（江苏专用）2019高考物理二轮复习 要点回扣专题学案（打包19套）.zip

1要点 10 电场[规律要点]1.基本规律2.常见电场的电场线和等势面分布电场线(虚线)和等势面(实线)图样电场线特点 等势面特点匀强电场疏密相同的平行直线 垂直于电场线的一簇平面2正点电荷的电场(1)离点电荷越近，电场线越密集，场强越强，方向由正点电荷指向无穷远，或由无穷远指向负点电荷(2)在正(负)点电荷形成的电场中，不存在场强相同的点(3)若以点电荷为球心作一个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向各不相同以点电荷为球心的一簇球面等量异种点电荷的电场(1)两点电荷连线上各点的场强方向从正电荷指向负电荷，沿电场线方向场强先变小再变大(2)两点电荷连线的中垂线上，电场线的方向均相同，即场强方向相同，且与中垂线垂直(3)两点电荷连线上关于中点对称的两点的场强等大，同向连线的中垂面为等势面且与无穷远处电势相等等量同种点电荷的电场(1)两点电荷连线中点 O 的场强为零，此处无电场线(2)从两点电荷连线中点沿中垂线到无限远，电场线先变密后变疏，即场强先变大后变小(3)两点电荷连线中垂线上各点的场强方向和该直线平行，关于中点对称的两点场强等大、反向两点电荷连线上中点处电势最低，而在中垂线上，中点处电势最高3枕形导体形成的电场导体表面越尖锐的位置电场线越密集整个导体是等势体，表面是等势面。导体表面越尖锐的位置等势面分布越密集[保温训练]1.(2018·丹阳中学模拟)下列图片显示的技术中，属于防范静电危害的是( )解析 复印机复印文件资料，就是利用静电使墨粉被吸附在硒鼓上，故 A 属于静电的利用；静电喷涂是利用异种电荷间的吸引力来工作的，故 B 属于静电的利用；下雨天，云层带电打雷，往往在屋顶安装避雷针，可以导走静电，防止触电，故 C 属于静电防范；静电除尘时除尘器中的含尘气体被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动，D 属于静电应用。答案 C2.如图 1 所示， P、 Q 是等量的正电荷， O 是它们连线的中点， A、 B 是中垂线上的两点，用EA、 EB和 φ A、 φ B分别表示 A、 B 两点的电场强度和电势，则( )图 1A.EA一定大于 EB， φ A一定大于 φ BB.EA不一定大于 EB， φ A一定大于 φ BC.EA一定大于 EB， φ A不一定大于 φ BD.EA不一定大于 EB， φ A不一定大于 φ B解析 两个等量同种电荷连线中点 O 的电场强度为零，无穷远处电场强度也为零，故从 O点沿着中垂线向上到无穷远处电场强度先增大后减小，场强最大的点可能在 A、 B 点之间，也可能在 B 点以上，还可能在 A 点以下，故 EA不一定大于 EB；电场强度方向一直向上，故电势越来越低， φ A一定大于 φ B，故选项 B 正确。答案 B43.(2018·淮阴中学模拟)电场中某个面上所有点的电势都相等，但电场强度都不同，这个面可能是( )A.等量同种电荷的中垂面B.等量异种电荷的中垂面C.以孤立点电荷为球心的某一球面D.匀强电场中的某一等势面解析 等量同种电荷的中垂面不是等势面，故选项 A 错误；等量异种电荷的中垂面是个等势面，但以两电荷连线为对称线的中垂面上的电场强度都相等，故选项 B 错误；以孤立点电荷为球心的某一球面上的所有点的电势都相等，但电场强度都不同，故选项 C 正确；匀强电场中的某一等势面上的电场强度都相等，故选项 D 错误。答案 C4.(2018·江苏南京高三学情调研)“探究影响平行板电容器电容大小因素”的实验装置如图 2 所示，忽略漏电产生的影响，下列判断正确的是( )图 2A.极板正对面积减小时，静电计指针偏角减小B.静电计可以用电压表替代C.静电计所带电荷量与平行板电容器所带电荷量不相等D.静电计测量的是平行板电容器所带电荷量答案 C5.(多选)(2018·江苏师大附中阶段检测)有甲、乙两个单独的静电场，甲的 φ － x 图象和乙的 E－ x 图象如图 3 所示，两静电场无穷远处电势均为零，乙静电场中场强正方向与 x 轴正向相同，带正电的点电荷 q 沿 x 轴运动，则下列说法正确的是( )图 3A.甲电场中， x＝ x1处，电场强度为零5B.甲电场中，将 q 从 x1处移到 x2处，电场力做负功C.乙电场中， x＝ x3处，电势最高D.乙电场中，若 x4－ x3＝ x5－ x4，则 U34＝ U45答案 BC6. (多选)如图 4 所示， A、 B 是电场中两点，下列说法正确的是( )图 4A.A 点场强比 B 点的场强大B.一个正电荷在 A 点的电势能比 B 点的电势能大C.一个负电荷从 A 点移到 B 点，电场力做正功D.A 点的电势比 B 点的电势高解析 电场线越密的地方电场强度越大，所以场强 EA＞ EB，故 A 项正确；沿着电场线电势降低，所以电势 φ A＞ φ B；一个正电荷在 A 点的电势能比 B 点的电势能大，故 B、D 项正确；一个负电荷从 A 点移到 B 点，电场力做负功，故 C 项错误。答案 ABD7.某电场的等势面如图 5 所示，一个电子只在电场力的作用下可经 A 点到达 C 点，或经 B点到达 C 点。下列说法正确的是( )图 5A.电子在 A 点受到的电场力小于在 C 点受到的电场力B.电子在 C 点的动能大于在 A 点的动能C.电子在 A 点和 B 点的电势能不一样大D.电子在 8 V 等势面上的电势能比 A 点大 2 eV答案 D1要点 12 磁场[规律要点]1.基本概念及相关应用2.圆周运动中有关对称规律(1)从直线边界射入匀强磁场的粒子，从同一边界射出时，速度与边界的夹角相等，如图 1甲、乙、丙所示。(2)在圆形磁场区域内，沿半径射入的粒子，必沿半径射出，如图丁所示。图 13.磁发散和磁聚焦：当粒子做圆周运动的半径与圆形磁场的半径相等时，会出现磁发散或磁聚焦现象，即当粒子由圆形磁场的边界上某点以不同速度射入磁场时，会平行射出磁场，如图 2 甲所示；当粒子平行射入磁场中时，会在圆形磁场中汇聚于圆上一点，如图乙所示。图 224.环状磁场区域规律要点(1)径向出入：带电粒子沿(逆)半径方向射入磁场，若能返回同一边界，则一定逆(沿)半径方向射出磁场，如图 3 甲、乙所示。(2)最值相切：一群粒子沿环状的半径方向从中空区域射入磁场，不能穿越磁场的最大速度对应轨迹如图丙所示；沿各方向从中空区域射入磁场区的所有粒子都不能穿越磁场的最大速度对应轨迹如图丁所示。图 35.用动圆法解临界问题(1)定圆旋转法：当带电粒子射入磁场时的速率 v 大小一定，但射入的方向变化时，粒子做圆周运动的轨道半径 R 是确定的。在确定粒子运动的临界情景时，可以以入射点为定点，将轨迹圆旋转，作出一系列轨迹，从而探索出临界条件。如图 4 所示为粒子进入单边界磁场时的情景。图 4(2)动态放缩法：当带电粒子射入磁场的方向确定，但射入时的速度 v 大小或磁场的强弱 B变化时，粒子做圆周运动的轨道半径 R 随之变化。在确定粒子运动的临界情景时，可以以入射点为定点，将轨道半径放缩，作出一系列的轨迹，从而探索出临界条件。如图 5 所示，粒子进入长方形边界 OABC 从 BC 边射出的临界情景为②和④。图 5[保温训练]1.(2016·北京高考)中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。 ”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感3线分布示意如图 6。结合上述材料，下列说法不正确的是( )图 6A.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B.地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D.地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用解析 地球为一巨大的磁体，地磁场的南、北极在地理上的北极和南极附近，两极并不重合；且地球内部也存在磁场，只有赤道上空磁场的方向才与地面平行；对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子的速度方向与地磁场方向不会平行，一定受到地磁场力的作用，故选项C 说法不正确。答案 C2.(2018·无锡模拟)洛伦兹力使带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列各图中均标有带正电荷粒子的运动速度、洛伦兹力及磁场的方向，虚线圆表示粒子的轨迹，其中可能出现的情况是( )解析 由粒子的速度和磁场方向，根据左手定则判断得知，A 图中洛伦兹力指向圆心，提供向心力，故选项 A 正确；B 图中洛伦兹力向上背离圆心，粒子不可能沿图示轨迹做匀速圆周运动，故选项 B 错误；C 图中洛伦兹力向左背离圆心，粒子不可能沿图示轨迹做匀速圆周运动，故选项 C 错误；D 图中洛伦兹力方向不指向圆心，粒子不可能沿图示轨迹做匀速圆周运动，故选项 D 错误。答案 A3.(多选)(2018·江苏无锡联考)如图 7 所示，在边界 MN 的两侧分别有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小不同，两个粒子从边界上的 O 点同时向上以垂直于边界的速度射入磁场，两个粒子在磁场中做圆周运动的半径不同，结果两个粒子同时分别到达边界上的A 点和 B 点，则( )4图 7A.两粒子的速度大小相等B.两粒子的质量相同C.两粒子的比荷相同D.两粒子在以后的运动中都会同时到达边界 MN答案 CD4.(多选)(2018·江苏如皋中学调研)回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个 D 形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两 D 形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图 8所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是( )图 8A.减小狭缝间的距离B.增大磁场的磁感应强度C.增大 D 形金属盒的半径D.增大匀强电场间的加速电压答案 BC5.(多选)将一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中，下列图象能正确反映各量间关系的是( )解析 匀强磁场各处的磁感应强度的大小和方向相同，不随 F 或 IL 而发生变化，故选项 B正确，D 错误；由于导线垂直于磁场，有 B＝ ，即 F＝ ILB。可见在 B 不变的情况下 F 与FILIL 成正比，所以选项 A 错误，C 正确。答案 BC6.(多选)(2018·洛阳联考)如图 9 是“探究影响通电导体在磁场中受力因素”的实验示意5图。三块相同马蹄形磁铁并列放置在水平桌面上，导体棒用图中 1、2、3、4 轻而柔软的细导线悬挂起来，它们之中的任意两根可与导体棒和电源构成回路。认为导体棒所在位置附近为匀强磁场，最初细导线 1、4 接在直流电源上，电源没有在图中画出。关于接通电源时可能出现的实验现象，下列叙述正确的是( )图 9A.改变电流方向同时改变磁场方向，导体棒摆动方向将会改变B.仅改变电流方向或者仅改变磁场方向，导体棒摆动方向一定改变C.增大电流同时并改变接入导体棒上的细导线，接通电源时，导体棒摆动幅度一定增大D.仅拿掉中间的磁铁，导体棒摆动幅度减小解析 根据左手定则判断可知，改变电流方向同时改变磁场方向，导体棒摆动方向不会改变，选项 A 错误；仅改变电流方向或者仅改变磁场方向，导体棒摆动方向一定改变，选项B 正确；增大电流同时并改变接入导体棒上的细导线，结合题意可知，导体棒在磁场中的有效长度减小，则接通电源时，导体棒摆动幅度不一定增大，选项 C 错误；仅拿掉中间的磁铁，导体棒所受安培力减小，摆动幅度减小，选项 D 正确。答案 BD7.(多选)如图 10 所示是质谱仪的工作原理示意图。加速电场的电压为 U，速度选择器中的电场强度为 E，磁感应强度为 B1，偏转磁场的磁感应强度为 B2，一电荷量为 q 的带正电的粒子在加速电场中加速后进入速度选择器，刚好能从速度选择器进入偏转磁场做圆周运动，测得直径为 d，照相板上有记录粒子位置的胶片。下列表述正确的是( )图 10A.质谱仪是分析同位素的重要工具B.粒子在速度选择器中做匀加速直线运动C.所有粒子进入偏转磁场时的速度相同6D.粒子质量为B1B2qd2E解析 质谱仪是分析同位素的重要工具，选项 A 正确；经过速度选择器时可知能通过狭缝的带电粒子做匀速直线运动且速率等于 ，故选项 B 错误，C 正确；粒子通过速度选择器EB1有 qE＝ qvB1，进入偏转磁场后，洛伦兹力提供向心力有 qvB2＝ m ，而 r＝ ，解得 m＝v2r d2，选项 D 正确。B1B2qd2E答案 ACD1要点 13 电磁感应[规律要点]1.电磁感应(1)“三定则、一定律”的应用定则、定律 适用的基本物理现象安培定则 判断电流(运动电荷)的磁场方向左手定则 判断磁场对电流、运动电荷的作用力方向右手定则 判断闭合电路的一部分导体做切割磁感线的运动时产生的感应电流的方向楞次定律判断闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，或者是穿过闭合电路的磁通量发生变化时产生的感应电流的方向(2)求感应电动势的三种方法① E＝ n ，用来计算感应电动势的平均值。Δ ΦΔ t② E＝ BLv，主要用来计算感应电动势的瞬时值。③ E＝ Bωl 2，主要用来计算导体转动切割磁感线时的感应电动势。12(3)用动力学观点、能量观点解答电磁感应问题的一般步骤2.自感和涡流(1)自感①自感系数由导体本身的特性决定，线圈越长，线圈的匝数越多，横截面积越大，它的自感系数就越大；线圈中插入铁芯，自感系数也会增大。②通电自感：通电时电流增大，阻碍电流增大，自感电动势和原来电流方向相反。③断电自感：断电时电流减小，阻碍电流减小，自感电动势和原来电流方向相同。自感线圈的特点可以总结为这样几句话：闭合时，像电阻；稳定时，像导线；断开时，像2电源。(2)涡流：当线圈中的电流发生变化时，在它附近的任何导体中都会产生感应电流，这种电流像水中的漩涡。[保温训练]1.(2018·徐州市考前模拟)下列各图所描述的物理情景中，一定没有感应电流的是( )解析 开关 S 闭合稳定后，穿过线圈的磁通量保持不变，线圈不产生感应电流，故 A 符合题意；磁铁向铝环 A 靠近，穿过铝环的磁通量在增大，铝环产生感应电流，故 B 不符合题意；金属框从 A 向 B 运动，穿过金属框的磁通量时刻在变化，产生感应电流，故 C 不符合题意；铜盘在磁场中按图示方向转动，铜盘的一部分切割磁感线，产生感应电流，故 D 不符合题意。答案 A2.(多选)(2018·南京、盐城、连云港高三模拟)如图 1 所示，关于下列器材的原理和用途，说法正确的是( )图 1A.变压器可以改变交流电的电压但不能改变频率B.扼流圈对交流的阻碍作用是因为线圈存在电阻C.真空冶炼炉的工作原理是炉体产生涡流使炉内金属熔化D.磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用解析 变压器可以改变交流电的电压但不能改变频率，故选项 A 正确；扼流圈对交流的阻碍作用是因为线圈产生了自感现象，故选项 B 错误；真空冶炼炉的工作原理是炉内金属产生涡流使炉内金属熔化，不是炉体产生涡流，故选项 C 错误；磁电式仪表中用来做线圈骨3架的铝框中可以产生感应电流，能起电磁阻尼的作用，故选项 D 正确。答案 AD3.(多选)(2018 江苏扬州中学月考)一个水平固定的金属大圆环 A，通有恒定的电流，方向如图 2 所示，现有一小金属环 B 自 A 环上方落下并穿过 A 环， B 环在下落过程中保持水平，并与 A 环共轴，那么在 B 环下落过程中( )图 2A.B 环中感应电流方向始终与 A 环中电流方向相反B.B 环中感应电流方向与 A 环中电流方向先相反后相同C.经过 A 环所在平面的瞬间， B 环中感应电流最大D.经过 A 环所在平面的瞬间， B 环中感应电流为零答案 BD4.(多选)(2018·江苏南京、盐城一模)如图 3 所示，铁芯上有两个线圈 A 和 B。线圈 A 跟电源相连，LED(发光二极管，具有单向导电性) M 和 N 并联后接在线圈 B 两端。图中所有元件均正常，则( )图 3A.S 闭合瞬间， A 中有感应电动势B.S 断开瞬间， A 中有感应电动势C.S 闭合瞬间， M 亮一下， N 不亮D.S 断开瞬间， M 和 N 二者均不亮答案 ABC5.(多选)如图 4 所示光滑绝缘的水平面上有一单匝线圈 ABCD，右侧有一垂直于水平面向下的匀强磁场。线圈第一次以初速度 v0向右进入匀强磁场，恰好完全进入磁场；第二次以2v0的初速度进入。下列说法中正确的是( )4图 4A.两次 BC 边刚进入瞬间电流之比为 1∶2B.两次 BC 边刚进入瞬间电功率之比为 1∶2C.两次进入过程流经线圈横截面的电荷量之比为 1∶1D.两次进入过程线圈中产生的热量之比为 1∶2答案 AC6.(2018·淮阴中学模拟)如图 5 所示是两个形状相同的竖直管，左管为真空玻璃管，右管为真空铜管，使小磁石、羽毛从两管内顶端由静止释放，已知小磁石、羽毛下落过程均未与管内壁接触，则( )图 5A.左管中小磁石的下落时间小于羽毛的下落时间B.右管中小磁石的下落时间大于羽毛的下落时间C.两管中小磁石的下落时间相等D.若右管足够长，落到管底端时，羽毛的速度小于小磁石的速度解析 左管中小磁石和羽毛都做自由落体运动，下落时间相等，A 项错误；当小磁石在铜管下落时，由于穿过铜管的磁通量变化，导致铜管产生感应电流，磁石将受到安培力的阻碍作用，羽毛做自由落体运动，所以右管中小磁石的下落时间大于羽毛的下落时间，B 项正确，C 项错误；在铜管中小磁石受到安培力的阻碍作用，则在右管中，落到管底端时，羽毛的速度大于小磁石的速度，故 D 项错误。答案 B7.(多选)如图 6 所示是法拉第做成的世界上第一台发电机模型的原理图。将铜盘放在磁场中，让磁感线垂直穿过铜盘；图中 a、 b 导线与铜盘的中轴线处在同一竖直平面内；转动铜盘，就可以使闭合电路获得电流。若图中铜盘半径为 L，匀强磁场的磁感应强度为 B，回路总电阻为 R，铜盘以角速度 ω 逆时针匀速转动(从上往下看)。则下列说法正确的是( )5图 6A.回路中有大小和方向周期性变化的电流B.回路中电流大小恒定，且等于BL2ω2RC.回路中电流方向不变，且从 b 导线流进灯泡，再从 a 导线流向旋转的铜盘D.若将匀强磁场改为垂直穿过铜盘的按正弦规律变化的磁场，不转动铜盘，灯泡中一定有电流流过解析 据题意，当铜盘转动后，由右手定则可以确定电流流向铜盘的中心，从 b 导线流出到达 a 导线，方向不变，故选项 A 错误，C 正确；所产生的电动势大小为 E＝ BL· ，则Lω2产生的电流大小为 I＝ ＝ ，故选项 B 正确；当铜盘不动磁场按正弦规律变化时，铜ER BL2ω2R盘中形成涡流，该电流仅在铜盘中产生，没有电流通过灯泡，故选项 D 错误。答案 BC8.如图 7 所示的是一个水平放置的玻璃圆环形小槽，槽内光滑，槽宽度和深度处处相同。现将一直径略小于槽宽的带正电小球放在槽中，让它获得一初速度 v0，与此同时，有一变化的磁场垂直穿过玻璃圆环形小槽外径所对应的圆面积，磁感应强度的大小跟时间成正比例增大，方向竖直向下。设小球在运动过程中电荷量不变，则( )图 7A.小球受到的向心力大小不变B.小球受到的向心力大小不断增大C.磁场力对小球做了功D.小球受到的磁场力大小与时间成正比解析 当磁感应强度随时间均匀增大时，将产生一恒定的感生电场，由楞次定律知，电场方向和小球初速度方向相同，因小球带正电，安培力对小球做正功，小球速度逐渐增大，向心力也随着增大，故选项 A 错误，B 正确；洛伦兹力对运动电荷不做功，故选项 C 错误；带电小球所受洛伦兹力 F＝ qBv，随着速率的增大而增大，同时 B∝ t，则 F 和 t 不成正比，故选项 D 错误。6答案 B9.如图 8 所示，线圈 L 的自感系数很大，且其直流电阻可以忽略不计，L 1、L 2是两个完全相同的小灯泡，开关 S 闭合和断开的过程中，灯 L1、L 2的亮度变化情况是(灯丝不会断)( )图 8A.S 闭合，L 1亮度不变，L 2亮度逐渐变亮，最后两灯一样亮；S 断开，L 2立即熄灭，L 1逐渐变亮B.S 闭合，L 1不亮，L 2很亮；S 断开，L 1、L 2立即熄灭C.S 闭合，L 1、L 2同时亮，而后 L1逐渐熄灭，L 2亮度不变；S 断开，L 2立即熄灭，L 1亮一下才熄灭D.S 闭合，L 1、L 2同时亮，而后 L1逐渐熄灭，L 2则逐渐变得更亮；S 断开，L 2立即熄灭，L1亮一下才熄灭解析 S 闭合，L 1、L 2同时亮，因 L 的直流电阻可以忽略，回路稳定时，L 1被短路，熄灭，L2变的更亮，可知 A、B、C 错误，D 正确。答案 D1要点 14 交变电流[规律要点]1.交变电流的产生(1)产生原理：将闭合线圈置于匀强磁场中，并绕垂直于磁场方向的轴做匀速转动，线圈中将产生按正弦规律变化的交流电。(2)交流电产生过程中的两个特殊位置图示概念 中性面位置 与中性面垂直的位置B⊥ S B∥ SΦ ＝ BS，最大 Φ ＝0，最小e＝ n ＝0，最小Δ ΦΔ te＝ n ＝ nBSω ，最大Δ ΦΔ t特点感应电流为零，方向改变 感应电流最大，方向不变注意：正弦式交流电的变化规律与线圈的形状、转动轴处于线圈平面内的位置无关。2.正弦式交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)规律 物理量 函数表达式 图象磁通量Φ ＝ Φ mcos ωt ＝ BScos ωt注意： Φ 与线圈匝数无关电动势 e＝ Emsin ωt ＝ nBSω sin ωt电压 u＝ Umsin ωt ＝ sin ωtREmR＋ r电流 i＝ Imsin ωt ＝ sin ωtEmR＋ r3.交变电流“四值”的区别与联系物理含义 重要关系 适用情况2瞬时值 交变电流某一时刻的值e＝ Emsin ωti＝ Imsin ωt计算线圈某时刻的受力最大值 最大的瞬时值Em＝ nBSωIm＝EmR＋ r 确定用电器的耐压值，如电容器、晶体管等的击穿电压有效值跟交变电流的热效应等效的恒定电流值对正弦式交流电：E＝Em2U＝Um2I＝Im2①计算与电流热效应相关的量，如功、功率、热量等；②交流电表的测量值；③电气设备所标注的额定电压、额定电流；④保险丝的熔断电流平均值交变电流图象中图线与时间轴围成面积与时间的比值＝ n Δ ΦΔ t＝ER＋ r计算通过电路某一截面的电荷量 q＝ It4.电感、电容对交流电的阻碍作用(1)电感：通直流，阻交流；通低频，阻高频。(2)电容：通交流，隔直流；通高频，阻低频。5.理想变压器(1)理想变压器原、副线圈基本量的关系功率关系 原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，即 P 入 ＝ P 出电压关系 原、副线圈的电压比等于匝数比，即 ＝ ，与副线圈的个数无关U1U2 n1n2电流关系①只有一个副线圈时： ＝I1I2 n2n1②有多个副线圈时：由 P 入 ＝ P 出 得 U1I1＝ U2I2＋ U3I3＋…＋ UnIn或I1n1＝ I2n2＋ I3n3＋…＋ Innn频率关系 f1＝ f2，变压器不改变交流电的频率(2)理想变压器的制约关系①电压：原决定副。根据变压器的原理可知，输入电压 U1决定输出电压 U2， U2＝ U1。当n2n1U1不变时，不论负载电阻 R 变化与否， U2都不会改变。②电流：副决定原。输出电流 I2决定输入电流 I1。当负载电阻 R 增大时， I2减小，则 I1相应减小；当负载电阻 R 减小时， I2增大，则 I1相应增大。因此，在使用变压器时不能使变压器副线圈短路。3③功率：副决定原。输出功率 P2决定输入功率 P1。理想变压器的输出功率与输入功率相等，即 P2＝ P1。在输入电压 U1一定的情况下，当负载电阻 R 增大时， I2减小，则 P2＝ I2U2减小，P1也将相应减小；当 R 减小时， I2增大， P2＝ I2U2增大，则 P1也将增大。6.远距离输电相关的问题(1)输电电路图(2)基本关系电流关系： n1I1＝ n2I2， n3I3＝ n4I4， I2＝ I3。电压关系： ＝ ， ＝ ， U2＝ U3＋Δ U。U1n1 U2n2 U3n3 U4n4功率关系： P1＝ P2， P3＝ P4， P2＝ P3＋Δ P。[保温训练]1.(2018·江苏金太阳高三联考)某一电子设备所加正弦交流电的电压随时间变化规律如图1 所示，则( )图 1A.交流电的频率为 50 HzB.交流电压的有效值为 100 V2C.交流电压瞬时值表达式为 u＝100cos 25 t(V)D.此交流电压不可以直接加在耐压值为 80 V 的电容器两端答案 D2.(2017·无锡市期末)如图 2 所示，交流电源的电动势有效值与直流电源的电动势相等，两电源的内阻均可忽略，三个灯泡是完全相同的，分别与定值电阻、电感器和电容器相接。当 S 接 1 时三个灯泡的亮度相同，那么 S 接 2 时( )图 2A.三个灯泡亮度相同B.甲灯比乙灯亮，丙灯不亮4C.甲灯比乙灯暗，丙灯不亮D.甲灯和乙灯亮度相同，丙灯不亮解析 当单刀双掷开关 S 接 1 时，即为交流电源，三个灯亮度相同，说明电感 L 的感抗与电阻 R 相同，当 S 接 2 时，稳定后电感 L 电阻可忽略不计，电容器具有隔断直流的作用，而交流与直流对电阻 R 没有影响，所以丙灯不亮，甲灯亮度不变，乙灯亮度增加，即甲灯比乙灯暗，故选项 C 正确，A、B、D 错误。答案 C3.(2018·江苏南京高三调研)如图 3 甲、乙所示的电路输入交变电流的电压 u 相同，图乙中理想变压器的原、副线圈的匝数分别为 n1和 n2，若要求甲电路和乙电路原线圈中电流 I相同，则 n1、 n2、 R1、 R2应满足的关系是( )图 3A.n1R1＝ n2R2 B.n2R1＝ n1R2C.n R1＝ n R2 D.n R1＝ n R221 2 2 21答案 D4.(2018·江苏东台创新学校月考)在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器。如图所示的四个图中，能正确反映其工作原理的是( )解析 由理想变压器的原副线圈的电流之比可知，电流与匝数成反比。则交流电表应串联接入匝数较多的线圈上。匝数很少的线圈应串联在需要测量的电流的线路中，故选项 A 正确。 答案 A5.(2018·江苏高考)采用 220 kV 高压向远方的城市输电。当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的 ，输电电压应变为( )14A.55 kV B.110 kVC.440 kV D.880 kV解析 设输送功率为 P，则有 P＝ UI，其中 U 为输电电压， I 为输电电流。为使输电线上损耗的功率减小为原来的四分之一，由 P 损 ＝ I2R(R 为输电线的电阻，恒定不变)可知应使 I5变为原来的二分之一，又输送功率不变，则输电电压应变为原来的 2 倍，即 440 kV，选项C 正确。答案 C1要点 15 原子物理[规律要点]一、波粒二象性1.光电效应(1)光电效应的规律①任何一种金属都有一个截止频率，低于这个截止频率则不能发生光电效应。②光电子的最大初动能与入射光的强度无关，随入射光频率的增大而增大。③光电效应的发生几乎是瞬时的。④大于截止频率的光照射金属时，光电流强度与入射光强度成正比。(2)光电流与电压的关系给光电管加反向电压时，随电压的增大，光电流逐渐减小，当电压大于或等于遏止电压时，光电流为 0。如图所示，给光电管加正向电压时，随电压的增大光电流逐渐增大，当电压增大到某一值时，光电流达到饱和值，再增大电压，光电流不再增加。2.光电效应方程(1)最大初动能与入射光子频率的关系： Ek＝ hν － W0。(2)若入射光子的能量恰等于金属的逸出功 W0，则光电子的最大初动能为零，入射光的频率就是金属的截止频率。此时有 hν c＝ W0，即 ν c＝ ，可求出截止频率。W0h(3)Ek－ ν 曲线：如图所示，由 Ek＝ hν － W0可知，横轴上的截距是金属的截止频率或极限频率，纵轴上的截距是金属的逸出功的负值，斜率为普朗克常量 h。3.光的波粒二象性2实验基础 表现光的波动性 干涉和衍射①光是概率波，即光子在空间各点出现的概率可用波动规律来描述；②足够数量的光子在传播时，表现出波的性质。说明：光的波动性不同于宏观概念的波光的粒子性光电效应和康普顿效应①当光同物质发生作用时，这种作用是“一份一份”进行的，表现出粒子的性质；②少量或个别光子显示出光的粒子性。说明：光子不同于宏观概念的粒子波动性和粒子性的对立与统一①大量光子易显示出波动性，而少量光子易显示出粒子性；②波长长(频率低)的光波动性强，而波长短(频率高)的光粒子性强；③光子说并未否定波动性，光子能量 E＝ hν ＝ 中， ν 和 λ 就是与波hcλ有关的物理量；④波和粒子在宏观世界是不能统一的，而在微观世界却是统一的4.物质波(德布罗意波)： λ ＝ 。hp二、玻尔假说1.轨道量子化：原子的不同能量状态跟电子在不同的圆轨道绕核运动相对应。原子的定态是不连续的，因此电子的轨道也是不连续的。2.能量状态量子化：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些能量状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量。3.跃迁假说：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量差决定，即 hν ＝ Em－ En。三、核反应1.衰变：原子核自发地放出某种粒子而转变成新核的变化。可分为 α 衰变、β 衰变，并伴随着 γ 射线放出。2.α 衰变和 β 衰变的比较α 衰变 β 衰变3衰变方程 X→ Y＋ HeAZ A－ 4Z－ 2 42 X→ Y＋ eAZ AZ＋ 1 0－ 1典例 U→ Th＋ He23892 23490 42 Th→ Pa＋ e23490 23491 0－ 1匀强磁场中轨迹α 粒子半径大 β 粒子半径大衰变实质 2 H＋2 n→ He1 10 42 n→ H＋ e10 1 0－ 1衰变规律 电荷数守恒，质量数守恒3.半衰期公式： N 余 ＝ N 原 ( )t/τ ， m 余 ＝ m 原 ( )t/τ 。半衰期由原子核内部的因素决定，跟原12 12子所处的物理、化学状态无关。4.核反应类型核反应有 4 种类型，即衰变、人工转变、聚变及裂变。4 种核反应类型对比如下：种类 可控性 核反应方程典例α 衰变 自发 U→ Th＋ He23892 23490 42衰变β 衰变 自发 Th→ Pa＋ e23490 23491 0－ 1人工转变人工控制N＋ He→ O＋ H(卢瑟福发现质子)147 42 178 1Al＋ He→ P＋ n2713 42 3015 10P→ Si＋ e3015 3014 0＋ 1(约里奥·居里夫妇发现放射性同位素，同时探测到正电子)重核裂变 较容易人工控制U＋ n→ Ba＋ Kr＋3 n23592 10 14456 8936 10U＋ n→ Xe＋ Sr＋10 n23592 10 13654 9038 10轻核聚变 无法控制 H＋ H→ He＋ n21 31 42 10注意：4 种核反应都遵循质量数守恒和电荷数守恒的规律。六、核力与核能1.核力特点：短程力，强大，只跟相邻的核子发生核力作用。2.比结合能：原子核的结合能与核子数之比，也叫平均结合能。比结合能越大，表示原子核、核子结合得越牢固，原子核越稳定。3.爱因斯坦质能方程： E＝ mc2，Δ E＝Δ mc2。4.裂变与聚变(1)重核裂变：重核俘获一个中子后分裂成为两个中等质量的核的反应过程。重核裂变的同时放出几个中子，并释放出大量核能。为了使铀 235 裂变时发生链式反应，铀块的体积应大于它的临界体积。4裂变的应用：原子弹、原子反应堆。(2)轻核聚变：某些轻核结合成质量较大的核的反应过程，反应时释放出大量的核能。要想使氘核和氚核合成氦核，必须达到几百万摄氏度以上的高温，因此聚变反应又叫热核反应。聚变的应用：氢弹。[保温训练]1.(2017·天津高考)我国自主研发制造的国际热核聚变核心部件在国际上率先通过权威机构认证，这是我国对国际热核聚变项目的重大贡献。下列核反应方程中属于聚变反应的是( )图 1A. H＋ H→ He＋ n21 31 42 10B. N＋ He→ O＋ H147 42 178 1C. He＋ Al→ P＋ n42 2713 3015 10D. U＋ n→ Ba＋ Kr＋3 n23592 10 14456 8936 10解析 H＋ H→ He＋ n 是一个氘核与一个氚核结合成一个氦核，同时放出一个中子，属21 31 42 10于聚变反应； 7N＋ He→ 8O＋ H 是卢瑟福发现质子的核反应方程，是人类第一次实现14 42 17 1的原子核的人工转变，属于人工核反应； He＋ Al→ P＋ n，属于人工核反应；42 2713 3015 10U＋ n→ Ba＋ Kr＋3 n 是一种典型的铀核裂变，属于裂变反应。故选 A。23592 10 14456 8936 10答案 A2.(2018·江苏南京、盐城一模)如图 2 所示，某原子的三个能级的能量分别为 E1、 E2和E3。 a、 b、 c 为原子跃迁所发出的三种波长的光，下列判断正确的是( )图 2A.E1E2E3B.E3－ E2E2－ E1C.b 光的波长最长D.c 光的频率最高答案 D53.(多选)(2018·江苏南京高三调研)下列说法中正确的是( )A.图甲中正确反映了黑体辐射电磁波的强度按波长的分布与黑体的温度的关系B.图乙中放射性同位素应选择衰变时放出 α 粒子的同位素C.图丙中 A、 B 两球质量相等，当 A 以速度 v 与静止的 B 发生正碰后， B 的速度未必是 vD.图丁中电子束通过铝箔产生的衍射图样，证实了物质波的存在答案 CD4.(多选)(2018·江苏徐州、宿迁、淮阴、连云港模拟)下列说法中正确的有( )A.结合能越大的原子核越稳定B.光电效应说明了光具有粒子性C.动量相同的质子和电子，它们的德布罗意波的波长相等D.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布规律与黑体的温度无关答案 BC5.(2018·江苏高考)已知 A 和 B 两种放射性元素的半衰期分别为 T 和 2T，则相同质量的 A和 B 经过 2T 后，剩有的 A 和 B 质量之比为________。A.1∶4 B.1∶2C.2∶1 D.4∶1解析 由半衰期含义可知， A 经过两个半衰期剩余的质量为原来的 ， B 经过一个半衰期，14剩余的质量为原来的 ，所以剩余的 A、 B 质量比为 1∶2，B 项正确。12答案 B6.(2018·江苏高考)光电效应实验中，用波长为 λ 0的单色光 A 照射某金属板时，刚好有光电子从金属表面逸出。当波长为 的单色光 B 照射该金属板时，光电子的最大初动能为λ 02________， A、 B 两种光子的动量之比为________。(已知普朗克常量为 h、光速为 c)6解析 由题意可知， h ＝ W， Ek＝2 h － W＝ h ；光子的动量与其波长成反比，所以两cλ 0 cλ 0 cλ 0种光子动量之比为 1∶2。答案 1∶2 hcλ 07.(多选)(2018·江苏师大附中阶段检测)下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是( )A.根据 α、β、γ 射线的特点可知，射线 1 是 α 射线，射线 2 是 β 射线，射线 3 是 γ射线B.氢原子辐射出一个光子后，电势能减少，总能量增加C.天然放射性元素的半衰期由原子核自身的因素决定，跟所处的化学状态和外部条件无关D.用绿光照射 K 时，电流表指针发生了偏转，若改用紫光照射，电流表的示数一定增大答案 AC1要点 16 力学实验[规律要点]1.误差和有效数字(1)误差产生原因 大小特点 减小方法系统误差实验仪器不精确、实验原理不完善、实验方法粗略总是偏大或偏小 更新仪器，完善实验原理偶然误差测量、读数不准确 忽大忽小 画图象或取平均值(2)绝对误差＝|测量值－真实值|，相对误差＝ ×100%。绝 对 误 差真 实 值(3)误差不可避免，但可以减小误差。(4)有效数字：从数字左边第一个不为零的数字算起，如 0.020 6 为 3 位有效数字。2.基本仪器的使用物理量 测量仪器 读数方法及注意事项刻度尺分度值一般为 1 mm(此时叫毫米刻度尺)。毫米刻度尺可精确到毫米位、估读到十分之一毫米位(能读取十分之几毫米)。读数若以 mm 为单位，则小数点后有 1 位有效数字，读数时估读的“0”不能舍去游标卡尺d＝主尺读数(mm)＋精度×游标尺上对齐刻线数值(mm)，不估读10 分度游标，精度 0.1 mm20 分度游标，精度 0.05 mm50 分度游标，精度 0.02 mm长度螺旋测微器测量值＝固定刻度＋可动刻度(估读)×0.01 mm。注意要估读到 0.001 mm打点计时器 f＝50 Hz 时，相邻点迹间隔为 0.02 s光电计时器 光电计时器能自动记录挡光时间，显示在读数窗口时间停表电子停表的准确值可以达到 0.01 s。机械停表的准确值为0.1 s质量 天平 测量读数由右盘中砝码和游标共同读出力 弹簧测力计 先看弹簧测力计的分度值，若精度的末位是 1，需要估读到2精度的下一位，若精度的末位不是 1，如 0.2 或 0.5，只需估读到精度这一位3.实验要点3实验名称 装置图 常考要点研究匀变速直线运动(1)数据处理方法：①公式法： v ＝ ，t2Δ x＝ aT2②图象法： v－ t 图象(2)摩擦力：无需平衡(木板平放或斜放均可)验证力的平行四边形定则①考读数：弹簧测力计示数②考操作：两次拉橡皮筋时需将结点 O 拉到同一位置(等效替代法)③求合力：根据分力 F1、 F2的大小与方向用作图法求合力验证牛顿运动定律①考装置：器材装配正误；平衡摩擦力的方法、标准；质量控制要求②控制变量法的应用③图象的处理以及实验的注意事项④判成因：给定异常 a－ F 图象，判断其可能成因探究动能定理①考装置：平衡摩擦力的方法、判断标准②求速度：小车获得的速度就是纸带上点距均匀的部分对应速度③考图象：作 W－ v 或 W－ v2图象，得出结论4验证机械能守恒定律①考运算：下落速度的计算；减少的重力势能与增加的动能的计算②考图象：根据 － h 或 －Δ h 图v22 Δ v22象的斜率判断机械能是否守恒验证动量守恒定律①考装置：斜槽末端切线应调整水平；a 球质量大于 b 球②考原理：小球落地点的判定及精准定位；必要的物理量的测量；碰撞前后守恒式的计算③考拓展：验证动量守恒定律其他实验装置、方法及关系式4.实验数据的处理方法方法 优点平均值法 可减小偶然误差，但对系统误差无效列表法数据列表可以简单而又明确地展示各物理量之间的关系，有助于找出物理量之间的规律与联系作图法直观、简便，有取平均的效果。由图线的斜率、截距、所围面积等可以确定物理量之间的变化关系，找出规律，还可剔除错误数据[保温训练]1.(2018·南通调研)某小组利用如图 1 所示的装置验证牛顿第二定律。实验中，他们平衡了摩擦力，用天平测出小车的总质量，用细线所挂钩码的总重力代替小车所受的牵引力大小 F。图 1(1)他们还在实验时调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细线与木板平行。这样做的目的是________。A.避免小车在运动过程中发生抖动B.使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰5C.保证小车最终能够做匀速直线运动D.使细线拉力等于小车受到的合力(2)实验得到一条点迹清晰的纸带如图 2 所示， O、 A、 B、 C、 D 是在纸带上选取的计数点，相邻计数点间还有 4 个点未画出， AB、 CD 间的距离分别为 x1、 x2，打点计时器的打点周期为 T，则小车运动的加速度大小为________。图 2(3)下表记录了小车质量一定时，牵引力大小 F 与对应的加速度 a 的几组数据，请在下图的坐标中描点作出 a－ F 图线。钩码个数 1 2 3 4 5F/N 0.49 0.98 1.47 1.96 2.45a/(m·s－2 ) 0.92 1.68 2.32 2.88 3.32(4)实验中画出的 a－ F 图线与理论计算的图线(图中已画出)有明显偏差，其原因主要是____________________。解析 (1)使牵引小车的细线与木板平行，这样做的目的是可在平衡摩擦力后使细线拉力等于小车受到的合力。故选项 D 正确。(2)因为每相邻两计数点间还有 4 个点未画出，所以相邻的计数点之间的时间间隔为t＝5 T，匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数，即 Δ x＝ at2，则有 a＝ ＝ 。x2－ x12t2 x2－ x150T2(3)根据描点法作出图象，如图所示。6(4)探究加速度与力的关系实验中，当钩码质量远小于小车质量时，可以认为小车受到的拉力等于钩码重力，如果钩码质量太大，没有远小于小车质量，小车受到的拉力明显小于钩码重力，实验误差较大， a－ F 图象发生弯曲，变成曲线。答案 见解析2.(2018·福建福州十中月考)利用如图 3 所示的方式验证碰撞中的动量守恒，竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道下端与水平桌面相切，先将小滑块 A 从圆弧轨道的最高点无初速度释放，测量出滑块在水平桌面滑行的距离 x1(图甲)；然后将小滑块 B 放在圆弧轨道的最低点，再将 A 从圆弧轨道的最高点无初速度释放， A 与 B 碰撞后结合为一个整体，测量出整体沿桌面滑动的距离 x2(图乙)。圆弧轨道的半径为 R， A 和 B 完全相同，重力加速度为g。图 3(1)滑块 A 运动到圆弧轨道最低点时的速度 v ＝________(用 R 和 g 表示)；(2)滑块与桌面的动摩擦因数 μ ＝ ________(用 R 和 x1表示)；(3)若 x1和 x2的比值是________，则验证了 A 和 B 的碰撞动量守恒。解析 (1) A 在圆弧面上运动时机械能守恒，取桌面为零势能参考平面，则有mgR＝ mv212解得 v＝ 。2gR(2)对 A 下滑的全过程由动能定理分析可知mgR－ μmgx 1＝0解得 μ ＝ 。Rx1(3)如果碰撞中动量守恒，则有 mv＝2 mv′再对碰后的 AB 滑块分析，由动能定理可知·2mv′ 2＝ μ ·2mgx212则 x2＝v2x18Rg故 ＝4；因此只要满足 ＝4，即可证明动量守恒。x1x2 x1x27答案 (1) (2) 42gRRx1