2025版高考物理二輪學(xué)法講義09-電磁感應(yīng)

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針對(duì)練習(xí)：1．如圖甲所示，一個(gè)圓形線圈用絕緣桿固定在天花板上，線圈的匝數(shù)為n，半徑為r，總電阻為R，線圈平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，且下面一半處在磁場(chǎng)中，t＝0時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向如圖甲所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示．下列說(shuō)法正確的是() A．在0～2t0的時(shí)間間隔內(nèi)線圈內(nèi)感應(yīng)電流先沿順時(shí)針?lè)较蚝笱啬鏁r(shí)針?lè)较?B．在0～2t0的時(shí)間間隔內(nèi)線圈受到的安培力先向上后向下 C．在0～t0的時(shí)間間隔內(nèi)線圈中感應(yīng)電流的大小為eq\f(nπr2B0,2t0R) D．在eq\f(3,2)t0時(shí)線圈受到的安培力的大小為eq\f(nπr3B\o\al(02),2t0R)2．一個(gè)閉合正三角形金屬框架，左邊豎直且與磁場(chǎng)右邊界平行，完全處于垂直框架平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．現(xiàn)用外力F把框架水平勻速向右拉出磁場(chǎng)，如圖所示，設(shè)正三角形金屬框架開(kāi)始出磁場(chǎng)的時(shí)刻t＝0，則電動(dòng)勢(shì)E、外力F和外力的功率P隨時(shí)間t的變化圖像正確的是(). 3.如圖所示，在傾角為θ的光滑斜面上，存在著兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域．區(qū)域Ⅰ的磁場(chǎng)方向垂直斜面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為2B，區(qū)域Ⅱ的磁場(chǎng)方向垂直斜面向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)邊界MN、PQ、GH均平行于斜面底邊，MP、PG長(zhǎng)均為L(zhǎng).一個(gè)質(zhì)量為m、電阻為R、邊長(zhǎng)也為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框，由靜止開(kāi)始沿斜面下滑，下滑過(guò)程中ab邊始終與斜面底邊平行．t1時(shí)刻ab邊剛越過(guò)GH進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ區(qū)域，此時(shí)導(dǎo)線框恰好以速度v1做勻速直線運(yùn)動(dòng)；t2時(shí)刻ab邊下滑到PQ與MN之間的某位置，此時(shí)導(dǎo)線框又恰好以速度v2做勻速直線運(yùn)動(dòng)．重力加速度為g，下列說(shuō)法中正確的是() A．當(dāng)ab邊剛越過(guò)PQ時(shí)，導(dǎo)線框的加速度大小為a＝eq\f(5,4)gsinθ B．導(dǎo)線框兩次做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度之比v1∶v2＝4∶3 C．從t1到t2的過(guò)程中，導(dǎo)線框克服安培力做的功等于重力勢(shì)能的減少量 D．從t1到t2的過(guò)程中，有eq\f(1,2)m(v12－v22)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能

4．如圖甲所示，水平面內(nèi)固定兩根間距L＝1m的長(zhǎng)直平行光滑金屬導(dǎo)軌PQ、MN，其Q、N端接有阻值R＝1.5Ω的電阻，一質(zhì)量m＝0.1kg、接入電路的阻值r＝0.5Ω的導(dǎo)體棒ab垂直于導(dǎo)軌放置于距QN端d＝2m處，且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸．整個(gè)裝置處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化的情況如圖乙所示．在0～1s內(nèi)，為了保持ab棒靜止，在棒的中點(diǎn)施加一平行于導(dǎo)軌平面的外力F0(未知)；1s后改用F＝0.5N的水平向左的恒力拉動(dòng)ab棒，ab棒從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離x＝4.8m時(shí)速度恰好達(dá)到最大值．a(chǎn)b棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌保持垂直，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．求：(1)t＝1s時(shí)外力F0的大小和方向；(2)ab棒的最大速度大小vm；(3)從t＝0到ab棒運(yùn)動(dòng)距離x＝4.8m的過(guò)程，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR.專題強(qiáng)化練1.如圖所示，兩勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1和B2大小相等、方向相反．金屬圓環(huán)的直徑與兩磁場(chǎng)的邊界重合．下列變化會(huì)在環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较蚋袘?yīng)電流的是() A．同時(shí)增大B1減小B2 B．同時(shí)減小B1增大B2 C．同時(shí)以相同的變化率增大B1和B2 D．同時(shí)以相同的變化率減小B1和B22．如圖所示，關(guān)于下列器材的原理和用途，正確的是() A．變壓器可以改變交變電壓也能改變頻率 B．扼流圈對(duì)交流的阻礙作用是因?yàn)榫€圈存在電阻 C．真空冶煉爐的工作原理是爐體產(chǎn)生渦流使?fàn)t內(nèi)金屬熔化 D．磁電式儀表中用來(lái)做線圈骨架的鋁框能起電磁阻尼的作用3．如圖所示，線圈M和線圈P繞在同一個(gè)鐵芯上．已知電流從電流計(jì)左側(cè)流進(jìn)時(shí)，指針由中央向左偏轉(zhuǎn)，則() A．合上開(kāi)關(guān)S的一瞬間，電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn) B．合上開(kāi)關(guān)S的一瞬間，電流計(jì)指針向左偏 C．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)S的一瞬間，電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn) D．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)S的一瞬間，電流計(jì)指針向左偏4．如圖所示，有一足夠大的光滑水平面上存在非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁場(chǎng)分布沿x軸方向均勻增大，沿y軸方向是不變的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外．現(xiàn)有一閉合的正方形金屬線框(線框有電阻)，質(zhì)量為m，以速度大小為v0、方向沿其對(duì)角線且與x軸成45°角開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，以下關(guān)于線框的說(shuō)法中正確的是() A．線框中的感應(yīng)電流方向沿逆時(shí)針?lè)较? B．線框?qū)⒆鰟驕p速直線運(yùn)動(dòng) C．線框運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的內(nèi)能為eq\f(1,4)mv02 D．線框最終將靜止于平面上的某個(gè)位置5．如圖甲所示，正五邊形硬導(dǎo)線框abcde固定在磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與線框平面垂直，圖乙表示該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系，t＝0時(shí)刻磁場(chǎng)方向垂直紙面向里．設(shè)垂直cd邊向下為安培力的正方向，在0～5t0時(shí)間內(nèi)，線框cd邊受到該磁場(chǎng)對(duì)它的安培力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖像為().. 6.一個(gè)電子感應(yīng)加速器的簡(jiǎn)化模型如圖.半徑為r0的圓形區(qū)域中存在垂直紙面向里的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，令B1隨時(shí)間均勻增加，從而產(chǎn)生感生電場(chǎng)加速粒子．在r≥r0的環(huán)形區(qū)域中也存在向里的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2.欲使帶正電荷q的粒子能在環(huán)形區(qū)域內(nèi)沿半徑r稍大于r0的圓形軌道不斷被加速．則下列說(shuō)法正確的是() A．要使粒子半徑不變，則B2應(yīng)保持恒定 B．粒子運(yùn)動(dòng)一周，所受靜電力對(duì)它不做功 C．該裝置只能加速正粒子 D．當(dāng)B1隨時(shí)間均勻增加時(shí)，B2也隨時(shí)間均勻增加7.由相同材料的導(dǎo)線繞成邊長(zhǎng)相同的甲、乙兩個(gè)正方形閉合線圈，兩線圈的質(zhì)量相等，但所用導(dǎo)線的橫截面積不同，甲線圈的匝數(shù)是乙的2倍．現(xiàn)兩線圈在豎直平面內(nèi)從同一高度同時(shí)由靜止開(kāi)始下落，一段時(shí)間后進(jìn)入一方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)的上邊界水平，如圖所示．不計(jì)空氣阻力，已知下落過(guò)程中線圈始終平行于紙面，上、下邊保持水平．在線圈下邊進(jìn)入磁場(chǎng)后且上邊進(jìn)入磁場(chǎng)前，不可能出現(xiàn)的是() A．甲和乙都加速運(yùn)動(dòng) B．甲和乙都減速運(yùn)動(dòng) C．甲和乙都勻速運(yùn)動(dòng) D．甲減速運(yùn)動(dòng)，乙加速運(yùn)動(dòng)

8．如圖所示，兩電阻不計(jì)的足夠長(zhǎng)光滑導(dǎo)軌傾斜放置，上端連接一電阻R，空間有一垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，從某處自由釋放，下列四幅圖像分別表示導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度v與時(shí)間t關(guān)系、加速度a與時(shí)間t關(guān)系、機(jī)械能E與位移x關(guān)系、以及通過(guò)導(dǎo)體棒電荷量q與位移x關(guān)系，其中可能正確的是()...9.如圖所示，足夠長(zhǎng)的粗糙絕緣斜面與水平面成θ＝37°放置，在斜面上虛線aa′和bb′與斜面底邊平行，在aa′b′b圍成的區(qū)域有垂直斜面向上的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝1T；現(xiàn)有一質(zhì)量為m＝10g，總電阻為R＝1Ω，邊長(zhǎng)d＝0.1m的正方形金屬線圈MNQP，讓PQ邊與斜面底邊平行，從斜面上端靜止釋放，線圈剛好勻速穿過(guò)磁場(chǎng)．已知線圈與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.5，(取g＝10m/s2；sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：(1)線圈進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，受到安培力大??；(2)線圈釋放時(shí)，PQ邊到bb′的距離；(3)整個(gè)線圈穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，線圈上產(chǎn)生的焦耳熱．

動(dòng)量觀點(diǎn)在電磁感應(yīng)中的應(yīng)用高考題型1動(dòng)量定理在電磁感應(yīng)中的應(yīng)用求解的物理量應(yīng)用示例電荷量或速度－Beq\x\to(I)LΔt＝mv2－mv1，q＝eq\x\to(I)Δt.位移－eq\f(B2L2\x\to(v)Δt,R總)＝0－mv0，即－eq\f(B2L2x,R總)＝0－mv0時(shí)間－Beq\x\to(I)LΔt＋F其他Δt＝mv2－mv1即－BLq＋F其他Δt＝mv2－mv1已知電荷量q、F其他(F其他為恒力)－eq\f(B2L2\x\to(v)Δt,R總)＋F其他Δt＝mv2－mv1，eq\x\to(v)Δt＝x已知位移x、F其他(F其他為恒力)在導(dǎo)體單桿切割磁感線做變加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，若牛頓運(yùn)動(dòng)定律和能量觀點(diǎn)不能解決問(wèn)題，可運(yùn)用動(dòng)量定理巧妙解決問(wèn)題例1如圖所示，左端接有阻值為R的定值電阻且足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌CE、DF的間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌固定在水平面上，且處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置且靜止，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)．某時(shí)刻給導(dǎo)體棒ab一個(gè)水平向右的瞬時(shí)沖量I，導(dǎo)體棒將向右運(yùn)動(dòng)，最后停下來(lái)，則此過(guò)程中() A．導(dǎo)體棒做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直至停止運(yùn)動(dòng) B．電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為eq\f(I2,2m) C．通過(guò)導(dǎo)體棒ab橫截面的電荷量為eq\f(I,BL) D．導(dǎo)體棒ab運(yùn)動(dòng)的位移為eq\f(IR,B2L2)例2真空管道超高速列車的動(dòng)力系統(tǒng)是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成平動(dòng)動(dòng)能的裝置．如圖甲是某種動(dòng)力系統(tǒng)的簡(jiǎn)化模型，圖中粗實(shí)線表示固定在水平面上間距為l的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌，電阻忽略不計(jì)．a(chǎn)b和cd是兩根與導(dǎo)軌垂直、長(zhǎng)度均為l、電阻均為R的金屬棒，通過(guò)絕緣材料固定在列車底部，并與導(dǎo)軌良好接觸，其間距也為l，列車的總質(zhì)量為m.列車啟動(dòng)前，ab、cd處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向下，如圖甲所示．為使列車啟動(dòng)，需在M、N間連接電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源，電源內(nèi)阻及導(dǎo)線電阻忽略不計(jì)．列車啟動(dòng)后電源自動(dòng)關(guān)閉．(1)要使列車向右運(yùn)行，啟動(dòng)時(shí)圖甲中M、N哪個(gè)接電源正極，并簡(jiǎn)要說(shuō)明理由．(2)求剛接通電源時(shí)列車加速度a的大?。?3)列車減速時(shí)，需在前方設(shè)置如圖乙所示的一系列磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)寬度和相鄰磁場(chǎng)間距均大于l.若某時(shí)刻列車的速度為v0，此時(shí)ab、cd均在無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域，試討論：要使列車停下來(lái)，前方至少需要多少塊這樣的有界磁場(chǎng)？

例3如圖所示，兩根質(zhì)量均為m＝2kg的金屬棒垂直放在光滑的水平導(dǎo)軌上，左右兩部分導(dǎo)軌間距之比為1∶2，導(dǎo)軌間有大小相等但左、右兩部分方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，左、右兩棒電阻之比為1∶2，不計(jì)導(dǎo)軌電阻．現(xiàn)用250N的水平拉力F向右拉CD棒，CD棒運(yùn)動(dòng)s＝0.5m時(shí)其上產(chǎn)生的焦耳熱為Q2＝30J，此時(shí)兩棒速率之比為vA∶vC＝1∶2，現(xiàn)立即撤去拉力F，設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且兩棒始終在不同磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，求：(1)在CD棒運(yùn)動(dòng)0.5m的過(guò)程中，AB棒上產(chǎn)生的焦耳熱；(2)撤去拉力F瞬間，兩棒的速度大小vA和vC；(3)撤去拉力F后，兩棒最終勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小vA′和vC′.高考題型2動(dòng)量守恒定律在電磁感應(yīng)中的應(yīng)用“雙軌＋雙桿”模型如圖，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩根位于同一水平面內(nèi)的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌，兩相同的光滑導(dǎo)體棒ab、cd靜止在導(dǎo)軌上．t＝0時(shí)，ab棒以初速度v0向右滑動(dòng)．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，ab、cd棒始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好．模型分析：雙軌和兩導(dǎo)體棒組成閉合回路，通過(guò)兩導(dǎo)體棒的感應(yīng)電流相等，所受安培力大小也相等，ab棒受到水平向左的安培力，向右減速；cd棒受到水平向右的安培力，向右加速，最終導(dǎo)體棒ab、cd共速，感應(yīng)電流消失，一起向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，該過(guò)程導(dǎo)體棒ab、cd組成的系統(tǒng)所受合外力為零，動(dòng)量守恒：mabv0＝(mab＋mcd)v共，若ab棒、cd棒所在導(dǎo)軌不等間距，則動(dòng)量不守恒，可考慮運(yùn)用動(dòng)量定理求解．例4如圖所示，一質(zhì)量為2m的足夠長(zhǎng)的光滑金屬框abcd置于水平絕緣平臺(tái)上，ab、dc邊平行且和長(zhǎng)為L(zhǎng)的bc邊垂直，整個(gè)金屬框電阻可忽略．一根阻值為R、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒MN置于金屬框上，裝置始終處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．現(xiàn)給金屬框向右的初速度v0，運(yùn)動(dòng)時(shí)MN始終與金屬框保持良好接觸且與bc邊平行．則整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中() A．感應(yīng)電流方向?yàn)镸→b→c→N→M B．導(dǎo)體棒的最大速度為eq\f(v0,2) C．通過(guò)導(dǎo)體棒的電荷量為eq\f(2mv0,3BL) D．導(dǎo)體棒產(chǎn)生的焦耳熱為eq\f(5,6)mv02例5如圖所示，相互平行、相距L的兩條金屬長(zhǎng)導(dǎo)軌固定在同一水平面上，電阻可忽略不計(jì)，空間有方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，質(zhì)量均為m、長(zhǎng)度均為L(zhǎng)、電阻均為R的導(dǎo)體棒甲和乙，可以在長(zhǎng)導(dǎo)軌上無(wú)摩擦左右滑動(dòng)．開(kāi)始時(shí)，甲導(dǎo)體棒具有向左的初速度v，乙導(dǎo)體棒具有向右的初速度2v，求：(1)開(kāi)始時(shí)，回路中電流大小I；(2)當(dāng)一根導(dǎo)體棒速度為零時(shí)，另一根導(dǎo)體棒的加速度大小a；(3)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)乙導(dǎo)體棒的電荷量最大值qm.針對(duì)練習(xí)：1.如圖所示，足夠長(zhǎng)的兩平行光滑水平直導(dǎo)軌的間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，垂直于導(dǎo)軌平面有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；導(dǎo)軌左端接有電容為C的電容器、開(kāi)關(guān)S和定值電阻R；質(zhì)量為m的金屬棒垂直于導(dǎo)軌靜止放置，兩導(dǎo)軌間金屬棒的電阻為r.初始時(shí)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，電容器兩極板間的電壓為U.閉合開(kāi)關(guān)S，金屬棒運(yùn)動(dòng)，金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好．下列說(shuō)法正確的是() A．閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間，金屬棒立刻開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng) B．閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間，金屬棒的加速度大小為eq\f(BUL,mR) C．金屬棒與導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的最小電壓為零 D．金屬棒最終獲得的速度大小為eq\f(BCUL,m＋B2L2C)2．如圖所示，在水平面上有兩條金屬導(dǎo)軌MN、PQ，導(dǎo)軌間距為d，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在的平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B.兩根完全相同的金屬桿1、2間隔一定的距離擺放在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌垂直，它們的電阻均為R，兩桿與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，金屬桿與導(dǎo)軌間的摩擦不計(jì)．桿1以初速度v0滑向桿2，為使兩桿不相碰，則桿2固定與不固定兩種情況下，最初擺放兩桿時(shí)的最小距離之比為() A．1∶1 B．1∶2 C．2∶1 D．3∶13．如圖所示，平行光滑且足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌ab、cd固定在同一水平面上，處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2T，導(dǎo)軌間距L＝0.5m．有兩根金屬棒MN、PQ質(zhì)量均為1kg，電阻均為0.5Ω，其中PQ靜止于導(dǎo)軌上，MN用兩條輕質(zhì)絕緣細(xì)線懸掛在掛鉤上，細(xì)線長(zhǎng)h＝0.9m，當(dāng)細(xì)線豎直時(shí)棒剛好與導(dǎo)軌接觸但對(duì)導(dǎo)軌無(wú)壓力．現(xiàn)將MN向右拉起使細(xì)線與豎直方向夾角為60°，然后由靜止釋放MN，忽略空氣阻力．發(fā)現(xiàn)MN到達(dá)最低點(diǎn)與導(dǎo)軌短暫接觸后繼續(xù)向左上方擺起，PQ在MN短暫接觸導(dǎo)軌的瞬間獲得速度，且在之后1s時(shí)間內(nèi)向左運(yùn)動(dòng)的距離s＝1m．兩根棒與導(dǎo)軌接觸時(shí)始終垂直于導(dǎo)軌，不計(jì)其余部分電阻，重力加速度g＝10m/s2，求：(1)當(dāng)懸掛MN的細(xì)線到達(dá)豎直位置時(shí)，MNQP回路中的電流大小及MN兩端的電勢(shì)差大??；(2)MN與導(dǎo)軌接觸的瞬間流過(guò)PQ的電荷量；(3)MN與導(dǎo)軌短暫接觸過(guò)程中回路中產(chǎn)生的焦耳熱．4．如圖所示，平行光滑金屬導(dǎo)軌由水平部分和傾斜部分組成，且二者平滑連接．導(dǎo)軌水平部分MN的右側(cè)區(qū)域內(nèi)存在方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝0.4T．在距離磁場(chǎng)左邊界線MN為d＝1.2m處垂直導(dǎo)軌放置一個(gè)導(dǎo)體棒a，在傾斜導(dǎo)軌高h(yuǎn)＝0.8m處垂直于導(dǎo)軌放置導(dǎo)體棒b.將b棒由靜止釋放，最終導(dǎo)體棒a和b速度保持穩(wěn)定．已知導(dǎo)軌間距L＝0.5m，兩導(dǎo)體棒質(zhì)量均為m＝0.1kg，電阻均為R＝0.1Ω，g＝10m/s2，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終垂直于導(dǎo)軌且接觸良好，忽略磁場(chǎng)邊界效應(yīng)．求：(1)導(dǎo)體棒b剛過(guò)邊界線MN時(shí)導(dǎo)體棒a的加速度大??；(2)從初始位置開(kāi)始到兩棒速度穩(wěn)定的過(guò)程中，感應(yīng)電流在導(dǎo)體棒a中產(chǎn)生的熱量Q；(3)兩棒速度穩(wěn)定后二者之間的距離．

專題強(qiáng)化練1.如圖所示，水平面內(nèi)放置著足夠長(zhǎng)的兩光滑平行金屬導(dǎo)軌，m、n是兩根同樣材料的圓柱形金屬導(dǎo)體棒，兩根棒的長(zhǎng)度相等，n棒的質(zhì)量是m棒的兩倍．勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向下．若給m棒9J的初動(dòng)能，使之向左運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)，則整個(gè)過(guò)程m棒產(chǎn)生的熱量是() A．2J B．4J C．6J D．9J2.如圖所示，水平固定放置的足夠長(zhǎng)的U形金屬導(dǎo)軌處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在導(dǎo)軌上放著金屬棒ab，開(kāi)始時(shí)ab棒以水平初速度v0向右運(yùn)動(dòng)，最后靜止在導(dǎo)軌上，就導(dǎo)軌光滑和導(dǎo)軌粗糙的兩種情況相比較，這個(gè)過(guò)程() A．安培力對(duì)ab棒所做的功相等 B．安培力對(duì)ab棒的沖量相等 C．產(chǎn)生的總熱量相等 D．通過(guò)ab棒的電荷量相等3．如圖，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩根位于同一水平面內(nèi)的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌，兩相同的光滑導(dǎo)體棒ab、cd靜止在導(dǎo)軌上．t＝0時(shí)，棒ab以初速度v0向右運(yùn)動(dòng)且不會(huì)與cd相碰．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，兩者速度分別為vab、vcd，通過(guò)ab橫截面的電荷量為q，回路中的電流為I，cd棒產(chǎn)生的焦耳熱為Q.下列圖像中正確的是()... 4．圖甲所示是電阻可忽略的足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌．已知導(dǎo)軌的間距L＝1.0m，導(dǎo)軌的傾角θ＝30°，導(dǎo)軌上端接的電阻R＝1.5Ω，整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．阻值r＝0.5Ω、質(zhì)量m＝0.2kg的金屬棒與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，從導(dǎo)軌上端由靜止開(kāi)始下滑．電流傳感器記錄了金屬棒在下滑過(guò)程中產(chǎn)生的電流隨時(shí)間變化的規(guī)律，如圖乙所示．取g＝10m/s2則() A．磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為1.0T B．0到2.0s的時(shí)間內(nèi)，通過(guò)金屬棒的電荷量為2.0C C．0到2.0s的時(shí)間內(nèi)，金屬棒下滑的距離為3.0m D．0到2.0s的時(shí)間內(nèi)，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為2.8J5.如圖所示，水平光滑的平行金屬導(dǎo)軌，左端接有電阻R，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B豎直向下分布在導(dǎo)軌所在空間內(nèi)，質(zhì)量一定的金屬棒PQ垂直于導(dǎo)軌放置．今使棒以一定的初速度v0向右運(yùn)動(dòng)．當(dāng)其通過(guò)位置a、b時(shí)，速率分別為va、vb，到位置c時(shí)剛好靜止．導(dǎo)軌與棒的電阻不計(jì)，a到b與b到c的間距相等，則金屬棒在由a→b和由b→c的兩個(gè)過(guò)程中() A．棒運(yùn)動(dòng)的加速度相等 B．棒通過(guò)a、b兩位置時(shí)速率va＝2vb C．回路中產(chǎn)生的內(nèi)能Eab＝2Ebc D．安培力做功相等6.如圖所示，間距L＝1m的平行且足夠長(zhǎng)的導(dǎo)軌由傾斜、水平兩部分組成，傾斜部分傾角θ＝37°，在傾斜導(dǎo)軌頂端連接一阻值R＝1Ω的定值電阻，質(zhì)量m＝1kg的金屬桿MN垂直導(dǎo)軌放置且始終接觸良好，并在整個(gè)區(qū)域加一垂直于傾斜導(dǎo)軌所在斜面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．現(xiàn)讓金屬桿MN從距水平導(dǎo)軌高度h＝1.2m處由靜止釋放，金屬桿在傾斜導(dǎo)軌上先加速再勻速運(yùn)動(dòng)，然后進(jìn)入水平導(dǎo)軌部分，再經(jīng)過(guò)位移x＝1m速度減為零．已知金屬桿與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，導(dǎo)軌與金屬桿的電阻不計(jì)，金屬桿在導(dǎo)軌兩部分銜接點(diǎn)機(jī)械能損失忽略不計(jì)，重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：(1)金屬桿勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小；(2)金屬桿在傾斜導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)階段，通過(guò)電阻R的電荷量和電阻R產(chǎn)生的焦耳熱；(3)金屬桿在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受摩擦力的沖量大?。?．如圖所示，一個(gè)正方形金屬線圈從勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方的水平邊界處由靜止釋放，線圈完全進(jìn)入磁場(chǎng)前已做勻速運(yùn)動(dòng)，線圈平面始終與磁場(chǎng)方向垂直．已知線圈的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量為m，電阻為R，從靜止到勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)線圈橫截面的電荷量為q，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，重力加速度為g.求：(1)線圈勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小v；(2)線圈從靜止到勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中位移大小x；(3)線圈從靜止到勻速運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)的時(shí)間t.

8.如圖所示，MN、PQ為足夠長(zhǎng)的水平光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距L＝0.5m，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，空間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1T；兩直導(dǎo)體棒ab、cd均垂直于導(dǎo)軌放置，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終接觸良好．導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量m1＝0.5kg，電阻R1＝0.2Ω；導(dǎo)體棒cd的質(zhì)量m2＝1.0kg，電阻R2＝0.1Ω.將cd棒用平行于導(dǎo)軌的水平細(xì)線與固定的力傳感器連接，給ab一個(gè)水平向右、大小為v0＝3m/s的初速度，求：(1)導(dǎo)體棒ab開(kāi)始運(yùn)動(dòng)瞬間兩端的電壓Uab；(2)力傳感器示數(shù)F隨ab運(yùn)動(dòng)距離x的變化關(guān)系；(3)若導(dǎo)體棒ab向右運(yùn)動(dòng)的速度為1.5m/s時(shí)剪斷細(xì)線，求此后回路中產(chǎn)生的焦耳熱．學(xué)習(xí)資料學(xué)生姓名：科目：物理審核人：內(nèi)容：機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波高考題型1機(jī)械振動(dòng)1．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的規(guī)律規(guī)律x＝Asin(ωt＋φ)圖像反映同一質(zhì)點(diǎn)在各個(gè)時(shí)刻的位移受力特征回復(fù)力F＝－kx，F(xiàn)(或a)的大小與x的大小成正比，方向相反運(yùn)動(dòng)特征靠近平衡位置時(shí)，a、F、x都減小，v增大；遠(yuǎn)離平衡位置時(shí)，a、F、x都增大，v減小能量特征振幅越大，能量越大．在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒周期性特征質(zhì)點(diǎn)的位移、回復(fù)力、加速度和速度均隨時(shí)間做周期性變化，變化周期就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期T；動(dòng)能和勢(shì)能也隨時(shí)間做周期性變化，其變化周期為eq\f(T,2)對(duì)稱性特征關(guān)于平衡位置O對(duì)稱的兩點(diǎn)，加速度的大小、速度的大小、動(dòng)能、勢(shì)能相等，相對(duì)平衡位置的位移大小相等2.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用——單擺單擺周期表達(dá)式：T＝2πeq\r(\f(l,g)).例1如圖所示，光滑斜面的傾角為θ，勁度系數(shù)為k的輕彈簧上端固定在斜面的擋板上，下端固定有質(zhì)量為m的小球，重力加速度為g.將小球沿斜面上移并保持彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)，然后松開(kāi)小球，則() A．小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒 B．小球在最低點(diǎn)的加速度大小為0 C．彈簧彈力充當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力 D．小球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅為eq\f(mgsinθ,k)例2如圖甲所示為以O(shè)點(diǎn)為平衡位置，在A、B兩點(diǎn)間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子，圖乙為這個(gè)彈簧振子的振動(dòng)圖像，由圖可知下列說(shuō)法中正確的是() A．在t＝0.2s時(shí)，彈簧振子的加速度為正向最大 B．從t＝0到t＝0.2s時(shí)間內(nèi)，彈簧振子做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng) C．在t＝0.6s時(shí)，彈簧振子的彈性勢(shì)能最小 D．在t＝0.2s與t＝0.6s兩個(gè)時(shí)刻，振子的速度都為零

例3如圖所示，水平彈簧振子沿x軸在M、N間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，坐標(biāo)原點(diǎn)O為振子的平衡位置，其振動(dòng)方程為x＝5sin(10πt＋eq\f(π,2))cm.下列說(shuō)法不正確的是() A．MN間距離為10cm B．振子的運(yùn)動(dòng)周期是0.2s C．t＝0時(shí)，振子位于N點(diǎn) D．t＝0.05s時(shí)，振子具有最大加速度高考題型2機(jī)械波形成條件(1)波源；(2)傳播介質(zhì)，如空氣、水等．傳播特點(diǎn)(1)機(jī)械波傳播的只是振動(dòng)的形式和能量，質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，并不隨波遷移．(2)介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期和頻率都與波源的振動(dòng)周期和頻率相同．(3)一個(gè)周期內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)完成一次全振動(dòng)，通過(guò)的路程為4A，位移為零．(4)一個(gè)周期內(nèi)，波向前傳播一個(gè)波長(zhǎng)．波的圖像(1)坐標(biāo)軸：橫軸表示各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置，縱軸表示該時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移．(2)意義：表示在波的傳播方向上，某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的位移．波長(zhǎng)、波速和頻率的關(guān)系(1)v＝λf；(2)v＝eq\f(λ,T).波的疊加(1)兩個(gè)振動(dòng)情況相同的波源形成的波，在空間某點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)的條件為Δx＝nλ(n＝0,1,2…)，振動(dòng)減弱的條件為Δx＝(2n＋1)eq\f(λ,2)(n＝0,1,2…)．(2)振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的位移隨時(shí)間而改變，振幅為兩波振幅的和A1＋A2.波的多解問(wèn)題由于波的周期性、波傳播方向的雙向性，波的傳播易出現(xiàn)多解問(wèn)題.例4如圖是t＝0時(shí)刻沿x軸傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波的圖像．該時(shí)刻后介質(zhì)中P質(zhì)點(diǎn)回到平衡位置的最短時(shí)間為0.1s，Q質(zhì)點(diǎn)回到平衡位置的最短時(shí)間為0.5s，已知t＝0時(shí)刻兩質(zhì)點(diǎn)相對(duì)平衡位置的位移相同，則() A．該簡(jiǎn)諧波沿x軸正方向傳播 B．該簡(jiǎn)諧波的傳播周期為0.6s C．t＝0.2s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的加速度沿y軸負(fù)方向 D．經(jīng)過(guò)0.6s質(zhì)點(diǎn)Q沿x軸移動(dòng)6.0m例5在彈性繩左右兩端垂直繩輕搖一下，產(chǎn)生兩個(gè)振動(dòng)方向、振幅和波長(zhǎng)都相同的簡(jiǎn)諧橫波，t＝0時(shí)刻兩列波傳播至如圖所示位置，已知左側(cè)波向右傳播的速度大小為v1＝1m/s，下列說(shuō)法正確的是() A．右側(cè)波向左傳播的速度大小v2，與v1大小不一定相等 B．t＝2.5s時(shí)刻，O點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的速度方向向下 C．t＝3s時(shí)刻，O點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的速度方向向上 D．t＝2.5～3.5s內(nèi)，x＝±0.5m處的質(zhì)點(diǎn)一直保持靜止

例6一振動(dòng)片以頻率f做簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí)，固定在振動(dòng)片上的兩根細(xì)桿同步周期性地觸動(dòng)水面上a、b兩點(diǎn)，兩波源發(fā)出的波在水面上形成穩(wěn)定的干涉圖樣．c是水面上的一點(diǎn)，a、b、c間的距離均為l，如圖所示．已知除c點(diǎn)外，在ac連線上還有其他振幅極大的點(diǎn)，其中距c最近的點(diǎn)到c的距離為eq\f(3,8)l.求：(1)波的波長(zhǎng)；(2)波的傳播速度．例7一列波長(zhǎng)小于3m的橫波沿著x軸正方向傳播，處在x1＝1m和x2＝4m的兩質(zhì)點(diǎn)A、B的振動(dòng)圖像如圖所示，則() A．3s末A、B兩質(zhì)點(diǎn)的位移相同 B．1s末A點(diǎn)的速度大于B點(diǎn)的速度 C．波長(zhǎng)可能為eq\f(12,5)m D．波速可能為eq\f(3,7)m/s高考題型3振動(dòng)圖像與波的圖像的綜合應(yīng)用巧解振動(dòng)圖像與波的圖像綜合問(wèn)題的基本方法例8一列簡(jiǎn)諧橫波某時(shí)刻波形如圖甲所示．由該時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)L的振動(dòng)情況如圖乙所示．下列說(shuō)法正確的是() A．該橫波沿x軸負(fù)方向傳播 B．質(zhì)點(diǎn)N該時(shí)刻向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng) C．質(zhì)點(diǎn)L經(jīng)半個(gè)周期將沿x軸正方向移動(dòng)到N點(diǎn) D．該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)K與M的速度、加速度都相同

例9圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝2s時(shí)的波動(dòng)圖像，圖乙為該波中x＝2cm處質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像，根據(jù)圖像分析可得() A．該簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播 B．簡(jiǎn)諧橫波的波速大小為1m/s C．P點(diǎn)振動(dòng)后在任意一個(gè)2s內(nèi)的路程均為10cm D．在t＝2.5s時(shí)P點(diǎn)位移為y＝－2.5cm針對(duì)練習(xí)：1．如圖甲所示，一個(gè)有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的豎直圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，固定在圓盤上的小圓柱帶動(dòng)一個(gè)T形支架在豎直方向振動(dòng)，T形支架的下面系著一個(gè)由彈簧和小球組成的振動(dòng)系統(tǒng)．圓盤靜止時(shí)，讓小球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)圖像如圖乙所示．圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小球做受迫振動(dòng)．小球振動(dòng)穩(wěn)定時(shí)，下列說(shuō)法正確的是() A．小球振動(dòng)的固有頻率是4Hz B．小球做受迫振動(dòng)時(shí)周期一定是4s C．圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)周期在4s附近時(shí)，小球振幅顯著增大 D．圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)周期在4s附近時(shí)，小球振幅顯著減小2．如圖所示為兩列相干水波的干涉圖樣，圖中的實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷．已知兩列波的振幅均為5cm，C點(diǎn)是BE連線的中點(diǎn)，下列說(shuō)法中正確的是() A．再過(guò)半個(gè)周期，A點(diǎn)變?yōu)闇p弱點(diǎn) B．圖示時(shí)刻C點(diǎn)正處于平衡位置且向下運(yùn)動(dòng) C．D點(diǎn)保持靜止不動(dòng) D．圖示時(shí)刻A、B兩點(diǎn)的豎直高度差為10cm3．一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)刻的波形如圖甲所示，圖乙是位于x＝1m的質(zhì)點(diǎn)N此后的振動(dòng)圖像，Q是位于x＝10m處的質(zhì)點(diǎn)．則下列說(shuō)法正確的是() A．波沿x軸正方向傳播，波源的起振方向向下 B．在t＝7s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q開(kāi)始振動(dòng) C．在t＝12s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的位置坐標(biāo)為(10m，－8cm) D．在5～5.5s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)M的速度在減小，加速度在增大

4．一列簡(jiǎn)諧橫波在某介質(zhì)中沿x軸傳播，在t＝0時(shí)的波形如圖中實(shí)線所示，經(jīng)0.2s后的波形如圖中虛線所示，已知該波的周期T>0.2s.(1)求該波的傳播速度大小；(2)若該波沿x軸正方向傳播，求x＝0.6m處的質(zhì)點(diǎn)在t＝1.95s時(shí)刻的位移大?。畬ｎ}強(qiáng)化練1.如圖所示，半徑為R的圓盤邊緣有一釘子B，在水平光線下，圓盤的轉(zhuǎn)軸A和釘子B在右側(cè)墻壁上形成影子O和P，以O(shè)為原點(diǎn)在豎直方向上建立x坐標(biāo)系．t＝0時(shí)從圖示位置沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)圓盤，角速度為ω，則P做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為() A．x＝Rsineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωt－\f(π,2))) B．x＝Rsineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωt＋\f(π,2))) C．x＝2Rsineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωt－\f(π,2))) D．x＝2Rsineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωt＋\f(π,2)))2．如圖是水面上兩列頻率相同的波在某時(shí)刻的疊加情況，以波源S1、S2為圓心的兩組同心圓弧分別表示同一時(shí)刻兩列波的波峰(實(shí)線)和波谷(虛線)；S1的振幅A1＝4cm，S2的振幅A2＝3cm，則下列說(shuō)法正確的是() A．D點(diǎn)是振動(dòng)減弱點(diǎn) B．A、D點(diǎn)在該時(shí)刻的高度差為7cm C．再過(guò)半個(gè)周期，B、C點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn) D．C點(diǎn)的振幅為1cm3．一根同種材料粗細(xì)均勻的彈性繩，右端固定在墻上，抓著繩子左端S點(diǎn)上下振動(dòng)，產(chǎn)生向右傳播的繩波，某時(shí)刻的波形如圖所示．下列說(shuō)法中正確的是() A．此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P在做減速運(yùn)動(dòng) B．波源的起振方向向上 C．波的傳播速度逐漸減小 D．波源振動(dòng)的頻率逐漸減小

4．如圖甲所示，在一條張緊的繩子上掛幾個(gè)擺．當(dāng)a擺振動(dòng)的時(shí)候，其余各擺在a擺的驅(qū)動(dòng)下也逐步振動(dòng)起來(lái)，不計(jì)空氣阻力，達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，b擺的振動(dòng)圖像如圖乙．下列說(shuō)法正確的是() A．穩(wěn)定時(shí)b擺的振幅最大 B．穩(wěn)定時(shí)b擺的周期最大 C．由圖乙可以估算出b擺的擺長(zhǎng) D．由圖乙可以估算出c擺的擺長(zhǎng)5．一列簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中沿x軸負(fù)方向傳播，已知x＝eq\f(5,4)λ處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為y＝Acos(eq\f(2π,T)t)，則t＝eq\f(3,4)T時(shí)刻的波形圖正確的是() 6．消除噪聲污染是當(dāng)前環(huán)境保護(hù)的一個(gè)重要課題．圖所示的消聲器可以用來(lái)削弱高速氣流產(chǎn)生的噪聲．頻率為f的聲波沿水平管道自左向右傳播，在聲波到達(dá)a處時(shí)，分成上下兩束波，這兩束波在b處相遇時(shí)可削弱噪聲．設(shè)上下兩束波從a運(yùn)動(dòng)到b的時(shí)間差為Δt，不考慮聲波在傳播過(guò)程中波速的變化．關(guān)于該消聲器的工作原理及要達(dá)到良好的消聲效果必須滿足的條件，下列說(shuō)法正確的是() A．利用了波的干涉，Δt是eq\f(1,2f)的奇數(shù)倍 B．利用了波的衍射，Δt是eq\f(1,2f)的奇數(shù)倍 C．利用了波的干涉，Δt是eq\f(1,f)的奇數(shù)倍 D．利用了波的衍射，Δt是eq\f(1,f)的奇數(shù)倍7．甲、乙兩列簡(jiǎn)諧橫波在同一均勻介質(zhì)中傳播，甲波沿x軸正方向傳播，乙波沿x軸負(fù)方向傳播，t＝0時(shí)刻兩列波恰好在坐標(biāo)原點(diǎn)相遇，波形圖如圖所示．已知甲波的頻率為4Hz，則() A．兩列波的傳播速度均為4m/s B．兩列波疊加后，x＝0處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)減弱 C．兩列波疊加后，x＝0.5m處的質(zhì)點(diǎn)振幅為30cm D．兩列波疊加后，介質(zhì)中振動(dòng)加強(qiáng)和減弱區(qū)域的位置穩(wěn)定不變8．一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，在t＝1s時(shí)的部分波形如圖甲所示，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像如圖乙所示，則() A．該波的傳播速度為0.5m/s B．該波沿x軸負(fù)方向傳播 C．波源起振方向?yàn)閥軸負(fù)方向 D．t＝1s時(shí)平衡位置x>2m處的質(zhì)點(diǎn)均未開(kāi)始振動(dòng)

9．如圖(a)所示，輕質(zhì)彈簧上端固定，下端連接質(zhì)量為m的小球，構(gòu)成豎直方向的彈簧振子．取小球平衡位置為x軸原點(diǎn)，豎直向下為x軸正方向，設(shè)法讓小球在豎直方向振動(dòng)起來(lái)后，小球在一個(gè)周期內(nèi)的振動(dòng)曲線如圖(b)所示，若eq\f(T,2)時(shí)刻彈簧彈力為0，重力加速度為g，則有() A．0時(shí)刻彈簧彈力大小為mg B．彈簧勁度系數(shù)為eq\f(2mg,A) C.eq\f(T,4)～eq\f(3T,4)時(shí)間段，回復(fù)力沖量為0 D.eq\f(T,2)～T時(shí)間段，小球動(dòng)能與重力勢(shì)能之和減小10.水平地面上固定一段光滑絕緣圓弧軌道，過(guò)軌道左端N點(diǎn)的豎直線恰好經(jīng)過(guò)軌道的圓心(圖中未畫出)，緊貼N點(diǎn)左側(cè)還固定有絕緣豎直擋板．自零時(shí)刻起將一帶正電的小球自軌道上的M點(diǎn)由靜止釋放．小球與擋板碰撞時(shí)無(wú)能量損失，碰撞時(shí)間不計(jì)，運(yùn)動(dòng)周期為T，MN間的距離為L(zhǎng)并且遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于軌道半徑，重力加速度為g，以下說(shuō)法正確的是() A．圓弧軌道的半徑為eq\f(gT2,π2) B．空間加上豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，小球的運(yùn)動(dòng)周期會(huì)增大 C．空間加上垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，若小球不脫離軌道，運(yùn)動(dòng)周期會(huì)增大 D.eq\f(2,3)T時(shí)小球距N點(diǎn)的距離約為eq\f(L,3)11．均勻介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)A、B的平衡位置位于x軸上，坐標(biāo)分別為0和xB＝16cm.某簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，波速為v＝20cm/s，波長(zhǎng)大于20cm，振幅為y＝1cm，且傳播時(shí)無(wú)衰減．t＝0時(shí)刻A、B偏離平衡位置的位移大小相等、方向相同，運(yùn)動(dòng)方向相反，此后每隔Δt＝0.6s兩者偏離平衡位置的位移大小相等、方向相同．已知在t1時(shí)刻(t1>0)，質(zhì)點(diǎn)A位于波峰．求：(1)從t1時(shí)刻開(kāi)始，質(zhì)點(diǎn)B最少要經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間位于波峰；(2)t1時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)B偏離平衡位置的位移．

12．一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，a、b為x軸上相距0.4m的兩質(zhì)點(diǎn)，如圖甲所示．兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像分別如圖乙、丙所示．(1)當(dāng)該波在該介質(zhì)中傳播的速度為2m/s時(shí)，求該波的波長(zhǎng)；(2)若該波的波長(zhǎng)大于0.3m，求可能的波速．學(xué)習(xí)資料學(xué)生姓名：科目：物理審核人：內(nèi)容：光學(xué)電磁波高考題型1光的折射與全反射1．常用的三個(gè)公式：eq\f(sinθ1,sinθ2)＝n，n＝eq\f(c,v)，sinC＝eq\f(1,n).2．折射率的理解(1)折射率與介質(zhì)和光的頻率有關(guān)，與入射角的大小無(wú)關(guān)．(2)光密介質(zhì)指折射率大的介質(zhì)，而不是指密度大的介質(zhì)．(3)同一種介質(zhì)中，頻率越大的色光折射率越大，傳播速度越?。?．求解光的折射和全反射問(wèn)題的思路(1)根據(jù)題意畫出正確的光路圖，特別注意全反射的臨界光線． (2)利用幾何關(guān)系確定光路中的邊、角關(guān)系．(3)利用折射定律等公式求解． (4)注意折射現(xiàn)象中光路的可逆性．例1某種材料制成的半圓形透明磚平放在方格紙上，將激光束垂直于AC面射入，可以看到光束從圓弧面ABC出射，沿AC方向緩慢平移該磚，在如圖所示位置時(shí)，出射光束恰好消失，該材料的折射率為() A．1.2 B．1.4 C．1.6 D．1.8例2半徑為R的固定半圓形玻璃磚的橫截面如圖所示，O點(diǎn)為圓心，與直徑AB垂直的足夠大的光屏CD緊靠住玻璃磚的左側(cè)，OO′與AB垂直．一細(xì)光束沿半徑方向與OO′成θ＝30°角射向O點(diǎn)，光屏CD區(qū)域出現(xiàn)兩個(gè)光斑，兩光斑間的距離為(eq\r(3)＋1)R，求：(1)此玻璃的折射率；(2)當(dāng)θ變?yōu)槎啻髸r(shí)，兩光斑恰好變?yōu)橐粋€(gè)．

高考題型2光的干涉與衍射雙縫干涉單縫衍射產(chǎn)生條件兩束光頻率相同、相位差恒定障礙物或狹縫的尺寸足夠小(明顯衍射)圖樣不同點(diǎn)條紋寬度條紋寬度相等條紋寬度不等，中央最寬條紋間距各相鄰條紋間距相等各相鄰條紋間距不等亮度情況清晰條紋，亮度基本相等中央條紋最亮，兩邊變暗與光的偏振的區(qū)別干涉、衍射都是波特有的現(xiàn)象；光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是橫波例3以下現(xiàn)象不屬于干涉的是() A．白光經(jīng)過(guò)楊氏雙縫得到彩色圖樣 B．白光照射肥皂膜呈現(xiàn)彩色圖樣 C．白光經(jīng)過(guò)三棱鏡得到彩色圖樣 D．白光照射水面油膜呈現(xiàn)彩色圖樣例4某同學(xué)用紅光做實(shí)驗(yàn)，拍攝到屏上亮條紋的照片如圖甲、乙所示，則該同學(xué)做的是() A．單縫衍射實(shí)驗(yàn)，甲圖中單縫的寬度小 B．單縫衍射實(shí)驗(yàn)，乙圖中單縫的寬度小 C．雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，甲圖中雙縫到屏的距離大 D．雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，乙圖中雙縫到屏的距離大例5鐵絲圈上附有肥皂膜，豎直放置時(shí)，肥皂膜上的彩色條紋上疏下密，由此推測(cè)肥皂膜前后兩個(gè)面的側(cè)視形狀應(yīng)當(dāng)是()...高考題型3電磁波1．電磁波譜：按照電磁波的頻率或波長(zhǎng)的大小順序把它們排列成譜叫作電磁波譜．按波長(zhǎng)由長(zhǎng)到短排列的電磁波譜為：無(wú)線電波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、X射線、γ射線．2．電磁波傳播不需要介質(zhì)，在介質(zhì)中傳播時(shí)速度與介質(zhì)材料和電磁波頻率有關(guān)．例6下列關(guān)于電磁波的說(shuō)法中不正確的是() A．微波爐能快速加熱食物是利用紅外線具有顯著的熱效應(yīng) B．常用的電視機(jī)遙控器通過(guò)發(fā)出紅外線脈沖信號(hào)來(lái)遙控電視機(jī) C．天文學(xué)家用射電望遠(yuǎn)鏡接收天體輻射的無(wú)線電波進(jìn)行天體物理研究 D．遙感技術(shù)中利用了紅外線探測(cè)器接收物體發(fā)出的紅外線來(lái)探測(cè)被測(cè)物體的特征例7如圖所示，我國(guó)成功研發(fā)的反隱身先進(jìn)米波雷達(dá)堪稱隱身飛機(jī)的克星，它標(biāo)志著我國(guó)雷達(dá)研究又創(chuàng)新的里程碑，米波雷達(dá)發(fā)射無(wú)線電波的波長(zhǎng)在1～10m范圍內(nèi)，則對(duì)該無(wú)線電波的判斷正確的是() A．米波的頻率比厘米波的頻率高 B．和機(jī)械波一樣需靠介質(zhì)傳播 C．同光波一樣會(huì)發(fā)生反射現(xiàn)象 D．不可能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象高考題型4幾何光學(xué)與物理光學(xué)的綜合應(yīng)用項(xiàng)目頻率波長(zhǎng)折射率衰減速度穿透力波動(dòng)性粒子性光子能量紅→紫越來(lái)越高越來(lái)越短越來(lái)越大越來(lái)越快越來(lái)越強(qiáng)越來(lái)越弱越來(lái)越強(qiáng)越來(lái)越大

例8夏日雨后，我們經(jīng)常會(huì)看到天空中出現(xiàn)美麗的彩虹．從物理學(xué)角度看，彩虹是太陽(yáng)光以一定的角度照射在雨滴上經(jīng)過(guò)兩次折射和一次反射形成的．如圖是彩虹成因的簡(jiǎn)化示意圖，其中a、b代表兩種不同頻率的單色光，則() A．a(chǎn)光的頻率大于b光的頻率 B．在同種介質(zhì)中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度 C．a(chǎn)光和b光以相同的入射角從水中射入空氣，在空氣中只能看到一種光時(shí)，一定是a光 D．分別用同一雙縫干涉裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在干涉圖樣中a光相鄰兩個(gè)亮條紋中心的距離小于b光相鄰兩個(gè)亮條紋中心的距離針對(duì)練習(xí)：1．利用微距相機(jī)可以拍攝到形狀各異的雪花圖像(圖甲)，其中有一種“彩虹”雪花，中間部分有一個(gè)夾有空氣的薄冰層，呈彩色花紋(圖乙)，這是由于() A．光的干涉 B．光的衍射 C．光的偏振 D．小孔成像2.如圖所示，有三塊等腰直角三角形的透明材料(圖中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)恰好拼成一個(gè)長(zhǎng)方形．從A點(diǎn)垂直于底邊射入的單色光在B處發(fā)生全反射，在C、D處連續(xù)發(fā)生兩次折射后射出．若該單色光在三塊材料中的傳播速度依次為v1、v2、v3，下列關(guān)系式中正確的是() A．v2>v1>v3 B．v3>v1>v2 C．v3>v2>v1 D．v1>v2>v33.如圖所示光導(dǎo)纖維的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，對(duì)某種頻率的光的折射率為n，若有各種入射方向的該頻率的光照射到此光導(dǎo)纖維一端的橫截面上，認(rèn)為自另一端射出的光在此光導(dǎo)纖維傳播的過(guò)程中都發(fā)生全反射，已知光在真空中的傳播速度為c，自另一端射出的光在此光導(dǎo)纖維中的最長(zhǎng)傳播時(shí)間為() A.eq\f(n2L,c) B.eq\f(nL,c) C.eq\f(L,nc) D.eq\f(L,n2c)4.由某種新型材料做成的某個(gè)光學(xué)元件，其中一個(gè)截面是半徑為R的半圓形，PQ為半圓的直徑，O為該柱形截面的圓心，如圖所示．一激光器發(fā)出的光以與直徑PQ成45°角的方向射入元件內(nèi)，入射點(diǎn)沿PQ由下向上移動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，光線恰好從元件的中點(diǎn)E射出，繼續(xù)上移到位置D(圖中未標(biāo)出)時(shí)光線恰好不能從圓弧面射出(不考慮經(jīng)半圓柱內(nèi)表面反射后射出的光)．已知該新型材料的折射率n＝eq\r(2)，光在真空中的傳播速度為c.求：(1)由B點(diǎn)射入的光線在元件內(nèi)傳播的時(shí)間；(2)D點(diǎn)與O的距離．

專題強(qiáng)化練1．小華通過(guò)偏振太陽(yáng)鏡觀察平靜水面上反射的陽(yáng)光，轉(zhuǎn)動(dòng)鏡片時(shí)發(fā)現(xiàn)光有強(qiáng)弱變化，下列說(shuō)法能夠解釋這一現(xiàn)象的是() A．陽(yáng)光在水面反射時(shí)發(fā)生了偏振，鏡片起起偏器的作用 B．陽(yáng)光在水面反射時(shí)發(fā)生了偏振，鏡片起檢偏器的作用 C．陽(yáng)光在水面反射時(shí)沒(méi)有發(fā)生偏振，鏡片起起偏器的作用 D．陽(yáng)光在水面反射時(shí)沒(méi)有發(fā)生偏振，鏡片起檢偏器的作用2．如圖所示，雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中利用相同的實(shí)驗(yàn)裝置，分別得到了甲、乙兩種色光的干涉圖樣下列關(guān)于甲、乙光的說(shuō)法正確的是() A．甲光光子的動(dòng)量大于乙光光子的動(dòng)量 B．甲光光子的能量大于乙光光子的能量 C．同種介質(zhì)對(duì)甲光的折射率大于對(duì)乙光的折射率 D．甲光在水中的傳播速度大于乙光在水中的傳播速度3．第五代移動(dòng)通信技術(shù)(簡(jiǎn)稱5G)是最新一代蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)，5G的性能目標(biāo)是高數(shù)據(jù)速率、減少延遲、大規(guī)模設(shè)備連接等．與4G相比，5G使用的電磁