选择题的分析与解法(PPT版)[下学期]

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名称 选择题的分析与解法(PPT版)[下学期]
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资源类型 教案
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科目 物理
更新时间 2006-04-27 09:58:00

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课件71张PPT。选择题的分析与解法马陵中学 高 健
2019年3月2日星期六 选择题是现代各种形式的考试中最为常用的一种题型,它分为单项选择和不定项选择、组合选择和排序选择(比如一些实验考查题)等形式,在江苏高考物理试卷中选择题分数占试卷总分的27%,在全国高考理科综合试卷中占40%, 所以,选择题得分的高低直接影响着一个考生的高考考试成绩。你若研究高考命题,不能不研究选择题。 从高考命题的趋势来看,选择题主要考查对物理概念、物理现象、物理过程和物理规律的认识、判断、辨析、理解和应用等,对鉴别学生理解概念和规律的能力上,有其独到的和不可替代的作用。本人认为:选择题中含有的信息量有逐年上升而计算量计算难度有下降的趋势。为了与新课标接轨,试题会在“浅、新、活”上下功夫。 引 言 选择题的特点
(1)严谨性强.物理中的每一个概念、名词、术语、符号乃至习惯用语,往往都有明确、具体而又深刻的含义,这个特点反映到选择题中,表现出来的就是试题有很强的严谨性,所以,解题时对题中的一字一名都得认真推敲,严防产生思维定势,不能将物理语言与日常用语混淆,解答时切莫“望文生义”,误解题意。
(2)信息量大.选择题对考查基本概念和基本规律具有得天独厚的优势,它可以考查考生对某个或多个物理概念的含义或物理规律的适应条件、过用范围的掌握和理解的程度,也可以考查考生对物理规律和物理图象的较浅层次上的应用等等,选择题考查的知识点往往较多,对所考查知识的覆盖面也较大,它还可以对重点内容进行多角度多层次的考查。
(3)有猜测性.众所周知,解选择题时,在分析和寻求答案的过程中,猜测和试探几乎是不可避免的,而且就其本身而言,它也是一种积极的思维活动,没有猜想与预测,就没有创造性思维,对物理选择题的猜答,往往是在思索求解之后仍难以作出决断的时候,凭借一定的依据而选出的,多数考生的猜答并非盲目的,而是凭着自己的知识、经验和决断能力,排除了某些项之后,才作出解答的、知识和经验的不足、能力差的考生,猜错的机会较多;反之,知识和经验较多、能力较强的考生,猜错率较低。 选择题的功能 (1)选择题能在较大的知识范围内,实现对基础知识、基本技能和 基本思想方法的考查。
每道选择题能在较大的知识点一般有2-5个,以3-4个居多,因此,10道选择题构成的题组其考查点便可达到近30个之多,而一道计算或论述题,无论如何也难以实现对三、四十个知识点的考查。
(2)选择题能比较准确地测试考生对概念、规律、性质、公式的理解和掌握程度。
选择题严谨性强、信息量大的特点,使其具有较好的诊断功能,它可从不同角度有针对性地设置干扰选项,考查考生能否区别有关概念和规律的似是而非的说法以及能否认识相关知识的区别和联系,从而培养考生排除干扰进行正确判断的能力。
(3)在一定程度上,选择题能有效地考查学生的逻辑推理能力、空间想象能力以及灵活运用数学工具解决物理问题的能力(但要求一般不会太高)。
(4)选择题还具有客观性强、检测的信息度高的优点。 例如
★ 下图中,MN为玻璃与空气的交界面,一束复色光以入射角i从玻璃射向空气时分成了a、b、c三束光,则( )
A.在玻璃中c光速度最大
B.若逐渐增大入射角i,则c光将最先发生全反射
C.若用a、b、c光分别照射同一双缝干涉装置,则在双缝后面的固定屏上形成的干涉条纹中,条纹间距最大的一定是a光。
D.若用b光照射某光电管时恰好能发生光电效应现象。 (2005年江苏高考题3) 根据a粒子散射实验,卢瑟福提出了原子的核式结构模型,如图所示,虚线表示原子核所形成的电场的等势线,实线表示一个a粒子的运动轨迹,a粒子从a运动到b、再运动到c的过程中,下列说法中正确的是( ) A、动能先增大,后减小 B、电势能先减少,后增大 C、电场力先做负功,后做正功,总功等于零 D、加速度先变小,后变大点评:本题综合性比较强,涉及到的知识点有;a粒子散射实验、卢瑟福的原子结构学说、电势能的变化与电场力做功的关系、点电荷等势面的分布、点电荷的场强公式、牛顿第二定律和动能定理的应用等,题目难度不大,熟记相关知识就能做出正确的判断,本题巧妙地以a粒子散射实验作为依托,考查了很多重要的概念和规律,是一道看似平常实则设计精巧的好题,解答本题的关键是,要能对场强、电势强、电场力的功、等势面等电学量的概念以及它们之间的关系有较深刻的理解和把握。 2004江苏高考物理选择题知识分布2005江苏高考物理选择题知识分布2005广东省高考物理选择题知识分布分 析 统 计 表1、识记水平类 这是选择题中低水平的能力考查题型,主要用于考查考生的再认能力、判断是非能力和比较能力,主要题型有:
(1)组合型
(2)填空型
以上两种题型的解题方法大致类似,可先将含有明显错误的选项予以排除,那么,剩下的选项就必定是正确的选项。
(3)判断型
此题型要求学生对基础知识作出“是”或“不是”的判断,主要用于考查考生对理论是非的判断能力,考生只要熟悉教材中的基本概念、基本原理、基本观点等基础知识就能得出正确的选项。
(4)比较型
此题型的题干是两个物理对象,选项是对题干中的两个物理对象进行比较后的判断,考生只要记住所学的基础知识并能区别相似的物理现象和物理概念,就能进行正确地比较,并从比较名识别各个研究对象的特征,得出正确的选项。例如2005高考上海试题:
6.2005年被联合国定为“世界物理年”,以表彰爱因斯坦对科学的贡献.爱因斯坦对物理学的贡献有、
(A)创立“相对论”. (B)发现“X射线”.
(C)提出“光子说”. (D)建立“原子核式模型”.
7.卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变,核反应方程为,下列说法中正确的是
(A)通过此实验发现了质子.
(B)实验中利用了放射源放出的γ射线.
(C)实验中利用了放射源放出的α射线.
(D)原子核在人工转变过程中,电荷数可能不守恒.2、理解水平类 这是选择题中中等水平的能力考查题型,主要用于考查考生的理解能力、逻辑思维能力和分析推理能力等,是选择题中的主力题型。主要题型有:
(1)内涵型
此题的题干内容多是基本概念、基本规律或物理现象,选项则是对题干的理解,它要求考生理解基础知识,把握基础知识之间的内在联系。
(2)发散型
此题型要求选项对题干的内容做多侧面、多角度的理解或说明,主要用一考查考生的理解能力、分析能力和推理能力。
(3)因果型
此题型要求考生回答物理知识之间的因果关系,题干是“果”、选项是“因”,或者题干是“因”、选项是“果”,它主要考查考生的理解能力、分析能力和推理能力。例(2005江苏高考)10.如图所示,固定的光滑竖直杆上套着一个滑块,用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮,以大小恒定的拉力F拉绳,使滑块从A点起由静止开始上升.若从A点上升至B点和从B点上升至C点的过程中拉力F做的功分别为W1、W2,滑块经B、C两点时的动能分别为EKB、EKc,图中AB=BC,则一定有
(A)Wl>W2
(B)W1 (C)EKB>EKC
(D)EKB(2005全国Ⅰ卷) 21.如图所示,绝热隔板K把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分,K与气缸壁的接触是光滑的。两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b。气体分子之间相互作用势能可忽略。现通过电热丝对气体a加热一段时间后,a、b各自达到新的平衡(BCD )
A.a的体积增大了,压强变小了
B.b的温度升高了
C.加热后a的分子热运动比b的分子热运动更激烈
D.a增加的内能大于b增加的内能
分析:学生反映最难的题目,放在最后一题,说明命题者对该题的难度有清醒的认识。
知识点综合——“三个状态参量之间的关系”、“做功与内能变化”、“温度与分子热运动”等。
研究对象有两个,还要求学生能够理解PV/T=C中的C由什么决定,应用“相同质量、相同温度的同种气体”这一条件,破除“状态方程适用于研究同一部分气体状态变化”这一定势,气态方程不仅要用,还要深刻、高超地用,(不是难度,而是理解的深度)能力要求较高。
警示:Ⅰ级能力要求的知识点,命题人不会超越考纲的知识要求的难度,却能考查理解知识的层次(深度)
(2003上海高考)7.质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和B。支架的两直角边长度分别为2l和l,支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动,如图所示。开始时OA边处于水平位置,由静止释放,则 (BCD)
A.A球的最大速度为
B.A球的速度最大时,两小球的总重力势能最小
C.A球的速度最大时,两直角边与竖直方向的夹角为45°
D.A、B两球的最大速度之比v1∶v2=2∶1
(2005广东高考)6.如图3所示,两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面,导轨上横放着两根相同的导体棒ab、cd与导轨构成矩形回路。导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧,两棒的中间用细线绑住,它们的电阻均为R,回路上其余部分的电阻不计。在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场。开始时,导体棒处于静止状态。剪断细线后,导体棒在运动过程中 AD图3
A.回路中有感应电动势
B.两根导体棒所受安培力的方向相同
C.两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒,机械能守恒
D.两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒,机械能不守恒3、运用水平类 这是选择题中高水平的能力考查题型,主要用于考查考生对知识的运用能力,主要题型有:
(1)图线型
此题型的题干内容为物理图象和对该图象的语言描述,要求考生利用相关知识对图象中的图线进行分析、判断和推理。其中,弄清横、纵坐标的物理意义、物理量之间的定性和定量关系以及图象中的点、线、斜率、截距、面积和交点等的物理意义是解题的关键。
(2)信息型
此题型的题干内容选自于现实生活或工农业生产中的有关材料,或者是与高科技、现代物理前沿理论相关的内容,要求考生分析、思考并正确回答信息中所包含的物理知识,或运用物理和知识对信息进行分析、归纳和推理,解答该题型的关键是,选建立与材料中的中心词或关键语句对应的物理模型,然后再运用与之对应的物理规律来求解。
(3)计算型(以前高考题中常出现)
此题型其实就是小型的计算题,它将正确的和错误的计算结果混在一起作为选项。其中,错误结果的产生一般都是对物理规律的错误运用、对运动过程的错误分析或由于运算中的疏漏所造成的,此类题型利用正确的物理规律通过规范的解题过程和正确的数字运算即可找出答案。(2005上海高考)11.如图所示,A是长直密绕通电螺线管.小线圈B与电流表连接,并沿A的轴线OX从D点自左向右匀速穿过螺线管A.能正确反映通过电流表中电流,随时间的变化规律的是:
(2005上海高考) 13.A、B两列波在某时刻的波形如图所示,经过t=TA时间(TA为波A的周期),两波再次出现如图波形,则两波的波速之比VA:VB可能是:
(A)1:3 (B)1:2
(C)2:1 (D)3:1
AB(2005上海高考)10.如图所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A,小车下装有吊着物体B的吊钩.在小车A与物体B以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时,吊钩将物体B向上吊起,A、B之间的距离以 (SI)(SI表示国际单位制,式中H为吊臂离地面的高度)规律变化,则物体做
(A)速度大小不变的曲线运动.
(B)速度大小增加的曲线运动.
(C)加速度大小方向均不变的曲线运动.
(D)加速度大小方向均变化的曲线运动.
(2005广东高考) 9.钳形电流表的外形和结构如图4(a)所示。图4(a)中电流表的读数为1.2A 。图4(b)中用同一电缆线绕了3匝,则
A.这种电流表能测直流电流,图4(b)的读数为2.4A
B.这种电流表能测交流电流,图4(b)的读数为0.4A
C.这种电流表能测交流电流,图4(b)的读数为3.6A
D.这种电流表既能测直流电流,又能测交流电流,图4(b)
的读数为3.6A D2.“轨道电子俘获”也是放射性同位素衰变的一种形式,它是指原子核(称为母核)俘获一个核外电子,其内部一个质子变为中子,从而变成一个新核(称为子核),并且放出一个中微子的过程。中微子的质量很小,不带电,很难被探测到,人们最早就是通过子核的反冲而间接证明中微子的存在的。一个静止的原子的原子核发生“轨道电子俘获”,衰变为子核并放出中微子。下面的说法中正确的是( )   A.母核的质量数等于子核的质量数   B.母核的电荷数大于子核的电荷数   C.子核的动量与中微子的动量相同   D.子核的动能大于中微子的动能
(2004江苏高考)10.若原子的某内层电子被电离形成空位,其它层的电子
跃迁到该空位上时,会将多余的能量以电磁辐射的形式释放出来,此电磁辐射就是原子的特征X射线.内层空位的产生有多种机制,其中的一种称为内转换,即原子中处于激发态的核跃迁回基态时,将跃迁时释放的能量交给某一内层电子,使此内层电子电离而形成空位(被电离的电子称为内转换子).214Po的原子核从某一激发态回到基态时,可将能量E0=1.416MeV交给内层电子(如K、L、M层电子,K、L、M标记原子中最靠近核的三个电子层)使其电离.实验测得从214Po原子的K、L、M层电离出的电子的动能分别为Ek=1.323MeV、EL=1.399MeV、EM=1.412MeV.则可能发射的特征X射线的能量为
A. 0.013MeV B. 0.017MeV C. 0.076MeV D. 0.093MeV解法初探 从2006年开始,全国理综物理试卷中的选择题和高考物理自主命题的各省单科考试一样,都变为不定项选择题,不定项选择题既可以考查识记的内容,又可以考查理解、运用知识的层次,它可以从不同侧面、不同角度进行选项设置,综合性比较强,因而是考生们在答题中感到难度较大同时也是失分较多的一个题型,不定项选择题的最大特点在于其答案个数的不确定性,既可以是单选,只有一个正确选项;也可以是多选,有两个或两个以上的选项正确。只有将符合题意的答案全部选出才能得全分,少选和漏选得少量分,多选则不得分,所以要求我们引导同学们注重对物理概念、物理规律的理解,能够从整体上把握知识。能够有意识训练解题方法。
审题是解题的第一步(重要一环)(不易做好)
审题是解题者对题目信息的发现、辨认、转译的过程,它是主体的一种有目的、有计划的知觉活动,并有思维的积极参与.审题是解题的第一步骤,它是解题全过程中一个十分重要的环节,细致深入的审题是顺利解题的必要前提.审题是一个有目的、有步骤的认知活动,这一活动的主要形式是读、思、记.一般说来,当拿到题目时,首先要对题目的文字和附图阅读几遍.读题时要先粗后细,由整体到局部再回到整体.即应先对题目有一个粗糙的总体认识然后再细致考察各个细节,最后对问题的整体建立起一幅比较清晰的物理图象.要把题目的信息弄得十分清楚并深深地印入脑海,以致你暂时不去看它,也不怕把它完全忘记掉.在这一系列活动中,主要任务是一是发现信息,二是转译信息,三是记录信息.
审题的要求是1.细致 2.准确 3.全面 4.深刻。
解答不定项选择题一般要从以下三个方面入手。
在审题干时要注意以下三点:
首先,明确选择的方向,即本题的要求是正向选择还是逆向选择,正向选择一般用“什么是”、“包括什么”、“产生以上现象的原因”、“这表明”等表示;逆向选择一般用“错误的是”、“不正确”、“不是”等表示。
其次,明确题干的要求,即找出关键词句——题眼。
再次,明确题干规定的限制条件,即通过分析题干的限制条件,明确选项设定的具体范围、层次、角度和侧面。(一)审 : 题 干例如:(2004江苏高考10.)若原子的某内层电子被电离形成空位,其它层的电子 跃迁到该空位上时,会将多余的能量以电磁辐射的形式释放出来,此电磁辐射就是原子的特征X射线.内层空位的产生有多种机制,其中的一种称为内转换,即原子中处于激发态的核跃迁回基态时,将跃迁时释放的能量交给某一内层电子,使此内层电子电离而形成空位(被电离的电子称为内转换子).214Po的原子核从某一激发态回到基态时,可将能量E0=1.416MeV交给内层电子(如K、L、M层电子,K、L、M标记原子中最靠近核的三个电子层)使其电离.实验测得从214Po原子的K、L、M层电离出的电子的动能分别为Ek=1.323MeV、EL=1.399MeV、EM=1.412MeV.则可能发射的特征X射线的能量为:
A. 0.013MeV B. 0.017MeV
C. 0.076MeV D. 0.093MeV
解析:本题为正向选择:
本题关健字为:(内层)电子跃迁(到空位),将多余的能量 以电磁辐射的形式释放.
切入的角度为:通过E0=1.416MeV, Ek=1.323MeV、EL=1.399MeV、EM=1.412MeV。求K、L、M层对应的能级。
解题过程为: 先求K、L、M层对应的能级,而后求跃迁释放的能量
选AC 对所有备选选项进行认真分析和判断,运用解答选择题的方法和技巧(下文将有论述),将有科学性错误、表述错误或计算结果错误的选择排除。(二)审:选项 审题干和选项的关系,是做好不定项选择题的一个重要方面。常见的不定项选择题中题干和选项的关系有以下几种情形:
第一、选项本身正确,但与题干没有关系,这种情况下该选项不选。
第二、选项本身正确,且与题干有关系,但选项与题干之间是并列关系,或选项包含题干,或题干与选项的因果关系颠倒,这种情况下的选项不选。
第三、选项并不是教材的原文,但意思与教材中的知识点相同或近似,或是题干所含知识的深层次表达和解释,或是对某一正确选项的进一步解释和说明,这种情况下的选项可选。
第四、单个选项只是教材中知识的一部分,不完整,但几个选项组在一起即表达了一个完整的知识点,这种情况下的选项一般可选。(三)审:题干和选项的关系十种常见的解法十种常见的解法一、 直 接 判 断 法通过阅读和观察,利用题中所给的条件,根据所学的知识和规律直接判断,得出正确的答案。这种方法一般适用于基本不需要“转变”或推理简单的题目。这些题目主要考查考生对物理识记内容的记忆和理解程度,一般属常识性知识题目。
例1下列说法中正确的是( )
A、布朗运动是悬浮在水中的花粉分子的运动,它说明分子永不停息地做无规则运动。
B、当分子间的距离增大时,分子间的引力在减小,但斥力减小得更快,所以分子间的作用力总表现为引力。
C、内能与机械能的互相转化是等值可逆的。
D、不可能使热量由低温物体传递到高温物体而不引起其他变化。
例2 2004年,在印度尼西亚的苏门答腊岛近海,地震引发了海啸,造成了重大的人员伤亡,海啸实际上是一种波浪运动,也可称为地震海浪,下列说法中正确的是( )
A、地震波和海啸都是由机械振动引起的机械波
B、波源停止振动时,海啸和地震波的传播立即停止
C、地震波和海啸都是纵波
D、地震波和海啸具有的能量,随着传播将愈来愈强。 二、逐 步 淘 汰 法统过分析、推理和计算,将不符合题意的选项一一排除,最终留下的就是符合题意的选项,如果选项是完全肯定或否定的判断,可通过举反例的方式排除;如果选项中有相互矛盾或者是相互排斥的选项,则两个选项中可能有一种说法是正确的,当然,也可能两者都错,但绝不可能两者都正确。
例3 质量不等的A、B两小球在光滑的水平上沿同一直线向同一方向运动,A球的动量为5kg·m/s,B球的动量为7kg·m/s。当A球追上B球时发生碰撞,碰撞后B球动量的增量为2kg·m/s,则下列关于A、B两球的质量关系,可能正确的是: ( D )
A.mA=6mB B. mA=4mA
C. mB=1.5mA D. mB=2.5mA例4 一颗子弹以一定的速度打穿静止放在光滑水平桌面上的木块,某同学画出了一个示意图如图所示,图中实线表示子弹刚碰到木块时的位置,虚线表示子弹刚穿出木块时的位置,则该示意图的一个不合理之处是 ( )
A、子弹打穿木块的过程中,木块应该静 止不动
B、子弹打穿木块的过程中,子弹对地的位移应小于木块长度
C、子弹打穿木块的过程中,木块对地的位移应小于木块长度
D、子弹打穿木块的过程中,子弹向右运动,木块向左运动该题利用计算法较为复杂,用逐步淘汰法 则很简单
由于地面是光滑的,子弹打穿木块的过程中木块一定会向右运动,所以选项A、D均错误,子弹打穿木块的过程中,子弹位移的大小等于木块位移的大小与木块之和,所以选项B一定错误,那么剩下的选项C是该题的唯一正确答案。 如图所示,两平行金属导轨固定在水平面上,匀强磁场方向垂直导轨平面向下,金属棒ab、cd与导轨构成闭合回路且都可沿导轨无摩擦滑动。ab、cd两棒的质量之比为2∶1。用一沿导轨方向的恒力F水平向右拉cd棒,经过足够长时间以后
A.ab棒、cd棒都做匀速运动
B.ab棒上的电流方向是由a向b
C.cd棒所受安培力的大小等于
D.两棒间距离保持不变三、特值代入法特值代入法:
它是让题目中所涉及的某一物理量取特殊值,通过相对简单的分析和计算进行判断的一种方法,它适用于将特殊值代入后能将错误选项均排除出去的选择题,即单项选择题,当然,也可以作为一种将正确的选项范围缩小的方式应用于不定项选择题的解答中。例5 如图,一根轻质弹簧上端固定的,下端挂一质量为mO的平盘,盘中有一物体,质量为m,当盘静止时,弹簧的长度比其自然长度伸长了L,现向下拉盘使弹簧再伸长△L后停止,然后松手放开,设弹簧总处在弹性限度以内,则刚松手时盘对物体的支持力等于:
A.(1+ )mg
B.(1+ )(m+m0)g
C. Mg
D. (m+m0)g应用特值代入法如下,根据题干和选项的特点,每一个选项中都有△L,所以△L取特殊值零时,即盘静止时对物体的支持力应等于mg,而当△L等于零时,只有A选项的数值等于mg,所以只有选项A正确。例6 在抗洪抢险中,战士驾驶摩托艇救人。假设江岸是平直的,洪水沿江向下游流去,水流速为v1,摩托艇在静水中的航速为v2,战士救人的地点A离岸边最近处O的距离为d,如战士想在最短时间内将人送上岸,则摩艇登陆的地点离O点距离为 ( )
A.
B.0
C.dv2/v1
D.dv1/v2解析:摩托艇登陆的地点必与水流的速度v1有关,故先将B排除。
当水流的速度v1=0分别代入A、C、D选项,只有D是符合题意的,所以正确答案是D
点评: 由以上的分析和解答我们可以观察到,当题目所设置 均是由物理字母表示的数值时,在一些情况下,用特值代入法解题十分简便,这种方法也可以配合排除法等方法在解答不定项选择题时使用。四、作图分析法作图分析法:
“图”在物理学中有着十分重要的地位,它是将抽象物理问题直观化、形象化的最佳工具,中学物理中常用的图有示意图、过程图、函数图、矢量图、电路图和光路图等等,若题干或选项中已经给出了函数图,则需从图象纵、横坐标的物理意义以及图线中的“点”、“线”、“斜率”、“截距”和“面积”等诸多方面寻找解题的突破口。用图象法解题不但快速、准确,能避免繁杂的运算,还能解决一些用一般计算方法无法解决的问题。例7 一物体做加速直线运动,依次通过A、B、C三点,AB=BC,物体在AB段的加速度为a1,在BC段的加速为a2,且物体在B点的速度为
则:
A.a1>a2
B.a1=a2
C.a1D.不能确定。
解析:依题意作出物体的v-t图象如图所示,图线下方所围成的面积表示物体的位移,由几何知识知图线②③不满足AB=BC,所以只能是①这种情况,因为斜率表示加速度,所以a1<a2故选C。例8 一颗速度较大的子弹,水平击穿原来静止在光滑水平面上的木块,设木块对子弹的阻力恒定,则当子弹入射速度增大时,下列说法中正确的是 ( )
A、木块获得的动能变大
B、木块获得的动能变小
C、子弹穿过木块的时间变长
D、子弹穿过木块的时间变短解析:子弹以速度v0穿透木块的过程中,子弹、木块在水平方向都受恒力作用,子弹做匀减速运动,木块做匀加速运动,子弹、木块运动的 v-t图如实线所示。图中分别表示子弹穿过木块的过程中木块、子弹的运动图象,而图中梯形OABv0的面积表示子弹相对木块的位移即木块长L,当子弹入射速度增大变为v’0时,子弹、木块的运动图象便如图中虚线所示,梯形OA’B’v0’的面积仍等于子弹相对木块的位移即木块长L,故梯形OABv0与梯形OA’B’v0’的面积相等。由图可知,当子弹入射速度增加时,木块获得的动能变小,子弹穿过木块的时间 变短,所以本题的正确B、D。点评:在利用作图分析法解题时,如何能根据题意将题目中抽象的文字用图象正确地表现出来是解题的关键,在画图时,要特别注意状态变化连接处的特征和前后不同过程的区别和联系,同时也要将这种区别和联系表现在图象上。ABV’0A’B’t’五、极限分析法
将某些物理量的数值推向极致(如,设定摩擦因数趋近零或无穷大、电源内阻趋近零或无穷大、物体的质量趋近零或无穷大等等),并根据一些显而易见的结果、结论或熟悉的物理现象进行分析和推理的一种办法。例9 如图所示,在一粗糙的水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2,用原长为l、劲度系数为k的轻弹簧连结起来,木块与地面间的动摩擦因数均为u,现用一水平力向右拉木块2,当两木块一起匀速运动时,两木块间的距离为( )⑴⑵F解析:例9 弹簧对m1的拉力与m1所受的摩擦力平衡,当m1的质量越小时摩擦力越小,弹簧的拉力也越小,当m1的值等于零时(极限),则不论m2多大,弹簧的伸长量都为零,说明弹簧的伸长量与m2无关,故选A项。例10 平行玻璃砖的厚度为d,折射率为n,一束光线以入射角a射到玻璃砖上,出射光线相对于入射光线的侧移距离为△x,如图7-6所示,则△x决定于下列哪个表达式( )d△xnn解析:例10 由于△x随厚度d、入射角a、折射率n的减小而减小,因此若将d、a、n推向极限,即当a=0时,△x=0,d=0时 △x=0,n=1时,△x=0,考查四个选项中能满足此三种情况的只有C项,故选C项。点评:值得注意的是,当题干中所涉及的物理量随条件做单调变化时,要用该办法解题较为简捷,但是,若题干中所涉及的物理量随条件不是单调变化(如先增大后减小或先减小后增大)时,该办法一般不再适用 六、单位判断法
单位判断法:
从物理量的单位出发筛选出正确答案,如果等式两边单位不一致,或所列选项的单位与题干要求量不统一,则肯定有错误;或者,尽管式子两边的单位一致,却仍不能确保此式肯定正确,因为用单位判断法不能确定常数项的正确与否。
例11 一平行板电容器带电量为Q,两极板的正对面积为S,间距为d,极板间充满介电常数为ε的电介质,则极板间的场强为:( )解析:因介电常数ε没有单位,此题不用对它作分析计算,仅需将其表达式与点电荷场强的公式 相比较,一眼就可以看出在表达式的单位上,B、C、D均不符合要求,正确选项只能是A。例12 用下列哪组数据可算出阿伏加德罗常数( )
A、水的密度和水的摩尔质量
B、水的摩尔质量和水分子的体积
C、水分子的体积和水分子的质量
D、水分子的质量和水的摩尔质量解析:因为所要表达的阿伏加德罗常数的单位是“个/摩尔”,从所给的选项可知,只有选项D可以得到这个单位,故只有D是正确答案。点评:利用“单位判断法”有时可以在解题中起到意想不一的效果,该方法可以与逐步淘汰法结合使用。七、类比分析法类比分析法:
所谓类比,就是将两个(或两类)研究对象进行对比,分析它们的相同或相似之处、相互的联系或所遵循的规律,然后根据它们在某些方面有相同或相似的属性,进一步推断它们在其他方面也可能有相同或相似的属性的一种思维方法,在处理一些物理背景很新颖的题目时,可以尝试着使用这种方法。 例13 两质量均为M的球形均匀星体,其连线的垂直平分线为MN,O为两星体连线的中心,如图所示,一质量为m的小物体从O点沿着OM方向运动,则它受到的万有引力大小的变化情况是( )
A、一直增大
B、一直减小
C、先增大后减小
D、先减小后增大
MNO解析:由于万有引力定律和库仑定律的内容和表达式的相似性,故可以将该题与电荷之间的相互作用类比,即将两个星体类比于等量同种电荷,而小物体类比于异种电荷,由此易得C选项正确。八、整体分析法整体分析法
当题干中所涉及到的物体有多个时,把多个物体所构成的系统作为一个整体来进行研究是一种常见的解题思路,特别是当题干所要分析和求解的物理量不涉及系统内部物体间的相互作用时。例14 如图所示,质量为M的物体内有光滑圆形轨道,现有一质量为m的小滑块沿该圆形轨道在竖直面内做圆周运动。A、C为圆周的最高点和最低点,B、D点是与圆心O在同一水平线上的点,小滑块运动时,物体M在地面上始终静止不动,则物体M对地面的压力N和地面对M的摩擦力的有关说法中正确的是( )
A、小滑块在A点时,N>Mg,摩擦力方向向左
B、小滑块在B点时,N=Mg,摩擦力方向向右
C、小滑块在C点时,N>(M+m)g,M与地面间无摩擦
D、小滑块在D点时,N=(M+m)g,摩擦力方向向左ABCD解析:以M和小滑块的整体为研究对象,当小滑块运动到A点时,系统中的部分物体(滑块)只有竖直向下的加速度没有水平加速度,而M又一直静止不动,故地面对整体没有摩擦力,所以A选项错误。
当小滑块运动到B点时,系统中的部分物体(滑块)既有水平向右的向心加速度又有竖直方向上的加速度g,滑块处于完全失重,而M又一直静止不动,故地面对整体的摩擦力方向向右,地面对整体的支持力大小等于Mg,所以B选项正确。
当小滑块运动到C点时,系统中的部分物体(滑块)只有竖直向上的加速度(超重)没有水平加速度,而M又一直静止不动,故地面对整体没有摩擦力,同时N也大于(M+m)g,所以C选项正确。
同理可得D选项错误。例15 如图所示,轻绳的两端分别系在圆环A和小球B上,圆环A套在粗糙的水平直杆MN上,现用水平力F拉着绳子上的一点O,使小球B从图中实线位置缓慢上升到虚线位置,但圆环A始终在原位置保持不动,则在这一过程中,环对杆的摩擦力f和环对杆的压力N的变化情况是( )
A、f不变,N不变
B、f 增大,N不变
C、f增大,N减小
D、f不变,N减小MNOF解析:以O点为研究对象,O点受三力作用而处于平衡状态,易得在这一过程中拉力F在不断变大,再将圆环、轻绳和小球的整体作为研究对象,由受力分析易得,f 增大而N不变,B正确。
点评:在很多情况下,整体法和隔离法是互相依存、相互补充的,这两种办法配合起来交替使用,常能更有效地解决问题。九、等效转换法等效转换法
有些物理问题用常规思维方法求解很繁琐,而且容易陷入困境,如果我们能灵活地转换研究对象,或是利用逆向思维,或是采用等效变换等思维方法,则往往可以化繁为简。例16 如图7-10甲方所示,把系在轻绳上的A、B两球由图示位置同时由静止释放(绳开始时拉直),则在两球向左下摆动时,下列说法中正确的是( )
①绳OA 对A球做正功 ②绳AB对B球不做功
③绳AB对A球做负功 ④绳AB对B球做正功
A、①②

B、③④
C、①③
D、①④OAB解析:粗略画出A、B球的运动轨迹,就可以找出绳与球的运动方向的夹角,进而可以判断做功情况,由于OA绳一直张紧且O点不动,所以A球做圆周运动,OA绳对A球不做功,而B球是否与A球一起做圆周运动呢?我们用模拟等效法分析。
设想A、B球分别用两条轻绳悬挂而各自摆动,若摆角较小,则摆动周期为 ,可见摆长越长,摆得越慢,因此A球比B球先到达平衡位置
可见绳AB的张力对A的运动有阻碍作用,而对B球的运动有推动作用,③④的说法正确,所以正确的答案为B。oAB点评:等效变换法在高中物理的解题中是很常用的方法,它分为物理模型等效变换、参照系等效变换、研究对象等效变换、物理过程等效变换、受力情况等效变换等等,请同学们在解题时注意体会。十、构建模型法构建模型法
物理模型是一种理想化的物理形态,是物理知识的一种直观表现,模型思维法是利用抽象、理想化、简化、类比等手段,突出主要因素,忽略次要因素,把研究对象的物理本质特征抽象出来,从而进行分析和推理的一种思维方法。例17 为了测量某化工厂的污水排放量,技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计,该装置由绝缘材料制成,长、宽、高分别为a、b、c,左右两端开口,在垂直于上下底面的方向上加磁感应强度为B的匀强磁场,在前后两个侧面固定有金属板作为电极,污水充满管口从左向右流经该装置时,电压表将显示两个电极间的电压U,若用Q表示污水流量(单位时间内流出的污水体积),下列说法中正确的是( )
A、若污水中正离子较多,则前表面比后表面的电势高
B、前表面的电势一定低于后表面的电势,这与哪种离子多无关
C、污水中离子浓度越高,电压表的示数将越大
D、U与污水流量Q成正比,与a、b无关
Qabc解析:由左手定则知,在洛伦兹力的作用下,正离子向后表面聚集,负离子向前表面聚集,则说明后表面的电势一定高于前表面的电势,A错误,B正确;
“污水切割磁感线”与单根导体棒切割磁感线的物理模型相同,由法拉第电磁感应定律知,电势U=BLV=Bbv和流量Q=sv=vbc,可得: ,
故D选项正确;由于U的大小与离子的浓度无关,故C错误,所以本题的答案是B、D。例18 如图所示的电路将可将声音信号转化为电信号,该电路中右侧固定不动的金属板b与能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜a构成一个电容器,a、b通过导线与恒定电源的两极相接,若声源S做简谐振动,则
A、在a振动过程中,a、b板间有电磁波产生
B、在a振动过程中,a、b板所带电量不变
C、在a振动过程中,灵敏电流计中通过频率和声波频率一致的交变电流
D、a向右的位移最大时,a、b板所构成的电容器的电容最大 SabE解析:该题所涉及到的物理模型以及对应的物理规律有,波在空气中传播,频率不变;a做受迫振动,其频率由驱动力的频率决定;a、b构成一个平行板电容器, ;a、b间的电场强弱
不断变化,麦克斯韦电磁场理论,由此可判断选项A、C、D正确。
点评:在遇到以新颖的背景、陌生的材料和前沿的知识为题的,联系工农业生产、高科技或相关物理理论的题目时,如何能根据题意从题干中抽角出我们所熟悉的物理模型是解题的关键。
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