高考物理二輪復(fù)習(xí) 第2部分 考前沖刺方略 專題一 三大題型解題方略 第1講“十法”秒殺選擇題
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專題一 三大題型解題方略第1講“十法”秒殺選擇題選擇題是當(dāng)前高考必備的題型之一,主要考查對(duì)物理概念、物理現(xiàn)象、物理過(guò)程和物理規(guī)律的認(rèn)識(shí)、判斷、辨析、理解和應(yīng)用等,具有信息量大、知識(shí)覆蓋面廣、干擾性強(qiáng)、命題靈活性強(qiáng)、層次豐富、能考查學(xué)生的多種能力等特點(diǎn)要想迅速、準(zhǔn)確地解答物理選擇題,不但要熟練掌握和應(yīng)用物理的基本概念和規(guī)律,還要掌握下列解答物理選擇題的基本方法和特殊技巧方法一直接判斷法通過(guò)觀察題目中所給出的條件,根據(jù)所學(xué)知識(shí)和規(guī)律推出結(jié)果,直接判斷,確定正確的選項(xiàng)直接判斷法適用于推理過(guò)程較簡(jiǎn)單的題目,這類題目主要考查學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的記憶和理解程度,如考查物理學(xué)史和物理常識(shí)的試題等典例1(多選)1820年,奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),1831年法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,這兩個(gè)發(fā)現(xiàn)在物理學(xué)史上都具有劃時(shí)代的意義,圍繞這兩個(gè)發(fā)現(xiàn),下列說(shuō)法正確的是()A電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)從相反的角度對(duì)法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象具有啟發(fā)意義B可以推斷出,在法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的年代,已經(jīng)發(fā)明了電池C電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)為大規(guī)模發(fā)電提供了理論基礎(chǔ)D電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)為解釋地球磁場(chǎng)的形成提供了理論方向解析電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的現(xiàn)象叫做電流的磁效應(yīng),利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)現(xiàn)象,所以選項(xiàng)A正確電流的磁效應(yīng)比電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)得早,而發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)時(shí)需要有持續(xù)的電流,說(shuō)明當(dāng)時(shí)已經(jīng)發(fā)明了電池,選項(xiàng)B正確電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn),說(shuō)明大量的機(jī)械能可以通過(guò)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)化為電能,所以為大規(guī)模的發(fā)電提供了理論基礎(chǔ),選項(xiàng)C正確解釋地球磁場(chǎng)的形成需要知道磁場(chǎng)形成的原因,電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)為解釋地球磁場(chǎng)的形成提供了理論方向,選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案ABC點(diǎn)評(píng)物理學(xué)史是考試內(nèi)容之一,熟記牛頓、伽利略、卡文迪許、庫(kù)侖、法拉第等物理學(xué)家的成就,直接作出判斷即學(xué)即用1在物理學(xué)發(fā)展的過(guò)程中,許多物理學(xué)家的科學(xué)研究推動(dòng)了人類文明的進(jìn)程在對(duì)以下幾位物理學(xué)家所做科學(xué)貢獻(xiàn)的敘述中,正確的說(shuō)法是()A英國(guó)物理學(xué)家牛頓用實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)出了引力常量GB第谷接受了哥白尼日心說(shuō)的觀點(diǎn),并根據(jù)開(kāi)普勒對(duì)行星運(yùn)動(dòng)觀察記錄的數(shù)據(jù),應(yīng)用嚴(yán)密的數(shù)學(xué)運(yùn)算和橢圓軌道假說(shuō),得出了開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律C亞里士多德認(rèn)為兩個(gè)從同一高度自由落下的物體,重物體與輕物體下落一樣快D胡克認(rèn)為只有在一定的條件下,彈簧的彈力才與彈簧的形變量成正比解析:選D.牛頓提出了萬(wàn)有引力定律及引力常量的概念,但沒(méi)能測(cè)出G的數(shù)值,G的數(shù)值是由卡文迪許通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出的,故A錯(cuò)誤開(kāi)普勒接受了哥白尼日心說(shuō)的觀點(diǎn),并根據(jù)第谷對(duì)行星運(yùn)動(dòng)觀察記錄的數(shù)據(jù),應(yīng)用嚴(yán)密的數(shù)學(xué)運(yùn)算和橢圓軌道假說(shuō),得出了開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律,故B錯(cuò)誤亞里士多德認(rèn)為兩個(gè)從同一高度自由落下的物體,重物體比輕物體下落得快,故C錯(cuò)誤胡克認(rèn)為只有在一定的條件下,彈簧的彈力才與彈簧的形變量成正比,故D正確方法二篩選排除法篩選排除法就是通過(guò)對(duì)物理知識(shí)的理解,對(duì)物理過(guò)程的分析或計(jì)算,將明顯錯(cuò)誤或不合理的選項(xiàng)一一排除的方法篩選排除法主要適用于選項(xiàng)中有相互矛盾、相互排斥或有完全肯定、完全否定的說(shuō)法的單選選擇題典例2如圖所示,以MN、PQ為邊界的區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)寬為2L,高為L(zhǎng)的正三角形閉合金屬框由粗細(xì)均勻的電阻絲圍成,在外力作用下由圖示位置被水平向右勻速拉過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域,ab邊平行MN且垂直金屬框運(yùn)動(dòng)方向,取逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏鞯恼较颍瑒t金屬框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E、感應(yīng)電流I,所施加的外力F及外力的功率P隨位移x的變化關(guān)系圖正確的是()解析金屬框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中,穿過(guò)金屬框的磁通量增加,由楞次定律可知此過(guò)程中感應(yīng)電流為逆時(shí)針?lè)较?,而此過(guò)程金屬框切割磁感線的有效長(zhǎng)度l2xtan 30均勻增加,完全進(jìn)入磁場(chǎng)后,穿過(guò)金屬框的磁通量不變,回路中無(wú)感應(yīng)電流和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),排除A選項(xiàng);0L位移內(nèi),因金屬框做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以F外F安BIltan230,即外力隨位移的增大而非線性增大,排除C選項(xiàng);0L位移內(nèi),外力的功率PF外vtan230,即外力的功率隨位移的增大而非線性增大,排除D選項(xiàng);所以B選項(xiàng)正確答案B點(diǎn)評(píng)運(yùn)用排除法解題時(shí),對(duì)于完全肯定或完全否定的說(shuō)法,要抓住“一定”、“一定不”等關(guān)鍵詞語(yǔ),通過(guò)舉例(正例或反例)的方式進(jìn)行判斷;涉及圖象變化問(wèn)題通常從大小、方向兩個(gè)角度排除,對(duì)于相互矛盾或者相互排斥的選項(xiàng),則最多只有一個(gè)是正確的,要學(xué)會(huì)從不同方面判斷或從不同角度思考與推敲即學(xué)即用2如圖甲所示,兩根電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置,導(dǎo)軌上端接電阻R,寬度相同的水平條形區(qū)域和內(nèi)有方向垂直導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,和之間無(wú)磁場(chǎng)一導(dǎo)體棒兩端套在導(dǎo)軌上,并與兩導(dǎo)軌始終保持良好接觸,導(dǎo)體棒從距區(qū)域上邊界H處由靜止釋放,在穿過(guò)兩段磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中,流過(guò)電阻R上的電流及其變化情況相同圖乙的四個(gè)圖象中能定性描述導(dǎo)體棒速度大小與時(shí)間關(guān)系的是()乙解析:選C.MN棒先做自由落體運(yùn)動(dòng),當(dāng)?shù)絽^(qū)磁場(chǎng)時(shí)由四個(gè) 選項(xiàng)知棒開(kāi)始減速說(shuō)明F安mg,由牛頓第二定律得,F(xiàn)安mgma,減速時(shí)F安減小,合力減小,a也減小,速度圖象中圖線上各點(diǎn)切線斜率減小;可排除選項(xiàng)B、D.離開(kāi)區(qū)后棒做加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng),隨后進(jìn)入?yún)^(qū)磁場(chǎng),因棒在穿過(guò)兩段磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中,流過(guò)電阻R上的電流變化情況相同,則在區(qū)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)情況與區(qū)磁場(chǎng)中完全相同,切線斜率減小,故排除選項(xiàng)A,所以只有C項(xiàng)正確方法三圖象思維法圖象思維法是根據(jù)各物理量間的關(guān)系,作出表示物理量之間的函數(shù)關(guān)系的圖線,然后利用圖線的交點(diǎn)、圖線的斜率、圖線的截距、圖線與坐標(biāo)軸所圍幾何圖形的“面積”等代表的物理意義對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析、推理、判斷或計(jì)算,其本質(zhì)是利用圖象本身的數(shù)學(xué)特征所反映的物理意義解決物理問(wèn)題,或者根據(jù)物理圖象判斷物理過(guò)程、物理狀態(tài)、物理量之間的函數(shù)關(guān)系和求解某些物理量典例3如圖所示,有一內(nèi)壁光滑的閉合橢圓形管道,置于豎直平面內(nèi),MN是通過(guò)橢圓中心O點(diǎn)的水平線已知一小球從M點(diǎn)出發(fā),初速率為v0,沿管道MPN運(yùn)動(dòng),到N點(diǎn)的速率為v1,所需時(shí)間為t1;若該小球仍由M點(diǎn)以初速率v0出發(fā),而沿管道MQN運(yùn)動(dòng),到N點(diǎn)的速率為v2,所需時(shí)間為t2,則()Av1v2,t1t2Bv1t2Cv1v2,t1t2 Dv1v2,t1t2,A項(xiàng)正確,C項(xiàng)錯(cuò)誤答案A點(diǎn)評(píng)圖象、情境、規(guī)律是解圖象問(wèn)題不可分割的三個(gè)要素要把物理規(guī)律和物理圖象相結(jié)合,才能真正理解圖象中斜率、交點(diǎn)、截距以及圖線和坐標(biāo)軸所圍面積的實(shí)際物理意義圖象中的圖線是直線,盡可能寫(xiě)出橫、縱坐標(biāo)代表的兩個(gè)物理量間的函數(shù)關(guān)系,通過(guò)與圖象中的斜率、截距以及圖線和坐標(biāo)軸所圍面積比較就可得出相關(guān)結(jié)論即學(xué)即用3(多選)如圖,游樂(lè)場(chǎng)中,從高處A到水面B處有兩條長(zhǎng)度相同的光滑軌道甲、乙兩小孩沿不同軌道同時(shí)從A處自由滑向B處,下列說(shuō)法正確的有()A甲的切向加速度始終比乙的大B甲、乙在同一高度的速度大小相等C甲、乙在同一時(shí)刻總能到達(dá)同一高度D甲比乙先到達(dá)B處解析:選BD.根據(jù)機(jī)械能守恒定律,mghmv2,在同一高度甲、乙的速度大小相等,B項(xiàng)正確;甲開(kāi)始的切向加速度比乙的大,且這個(gè)加速度在豎直方向的分加速度也大,因此開(kāi)始時(shí)甲在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)比乙的豎直方向的分運(yùn)動(dòng)快從如圖所示的速率時(shí)間圖象可以判斷,甲先到達(dá)B點(diǎn),D項(xiàng)正確,故選B、D.方法四特殊值法有些選擇題展示出一般情形,計(jì)算難度比較大,甚至不能用現(xiàn)有物理規(guī)律進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算,可針對(duì)題設(shè)條件選擇一些能反映已知量與未知量數(shù)量關(guān)系的特殊值代入有關(guān)表達(dá)式進(jìn)行推算,依據(jù)結(jié)果對(duì)選項(xiàng)進(jìn)行判斷,從而得出結(jié)論典例4如圖所示,細(xì)線的一端系一質(zhì)量為m的小球,另一端固定在傾角為的光滑斜面體頂端,細(xì)線與斜面平行在斜面體以加速度a水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,小球始終靜止在斜面上,小球受到細(xì)線的拉力FT和斜面的支持力FN分別為(重力加速度為g)()AFTm(gsin acos )FNm(gcos asin )BFTm(gcos asin )FNm(gsin acos )CFTm(acos gsin )FNm(gcos asin )DFTm(asin gcos )FNm(gsin acos )解析取特例a0,則FTmgsin ,F(xiàn)Nmgcos .將a0代入四個(gè)選項(xiàng),只有A項(xiàng)可得到上述結(jié)果,故只有A正確答案A點(diǎn)評(píng)以上解析用非常規(guī)解法,巧取特例輕松妙解,特例賦值法一般對(duì)通解表達(dá)式很奏效即學(xué)即用4如圖,在固定斜面上的一物塊受到一外力F的作用,F(xiàn)平行于斜面向上若要使物塊在斜面上保持靜止,F(xiàn)的取值應(yīng)有一定的范圍,已知其最大值和最小值分別為F1和F2(F1和F2的方向均沿斜面向上)由此可求出物塊與斜面間的最大靜摩擦力為()A. B2F2C. D.解析:選C.取F1F20,則斜面光滑,最大靜摩擦力等于零,代入后只有C滿足方法五二級(jí)結(jié)論法二級(jí)結(jié)論是由基本規(guī)律和基本公式導(dǎo)出的推論熟記并巧用一些二級(jí)結(jié)論可以使思維過(guò)程簡(jiǎn)化,節(jié)約解題時(shí)間非常實(shí)用的二級(jí)結(jié)論有:(1)平拋運(yùn)動(dòng)速度方向的反向延長(zhǎng)線過(guò)水平位移的中點(diǎn);(2)不同質(zhì)量和電荷量的同性帶電粒子由靜止相繼經(jīng)過(guò)相同的加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),軌跡重合;(3)直流電路中動(dòng)態(tài)分析的“串反并同”結(jié)論;(4)帶電平行板電容器與電源斷開(kāi),改變極板間距離不影響極板間勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)典例5(多選)如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r.電路中的R2、R3分別為總阻值一定的滑動(dòng)變阻器,R0為定值電阻,R1為光敏電阻(其電阻隨光照強(qiáng)度增大而減小)當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),電容器中一帶電微粒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)下列說(shuō)法中正確的是()A只逐漸增大對(duì)R1的光照強(qiáng)度,電阻R0消耗的電功率變大,電阻R3中有向上的電流B只調(diào)節(jié)電阻R3的滑動(dòng)端P2向上端移動(dòng)時(shí),電源消耗的電功率變大,電阻R3中有向上的電流C只調(diào)節(jié)電阻R2的滑動(dòng)端P1向下端移動(dòng)時(shí),電壓表示數(shù)變大,帶電微粒向下運(yùn)動(dòng)D若斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,帶電微粒向下運(yùn)動(dòng)解析當(dāng)逐漸增大光照強(qiáng)度時(shí),光敏電阻R1的阻值減小,依據(jù)“串反并同”可知電流I增大,則PR0增大,UC增大,QCCUC增大,即電容器充電,R3中有向上的電流,A正確;當(dāng)P2向上移動(dòng)時(shí),UC不變,R3中沒(méi)有電流,故B錯(cuò)誤當(dāng)P1向下移動(dòng)時(shí),I不變,但UC變大,EC變大,電場(chǎng)力FC變大,微粒向上運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤若斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,電容器放電,UC降為0,則微粒只受重力作用而向下運(yùn)動(dòng),故D正確答案AD點(diǎn)評(píng)有些二級(jí)結(jié)論只在一定的條件下成立,在使用這些二級(jí)結(jié)論時(shí),必須清楚結(jié)論是否適合題給物理情境即學(xué)即用5如圖所示的電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,C為電容器,電流表 和電壓表 均可視為理想電表閉合開(kāi)關(guān)S后,在將滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)的過(guò)程中()A電流表A的示數(shù)變小,電壓表V的示數(shù)變大B小燈泡L變暗C通過(guò)定值電阻R1的電流方向自右向左D電源的總功率變大,效率變小解析:選D.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的有效電阻減小,由“串反并同”知,電流表的示數(shù)將增大,電壓表示數(shù)將減小,小燈泡L變亮,電源總功率增大,電源內(nèi)電壓增大,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;電容器兩端電壓即電壓表示數(shù),由QCU知電容器將放電,通過(guò)定值電阻R1的電流方向自左向右,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;因電源內(nèi)電壓增大,所以路端電壓減小,由100%知電源效率變小,選項(xiàng)D正確方法六對(duì)稱法對(duì)稱分析法就是利用物理現(xiàn)象、物理過(guò)程具有對(duì)稱的特點(diǎn)來(lái)分析解決物理問(wèn)題的方法常見(jiàn)的應(yīng)用:(1)運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性,如豎直上拋運(yùn)動(dòng)中物體向上、向下運(yùn)動(dòng)的兩過(guò)程中同位置處速度大小相等,加速度相等;(2)結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性,如均勻帶電的圓環(huán),在其圓心處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為零;(3)幾何關(guān)系的對(duì)稱性,如粒子從某一直線邊界射入磁場(chǎng),再?gòu)耐贿吔缟涑龃艌?chǎng)時(shí),速度與邊界的夾角相等;(4)場(chǎng)的對(duì)稱性,等量同種、異種電荷形成的場(chǎng)具有對(duì)稱性;電流周圍的磁場(chǎng),條形磁鐵和通電螺線管周圍的磁場(chǎng)等都具有對(duì)稱性典例6如圖所示,帶電荷量為q的均勻帶電半球殼的半徑為R,CD為通過(guò)半球頂點(diǎn)C與球心O的軸線,P、Q為CD軸上在球心O點(diǎn)兩側(cè)、與O點(diǎn)距離相等的兩點(diǎn)如果是帶電荷量為q0的均勻帶電球殼,其內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零,電勢(shì)都相等則下列判斷正確的是()AP點(diǎn)的電勢(shì)與Q點(diǎn)的電勢(shì)相等BP點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與Q點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等C在P點(diǎn)由靜止釋放帶正電的微粒(重力不計(jì)),微粒將做勻加速直線運(yùn)動(dòng)D帶正電的微粒在O點(diǎn)的電勢(shì)能為零解析由對(duì)稱性可知半球殼右側(cè)的電場(chǎng)線沿CD方向的一定是向右,故P點(diǎn)的電勢(shì)一定高于Q點(diǎn),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;根據(jù)對(duì)稱性,若在O點(diǎn)的右側(cè)再放置一同樣的半球殼組成圓形球殼,則P、Q兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零,即右半部分球殼在P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小等于左半部分球殼在P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小,由對(duì)稱性可知,左半部分球殼在Q點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小等于右半部分球殼在P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小,故左半部分球殼在P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小等于左半部分球殼在Q點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小,選項(xiàng)B正確;CD方向上電場(chǎng)線水平向右,在P點(diǎn)由靜止釋放帶正電微粒,微粒做變加速運(yùn)動(dòng),C錯(cuò)誤;本題沒(méi)有選取零勢(shì)能點(diǎn),所以帶正電的微粒在O點(diǎn)的電勢(shì)能不一定為零,D錯(cuò)誤答案B點(diǎn)評(píng)用對(duì)稱性解題的關(guān)鍵是分析問(wèn)題時(shí)抓住事物在某一方面的對(duì)稱性,例如對(duì)稱的運(yùn)動(dòng)、對(duì)稱的結(jié)構(gòu)、對(duì)稱的作用力、對(duì)稱的幾何關(guān)系、對(duì)稱的電路等利用對(duì)稱法分析解決物理問(wèn)題,可以避免復(fù)雜的數(shù)學(xué)演算和推導(dǎo),直接抓住問(wèn)題的實(shí)質(zhì),快速簡(jiǎn)便地求解問(wèn)題即學(xué)即用6用一輕質(zhì)彈簧把兩個(gè)質(zhì)量分別為m和M的木板A和B連接起來(lái),放在水平地面上,如圖所示現(xiàn)在上面木板A上施加一壓力F,使撤去此力后,木板A跳起來(lái)恰好使木板B離地,則F的大小為()AMg BmgC(Mm)g D(Mm)g解析:選C.F作用在A上壓縮彈簧到一定形變量,撤去F瞬間,A的加速度為a,根據(jù)彈簧的拉伸和壓縮過(guò)程具有對(duì)稱性可知,當(dāng)B恰好離地時(shí)A的加速度大小和撤去F瞬間A的加速度相同,所以B恰好離地時(shí),設(shè)彈簧的彈力為F彈,則有maF彈mg,F(xiàn)彈Mg,聯(lián)立解得F(Mm)g.方法七逆向思維法正向思維法在解題中運(yùn)用較多,而有時(shí)利用正向思維法解題比較煩瑣,這時(shí)我們可以考慮利用逆向思維法解題應(yīng)用逆向思維法解題的基本思路:分析確定研究問(wèn)題的類型是否能用逆向思維法解決;確定逆向思維問(wèn)題的類型(由果索因、轉(zhuǎn)換研究對(duì)象、過(guò)程倒推等);通過(guò)轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)過(guò)程、研究對(duì)象等確定求解思路典例7(多選)如圖所示,有一位冒險(xiǎn)家希望有一天能站在世界上最高的樓頂,他設(shè)想把這樣一座樓建在赤道上,假設(shè)這座樓施工完成,高度為h,站在樓頂時(shí),他恰好感到自己“飄浮”起來(lái)設(shè)這位冒險(xiǎn)家的質(zhì)量為m,地球的半徑為R,地球表面的重力加速度為g,地球自轉(zhuǎn)的角速度為,則冒險(xiǎn)家在樓頂受到的萬(wàn)有引力的大小為()A0 B.Cm D.解析由題意可知,冒險(xiǎn)家已經(jīng)成了同步衛(wèi)星,如果受到的萬(wàn)有引力為零,就不會(huì)做圓周運(yùn)動(dòng),而會(huì)離開(kāi)樓頂,在太空中做勻速運(yùn)動(dòng),可知A錯(cuò)誤如果B正確,則有,得gR2GM,此式成立,B正確設(shè)冒險(xiǎn)家受到的萬(wàn)有引力為F,則有F,如果C正確,有Fm,可得,兩邊立方,得R2g4,化簡(jiǎn)得(Rh)2,把式中的gR2用GM代替得(Rh)2,兩邊再乘以m,左右調(diào)換位置,得m(Rh)2,此式成立,可知C正確,D錯(cuò)誤答案BC點(diǎn)評(píng)在高中每一個(gè)知識(shí)板塊都存在正向和逆向思維的連接,例如勻加速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律和勻減速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的互逆;圓周運(yùn)動(dòng)中最低點(diǎn)和最高點(diǎn)速度的互推;力學(xué)中由物體的受力情況可以推出物體的運(yùn)動(dòng)情況,也可以由物體的運(yùn)動(dòng)情況反推物體的受力情況等即學(xué)即用7(多選)如圖所示,在水平地面上的A點(diǎn)以速度v1與地面成角射出一彈丸,恰好以速度v2垂直穿入豎直壁上的小孔B,下列說(shuō)法正確的是(不計(jì)空氣阻力)()A在B點(diǎn)以與v2大小相等的速度,與v2方向相反射出彈丸,它必定落在地面上的A點(diǎn)B在B點(diǎn)以與v1大小相等的速度,與v2方向相反射出彈丸,它必定落在地面上的A點(diǎn)C在B點(diǎn)以與v1大小相等的速度,與v2方向相反射出彈丸,它必定落在地面上A點(diǎn)的左側(cè)D在B點(diǎn)以與v1大小相等的速度,與v2方向相反射出彈丸,它必定落在地面上A點(diǎn)的右側(cè)解析:選AC.以速度v1與地面成角射出一彈丸,恰好以速度v2垂直穿入豎直壁上的小孔B,說(shuō)明彈丸在B點(diǎn)的豎直速度為零,v2v1cos ,根據(jù)“逆向”思維:在B點(diǎn)以與v2大小相等方向相反的速度射出彈丸,它必落在地面上的A點(diǎn),A正確;在B點(diǎn)以與v1大小相等的速度,與v2方向相反射出彈丸,由于v1v2,彈丸在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不變,所以它必定落在地面上A點(diǎn)的左側(cè),C正確,B、D錯(cuò)誤方法八極限思維法極限思維法是指在某些物理狀態(tài)變化的過(guò)程中,把某個(gè)物理量或物理過(guò)程推向極端,從而作出科學(xué)的推理分析,挖掘出隱含條件,給出正確判斷或?qū)С鲆话憬Y(jié)論該方法一般適用于題干中所涉及的物理量隨條件單調(diào)變化、連續(xù)變化的情況典例8由相關(guān)電磁學(xué)知識(shí)可以知道,若圓環(huán)形通電導(dǎo)線的中心為O,環(huán)的半徑為R,環(huán)中通大小為I的電流,如圖甲所示,則環(huán)心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B,其中0為真空磁導(dǎo)率若P點(diǎn)是過(guò)圓環(huán)形通電導(dǎo)線中心O點(diǎn)的軸線上的一點(diǎn),且距O點(diǎn)的距離是x,如圖乙所示請(qǐng)根據(jù)所學(xué)的物理知識(shí)判斷下列有關(guān)P點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度BP的表達(dá)式正確的是()ABPBBPCBPDBP解析本題看似無(wú)法解決,但題目中已知O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的表達(dá)式應(yīng)用極限法,當(dāng)x0時(shí),P點(diǎn)與O點(diǎn)重合,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小BP,A正確答案A點(diǎn)評(píng)當(dāng)某些問(wèn)題無(wú)法求解時(shí),可將題中某些物理量的值推向極端(如本題中將r推向0),然后對(duì)選項(xiàng)進(jìn)行分析推理,進(jìn)而得出答案解題時(shí)要注意:有哪些量可以推向極端;極端推向0還是無(wú)窮大即學(xué)即用8一半徑為R的絕緣環(huán)上,均勻地帶有電荷量為Q的電荷,在垂直于圓環(huán)平面的對(duì)稱軸上有一點(diǎn)P,它與環(huán)心O的距離OPL.靜電力常量為k,關(guān)于P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)E,下列四個(gè)表達(dá)式中有一個(gè)是正確的,請(qǐng)你根據(jù)所學(xué)的物理知識(shí),通過(guò)一定的分析,判斷正確的表達(dá)式是()AE BECE DE解析:選D.當(dāng)R0時(shí),帶電圓環(huán)等同一點(diǎn)電荷,由點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度計(jì)算式可知在P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為Ek,將R0代入四個(gè)選項(xiàng),只有A、D選項(xiàng)滿足;當(dāng)L0時(shí),均勻帶電圓環(huán)在中心處產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為0,將L0代入選項(xiàng)A、D,只有選項(xiàng)D滿足方法九類比法中學(xué)物理概念較多,物理規(guī)律難于記憶,通過(guò)類比法可便于記憶,如在電場(chǎng)與重力場(chǎng)的比較中,場(chǎng)強(qiáng)與重力加速度、電勢(shì)與高度、電勢(shì)差與高度差、電勢(shì)能與重力勢(shì)能等都有相似的地方類比法在物理解題中的主要應(yīng)用可分為模型比較和方法比較等,模型比較是指用已知模型引導(dǎo)新問(wèn)題的模型建立,如電子繞正點(diǎn)電荷的運(yùn)動(dòng)可以通過(guò)與天體運(yùn)動(dòng)模型比較來(lái)建立;方法比較主要運(yùn)用于不同知識(shí)內(nèi)容在物理方法的使用上的類比,例如磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義方法可以與電場(chǎng)強(qiáng)度的定義方法進(jìn)行比較典例9在空間有相互垂直的場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),如圖所示,一帶電荷量為q、質(zhì)量為m的帶負(fù)電質(zhì)點(diǎn)從原點(diǎn)O由靜止釋放,不計(jì)質(zhì)點(diǎn)的重力,則質(zhì)點(diǎn)在y軸方向前進(jìn)的最大距離為()A. B.C. D.解析雖然質(zhì)點(diǎn)在O點(diǎn)速度為零,但可以設(shè)想質(zhì)點(diǎn)具有速率為v、沿x軸正方向的速度和速率為v、沿x軸負(fù)方向的速度,且v滿足BqvqE.照此設(shè)想,質(zhì)點(diǎn)在其后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中將受到三個(gè)力作用,注意到質(zhì)點(diǎn)所受的沿y軸負(fù)方向的洛倫茲力和它所受的電場(chǎng)力平衡,故質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)可等效類比成速率為v、沿x軸正向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和一個(gè)速率為v的勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合成,對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)有evBm,其中R,解得ym,選項(xiàng)C正確答案C即學(xué)即用9自然界中有許多問(wèn)題極其相似,例如有質(zhì)量的物體周圍存在著引力場(chǎng)、電荷周圍存在著電場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)電荷周圍存在著磁場(chǎng),其中萬(wàn)有引力和庫(kù)侖力有類似的規(guī)律,因此我們可以用定義電場(chǎng)強(qiáng)度的方法來(lái)定義引力場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)已知引力常量為G,則與質(zhì)量為M的質(zhì)點(diǎn)相距r處的引力場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)為()AG BGCG DG解析:選C.萬(wàn)有引力公式與庫(kù)侖力公式是相似的,分別為F1G和F2k,真空中,帶電荷量為Q的點(diǎn)電荷在距它r處所產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度被定義為試探電荷q在該處所受的庫(kù)侖力與其電荷量的比值,即Ek,與此類比,質(zhì)量為M的質(zhì)點(diǎn)在距它r處所產(chǎn)生的引力場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)可定義為試探質(zhì)點(diǎn)在該處所受的萬(wàn)有引力與其質(zhì)量的比值,即EGG.方法十等效轉(zhuǎn)換法等效轉(zhuǎn)換法是指在用常規(guī)思維方法無(wú)法求解那些有新穎情境的物理問(wèn)題時(shí),靈活地轉(zhuǎn)換研究對(duì)象或采用等效轉(zhuǎn)換法將陌生的情境轉(zhuǎn)換成我們熟悉的情境,進(jìn)而快速求解的方法等效轉(zhuǎn)換法在高中物理中是很常用的解題方法,常常有物理模型等效轉(zhuǎn)換、參照系等效轉(zhuǎn)換、研究對(duì)象等效轉(zhuǎn)換、物理過(guò)程等效轉(zhuǎn)換、受力情況等效轉(zhuǎn)換等典例10如圖所示,一只杯子固定在水平桌面上,將一塊薄紙板蓋在杯口上并在紙板上放一枚雞蛋,現(xiàn)用水平向右的拉力將紙板快速抽出,雞蛋(水平移動(dòng)距離很小,幾乎看不到)落入杯中,這就是慣性演示實(shí)驗(yàn)已知雞蛋(可視為質(zhì)點(diǎn))中心離紙板左端的距離為d,雞蛋和紙板的質(zhì)量分別為m和2m,所有接觸面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為,重力加速度為g,若雞蛋移動(dòng)的距離不超過(guò)就能保證實(shí)驗(yàn)成功,則所需拉力的最小值為()A3mgB6mgC12mg D26mg解析本題物理情境較新,但仔細(xì)分析發(fā)現(xiàn)雞蛋和紙板的運(yùn)動(dòng)可轉(zhuǎn)換為經(jīng)典的滑塊滑板模型,所以對(duì)雞蛋有a1t2,mgma1,對(duì)紙板有da2t2、Fmin3mgmg2ma2,聯(lián)立解得Fmin26mg,D對(duì)答案D點(diǎn)評(píng)對(duì)于物理過(guò)程與我們熟悉的物理模型相似的題目,可嘗試使用轉(zhuǎn)換分析法,如本題中將雞蛋和紙板轉(zhuǎn)換為滑塊滑板模型即可快速求解即學(xué)即用10如圖所示,一長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿一端固定在光滑鉸鏈上,另一端固定一質(zhì)量為m的小球一水平向右的拉力作用于桿的中點(diǎn),使桿以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)桿與水平方向成60角時(shí),拉力的功率為()AmgL B.mgLC.mgL D.mgL解析:選C.拉力F做的功與小球克服重力做功相同,因輕桿勻速轉(zhuǎn)動(dòng),則拉力F的功率與小球克服重力做功的功率也相同,故PmgLcos 60mgL,C正確第2講“四法”巧解實(shí)驗(yàn)題近幾年高考對(duì)實(shí)驗(yàn)的考查,多以一大帶一小的形式,其中第一小題為常規(guī)實(shí)驗(yàn)題,側(cè)重考查基本實(shí)驗(yàn)儀器的讀數(shù)或常規(guī)型實(shí)驗(yàn)第二小題側(cè)重對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)遷移能力的考查,常以設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)來(lái)體現(xiàn),主要為電學(xué)實(shí)驗(yàn),也有力學(xué)實(shí)驗(yàn)只要扎扎實(shí)實(shí)掌握課本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法、數(shù)據(jù)處理的方法及分析,靈活遷移到解決創(chuàng)新性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中,就能穩(wěn)得實(shí)驗(yàn)題高分分類型突破如下:方法一基本儀器型“細(xì)”微之處見(jiàn)高低刻度尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、電流表、電壓表、多用電表都是基本儀器,要熟練掌握它們的使用方法、操作規(guī)程和讀數(shù)規(guī)則,此類試題難度不大,要防止在讀數(shù)的估讀、結(jié)果的有效數(shù)字和單位上出錯(cuò)典例1(1)圖甲中游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為_(kāi)mm,圖乙中螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為_(kāi)mm.(2)某同學(xué)用多用電表的歐姆擋來(lái)測(cè)量一電壓表的內(nèi)阻,如圖丙所示先將選擇開(kāi)關(guān)旋至倍率“10”擋,紅、黑表筆短接調(diào)零后進(jìn)行測(cè)量,紅表筆應(yīng)接電壓表的_接線柱(填“”或“”),結(jié)果發(fā)現(xiàn)歐姆表指針偏角太小,則應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)旋至_(填“1”或“100”)擋并_,最終測(cè)量結(jié)果如圖丁所示,則電壓表的電阻為_(kāi).解析(1)由游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則主尺上的整毫米數(shù)精確度對(duì)齊格數(shù)(不估讀),可知游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為29 mm0.1 mm829.8 mm;由螺旋測(cè)微器的讀數(shù)規(guī)則固定刻度上的毫米數(shù)(要注意半毫米線)0.01 mm對(duì)齊刻度(一定要估讀),可知螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為0.5 mm0.01 mm38.00.880 mm.(2)多用電表使用時(shí)要注意電流是“紅進(jìn)黑出”,電壓表中電流是從正接線柱流入的,所以多用電表的紅表筆應(yīng)接電壓表的“”接線柱,歐姆表指針偏角太小,說(shuō)明所測(cè)電阻阻值較大,應(yīng)換用大倍率擋位進(jìn)行測(cè)量,并且重新進(jìn)行歐姆調(diào)零,讀數(shù)結(jié)果為40100 4 000 .答案(1)29.80.880(2)100重新進(jìn)行歐姆調(diào)零4 000點(diǎn)評(píng)本題易出錯(cuò)的地方有:(1)游標(biāo)卡尺讀數(shù)時(shí)不注意單位;不從游標(biāo)尺上的“0”刻度線開(kāi)始讀;對(duì)齊格數(shù)估讀了一位(2)螺旋測(cè)微器讀數(shù)時(shí)不注意固定刻度上的半毫米線;結(jié)果中舍棄了末位“0”(3)不注意電壓表中電流的流向;不能根據(jù)指針偏角情況更換倍率擋位即學(xué)即用1以下儀器的讀數(shù)分別是多少?讀出下圖中游標(biāo)卡尺(50分度)與螺旋測(cè)微器、電流表、電壓表、歐姆表(10倍率)的讀數(shù)(1)_mm(2)_mm(3)_A(4)_V(5)_.答案:(1)42.20(2)2.988(2.9872.989均可)(3)0.42(4)2.22(2.202.23均可)(5)300方法二常規(guī)實(shí)驗(yàn)型“實(shí)”踐出真知常規(guī)實(shí)驗(yàn)題主要考查教材上基本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理、器材的選擇、實(shí)驗(yàn)的操作、數(shù)據(jù)的處理和誤差分析復(fù)習(xí)時(shí)要從領(lǐng)會(huì)實(shí)驗(yàn)原理出發(fā),全方位理解和掌握實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、誤差分析和電學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)物圖的連接、電路圖的設(shè)計(jì)等,對(duì)每一個(gè)實(shí)驗(yàn)都應(yīng)做到心中有數(shù)典例2某同學(xué)從家里的廢舊收音機(jī)上拆下一電學(xué)元件,其上標(biāo)注“2.5 V,1.5 W”的字樣,為描繪出該元件的伏安特性曲線,該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室找到了下列實(shí)驗(yàn)器材:A電流表(量程是3 A,內(nèi)阻是0.1 )B電流表(量程是0.6 A,內(nèi)阻是0.5 )C電壓表(量程是15 V,內(nèi)阻是25 k)D電壓表(量程是3 V,內(nèi)阻是5 k)E滑動(dòng)變阻器(阻值范圍05 ,額定電流為0.6 A)F滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0100 ,額定電流為0.6 A)G直流電源(電動(dòng)勢(shì)E3 V,內(nèi)阻不計(jì))H開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干(1)為了提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確程度,電流表應(yīng)選_;電壓表應(yīng)選_;滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_(以上均填寫(xiě)器材代號(hào))(2)請(qǐng)將圖甲所示實(shí)驗(yàn)電路圖補(bǔ)充完整(3)該同學(xué)根據(jù)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)如下表(I和U分別表示待測(cè)元件的電流和電壓),請(qǐng)?jiān)趫D乙中描繪出該元件的伏安特性曲線.I/A00.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50U/A00.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00解析(1)元件的最大電壓不超過(guò)2.5 V,電壓表應(yīng)選D,最大電流不超過(guò)I A0.6 A,電流表選B,為方便實(shí)驗(yàn)操作,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選小阻值范圍,所以選E.(2)由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,電壓與電流應(yīng)從零開(kāi)始變化,滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法,元件電阻約為R 4.17 ,電壓表內(nèi)阻約為5 k,電流表內(nèi)阻為0.5 ,電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于電學(xué)元件電阻,電流表應(yīng)采用外接法(3)根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系內(nèi)描出對(duì)應(yīng)點(diǎn),然后作出圖象答案(1)BDE(2)如圖1所示(3)如圖2所示點(diǎn)評(píng)本實(shí)驗(yàn)以測(cè)電學(xué)元件的伏安特性曲線為載體,考查儀器的選取、實(shí)物連圖及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法,做好此類題的關(guān)鍵是將常規(guī)實(shí)驗(yàn)的基本操作、數(shù)據(jù)處理熟記在心即學(xué)即用2某同學(xué)用圖甲所示原理圖測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,有以下器材可供選擇:A電流表(00.6 A)B電壓表(03 V)C滑動(dòng)變阻器R(015 ,5 A)D滑動(dòng)變阻器R(050 ,1 A)E定值電阻R0(阻值為1 )F開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干(1)滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_(填器材前的字母序號(hào))(2)按照原理圖連接好線路后進(jìn)行測(cè)量,測(cè)得數(shù)據(jù)如下表所示.12345I/A0.110.200.300.400.50U/V1.371.351.331.321.29由上表數(shù)據(jù)可看出,電壓表示數(shù)變化不明顯,試分析原因是_(3)現(xiàn)將上述器材的連線略加改動(dòng)就可使電壓表的示數(shù)變化更明顯,請(qǐng)?jiān)趫D乙中按改動(dòng)后的原理圖完成實(shí)物圖連接(4)該同學(xué)按改動(dòng)后的原理圖重新測(cè)量,并根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)畫(huà)出UI圖象,如圖丙所示,則干電池的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)V,內(nèi)阻為_(kāi).解析:(1)因是一節(jié)干電池且考慮電流表量程,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用C.(2)因電壓表測(cè)的是路端電壓,其示數(shù)變化不明顯,說(shuō)明內(nèi)電壓在滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)過(guò)程中變化很小,電池的內(nèi)阻過(guò)小(3)電池內(nèi)阻很小,因此可適當(dāng)增大電池內(nèi)阻,將定值電阻歸為電池內(nèi)阻,改動(dòng)后的實(shí)物連接圖如圖所示(4)由閉合電路歐姆定律得UEIr,即UI圖象中的縱截距表示電池電動(dòng)勢(shì)為1.50 V,圖線的斜率的絕對(duì)值為“新”電源的內(nèi)阻,即rR0 ,r0.25 .答案:(1)C(2)電池內(nèi)阻過(guò)小(3)如解析圖所示(4)1.50.25方法三創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)型“活”用原理,妙遷移創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)題要求考生能將教材中的學(xué)生實(shí)驗(yàn)和演示實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理、方法進(jìn)行遷移和應(yīng)用,試題新穎、能力要求高如力學(xué)中與紙帶相關(guān)的實(shí)驗(yàn)、電學(xué)中電路的設(shè)計(jì)、計(jì)算形式的實(shí)驗(yàn)題等都可能考查學(xué)生運(yùn)用已學(xué)過(guò)的實(shí)驗(yàn)方法、原理處理新情境實(shí)驗(yàn)題的能力,做題時(shí)一定要審清題意,明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,?lián)想和遷移應(yīng)用相關(guān)實(shí)驗(yàn)原理典例3某研究性學(xué)習(xí)小組用如圖甲所示裝置來(lái)測(cè)定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋饕僮鬟^(guò)程如下:安裝實(shí)驗(yàn)器材,調(diào)節(jié)試管夾(小鐵球)、光電門(mén)和紙杯在同一豎直線上;打開(kāi)試管夾,由靜止釋放小鐵球,用光電計(jì)時(shí)器記錄小鐵球在兩個(gè)光電門(mén)間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t,并用刻度尺(圖甲中未畫(huà)出)測(cè)量出兩個(gè)光電門(mén)之間的高度h,計(jì)算出小鐵球通過(guò)兩光電門(mén)間的平均速度v;保持光電門(mén)1的位置不變,改變光電門(mén)2的位置,重復(fù)的操作測(cè)出多組數(shù)據(jù),計(jì)算出對(duì)應(yīng)的平均速度v;畫(huà)出vt圖象請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn),回答如下問(wèn)題:(1)設(shè)小鐵球到達(dá)光電門(mén)1時(shí)的速度為v0,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間.則小鐵球通過(guò)兩光電門(mén)間的平均速度v的表達(dá)式為_(kāi)(用v0、g和t表示)(2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表:實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456h(cm)10.0020.0030.0040.0050.0060.00t(s)0.0690.1190.1590.1950.2260.255v(m/s)1.451.681.892.052.212.35請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙(如圖乙)上畫(huà)出vt圖象(3)根據(jù)vt圖象,可以求得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭_m/s2,試管夾到光電門(mén)1的距離約為_(kāi)cm.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)解析本題實(shí)驗(yàn)裝置中有兩個(gè)光電門(mén),這個(gè)裝置比較常見(jiàn),可以用來(lái)研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)、探究動(dòng)能定理、驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律等實(shí)驗(yàn)中可以通過(guò)光電計(jì)時(shí)器測(cè)出小鐵球通過(guò)兩光電門(mén)的時(shí)間(若知道小鐵球直徑寬度,可得小鐵球通過(guò)光電門(mén)的瞬時(shí)速度),用刻度尺測(cè)出兩光電門(mén)的距離,然后進(jìn)行一系列的分析(1)因?yàn)閔v0tgt2,所以vv0gt.(2)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn),用一條直線將這些點(diǎn)連接起來(lái),使盡可能多的點(diǎn)在直線上,不在直線上的點(diǎn)均勻分布于直線兩側(cè)(3)從圖中可求出斜率k4.84 m/s2,v01.10 m/s,解得g9.7 m/s2,h0.062 m.答案(1)vv0gt(2)如圖所示(3)9.7(9.59.9之間均可)6.2(6.06.4之間均可)點(diǎn)評(píng)本實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新之處,在于數(shù)據(jù)信息的獲取方式,利用光電門(mén)及光電計(jì)時(shí)器使數(shù)據(jù)的獲取更便捷,理解落體法測(cè)重力加速度的原理,并在不同的實(shí)驗(yàn)背景下靈活應(yīng)用是解題的關(guān)鍵即學(xué)即用3若用多用電表測(cè)得待測(cè)元件Rx的電阻大約為1 500 ,現(xiàn)在要進(jìn)一步精確測(cè)量其電阻,有以下器材:A待測(cè)元件Rx(阻值約為1 500 )B電流表(量程為5 mA,內(nèi)阻約5 )C電阻箱R(9 999.9 ,0.02 A)D直流電源(電動(dòng)勢(shì)約為20 V,內(nèi)阻約0.5 )E單刀雙擲開(kāi)關(guān)一個(gè),單刀單擲開(kāi)關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干實(shí)驗(yàn)小組有同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的電路進(jìn)行測(cè)量,完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空:在閉合S前,先把R調(diào)到_(填“最大值”或“最小值”),然后把K接1,_,再把K接2,_,則Rx_(用實(shí)驗(yàn)中獲得的物理量來(lái)表示)解析:為了安全,在閉合S前,應(yīng)先把R調(diào)到最大值,閉合開(kāi)關(guān)S,當(dāng)把K接1后,調(diào)節(jié)R使其示數(shù)為R1,此時(shí)電流表示數(shù)為I0,由閉合電路歐姆定律可得I0;當(dāng)把K接2后,調(diào)節(jié)R使電流表示數(shù)仍為I0,此時(shí)R示數(shù)為R2,根據(jù)閉合電路歐姆定律可得I0,解得RxR2R1.答案:最大值調(diào)節(jié)R,當(dāng)其阻值為R1時(shí),電流表示數(shù)為I0調(diào)節(jié)R使電流表示數(shù)仍為I0,此時(shí)電阻箱R示數(shù)為R2R2R1方法四數(shù)形結(jié)合型“巧”變公式找函數(shù)高考物理考查學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)的能力,在實(shí)驗(yàn)中體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理上,通常利用相關(guān)實(shí)驗(yàn)的原理公式進(jìn)行巧妙變形,變成和圖象信息一致的函數(shù)形式,根據(jù)圖象的斜率、截距結(jié)合函數(shù)關(guān)系式得出所需的數(shù)據(jù)典例4根據(jù)閉合電路歐姆定律,用圖甲所示電路可以測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻圖中R0是定值電阻,通過(guò)改變R的阻值,測(cè)出R0兩端的對(duì)應(yīng)電壓U,對(duì)所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,就可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量目的根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在(Rr)坐標(biāo)系中描出坐標(biāo)點(diǎn),如圖丙所示,已知R0150 .試完成下列問(wèn)題:(1)請(qǐng)根據(jù)原理圖將圖乙中的實(shí)物圖連接好(2)在圖丙中畫(huà)出(Rr)關(guān)系圖線(3)圖線的斜率是_V11,由此可得電池電動(dòng)勢(shì)E_V.解析(1)所連實(shí)物圖如圖(a)所示(2)所畫(huà)的圖象如圖(b)所示(3)根據(jù)閉合電路歐姆定律有EU(rR),即:(Rr),由圖(b)可知斜率k0.004 5,則E1.48 V.答案(1)如圖(a)所示(2)如圖(b)所示(3)0.004 5(0.004 30.004 7均對(duì))1.48(1.461.50均對(duì))點(diǎn)評(píng)數(shù)形結(jié)合法是指將圖象及函數(shù)相結(jié)合的一種方式,重點(diǎn)數(shù)學(xué)公式的變形,如本題中將歐姆定律變形為ykxb的形式對(duì)應(yīng)圖象中的各物理量即學(xué)即用4在測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)室提供的電表量程有些偏小,于是采用了如圖甲所示的電路進(jìn)行測(cè)量其中定值電阻R1的阻值為3 ,R2的阻值為6 ,電流表和電壓表都為理想電表(1)在圖乙所示實(shí)物連線圖中,缺少幾條導(dǎo)線,請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,在圖乙中補(bǔ)上缺少的幾條導(dǎo)線,使之成為一個(gè)完整的、正確的電路實(shí)物連線圖(2)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器RP阻值的大小,記錄多組U、I數(shù)據(jù),畫(huà)出如圖丙所示的UI圖象,根據(jù)圖象可計(jì)算出該電源的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)V,電源的內(nèi)阻為_(kāi).(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)解析:(1)如圖所示(2)由電路圖可知ErIR1U,整理得UEI,故圖線在縱軸上的截距表示電源電動(dòng)勢(shì),因此E2.40 V;本實(shí)驗(yàn)中,圖線斜率k 5.6 ,則5.6 r3 ,解得電源內(nèi)阻r1.73 .答案:(1)如解析圖所示(2)2.40(2.392.41)173(1.701.76)第3講“三法”突破計(jì)算題物理計(jì)算題歷來(lái)是高考拉分題,試題綜合性強(qiáng),涉及物理過(guò)程較多,所給物理情境較復(fù)雜,物理模型較模糊甚至很隱蔽,運(yùn)用的物理規(guī)律也較多,對(duì)考生的各項(xiàng)能力要求很高,為了在物理計(jì)算題上得到理想的分值,應(yīng)做到細(xì)心審題、用心析題、規(guī)范答題方法一細(xì)心審題,做到“看”、“讀”、“思”1看題“看題”是從題目中獲取信息的最直接方法,一定要全面、細(xì)心,看題時(shí)不要急于求解,對(duì)題中關(guān)鍵的詞語(yǔ)要多加思考,搞清其含義,對(duì)特殊字、句、條件要用著重號(hào)加以標(biāo)注;不能漏看、錯(cuò)看或看不全題目中的條件,要重點(diǎn)看清題中隱含的物理?xiàng)l件、括號(hào)內(nèi)的附加條件等. 2讀題“讀題”就是默讀試題,是物理信息內(nèi)化的過(guò)程,它能解決漏看、錯(cuò)看等問(wèn)題不管試題難易如何,一定要懷著輕松的心情去默讀一遍,逐字逐句研究,邊讀邊思索、邊聯(lián)想,以弄清題中所涉及的現(xiàn)象和過(guò)程,排除干擾因素,充分挖掘隱含條件,準(zhǔn)確還原各種模型,找準(zhǔn)物理量之間的關(guān)系3思題“思題”就是充分挖掘大腦中所儲(chǔ)存的知識(shí)信息,準(zhǔn)確、全面、快速思考,清楚各物理過(guò)程的細(xì)節(jié)、內(nèi)在聯(lián)系、制約條件等,進(jìn)而得出解題的全景圖典例1如圖所示,傳送帶與兩輪切點(diǎn)A、B間的距離為l23 m,半徑為R0.4 m的光滑的半圓軌道與傳送帶相切于B點(diǎn),C點(diǎn)為半圓軌道的最高點(diǎn),BD為半圓軌道的直徑物塊質(zhì)量為m1 kg.已知傳送帶與物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.8,傳送帶與水平面間的夾角37.物塊無(wú)初速度地放在傳送帶上的A點(diǎn),已知sin 370.6,cos 370.8,g10 m/s2,物塊可視為質(zhì)點(diǎn)(1)傳送帶的速度為2 m/s,求物塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間;(2)傳送帶的速度為 m/s,物塊能否到達(dá)軌道上的D點(diǎn)?若不能,請(qǐng)說(shuō)明理由;若能,請(qǐng)求出在D點(diǎn)軌道對(duì)物塊的壓力大小看題看題時(shí)首先要注意此題為“傳送帶圓周運(yùn)動(dòng)”模型,其次要關(guān)注物塊從靜止釋放后在傳送帶上可能的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及通過(guò)最高點(diǎn)C點(diǎn)和D點(diǎn)時(shí)滿足的動(dòng)力學(xué)條件讀題讀題時(shí)要獲取的信息:傳送帶的長(zhǎng)度、物塊與傳送帶間的摩擦因數(shù),半圓軌道與傳送帶的連接特點(diǎn)及傳送帶的速度、圓軌道的半徑思題思題要抓住本題中,物塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的受力特點(diǎn)、做功情況、能量轉(zhuǎn)化情況及能否達(dá)到D點(diǎn)的判斷方法解析(1)物塊放在A點(diǎn)后將沿AB加速運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律mgcos mgsin ma物塊達(dá)到與傳送帶速度相同時(shí),根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有v22ax解得x5 m23 m此后物塊勻速運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)設(shè)加速階段物塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1,勻速階段物塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2則有vat1,lxvt2物塊從A到B運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為tt1t2聯(lián)立解得t14 s.(2)若物塊從A到B一直加速,則v2al解得vB m/s,表明物塊加速到B點(diǎn)恰與傳送帶速度相同物塊由B運(yùn)動(dòng)到C過(guò)程中機(jī)械能守恒mg(RRcos 37)mvmv物塊沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)C,根據(jù)牛頓第二定律有NCmgm解得NC0,表明物塊恰能過(guò)半圓軌道的最高點(diǎn)C從C點(diǎn)到D點(diǎn),根據(jù)機(jī)械能守恒定律有mgR(1cos )mvmv在D點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律有mgcos NDm解得ND6 N.答案(1)14 s(2)6 N點(diǎn)評(píng)(1)只有認(rèn)真審題,透徹理解命題的意圖、試題給定的物理情境、各物理量間的對(duì)應(yīng)關(guān)系、物理過(guò)程所遵循的物理規(guī)律,才能快速正確答題(2)所謂審題要慢,就是要仔細(xì),要審?fù)?,關(guān)鍵的詞句理解要到位,深入挖掘試題的條件,提取解題所需要的相關(guān)信息,排除干擾因素要做到這些,必須通讀試題,特別是括號(hào)內(nèi)的內(nèi)容,千萬(wàn)不要忽視即學(xué)即用1如圖所示,擋板P固定在足夠高的傾角為37的斜面上,小物塊A、B的質(zhì)量均為m,兩物塊由勁度系數(shù)為k的輕彈簧相連,兩物塊與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5.一不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)滑輪,一端與物塊B連接,另一端連接一輕質(zhì)小鉤初始小物塊A、B靜止,且物塊B恰不下滑若在小鉤上掛一質(zhì)量為M的物塊C并由靜止釋放,當(dāng)物塊C運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),小物塊A恰好離開(kāi)擋板P.重力加速度為g,sin 370.6,cos 370.8.(1)求物塊C下落的最大高度;(2)求物塊C由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中,彈簧彈性勢(shì)能的變化量;(3)若把物塊C換成質(zhì)量為(Mm)的物塊D,小物塊A恰離開(kāi)擋板P時(shí)小物塊B的速度為多大?解析:(1)初始彈簧處于壓縮狀態(tài),設(shè)彈簧的壓縮量為x1,以小物塊B為研究對(duì)象,則有mgsin kx1mgcos 小物塊A恰離開(kāi)擋板P時(shí),彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài),設(shè)彈簧的伸長(zhǎng)量為x2,以小物塊A為研究對(duì)象,則有mgsin mgcos kx2設(shè)物塊C下落的最大高度為h,則有hx1x2聯(lián)立解得h.(2)設(shè)彈簧的彈性勢(shì)能變化量為Ep,對(duì)于小物塊A、B、C和輕彈簧組成的系統(tǒng),根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律有Mghmghsin mghcos Ep解得Ep(Mm)gh.(3)設(shè)物塊C換為物塊D后,小物塊A恰離開(kāi)擋板P時(shí)小物塊B的速度為v對(duì)于小物塊A、B、D和輕彈簧組成的系統(tǒng),根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律有(Mm)ghmghsin mghcos Ep(M2m)v2解得物塊B的速度為v2mg.答案:(1)(2)(3)2mg方法二用心析題,做到“明”、“畫(huà)”、“析”1明過(guò)程“明過(guò)程”就是建立物理模型的過(guò)程,在審題獲取一定信息的基礎(chǔ)上,要對(duì)研究對(duì)象的各個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行剖析,建立起清晰的物理圖景,確定每一個(gè)過(guò)程對(duì)應(yīng)的物理模型、規(guī)律及各過(guò)程間的聯(lián)系2畫(huà)草圖“畫(huà)草圖”就是根據(jù)題中各已知量的數(shù)量關(guān)系充分想象、分析、判斷,在草稿紙上或答題紙上畫(huà)出草圖(如運(yùn)動(dòng)軌跡圖、受力分析圖、等效圖等)以展示題述物理情境、物理模型,使物理過(guò)程更加直觀、物理特征更加明顯,進(jìn)而方便確立題給條件、物理量與物理過(guò)程的對(duì)應(yīng)關(guān)系3析規(guī)律“析規(guī)律”就是指在解答物理計(jì)算題時(shí),在透徹分析題給物理情境的基礎(chǔ)上,靈活選用規(guī)律,如力學(xué)計(jì)算題可用力的觀點(diǎn),即牛頓運(yùn)動(dòng)定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式聯(lián)立求解,也可用能量觀點(diǎn),即功能關(guān)系、機(jī)械能守恒定律和能量守恒定律聯(lián)立求解典例2如圖所示,直角坐標(biāo)系xOy的第二象限內(nèi)有一垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1B0和豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1(大小未知),第一象限內(nèi)有一垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2和豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2,且E2,第四象限內(nèi)有水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)E3,且E3E2.現(xiàn)有一比荷為k的帶正電小球從第二象限內(nèi)的A點(diǎn)(h,h)以一定初速度水平向右射出,小球沿直線運(yùn)動(dòng),小球進(jìn)入第一象限后恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng),并從x軸上的C點(diǎn)與x軸正方向成60角進(jìn)入第四象限內(nèi)運(yùn)動(dòng),最終通過(guò)C點(diǎn)正下方的D點(diǎn),已知重力加速度為g,求:(1)小球的初速度v0及電場(chǎng)強(qiáng)度E1的大??;(2)第一象限內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小;(3)CD的長(zhǎng)度L;(4)小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間t.析題“明”:小球在第二象限內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng),在第一象限內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),第四象限內(nèi)做類平拋運(yùn)動(dòng)“畫(huà)”:畫(huà)出在各象限內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡“析”:第二象限做勻速直線運(yùn)動(dòng),F(xiàn)合0.第一象限勻速圓周運(yùn)動(dòng),E2qmgqB2vm第四象限類平拋運(yùn)動(dòng),F(xiàn)合2mg解析(1)因小球在第二象限內(nèi)受豎直向下的重力、洛倫茲力和豎直向上的電場(chǎng)力作用沿直線運(yùn)動(dòng),所以一定有B0qv0mgqE1小球在第一象限內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),所以必有qmg,B2qv0m聯(lián)立解得E1,v0.(2)小球運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,由圖知小球在第一象限內(nèi)運(yùn)行半徑滿足hRsin 30R,即R2h由(1)知B2聯(lián)立并代入v0得B2.(3)在第四象限內(nèi),因qE3mg,其合力大小為2mg,方向恰好與CD成60角,即小球從C到D做類平拋運(yùn)動(dòng),由類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律知Lsin 30tLcos 30v0t3聯(lián)立得L,t3.(4)小球在第二象限內(nèi)運(yùn)行時(shí)間t1小球在第一象限內(nèi)運(yùn)行時(shí)間t2小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間tt1t2t3B0hk.答案見(jiàn)解析點(diǎn)評(píng)(1)帶電體在三場(chǎng)(重力場(chǎng)、電場(chǎng)、磁場(chǎng))同時(shí)存在的疊加場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)一定是勻速直線運(yùn)動(dòng),所受合外力為0.(2)帶電體在三場(chǎng)(重力場(chǎng)、電場(chǎng)、磁場(chǎng))同時(shí)存在的疊加場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則電場(chǎng)力與重力平衡,洛倫茲力提供向心力(3)帶電體在重力場(chǎng)和電場(chǎng)的疊加場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻變速直線運(yùn)動(dòng)或類平拋運(yùn)動(dòng)即學(xué)即用2如圖所示的xOy坐標(biāo)系在豎直平面內(nèi),x軸沿水平方向在第三、四象限內(nèi)有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E;在第四象限有垂直于坐標(biāo)系平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小BE.光滑絕緣桿與x軸成30角,分別交x、y軸于M、N兩點(diǎn),且N點(diǎn)為桿的一個(gè)端點(diǎn)穿在桿上的帶電小球a從桿上某點(diǎn)P由靜止開(kāi)始下滑,在M、N間做勻速運(yùn)動(dòng),從N點(diǎn)進(jìn)入第四象限后恰好能從x軸上的Q點(diǎn)垂直通過(guò)x軸,已知OQl,不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g.(1)求帶電小球a的比荷;(2)求P、M間的距離L;(3)在帶電小球a從N點(diǎn)通過(guò)y軸的同時(shí),從y軸上坐標(biāo)為(0,0.2 m)的J點(diǎn)沿水平方向以初速度v0拋出一小球b,當(dāng)小球b到達(dá)x軸時(shí)恰好與向上運(yùn)動(dòng)的小球a相碰取3,l0.01 m,g10 m/s2,求小球b初速度v0的大小解析:(1)帶電小球在M、N間做勻速運(yùn)動(dòng),則小球所受電場(chǎng)力與小球重力平衡,mgqE解得.(2)由于小球所受電場(chǎng)力與小球重力平衡,小球離開(kāi)N點(diǎn)在第四象限做勻速圓周運(yùn)動(dòng),有Bqvm小球垂直穿過(guò)x軸,由幾何關(guān)系可得RRsin l聯(lián)立解得Rl,v從P到M,由機(jī)械能守恒定律得mgLsin mv2解得Ll.(3)小球b從拋出至到達(dá)x軸的時(shí)間為tb- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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