=3mg（2）小球离B点后做平抛运动：在竖立方向有：H－R=gt2/2③水平方向有：S＝vt④由②③④解出：s=⑤（3）由⑤式得S＝⑥由⑥式可知当R=H/2时，S有最大值，且为Smax=H点评：对于比较复杂的问题，一定要注意分清物理过程，而分析物理过程的前提是通过分析物体的受力情况进行 【模拟试题】一.选择题1.关于曲线运动，下面叙述中正确的是（）A.物体做曲线运动时所受的合外力一定是变力B.匀变速运动不可能是曲线运动C.当物体所受的合外力的方向与物体速度方向有夹角时，物体一定作曲线运动D.当物体所受合外力的方向与物体加速度方向有夹角时，物体一定作曲线运动2.在平坦的垒球运动场上，击球手挥动球棒将垒球水平击出，垒球飞行一段时间后落地，若不计空气阻力，则（）用心爱心专心 A.垒球落地时瞬时速度的大小仅由初速度决定B.垒球落地时瞬时速度的方向仅由击球点离地面的高度决定C.垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定D.垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定3.甲、乙两物体做平抛运动的初速度之比为2∶1，若它们的水平射程相等，则它们抛出点离地面的高度之比为（）A.1∶2         B.1∶3         C.1∶4         D.4∶14.某物体的运动由水平方向和竖直方向两个分运动组成，已知水平方向的加速度为8m/s2，竖直方向的加速度为6m/s2，则该物体实际运动的加速度大小为（）A.14m/s2　  　B.2m/s2　  　C.10m/s2　  　D.不能确定5.航天飞机中的物体处于失重状态，是指这个物体（）A.不受地球的吸引力B.地球吸引力和向心力平衡C.受的向心力和离心力平衡D.对支持它的物体的压力为零6.下列说法中不正确的是（）A.万有引力定律揭示了自然界物体间普遍存在着一种基本相互作用—引力作用规律B.卡文迪许用实验的方法证明了万有引力定律C.引力常量的单位是N·m2/kg2D.两个质量为1kg的质点相距1m时的万有引力为6.67N7.设人造卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星离地面越高，则卫星的（）A.速度越大B.角速度越大C.向心加速度越大D.周期越长8.在下面的实例中，机械能守恒的是（）A.小球自由下落，落在弹簧上，将弹簧压缩后又被弹簧弹起来B.拉着物体沿光滑的斜面匀速上升C.跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降D.飞行的子弹击中放在光滑水平桌面上的木块9.两个相互垂直的力F1和F2作用在同一物体上，使物体运动，如图所示，物体通过一段位移时，力F1对物体做功4J，力F2对物体做功3J，则力F1与F2的合力对物体做的功为（）A.7J                   B.2J                   C.5J                   D.3.5J10.在地面上方某一高度有一小球，其重力势能为10J，现让它由静止开始下落，若不计空气阻力，则它在着地前瞬间的动能为（）A.30JB.20JC.10JD.5J11.如图所示，一圆筒绕其中心轴匀速转动，圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动，相对筒无滑动，物体所受向心力是（）A.物体的重力B.筒壁对物体的弹力C.筒壁对物体的静摩擦力D.物体所受重力与弹力的合力用心爱心专心 12.关于功率，下列说法中正确的是（　　）A.根据功率P=W/t可知，知道w和t的值就可求任意时刻的功率B.根据功率P=W/t可知，机器做功越多，其功率就越大C.根据功率P＝Fυ可知，汽车牵引力一定与速度成反比D.根据功率P＝Fυ可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力一定与速度成反比13.下列说法中正确的是（　　）A.在绝对光滑的水平冰面上，汽车可以转弯B.火车转弯速率小于规定的数值时，内轨受的压力会增大C.飞机在空中沿半径为Ｒ的水平圆周盘旋时，飞机的翅膀仍处于水平状态D.汽车转弯时需要的向心力是司机转动方向盘所提供的力14.下面的实例中，机械能守恒的是（）A.小球自由下落B.拉着物体沿光滑的斜面匀速上升C.跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降D.汽车关闭发动机后在水平路上滑行15.下列关于功率的说法正确的是（）A.功率是描述力对物体做功快慢的物理量B.功率是描述力对物体做功多少的物理量C.某个力对物体做功越多，它的功率就越大D.某个力对物体做功时间越长，它的功率就越大16.跳水运动员从10m高的跳台跳下（不计空气阻力），在下落过程中运动员的（）A.机械能减少B.机械能增加C.重力势能减少D.重力势能增加17.水平地面上的物块，在水平恒力F的作用下由静止开始运动一段距离s，物块所受摩擦力的大小为f，则物块在该过程中动能的增加量为（）A.FsB.fsC.（F－f）sD.（F＋f）s18.生产、生活中使用的许多东西都可看作能量转换器，它们把能量从一种形式转化为另一种形式，下列电器或设备在工作过程中把电能转化为动能的是（）A.电饭煲B.电风扇C.发电机D.汽油机19.如图所示，一艘炮艇沿长江由西向东快速行驶，在炮艇上发射炮弹射击北岸的目标。要击中目标，射击方向应（）A.对准目标B.偏向目标的西侧C.偏向目标的东侧D.无论对准哪个方向都无法击中目标用心爱心专心 20.做匀速圆周运动的物体，其线速度（）A.大小不变，方向改变B.大小改变，方向不变C.大小和方向都改变D.大小和方向都不变21.如图所示，甲、乙两人分别站在赤道和纬度为45°的地面上，则（）A.甲的线速度大B.乙的线速度大C.甲的角速度大D.乙的角速度大22.设太阳对行星的万有引力大小为F，太阳与行星间的距离为r，则F与r的关系为（）A.F与r成正比B.F与r成反比C.F与r2成正比D.F与r2成反比23.物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫做第一宇宙速度，其大小是（）A.16.7km/sB.11.2km/sC.9.8km/sD.7.9km/s24.以下关于电场线的叙述，正确的是（）A.电场线是电荷移动的轨迹B.电场线是仅受电场力作用且从静止开始运动的电荷的运动轨迹C.仅受电场力作用时，电荷不可能沿电场线运动D.电荷的运动轨迹有可能与电场线重合25.关于电荷，下列说法正确的有（）A.毛皮和硬橡胶棒摩擦后，毛皮带负电荷B.电量为2.0×10-19C的电荷实际上是找不到的C.只有导体才会带电，绝缘体是不会带电的D.导体能感应起电，绝缘体也能感应起电26.下列说法正确的是（）A.磁场中某处磁感强度的大小，等于长为L，通以电流I的一小段导线放在该处时所受磁场力F与乘积IL的比值B.一小段通电导线放在某处如不受磁场力作用，则该处的磁感应强度为零C.因为B＝F/IL，所以磁场中某处磁感应强度的大小与放在该处的导线所受磁场力F的大小成正比，与IL的大小成反比用心爱心专心 D.磁场中某处磁感应强度的大小与放在磁场中的通电导线长度、电流大小及所受磁场力的大小均无关27.下列说法正确的是（）A.运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力作用B.运动电荷在某处不受洛伦兹力作用，则该处的磁感应强度一定为零C.洛伦兹力即不能改变带电粒子的动能，也不能改变带电粒子的速度D.洛伦兹力对带电粒子永不做功28.以下关于电场线的说法，正确的是（）A.电场线是电荷移动的轨迹B.电场线是实际存在的曲线C.电场线是闭合的曲线D.电场线是起使于正电荷（或无穷远处），终止于负电荷（或无穷远处）29.如图所示的均匀磁场中，已经标出了电流I和磁场B以及磁场对电流作用力F三者其方向，其中错误是（）ABCD30.某电场的电场线如图所示，则某点电荷A和B所受电场力的大小关系是（）A.FA>FBB.FA