步步高大一轮物理

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步步高大一轮物理篇一：2016《步步高》大一轮复习讲义 物理第1章

注：各考点要求中罗马数字Ⅰ、Ⅱ的含义如下：

Ⅰ.对所列知识要知道其内容及含义，并能在有关问题中识别和直接使用它们．

Ⅱ.对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系，能够进行叙述和解释，并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用．

第1课时 运动的描述

考纲解读 1.知道参考系、质点、位移的概念，理解物体看成质点的条件和位移的矢量性.2.知道速度与加速度、平均速度和瞬时速度的区别，并理解二者间的关系．

考点一 对质点和参考系的理解

1．质点

(1)

(2)点．

(3)质点是一种理想化模型，实际并不存在． 2．参考系

(1)它是静止的．

(2)

(3)选取不同的物体作为参考系，对同一物体运动的描述可能不同．通常以地球为参考系． 例1 2013年8月15日消息，科学研究表明，在太阳系的边缘可能还有一颗行星——幸神星．这颗可能存在的行星是太阳系现有的质量最大的行星——木星质量的4倍，它的轨道半径是地球轨道的几千倍．根据以上信息，下列说法正确的是( ) A．幸神星质量太大，不能看做质点

B．研究幸神星绕太阳运动，可以将其看做质点

C．比较幸神星运行速度与地球运行速度的大小关系，可以选择太阳为参考系 D．幸神星运行一周的位移要比地球运行一周的位移大

解析 物体能否看做质点与质量无关，A错；幸神星的形状和大小相对其到太阳的距离来说属于次要的因素，因此可以看做质点，B对；比较两个物体运动速度的大小，要选择同一参考系，C对；幸神星运行一周的位移和地球运行一周的位移均为零，D错． 答案 BC 变式题组

1．[对质点的理解]在研究下述运动时，能把物体看做质点的是( ) A．研究短跑运动员的起跑动作时

B．研究飞往火星的宇宙飞船最佳运行轨道时

C．将一枚硬币用力上抛并猜测它落地时正面是朝上还是朝下时 D．研究汽车在上坡时有无翻倒的危险时 答案 B

2．[对质点和参考系的理解]美国宇航局科学家宣布，1977年9月5日发射升空的“旅行者1号”探测器经过36年的长途跋涉，终于飞出了太阳系，进入星际空间，则以下说法正确的是( )

A．在分析探测器36年的运动时，不能将其视为质点

B．研究探测器的姿态控制问题时，能将其视为质点 C．研究探测器的运动时，可选太阳为参考系 D．研究探测器的位移时，可将其看作质点 答案

CD

对“理想化模型”的理解

(1)理想化模型是分析、解决物理问题常用的方法，它是对实际问题的科学抽象，可以使一些复杂的物理问题简单化．

(2)物理学中理想化的模型有很多，如“质点”、“轻杆”、“光滑平面”、“自由落体运动”、“点电荷”、“纯电阻电路”等，都是突出主要因素，忽略次要因素而建立的物理模型．

考点二 平均速度和瞬时速度

1．平均速度

(1)－

Δx

内的平均速度，即v＝，其方向与位移的方向相同．

Δt(2)平均速度反映一段时间内物体运动的平均快慢程度，它与一段时间或一段位移相对应． 2．瞬时速度

(1)(或某一位臵)的速度，方向沿轨迹上物体所在点的切线方向指向前进的一侧，是失量．瞬时速度的大小叫速率，是标量．

(2)瞬时速度能精确描述物体运动的快慢，它是在运动时间Δt→0时的平均速度，与某一时刻或某一位臵相对应．

(3)平均速率是路程与时间的比值，它与平均速度的大小没有对应关系．

例2 一质点沿直线Ox方向做加速运动，它离开O点的距离x随时间变化的关系为x＝3＋2t3(m)，它的速度随时间变化的关系为v＝6t2 m/s.则该质点在t＝2 s时的瞬时速度和t＝0到t＝2 s间的平均速度分别为( ) A．8 m/s,24 m/s B．24 m/s,8 m/s C．12 m/s,24 m/s D．24 m/s,12 m/s

解析 由速度随时间变化关系公式可得t＝2 s时的速度为：v＝6t2 m/s＝6×22 m/s＝24 m/s；由x与t的关系得出各时刻对应的位移，再利用平均速度公式可得t＝0到t＝2 s间的平均速

Δx19－3

度为：v1＝＝ m/s＝8 m/s，故B正确．

Δt2

答案 B 变式题组

3．[平均速度和瞬时速度的区别]关于瞬时速度和平均速度，以下说法正确的是( ) A．一般讲平均速度时，必须讲清楚是哪段时间(或哪段位移)内的平均速度 B．对于匀速直线运动，其平均速度跟哪段时间(或哪段位移)无关 C．瞬时速度和平均速度都可以精确描述变速运动

D．瞬时速度是某时刻的速度，只有瞬时速度才能精确描述变速运动的物体运动的快慢 答案 ABD

解析 一般情况下，物体在不同时间(或不同位移)内的平均速度不同，但对于匀速直线运动，物体的速度不变，所以平均速度与哪段时间(或哪段位移)无关，故A、B均正确；平均速度只能粗略描述变速运动，只有瞬时速度才能精确描述变速运动的物体运动的快慢，故C错，D正确．

4．[平均速度和瞬时速度的理解和计算]一质点沿一边长为2 m的正方形轨道运动，每秒钟匀速移动1 m，初始位置在bc边上的中点A，由A向c运动，如图1所示，A、B、C、D分别是bc、cd、da、ab边的中点，则下列说法正确的是(

)

图1

A．第2 s末的瞬时速度是1 m/s

2

B．前2 s m/s

2C．前4 s

内的平均速度为0.5 m/s D．前2 s内的平均速度为2 m/s 答案 ABC

两种速度的比较

(1)区别：平均速度与位移和时间有关，表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度；瞬时速度与位置或时刻有关，表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度． (2)联系：瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度．

(3)注意：平均速度的大小与物体运动的不同阶段有关，求解平均速度必须明确是哪一段位

Δx

移或哪一段时间内的平均速度；v＝

Δt

考点三 速度、速度变化量和加速度的关系

1．速度

(1)物理意义：描述物体运动快慢和方向的物理量，是状态量．

Δx

(2)定义式：v

Δt(3)决定因素：v的大小由v0、a、Δt决定． (4)方向：与位移同向，即物体运动的方向． 2．速度变化量

(1)物理意义：描述物体速度改变的物理量，是过程量． (2)定义式：Δv＝v－v0.

(3)决定因素：Δv由v与v0进行矢量运算得到，由Δv＝aΔt知Δv由a与Δt决定． (4)方向：由Δv或a的方向决定． 3．加速度

(1)物理意义：描述物体速度变化快慢和方向的物理量，是状态量．

Δvv－v0

(2)定义式：a＝ΔtΔt

F

(3)决定因素：a不是由v、Δt、Δv来决定，而是由

m(4)方向：与Δv的方向一致，由F的方向决定，而与v0、v的方向无关．

例3 沿直线做匀变速运动的一列火车和一辆汽车的速度分别为v1和v2，v1、v2在各个时

A.火车的速度变化较慢 B．汽车的加速度较小

C．火车的位移在减小 D．汽车的位移在增加

Δv

解析 由加速度的定义式a＝即加速度大；物体做单向直线运动，位

Δt移一定增加． 答案 AD 变式题组

步步高大一轮物理篇二：物理步步高大一轮复习讲义答案

实验基础知识

一、螺旋测微器的使用

1．构造：如图1所示，B为固定刻度，E为可动刻度．

图1

2．原理：测微螺杆F与固定刻度B之间的精密螺纹的螺距为0.5mm，即旋钮D每旋转一周，F前进或后退，而可动刻度E上的刻度为50等份，每转动一小格，F前进或后退，即螺旋测微器的精确度为0.01mm.读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺．

3．读数：测量值(mm)＝固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×0.01(mm)．

如图2所示，固定刻度示数为2.0mm，半毫米刻度线未露出，而从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：2.0mm＋15.0×0.01mm＝2.150mm.

图2

二、游标卡尺

1(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标卡尺上还有一个深度尺．(如图3所示

)

图3

2．用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径．

3．原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成．

不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1mm.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的，其规格见下表：

4.读数：若用x表示从主尺上读出的整毫米数，K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻度线对齐的游标的格数，则记录结果表示为(x＋K×精确度)mm. 三、常用电表的读数

对于电压表和电流表的读数问题，首先要弄清电表量程，即指针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流，然后根据表盘总的刻度数确定精确度，按照指针的实际位置进行读数即可．

(1)0～3V的电压表和0～3A的电流表的读数方法相同，此量程下的精确度分别是和，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位．

(2)对于0～15V量程的电压表，精确度是，在读数时只要求读到小数点后面一位，即读到0.1V.

(3)对于0～0.6A量程的电流表，精确度是，在读数时只要求读到小数点后面两位，这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半0.01A.

基本实验要求

1．实验原理

根据电阻定律公式知道只要测出金属丝的长度和它的直径d，计算出横截面积S，并用伏安法测出电阻Rx，即可计算出金属丝的电阻率． 2．实验器材

被测金属丝，直流电源(4V)，电流表(0～0.6A)，电压表(0～3V)，滑动变阻器(50Ω)，开关，导线若干，螺旋测微器，毫米刻度尺． 3．实验步骤

(1)用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d. (2)连接好用伏安法测电阻的实验电路．

(3)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，反复测量三次，求出其平均值l.

(4)

(5)闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，填入记录表格内．

lπd2

(6)将测得的Rx、l、d值，代入公式R＝ρS＝中，计算出金属丝的电阻率．

S44．电流表、电压表测电阻两种方法的比较

规律方法总结

1．伏安法测电阻的电路选择

(1)阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若Rx较小，宜采用电流表外接法；若Rx较大，宜采用电流表内接法． (2)临界值计算法

RxRVRA时，用电流表外接法； RxRVRA时，用电流表内接法．

(3)实验试探法：按图4接好电路，让电压表的一根接线柱P先后与a、b处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电流表外接法；如果电流

表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法．

图4

2．注意事项

(1)先测直径，再连电路：为了方便，测量直径应在金属丝连入电路之前测量． (2)电流表外接法：本实验中被测金属丝的阻值较小，故采用电流表外接法．

(3)电流控制：电流不宜过大，通电时间不宜过长，以免金属丝温度过高，导致电阻率在实验过程中变大． 3．误差分析

(1)若为内接法，电流表分压． (2)若为外接法，电压表分流． (3)长度和直径的测量．

考点一 测量仪器、仪表的读数

1．游标卡尺的读数

(1)10分度的游标尺的读数：主尺上读出整毫米数＋游标尺上与主尺上某一刻度线对齐的游1

标的格数×10

(2)20分度的游标尺的读数：主尺上读出整毫米数＋游标尺上与主尺上某一刻度线对齐的游

1

标的格数×202．螺旋测微器的读数

方法：固定刻度数mm＋可动刻度数(估读一位)×0.01mm. 3．电流表和电压表的读数

(1)若刻度盘上每一小格为：1,0.1,0.01，?时，需估读到最小刻度值的下一位．

(2)若刻度盘上每一小格为：2,0.2,0.02,5,0.5,0.05，?时，只需估读到最小刻度值的位数．

1．[直尺和游标卡尺的读数](2014·福建理综·19(1))某同学测定一金属杆的长度和直径，示数如图5甲、乙所示，则该金属杆的长度和直径分别为________cm和________mm.

图5

答案 60.10 4.20

解析 刻度尺的分度值为1mm，要估读到0.1mm.游标卡尺读数＝4mm＋10×0.02mm＝4.20mm.

2．[螺旋测微器的读数]完成下列读数(如图6所示)

图6

a．____________mm c．____________mm

b．____________mm d．____________mm

答案 a．0.486(0.484～0.488) b．0.536(0.534～0.538) c．4.078(4.077～4.079)

步步高大一轮物理篇三：2014《步步高》物理大一轮复习讲义第十章第1课时

第1课时 交变电流的产生和描述

考纲解读 1.能掌握交变电流的产生和描述，会写出交变电流的瞬时值表达式.2.能认识交变电流的图象和进行有效值、最大值的计算．

1． [交变电流的产生和变化规律]关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，下列说法中

正确的是

( )

A．线圈平面每经过中性面一次，感应电流的方向就改变一次，感应电动势的方向不变 B．线圈每转动一周，感应电流的方向改变一次

C．线圈平面每经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向都改变一次 D．线圈每转动一周，感应电动势和感应电流的方向都改变一次 答案 C

解析 依据交流电的变化规律可知，如果从中性面开始计时，有e＝Emsin(出自:WwW.HNNscy.Com 博 文学习 网:步步高大一轮物理) ωt和i＝Imsin ωt；如果从垂直于中性面的位置开始计时，有e＝Emcos ωt和i＝Imcos ωt.不难看出：线圈平面每经过中性面一次，感应电流的方向就改变一次，感应电动势的方向也改变一次；线圈每转动一周，感应电流的方向和感应电动势的方向都改变两次．故正确答案为C. 2． [描述交变电流的物理量]小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀

强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图1所示．此线圈与一个R＝10 Ω的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻，下列说法正确的是 A．交变电流的周期为0.125 s B．交变电流的频率为8 Hz C．交变电流的有效值为2 A D．交变电流的最大值为4 A 答案 C

20解析 由题图可知，交变电流的周期为0.250 s，频率为4 Hz，交变电流的最大值为 A

10＝2 A，有效值为

2

A＝A，所以应选C. 2

( )

图1

3． [有效值的计算]电阻R1、R2与交流电源按照如图2甲所示方式连接，R1＝10 Ω、R2＝20

Ω.合上开关S后，通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t

变化的情况如图乙所示．则( )

图2

A．通过R1的电流的有效值是1.2 A B．R1两端的电压有效值是6 V C．通过R2的电流的有效值是1.22 A D．R2两端的电压有效值是62 V 答案 B

解析 由题图知流过R2交流电电流的最大值I2m＝0.62 A，有效值I2＝

I

0.6 A，故2

选项C错误；由U2m＝I2mR2＝2 V知，U2＝12 V，选项D错误；因串联电路电流处处相同，则I1m＝0.62 A，电流的有效值I1＝＝6 V，故选项B正确． 考点梳理

一、交变电流的产生和变化规律 1． 交变电流

大小和方向都随时间做周期性变化的电流．如图3(a)、(b)、(c)、(d)

所示都属于交变电流．其中按正弦规律变化的交变电流叫正弦式交变电流，简称正弦式电流，如图

(a)所示．

I1m

＝0.6 A，故选项A错误；由U1＝I1R12

图3

2． 正弦交流电的产生和图象

(1) (2)中性面

①定义：与磁场方向垂直的平面． ②特点

a．线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，感应电动势为零．

b电流的方向就改变一次． (3)图象：用以描述交流电随时间变化的规律，如果线圈从中性面位置开始计时，其图象为正弦函数曲线．

二、正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值 1． 周期和频率

(1)周期(T)线圈转一周)所需的时间，单位是秒(s)，公2π式T＝ω

(2)频率(f)：交变电流在1 s内完成周期性变化的次数．单位是赫兹(Hz)． 11

(3)周期和频率的关系：T＝或f＝fT

2． 正弦式交变电流的函数表达式(线圈在中性面位置开始计时)

(1)电动势e随时间变化的规律：e＝

(2)负载两端的电压u随时间变化的规律：u(3)电流i随时间变化的规律：i其中ω等于线圈转动的角速度，Em＝nBSω. 3． 交变电流的瞬时值、峰值、有效值

(1)瞬时值：交变电流某一时刻的值，是时间的函数．

(2)峰值：交变电流的电流或电压所能达到的最大值，也叫最大值．

(3)有效值：跟交变电流的热效应等效的恒定电流的值叫做交变电流的有效值．对正弦交流电，其有效值和峰值的关系为：EEUI

，U＝I＝22(4)平均值：是交变电流图象中波形与横轴所围面积跟时间的比值．

4． [瞬时值表达式的书写]如图4所示，图线a是线圈在匀强磁

场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是

( )

图4

A．在图中t＝0时刻穿过线圈的磁通量均为零 B．线圈先后两次转速之比为3∶2

C．交流电a的瞬时值表达式为u＝10sin 5πt (V) D．交流电b的最大值为5 V 答案 BC

解析 t＝0时刻穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，故电压为零，A错．读ω1

图得两次周期之比为2∶3，由转速n＝B正确．读图得

2πTa的最大值为10 V，ω＝5π rad/s，由交流电感应电动势的瞬时值表达式e＝Emsin ωt (V)(从线圈在中性面位置开始计时)得，u＝10sin 5πt (V)，故C正确．交流电的最大值220

Em＝nBSω，所以根据两次转速的比值可得，交流电b×10 V＝ V，故D

33错．

方法提炼 书写交变电流瞬时值表达式的基本思路

1． 确定正弦交变电流的峰值，根据已知图象读出或由公式Em＝nBSω求出相应峰值． 2． 明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式．

如：(1)线圈从中性面位置开始转动，则i－t图象为正弦函数图象，函数式为i＝Imsin ωt. (2)线圈从垂直中性面位置开始转动，则i－t图象为余弦函数图象，函数式为i＝

Imcos ωt.

考点一 交变电流的变化规律

1． 正弦式交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)

2. ΔΦ

(1)线圈平面与中性面重合时，S⊥B，Φ＝0，e＝0，i＝0，电流方向将发生改

Δt变．

ΔΦ

(2)线圈平面与中性面垂直时，S∥B，Φ＝0，e最大，i最大，电流方向不改

Δt变．

特别提醒 1.只要线圈平面在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，就产生正弦式交流电，其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． Φ－t图象与对应的e－t图象是互余的．

例1 如图5甲所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴OO′

以角速度ω逆时针匀速转动．若以线圈平面与磁场夹角θ＝45°时(如图乙)为计时起点，并规定当电流自a流向b时，电流方向为正．则下列四幅图中正确的是

( )

图5