搜索
专题四初高中知识衔接题初高中知识衔接题是安徽中考的特色题型,且近年结合高中知识考查的试题呈越来越多的趋势,主要包含力学、光学、电学三个板块的内容。在力学方面主要考查受力分析、位移、加速度、弹性系数等力学知识;在光学方面主要结合数学知识考查光学中物距、像距及焦距之间关系的证明等;在电学方面主要考查判断由带电粒子运动产生的磁场的极性,电源、电表的内阻等。在安徽中考中每个类型均有涉及,且近几年在选择题和计算与推导题中尤为突出。安徽省近5年来对于初高中知识衔接题越来越重视,且考题量每年都在递增,因此学生对这部分的试题要重视。这类题主要是为了能够让学生更容易地从初中知识到高中知识进行过渡,实现从简单到复杂,从直观到抽象,从定性到定量,让学生通过推理、判断等方法进行归纳总结。对于这类问题总结如下:1.光学方面:对于光学方面主要考查全反射现象的概念,并结合光现象进行考查,因此解决此类试题要从概念出发,作出光路图进行分析,得出结论。2.力学中涉及的初高中知识衔接点有:位移、质点、坐标系求解、速度(瞬时速度、平均速度、速率)、加速度、受力分析模型、高中物理力与运动的模型、力的作用是相互的(作用力和反作用力)、力的合成、二力平衡(多个力)、胡克定律、摩擦力(动摩擦和静摩擦因数)、匀速圆周运动、牛顿第二定律、牛顿第三定律、动能和重力势能这几个点。针对这几个点总结如下:(1)位移、质点、坐标系求解、速度(瞬时速度、平均速度、速率)、加速度这些都是机械运动的相关知识。在做这些题时,首先要明确其各物理量的含义,从其概念入手,根据题意对其进行分析解答。速度和加速度还要在此基础上知道相应的公式再进行计算。对于坐标系要知道横纵坐标代表的物理量,然后根据从图象中得到的信息、题干中给出的已知条件及所要运用的相关公式进行计算求解。(2)受力分析模型、高中物理力与运动的模型一般涉及的知识点是力,在做题前,先要明确物体的运动状态,然后根据运动状态判断物体所受的力,以及这几个力之间的大小关系。(3)力的作用是相互的(作用力和反作用力),只要知道作用力和反作用力是什么,解题就不会太难。(4)力的合成、二力平衡(多个力)、胡克定律、摩擦力(动摩擦和静摩擦因数)、匀速圆周运动、牛顿第二定律、牛顿第三定律,这几者之间还有一定的联系:①首先都是要先进行受力分析;②看力与力之间的关系(比如力的合成中,分析受力之后明确作用在同一点的一个力的作用效果与几个力共同的作用效果相同);③个别点需要计算的,可根据相应公式以及从题干中得到的信息,结合对物体的受力分析寻找它们之间的关系进行求解。3.电学方面:(1)对于磁场中电子或质子受力分析这类题,我们可以运用转换法,将一个电子或质子的运动看作电流的运动,这样就可以用安培定则规律判断极性,再根据磁极间的相互作用力判断受力方向。(2)对于内阻主要在实验中考查,解决这类题的方法可参考电学“内阻”中的相关问题。例1(2018·浙江杭州中考)甲、乙两位同学对“雨滴的下落速度是否跟雨滴的大小有关”持有不同的意见,于是他们对此展开研究。他们从网上查到,雨滴在下落过程中接近地面时受到的空气阻力与雨滴的横截面积S成正比,与雨滴下落速度v的平方成正比,即f=kSv2(其中k为比例系数,是个定值),雨滴接近地面时可看做匀速直线运动。把雨滴看做球形,其半径为r,密度为ρ,比热为c,球的体积为(注:所有结果均用字母表示)(1)半径为r的雨滴重力为。(2)在接近地面时,大雨滴的下落速度小雨滴的下落速度(选填“大于”“等于”或“小于”),写出推理过程。(3)假设半径为r的雨滴下落h高度在近地面的过程中,重力对它所做的功全部转化为雨滴的内能,则雨滴的温度升高了多少?V=43πr3。解析:(1)雨滴的体积:V=43πr3,则根据ρ=𝑚𝑉得,其质量m=ρV=43πr3ρ。故重力G=mg=43πr3ρg;(2)雨滴接近地面时可看做匀速直线运动,故f=G,因为f=kSv2=kπr2v2,G=43πr3ρg,所以,kπr2v2=43πr3ρg,化简得,v=4𝜌𝑔𝑟3𝑘。又因为k、ρ、g均为定值,所以,r越大,速度越大,即在接近地面时,大雨滴的下落速度大于小雨滴的下落速度。(3)设雨滴的质量为m,因为重力对它所做的功全部转化为雨滴的内能,即W=Q。又因为W=Gh=mgh,Q=cmΔt,所以,mgh=cmΔt,则Δt=𝑔ℎ𝑐。答案:(1)43πr3ρg(2)大于推理过程详见解析(3)雨滴的温度升高了𝑔ℎ𝑐方法归纳此题考查重力、功和热量的计算,综合性强,关键是正确理解题意,充分利用好重力对它所做的功全部转化为雨滴的内能、雨滴接近地面时可看做匀速直线运动等条件。12345678910对应训练1.(2017安徽蒙城模拟)如图所示,将U形管底C处阀门关闭,再分别灌些水。测出管中A、B两处水面的高度分别是h1和h2,在打开阀门的瞬间,想象在C处有一个竖直方向的液片,其面积为S,求出它所受液柱(同种液体)产生压力的合力的表达式F=,当液体最终静止时h1(选填“大于”“小于”或“等于”)h2。1112345678910答案:ρ水gS(h1-h2)等于解析:由可得,液片受到的合力F=F左-F右=p1S-p2S=ρ水gh1S-ρ水gh2S=ρ水gS(h1-h2),液体最终静止时,C处液片受到的合力为零,即ρgS(h1-h2)=0,所以,h1=h2。p=𝐹𝑆1112345678910112.(2018·安徽模拟)在一次物理拓展课上,老师用如图所示的装置为大家讲解了重力势能和动能的计算公式。已知重力势能的表达式Ep=mgh,动能的表达式为Ek=mv2,如图所示,高为0.45m的光滑轨道AB与均匀粗糙平面BC相连,将质量为m=2kg的小物块由静止开始从A点滑下,经过B点进入水平面,最后静止在C点。不计空气阻力,物块在AB轨道上滑落时机械能守恒(g取10N/kg)。求小物块在A点的重力势能为J;小物块经过B点时的速度大小为m/s。121234567891011答案:93解析:(1)小物块在A点的重力势能:Ep=mgh=2kg×10N/kg×0.45m=9J;(2)因为轨道AB光滑,即物体下滑时不受摩擦力,所以物块下滑时机械能守恒,重力势能全部转化为动能,即Ep=Ek=12mv2,则小物块经过B点时的速度大小:v=2𝐸p𝑚=2×9J2kg=3m/s。12345678910113.(2016安徽马鞍山模拟)我们学过匀速直线运动,但变速直线运动是一种更普遍的运动形式。速度随时间均匀变化的运动称之为匀变速运动,可以表示为(Δ表示变化量),在物理学中,把这个比值叫加速度,用字母a表示。它是反映物体速度变化快慢的物理量。若用v0表示匀变速运动的开始速度,经过一段时间t后,速度变为v1,则物体的加速度根据以上信息回答:(1)加速度的物理意义是。(2)一个做匀变速直线运动的物体开始时的速度是2m/s,运动2s后速度变为6m/s,则物体的加速度是m/s2。Δ𝑣Δ𝑡a=Δ𝑣Δ𝑡=𝑣1-𝑣0𝑡。1234567891011答案:(1)反映物体速度变化快慢的物理量(2)2解析:(1)由题干信息可知,加速度的物理意义是反映物体速度变化快慢的物理量;(2)a=Δ𝑣Δ𝑡=𝑣2-𝑣1𝑡=6m/s-2m/s2s=4m/s2s=2m/s2。12345678910114.(2017安徽宿州模拟)如图所示,一质量为m的物体,从高为h,长为s的光滑斜面顶端由静止自由滑下(忽略外界阻力的影响)。物体由于运动而具有的能叫动能,可用Ek表示。若物体的动能Ek与物体的质量m、速度v的定量关系可表示为Ek=mv2。则物体到达斜面底端的速度大小v=。121234567891011答案:2𝑔ℎ解析:物体由斜面顶端滑至底端时重力做功W=Gh=mgh,重力势能减小了mgh,物体的动能增加了Ek=12mv2。因为忽略外界阻力的影响,根据机械能守恒定律有,动能的增加量等于重力势能的减小量,即Ek=12mv2=mgh,所以物体到达斜面底端的速度大小为v=2𝑔ℎ。12345678910115.(2016内蒙古呼和浩特中考)电源作为电路中极其重要的元件之一,其本身也有电阻,如干电池,我们可以把它看成由一个电压为U的理想电源与一个阻值为r的电阻串联而成,如图甲所示。为了测量U和r,某同学设计了如图乙所示电路,已知R1=7Ω,R2=4.5Ω,当闭合开关S、S1时,电压表读数为1.40V,当闭合开关S、S2时,电压表读数为1.35V,则理想电源电压U=,电池内阻r=。多次测量往往能减小误差,该同学把电阻换成电阻箱,变换阻值,测出了多组电阻值(用R表示)与相对应的电压表示数(用U'表示),然后他作出了的关系图象如图丙所示,这条直线与纵轴的交点越向上远离坐标原点,说明电源电压U(选填“越大”“越小”或“不变”)。甲乙丙1𝑈'与1𝑅1234567891011答案:1.5V0.5Ω越小解析:(1)当闭合开关S,S1时,R1与r串联;根据串联电路的特点和欧姆定律得电源电压U=U1+I1r=U1+𝑈1𝑅1r=1.40V+1.40V7Ω×r①当闭合开关S,S2时,R2与r串联;根据串联电路的特点和欧姆定律得电源电压U=U2+I2r=U2+𝑈2𝑅2r=1.35V+1.35V4.5Ω×r②由①②两式可得:U=1.5V,r=0.5Ω。(2)由图象可知:1𝑈'随1𝑅的变大而变大,所以,这条直线与纵轴的交点越向上远离坐标原点,说明1𝑅的越大,则1𝑈'越大,所以U'变小,即电源提供的电压U越小。12345678910116.(2017四川绵阳中考)如图所示,A、B两端间电压U=6V,且保持不变,R1=10Ω,R2=20Ω。a、b两端接不同的电阻Rf时,R1的电功率不同,其最小值为W;a、b两端不接电阻时,c、d两端的电压称为空载电压,若要求c、d两端的电压不得低于空载电压的60%,Rf的阻值范围应为。答案:0.4Rf≥10Ω1234567891011解析:(1)由电路图可知,R2与Rf并联,根据并联电路电阻规律可知,其总电阻:R并=𝑅2𝑅f𝑅2+𝑅f=20Ω×𝑅f20Ω+𝑅f=20Ω20Ω𝑅f+1≤20Ω,即R2与Rf并联的最大总电阻为20Ω,根据串联电路分压特点可知,R并两端的电压最大,此时电阻R1两端的电压最小,根据P=𝑈2𝑅可知,R1的电功率最小,根据串联电路电阻规律可知,电路总电阻R总=R1+R并=10Ω+20Ω=30Ω,则电路中的电流I=𝑈𝑅总=6V30Ω=0.2A,1234567891011由欧姆定律得,电阻R1两端的电压U1=IR1=0.2A×10Ω=2V,则R1的最小电功率又因为U1+U2=U=6V,联立以上两式可解得U1=2V,U2=4V,即c、d两端的空载电压U空载=U2=4V,P1=𝑈12𝑅1=(2V)210Ω=0.4W;(2)a、b两端不接电阻时,电阻R1和R2串联,根据串联电路分压特点可知,𝑈1𝑈2=𝑅1𝑅2=12,1234567891011由题意知,a、b两端接不同的电阻Rf时,c、d两端的最小电压Ucd=60%U空载=60%×4V=2.4V,则此时电阻R1两端的最大电压U1'=U-Ucd=6V-2.4V=3.6V,电路中的最大电流解得Rf=10Ω,即为a、b两端接入的最小电阻;则Rf的阻值范围应为Rf≥10Ω。I'=𝑈1'𝑅1=3.6V10Ω=0.36A,则有I'=𝑈𝑐𝑑𝑅1𝑅f𝑅1+𝑅f=2.4V20Ω×𝑅f20Ω+𝑅f=0.36A,12345678910117.(2017福建永春校级自主招生)以平面镜MO和NO为两个侧面的一个黑盒子里有一个点光源S,黑盒子的另一侧面EN上开有一个小孔P,如图所示。一位观察者在盒外沿与EN平行的方向走过时,通过P孔能几次被S所发出的光照射到()A.1次B.2次C.3次D.4次答案:D1234567891011解析:S发出的光线,从小孔P射出,有以下四种情况:(1)由点光源S发出的光线直接从小孔P射出,如下图