2011江苏高考物理考试内容范围及要求
物理1
内容 要求 说明
1 质点 参考系和坐标系 Ⅰ 非惯性参考系不作要求
2 路程和位移 时间和时刻 Ⅱ
3 匀速直线运动 速度和速率 Ⅱ
4 变速直线运动 平均速度和瞬时速度 Ⅰ
5 速度随时间的变化规律(实验、探究) Ⅱ
6 匀变速直线运动 自由落体运动 加速度 Ⅱ
7力的合成与分解 力的平行四边形定则(实验与探究) Ⅱ 力的合成与分解的计算,只限于用作图法或直角三角形的知识解决
8 重力 形变与弹力 胡克定律 Ⅰ 弹簧组进度系数问题的谈论不作要求
9 静摩擦力 滑动摩擦力 摩擦力 动摩擦因数 Ⅰ 不引入静摩擦因数
10 共点力作用下的物体平衡 Ⅰ 只要求解决一个平面内的共点力平衡问题
11 牛顿运动定律及其应用 Ⅱ 不要求定量加速度大小不同的链接体问题;在非惯性系内处理问题不坐要求
12 加速度与物体质量,物体受力的关系(实验、探究) Ⅱ
物理2
13 功和功率 Ⅰ
14 重力势能 Ⅱ
15 弹性势能 Ⅰ 弹性势能的表达式不作要求
16 动能 动能定理 Ⅱ
17 机械能守恒定律及其应用 Ⅱ
18 验证机械能守恒定律(实验和探究) Ⅱ
19 能源和能量耗散 Ⅰ
20 运动的合成与分解 Ⅱ 只限于单个物体
21 抛体运动 Ⅱ 斜抛只作定性要求
22 圆周运动 线速度 角速度 向心力加速度 Ⅰ 角速度方向不作要求
23 匀速圆周运动 向心力 Ⅱ 有关向心力的计算,只限于向心力是有一条直线上的力的合成的情况
24 开普勒行星运动定律 Ⅰ 定量计算不坐要求
25 万有引力及其应用 Ⅱ 地球的表面附近,重力近似于万有引力
26 第一宇宙速度 第二宇宙速度 第三宇宙速度 Ⅰ 定量计算只限于第一宇宙速度
选修3—1
27 电荷 电荷守恒定律 点电荷 Ⅰ
28 昆仑定律 Ⅱ
29 静电场 电场线 Ⅰ
30 电场强度 点电荷的场强 Ⅱ
31 电势能 电势 等势面 Ⅰ
32 电势差 Ⅱ
33 匀强电场中电势差和电场强度的关系 Ⅰ
34 带点粒子在匀强电场中运动 Ⅱ 只限于带点粒子进入电场是速度平行或垂直的情况
35 电容 电容器 Ⅰ
36 示波管 Ⅰ
37 电流 电动势 Ⅰ
38 欧姆定律 闭合电路欧姆定律 Ⅱ
39 电阻定律 Ⅰ
40 决定导线电阻的因素(实验 探究) Ⅱ
41 描绘小灯泡的福安特性曲线(实验探究) Ⅱ
42 电阻的串联和并联 Ⅰ
43 测量电源的电动势和内阻(实验 探究) Ⅱ
44 电功 电功率 焦耳定律 Ⅰ
45 磁场 磁感应强度 磁感线 磁通量 Ⅰ
46 通电导线和铜电线圈周围磁场的方向 Ⅰ
47 安培力 安培力方向 Ⅰ
48 匀强电场中的安培力 Ⅱ 计算限于导线跟磁感应强度平行或垂直两种情况,通电线圈的磁力矩的计算不作要求
Ⅰ
49 洛伦兹力 洛伦兹力的方向 Ⅱ
50 洛伦兹力的公式 Ⅱ 计算限于速度和磁感应强度垂直或平行
52 质谱仪和回旋加速器的基本原理 Ⅰ
选修3—2
53 电磁感应现象 Ⅰ
54 感应电流产生的条件 Ⅱ
55 法拉第电磁感应定律 楞次定律 Ⅱ 限于导线方向与磁场方向、运动方向垂直的情况,有关感电动势的计算不作要求
56 互感 自感 Ⅰ
57 交变电流 描述交变电流的物理量和图像 Ⅰ 相位的概念不作要求
58 正弦交流电的函数表达式 Ⅰ
59 电感和电容对交变电流的影响 Ⅰ
60 变压器 Ⅰ
61 电能的传送 Ⅰ
62 传感器 Ⅰ
选修3—3
63 物体是由大量分子构成的 阿伏伽德罗常数 Ⅰ
64 用油膜法估测分子的大小(实验探究) Ⅰ
65 分子热运动 布朗运动 Ⅰ
66 分子见的作用力 Ⅰ
67 温度和内能 Ⅰ
68 晶体和非晶体 晶体的微观结构 Ⅰ
69 液体的表面张力现象 Ⅰ 对侵润的不侵润现象、毛细现象不作要求
70 液晶 Ⅰ
71 气体实验规律 理想气体 Ⅰ 气体实验的定量计算不作要求
72 改变物体内能的两种方式 Ⅰ
73 热力学第一定律 能量守恒定律 Ⅰ
74 能源与环境 能源的开发和应用 Ⅰ
选修3—4
75 简谐运动 简谐运动的表达式和图像 Ⅰ
76 单摆的周期与摆长的表达式和图像 Ⅰ
77 受迫振动和共振 Ⅰ
78 机械波 纵波 横波的图像 Ⅰ
79 波长 波速和频率(周期)的关系 Ⅰ 限于单方向传播
80 波的干涉和衍射 Ⅰ
81 多普勒效应 Ⅰ
82 电磁波谱 电磁波及其应用 Ⅰ
83 光的折射定律 折射率 Ⅰ
84 测定玻璃的折射率(实验 探究) Ⅰ
86 光的全反射 光导纤维 Ⅰ
86 光的干涉、衍射和偏振 Ⅰ
87 激光的特性和应用 Ⅰ 激光产生的原理不作要求
88 狭义相对论的基本假设 狭义相对论时空观与经典时空观的区别 Ⅰ
89 同时相对性 长度相对性质能关系 Ⅰ 定量计算不作要求
选修3—5
90 动量 动量守恒定律 Ⅰ
91 验证动量守恒定律(实验 探究) Ⅰ
92 弹性碰撞和非弹性碰撞 Ⅰ 只限一维碰撞的问题
93 普朗克能量子假说 黑体和黑体辐射 Ⅰ
94 光电效应 Ⅰ
95 波粒二象性 物质波 Ⅰ 徳布罗意波长关系式的定量计算不作要求
96 原子核式结构模型 Ⅰ
97 氢原子光谱 Ⅰ
98 原子能级 Ⅰ
99 原子核的组成 Ⅰ
100 原子核的衰变 半衰期 Ⅰ 用半衰期公式定量计算不作要求
101 放射性的应用于防护 放射性同位素 Ⅰ
102 核力与结合能 质量亏损 Ⅰ
103 核反应方程 Ⅰ
104 重核裂变 核聚变 Ⅰ
表3 单位制及实验技能的要求
主题 要求
单位制 知道中学物理中涉及的国际单位制的基本单位和其他物理量的单位。包括小时、分、秒、电子伏特等。选修3—3包括摄氏度(℃)、标准大气压、毫米汞柱。
知道国际单位制中规定的单位符号
实验 会正确使用的仪器有:刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电火花打点计时器或电磁打点计时器、弹簧称、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱、温度计等
认识误差问题在试验中的重要性,了解误差的概念,知道系统误差和偶然误差;知道多次测量求平均值的方法可以减小偶然;能够在某些实验中分析误差的主要来源;不要求计算误差。
知道有效数字的概念,会用有效数字扁他直接测量量的结果,间接测量的有效数字运算不坐要求
2023年江苏高考物理试题难度适中,考生基本上都能答完。
整体来看,试卷中各部分试题按照由易到难的顺序排列。江苏高考物理试卷在保持“新颖、灵活、扎实”的风格基础上,进一步凸现了必备知识、关键能力、学科素养、思维方法和创新意识的考查。
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2022年全国高考将在6月7日开考,相信大家都非常想要知道江苏高考物理科目的答案及解析,我就为大家带来2022年江苏高考物理答案解析及试卷汇总。
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一 、江苏高考物理真题试卷(考后更新)
目前试卷暂未公布,所以关于江苏高考的物理试卷及答案我会在公布后及时为大家更新, 大家可以关注本文,我会第 一 时间为大家更新。
二、江苏高考物理真题答案解析(考后更新)
目前暂未公布,请大家耐心等待更新。
弹簧类问题专题复习
弹簧类问题含有力的非突变模型---弹簧模型,这类问题能很好地考查同学们对物理过程的分析、物理知识的综合、以及数学知识的灵活应运,所以这类问题在近年的高考中频频出现。为了帮助同学们复习好这部分内容,现浅谈如下几点,供同学们参考
一、知识点聚焦
1、 弹簧的瞬时问题
弹簧发生弹性形变时,弹力与其形变量成正比,因此,弹力不同,形变量不同,形变量不同,对应的弹力也不同。解决这一类问题时一定要弄清“时刻”及“位置”的含义。
2、弹簧的平衡问题
这类问题涉及的知识有胡克定律、力的平衡条件,一般可用f=kx或△f=k?△x和∑F=0等公式来求解。
3、弹簧的非平衡问题
这类问题主要是指弹簧在相对位置发生变化时,所引起的力、加速度、速度、功、能和合外力等其他物理量发生变化的情况。这类问题的解决,不但要涉及胡克定律、牛顿第二定律、还要涉及动能定理、能的转化和守恒定律等方面的内容。
4、 弹簧弹力做功与动量、能量的综合问题
在弹簧弹力做功的过程中弹力是个变力,所以这类问题一般与动量、能量联系,以综合题的形式出现。这类问题有机地将动量守恒、机械能守恒、功能关系和能量转化等结合在一起,考查同学们的综合应用能力。解决这类问题时,要细致分析弹簧的动态过程,综合利用动能定理和功能关系等知识解题。
二、典型例题分析
例1.如图1所示,劲度系数为 K的轻质弹簧一端与墙固定,另一端与倾角为θ的斜面体小车连接,小车置于光滑水平面上。在小车上叠放一个物体,已知小车质量为 M,物体质量为m,小车位于O点时,整个系统处于平衡状态。现将小车从O点拉到B点,令OB=b,无初速释放后,小车即在水平面B、C间来回运动,而物体和小车之间始终没有相对运动。求:(1)小车运动到B点时的加速度大小和物体所受到的摩擦力大小;(2)b的大小必须满足什么条件,才能使小车和物体一起运动过程中,在某一位置时,物体和小车之间的摩擦力为零。
解析;(1)所求的加速度a和摩擦力f是小车在B点时的瞬时值。取M、m和弹簧组成的系统为研究对象,由牛顿第二定律:kb=(M+m)a 所以a=kb/(M+m)。
取m为研究对象,在沿斜面方向有:f-mgsinθ=macosθ
所以, =
(2)当物体和小车之间的摩擦力的零时,小车的加速度变为a’,小车距O点距离为b’,取m为研究对象,有:mgsinθ=ma’cosθ
取M、m和弹簧组成的系统为研究对象,有 kb‘=(M+m)a’
以上述两式联立解得:b’=
点评:在求解加速度时用整体法,在分析求解m受到的摩擦力时用隔离法。整体法和隔离法两者交互运用是解题中常用的方法,希读者认真掌握。
例2.将金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形箱中,如图2所示,在箱的上顶板和下底板装有压力传感器,箱可以沿竖直轨道运动.当箱以a=2.0 m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时,上顶板的传感器显示的压力为6.0 N,下底板的传感器显示的压力为10.0 N.(取g=10 m/s2)
求:(1)金属块m的质量是多大;?
(2)若上顶板传感器的示数是下底板传感器的示数的一半,则箱子的加速度是多大.?
解析: 上顶板压力传感器显示的压力是金属块对上顶板的压力,大小也等于上顶板对金属块向下的压力;下底板传感器显示的压力为弹簧对下底板的压力,大小也等于弹簧对金属块向上的压力.根据金属块的受力情况和牛顿第二定律,即可求出质量、加速度.
(1)设上顶板的传感器显示的压力为FN1,下底板的传感器显示的压力为FN2,
由牛顿第二定律: mg+FN1-FN2=ma?
解得:m=0.5 kg
(2)由于弹簧长度不变,则下底板的传感器显示的压力仍为10.0 N,
即 FN2′=FN2=10 N?则上顶板的传感器显示的压力为FN1′=5 N
由牛顿第二定律: mg+FN1′-FN2′=ma′
解得: a′=0
例3.如图3所示,两个木块质量分别为m1和m2,两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2,上面木块压在上面的弹簧上(但不拴接),整个系统处于平衡状态,现缓慢向上提上面的木块,直到它刚离开上面的弹簧,在这过程中下面木块移动的距离为( )
解析:此题用整体法求最简单。由题意可将m1、m2视为一系统(整体),整个系统处于平衡状态,即∑F=0
故F=(m1+m2)g
由胡克定律知 F=k2x总
解得 x=
此x为系统下移的总距离,当缓慢向上提上面木块m1,直到它刚离开上面弹簧时,有 x’‘=,由题意可知,在这过程中下面木块移动的距离为 Δx=x-x’=
故本题选C.
点评:尽管此题初看起来较复杂,但只需选用整体法来分析求解,问题就会迎刃而解。
例4.在原子物理中,研究核子与核子关联的最有效途经是“双电荷交换反应”。这类反应的前半部分过程和下面力学模型类似。两个小球A和B用轻质弹簧相连,在光滑的水平直轨道上处于静止状态。在它们左边有一垂直轨道的固定档板P,右边有一小球C沿轨道以速度v0射向B球,如图7所示,C与B发生碰撞并立即结成一个整体D。在它们继续向左运动的过程中,当弹簧长度变到最短时,长度突然被锁定,不再改变。然后,A球与档板P发生碰撞,碰后A、D静止不动,A与P接触而不粘连。过一段时间,突然解除锁定(锁定及解除锁定均无机械能损失),已知A、B、C三球的质量均为m。
(1)求弹簧长度刚被锁定后A球的速度。
(2)求在A球离开档板P之后的运动过程中,弹簧的最大弹性势能。
解析:整个过程可分为四个阶段来处理.
(1)设C球与B球粘结成D时,D的速度为v1,由动量守恒定律,得
mv0=2mv1, ①
当弹簧压至最短时,D与A的速度相等,设此速度为v2,由动量守恒定律,得
2mv1=3mv2, ②
联立①、②式得
v2=(1/3)v0. ③
此问也可直接用动量守恒一次求出(从接触到相对静止)mv0=3mv2,v2=(1/3)v0.
(2)设弹簧长度被锁定后,贮存在弹簧中的势能为Ep,由能量守恒定律,得
(2m)v12=(3m)v22+EP, ④
撞击P后,A与D的动能都为零,解除锁定后,当弹簧刚恢复到自然长度时,弹性势能全部转变成D的动能,设D的速度为v3,有
Ep=(2m)v32, ⑤
以后弹簧伸长,A球离开挡板P,并获得速度.设此时的速度为v4,由动量守恒定律,得
2mv3=3mv4, ⑥
当弹簧伸到最长时,其弹性势能最大,设此势能为Ep′,由能量守恒定律,得
(2m)v32=(3m)v42+Ep′, ⑦
联立③~⑦式得
Ep′=mv02. ⑧
点评; 这道高考压轴题不愧为一道好的物理试题.命题人暗设机关,巧布干扰,只有同学们全面读懂、领会题意,并在头脑中建立起非常清晰的物理图景和过程,充分运用两个守恒定律,才能化难为易,正确解题.
例5 。 如图5所示,在倾角为的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B,它们的质量分别为mA、mB,弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板。系统处于静止状态,现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动,求物块B刚要离开C时物块A的加速度a和从开始到此时物块A的位移d,重力加速度为g。
解析:令x1表示未加F时弹簧的压缩量,由胡克定律和牛顿定律可知
①
令x2表示B刚要离开C时弹簧的伸长量, a表示此时A的加速度,由胡克定律和牛顿定律可知:
kx2=mBgsinθ ②
F-mA?gsinθ-kx2=mAa ③
由②③式可得 ④
由题意 d=x1+x2 ⑤
由①②⑤式可得 ⑥
例6.如图6所示,劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在墙上,另一端和质量为M的容器连接,容器放在光滑水平的地面上,当容器位于O点时弹簧为自然长度,在O点正上方有一滴管,容器每通过O点一次,就有质量为m的一个液滴落入 容器,开始时弹簧压缩,然后撒去外力使容器围绕O点往复运动,求:
(1)容器中落入n个液滴到落入(n+1)个液滴的时间间隔;
(2)容器中落入n个液滴后,容器偏离O点的最大位移。
解析:本题中求容器内落入n个液滴后偏离O点的最大位移时,若从动量守恒和能量守恒的角度求解,将涉及弹簧弹性势能的定量计算,超出了中学大纲的要求,如果改用动量定理和动量守恒定律求解,则可转换成大纲要求内的知识的试题。
(1)弹簧振子在做简谐运动过程中,影响其振动周期的因素有振子的质量和恢复系数(对弹簧振子即为弹簧的劲度系数),本题中恢复系数始终不变,液滴的落入使振子的质量改变,导致其做简谐运动的周期发生变化。
容器中落入n个液滴后振子的质量为(M+nm),以n个液滴落入后到第(n+1)个液滴落入前,这段时间内系统做简谐运动的周期Tn=2π ,容器落入n个液滴到(n+1)个液滴的时间间隔△t=Tn /2,所以
△t =π
(2)将容器从初始位置释放后,振子运动的动量不断变化,动量变化的原因是水平方向上弹簧弹力的冲量引起的,将容器从静止释放至位置O的过程中,容器的动量从零增至p,因容器位于O点时弹簧为自然长度,液滴在O点处落入容器时,容器和落入的液滴系统在水平方向的合力为零,根据动量守恒定律,液滴在O处的落入并不改变系统水平方向的动量,所以振子处从位置O到两侧相应的最大位移处,或从两侧相应在的最大位移处到位置O的各1/4周期内,虽然周期Tn和对应的最大位移Ln在不断变化,但动量变化的大小均为
△p=p-0=p,
根据动量定理可知,各1/4周期内弹力的冲量大小均相等,即:
F0(t)·T0/4 = Fn(t)·Tn/4
其中T0是从开始释放到第一次到O点的周期,T0=2π 。Tn是n个液滴落入后到(n+1)个液滴落入容器前振子的周期,Tn=2π 。而F0(t) 和Fn(t)分别为第一个1/4周期内和n个液滴落入后的1/4周期内弹力对时间的平均值,由于在各个1/4周期内振子均做简谐运动,因而弹力随时间均按正弦(或余弦)规律变化,随时间按正弦(或余弦)变化的量在1/4周期内对时间的平均值与最大值之间的关系,可用等效方法求出,矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时,从中性而开始计地,产生的感应电动势为ε=εmsinωt= NbωSsinωt。ε按正弦规律变化,根据法拉第电磁感应定律ε=N ,ε在1/4周期内对时间的平均值ε=2εm/π。这一结论对其它正弦(或余弦)变化的量对时间的平均值同样适用,则有图19-1
F0(t)=2kL0/π,Fn(t)=2kLn/π
代入前式解得:Ln= L0
例7.如图7所示,质量为M=3kg的木板静止在光滑水平面上,板的右端放一质量为m=1kg的小铁块,现给铁块一个水平向左速度V0=4m/s,铁块在木板上滑行,与固定在木板左端的水平轻弹簧相碰后又返回,且恰好停在木板右端,求铁块与弹簧相碰过程中,弹性势能的最大值EP。
解析:在铁块运动的整个过程中,系统的动量守恒,因此弹簧压缩最大时和铁块停在木板右端时系统的共同速度(铁块与木板的速度相同)可用动量守恒定律求出。在铁块相对于木板往返运动过程中,系统总机械能损失等于摩擦力和相对运动距离的乘积,可利用能量关系分别对两过程列方程解出结果。
设弹簧压缩量最大时和铁块停在木板右端时系统速度分别为V和V',由动量守恒得:mV0=(M+m)V=(M+m)V' 所以,V=V’=mV0/(M+m)=1*4/(3+1)=1m/s
铁块刚在木板上运动时系统总动能为:Ek=mV02=8J
弹簧压缩量最大时和铁块最后停在木板右端时,系统总动能都为:
EK'=(M+m)V2=2J
铁块在相对于木板往返运过程中,克服摩擦力f所做的功为:
Wf=f2L=EK-EK'=8-2=6J
铁块由开始运动到弹簧压缩量最大的过程中,系统机械能损失为:fs=3J
由能量关系得出弹性势能最大值为:EP=EK-EK'-fs=8-2-3=3J
点评:由于木板在水平光滑平面上运动,整个系统动量守恒,题中所求的是弹簧的最大弹性势能,解题时必须要用到能量关系。在解本题时要注意两个方面:1.是要知道只有当铁块和木板相对静止时(即速度相同时),弹簧的弹性势能才最大;弹性势能量大时,铁块和木板的速度都不为零;铁块停在木板右端时,系统速度也不为零。
2.是系统机械能损失并不等于铁块克服摩擦力所做的功,而等于铁块克服摩擦力所做的功和摩擦力对木板所做功的差值,故在计算中用摩擦力乘上铁块在木板上相对滑动的距离。
例8.如图9所示,一劲度系数为k=800N/m的轻弹簧两端各焊接着两个质量均为m=12kg的物体A、B。物体A、B和轻弹簧竖立静止在水平地面上,现要加一竖直向上的力F在上面物体A上,使物体A开始向上做匀加速运动,经0.4s物体B刚要离开地面,设整个过程中弹簧都处于弹性限度内,取g=10m/s2 ,求:
(1)此过程中所加外力F的最大值和最小值。
(2)此过程中外力F所做的功。
解析:(1)A原来静止时:kx1=mg ①
当物体A开始做匀加速运动时,拉力F最小,设为F1,对物体A有:
F1+kx1-mg=ma ②
当物体B刚要离开地面时,拉力F最大,设为F2,对物体A有:
F2-kx2-mg=ma ③
对物体B有:kx2=mg ④
对物体A有:x1+x2= ⑤
由①、④两式解得 a=3.75m/s2 ,分别由②、③得F1=45N,F2=285N
(2)在力F作用的0.4s内,初末状态的弹性势能相等,由功能关系得:
WF=mg(x1+x2)+49.5J
由以上分析可以看出,弹簧类试题的确能培养我们的物理思维和开发我们的学习潜能。弹簧与相连物体构成的系统所表现出来的运动状态变化的问题,同学们可以充分运用物理概念和规律(牛顿第二定律、动能定理、机械能守恒定律、动量定理、动量守恒定律)巧妙解决。这类题型是区分学生能力强弱、拉大分值差距、选拔人才的一种常规题型。因此,弹簧类试题也就成为高考物理中一种重要的独具特色的题型