2009屆孝感三中高三復(fù)習(xí)信息新題物理壓軸卷(四)
孝感三中 陳繼芳
學(xué)校-------學(xué)號―――姓名------得分-------
本卷分客觀題和主觀題組成共120分90分鐘完成
2009理科綜合物理壓軸題精選(一)
1.如圖1-61所示,粗糙的斜坡傾角α=30°,有一物體從點(diǎn)A以某一初速度開始向上運(yùn)動(dòng),經(jīng)過2s到達(dá)點(diǎn)B速度恰好為零,然后又從點(diǎn)B返回點(diǎn)A,已知點(diǎn)A、B間距離為
【解答】
物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)過程中,有… ① … ②
物體沿斜面向下運(yùn)動(dòng)過程中,有 … ③ … ④
由②式,得 m/s2 … ⑤ 由①、⑤式,得 … ⑥
代入③式,得 m/s2 … ⑦ 由④、⑦式, 得 s
2.研究下面的小實(shí)驗(yàn): 如圖1-65所示, 原來靜止在水平面上的紙帶上放一質(zhì)量為m的小金屬塊, 金屬塊離紙帶右端距離為d, 金屬塊與紙帶間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ. 現(xiàn)用力向左將紙帶從金屬塊下水平抽出, 設(shè)紙帶加速過程極短, 可以認(rèn)為紙帶在抽動(dòng)過程中一直做勻速運(yùn)動(dòng). 求:
(1) 金屬塊剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力的大小和方向;
(2) 要將紙帶從金屬塊下水平抽出, 紙帶的速度v應(yīng)滿足的條件.
【解答】
(1) 金屬塊與紙帶達(dá)到共同速度前,金屬塊受滑動(dòng)摩擦力為, 方向向左.
(2) 對金屬塊,
設(shè)抽出紙帶的最小速度為,即紙帶從金屬塊下抽出時(shí)金屬塊速度恰等于.,
金屬塊位移為, 紙帶位移為,
兩者恰好距離為, 可得, 故要抽出紙帶,紙帶速度
3.羚羊從靜止開始奔跑, 經(jīng)過
(1) 獵豹要在其加速階段追到羚羊, X值應(yīng)在什么范圍?
(2) 獵豹要在最大速度減速前追到羚羊, X值應(yīng)在什么范圍?
【解答】
(1) 根據(jù)題意,獵豹奔跑時(shí)的加速度為 m/s2,
獵豹加速的時(shí)間為s,
羚羊奔跑時(shí)的加速度為m/s2, 羚羊加速度時(shí)間 s
由于羚羊晚跑1s, 所以獵豹在加速階段追到羚羊,
x值的范圍應(yīng)為 m.
(2) 根據(jù)題意, 獵豹以最大速度且在極限時(shí)間內(nèi)奔跑的距離是m,
獵豹一共奔跑的距離為 m.
羚羊在獵豹開始攻擊1.0 s后才開始奔跑, 設(shè)羚羊以最大速度奔跑了3 s,
羚羊以最大速度奔跑的距離為
羚羊一共奔跑的距離為s′=
獵豹攻擊羚羊的距離范圍為x ≤
4.如圖所示的裝置可以測量飛行器在豎直方向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度.該裝置是在矩形箱子的上、下壁上各安裝一個(gè)可以測力的傳感器,分別連接兩根勁度系數(shù)相同(可拉伸可壓縮)的輕彈簧的一端,彈簧的另一端都固定在一個(gè)滑塊上,滑塊套在光滑豎直桿上.現(xiàn)將該裝置固定在一飛行器上,傳感器P在上,傳感器Q在下.飛行器在地面靜止時(shí),傳感器P、Q顯示的彈力大小均為10 N.求:
(1)滑塊的質(zhì)量.(地面處的g=
(2)當(dāng)飛行器豎直向上飛到離地面處,此處的重力加速度為多大?(R是地球的半徑)
(3)若在此高度處傳感器P顯示的彈力大小為F'=20 N,此時(shí)飛行器的加速度是多大?
解:(1)
(2)
解之得
(3)由牛頓第二定律,得,
所以
5.如圖1-71所示, 質(zhì)量為M的滑塊B套在光滑的水平桿上可自由滑動(dòng), 質(zhì)量為m的小球A用一長為L的輕桿與B上的O點(diǎn)相連接, 輕桿處于水平位置, 可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng).
(1) 固定滑塊B, 給小球A一豎直向上的初速度, 使輕桿繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)過90°, 則小球初速度的最小值是多少?
(2) 若M =
【解答】
(1) 小球A的豎直速度為時(shí), 運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的速度恰為零,
根據(jù)機(jī)械能守恒, 得 ,則 .
(2) 當(dāng)球A運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí)速度為, 此時(shí)滑塊B的速度為v2, 且,
A、B水平方向動(dòng)量守恒,得 ,
根據(jù)能量守恒,得, 解得 .
6.如圖1-75所示, 半徑為2R的1/4圓弧軌道AB和半徑為R的1/4圓弧軌道BC相切于B點(diǎn), 兩軌道置于豎直平面內(nèi). 在C點(diǎn)的正上方有一厚度不計(jì)的旋轉(zhuǎn)平臺(tái), 沿平臺(tái)的一條直徑上開有兩個(gè)小孔P、Q. 兩孔離軸心等距離, 旋轉(zhuǎn)時(shí)兩孔均能達(dá)到C點(diǎn)的正上方. 質(zhì)量為m的小球甲從A點(diǎn)以初速度v0= 2gR開始下滑, 在B點(diǎn)與質(zhì)量為m的乙球發(fā)生彈性碰撞, 碰后乙球沿軌道過C點(diǎn), 且恰能無碰撞穿過小孔P. 為了使小球能從小孔Q落下(不計(jì)所有阻力).求:
(1) 乙球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力;
(2) 平臺(tái)的角速度ω應(yīng)滿足什么條件.
【解答】
(1)甲球從A到B機(jī)械能守恒,即,
在B點(diǎn),甲、乙兩球發(fā)生彈性碰撞, 交換速度后, 有.
乙球從B到C, 機(jī)械能守恒,有,解之得 .
在C點(diǎn)軌道對乙球的彈力提供向心力, 即.
根據(jù)牛頓第三定律,有 ,方向向右, 大小為
.
(2) 乙球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為,平臺(tái)轉(zhuǎn)過π弧度時(shí),有 ,
平臺(tái)轉(zhuǎn)過弧度時(shí),有. ( 其中n = 0,1,2,3 …… )
因此, 上式即為平臺(tái)角速度應(yīng)滿足的條件.
7.如圖1-77所示, 一光滑的1/4圓弧軌道AB位于豎直平面內(nèi), 其半徑為R0. 一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊從A點(diǎn)無初速度地沿軌道滑下, 在弧形軌道的最低點(diǎn)B處與質(zhì)量為M的物體相碰,碰后兩者粘在一起, 沿水平方向運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)停止. 如果兩個(gè)物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ. 求:
(1) 小物塊m滑到弧形軌道最低點(diǎn)還沒有與物體M碰撞前的速度大小;
(2) 兩物體相碰后沿水平面滑行的最大距離.
【解答】
物體m從點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)B,由機(jī)械能守恒,得 ,得,
物體m與物體M相碰過程由動(dòng)量守恒定律得, 得
在物體m與物體M滑行過程中,由動(dòng)能定理,得 ,
解得 .
8.一平直長木板A的質(zhì)量M =
m0 =
【解答】
子彈穿過木塊過程, 有, 得m/s.
木塊不滑出木板, 則最后兩者速度相同, 設(shè)為.因?yàn)?sub>,所以方向向左,
有, 得m/s.
子彈穿出木塊后, 木塊相對地面向右運(yùn)動(dòng), 最后相對地面向左運(yùn)動(dòng), 則木塊必有一相對地面速度為零
的時(shí)刻, 而木板則自始至終一直向左運(yùn)動(dòng).
木塊從向右運(yùn)動(dòng)到速度為零, 位移為, 得 m,
木塊從速度為零到相對木板靜止, 位移為, 得 m,
木板在此過程的位移為, 則, 得 m,
要使木塊不滑出木板, 木板的最小長度為m.
注: 子彈穿出木塊后, 可對木塊和木板組成的系統(tǒng)使用動(dòng)能定理, 得
,
得木板的最小長度為m.
9.在納米技術(shù)中需要移動(dòng)或修補(bǔ)原子, 必須使在不停地做熱運(yùn)動(dòng) (速率約幾百米每秒) 的原子幾乎靜止下來且能在一個(gè)小的空間區(qū)域內(nèi)停留一段時(shí)間, 為此已發(fā)明了“激光制冷”的技術(shù), 若把原子和入射光分別類比為一輛小車和一個(gè)小球, 則“激光制冷”與下述的力學(xué)模型很類似:
一輛質(zhì)量為m的小車 (一側(cè)固定一輕彈簧), 如圖1-79所示以速度v0水平向右運(yùn)動(dòng),一個(gè)動(dòng)量大小為P, 質(zhì)量可以忽略的小球水平向左射入小車并壓縮彈簧至最短, 接著被鎖定一段時(shí)間ΔT, 再解除鎖定使小球以大小相同的動(dòng)量P水平向右彈出, 緊接著不斷重復(fù)上述過程, 最終小車將停下來. 設(shè)地面和車廂均為光滑, 除鎖定時(shí)間ΔT外, 不計(jì)小球在小車上運(yùn)動(dòng)和彈 簧壓縮、伸長的時(shí)間. 求:
(1) 小球第一次入射后再彈出時(shí), 小車的速度的大小和這一過程中小車動(dòng)能的減少量;
(2) 從小球第一次入射開始到小車停止運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間.
【解答】
(1)小球射入小車和從小車中彈出的過程中,小球和小車所組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒.
由動(dòng)量守恒定律,得, , 則 .
此過程中小車動(dòng)能減少量為, .
(2) 小球第二次入射和彈出的過程, 及以后重復(fù)進(jìn)行的過程中, 小球和小車所組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒. 由動(dòng)量守恒定律, 得 , ,
則 , 同理可推得 .
要使小車停下來,即,小球重復(fù)入射和彈出的次數(shù)為,
故小車從開始運(yùn)動(dòng)到停下來所經(jīng)歷時(shí)間為 .
10.如圖3-72甲所示, MN為一豎直放置的熒光屏, O點(diǎn)為它的中點(diǎn), OO′與熒光屏垂直, 且長度為L, 在MN的左側(cè)空間存在著一寬度也為L、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)電場, 場強(qiáng)大小為E. 圖乙是從右邊觀察熒光屏得到的平面圖, 在熒光屏上以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)建立如圖乙所示的直角坐標(biāo)系. 一細(xì)束質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子以相同的初速度v0從O′點(diǎn)沿
方向射入電場區(qū)域. 粒子的重力和粒子間的相互作用都忽略不計(jì).
(1) 若再在MN左側(cè)空間加一個(gè)寬度也為L的勻強(qiáng)磁場, 使得熒光屏上的亮點(diǎn)恰好位于原點(diǎn)O處, 求這個(gè)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向;
(2) 如果磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小保持不變, 但把磁場的方向變?yōu)榕c電場方向相同, 則熒光屏上的亮點(diǎn)位于圖乙中的A點(diǎn), 已知A點(diǎn)的縱坐標(biāo)y =33L, 求A點(diǎn)橫坐標(biāo)的數(shù)值(最后結(jié)果用L和其他常數(shù)表示).
【解答】
(1) 粒子若沿直線前進(jìn), 應(yīng)加一豎直向上的勻強(qiáng)磁場. 則,即.
如果加一個(gè)垂直紙面向里、大小為的勻強(qiáng)磁場, 粒子在垂直于磁場的平面內(nèi)的分運(yùn)動(dòng)是勻速圓周運(yùn)動(dòng)邊(見右圖), 在熒光屏上有,又 ,
有,
R為圓的半徑, 圓弧所對的圓心角,
粒子在電場方向上做勻加速運(yùn)動(dòng), 加速度,
粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間,
粒子在電場中的橫向位移, 即x方向上的位移為.
由, 得 . 化簡為 .
11.如圖3-73甲所示, 在坐標(biāo)xOy平面的第1象限內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場, 磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B,方向垂直于xOy平面, 且隨時(shí)間做周期性變化, 如圖3-73乙所示, 規(guī)定垂直xOy平面向里的磁場方向?yàn)檎? 一個(gè)質(zhì)量為m、帶正電量為q的粒子, 在t=0時(shí)刻從坐標(biāo)原點(diǎn)O以初速度v0沿x軸的正方向射入, 在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng), 重力不計(jì), 經(jīng)過一個(gè)磁場變化周期的時(shí)間, 粒子到達(dá)第1象限內(nèi)的某一點(diǎn)P, 粒子的速度方向恰好沿x軸的正方向.
(1) 若點(diǎn)O、P連線與x軸之間的夾角為45°, 則磁場變化的周期T是多少?
(2) 因P點(diǎn)的位置會(huì)隨著磁場周期的變化而變動(dòng), 那么, 在磁場變化的一個(gè)周期內(nèi)試求P點(diǎn)的縱坐標(biāo)的最大值是多少? 此時(shí)磁場變化的周期是多大?
【解答】
(1) 帶正電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的周期為T1、半徑為R,
則 ,即 , 則 .
粒子在磁場變化的一個(gè)周期T內(nèi)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn), 因P點(diǎn)速度方向指向x軸正方向, 且OP與x軸成45°角, 所以粒子在時(shí)間T2內(nèi)運(yùn)動(dòng)的軌跡應(yīng)為1/4圓弧 (如圖甲所示), 對應(yīng)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
, 即 ,
得 .
(2) 由于磁場的周期T是變化的, 而粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T1不變, P會(huì)隨T變化而變動(dòng), P點(diǎn)的縱坐標(biāo)是由兩個(gè)T/2對應(yīng)的兩段圓弧確定, 要使P點(diǎn)的縱坐標(biāo)有最大值, 且P點(diǎn)方向與x軸正方向相同, 粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)如圖乙所示.
由幾何關(guān)系知, , ,
∠∠, 則 ∠∠.
即粒子在T/2時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的圓弧軌跡對應(yīng)的圓心角為 ,
其運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為, 又 ,則 .
P點(diǎn)縱坐標(biāo)的最大值為
12.如圖3-77所示A、B為水平放置的足夠長的平行板, 板間距離為d =1.0×10
(1) 沿PQ方向射出的電子, 擊中A、B兩板上的范圍.
(2) 若從P點(diǎn)發(fā)出的粒子能恰好擊中Q點(diǎn), 則電子的發(fā)射方向 (用圖中θ角表示) 與電子速度的大小v之間應(yīng)滿足的關(guān)系及各自相應(yīng)的取值范圍.
【解答】
(1) 如圖25甲所示, 沿PQ方向射出的電子最大軌跡半徑由
,可得.
代入數(shù)據(jù)解得
該電子運(yùn)動(dòng)軌跡圓心在A板上H處、恰能擊中B板M處. 隨著電子速度的減小, 電子軌跡半徑也逐漸減小. 擊中B板的電子與Q點(diǎn)最遠(yuǎn)處相切于N點(diǎn), 此時(shí)電子的軌跡半徑為d, 并恰能落在A板上H處.所以電子能擊中B板MN區(qū)域和A板PH區(qū)域.
在△MFH中, 有,
m,
m, m.
電子能擊中B板Q點(diǎn)右側(cè)與Q點(diǎn)相距2.68×10
電子能擊中A板P點(diǎn)右側(cè)與P點(diǎn)相距0~2×10-2m 的范圍.
(2) 如圖乙所示,
要使P點(diǎn)發(fā)出的電子能擊中Q點(diǎn), 則有,
, 解得.
v取最大速度 3.2×107 m/s時(shí),
有, ,
v取最小速度時(shí)有 , m/s,
所以電子速度與θ之間應(yīng)滿足 ,
且 θ∈ , v∈[ 8×106 m/s, 3.2×107 m/s].
13.如圖所示,在半徑為R的絕緣圓筒內(nèi)有勻強(qiáng)磁場,方向垂直紙面向里,圓筒正下方有小孔C與平行金屬板M、N相通。兩板間距離為d,兩板與電動(dòng)勢為E的電源連接,一帶電量為-q、質(zhì)量為m的帶電粒子(重力忽略不計(jì)),在C點(diǎn)正下方緊靠N板的A點(diǎn),無初速經(jīng)電場加速后從C點(diǎn)進(jìn)入磁場,與圓筒發(fā)生兩次碰撞后從C點(diǎn)射出。已知帶電粒子與筒壁的碰撞無電荷量的損失,且碰撞后以原速率返回。求:
⑴筒內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大;
⑵帶電粒子從A點(diǎn)出發(fā)至第一次回到A點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間。
解:(1).qE=mv2
粒子由C孔進(jìn)入磁場,在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速率為
v=…
由 r=
由幾何關(guān)系有Rcot30°= r 得 B=
(2)粒子從A→C的加速度為 a=qE/md
由 d=at12/2,粒子從A→C的時(shí)間為 t1==d
粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 t2=T/2=πm/qB
將(1)求得的B值代入,
得 t2=πR 求得 t=2t1+t2=(2d +πR)
14、.如圖所示,間距為l、電阻不計(jì)的兩根平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ(足夠長)被固定在同一水平面內(nèi),質(zhì)量均為m、電阻均為R的兩根相同導(dǎo)體棒a、b垂直于導(dǎo)軌放在導(dǎo)軌上,一根輕繩繞過定滑輪后沿兩金屬導(dǎo)軌的中線與a棒連接,其下端懸掛一個(gè)質(zhì)量為M的物體C,整個(gè)裝置放在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中。開始時(shí)使a、b、C都處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)釋放C,經(jīng)過時(shí)間t,C的速度為、b的速度為。不計(jì)一切摩擦,兩棒始終與導(dǎo)軌接觸良好,重力加速度為g,求:(1)t時(shí)刻C的加速度值;
(2)t時(shí)刻a、b與導(dǎo)軌所組成的閉合回路消耗的總電功率。
解:(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,t時(shí)刻回路的感應(yīng)電動(dòng)勢 ①
回路中感應(yīng)電流
以a為研究對象,根據(jù)牛頓第二定律
以C為研究對象,根據(jù)牛頓第二定律
聯(lián)立以上各式解得
(2)解法一:單位時(shí)間內(nèi),通過a棒克服安培力做功,把C物體的一部分重力勢能轉(zhuǎn)化為閉合回路的電能,而閉合回路電能的一部分以焦耳熱的形式消耗掉,另一部分則轉(zhuǎn)化為b棒的動(dòng)能,所以,t時(shí)刻閉合回路的電功率等于a棒克服安培力做功的功率,即
解法二:a棒可等效為發(fā)電機(jī),b棒可等效為電動(dòng)機(jī)
a棒的感應(yīng)電動(dòng)勢為 ⑤
閉合回路消耗的總電功率為 ⑥
聯(lián)立①②⑤⑥解得
解法三:閉合回路消耗的熱功率為
b棒的機(jī)械功率為
故閉合回路消耗的總電功率為
2009年上海復(fù)興高級中學(xué)高三物理思維訓(xùn)練
運(yùn)動(dòng)學(xué)+動(dòng)力學(xué)
1.在空氣阻力不計(jì)時(shí)豎直向上拋出一物體上升時(shí)間為t1,下降時(shí)間為t2,如果空氣阻力大小不變時(shí),用同樣的初速度豎直向上拋出一物體上升時(shí)間為t3,下降時(shí)間為t4,則下列說法中正確的是( )
(A)t1大于t3 (B)t2大于t4
(C)t1+t2小于t3+t4 (D)t1+t2可能等于t3+t4
2.以初速v0豎直向上拋出一個(gè)小球,小球所受的空氣阻力與速度大小成正比,從拋出到落地小球運(yùn)動(dòng)的v-t圖是下面哪一個(gè)? ( A )
3.一個(gè)物體受到的合力F如圖所示,該力的大小不變,方向隨時(shí)間t周期性變化,力為正時(shí)表示力的方向向東,力為負(fù)時(shí)表示力的方向向西,力的總作用時(shí)間足夠長,將物體在下面哪些時(shí)刻由靜止釋放,物體可以運(yùn)動(dòng)到出發(fā)點(diǎn)的西邊且離出發(fā)點(diǎn)很遠(yuǎn)的地方 ( AC )
(A)t=t1, (B)t=t1/2, (C)t=2t1/3, (D)t=t1/3。
4.已知汽車質(zhì)量為m,行駛速度為v,汽車剎車系統(tǒng)的制動(dòng)力大小恒為F,設(shè)駕駛員的反應(yīng)時(shí)間為t0。求:
(1)駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到完全停車經(jīng)過的總距離s;
(2)根據(jù)(1)中的計(jì)算表達(dá)式,請你推斷交通法規(guī)中會(huì)有哪些嚴(yán)禁的違章條例。
4解、(1)車輛的減速度a=,則s=vt0+=vt0+;
(2)由以上關(guān)系式可知,當(dāng)F恒定時(shí),s與t0、m、v有關(guān)。故在交通法規(guī)中應(yīng)有嚴(yán)禁的條例是:嚴(yán)禁酒后駕車;嚴(yán)禁超載;嚴(yán)禁超速。
5.
5.解:42,3.6´106,
6、氫氣球下系一小重物G,重物只在重力和繩的拉力作用下做直線運(yùn)動(dòng),重物運(yùn)動(dòng)的方向如圖中箭頭所示虛線方向,圖6中氣球和重物G在運(yùn)動(dòng)中所處的位置可能是: ABC
7. 如圖所示,A、B兩球從右端同一高度處同時(shí)釋放后,不計(jì)摩擦,你認(rèn)為 -( )
A.沿平直軌道上A球先到達(dá)另一端
B.沿凹槽軌道上B球先到達(dá)另一端
C. A、B兩球同時(shí)到達(dá)另一端
D. 無法判斷
8. 一木塊放在粗糙的水平面上,同時(shí)受到與水平方向夾角分別為α和β的兩個(gè)力F1、F2的作用,如圖所示。木塊獲得的加速度為a。若撤去其中一個(gè)力F2,則木塊的加速度 ( )
A.必然增大 B.必然減小 C.可能不變 D.可能增大
9.如圖所示,相鄰兩車站間距相等,在一條直線上.車在兩站間行駛時(shí)平均速度均為v車,每次靠站停頓時(shí)間均為t.某同學(xué)位于車站1與車站2之間離車站2較近的某一位置,當(dāng)車從車站3開動(dòng)的同時(shí),他向車站2以平均速度v人奔跑,并恰能趕上汽車,車長不計(jì).
于是該同學(xué)得出結(jié)論:若他仍以此平均速度從原位置向車站1奔跑,也一定能趕得上這輛班車.
請你通過計(jì)算判斷這位同學(xué)的結(jié)論是否正確?并分析此結(jié)論成立的初位置須滿足的條件是什么?
(本題10分)
解:這位同學(xué)的結(jié)論不正確,能不能趕上車與初始位置有關(guān)。 (3分)
分析,設(shè)該同學(xué)初始位置與車站2的距離為x,
向車站2奔跑的時(shí)間關(guān)系為 (2分)
若向車站1奔跑也能趕上此班車,則須滿足的時(shí)間關(guān)系為
(3分)
從以上二式若滿足條件應(yīng) L-x=2x ,即x≥ 結(jié)論才成立 (2分)
10、如圖所示,一物體恰能在一個(gè)斜面體上沿斜面勻速下滑,可以證明出此時(shí)斜面不受地面的摩擦力作用,若沿斜面方向用力向下推此物體,使物體加速下滑,則斜面受地面的摩擦力是( )
A、大小為零
B、方向水平向右
C、方向水平向左
D、無法判斷大小和方向
11.如圖所示為兩個(gè)光滑的斜面,高相同,右邊由兩部分組成,且AB+BC=AD。兩小球a,b分別從A點(diǎn)沿兩側(cè)斜面由靜止滑下,不計(jì)轉(zhuǎn)折處的能量損失,哪一邊的小球先滑到斜面底部?(A)
A
b a
B
D C
A、a球先滑到底端
B、b球先滑到底端
C、同時(shí)滑到底端
D、無法判斷
12.(徐匯區(qū)2008屆第一次測試A卷)一圓環(huán)A套在一均勻圓木棒B上,A的高度相對B的長度來說可以忽略不計(jì)。A和B的質(zhì)量都等于m,A和B之間的滑動(dòng)摩擦力為f(f < mg)。開始時(shí)B豎直放置,下端離地面高度為h,A在B的頂端,如圖所示。讓它們由靜止開始自由下落,當(dāng)木棒與地面相碰后,木棒以豎直向上的速度反向運(yùn)動(dòng),并且碰撞前后的速度大小相等。設(shè)碰撞時(shí)間很短,不考慮空氣阻力,問:在B再次著地前,要使A不脫離B,B至少應(yīng)該多長?
(14分)釋放后A和B相對靜止一起做自由落體運(yùn)動(dòng),
B著地前瞬間的速度為 2分
B與地面碰撞后,A繼續(xù)向下做勻加速運(yùn)動(dòng),B豎直向上做勻減速運(yùn)動(dòng)。
它們加速度的大小分別為: 2分 和 2分
B與地面碰撞后向上運(yùn)動(dòng)到再次落回地面所需時(shí)間為 2分
在此時(shí)間內(nèi)A的位移 2分
要在B再次著地前A不脫離B,木棒長度L必須滿足條件 L ≥ x 2分
聯(lián)立以上各式,解得 L≥ 2分
13.有一些問題你可能不會(huì)求解,但你仍有可能對這些問題的解是否合理進(jìn)行分析和判斷。例如從解的物理量單位,解隨某些已知量變化的趨勢,解在一些特殊條件下的結(jié)果等方面進(jìn)行分析,并與預(yù)期結(jié)果、實(shí)驗(yàn)結(jié)論等進(jìn)行比較,從而判斷解的合理性或正確性。
舉例如下:如圖所示,質(zhì)量為M、傾角為q的滑塊A放在水平地面上,把質(zhì)量為m的滑塊B放在A的斜面上,忽略一切摩擦,有人求得B相對地面的加速度a=gsinq,式中g(shù)為重力加速度。
對于上述解,某同學(xué)首先分析了等號右側(cè)量的單位,沒發(fā)現(xiàn)問題,他進(jìn)一步利用特殊條件對該解做了四項(xiàng)分析和判斷,所得結(jié)論都是“解可能是正確的”,但是其中有一項(xiàng)是錯(cuò)誤的,請你指出該項(xiàng) ( )
(A)當(dāng)q=0°時(shí),該解給出a=0,這符合常識(shí),說明該解可能對的
(B)當(dāng)q=90°時(shí),該解給出a=g,這符合實(shí)驗(yàn)結(jié)論,說明該解可能對的
(C)當(dāng)M≫m時(shí),該解給出a=g sinq,這符合預(yù)期的結(jié)果,說明該解可能對的
(D)當(dāng)m≫M時(shí),該解給出a=g/sinq,這符合預(yù)期的結(jié)果,說明該解可能對的
14.(16 分)
天空有近似等高的濃云層,為了測量云層的高度,在水平地面上與觀測者的距離為d=
如圖,A表示爆炸處,O表示觀測者所在處,h表示云層下表面的高度。用t1表示爆炸聲直接傳到O處所經(jīng)時(shí)間,則有
d=vt1 ①
用t2表示爆炸聲經(jīng)云層反射到達(dá)O處所經(jīng)時(shí)間,因?yàn)槿肷浣堑扔诜瓷浣,故?/p>
2 ②
已知t2-t1=Δt ③
聯(lián)立①、②、③式,可得
④
代入數(shù)值得
h=2.0×
評分參考:①、②式各5分,④、⑤式共6分。
15、(14分)已知O、A、B、C為同一直線上的四點(diǎn),AB間的距離為l1,BC間的距離為l2,一物體自O(shè)點(diǎn)靜止起出發(fā),沿此直線做勻加速運(yùn)動(dòng),依次經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)。已知物體通過AB段與通過BC段所用時(shí)間相等。求O與A的距離。
15. l1=v0t+at2,l1+l2=2v0t+2at2,解得:l2-l1=at2,
16.(15分)甲、乙兩運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練交接棒的過程中發(fā)現(xiàn):甲經(jīng)短距離加速后能保持
求:(1)此次練習(xí)中乙在接棒前的加速度a;
(2)在完成交接棒時(shí)乙離接力區(qū)末端的距離。
解:(1)設(shè)經(jīng)過時(shí)間t,甲追上乙,則根據(jù)題意有vt-vt/2=13.5
將v=9代入得到:t=3s,
再有 v=at
解得:a=
(2)在追上乙的時(shí)候,乙走的距離為s,
則:s=at2/2
代入數(shù)據(jù)得到 s=
所以乙離接力區(qū)末端的距離為∆s=20-13.5=
17.(10分)某高速公路邊的交通警示牌有如圖所示的標(biāo)記,其意義是指車輛的瞬時(shí)速度不得超過
甲同學(xué)這樣解答:車速v0==
作v-t圖求解。從圖中可得兩車所要保持的距離就是平行四邊形abcd的面積,其面積恰等于矩形Oace的面積,即: Sabcd=25×1=
而乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的分析不夠全面,只分析了一種情況,乙同學(xué)認(rèn)為安全距離應(yīng)該大于
你認(rèn)為哪位同學(xué)的結(jié)果正確?為什么?請予以說明并有解答過程(也可作圖并說明)。
17(10分) 甲同學(xué)的結(jié)論不正確,因?yàn)樗豢紤]了前后兩輛車都以
(1)v前=
顯然(1)中v前=
而(2)中v前<
評分細(xì)則:結(jié)論不正確(2分),說出還有兩種情況(共4分),作圖正確(2分),得到大于
18、一輛汽車從靜止開始沿直線勻加速開出,然后保持勻速運(yùn)動(dòng),最后勻減速運(yùn)動(dòng),直到停止,下表給出了不同時(shí)刻汽車的速度,則汽車從開出到開始做勻速運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間是 s?偣餐ㄟ^的路程是 m。
時(shí)刻(s)
2.0
4.0
6.0
10.0
14.0
19.0
21.0
速度(m/s)
3
6
9
12
12
9
3
18. 8、192
19、一中學(xué)生為即將發(fā)射的“神州七號”載人飛船設(shè)計(jì)了一個(gè)可測定豎直方向加速度的裝置,其原理可簡化如圖,拴在豎直彈簧上的重物與滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭連接,該裝置在地面上靜止時(shí)其電壓表的指針指在表盤中央的零刻度處,在零刻度的兩側(cè)分別標(biāo)上對應(yīng)的正、負(fù)加速度值,當(dāng)加速度方向豎直向上時(shí)電壓表的示數(shù)為正.這個(gè)裝置在“神州七號”載人飛船發(fā)射、運(yùn)行和回收過程中,下列說法中正確的是 ( )
A.飛船在豎直減速上升的過程中,處于失重狀態(tài),電壓表的示數(shù)為負(fù)
B.飛船在豎直減速返回地面的過程中,處于超重狀態(tài),電壓表的示數(shù)為正
C.飛船在圓軌道上運(yùn)行時(shí),電壓表的示數(shù)為零
D.飛船在圓軌道上運(yùn)行時(shí),電壓表的示數(shù)為負(fù)
20.如圖所示,小車上固定著三角硬桿,桿的端點(diǎn)固定著一個(gè)質(zhì)量為m的小球.當(dāng)小車有水平向右的加速度且逐漸增大時(shí),桿對小球的作用力的變化(用F1至F4變化表示)可能是下圖中的(OO'為沿桿方向)( )
電磁感應(yīng)、磁場+穩(wěn)恒電流+數(shù)學(xué)
1.如圖所示,abcd是粗細(xì)均勻的電阻絲制成的長方形線框,水平放置在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,邊長ad是邊長ab的兩倍,導(dǎo)體棒MN可在ad、bc上無摩擦滑動(dòng),且接觸良好,導(dǎo)體棒MN的電阻與線框ab邊的電阻相等,當(dāng)MN由靠近ab邊向cd邊勻速滑動(dòng)的過程中,以下說法中正確的是( )
(A)MN兩端電壓先增大后減小
(B)矩形線框中消耗的電功率先增大后減小,然后再增大后減小
(C)ab中的電流先減再增大
(D)矩形線框中消耗的電功率先減小再增大
2.(14分)如圖(A)所示,固定于水平桌面上的金屬架cdef,處在一豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B0,金屬棒ab擱在框架上,可無摩擦地滑動(dòng),此時(shí)adeb構(gòu)成一個(gè)邊長為l的正方形,金屬棒的電阻為r,其余部分的電阻不計(jì)。從t=0的時(shí)刻起,磁場開始均勻增加,磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率的大小為k(k=)。求:
(1)用垂直于金屬棒的水平拉力F使金屬棒保持靜止,寫出F的大小隨時(shí)間 t變化的關(guān)系式。
(2)如果豎直向下的磁場是非均勻增大的(即k不是常數(shù)),金屬棒以速度v0向什么方向勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),可使金屬棒中始終不產(chǎn)生感應(yīng)電流,寫出該磁感應(yīng)強(qiáng)度Bt隨時(shí)間t變化的關(guān)系式。
(3)如果非均勻變化磁場在0―t1時(shí)間內(nèi)的方向豎直向下,在t1―t2時(shí)間內(nèi)的方向豎直向上,若t=0時(shí)刻和t1時(shí)刻磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B0,且adeb的面積均為l2。當(dāng)金屬棒按圖(B)中的規(guī)律運(yùn)動(dòng)時(shí),為使金屬棒中始終不產(chǎn)生感應(yīng)電流,請?jiān)趫D(C)中示意地畫出變化的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度Bt隨時(shí)間變化的圖像(t1-t0=t2-t1<)。
23.(14分)(1)ε==S=kl2 I== (2分)
因?yàn)榻饘侔羰冀K靜止,在t時(shí)刻磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為Bt=B0+kt,所以
F外=FA=BIl=(B0+kt)l=B0+t (2分 方向向右 (1分)
(2)根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件,為使回路中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,回路中磁通量的變化應(yīng)為零,
因?yàn)榇鸥袕?qiáng)度是逐漸增大的,所以金屬棒應(yīng)向左運(yùn)動(dòng)(使磁通量減小) (1分)即: Δφ=0,即Δφ=BtSt-B0S0,
也就是 Bt l(l-vt)=B
(3)如果金屬棒的右勻速運(yùn)動(dòng),因?yàn)檫@時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度
是逐漸減小的,同理可推得,Bt= (2分)
所以磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的圖像如右圖(t1時(shí)刻Bt不為零) (2分)
3.如圖所示,三根彼此絕緣的無限長直導(dǎo)線ab、cd、ef,構(gòu)成一個(gè)等邊三角形,O為三角形的中心,M、N分別為O關(guān)于導(dǎo)線的對稱點(diǎn),當(dāng)三根導(dǎo)線中通以大小相等、方向如圖所示的電流時(shí),O點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,M點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B’,則N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為___________;若將導(dǎo)線ef中的電流撤去,而保持另外兩根導(dǎo)線中的電流不變,則N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)開____________。
3、B’,
4.如圖甲所示,MN、PQ為水平放置的足夠長的平行光滑導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距為
(1)請定性說明金屬棒在達(dá)到穩(wěn)定速度前的運(yùn)動(dòng)情況是怎樣的?
(2)金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度是多少?
(3)金屬棒從開始運(yùn)動(dòng)直至達(dá)到穩(wěn)定速度所需的時(shí)間是多少?
(4)金屬棒從開始運(yùn)動(dòng)直至達(dá)到穩(wěn)定速度的過程中所產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢可在什么數(shù)值范圍內(nèi)取值?
4.(1)在達(dá)到穩(wěn)定速度前,金屬棒做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)。(2分)
(2)(1分)、(1分)、
(1分),、(1分)、
,,(1分)
(1分) (共6分)
(3)(2分),(1分),
可求出(1分) (共4分)
(4)金屬棒的位移(1分)(1分)、
、, (1分),
,(1分) (共4分)
5.(14分)如圖所示,在勻強(qiáng)磁場中豎直放置兩條足夠長的平行導(dǎo)軌,磁場方向與導(dǎo)軌所在平面垂直,磁感強(qiáng)度大小為B0。導(dǎo)軌上端連接一阻值為R的電阻和電鍵K,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。兩金屬棒a和b的電阻都為R,質(zhì)量分別為ma=
(1)若將b棒固定,電鍵K斷開,用一豎直向上的恒力F拉a棒,穩(wěn)定后a棒以v1=
(2)若將a棒固定,電鍵K閉合,讓b棒自由下滑,求b棒滑行的最大速度v2。
(3)若將a棒和b棒都固定,電鍵K斷開,使磁感強(qiáng)度從B0隨時(shí)間均勻增加,經(jīng)0.1s后磁感強(qiáng)度增大到2B0時(shí),a棒所受到的安培力大小正好等于a棒的重力,求兩棒間的距離h。
23.(14分)
解:(1)a棒作切割磁感線運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢,有:
(1) (1分)
a棒與b棒構(gòu)成串聯(lián)閉合電路,電流強(qiáng)度為
(2) (1分)
a棒、b棒受到的安培力大小為
(3)
(4) (1分)
依題意,有 (5)
解(1)~(5),得 (1分)
[注:將a、b棒看作整體,安培力看作內(nèi)力,直接得到同樣給4分。]
(2)a棒固定、電鍵K閉合后,b棒自由下滑作切割磁感線運(yùn)動(dòng),最終b棒以最大速度v2勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為:
(6)
a棒與電阻R并聯(lián),再與b棒串聯(lián)構(gòu)成閉合電路,電流強(qiáng)度為
(7) (1分)
b棒受到的安培力與b棒重力平衡,有
(8) (1分)
由(1)~(5)可解得: (9) (1分)
解(6)~(9),得 (2分)
(3)電鍵K斷開后,當(dāng)磁場均勻變化時(shí),在a、b棒與平行導(dǎo)軌構(gòu)成的閉合回路內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為
(10) (1分)
(11) (1分)
依題意,有
(12) (1分)
由(9)~(12)解得: (2分)
6.如圖所示,相距為d的兩條水平虛線L1、L2之間是方向水平向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,正方形線圈abcd邊長為L(L<d),質(zhì)量為m,電阻為R,將線圈在磁場上方高h(yuǎn)處靜止釋放,cd邊剛進(jìn)入磁場時(shí)速度為v0,cd邊剛離開磁場時(shí)速度也為v0,則線圈穿越磁場的過程中(從cd邊剛進(jìn)入磁場起一直到ab邊離開磁場為止) ( )
(A)感應(yīng)電流所做的功為mgd
(B)感應(yīng)電流所做的功為2mgd
(C)線圈的最小速度可能為
(D)線圈的最小速度一定為
7.(22分)磁懸浮列車是一種高速低耗的新型交通工具。它的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)簡化為如下模型,固定在列車下端的動(dòng)力繞組可視為一個(gè)矩形純電阻金屬框,電阻為R,金屬框置于xOy平面內(nèi),長邊MN長為l,平行于y軸,寬為d的NP邊平行于x軸,如圖1所示。列車軌道沿Ox方向,軌道區(qū)域內(nèi)存在垂直于金屬框平面的磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B沿x軸方向按正弦規(guī)律分布,其空間周期為l,最大值為B0,如圖2所示,金屬框同一長邊上各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同,整個(gè)磁場以速度v0沿Ox方向勻速平移。設(shè)在短暫時(shí)間內(nèi)MN、PQ邊所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化可以忽略,并忽略一切阻力。列車在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作用下沿Ox方向加速行駛,某時(shí)刻速度為v(v<v0)。
(1)簡要敘述列車運(yùn)行過程中獲得驅(qū)動(dòng)力的原理;
(2)為使列車獲得最大驅(qū)動(dòng)力,寫出MN、PQ邊應(yīng)處于磁場中的什么位置及l(fā)與d之間應(yīng)滿足什么條件?
(3)計(jì)算在滿足第(2)問的條件下列車速度為v時(shí)驅(qū)動(dòng)力的大小。
25.(22分)
(l)由于列車速度與磁場平移速度不同,導(dǎo)致穿過金屬框的磁通量發(fā)生變化,由于電磁感應(yīng),金屬框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,該電流受到的安培力即為驅(qū)動(dòng)力。
(2)為使列車得最大驅(qū)動(dòng)力,MN、PQ應(yīng)位于磁場中磁感應(yīng)強(qiáng)度同為最大值且反向的地方,這會(huì)使得金屬框所圍面積的磁通量變化率最大,導(dǎo)致框中電流最強(qiáng),也會(huì)使得金屬框長邊中電流受到的安培力最大。因此,d應(yīng)為的奇數(shù)倍,即
d=(2k+1)或λ= (k∈N) ①
(3)由于滿足第(2)問條件,則MN、PQ邊所在處的磁感就強(qiáng)度大小均為B0且方向總相反,經(jīng)短暫時(shí)間Δt,磁場沿Ox方向平移,同時(shí),金屬框沿Ox方向移動(dòng)的距離為vΔt。
因?yàn)関0>v,所以在Δt時(shí)間內(nèi)MN邊掃過的磁場面積S=(v0-v)lΔt
在此Δt時(shí)間內(nèi),MN邊左側(cè)穿過S的磁通移進(jìn)金屬框而引起框內(nèi)磁通量變化
=B
同理,該Δt時(shí)間內(nèi),PQ邊左側(cè)移出金屬框的磁場引起框內(nèi)磁通量變化
=B
故在內(nèi)金屬框所圍面積的磁通時(shí)變化=+ ④
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,金屬框中感應(yīng)電動(dòng)勢大小E= ⑤
根據(jù)閉合電路歐姆定律有I= 、
根據(jù)安培力公式,MN邊所受的安培力FMN=B0Il
PQ邊所受的安培力FPQ=B0Il
根據(jù)左手定則,MN、PQ邊所受的安培力方向,此時(shí)列車驅(qū)動(dòng)力的大小
F=FMN+FPQ=2 B0Il 、
聯(lián)立解得F= ⑧
8.如圖所示,間距為L的光滑平行金屬導(dǎo)軌彎成“∠”型,底部導(dǎo)軌面水平,傾斜部分與水平面成θ角,導(dǎo)軌與固定電阻R相連,整個(gè)裝置處于豎直向上的大小為B的勻強(qiáng)磁場中。導(dǎo)體棒ab和cd,質(zhì)量均為m,垂直于導(dǎo)軌放置,且與導(dǎo)軌間接觸良好,兩導(dǎo)體棒的電阻與固定電阻R阻值相等,其余部分電阻不計(jì),當(dāng)導(dǎo)體棒cd沿底部導(dǎo)軌向右以速度為v勻速滑動(dòng)時(shí),導(dǎo)體棒ab恰好在傾斜導(dǎo)軌上處于靜止?fàn)顟B(tài),則導(dǎo)體棒ab消耗的熱功率與cd棒克服安培力做功的功率之比為_________,電阻R的阻值為_________。
8、1:6,
9.如圖所示,光滑導(dǎo)電圓環(huán)軌道豎直固定在勻強(qiáng)磁場中,磁場方向與軌道所在平面垂直,導(dǎo)體棒ab的兩端可始終不離開軌道無摩擦地滑動(dòng),當(dāng)ab由圖示位置釋放,直到滑到右側(cè)虛線位置的過程中,關(guān)于ab棒中的感應(yīng)電流情況,正確的是( )
A.先有從a到b的電流,后有從b到a的電流
B.先有從b到a的電流,后有從a到b的電流
C.始終有從b到a的電流
D.始終沒有電流產(chǎn)生
10.(多選題,4分)靈敏電流計(jì)與線圈相連接,將條形磁鐵的N極向下迅速插入線圈過程中,觀察到靈敏電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)。能使靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn)的實(shí)驗(yàn)操作為( )
A.將條形磁鐵從圖示位置向下拔出
B.將條形磁鐵從圖示位置向上拔出
C.使線圈從圖示位置向上運(yùn)動(dòng)
D.使條形磁鐵和線圈一起向上運(yùn)動(dòng)
11.如圖水平光滑的平行金屬導(dǎo)軌,左端與電阻R相連接,勻強(qiáng)磁場B豎直向下分布在導(dǎo)軌所在的空間內(nèi),質(zhì)量一定的金屬棒垂直擱在導(dǎo)軌上,令棒以一定的初速度向右運(yùn)動(dòng),當(dāng)其通過位置a時(shí)速率為υa,通過位置b時(shí)速率為υb,到位置C時(shí)棒剛好靜止,設(shè)導(dǎo)軌與棒的電阻均不計(jì),a、b與b、c的間距相等,則關(guān)于金屬棒由a到b和由b到c的兩個(gè)過程中,以下說法正確的是 ( )
A.通過棒截面的電量相等?
B.棒運(yùn)動(dòng)的加速度相等?
C.棒通過a、b兩位置時(shí)的速率關(guān)系為υa>2υb?
D.回路中產(chǎn)生的電能Eab與Ebc的關(guān)系為:Eab = 3Ebc?
12.(14分)如圖甲所示是某人設(shè)計(jì)的一種振動(dòng)發(fā)電裝置,它的結(jié)構(gòu)是一個(gè)套在輻向形永久磁鐵槽中的半徑為r=
(1)線圈運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢E的大。
(2)線圈運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流I的大小,并在圖丁中畫出感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖像(在圖甲中取電流由C向上流過電珠L到D為正);
(3)每一次推動(dòng)線圈運(yùn)動(dòng)過程中作用力F的大。
(4)該發(fā)電機(jī)的輸出功率P(摩擦等損耗不計(jì));
(5)某同學(xué)說:“該線圈在運(yùn)動(dòng)過程中,磁感線始終與線圈平面平行,線圈中的磁通量始終為零,磁通量保持不變,因此線圈中應(yīng)該沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生,但實(shí)際卻產(chǎn)生了電流,如何解釋這個(gè)問題呢?”對這個(gè)問題說說你的看法。
12.(1)從圖可以看出,線圈往返的每次運(yùn)動(dòng)都是勻速直線運(yùn)動(dòng),其速度為
v==m/s=
線圈做切割磁感線E=2nprBv=2´20´3.14´0.1´0.2´0.8 V=2 V (2分)
(2)感應(yīng)電流 I==A=
電流圖像 (2分)
(3)由于線圈每次運(yùn)動(dòng)都是勻速直線運(yùn)動(dòng),所以每次運(yùn)動(dòng)過程中推力必須等于安培力.
F推=F安=nILB=2nIprB=2´20´0.2´3.14´0.1´0.2 N=0.5 N. (3分)
(4)發(fā)電機(jī)的輸出功率即燈的電功率.P=I2R2=0.22´8 W=0.32 W (2分)
(5)磁感線是閉合曲線,所以在磁鐵內(nèi)部也有磁感線,這些磁感線穿過線圈了,所以線圈中的磁通量不為零,且在運(yùn)動(dòng)過程中磁通量發(fā)生變化了。(2分)
13.如圖所示,矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場中可以分別繞垂直于磁場方向的軸P1和P2以相同的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場方向平行時(shí)
A.線圈繞P1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電流等于繞P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電流
B.線圈繞P1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電動(dòng)勢小于繞P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電動(dòng)勢
C.線圈繞P1和P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)電流的方向相同,都是a→b→c→d
D 線圈繞P1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)dc邊受到的安培力大于繞P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)dc邊受到的安培力
江蘇省通州市2009屆高三第七次調(diào)研測試
物 理 試 卷
絕密★啟用前
2008年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試(湖北卷)
數(shù) 學(xué)(理工農(nóng)醫(yī)類)
本試卷共4面,滿分150分,考試時(shí)間120分鐘
★?荚図樌
注意事項(xiàng):
1. 答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名,準(zhǔn)考證號填寫在試題卷和答題卡上,并將準(zhǔn)考證號條形碼粘巾在答題卡上指定位置。
2. 選擇題每小題選出答案后,用2B鉛筆將答題卡上,對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂寫,如寫改動(dòng),用橡皮擦干凈后,再選涂其它答案標(biāo)號,答在試題卷上無效。
3. 非選擇題用0.5毫米的黑色墨水簽字夂答在答題卡上每題對應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi),答在試題卷上無效。
4. 考試結(jié)束,請將本試題卷和答題卡一并上交。
2009年物理高考命題 力學(xué)、電學(xué)熱點(diǎn)預(yù)測20題
1.振源A帶動(dòng)細(xì)繩上下振動(dòng),某時(shí)刻在繩上形成的波形如圖甲所示,規(guī)定繩上各質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)閤軸的正方向,當(dāng)波傳播到細(xì)繩上的P點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí),圖乙的四個(gè)圖形中能表示P點(diǎn)振動(dòng)圖象的是( )
2.一列簡諧橫波,某時(shí)刻的波形圖象如圖甲所示,從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí),波上A質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示,則( )
A.若此波遇到另一列簡諧橫波并發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象,則該波所遇到的波的頻率為2.5HZ
B.若該波能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,則該波所遇到的障礙物尺寸一定比
C.從該時(shí)刻起,再經(jīng)過△t=0.4s,P質(zhì)點(diǎn)通過的路程為
D.從該時(shí)刻起,質(zhì)點(diǎn)P將比質(zhì)點(diǎn)Q先回到平衡位置
3.在實(shí)驗(yàn)室可以做“聲波碎杯”的實(shí)驗(yàn)。用手指輕彈一只酒杯,可以聽到清脆的聲音,測得這聲音的頻率為500Hz。將這只酒杯放在兩只大功率的聲波發(fā)生器之間,操作人員通過調(diào)整其發(fā)出的聲波,就能使酒杯碎掉。下列說法中正確的是( )
A.操作人員一定是把聲波發(fā)生器的功率調(diào)到很大
B.操作從員可能是使聲波發(fā)生器發(fā)出了頻率很高的超聲波
C.操作人員一定是同時(shí)增大聲波發(fā)生器發(fā)出聲波的頻率和功率
D.操作人員只須將聲波發(fā)生器發(fā)出的聲波頻率調(diào)到500Hz
4.長木板A放在光滑的水平面上,質(zhì)量為m的物塊B以水平初速度v0從A的一端滑上A的水平上表面,它們在運(yùn)動(dòng)過程中的v-t圖線如圖所示。則根據(jù)圖中所給出的已知數(shù)據(jù)v0、t1及物塊質(zhì)量m,可以求出的物理量是 ( )
A.木板獲得的動(dòng)能
B.A、B組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能
C.木板的最小長度
D.A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)
5.P、Q是某電場中一條電場線上的兩點(diǎn),一點(diǎn)電荷僅在電場力作用下,沿電場線從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn),過此兩點(diǎn)的速度大小分別為vP和vQ,其速度隨位移變化的圖象如圖所示。P、Q兩點(diǎn)電場強(qiáng)度分別為EP和EQ;該點(diǎn)電荷在這兩點(diǎn)的電勢能分別為εP>εQ,則下列判斷正確的是 ( )
A.EP>EQ, εP<εQ B.EP>EQ, εP>εQ
C.EP<EQ, εP<εQ D.EP<EQ, εP>εQ
6.在光滑水平面上,質(zhì)量為m的小球A正以速度v0勻速運(yùn)動(dòng)。某時(shí)刻小球A與質(zhì)量為
A. B. C. D.無法確定
8.如圖所示是一臺(tái)理想自耦變壓器,在a、b之間接正弦交流電,A、V分別為理想交流電流表和交流電壓表。若將調(diào)壓端的滑動(dòng)頭P向上移動(dòng),則 ( )
A.電壓表V的示數(shù)變大
B.變壓器的輸出功率變大
C.電流表A的示數(shù)變小
D.電流表A的示數(shù)變大
9.測定壓力變化的電容式傳感器的原理如圖所示,A為固定電極,B為可動(dòng)電極,A、B組成一個(gè)電容可變的電容器。可動(dòng)電極兩端固定,當(dāng)待測壓力施加在可動(dòng)電極上時(shí),使可動(dòng)電極發(fā)生形變,從而改變了電容器的電容。現(xiàn)將此電容式傳感器連接到如圖4所示的交流電路中,圖中A為交流電流表,R為保護(hù)電阻,若保持交流電的頻率及電壓的有效值不變,則 ( )
A.當(dāng)待測壓力增大時(shí),電容器的電容將減小
B.當(dāng)待測壓力增大時(shí),電流表的示數(shù)將增大
C.當(dāng)待測壓力不變時(shí),電流表的示數(shù)為零
D.當(dāng)待測壓力為零時(shí),電流表的示數(shù)為零
10.如圖所示,傳送帶與水平面夾角為37° ,并以v=
(1)傳送帶順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)
(2)傳送帶逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)
11.長為L的細(xì)線一端系有質(zhì)量為m的小球,細(xì)線的另一端用手拿住,手持線的這端在水平桌面上沿以O(shè)點(diǎn)為圓心,R為半徑的圓周做勻速圓周運(yùn)動(dòng),達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),細(xì)線總是沿圓周的切線方向,如圖所示,已知小球與桌面之間的動(dòng)摩擦數(shù)為μ。試求:
(1)小球的動(dòng)能多大?
(2)手持線運(yùn)動(dòng)中做功的功率多大?
12.(18分)如圖甲所示,物體A、B的質(zhì)量分別是
(1)求物塊C的質(zhì)量;
(2)彈簧壓縮過程中具有的最大彈性勢能;
(3)在5s到10s的時(shí)間內(nèi)墻壁對物體B的作用力的功;
(4)在5s到15s的時(shí)間內(nèi)墻壁對物體B的作用力的沖量的大小和方向。
13.翰林匯翰林匯222例子例如圖所示,滑塊A無初速地沿光滑圓弧滑下至最低點(diǎn)C后,又沿水平軌道前進(jìn)至D與質(zhì)量、大小完全相同的滑塊B發(fā)生動(dòng)能沒有損失的碰撞。B滑塊用長L的細(xì)線懸于O點(diǎn),恰與水平地面切于D點(diǎn)。A滑塊與水平地面間摩擦系數(shù)m=0.1,已知滑塊A初始高度h=
(1)若懸線L=
(2)若滑塊B能繞懸點(diǎn)O在豎直平面內(nèi)旋轉(zhuǎn),L滿足什么條件時(shí),A、B將只能碰兩次?A滑塊最終停于何處?
14.(18分)顯像管是電視機(jī)的重要部件,在生產(chǎn)顯像管的陰極時(shí),需要用到去離子水。如果去離子水的質(zhì)量不好,會(huì)導(dǎo)致陰極材料中含有較多的SO42-離子,用這樣的陰極材料制作顯像管,將造成電視機(jī)的畫面質(zhì)量變差。
顯像管的簡要工作原理如圖所示:陰極K發(fā)出的電子(初速度可忽略不計(jì))經(jīng)電壓為U的高壓加速電場加速后,沿直線PQ進(jìn)入半徑為r的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁場方向垂直紙面,圓形磁場區(qū)域的圓心O在PQ直線上,熒光屏M與PQ垂直,整個(gè)裝置處于真空中。若圓形磁場區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小或方向發(fā)生變化,都將使電子束產(chǎn)生不同的偏轉(zhuǎn),電子束便可打在熒光屏M的不同位置上,使熒光屏發(fā)光而形成圖象,其中Q點(diǎn)為熒光屏的中心。不計(jì)電子和SO42-離子所受的重力及它們之間的相互作用力。
(1)已知電子的電量為e,質(zhì)量為me,求電子射出加速電場時(shí)的速度大;
(2)在圓形磁場區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B時(shí),電子離開磁場時(shí)的偏轉(zhuǎn)角大小為θ(即出射方向與入射方向所夾的銳角,且θ未知),請推導(dǎo)tan的表達(dá)式;
(3)若由于去離子水的質(zhì)量不好,導(dǎo)致陰極材料中含有較多的SO42-離子,使得陰極在發(fā)出電子的同時(shí)還發(fā)出一定量的SO42-離子,SO42-離子打在熒光屏上,屏上將出現(xiàn)暗斑,稱為離子斑。請根據(jù)下面所給出的數(shù)據(jù),通過計(jì)算說明這樣的離子斑將主要集中在熒光屏上的哪一部位。(電子的質(zhì)量me=9.1×10
15.如圖所示,固定水平桌面上的金屬框架cdef,處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,金屬棒ab擱在框架上,可無摩擦滑動(dòng),此時(shí)adeb構(gòu)成一個(gè)邊長為L的正方形,棒的電阻為r,其余部分電阻不計(jì),開始時(shí)磁感強(qiáng)度為B0。
(1)若從t=0時(shí)刻起,磁感強(qiáng)度均勻增加,每秒增量為k,同時(shí)保持棒靜止,求棒中的感應(yīng)電流,在圖上標(biāo)出感應(yīng)電流的方向。
(2)在上述(1)情況中,始終保持棒靜止,當(dāng)t=t1秒末時(shí)需加的垂直于棒的水平拉力為多大?
(3)若從t=0時(shí)刻起,磁感強(qiáng)度逐漸減小,當(dāng)棒以恒定速度v向右作勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),可使棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,則磁感強(qiáng)度應(yīng)怎樣隨時(shí)間變化(寫出B與t的關(guān)系式)?
16.(20分)如圖甲所示,兩平行金屬板的板長l=
(1)求t=0時(shí)刻進(jìn)入的粒子,經(jīng)邊界MN射入磁場和射出磁場時(shí)兩點(diǎn)間的距離;
(2)求t=0.30s時(shí)刻進(jìn)入的粒子,在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;
(3)試證明:在以上裝置不變時(shí),以v0射入電場比荷相同的帶電粒子,經(jīng)邊界MN射入磁場和射出磁場時(shí)兩點(diǎn)間的距離都相等。
17.(20分)如圖所示,兩根正對的平行金屬直軌道MN、M′N′位于同一水平面上,兩軌道之間的距離l=
(1)導(dǎo)體桿剛進(jìn)入磁場時(shí),通過導(dǎo)體桿上的電流大小和方向;
(2)導(dǎo)體桿穿過磁場的過程中通過電阻R上的電荷量;
(3)導(dǎo)體桿穿過磁場的過程中整個(gè)電路中產(chǎn)生的焦耳熱。
18.(20分)磁流體動(dòng)力發(fā)電機(jī)的原理如圖所示,一個(gè)水平放置的上下、前后封閉的橫截面為矩形的塑料管,其寬度為l,高度為h,管內(nèi)充滿電阻率為ρ的某種導(dǎo)電流體(如水銀)。矩形塑料管的兩端接有渦輪機(jī),由渦輪機(jī)提供動(dòng)力使流體通過管道時(shí)具有恒定的水平向右的流速v0。管道的前、后兩個(gè)側(cè)面上各有長為d的相互平行且正對的銅板M和N。實(shí)際流體的運(yùn)動(dòng)非常復(fù)雜,為簡化起見作如下假設(shè):①垂直流動(dòng)方向橫截面上各處流體的速度相同;②流體不可壓縮。
(1)若在兩個(gè)銅板M、N之間的區(qū)域加有豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,則當(dāng)流體以穩(wěn)定的速度v0流過時(shí),兩銅板M、N之間將產(chǎn)生電勢差。求此電勢差的大小,并判斷M、N兩板哪個(gè)電勢較高;
(2)用電阻可忽略不計(jì)的導(dǎo)線將銅板M、N外側(cè)相連接,由于此時(shí)磁場對流體有力的作用,使流體的穩(wěn)定速度變?yōu)関(v<v0),求磁場對流體的作用力;
(3)為使速度增加到原來的值v0,渦輪機(jī)提供動(dòng)力的功率必須增加,假設(shè)流體在流動(dòng)過程中所受的阻力與它的流速成正比,試導(dǎo)出新增加功率的表達(dá)式。
19.(20分)磁懸浮列車是一種高速運(yùn)載工具,它是經(jīng)典電磁學(xué)與現(xiàn)代超導(dǎo)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。磁懸浮列車具有兩個(gè)重要系統(tǒng)。一是懸浮系統(tǒng),利用磁力(可由超導(dǎo)電磁鐵提供)使車體在導(dǎo)軌上懸浮起來與軌道脫離接觸。另一是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),就是在沿軌道安裝的繞組(線圈)中,通上勵(lì)磁電流,產(chǎn)生隨空間作周期性變化、運(yùn)動(dòng)的磁場,磁場與固定在車體下部的感應(yīng)金屬框相互作用,使車體獲得牽引力。
為了有助于了解磁懸浮列車的牽引力的來由,我們給出如下的簡化模型,圖10(甲)是實(shí)驗(yàn)車與軌道示意圖,圖10(乙)是固定在車底部金屬框與軌道上運(yùn)動(dòng)磁場的示意圖。水平地面上有兩根很長的平行直導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間有豎直(垂直紙面)方向等距離間隔的勻強(qiáng)磁場Bl和B2,二者方向相反。車底部金屬框的寬度與磁場間隔相等,當(dāng)勻強(qiáng)磁場Bl和B2同時(shí)以恒定速度v0沿導(dǎo)軌方向向右運(yùn)動(dòng)時(shí),金屬框也會(huì)受到向右的磁場力,帶動(dòng)實(shí)驗(yàn)車沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)。
設(shè)金屬框垂直導(dǎo)軌的邊長L=
(1)設(shè)t=0時(shí)刻,實(shí)驗(yàn)車的速度為零,求金屬框受到的磁場力的大小和方向;
(2)已知磁懸浮狀態(tài)下,實(shí)驗(yàn)車運(yùn)動(dòng)時(shí)受到恒定的阻力 f1=0.20N,求實(shí)驗(yàn)車的最大速率vm;
(3)實(shí)驗(yàn)車A與另一輛磁懸浮正常、質(zhì)量相等但沒有驅(qū)動(dòng)裝置的磁懸浮實(shí)驗(yàn)車P掛接,設(shè)A與P掛接后共同運(yùn)動(dòng)所受阻力f2=0.50N。A與P掛接并經(jīng)過足夠長時(shí)間后的某時(shí)刻,撤去驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)磁場,設(shè)A和P所受阻力保持不變,求撤去磁場后A和P還能滑行多遠(yuǎn)?
20.如圖11所示為我國“嫦娥一號衛(wèi)星”從發(fā)射到進(jìn)入月球工作軌道的過程示意圖。在發(fā)射過程中,經(jīng)過一系列的加速和變軌,衛(wèi)星沿繞地球“48小時(shí)軌道”在抵達(dá)近地點(diǎn)P時(shí),主發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng),“嫦娥一號衛(wèi)星”的速度在很短時(shí)間內(nèi)由v1提高到v2,進(jìn)入“地月轉(zhuǎn)移軌道”,開始了從地球向月球的飛越!版隙鹨惶栃l(wèi)星”在“地月轉(zhuǎn)移軌道”上經(jīng)過114小時(shí)飛行到達(dá)近月點(diǎn)Q時(shí),需要及時(shí)制動(dòng),使其成為月球衛(wèi)星。之后,又在繞月球軌道上的近月點(diǎn)Q經(jīng)過兩次制動(dòng),最終進(jìn)入繞月球的圓形工作軌道I。已知“嫦娥一號衛(wèi)星”質(zhì)量為m0,在繞月球的圓形工作軌道I上運(yùn)動(dòng)的周期為T,月球的半徑r月,月球的質(zhì)量為m月,萬有引力恒量為G!
(1)求衛(wèi)星從“48小時(shí)軌道”的近地點(diǎn)P進(jìn)入“地月轉(zhuǎn)移軌道”過程中主發(fā)動(dòng)機(jī)對“嫦娥一號衛(wèi)星”做的功(不計(jì)地球引力做功和衛(wèi)星質(zhì)量變化);
(2)求“嫦娥一號衛(wèi)星”在繞月球圓形工作軌道І運(yùn)動(dòng)時(shí)距月球表面的高度;
(3)理論證明,質(zhì)量為m的物體由距月球無限遠(yuǎn)處無初速釋放,它在月球引力的作用下運(yùn)動(dòng)至距月球中心為r處的過程中,月球引力對物體所做的功可表示為W=Gm月m/r。為使“嫦娥一號衛(wèi)星”在近月點(diǎn)Q進(jìn)行第一次制動(dòng)后能成為月球的衛(wèi)星,且與月球表面的距離不小于圓形工作軌道І的高度,最終進(jìn)入圓形工作軌道,其第一次制動(dòng)后的速度大小應(yīng)滿足什么條件?
第19講 應(yīng)用問題的題型與方法
數(shù)學(xué)應(yīng)用性問題是歷年高考命題的主要題型之一, 也是考生失分較多的一種題型. 高考中一般命制一道解答題和兩道選擇填空題.解答這類問題的要害是能閱讀、理解陳述的材料,深刻理解題意,學(xué)會(huì)文字語言向數(shù)學(xué)的符號語言的翻譯轉(zhuǎn)化,能結(jié)合應(yīng)用所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)、思想方法解決問題,包括解決帶有實(shí)際意義的或者相關(guān)學(xué)科、生產(chǎn)、生活中的數(shù)學(xué)問題,并能用數(shù)學(xué)語言正確的加以表述.考生的弱點(diǎn)主要表現(xiàn)在將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)問題的能力上.實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題,關(guān)鍵是提高閱讀能力即數(shù)學(xué)審題能力,審出函數(shù)、方程、不等式、等式,要求我們讀懂材料,辨析文字?jǐn)⑹鏊磻?yīng)的實(shí)際背景,領(lǐng)悟從背景中概括出來的數(shù)學(xué)實(shí)質(zhì),抽象其中的數(shù)量關(guān)系,將文字語言敘述轉(zhuǎn)譯成數(shù)學(xué)式符號語言,建立對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型解答.可以說,解答一個(gè)應(yīng)用題重點(diǎn)要過三關(guān):一是事理關(guān),即讀懂題意,需要一定的閱讀理解能力;二是文理關(guān),即把文字語言轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)的符號語言;三是數(shù)理關(guān),即構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,構(gòu)建之后還需要扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)和較強(qiáng)的數(shù)理能力.
由于數(shù)學(xué)問題的廣泛性,實(shí)際問題的復(fù)雜性,干擾因素的多元性,更由于實(shí)際問題的專一性,這些都給學(xué)生能讀懂題目提供的條件和要求,在陌生的情景中找出本質(zhì)的內(nèi)容,轉(zhuǎn)化為函數(shù)、方程、不等式、數(shù)列、排列、組合、概率、曲線、解三角形等問題.
第18講 平面向量與解析幾何
在高中數(shù)學(xué)新課程教材中,學(xué)生學(xué)習(xí)平面向量在前,學(xué)習(xí)解析幾何在后,而且教材中二者知識(shí)整合的不多,很多學(xué)生在學(xué)習(xí)中就“平面向量”解平面向量題,不會(huì)應(yīng)用平面向量去解決解析幾何問題。用向量法解決解析幾何問題思路清晰,過程簡潔,有意想不到的神奇效果。著名教育家布魯納說過:學(xué)習(xí)的最好刺激是對所學(xué)材料的興趣,簡單的重復(fù)將會(huì)引起學(xué)生大腦疲勞,學(xué)習(xí)興趣衰退。這充分揭示方法求變的重要性,如果我們能重視向量的教學(xué),必然能引導(dǎo)學(xué)生拓展思路,減輕負(fù)擔(dān)。
第17講 導(dǎo)數(shù)應(yīng)用的題型與方法
第16講 概率與統(tǒng)計(jì)
概率內(nèi)容的新概念較多,相近概念容易混淆,本課時(shí)就學(xué)生易犯錯(cuò)誤作如下歸納總結(jié):
類型一 “非等可能”與“等可能”混同
例1 擲兩枚骰子,求所得的點(diǎn)數(shù)之和為6的概率.
錯(cuò)解 擲兩枚骰子出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)之和2,3,4,…,12共11種基本事件,所以概率為P=
剖析 以上11種基本事件不是等可能的,如點(diǎn)數(shù)和2只有(1,1),而點(diǎn)數(shù)之和為6有(1,5)、(2,4)、(3,3)、(4,2)、(5,1)共5種.事實(shí)上,擲兩枚骰子共有36種基本事件,且是等可能的,所以“所得點(diǎn)數(shù)之和為6”的概率為P=.
類型二 “互斥”與“對立”混同
例2 把紅、黑、白、藍(lán)4張紙牌隨機(jī)地分給甲、乙、丙、丁4個(gè)人,每個(gè)人分得1張,事件“甲分得紅牌”與“乙分得紅牌”是( )
A.對立事件 B.不可能事件 C.互斥但不對立事件 D.以上均不對
錯(cuò)解 A
剖析 本題錯(cuò)誤的原因在于把“互斥”與“對立”混同,二者的聯(lián)系與區(qū)別主要體現(xiàn)在 :
(1)兩事件對立,必定互斥,但互斥未必對立;(2)互斥概念適用于多個(gè)事件,但對立概念只適用于兩個(gè)事件;(3)兩個(gè)事件互斥只表明這兩個(gè)事件不能同時(shí)發(fā)生,即至多只能發(fā)生其中一個(gè),但可以都不發(fā)生;而兩事件對立則表示它們有且僅有一個(gè)發(fā)生.
事件“甲分得紅牌”與“乙分得紅牌”是不能同時(shí)發(fā)生的兩個(gè)事件,這兩個(gè)事件可能恰有一個(gè)發(fā)生,一個(gè)不發(fā)生,可能兩個(gè)都不發(fā)生,所以應(yīng)選C.
類型三 “互斥”與“獨(dú)立”混同
例3 甲投籃命中率為O.8,乙投籃命中率為0.7,每人投3次,兩人恰好都命中2次的概率是多少?
錯(cuò)解 設(shè)“甲恰好投中兩次”為事件A,“乙恰好投中兩次”為事件B,則兩人都恰好投中兩次為事件A+B,P(A+B)=P(A)+P(B):
剖析 本題錯(cuò)誤的原因是把相互獨(dú)立同時(shí)發(fā)生的事件當(dāng)成互斥事件來考慮,將兩人都恰好投中2次理解為“甲恰好投中兩次”與“乙恰好投中兩次”的和.互斥事件是指兩個(gè)事件不可能同時(shí)發(fā)生;兩事件相互獨(dú)立是指一個(gè)事件的發(fā)生與否對另一個(gè)事件發(fā)生與否沒有影響,它們雖然都描繪了兩個(gè)事件間的關(guān)系,但所描繪的關(guān)系是根本不同.
解: 設(shè)“甲恰好投中兩次”為事件A,“乙恰好投中兩次”為事件B,且A,B相互獨(dú)立,
則兩人都恰好投中兩次為事件A?B,于是P(A?B)=P(A)×P(B)= 0.169
類型四 “條件概率P(B / A)”與“積事件的概率P(A?B)”混同
例4 袋中有6個(gè)黃色、4個(gè)白色的乒乓球,作不放回抽樣,每次任取一球,取2次,求第二次才取到黃色球的概率.
錯(cuò)解 記“第一次取到白球”為事件A,“第二次取到黃球”為事件B,”第二次才取到黃球”為事件C,所以P(C)=P(B/A)=.
剖析 本題錯(cuò)誤在于P(AB)與P(B/A)的含義沒有弄清, P(AB)表示在樣本空間S中,A與B同時(shí)發(fā)生的概率;而P(B/A)表示在縮減的樣本空間SA中,作為條件的A已經(jīng)發(fā)生的條件下事件B發(fā)生的概率。
解: P(C)= P(AB)=P(A)P(B/A)=.
備用
1. 某班數(shù)學(xué)興趣小組有男生和女生各3名,現(xiàn)從中任選2名學(xué)生去參加校數(shù)學(xué)競賽,求
(I) 恰有一名參賽學(xué)生是男生的概率;
(II)至少有一名參賽學(xué)生是男生的概率;
(Ⅲ)至多有一名參賽學(xué)生是男生的概率。
解:基本事件的種數(shù)為=15種
(Ⅰ)恰有一名參賽學(xué)生是男生的基本事件有=9種 所求事件概率P1==0.6
(Ⅱ)至少有一名參賽學(xué)生是男生這一事件是由兩類事件構(gòu)成的,即恰有一名參賽學(xué)生是男生和兩名參賽學(xué)生都是男生,所求事件概率P2=
(Ⅲ)至多有一名參賽學(xué)生是男生這一事件也是由兩類事件構(gòu)成的,即參賽學(xué)生沒有男生和恰有一名參賽學(xué)生是男生,所求事件概率P3=
2. 已知兩名射擊運(yùn)動(dòng)員的射擊水平,讓他們各向目標(biāo)靶射擊10次,其中甲擊中目標(biāo)7次,乙擊中目標(biāo)6次,若在讓甲、乙兩人各自向目標(biāo)靶射擊3次中,求:(1)甲運(yùn)動(dòng)員恰好擊中目標(biāo)2次的概率是多少?(2)兩名運(yùn)動(dòng)員都恰好擊中目標(biāo)2次的概率是多少?(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
解. 甲運(yùn)動(dòng)員向目標(biāo)靶射擊1次,擊中目標(biāo)的概率為7/10=0.7
乙運(yùn)動(dòng)員向目標(biāo)靶射擊1次,擊中目標(biāo)的概率為6/10=0.6
(1)甲運(yùn)動(dòng)員向目標(biāo)靶射擊3次,恰好都擊中目標(biāo)2次的概率是
(2)乙運(yùn)動(dòng)員各向目標(biāo)靶射擊3次,恰好都擊中目標(biāo)2次的概率是
作業(yè)
1. 甲、乙兩人獨(dú)立地解同一問題,甲解決這個(gè)問題的概率是p1,乙解決這個(gè)問題的概率
是p2,那么恰好有1人解決這個(gè)問題的概率是 ( )
(A) (B) (C) (D)
2. 連續(xù)擲兩次骰子,以先后得到的點(diǎn)數(shù)m、n為點(diǎn)P(m,n)的坐標(biāo),那么點(diǎn)P在圓x2+y2=17外部的概率應(yīng)為( )
(A) (B) (C) (D)
3. 從含有500個(gè)個(gè)體的總體中一次性地抽取25個(gè)個(gè)體,假定其中每個(gè)個(gè)體被抽到的概率
相等,那么總體中的每個(gè)個(gè)體被抽取的概率等于_______。
4. 若在二項(xiàng)式(x+1)10的展開式中任取一項(xiàng),則該項(xiàng)的系數(shù)為奇數(shù)的概率是 .
(結(jié)果用分?jǐn)?shù)表示)
5. 袋中有大小相同的5個(gè)白球和3個(gè)黑球,從中任意摸出4個(gè),求下列事件發(fā)生的概率.
(Ⅰ)摸出2個(gè)或3個(gè)白球 ; (Ⅱ)至少摸出一個(gè)黑球.
6. 已知甲、乙兩人投籃的命中率分別為0.4和0.6.現(xiàn)讓每人各投兩次,試分別求下列事件的概率:(Ⅰ)兩人都投進(jìn)兩球;(Ⅱ)兩人至少投進(jìn)三個(gè)球.
作業(yè)答案
1. B 2. D 3. 0.05 4.
5.(Ⅰ)P(A+B)= P(A)+P(B)==; (Ⅱ) P=-=
6.(Ⅰ)P(兩人都投進(jìn)兩球)= =
(Ⅱ)P(兩人至少投進(jìn)三個(gè)球)=
第二課時(shí)
例題
例1 甲、乙二人參加普法知識(shí)競答,共有10個(gè)不同的題目,其中選擇題6個(gè),判斷題4個(gè),甲、乙二人依次各抽一題.
(Ⅰ)甲抽到選擇題、乙抽到判斷題的概率是多少?
(Ⅱ)甲、乙二人中至少有一人抽到選擇題的概率是多少?(2000年新課程卷)
例2 如圖,用A、B、C三類不同的元件連接成兩個(gè)系統(tǒng)N1、N2.當(dāng)元件A、B、C都正常工作時(shí),系統(tǒng)N1正常工作;當(dāng)元件A正常工作且元件B、C至少有一個(gè)正常工作時(shí),系統(tǒng)N2正常工作.已知元件A、B、C正常工作的概率依次為0.80,0.90,0.90.分別求系統(tǒng)N1、N2正常工作的概率P1、P2. (2001年新課程卷)
例3 某單位6個(gè)員工借助互聯(lián)網(wǎng)開展工作,每個(gè)員工上網(wǎng)的概率都是0.5(相互獨(dú)立).
(Ⅰ)求至少3人同時(shí)上網(wǎng)的概率;
(Ⅱ)至少幾人同時(shí)上網(wǎng)的概率小于0.3?(2002年新課程卷)
例4 有三種產(chǎn)品,合格率分別是0.90,0.95和0.95,各抽取一件進(jìn)行檢驗(yàn).
(Ⅰ)求恰有一件不合格的概率;
(Ⅱ)求至少有兩件不合格的概率.(精確到0.001) (2003年新課程卷)
備用 從分別寫有0,1,2,3,4,5,6的七張卡片中,任取4張,組成沒有重復(fù)數(shù)字的四位數(shù),計(jì)算:
(1)這個(gè)四位數(shù)是偶數(shù)的概率;
(2)這個(gè)四位數(shù)能被9整除的概率;
(3)這個(gè)四位數(shù)比4510大的概率。
解: (1)組成的所有四位數(shù)共有個(gè)。四位偶數(shù)有:個(gè)位是0時(shí)有,個(gè)位不是0時(shí)有,共有120+300=420個(gè).
組成的四位數(shù)為偶數(shù)的概率為
(2)能被9整除的數(shù),應(yīng)該各位上的數(shù)字和能被9整除.數(shù)字組合為:1,2,6,0 1,3,5,0 2,4,5,0 3,4,5,6 2,3,4,0 此時(shí)共有.
能被9整除的四位數(shù)的概率為
(3)比4510大的數(shù)分別有:千位是4,百位是5時(shí),有;千位是4,百位是6時(shí),有;千位大于4時(shí),有;故共有240+20+18=278.
四位數(shù)且比4510大的概率為
作業(yè)
1. 一臺(tái)X型號自動(dòng)機(jī)床在一小時(shí)內(nèi)不需要工人照看的概率為0.8000,有四臺(tái)這中型號的自
動(dòng)機(jī)床各自獨(dú)立工作,則在一小時(shí)內(nèi)至多2臺(tái)機(jī)床需要工人照看的概率是 ( )
(A)0.1536 (B) 0.1808 (C) 0.5632 (D) 0.9728
2. 種植兩株不同的花卉,它們的存活率分別為p和q,則恰有一株存活的概率為 ( )
(A) p+q-2p q (B) p+q-pq (C) p+q (D) pq
3. 有紅、黃、藍(lán)三種顏色的旗幟各3面,在每種顏色的3面旗幟上分別標(biāo)上號碼1、2和
3,現(xiàn)任取出3面,它們的顏色與號碼不相同的概率是 .
4. 某班委會(huì)由4名男生與3名女生組成,現(xiàn)從中選出2人擔(dān)任正副班長,其中至少有1名女
生當(dāng)選的概率是 (用分?jǐn)?shù)作答)
5. 某產(chǎn)品檢驗(yàn)員檢查每一件產(chǎn)品時(shí),將正品錯(cuò)誤地鑒定為次品的概率為0.1,將次口錯(cuò)誤地鑒定為正品的概率為0.2,如果這位檢驗(yàn)員要鑒定4件產(chǎn)品,這4件產(chǎn)品中3件是正品,1件是次品,試求檢驗(yàn)員鑒定成正品,次品各2件的概率.
正常工作.已知元件正常工作的概率
依次為0.5,0.6,0.7,0.8,求元件連接成的系
統(tǒng)正常工作的概率.
例題答案
1. (Ⅰ) ; (Ⅱ). 2. 0.648; 0.792. 3. (Ⅰ) ; (Ⅱ) 5人. 4. (Ⅰ) 0.176 ; (Ⅱ) 0.012 .
作業(yè)答案
1. D 2. A 3. 4. 5.解:有兩種可能:將原1件次品仍鑒定為次品,原3件正品中1件錯(cuò)誤地鑒定為次品;將原1件次品錯(cuò)誤地鑒定為正品,原3件正品中的2件錯(cuò)誤地鑒定為次品. 概率為
P==0.1998
6.解: =0.752
第三課時(shí)
例題
例1 從10位同學(xué)(其中6女,4男)中隨機(jī)選出3位參加測驗(yàn).每位女同學(xué)能通過測驗(yàn)的概率均為,每位男同學(xué)能通過測驗(yàn)的概率均為.試求:
(Ⅰ)選出的3位同學(xué)中,至少有一位男同學(xué)的概率;
(Ⅱ)10位同學(xué)中的女同學(xué)甲和男同學(xué)乙同時(shí)被選中且通過測驗(yàn)的概率.
(2004年全國卷Ⅰ)
例2 已知8支球隊(duì)中有3支弱隊(duì),以抽簽方式將這8支球隊(duì)分為A、B兩組,每組4支.求:
(Ⅰ)A、B兩組中有一組恰有兩支弱隊(duì)的概率;
(Ⅱ)A組中至少有兩支弱隊(duì)的概率. (2004年全國卷Ⅱ)
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