综合复习及模拟试题（一）

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一. 教学内容：

综合复习及模拟试题（一）

 

二. 知识要点：

（一）动量

1. 深刻理解动量的概念

（1）定义：物体的质量和速度的乘积叫做动量：

（2）动量是描述物体运动状态的一个状态量，它与时刻相对应。

（3）动量是矢量，它的方向和速度的方向相同。

（4）动量的相对性：由于物体的速度与参考系的选取有关，所以物体的动量也与参考系选取有关，因而动量具有相对性。题中没有特别说明的，一般取地面或相对地面静止的物体为参考系。

（5）动量的变化：，由于动量为矢量，则求解动量的变化时，其运算遵循平行四边形定则。

A. 若初末动量在同一直线上，则在选定正方向的前提下，可化矢量运算为代数运算。

B. 若初末动量不在同一直线上，则运算遵循平行四边形定则。

（6）动量与动能的关系：，注意动量是矢量，动能是标量，动量改变，动能不一定改变，但动能改变动量是一定要变的。

2. 深刻理解冲量的概念

（1）定义：力和力的作用时间的乘积叫做冲量：

（2）冲量是描述力的时间积累效应的物理量，是过程量，它与时间相对应。

（3）冲量是矢量，它的方向由力的方向决定（不能说和力的方向相同）。如果力的方向在作用时间内保持不变，那么冲量的方向就和力的方向相同。如果力的方向在不断变化，如绳子拉物体做圆周运动，则绳的拉力在时间t内的冲量，就不能说是力的方向就是冲量的方向。对于方向不断变化的力的冲量，其方向可以通过动量变化的方向间接得出。

（4）高中阶段只要求会用计算恒力的冲量。对于变力的冲量，高中阶段只能利用动量定理通过物体的动量变化来求。

（5）要注意的是：冲量和功不同。恒力在一段时间内可能不作功，但一定有冲量。特别是力作用在静止的物体上也有冲量。

3. 深刻理解动量定理

（1）动量定理：物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。既

（2）动量定理表明冲量是使物体动量发生变化的原因，冲量是物体动量变化的量度。这里所说的冲量必须是物体所受的合外力的冲量（或者说是物体所受各外力冲量的矢量和）。

（3）动量定理给出了冲量（过程量）和动量变化（状态量）间的互求关系。

（4）现代物理学把力定义为物体动量的变化率：（牛顿第二定律的动量形式）。

（5）动量定理的表达式是矢量式。在一维的情况下，各个矢量必须以同一个规定的方向为正。

4. 深刻理解动量守恒定律

（1）动量守恒定律：一个系统不受外力或者受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变。即：

（2）动量守恒定律成立的条件

① 系统不受外力或者所受外力之和为零；

② 系统受外力，但外力远小于内力，可以忽略不计；

③ 系统在某一个方向上所受的合外力为零，则该方向上动量守恒。

④ 全过程的某一阶段系统受的合外力为零，则该阶段系统动量守恒。

（3）动量守恒定律的表达形式：除了，即p₁+p₂=p₁^/+p₂^/外，还有：Δp₁+Δp₂=0，Δp₁=－Δp₂ 和

 

（二）机械振动机械波

1. 深刻理解简谐运动、振幅、周期和频率的概念

（1）简谐运动：物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总指向平衡位置的回复力的作用下的振动。特征是：，。

（2）简谐运动的规律：

① 在平衡位置：速度最大、动能最大、动量最大；位移最小、回复力最小、加速度最小。

② 在离开平衡位置最远时：速度最小、动能最小、动量最小；位移最大、回复力最大、加速度最大。

③ 振动中的位移x都是以平衡位置为起点的，方向从平衡位置指向末位置，大小为这两位置间的直线距离。加速度与回复力、位移的变化一致,在两个“端点”最大，在平衡位置为零，方向总是指向平衡位置。

（3）振幅A：振动物体离开平衡位置的最大距离称为振幅。它是描述振动强弱的物理量。它是标量。

（4）周期T和频率f：振动物体完成一次全振动所需的时间称为周期T，它是标量，单位是秒；单位时间内完成的全振动的次数称为振动频率，单位是赫兹（Hz）。周期和频率都是描述振动快慢的物理量，它们的关系是：T=1/f。

2. 深刻理解单摆的概念

（1）单摆的概念：在细线的一端拴一个小球，另一端固定在悬点上，线的伸缩和质量可忽略，线长远大于球的直径，这样的装置叫单摆。

（2）单摆的特点：① 单摆是实际摆的理想化，是一个理想模型；② 单摆的等时性，在振幅很小的情况下，单摆的振动周期与振幅、摆球的质量等无关；③ 单摆的回复力由重力沿圆弧方向的分力提供，当最大摆角α<10⁰时，单摆的振动是简谐运动，其振动周期T=。

（3）单摆的应用：① 计时器；② 测定重力加速度g，g=。

3. 深刻理解受迫振动和共振。

（1）受迫振动：物体在周期性驱动力作用下的振动，其振动频率和固有频率无关，等于驱动力的频率；受迫振动是等幅振动，振动物体因克服摩擦或其它阻力做功而消耗振动能量刚好由周期性的驱动力做功给予补充，维持其做等幅振动。

（2）共振：① 共振现象：在受迫振动中，驱动力的频率和物体的固有频率相等时，振幅最大，这种现象称为共振。② 产生共振的条件：驱动力频率等于物体固有频率。③ 共振的应用：转速计、共振筛。

4. 熟练掌握波速、波长、周期和频率之间的关系。

（1）波长：在波动中，对平衡位置的位移总是相等的两个相邻质点间的距离。波长通常用表示。

（2）周期：波在介质中传播一个波长所用的时间。波的周期与传播的介质无关，取决于波源，波从一种介质进入另一种介质周期不会改变。周期用T表示。

（3）频率：单位时间内所传播的完整波（即波长）的个数。周期的倒数为波的频率。波的频率就是质点的振动频率。频率用f表示。

（4）波速：波在单位时间传播的距离。机械波的波速取决于介质，一般与频率无关。波速用V表示。

（5）波速和波长、频率、周期的关系：

① 经过一个周期T ，振动在介质中传播的距离等于一个波长，所以波速为

② 由于周期T和频率f互为倒数（即f =1/T），所以上式可写成

此式表示波速等于波长和频率的乘积。

5. 深刻理解简谐运动的图像和波动图像的意义。

（1）简谐运动的图象：① 定义：振动物体离开平衡位置的位移X随时间t变化的函数图象。不是运动轨迹，它只是反映质点的位移随时间的变化规律。 ② 作法：以横轴表示时间，纵轴表示位移，根据实际数据取单位，定标度，描点，用平滑线连接各点便得图线。 ③ 图象特点：用演示实验证明简谐运动的图象是一条正弦（或余弦）曲线。

（2）简谐运动图象的应用：① 可求出任一时刻振动质点的位移。② 可求振幅A：位移的正负最大值。③ 可求周期T：两相邻的位移和速度完全相同的状态的时间间隔。④ 可确定任一时刻加速度的方向。⑤ 可求任一时刻速度的方向。⑥ 可判断某段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况。

（3）波的图象：① 波的图象是描述在波的传播方向上的介质中各质点在某时刻离开平衡位置的位移。② 简谐波的图象是一条正弦或余弦图象。③ 波的图象的重复性：相隔时间为周期整数倍的两个时刻的波形相同。④ 波的图象反映机械波的有关信息：质点的振幅、波长、介质中各质点在该时刻的位置、已知波的传播方向后可确定各质点在该时刻的振动方向和经过一段时间后的波形图。

（4）振动图象和波动图象的联系与区别

联系：波动是振动在介质中的传播，两者都是按正弦或余弦规律变化的曲线；振动图象和波的图象中的纵坐标均表示质点的振动位移，它们中的最大值均表示质点的振幅。

区别：① 振动图象描述的是某一质点在不同时刻的振动情况，图象上任意两点表示同一质点在不同时刻偏离平衡位置的位移；波的图象描述的是波在传播方向上无数质点在某一时刻的振动情况，图象上任意两点表示不同的两个质点在同一时刻偏离平衡位置的位移。

② 振动图象中的横坐标表示时间，箭头方向表示时间向后推移；波的图象中的横坐标表示离开振源的质点的位置，箭头的方向可以表示振动在介质中的传播方向，即波的传播方向，也可以表示波的传播方向的反方向。

③ 振动图象随时间的延续将向着横坐标箭头方向延伸，原图象形状不变；波的图象随着时间的延续，原图象的形状将沿横坐标方向整个儿地平移，而不是原图象的延伸。

④ 在不同时刻波的图象是不同的；对于不同的质点振动图象是不同的。   

6. 正确理解波的干涉、衍射现象，了解多普勒效应

（1）波的叠加原理：在两列波重叠的区域，任何一个质点的总位移都等于两列波分别引起的位移的矢量和。

（2）波的独立传播原理：在两列波重叠的区域，每一列波保持自己的特性互不干扰继续前进。

（3）波的干涉：① 产生稳定干涉现象的条件：频率相同；振动方向相同；有固定的相位差。② 两列相干波的波峰与波峰（或波谷与波谷）相遇处是振动最强的地方，波峰与波谷（或波谷与波峰）相遇处是振动最弱的地方。③ 驻波：是一种特殊的干涉现象。驻波的特点是两波节间的各质点均做同时向下或同时向上，但振幅不同的同步调振动；波形随时间变化，但并不在传播方向上移动。

（4）波的衍射：① 波绕过障碍物的现象叫做波的衍射。② 能够发生明显的衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸比波长小，或者跟波长相差不多。

（5）多普勒效应

当波源或者接受者相对于介质运动时，接受者会发现波的频率发生了变化，这种现象叫多普勒效应。

（6）声波：① 发声体的振动在介质中的传播就是声波。人耳能听到的声波的频率范围在20Hz到20000Hz之间。② 频率低于20Hz的声波叫次声波。③ 频率高于20000Hz的声波叫超声波。④ 空气中的声波是纵波。⑤ 能够把回声与原声区别开来的最小时间间隔为0.1s。⑥ 声波也能发生反射、干涉和衍射等现象。声波的共振现象称为声波的共鸣。

 

（三）分子动理论、热和功

1. 深刻理解分子动理论的基本内容

分子动理论是从物质微观结构的观点来研究热现象的理论。它的基本内容是：物体是由大量分子组成的；分子永不停息地做无规则运动；分子间存在着相互作用力。

A. 物体是由大量分子组成的

这里的分子是指构成物质的单元，可以是原子、离子，也可以是分子。在热运动中它们遵从相同的规律，所以统称为分子。

（1）这里建立了一个理想化模型：把分子看作是小球，所以求出的数据只在数量级上是有意义的。一般认为分子直径大小的数量级为10^－10m。

（2）固体、液体被理想化地认为各分子是一个挨一个紧密排列的，每个分子的体积就是每个分子平均占有的空间。分子体积=物体体积÷分子个数。

（3）气体分子仍视为小球，但分子间距离较大，不能看作一个挨一个紧密排列，所以气体分子的体积远小于每个分子平均占有的空间。每个气体分子平均占有的空间看作以相邻分子间距离为边长的正立方体。

（4）阿伏加德罗常数NA=6.02×10²³mol^－1，是联系微观世界和宏观世界的桥梁。它把物质的摩尔质量、摩尔体积这些宏观物理量和分子质量、分子体积这些微观物理量联系起来了。

B. 分子的热运动

物体里的分子永不停息地做无规则运动，这种运动跟温度有关，所以通常把分子的这种运动叫做热运动。

1. 扩散现象和布朗运动都可以很好地证明分子的热运动。

2. 布朗运动是指悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动。关于布朗运动，要注意以下几点：（1）形成条件是：只要微粒足够小。（2）温度越高，布朗运动越激烈。（3）观察到的是固体微粒（不是液体，不是固体分子）的无规则运动，反映的是液体分子运动的无规则性。（4）实验中描绘出的是某固体微粒每隔30秒的位置的连线，不是该微粒的运动轨迹。

3. 为什么微粒越小，布朗运动越明显？可以这样分析：在任何一个选定的方向上，同一时刻撞击固体微粒的液体分子个数与微粒的横截面积成正比，即与微粒的线度r的平方成正比，从而对微粒的撞击力的合力F与微粒的线度r的平方成正比；而固体微粒的质量m与微粒的体积成正比，即与微粒的线度r的立方成正比，因此其加速度a=F/m∝r ^–1，即加速度与微粒线度r成反比。所以微粒越小，运动状态的改变越快，布朗运动越明显。

C. 分子间的相互作用力

（1）分子力有如下几个特点：① 分子间同时存在引力和斥力；② 引力和斥力都随着距离的增大而减小；③ 斥力比引力变化得快。

（2）引导同学们跟老师一起自己动手画F—r图象。先从横坐标r=r₀开始（r₀是处于平衡状态时相邻分子间的距离），分别画斥力（设为正）和引力（设为负）；然后向右移，对应的斥力比引力减小得快；向左移，对应的斥力比引力增大得快，画出斥力、引力随r而变的图线，最后再画出合力（即分子间作用力）随r而变的图线。

（3）分子间作用力（指引力和斥力的合力）随分子间距离而变的规律是：① r<r₀时表现为斥力；② r=r₀时分子力为零；③ r>r₀时表现为引力；④ r>10r₀以后，分子力变得十分微弱，可以忽略不计。记住这些规律对理解分子势能有很大的帮助。

（4）从本质上来说，分子力是电场力的表现。因为分子是由原子组成的，原子内有带正电的原子核和带负电的电子，分子间复杂的作用力就是由这些带电粒子间的相互作用而引起的。（也就是说分子力的本质是四种基本基本相互作用中的电磁相互作用）。

2. 深刻理解物体的内能

（1）做热运动的分子具有的动能叫分子动能。温度是物体分子热运动的平均动能的标志。温度越高，分子做热运动的平均动能越大。

（2）由分子间相对位置决定的势能叫分子势能。分子力做正功时分子势能减小；分子力作负功时分子势能增大。（所有势能都有同样结论：重力做正功重力势能减小、电场力做正功电势能减小。）

由上面的分子力曲线可以得出：当r=r₀即分子处于平衡位置时分子势能最小。不论r从r₀增大还是减小，分子势能都将增大。如果以分子间距离为无穷远时分子势能为零，则分子势能随分子间距离而变的图象如下。可见分子势能与物体的体积有关。体积变化，分子势能也变化。

（3）物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。

物体的内能跟物体的温度和体积都有关系：温度升高时物体内能增加；体积变化时，物体内能变化。

3. 深刻理解气体的体积、压强、温度间的关系

A. 气体的状态参量

（1）温度。温度在宏观上表示物体的冷热程度；在微观上是分子平均动能的标志。

热力学温度是国际单位制中的基本量之一，符号T，单位K（开尔文）；摄氏温度是导出单位，符号t，单位℃（摄氏度）。关系是t=T－T₀，其中T₀=273.15K，摄氏度不再采用过去的定义。两种温度间的关系可以表示为：T = t+273.15K和ΔT =Δt，要注意两种单位制下每一度的间隔是相同的。0K是低温的极限，它表示所有分子都停止了热运动。可以无限接近，但永远不能达到。

（2）体积。气体总是充满它所在的容器，所以气体的体积总是等于盛装气体的容器的容积。

（3）压强。气体的压强是由于气体分子频繁碰撞器壁而产生的。（绝不能用气体分子间的斥力解释！）一般情况下不考虑气体本身的重量，所以同一容器内气体的压强处处相等。但大气压在宏观上可以看成是大气受地球吸引而产生的重力而引起的。（例如在估算地球大气的总重量时可以用标准大气压乘以地球表面积。）压强的国际单位是帕，符号Pa，常用的单位还有标准大气压（atm）和毫米汞柱(mmHg)。它们间的关系是：1 atm=1.013×10⁵Pa=760 mmHg；1 mmHg=133.3Pa。

B. 气体的体积、压强、温度间的关系

（1）一定质量的气体，在温度不变的情况下，体积减小时，压强增大，体积增大时，压强减小。

（2）一定质量的气体，在压强不变的情况下，温度升高，体积增大。

（3）一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度升高，压强增大。

 

【模拟试题】（答题时间：90分钟）

1. 以下说法正确的是（    ）

A. 温度是物体分子热运动的平均动能的标志

    B. 布朗运动就是液体分子的运动

    C. 第一、二类永动机都违反了能量守恒定律

    D. 物体运动越快，组成物体的分子热运动的平均动能就越大

2. 如图所示是两个点电荷a、b的电场线，以下说法中正确的是（    ）

A. a、b为等量同种负电荷    

B. a、b为等量同种正电荷

    C. a为正电荷，b为等量负电荷

D. a为负电荷，b为等量正电荷

3. 有3个阻值都为12Ω的电阻，并联后总电阻为（    ）

    A. 1Ω    B. 4Ω    C. 18Ω      D. 36Ω

4. 如图所示是在显微镜下观察水中悬浮的花粉时，对其中一个颗粒每隔30s记录观察到的位置，再用直线把它们的位置依次连接而成，由图可知（    ）

    A. 水分子的运动轨迹     B. 花粉颗粒的运动的轨迹

C. 水分子作无规则运动   D. 花粉颗粒的运动是无规则的   

5. 以下说法中，正确的是（    ）

    A. 电荷在电场中某点受到的电场力越小，该点的电场强度就越小

    B. 电荷在电场中某点受到的电场力方向和电场的方向相同

    C. 电荷在电场中某点受到的电场力越小，该点的电场强度就越大

D. 负电荷在电场中某点受到的电场力方向跟该点场强的方向相反   

6. 在真空中有两个点电荷，它们之间的静电力的大小为F。如果保持它们间的距离不变，而电荷量都变为原来的两倍，则它们之间的作用力大于等于（    ）

    A. F    B. 2F    C. 4F    D. F/4

7. 将收音机中的可变电容器的动片旋出一些，和没有旋出时相比（    ）

    A. 电容器的电容一定减小        B. 电容器的电容一定增加

C. 电容器的电容一定不变        D. 电容器的电容可能增大也可能减小

8. 如图所示，电压U不变时，如果滑动变阻器滑动触头向左滑动，安培表和伏特表的示数变化应是（    ）

A. 的示数变大，的示数变小     

B. 的示数变小，的示数变大

C. 的示数不变，的示数变大     

D. 的示数不变，的示数变小

9. 以下说法中不正确的是（    ）

A. 利用超声波的穿透能力很强，可以制成超声波探伤仪探查金属内部有无气泡或裂缝等

    B. 医学上用来检查人体的“B超”，是利用超声波的穿透能力很强来探查人体内部的各种器官有无异常

    C. 多普勒效应是由于波源和观察者之间发生相对运动，使观察者感觉到频率发生变化的现象

D. 干涉、衍射是一切波都具有的特征

10. 在正点电荷Q形成的电场中，一个质子从离Q较近的某点无初速释放，它将沿电场线运动，则在以后的运动过程中（    ）

    A. 速度和加速度都逐渐变大    B. 速度变大，加速度变小

C. 速度和加速度都变小    　　D. 速度变小，加速度变大

11. 由电阻定律变形后得电阻率可知（    ）

    A. 电阻率随导体电阻的改变而改变

    B. 电阻率随导体长度L的改变而改变

    C. 电阻率随导体横截面积的改变而改变·

    D. 在温度不变的情况下，电阻率只与导体的材料有关

12. 用r表示两个分子间的距离，E_P表示两个分子间的相互作用的势能，当r=r₀时两分子间的引力和斥力相等．设两个分子相距很远时，E_p=0，则以下说法正确的是（    ）

    A. 当r＞r₀时，E_P随r的增大而增加     B. 当r＜r₀时，E_p随r的增加而增加

C. 当r＞r₀时，E_p随r的减小而增加     D. 当r=r₀时，E_P＝0

13. 家用电烙铁在长时间使用过程中，当暂时不使用时，如果断开电源，电烙铁会很快变凉，而再次使用时，温度不能及时达到要求。如果长时间闭合电源，又浪费电能.为改变这种不足，某学生将电烙铁改成如图所示电路，其中R₀是适当的定值电阻，R是电烙铁。则（    ）

A. 若暂不使用，应断开S      B. 若再次使用，应闭合S

C. 若暂不使用，应闭合S      D. 若再次使用，应断开S

14. 两个线绕电阻分别标有“100Ω，10W”和“20Ω，40W”的字样，它们的额定电流之比是（      ）

    A.     B.     C.     D.

15. 改变物体内能的两种方式：      和      ，一般物体的内能跟物体的       和      有关。

16. 在场强为4×10⁴N/C的匀强电场中，放上一电荷量为5×10^－8C的点电荷，其受到的电场力为       N。

17. 某导线中的电流为15mA，30C的电荷量通过导线的横截面，需要    s的时间。

18. 一个电容器的电容是3.0×10^－4μF，当两极间的电势差为100V，电容器极板带      C的电荷。

19. 在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中，要将     、     、    （按自上而下的顺序）穿过螺杆，并固定在塑料板上。

   20. 在“测定金属电阻率”的实验中，导线的电阻R用     测量，长度L用米尺测量，而横截面积S则用螺旋测微器来间接测量，如图是某次用螺旋测微器测量导线直径的情形，螺旋测微器的示数如图所示，可知该金属丝的直径为_______mm，若将可动刻度再顺时针转过半圈（从右往左看），则读数为_________mm。

21. 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，提供了以下实验器材。

A. 待测小灯泡“12V，6W”

B. 电流表A₁（量程0－0.6A，内阻1.125Ω）

C. 电流表A₂（量程0－3A，内阻0.025Ω）

D. 电压表V₁（量程0－3V，内阻3KΩ）

E. 电压表V₂（量程0－15V，内阻15KΩ）

F. 滑动变阻器R（阻值0－10Ω，额定电流1A）

G. 蓄电池、开关各一个，导线若干

（1）在实验中：电流表应选        ，电压表应选        （填字母代号）

（2）根据实验要求，设计该实验电路图并画在下边方框内。

22. 采用电流表外接的电路，测量某电阻值，电压表的示数为18.0V，电流表的示数0.18A，电压表内阻为1000Ω，求被测电阻的真实值为            。

23. 如图所示，在一匀强电场中，将q＝－2×10^＋6C的负电荷由A点移至B点，需克服电场力做功W＝4×10^－5J，已知AB连线为0.1m，AB连线与电场线间的夹角θ＝30°，  则A、B两点间的电势差U_AB＝         V，场强E＝         V／m。

24. 在如图所示的电路中，如果将100V的电压加在ab两端，则cd两端电压为60V，如果将100V的电压加在cd两端，则ab两端的电压为         V。

25. 一定质量的气体，从外界吸收了2.6×10⁵J的热量，内能增加了5.2×10⁵J。外界对气体做了多少功?

26. 如图所示，在真空中有一对平行金属板两极板间的电势差为500V。一个电荷量为3.2×10^—18C的粒子从正极板的小孔无初速的进入匀强电场，到达负极板．这个粒子到达负极板时的动能为多少焦耳？（不计重力）

27. 质量为1Kg的物块从高为0.8m，倾角为45°的斜面上。以5m/s的初速度沿斜面下滑到底端。物块与斜面间的动摩擦因数为0.2，那么在这个过程中产生了多少焦耳热？（g＝10m/s²）

28. 如图所示中的实线是一列正弦波在t₁时刻的波形图，虚线是t₂＝t₁＋0.4s时刻的波形图。试求这列波可能的传播速度。

29. 如图所示，带等量异种电荷的平行金属板，其间距离为d，两板间的电势差为U，极板与水平方向成30°角放置，有一质量为m、速率为v₀的带电小球恰好沿水平方向穿过极板间的匀强电场区域，求：

（1）小球带何种电荷？电荷量是多少？

（2）小球的加速度多大？

（3）小球穿过极板时的速率为多大？