高中物理必修一 第四章 章末复习提升

章末素养提升物理观念光的几种现象光的折射：(1)折射定律：n＝sin θ1sin θ2，光从真空斜射入任何介质时，θ1>θ2(2)折射率与传播速度的关系：n＝cv光的全反射：(1)条件：光从光密介质斜射向光疏介质、入射角大于或等于临界角(2)临界角C计算公式：sin C＝1n光的干涉：(1)双缝干涉①条件：两列频率相同、相位差恒定、振动方向相同的光②条纹间距：Δx＝ldλ③干涉图样：单色光是明暗相间、间隔均匀的条纹(2)薄膜干涉光的衍射：(1)发生明显衍射的条件：障碍物或狭缝的尺寸足够小(2)衍射图样：单色光是明暗相间、间隔不均匀的条纹(3)实例：单缝衍射、圆孔衍射、泊松亮斑光的偏振：(1)偏振光与自然光的区别(2)偏振现象证明光是横波激光：(1)特点：相干性好、平行度好、亮度高(2)应用：光纤通信、激光测距、激光雷达、医疗、全息照相等科学思维模型构建通过构建光路模型，解释反射、折射等现象.光的本性认识通过对光的衍射、干涉、偏振等现象的研究与理解，知道光具有波动性，对光的本性有了初步的认识科学探究 1.测量玻璃的折射率2.用双缝干涉测量光的波长科学态度与责任通过了解光的衍射、干涉、光纤和激光技术的应用等，了解科学、技术和社会的关系例1(多选)下列四幅图为光的相关现象，以下说法正确的是()A．图甲为a、b两束单色光分别通过同一双缝干涉实验器材形成的图样，在同种均匀介质中，a光的传播速度比b光的大B．图乙为光导纤维示意图，内芯的折射率比外套的折射率小C．图丙为薄膜干涉示意图，两玻璃板的中间一端用薄片垫起，构成空气劈尖，干涉条纹的产生是由于光在空气薄膜的上下两表面反射形成的两列光波叠加的结果D．图丁中，用自然光照射透振方向(箭头所示)互相垂直的前后两个竖直放置的偏振片，光屏上有亮线答案AC解析根据光的干涉条纹间距公式Δx＝ldλa光的干涉条纹比b光的宽，所以λa＞λb，n a＜n b，在同种均匀介质中，a光的传播速度比b 光的大，故A正确；光导纤维的原理是利用光的全反射，全反射的条件是从光密介质射向光疏介质，所以内芯的折射率比外套的折射率大，故B错误；两玻璃板的中间一端用薄片垫起，构成空气劈尖，干涉条纹的产生是由于光在空气薄膜的上下两表面反射形成的两列光波叠加的结果，故C正确；题图丁用自然光照射透振方向(箭头所示)互相垂直的前后两个竖直放置的偏振片，光屏没有亮线，故D错误。

第四章 3A组·基础达标1．下列说法正确的是( )A．物体所受合外力为零时，物体的加速度可以不为零B．物体所受合外力越大，速度越大C．速度方向、加速度方向、合外力方向总是相同的D．速度方向可与加速度方向成任意夹角，但加速度方向总是与合外力方向相同【答案】D【解析】由牛顿第二定律F＝ma知，F合为0，加速度为零；当F合越大，a也越大，由a＝ΔvΔt知，a大只能说明速度变化率大，速度不一定大，故A、B错误．F合，a，Δv三者方向一定相同，而速度方向与这三者方向不一定相同，C错误．D正确．2．竖直起飞的火箭在推动力F的作用下产生10 m/s2的加速度，若推动力增大到2F，则火箭的加速度将达到(g取10 m/s2)( ) A．20 m/s2B．25 m/s2C．30 m/s2D．40 m/s2【答案】C【解析】设火箭的质量为m，根据牛顿第二定律可得，F－mg＝ma，所以F＝20m，当推动力增大到2F时，2F－mg＝ma′，即30m＝ma′，所以a′＝30 m/s2.3．建筑工人用图示的定滑轮装置运送建筑材料．质量为70.0 kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20.0 kg的建筑材料以0.500 m/s2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为(g取10 m/s2)( )A．510 N B．490 NC．890 N D．910 N【答案】B【解析】对建筑材料进行受力分析，根据牛顿第二定律有F－mg＝ma，得绳子的拉力大小等于F＝210 N，然后再对人受力分析由平衡的知识得Mg＝F＋F N，得F N＝490 N，根据牛顿第三定律可知人对地面间的压力为490 N，B正确．4．一辆洒水车的牵引力恒定，所受到的摩擦阻力跟车的质量成正比．此车在平直的粗糙路面上以一定的速度匀速行驶，在洒水的过程中，车的运动情况是( )A．保持原速做匀速直线运动B．变为匀加速运动C．变为加速度越来越小的变加速运动D．变为加速度越来越大的变加速运动【答案】D【解析】洒水车开始洒水时，匀速行驶，牵引力等于其所受的摩擦阻力，合外力为零，在洒水的过程中，洒水车的质量减小，所以摩擦阻力也在逐渐减小，此时合外力逐渐增大，洒水车的加速度逐渐增大，所以洒水车做加速度越来越大的变加速运动，故D正确．5．(浙江名校期中)古诗“西塞山前白鹭飞，桃花流水鳜鱼肥．”假设白鹭起飞后在某段时间内向前加速直线飞行，用F 表示此时空气对白鹭的作用力，下列关于F 的示意图最有可能正确的是( )ABCD【答案】B【解析】白鹭向前加速直线飞行，则合力水平向前，因重力竖直向下，则空气对白鹭的作用力应该斜向前上方，故B 图正确．6．如图所示，质量为m 的物体在水平拉力F 作用下，沿粗糙水平面做匀加速直线运动，加速度大小为a ；若其他条件不变，仅将物体的质量减为原来的一半，物体运动的加速度大小为a′，则( )A ．a′<aB ．a<a′<2aC ．a′＝2aD ．a′>2a【答案】D【解析】对物体，由牛顿第二定律得F －μmg＝ma ，F －μm 2g ＝m2a′，解得a ＝F m －μg，a′＝2Fm －μg＝2⎝ ⎛⎭⎪⎫F m －μg ＋μg＝2a ＋μg>2a，故D 正确，A 、B 、C 错误．7．如图，质量为M 的楔形物块静置在水平地面上，其斜面的倾角为θ.斜面上有一质量为m 的小物块，小物块与斜面之间存在摩擦．用恒力F 沿斜面向上拉小物块，使之匀速上滑．在小物块运动的过程中，楔形物块始终保持静止．地面对楔形物块的支持力为( )A ．(M ＋m)gB ．(M ＋m)g －FC ．(M ＋m)g ＋Fsin θD ．(M ＋m)g －Fsin θ【答案】D【解析】以物块和楔形物块整体为研究对象，受到重力(M ＋m)g ，拉力F ，地面的支持力F N 和摩擦力F f ，如图所示．根据平衡条件得，地面对楔形物块的支持力F N ＝(M ＋m)g －Fsin θ，故选D.8．如图所示，一个小球从竖直立在地面上的轻弹簧正上方某处自由下落，在小球与弹簧开始接触到弹簧被压缩到最短的过程中，小球的速度和加速度的变化情况是( )A ．加速度越来越大，速度越来越小B ．加速度和速度都是先增大后减小C ．速度先增大后减小，加速度方向先向下后向上D ．速度一直减小，加速度大小先减小后增大 【答案】C【解析】在接触的第一个阶段mg>kx ，F 合＝mg －kx ，合力方向竖直向下，小球向下运动，x 逐渐增大，所以F 合逐渐减小，由a ＝F 合m 得，a ＝mg －kxm ，方向竖直向下，且逐渐减小，又因为这一阶段a 与v 都竖直向下，所以v 逐渐增大．当mg ＝kg<kg ，方向竖直向上，小球向下运动，x 继续增大，F 合增大，a ＝kx －mgm ，方向竖直向上，随x 的增大而增大，此时a 与v 方向相反，所以v 逐渐减小．综上所述，小球向下压缩弹簧的过程中，F 合的方向先向下后向上，大小先减小后增大；a 的方向先向下后向上，大小先减小后增大；v 的方向向下，大小先增大后减小．故C 正确，A 、B 、D 错误．9．如图，一小车上有一个固定的水平横杆，左边有一轻杆与竖直方向成θ角与横杆固定，下端连接一质量为m 的小球P.横杆右边用一根细线吊一相同的小球Q.当小车沿水平面做直线运动时，细线保持与竖直方向的夹角为α，已知θ<α，不计空气阻力，重力加速度为g ，则下列说法正确的是( )A ．小车一定向右做匀加速运动B ．轻杆对小球P 的弹力沿轻杆方向C ．小球P 受到的合力不一定沿水平方向D ．小球Q 受到的合力大小为mgtan α【答案】D【解析】对细线吊的小球研究，根据牛顿第二定律，得mgtan α＝ma ，得到a ＝gtan α.故加速度向右，小车向右加速，或向左减速，故A 错误；对P 球，设受到杆的拉力与竖直方向夹角为β，由牛顿第二定律得mgtan β＝ma′，得β＝α>θ，则轻杆对小球的弹力方向与细线平行，故B 错误；小球P 和Q 的加速度相同，水平向右，则两球的合力均水平向右，大小F 合＝ma ＝mgtan α，故C 错误，D 正确．B 组·能力提升10．(多选)如图所示，A 、B 球的质量相等，弹簧的质量不计，倾角为θ的斜面光滑，系统静止时，弹簧与细线均平行于斜面，在细线被烧断的瞬间下列说法正确的是( )A ．两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下，大小均为gsin θB ．B 球的受力情况未变，瞬时加速度为零C ．A 球的瞬时加速度沿斜面向下，大小为2gsin θD ．弹簧有收缩的趋势，B 球的瞬时加速度向上，A 球的瞬时加速度向下，A 、B 两球瞬时加速度都不为零【答案】BC【解析】系统原来静止，根据平衡条件可知，对B 球有F 弹＝mgsin θ，对A 球有F 绳＝F 弹＋mgsin θ，细线被烧断的瞬间，细线的拉力立即减为零，但弹簧的弹力不发生改变，则B 球受力情况未变，瞬时加速度为零；对A 球，根据牛顿第二定律得a ＝F 合m ＝F 弹＋mgsin θm ＝2gsin θ，方向沿斜面向下．选项A 、D 错误；B 球的受力情况未变，瞬时加速度为零，与结论相符，选项B 、C 正确．11．(多选)一个质量为2 kg 的物体在三个共点力作用下保持静止状态．现在撤掉其中两个力，这两个力的大小分别为25 N 和20 N ，剩余一个力保持不变，则物体此时的加速度大小可能是( )A ．1 m/s 2B ．10 m/s 2C ．20 m/s 2D ．30 m/s 2【答案】BC【解析】两个力的大小分别为25 N 和20 N ，则这两个力的合力范围为(25－20) N≤F 合≤(25＋20) N ，即 5 N≤F 合≤45 N，根据牛顿第二定律得a ＝F 合m，得加速度的范围为2.5 m/s 2≤a≤22.5 m/s 2，故B 、C 正确．12．如图所示，轻弹簧的左端固定在墙上，右端固定在放于粗糙水平面的物块M 上，当物块处在O 处时弹簧处于自然状态，现将物块拉至P 点后释放，则物块从P 点返回O 处的过程中( )A ．物块的速度不断增大，而加速度不断减小B ．物块的速度先增后减，而加速度先减后增C ．物块的速度不断减小，而加速度不断增大D ．物块的速度先增后减，而加速度不断减小 【答案】B【解析】物体从P 点向左运动到O 点的过程中，受到向左的弹力和向右的摩擦力，当弹力大于摩擦力时，物体向左做加速运动，由于弹力逐渐减小，故加速度逐渐减小．当加速度减小到零时，速度达到最大，此后由于弹力小于摩擦力，故继续向左做减速运动，由于受到的合力增大，故加速度增大，做加速度增大的减速运动，故物块的速度先增后减，而加速度先减后增，故B正确．13．(多选)如图所示，物块a、b和c的质量相同，a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连，通过系在a上的细线悬挂于固定点O.整个系统处于静止状态．现将细线剪断．将物块a的加速度的大小记为a1，S1和S2相对于原长的伸长分别记为Δl1和Δl2，重力加速度大小为g，在剪断的瞬间( )A．a1＝3g B．a1＝0C．Δl1＝2Δl2D．Δl1＝Δl2【答案】AC【解析】对a、b、c分别受力分析如图，根据平衡条件，对a有F2＝F1＋mg，对b有F1＝F＋mg，对c有F＝mg，所以F1＝2mg.弹簧的弹力不能突变，因形变需要过程，绳的弹力可以突变，绳断拉力立即为零．当绳断后，b与c受力不变，仍然平衡，故a＝0；对a，绳断后合力为F合＝F1＋mg＝3mg＝ma a，a a＝3g，方向竖直向下，故A正确，B错误．当绳断后，b与c受力不变，则F1＝kΔl1，Δl1＝2mgk；同时F＝kΔl2，所以：Δl2＝mgk，联立得Δl1＝2Δl2，故C正确，D错误．14．如图甲所示，质量为2 kg 的木板B 静止在水平面上．某时刻物块A(可视为质点)从木板的左侧沿木板上表面滑上木板，初速度v 0＝4 m/s.此后A 和B 运动的v －t 图像如图乙所示，取重力加速度g ＝10 m/s 2，求：(1)A 与B 上表面之间的动摩擦因数μ1. (2)B 与水平面间的动摩擦因数μ2. (3)A 的质量．【答案】(1)0.2 (2)0.1 (3)6 kg【解析】(1)由图像可知，A 在0～1 s 内的加速度 a 1＝v 1－v 0t 1＝－2 m/s 2，对A 由牛顿第二定律得－μ1mg ＝ma 1， 解得μ1＝0.2.(2)由图像知，A 、B 在1～3 s 内的加速度 a 3＝v 3－v 1t 2＝－1 m/s 2，对A 、B 整体由牛顿第二定律得 －μ2(M ＋m)g ＝(M ＋m)a 3， 解得μ2＝0.1.(3)由图像可知B 在0～1 s 内的加速度 a 2＝v 1－v′0t 1＝2 m/s 2，对B 由牛顿第二定律得μ1mg －μ2(M ＋m)g ＝Ma 2， 代入数据解得m ＝6 kg.15．质量为2 kg 的物体在水平推力F 的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F ，其运动的v －t 图像如图所示，g 取10 m/s 2，求：(1)0～6 s,6～10 s 过程中加速度的大小． (2)0～10 s 内物体运动的位移．(3)物体与水平面间的动摩擦因数μ和水平推力F 的大小．【答案】(1)1 m/s 2 2 m/s 2 (2)46 m (3)0.2 6 N 【解析】(1)0～6 s 内的加速度 a 1＝Δv 1Δt 1＝8－26m/s 2＝1 m/s 2，6～10 s 内物体的加速度a 2＝Δv 2Δt 2＝0－84 m/s 2＝－2 m/s 2，负号表示加速度方向与速度方向相反，即加速度大小为2 m/s 2. (2)图线与时间轴围成的面积表示位移，则0～10 s 内物体运动位移的大小x ＝12×(2＋8)×6 m＋12×4×8 m＝46 m. (3)减速运动过程根据牛顿第二定律得，摩擦力 f ＝－ma 2＝2×2 N＝4 N ， 动摩擦因数μ＝fmg＝0.2，加速运动过程根据牛顿第二定律得F －f ＝ma 1， 解得F ＝f ＋ma 1＝(4＋2×1) N＝6 N.第11页共11页。

第四章运动和力的关系本章复习提升易混易错练易错点1将惯性与力混淆1.(2019天津六校高一上期末,)下列说法中,正确的是()A.力是维持物体运动的原因B.惯性是一种力C.物体受恒力作用时,运动状态保持不变D.惯性越大的物体运动状态越难改变易错点2不清楚合力与加速度的对应关系2.(2019甘肃兰州一中高一上月考,)(多选)下列关于速度、加速度、合外力之间的关系,正确的是()A.物体的速度越大,则加速度一定越大B.物体的加速度为0,所受的合外力一定为0C.物体的速度为0,所受的合外力可能很大D.物体的速度很大,所受的合外力可能为0易错点3误认为牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例3.()(多选)下列关于牛顿第一定律的说法中,正确的是()A.牛顿第一定律是牛顿第二定律在合力为零时的特例,所以牛顿第一定律可以被牛顿第二定律代替B.牛顿第一定律说明了力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因C.速度大的物体惯性大,所以不容易停下来D.物体的运动不需要力来维持易错点4应用牛顿第二定律分析问题,受力分析时易漏力或添力4.(2019湖南岳阳一中高一上期末,)如图所示,固定斜面CD段光滑,DE段粗糙,A、B两物体叠放在一起从C点由静止下滑,下滑过程中A、B保持相对静止,则()A.在CD段时,A受三个力的作用B.在DE段时,A可能受两个力的作用C.在DE段时,A、B可能处于失重状态D.整个下滑过程中,A、B一定均处于失重状态思想方法练一、整体法与隔离法1.(2019安徽黄山高一上期末,)(多选)如图所示,材料相同,质量分别为M和m的两物体A和B靠在一起放在水平面上。

用水平推力F向右推A使两物体一起向右加速运动时(图甲),A和B之间的作用力为F1,加速度为a1。

用同样大小的水平推力F向左推B加速运动时(图乙),A和B之间的作用力为F2,加速度为a2。

则()A.F1∶F2=1∶1B.F1∶F2=m∶MC.a1∶a2=M∶mD.a1∶a2=1∶1二、临界问题分析法2.(2019江西南昌二中高一上期末,)(多选)如图所示,轻弹簧两端拴接两个小球a、b。

章末素养提升物理观念牛顿第一定律(1)内容：一切物体总保持____________________，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态(2)牛顿第一定律说明：力是___________________的原因(3)惯性：物体保持________________状态或________状态的性质；惯性的大小取决于________的大小牛顿第二定律(1)内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同(2)表达式：________(3)矢量性、瞬时性、独立性、同体性力学单位制(1)基本单位；(2)导出单位；(3)单位制超重和失重(1)超重：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)_______物体所受的重力，超重时物体具有_______的加速度(2)失重：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)________物体所受的重力，失重时物体具有______的加速度(3)完全失重：物体对支持物(或悬挂物)的作用力为_____，物体的加速度a＝____科学思维理想实验法知道伽利略的理想实验和相应的推理过程控制变量法用控制变量法探究加速度与力、质量的关系用分析推理方法解决动力学两类基本问题力牛顿第二定律F合＝ma a运动学公式v、x、v0、t等建立几类物理模型(1)含弹簧的瞬时加速度问题(2)动力学的整体和隔离问题(3)板块模型(4)传送带模型图像法(1)由v－t、x－t图像分析物体的受力情况(2)由F－t、F－x图像分析物体的运动情况(3)由a－F图像分析运动或受力情况科学探究1.能完成“探究加速度与力、质量的关系”等物理实验。

2.能从生活中的现象提出可探究的物理问题；能在他人帮助下制订科学探究方案，有控制变量的意识，会使用实验器材获取数据；能根据数据形成结论，会分析导致实验误差的原因。

3.能参考教科书撰写有一定要求的实验报告，在报告中能对实验操作提出问题并进行讨论，能用学过的物理术语等交流科学探究过程和结果科学态度与责任1.通过伽利略、牛顿相关的史实，能认识物理学研究是不断完善的；2.乐于将牛顿运动定律应用于日常生活实际；3.能认识牛顿运动定律的应用对人类文明进步的推动作用例1如图所示，质量为M的人用一个轻质光滑定滑轮将质量为m的物体从高处降下，物体匀加速下降的加速度为a，a<g，g为重力加速度。

第四章阶段提升课思维脉图【答案速填】①sinθ1sinθ2②cv③1n④大于或等于⑤ldλ⑥相干性好知识串联1.折射定律:(1)内容:折射光线与入射光线、法线处在同一平面内,折射光线与入射光线分别位于法线的两侧;入射角的正弦与折射角的正弦成正比。

(2)表达式:sinθ1sinθ2=n12。

2.全反射(1)光疏介质和光密介质①光疏介质:折射率较小的介质。

②光密介质:折射率较大的介质。

(2)全反射的条件①光从光密介质射入光疏介质;②入射角大于或等于临界角。

(3)折射率n和临界角C的关系①定性关系:介质的折射率越大,发生全反射的临界角越小,越容易发生全反射。

②定量关系:光从介质射入空气(真空)时,sin C=1。

n3.光的干涉和衍射(1)光的干涉的条件:①两列光的频率相同;②两列光的振动方向相同;③两列光的相位差恒定。

(2)决定条纹明暗的条件①当两个光源与屏上某点的距离之差等于波长λ的整数倍时,两列光波在这点相互加强,出现亮条纹。

的奇数倍时,两列光波在这点相互削弱,出②当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长λ2现暗条纹。

(3)干涉条纹和光的波长之间的关系λ(n=0,±1,±2…)。

①亮条纹中心的位置:x=n ldλ。

②相邻两条亮条纹或暗条纹的中心间距是:Δx=ld(4)发生明显衍射现象的条件:障碍物的尺寸跟光的波长相近,甚至比光的波长还小。

考点一:干涉现象中亮暗条纹的判断(物理观念——物质观念)由波动理论可知,若两列光波到屏上某点的路程差Δr为波长λ的整数倍,这一点处将出现亮的奇数倍,该点处就出现暗纹。

即:纹;若路程差Δr为半波长λ2Δr=±nλ(n=0,1,2,…),出现亮纹;(n=0,1,2,…),出现暗纹。

Δr=±(2n+1)λ2在三种干涉现象中分别表现为:(1)双缝干涉光源S1、S2发出的光到屏上某点P'的路程差Δr=r2-r1=d xl;λ为光在空气(或真空)中的波长。

第四章阶段提升课思维脉图·构建体系答案速填:①__运动状态__②__质量__③__正比__④__反比__⑤__F=ma__⑥__矢量性__⑦__瞬时性__⑧__独立性__⑨__加速度__⑩__a>g,方向向上__⑪__向下__⑫__a=g__核心考点·整合贯通考点动力学中的临界和分离问题(科学思维——科学推理)1.常见的临界条件(1)两物体脱离的临界条件:F N=0。

(2)相对滑动的临界条件:静摩擦力达到最大值。

(3)绳子断裂或松弛的临界条件:绳子断裂的临界条件是绳中张力等于它所能承受的最大张力;绳子松弛的临界条件是F T=0。

2.解题基本思路(1)认真审题,详细分析问题中变化的过程(包括分析整个过程中有几个阶段);(2)寻找过程中变化的物理量;(3)探索物理量的变化规律;(4)确定临界状态,分析临界条件,找出临界关系。

3.解题方法极限法把物理问题(或过程)推向极端,从而使临界现象(或状态)暴露出来,以达到正确解决问题的目的假设法临界问题存在多种可能,特别是非此即彼两种可能时,或变化过程中可能出现临界条件,也可能不出现临界条件时,往往用假设法解决问题数学法将物理过程转化为数学表达式,根据数学表达式解出临界条件典题例析角度一弹力临界【典例1】如图所示,质量m =2kg 的小球用细绳拴在倾角θ=37°的光滑斜面上,此时,细绳平行于斜面。

取g =10m/s 2(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)。

下列说法正确的是()A.当斜面体以5m/s 2的加速度向右加速运动时,绳子拉力大小为20NB.当斜面体以5m/s 2的加速度向右加速运动时,绳子拉力大小为30NC.当斜面体以20m/s 2的加速度向右加速运动时,绳子拉力大小为40ND.当斜面体以20m/s 2的加速度向右加速运动时,绳子拉力大小为60N【解析】选A。

小球刚好离开斜面时的临界条件是斜面对小球的弹力恰好为零,斜面对小球的弹力恰好为零时,设绳子的拉力为F,斜面体的加速度为a0。