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中学物理专题分析复习题及答案2013

来源:伴沃教育


1.试辨析“接触面越光滑摩擦力就越小”是否正确,并说明原因;

其实滑动磨擦与滚动磨擦是不同的,滑动磨擦是一种真实的“力”,它可以由压力乘上磨擦系数得到,的确跟接触面积是无关的,它只是保证自行车不打滑。而滚动磨擦不是一种力(这就是为什么说滑动磨擦力是可以的,而不可以说滚动磨擦力),其本质是一种力矩。比如轮胎放在地面上,肯定会产生一定的形变(只有理论上的刚体才不考虑形变,也就是说运动时不会受到滚动磨擦),从而导致地面对它的支持力不是严格地竖直向上(作用点也不在正下方,导致支持力不通过轮胎的圆心),所以对轮胎产生一个阻碍它运动的力矩,这个力矩就是所谓的滚动磨擦.如果轮胎的气打得越足,则它越接近于刚体(也就是产生的形变越微小),受到的阻力矩也小,自然骑起来就更轻松啦.

2.简析沙漠上海市蜃楼的成因,简析海面上海市蜃楼的成因;

海市蜃楼是光在密度分布不均匀的空气中传播时发生全反射而产生的.

夏天,海面上的下层空气,温度比上层低,密度比上层大,折射率也比上层大.我们可以把海面上的空气看作是由折射率不同的许多水平气层组成的.远处的山峰、船舶、楼房、人等发出的光线射向空中时,由于不断被折射,越来越偏离法线方向,进入上层空气的入射角不断增大,以致发生全反射,光线反射回地面,人们逆着光线看去,就会看到远方的景物悬在空中(图1).

在沙漠里也会看到蜃景.太阳照到沙地上,接近沙面的热空气层比上层空气的密度小,折射率也小.从远处物体射向地面的光线,进入折射率小的热空气层时被折射,入射角逐渐增大,也可能发生全反射,人们逆着反射光线看去,就会看到远处物体的倒景,仿佛是从水面反射出来的一样.沙漠里的行人常被这种景象所迷惑,以为前方有水源而奔向前去,但总是可望而不可及.

3.简述彩虹的产生机理(要有细致的图示);

水滴具有重力,呈椭球形。光线入射时,发生折射和刚才所述的反射. 白光是由七种颜色(红橙黄绿蓝青紫)所组成的复色光,但水对七色光的偏折程度各不相同,红光偏折最小,紫光偏折最大,所以白光入水后就被分解开来。阳光第1次遇到细小水滴,极少部份的光线会反射回空气中,大部份光线会折射进入水滴内。 由于不同颜色的光线在水滴表面折射时偏折程度不同, 各色的光线稍微分开。当光线第2次遇到水滴与空气的边界时,光线产生部分反射继续在水滴内直线行进, 直到第3次遇到水滴与空气的边界再次被折射出去,

因为经过两次折射,各种色光分得更开,有可能会形成我们所看到的「虹」.

4.分析为什么望远镜拍到的月食图像是红色的?

太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫各种颜色的光线混合成的。当太阳光经过地球上的大气层被折射到地球背后影子里去的时候,它们都受到大气层中极其微小的大气分子的散射和吸收。黄、绿、蓝、靛、紫等色的光波比较短,在大气中受到的散射影响比较大,它们大部分都向四面八方散射掉了;红色的光线波长比较长,受散射影响不大,可以通过大气层穿透出去,折射到躲在地球影子后面的月亮上。所以,在月全食的形成时,公众看到的月亮是暗红色的。

5.赝功原理解决问题;

鹰功能原理中的膺功 孔是外力对物体做的胭功 ,它只是外 力对物体做的功 的一部分 ,其值等于物体从外力做功所获得的平动动能增量.对于一个质点来说 ,它的全部能量就是 它的动能,所以动能定就是它与外力做功的全部能量关系.对于一个物体(不 能当做质点的物体)来说,除了平动动能外,还可以具有转动动能 、形变能 、内能

„„ 所以鹰功能原理只是物体与外力做功 的部分2 计算摩擦生热时 传统方法所用 的并不是动 能定理 ,而是胭功能原理

6.空气的散射问题(天空、朝霞);

大气的散射作用 我们的大气虽然不能吸收太阳的可见光,但空气分子和细小尘埃颗粒会对可见光的光子传播造成一定的阻碍——有的光子在传播过程中遇到空气分子或尘埃颗粒的阻挡而被反射(由于空气分子和尘埃处于无序不规则的运动状态,所以这样的反射也不存在有序的方向性,故被成为散射)。一般而言,波长越短的色光越容易被“拦截”而发生散射。晴朗的天空,当阳光穿过大气层时,波长最短的蓝紫光遭到大气分子散射的最多——散射作用用一种类似“筛漏”的方式将蓝紫色光从原有的传播通道分离出来。自此,其他色光中的绝大多数仍保持同一通道继续前进,同时同角度进入人眼,所以我们仍无法感知它们的颜色;然而,蓝紫光则因为在高空被从原通道中“筛漏” 出来,而另行(进入人眼)被单独感知,所以我们就感觉到天空的蔚蓝色彩。

朝霞与夕阳的色彩 大气对蓝紫光的散射作用使得晴朗的天空呈现出蔚蓝的颜色,但大气对太阳光的散射作用绝不限于蓝紫光,只是波长短的蓝色光和紫色光比波长长的橙色光和红色光散射得多而已(紫光比红光几乎多10倍,而蓝光则几乎比红光多6倍)。如果,太阳光穿过的大气厚度较大时,蓝紫光可能在“路途”中就被消耗殆尽,甚至其他的色光

也会被大量(散射)消耗,最后剩下的只能是波长最长的红光最占优势,这种情况多出现在清晨和傍晚时分清晨或傍晚时分,太阳从很低的角度照射地面,其所穿过的大气厚度远远超过了正午时分(如上图)。所以,在到达地面(或观测地)前,大量波长较短的色光(如蓝紫光)都已经在传播过程中被散射殆尽。此时,离观察点最近的天空所能够散射的色光只能是以红光为主的较长波长的色光,所以我们看到的清晨和傍晚的天空总是呈现“霞红”,太阳也因此变成了橙红。

7.乐器“共鸣箱”的共鸣原理;

鸣箱其实就是一个长的管道,其长度是所需共振频率的½或¼波长,在特定频率上形成共振。基本原理是利用共振,利用共振原理使频率相同的声音相叠加,其结果会使原声加强。

8.简述库仑定律的适用范围; 真空静止点电荷

9.有负载工作铅锌电池电路的电势图; 10.虚功原理解决问题; 11.燃料电池的基本原理;

燃料电池是一种将氢和氧的化学能通过电极反应直接转换成电能的装置。燃料电池的基本结构主要由阳极、阴极、电解质和外电路组成。其阳极为氢电极,阴极为氧电极,两电极间是电解质。通常阳极和阴极上都含有一定量的催化剂,以加速电极上发生的电化学反应。 1) 氢气通过管道或导气板到达阳极; (2) 在阳极催化剂的作用下,1 个氢分子解离为 2 个氢质子,并释放出 2 个电子,阳极反应为: H2→2H++2e。

(3) 在电池的另一端,氧气(或空气)通过管道或导气板到达阴极,在阴极催化剂的作用下,氧分子和氢离子与通过外电路到达阴极的电子发生反应生成水,阴极反应为:1/2O2+2H++2e→H2O

总的化学反应为:H2+1/2O2=H2O

12.安培力与洛伦兹力的关系;

安培力是磁场对电流的作用力,洛伦兹力是磁场对运动电荷的作用力。安培力可以看作是作用在每个运动电荷上的洛伦兹力的合力。导线静止时, 可以认为在数值上安培力等于洛伦兹力之和; 但当导线运动时, 不能认为安培力 等于洛伦兹力之和, 而应是等于电子定

向移动引起的洛伦兹力之和。

13.如何理解“相互垂直、不共面通电直导线电流之间相互作用”“不遵循”牛顿第三定律?

上面这个问题是电流元之间的相互作用,它们的确不满足牛顿第三定律,但在实际中不存在孤立的稳恒电流元,它们总是闭合电路的一部分。可以证明,若将安培定律的表达式沿闭合回路积分,得到的合力总是大小相等方向相反的,所以牛顿第三定律实质上是成立的①。如果我们能知道这一点,不但不会随意怀疑牛顿第三定律的正确性,相反,对牛顿第三定律的理解将更加深刻。

14.孟老师17日课的内容。

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