例说高考物理选择题的五种解题方法

2014-03-26 23:35孙万军
理科考试研究·高中 2014年1期
关键词:质点斜面小球

孙万军

笔者翻阅了近几年全国各地的高考试卷,对其中选择题部分试题作了归纳和研究,结合选择题自身的特点,总结出选择题的主要解题方法.在课堂上向学生一题一题逐步给出或全部给出,通过师生交流、分组讨论、自由发言等形式分析探究,取得了较好的教学效果.

例1 (2012年山东卷第14题 多选)以下叙述正确的是( ).

A.法拉第发现了电磁感应现象

B.惯性是物体的固有属性,速度大的物体惯性一定大

C.牛顿最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因

D.感应电流遵从楞次定律所描述的方向,这是能量守恒定律的必然结果

解题方法1 直接判断法

本题从不同角度考查物理学史和物理思想方法,属于概念规律考查的简单题,可用此法直接作出判断.

解答时通过阅读和观察,利用题干所描述的物理现象、设置的条件界定试题考查的范围和意图,选准看问题的视角,抓住主要因素,忽略次要因素,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”的简单题目.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,属常识性题目.

解析 法拉第发现了电磁感应现象,A正确;惯性是物体的固有属性,质量是决定物体惯性大小的唯一因素,选项B错误;伽利略最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的必然结果,选项C错误;楞次定律是能量守恒定律的表现,D正确;答案选AD.

图1例2 (2012年江苏苏北四市5月第三次质量检测第6题 多选)图1所示为一质点从静止开始运动的加速度-时间图象,关于该质点的运动,下列说法中正确的是( ).

A.质点在起点附近做往复运动

B.质点始终在起点一侧往复运动

C.质点在第6 s末的速度大小是4 m/s

D.质点在前4 s内的位移为0

解题方法2 比较排除法

本题的特点是有几个不同的运动过程,以图象的方式来描述两个物理量间的关系.对于此类特点的题目可以逐个过程分析,采用“比较排除法”来分析.

这种方法要在读懂题意的基础上,根据题目的要求,先将明显的错误或不合理的备选答案一个一个地排除掉,最后只剩下正确的答案.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.

注意有的题目要求选出错误的选项,那就要排除正确的选项.

解析 质点先沿正方向匀加速运动,1 s末减速运动,2 s末速度减为零;然后反向加速运动,3 s末再做减速运动,4 s末速度为零.从4 s末开始将一直沿负方向做先加速后减速的直线运动,A、B错,D对;4 s末速度为0,6 s末的速度v=at=2×2 m/s=4 m/s,C对,故选C、D.

图2例3 (2012年浙江第14题单选)如图2所示,与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m=1kg的物体.细绳的一端与物体相连,另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连.物体静止在斜面上,弹簧秤的示数为4.9N.关于物体受力的判断(取g=9.8m/s2),下列说法中正确的是( ).

A.斜面对物体的摩擦力大小为零

B.斜面对物体的摩擦力大小为4.9 N,方向沿斜面向上

C.斜面对物体的支持力大小为4.93 N,方向竖直向上

D.斜面对物体的支持力大小为4.9 N,方向垂直斜面向上

解题方法3 计算推理法

本题的要点是要结合平衡条件或牛顿第二定律进行分析和推理,即“计算推理法”.根据题给条件,利用有关的物理规律、物理公式或物理原理通过逻辑推理或计算得出正确答案,然后再与备选答案对照做出选择.

解析 选斜面上的物体为研究对象,物体受重力mg,支持力FN和细绳拉力F,因为F=4.9N,且mgsin30°=4.9N,则F=mgsin30°.所以斜面对物体的摩擦力为零,选项A正确,选项B错误;斜面对物体的支持力FN=mgcos30°=4.93N,方向垂直斜面向上,选项C、D错误.

图3例4 (2012年浙江第18题多选)由光滑细管组成的轨道如图3所示,其中AB段和BC段是半径为R的四分之一圆弧,轨道固定在竖直平面内.一质量为m的小球,从距离水平地面高为H的管口D处由静止释放,最后能够从A端水平抛出落到地面上.下列说法中正确的是 ( ).

A.小球落到地面时相对于A点的水平位移值为2RH-2R2

B.小球落到地面时相对于A点的水平位移值为22RH-4R2

C.小球能从细管A端水平抛出的条件是H>2R

D.小球能从细管A端水平抛出的最小高度Hmin=52R

解题方法4 建立模型法

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,模型法是利用类比、抽象、简化、理想化等手段,突出物理过程的主要因素,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.在遇到新颖的背景、陌生的材料和前沿知识为命题素材,联系工农业生产、高科技或相关物理理论的题目时,如何根据题意从题干中抽象出所熟悉的物理模型是解题的关键. 解析 要使小球从A点水平抛出,则小球到达A点时的速度v>0,根据机械能守恒定律,有mgH-mg·2R=12mv2,所以H>2R,故选项C正确,选项D错误;小球从A点水平抛出时的速度v=2gH-4gR,小球离开A点后做平抛运动,有2R=12gt2,水平位移x=vt,联立以上各式可得水平位移x=22RH-4R2.选项A错误,选项B正确.

图4例5多选 如图4,电源电动势为E、内阻为r,R1是滑动变阻器,R2是定值电阻,C是平行板电容器,MN是电路中导线上的两个点.将单刀双掷开关S掷到a且电路稳定后,下列判断中正确的是( ).

A.将R1的滑动触头向右移动,电容器上的电荷量将变大

B.将R1的滑动触头向右移动,电容器上的电荷量将变小

C.若将S由a掷到b的瞬间,导线MN中有从M向N的电流通过

D.若将S由a掷到b的瞬间,导线MN中没有电流通过

解题方法5 极限分析法

当题干中所涉及的物理量随条件做单调变化时,或者解为集合的题目,可以将某些起决定性作用的物理量的数值推向极值如设定动摩擦因数趋近于零、一个量与另一个量的关系是“远大于”或“远小于”、斜面的倾角趋近于零或90°、物体的质量趋近于零或无穷大等,通过简单计算、推理及合理性判断,并与一些显而易见的结果、结论和熟悉的物理现象进行对比可得出结论.

本题中,可以把滑动变阻器的滑片P向左移动的过程,采用极限分析法,即移到最左端;当研究滑片向右移动时,也可以认为直接移到最右端,即短路;这样分析问题就会简单和直接.

解析 对于A、B选项,R1向右移动,R1变大,总电流变小,R1和电容器两极板间电压增大,由Q=CU知A正确,B错误;对于C、D选项,S由a掷到b瞬间,电容器的电荷被中和,电流由M流向N,C正确,D错误.

注:本文是南京市六合区教育科研“十二五”规划第七期个人课题《优化习题课设计提高高三物理习题课效率的研究》的研究成果之一.

笔者翻阅了近几年全国各地的高考试卷,对其中选择题部分试题作了归纳和研究,结合选择题自身的特点,总结出选择题的主要解题方法.在课堂上向学生一题一题逐步给出或全部给出,通过师生交流、分组讨论、自由发言等形式分析探究,取得了较好的教学效果.

例1 (2012年山东卷第14题 多选)以下叙述正确的是( ).

A.法拉第发现了电磁感应现象

B.惯性是物体的固有属性,速度大的物体惯性一定大

C.牛顿最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因

D.感应电流遵从楞次定律所描述的方向,这是能量守恒定律的必然结果

解题方法1 直接判断法

本题从不同角度考查物理学史和物理思想方法,属于概念规律考查的简单题,可用此法直接作出判断.

解答时通过阅读和观察,利用题干所描述的物理现象、设置的条件界定试题考查的范围和意图,选准看问题的视角,抓住主要因素,忽略次要因素,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”的简单题目.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,属常识性题目.

解析 法拉第发现了电磁感应现象,A正确;惯性是物体的固有属性,质量是决定物体惯性大小的唯一因素,选项B错误;伽利略最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的必然结果,选项C错误;楞次定律是能量守恒定律的表现,D正确;答案选AD.

图1例2 (2012年江苏苏北四市5月第三次质量检测第6题 多选)图1所示为一质点从静止开始运动的加速度-时间图象,关于该质点的运动,下列说法中正确的是( ).

A.质点在起点附近做往复运动

B.质点始终在起点一侧往复运动

C.质点在第6 s末的速度大小是4 m/s

D.质点在前4 s内的位移为0

解题方法2 比较排除法

本题的特点是有几个不同的运动过程,以图象的方式来描述两个物理量间的关系.对于此类特点的题目可以逐个过程分析,采用“比较排除法”来分析.

这种方法要在读懂题意的基础上,根据题目的要求,先将明显的错误或不合理的备选答案一个一个地排除掉,最后只剩下正确的答案.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.

注意有的题目要求选出错误的选项,那就要排除正确的选项.

解析 质点先沿正方向匀加速运动,1 s末减速运动,2 s末速度减为零;然后反向加速运动,3 s末再做减速运动,4 s末速度为零.从4 s末开始将一直沿负方向做先加速后减速的直线运动,A、B错,D对;4 s末速度为0,6 s末的速度v=at=2×2 m/s=4 m/s,C对,故选C、D.

图2例3 (2012年浙江第14题单选)如图2所示,与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m=1kg的物体.细绳的一端与物体相连,另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连.物体静止在斜面上,弹簧秤的示数为4.9N.关于物体受力的判断(取g=9.8m/s2),下列说法中正确的是( ).

A.斜面对物体的摩擦力大小为零

B.斜面对物体的摩擦力大小为4.9 N,方向沿斜面向上

C.斜面对物体的支持力大小为4.93 N,方向竖直向上

D.斜面对物体的支持力大小为4.9 N,方向垂直斜面向上

解题方法3 计算推理法

本题的要点是要结合平衡条件或牛顿第二定律进行分析和推理,即“计算推理法”.根据题给条件,利用有关的物理规律、物理公式或物理原理通过逻辑推理或计算得出正确答案,然后再与备选答案对照做出选择.

解析 选斜面上的物体为研究对象,物体受重力mg,支持力FN和细绳拉力F,因为F=4.9N,且mgsin30°=4.9N,则F=mgsin30°.所以斜面对物体的摩擦力为零,选项A正确,选项B错误;斜面对物体的支持力FN=mgcos30°=4.93N,方向垂直斜面向上,选项C、D错误.

图3例4 (2012年浙江第18题多选)由光滑细管组成的轨道如图3所示,其中AB段和BC段是半径为R的四分之一圆弧,轨道固定在竖直平面内.一质量为m的小球,从距离水平地面高为H的管口D处由静止释放,最后能够从A端水平抛出落到地面上.下列说法中正确的是 ( ).

A.小球落到地面时相对于A点的水平位移值为2RH-2R2

B.小球落到地面时相对于A点的水平位移值为22RH-4R2

C.小球能从细管A端水平抛出的条件是H>2R

D.小球能从细管A端水平抛出的最小高度Hmin=52R

解题方法4 建立模型法

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,模型法是利用类比、抽象、简化、理想化等手段,突出物理过程的主要因素,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.在遇到新颖的背景、陌生的材料和前沿知识为命题素材,联系工农业生产、高科技或相关物理理论的题目时,如何根据题意从题干中抽象出所熟悉的物理模型是解题的关键. 解析 要使小球从A点水平抛出,则小球到达A点时的速度v>0,根据机械能守恒定律,有mgH-mg·2R=12mv2,所以H>2R,故选项C正确,选项D错误;小球从A点水平抛出时的速度v=2gH-4gR,小球离开A点后做平抛运动,有2R=12gt2,水平位移x=vt,联立以上各式可得水平位移x=22RH-4R2.选项A错误,选项B正确.

图4例5多选 如图4,电源电动势为E、内阻为r,R1是滑动变阻器,R2是定值电阻,C是平行板电容器,MN是电路中导线上的两个点.将单刀双掷开关S掷到a且电路稳定后,下列判断中正确的是( ).

A.将R1的滑动触头向右移动,电容器上的电荷量将变大

B.将R1的滑动触头向右移动,电容器上的电荷量将变小

C.若将S由a掷到b的瞬间,导线MN中有从M向N的电流通过

D.若将S由a掷到b的瞬间,导线MN中没有电流通过

解题方法5 极限分析法

当题干中所涉及的物理量随条件做单调变化时,或者解为集合的题目,可以将某些起决定性作用的物理量的数值推向极值如设定动摩擦因数趋近于零、一个量与另一个量的关系是“远大于”或“远小于”、斜面的倾角趋近于零或90°、物体的质量趋近于零或无穷大等,通过简单计算、推理及合理性判断,并与一些显而易见的结果、结论和熟悉的物理现象进行对比可得出结论.

本题中,可以把滑动变阻器的滑片P向左移动的过程,采用极限分析法,即移到最左端;当研究滑片向右移动时,也可以认为直接移到最右端,即短路;这样分析问题就会简单和直接.

解析 对于A、B选项,R1向右移动,R1变大,总电流变小,R1和电容器两极板间电压增大,由Q=CU知A正确,B错误;对于C、D选项,S由a掷到b瞬间,电容器的电荷被中和,电流由M流向N,C正确,D错误.

注:本文是南京市六合区教育科研“十二五”规划第七期个人课题《优化习题课设计提高高三物理习题课效率的研究》的研究成果之一.

笔者翻阅了近几年全国各地的高考试卷,对其中选择题部分试题作了归纳和研究,结合选择题自身的特点,总结出选择题的主要解题方法.在课堂上向学生一题一题逐步给出或全部给出,通过师生交流、分组讨论、自由发言等形式分析探究,取得了较好的教学效果.

例1 (2012年山东卷第14题 多选)以下叙述正确的是( ).

A.法拉第发现了电磁感应现象

B.惯性是物体的固有属性,速度大的物体惯性一定大

C.牛顿最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因

D.感应电流遵从楞次定律所描述的方向,这是能量守恒定律的必然结果

解题方法1 直接判断法

本题从不同角度考查物理学史和物理思想方法,属于概念规律考查的简单题,可用此法直接作出判断.

解答时通过阅读和观察,利用题干所描述的物理现象、设置的条件界定试题考查的范围和意图,选准看问题的视角,抓住主要因素,忽略次要因素,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”的简单题目.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,属常识性题目.

解析 法拉第发现了电磁感应现象,A正确;惯性是物体的固有属性,质量是决定物体惯性大小的唯一因素,选项B错误;伽利略最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的必然结果,选项C错误;楞次定律是能量守恒定律的表现,D正确;答案选AD.

图1例2 (2012年江苏苏北四市5月第三次质量检测第6题 多选)图1所示为一质点从静止开始运动的加速度-时间图象,关于该质点的运动,下列说法中正确的是( ).

A.质点在起点附近做往复运动

B.质点始终在起点一侧往复运动

C.质点在第6 s末的速度大小是4 m/s

D.质点在前4 s内的位移为0

解题方法2 比较排除法

本题的特点是有几个不同的运动过程,以图象的方式来描述两个物理量间的关系.对于此类特点的题目可以逐个过程分析,采用“比较排除法”来分析.

这种方法要在读懂题意的基础上,根据题目的要求,先将明显的错误或不合理的备选答案一个一个地排除掉,最后只剩下正确的答案.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.

注意有的题目要求选出错误的选项,那就要排除正确的选项.

解析 质点先沿正方向匀加速运动,1 s末减速运动,2 s末速度减为零;然后反向加速运动,3 s末再做减速运动,4 s末速度为零.从4 s末开始将一直沿负方向做先加速后减速的直线运动,A、B错,D对;4 s末速度为0,6 s末的速度v=at=2×2 m/s=4 m/s,C对,故选C、D.

图2例3 (2012年浙江第14题单选)如图2所示,与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m=1kg的物体.细绳的一端与物体相连,另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连.物体静止在斜面上,弹簧秤的示数为4.9N.关于物体受力的判断(取g=9.8m/s2),下列说法中正确的是( ).

A.斜面对物体的摩擦力大小为零

B.斜面对物体的摩擦力大小为4.9 N,方向沿斜面向上

C.斜面对物体的支持力大小为4.93 N,方向竖直向上

D.斜面对物体的支持力大小为4.9 N,方向垂直斜面向上

解题方法3 计算推理法

本题的要点是要结合平衡条件或牛顿第二定律进行分析和推理,即“计算推理法”.根据题给条件,利用有关的物理规律、物理公式或物理原理通过逻辑推理或计算得出正确答案,然后再与备选答案对照做出选择.

解析 选斜面上的物体为研究对象,物体受重力mg,支持力FN和细绳拉力F,因为F=4.9N,且mgsin30°=4.9N,则F=mgsin30°.所以斜面对物体的摩擦力为零,选项A正确,选项B错误;斜面对物体的支持力FN=mgcos30°=4.93N,方向垂直斜面向上,选项C、D错误.

图3例4 (2012年浙江第18题多选)由光滑细管组成的轨道如图3所示,其中AB段和BC段是半径为R的四分之一圆弧,轨道固定在竖直平面内.一质量为m的小球,从距离水平地面高为H的管口D处由静止释放,最后能够从A端水平抛出落到地面上.下列说法中正确的是 ( ).

A.小球落到地面时相对于A点的水平位移值为2RH-2R2

B.小球落到地面时相对于A点的水平位移值为22RH-4R2

C.小球能从细管A端水平抛出的条件是H>2R

D.小球能从细管A端水平抛出的最小高度Hmin=52R

解题方法4 建立模型法

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,模型法是利用类比、抽象、简化、理想化等手段,突出物理过程的主要因素,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.在遇到新颖的背景、陌生的材料和前沿知识为命题素材,联系工农业生产、高科技或相关物理理论的题目时,如何根据题意从题干中抽象出所熟悉的物理模型是解题的关键. 解析 要使小球从A点水平抛出,则小球到达A点时的速度v>0,根据机械能守恒定律,有mgH-mg·2R=12mv2,所以H>2R,故选项C正确,选项D错误;小球从A点水平抛出时的速度v=2gH-4gR,小球离开A点后做平抛运动,有2R=12gt2,水平位移x=vt,联立以上各式可得水平位移x=22RH-4R2.选项A错误,选项B正确.

图4例5多选 如图4,电源电动势为E、内阻为r,R1是滑动变阻器,R2是定值电阻,C是平行板电容器,MN是电路中导线上的两个点.将单刀双掷开关S掷到a且电路稳定后,下列判断中正确的是( ).

A.将R1的滑动触头向右移动,电容器上的电荷量将变大

B.将R1的滑动触头向右移动,电容器上的电荷量将变小

C.若将S由a掷到b的瞬间,导线MN中有从M向N的电流通过

D.若将S由a掷到b的瞬间,导线MN中没有电流通过

解题方法5 极限分析法

当题干中所涉及的物理量随条件做单调变化时,或者解为集合的题目,可以将某些起决定性作用的物理量的数值推向极值如设定动摩擦因数趋近于零、一个量与另一个量的关系是“远大于”或“远小于”、斜面的倾角趋近于零或90°、物体的质量趋近于零或无穷大等,通过简单计算、推理及合理性判断,并与一些显而易见的结果、结论和熟悉的物理现象进行对比可得出结论.

本题中,可以把滑动变阻器的滑片P向左移动的过程,采用极限分析法,即移到最左端;当研究滑片向右移动时,也可以认为直接移到最右端,即短路;这样分析问题就会简单和直接.

解析 对于A、B选项,R1向右移动,R1变大,总电流变小,R1和电容器两极板间电压增大,由Q=CU知A正确,B错误;对于C、D选项,S由a掷到b瞬间,电容器的电荷被中和,电流由M流向N,C正确,D错误.

注:本文是南京市六合区教育科研“十二五”规划第七期个人课题《优化习题课设计提高高三物理习题课效率的研究》的研究成果之一.

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