高考物理中的选择题的分析和解题技巧
第一部分:理论指导
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.在高考物理中选择题分数占物理总分的40%,在高考理科综合试卷中占16%.所以,选择题得分的高低直接影响着考试成绩. 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,选择题中的计算量有逐年下降的趋势.
一、选择题的特点与功能
1.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句都得认真推敲,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、运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.
2.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. 每道选择题所考查的知识点一般有2~5个,以3~4个居多,因此,8道选择题构成的题组其考查点便可达到近24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.
二、选择题的解题战略
找到“Topic words ,Topic sentence ”,并配合战略与战术。
第二部分:实战指导
选项既是问题又是提示。
当考查的知识为识记的内容,可直接依据物理事实、概念、规律、定则等,经过回忆、对比与思考,从题目提供的多个选项中,“对号入座”,选出正确答案。
【例题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
解析:布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动,而不是固体小颗粒分子的运动,所以A 错;当分子之间的距离增大时,分子之间的引力和斥力都减小,但只有当分子间距离大于r 。时,分子力才表现为引力,所以B 错;根据热力学第二定律可知,内能和机械能的相互转化是具有方向性的,所以C 错;由热量从高温物体传递到低温物体的方向性可知,D 正确.故本题的正确答案为D 。
【例题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
解析:根据机械波的产生条件可知,A 正确;波源停止振动时,其产生的波在介质中继续向前传播,所以B 错;地震波中既有纵波也有横波,由题意可知海啸运动其实是一种水波,而水波既不是纵波也不是横波,所以C 错;波在介质中传播的过程也就是能量向前传播的过程,但因为在传播的过程中能量不断损失.传播的振动能量越来越少,所以D 不正确.故本题的正确答案为A .
【点评】:利用这种解法最容易犯的错误就是凭感觉做题,即在没有真正读懂或看清题意的情况下就凭常规思维或思维定势匆忙选出答案.
【例题3】根据热力学定律和分子动理论, 可知下列说法中正确的是( )
A .我们可以利用高科技手段,将流散到周围环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化
B .气体在状态变化时,温度升高,气体分子的平均动能增加, 气体的压强一定增大
C .布朗运动是液体分子的运动, 它说明分子永不停息地做无规则运动
D .利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机,将海水的一部分内能转化为机械能,这在原理上是可行的
答案:D
【例题4】用某种单色光照射某种金属表面,发生光电效应, 现将该单色光的光强减弱,则
A. 光电子的最大初动能不变 ( )
B. 光电子的最大初动能减少
C. 单位单间内产生的光电子数减少
D. 可能不发生光电效应 (2003江苏卷)
答案:AC
【例题5】(2005 广东)如图所示,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
c
b
d
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( )
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
解析:剪断细线后,导体棒在弹簧弹力作用下向相反方向运动,穿过回路的磁通量增大,对照电磁感应产生条件,可知A 正确。产生的感应电流方向为abcda ,根据左手定则,两导体棒所受安培力方向相反,故B 错。导体棒在运动过程中除弹力做功外,磁场对导体棒的安培力也做功,根据动量守恒和机械能守恒条件,C 是错的,D 是正确的。所以本题正确答案是AD 。
通过分析、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.
【例题6】: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
解析: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的长度之和,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。
【例题7】质量不等的A 、B 两小球在光滑的水平面上沿同一直线向同一方向运动,A 球的动量为5kgm /s ,B 球的动量为7kgm /s .当A 球追上B 球时发生碰撞,碰撞后B 球动量的增量为2 kgm /s ,则下列关于A 、B 两球的质量关系,可能正确的是: ( )
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: ( )
A.m A =6mB B. mA =4mA
C. mB =1.5mA D. mB =2.5mA
解析:本题属于碰撞问题.结合两小球运动的实
【点评】:对于题干或选项中有“可能”、“不可能”、“一定”等字样的选择题,如何运用所学知识迅速找出反例排除不正确的选项是解题的关键。
【例题8】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
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人后能将错误选项均排除出去的选择题,即单项选择题.当然,也可以作为二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.
【例题9】如图所示,一根轻质弹簧上端固定,下端挂一质量为m 。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+ ∆ l )mg
l
∆ l )(m+m0)g B.(1+
l ∆l C.
Mg
l
m0
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 ,所以对△l 取特殊值零,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.
【例题10】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,水流速度为v 1,摩托艇在静水中的航速为v 2,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 点的距离为 ( )
dv 2 A. 22
v 2-v 1
B.0
C.dv 2/v1
D.dv 1/v2
解析:摩托艇登陆的地点必与水流的速度v 1有关故先将B 排除,当水流的速度v 1=0时,登陆地点到O 点的距离是零.将v 1=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,当题目所设置的选项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.
【例题11】竖直上抛物体的初速度与返回抛出点时速度大小之比为k ,若在运动过程中空气阻力大小不变,则空气阻力与重力的大小之比为
质量为m 的汽车以恒定功率P 在平直公路上行驶,汽车匀速运动时的速度为v 1,则当汽车的速度为v 2(v 2
A .∆l l P (v 1-v 2) Pv 1v 2P P B. C. D. mv 1v 2mv 1mv 2m (v 1-v 2)
解析:在汽车功率P 一定的情况下,速率不同,牵引力也不同,从而加速度也就不同。当汽车以速度v 1匀速运动时,加速度为零,那么,当v 2=v1时,加速度自然也应为零,根据特殊性存在于一般性之中的原理,将v 2=v1这一特殊值代入各选项,选项为零的即为正确选项,所以本题的正确答案为C 。
“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.
【例题12】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a 1,在BC 段的加速度为a 2,且物体在B 点的
则 ( )
A .a 1>a2 B .a l =a2 C .a 1
解析:依题意作出物体的v 一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②、
③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a 1
【例题13】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:子弹以初速度V 0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 图如图中实线所示.图中OA 、V 0 B 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0ABV 0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 'V 0'
的面积仍等于子弹相对木块的位移即木块长Z ,故梯形OABV 0与梯形OA'B 'V 0' 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,所以本题的正确答案是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.
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.
【例题14】如图所示,在一粗髓的水平面上有两个质量分别为m 1和m 2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μ.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 ( )
解析:弹簧
对m 1的拉力与m 1
所受的摩擦力
平衡,当m 1的质
量越小时摩擦力越小,弹簧的拉力也越小.当m 1的值等于零时(极限) ,则不论m 2多大,弹簧的伸长量都为零,说明弹簧的伸长量与m 2无关,故选A 项.
【例题15
】
平行玻璃砖的厚度为
d
,
折射率为n ,一束光线以入射角α射到玻璃砖上,出射光线相对于入射光线的侧移距离为△x,如图所示,则Δx决定于下列哪个表达式 ( )
A ... ∆x =d (1-
B ... ∆x =d (1-
C ... ∆x =d (1-
D ... ∆x =d (1-cos αn -sin αsin αn -cos αcos αn -sin αsin α
n -cos α22222222) ) ) sin α) cos α
解析:由于△x 随厚度d 、入射角α、折射率n2
的减小而减小,因此若将d 、α、n推向极限,即当α=O时△x=0,d=0时△x=0,n=1时Δx=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,采用该办法解题较为筒捷.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.
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.
【例题16】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 .
【例题17】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到的效果.该方法可以与逐步淘汰法结合使用.
【例题18】图为示波管中偏转电极的示意图,相距为d 长度为l 的平行板A 、B
加上电压后,
可在
A 、B 之间的空间中(设为真空)产生电场(设为匀强电场).在AB 左端距A 、B 等距
离处的O 点,有一电荷为+q 、质量为m 的粒子以初速度v 0沿水平方向(与平行)射入.不计重力,要使此粒子能从C 处射出,则A 、B 间的电压应为
22d 2mv 0l 2mv 0A 、 B 、 22ql qd d lmv 0v C 、 D 、q 0v qd dl 【例题19】已知地球半径为R ,地球自转的角速度为ω,地球表面的重力加速度为g ,那么地球同步通讯卫星运行的速度大小为
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.
【例题20】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 为两星体连线的中点,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
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.
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.
【例题21】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,摩擦力方向向寿
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
【例题22】如图所示,轻绳的两端分别系在圆环A 和小球B 上,圆 糙的水平直杆MN 上.现用水平力F 拉着绳子上的一一点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 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
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.
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.
【例题23】如图甲所示,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 .①④
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0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? 让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T =2π√L/g,可见摆长越长,摆得越慢,因此A 球比B 球先到达平衡位置(如图乙) .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 .
【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.
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、a Q
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.
【例题24】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
【例题25】如图所示的电路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 E 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
【点评】:在遇到以新颖的背景、陌生的材料和前沿的知识为主题的,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象出我们所熟悉的物理模型是解题的关键.
总结测定玻璃折射率的实验可知:“当光线以一定的入射角穿过两面平行的玻璃砖时,出射光线与入射光线相互平行。”若将此规律作为物理模型解题,形象逼真,直截了当。
【例题26】(2001理综)如图所示,两块同样的玻璃直角三梭镜ABC ,两者的AC 面是平行放置的,在它们之间是均匀的未知透明介质。一单色细光O 垂直于AB 面入射,在图示的出射光线中( )。
A .1、2、3(彼处平行)中的任一条都有可能
B .4、5、6(彼此平行)中的任一条都有可能
C .7、8、9(彼此平行)中的任一条都有可能
D .只能是4、6中的某一条
答案:B
解析: 如图所示,垂直AB 面的单色光束,经两AC 面间的
未知透明介质,此介质同玻璃相比可能是光疏介质,也可能是
光密介质,还可能是同种物质所以,从另一AB 面射出的光线
的可能性有三种。若AC 间为同种物质,光束沿直线传播为光
线5;若是光疏或光密介质时,可将两AC 间看作两面平行的玻璃砖,根据“光通过两面平行的玻璃砖后出射光线与入射光线相互平行”的物理模型可知,出射光线4、6中的任意一条均为可能。因此应选B 。
滑动变阻器与用电器并联接入电路,利用滑动触点移到短路端,其有效值减至零可等效为导线,从而简化电路解题。
【例题27】在如图所示的电路中,R 1 、R 2 、R 3 和R 4 皆为定值电阻,R 5 为可变电阻,电源的电动势为E ,内电阻为r 。设电流表A 的读数为I ,电压表V 的读数为U ,当R 5 的滑动触点向图中a 端移动时( )。
A .I 变大,U 变小
B .I 变大,U 变大
C .I 变小,U 变大
D .I 变小,U 变小
答案:D
解析: 如图所示,R 5 的滑动触点向a 端移动时其有效值变小,当移动到a 端时,R 5 被短路。在此过程中,外电路电阻变小,总电流变大,内电压变大,外电压U 变小,很明显,与R 5 并联的支路电流表读数I 也减小至零。所以选D 。
有些选择题中的研究对象或过程具有对称性,可以根据确定了的事物某一部分的特征,去推知其对称部分的相同特征,利用对称性对研究对象的受力、运动过程与状态进行分析,还可将一些表面并不具备对称性的问题进行转化变成具有对称性的问题后,再利用对称性进行求解。
【例题28】如图所示,光滑绝缘杆固定在水平位置上,使其两端分别带上等量同种正电荷Q 1、Q 2 ,杆上套着一带正电小球,整个装置处在一个匀强磁场中,磁感应强度方向垂直纸面向里,将靠近右端的小球从静止开始释放,在小球从右到左的运动过程中,下列说法中正确的是 ( )
A .小球受到的洛伦兹力大小变化,但方向不变
B .小球受到的洛伦兹力将不断增大
C .小球的加速度先减小后增大
D .小球的电势能一直减小
解析:因为绝缘杆两端分别带上等量同种正电荷,所以竿子中点处的场强为零,中点两边场强是对称的,方向都指向中点,在带正电小球从右到左的运动过程中,受到的电场力是先减小后变大,所以加速度是先减小后增大,过中点前后加速度方向反向,C
是正确的。速度
是先增大后减小,运动方向一直向右,所以小球受到的洛伦兹力大小也是先增大后减小,但方向不变,故A 对B 错。电场力先做正功后做负功,故D 错。
高考物理中的选择题的分析和解题技巧
第一部分:理论指导
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.在高考物理中选择题分数占物理总分的40%,在高考理科综合试卷中占16%.所以,选择题得分的高低直接影响着考试成绩. 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,选择题中的计算量有逐年下降的趋势.
一、选择题的特点与功能
1.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句都得认真推敲,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、运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.
2.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. 每道选择题所考查的知识点一般有2~5个,以3~4个居多,因此,8道选择题构成的题组其考查点便可达到近24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.
二、选择题的解题战略
找到“Topic words ,Topic sentence ”,并配合战略与战术。
第二部分:实战指导
选项既是问题又是提示。
当考查的知识为识记的内容,可直接依据物理事实、概念、规律、定则等,经过回忆、对比与思考,从题目提供的多个选项中,“对号入座”,选出正确答案。
【例题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
解析:布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动,而不是固体小颗粒分子的运动,所以A 错;当分子之间的距离增大时,分子之间的引力和斥力都减小,但只有当分子间距离大于r 。时,分子力才表现为引力,所以B 错;根据热力学第二定律可知,内能和机械能的相互转化是具有方向性的,所以C 错;由热量从高温物体传递到低温物体的方向性可知,D 正确.故本题的正确答案为D 。
【例题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
解析:根据机械波的产生条件可知,A 正确;波源停止振动时,其产生的波在介质中继续向前传播,所以B 错;地震波中既有纵波也有横波,由题意可知海啸运动其实是一种水波,而水波既不是纵波也不是横波,所以C 错;波在介质中传播的过程也就是能量向前传播的过程,但因为在传播的过程中能量不断损失.传播的振动能量越来越少,所以D 不正确.故本题的正确答案为A .
【点评】:利用这种解法最容易犯的错误就是凭感觉做题,即在没有真正读懂或看清题意的情况下就凭常规思维或思维定势匆忙选出答案.
【例题3】根据热力学定律和分子动理论, 可知下列说法中正确的是( )
A .我们可以利用高科技手段,将流散到周围环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化
B .气体在状态变化时,温度升高,气体分子的平均动能增加, 气体的压强一定增大
C .布朗运动是液体分子的运动, 它说明分子永不停息地做无规则运动
D .利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机,将海水的一部分内能转化为机械能,这在原理上是可行的
答案:D
【例题4】用某种单色光照射某种金属表面,发生光电效应, 现将该单色光的光强减弱,则
A. 光电子的最大初动能不变 ( )
B. 光电子的最大初动能减少
C. 单位单间内产生的光电子数减少
D. 可能不发生光电效应 (2003江苏卷)
答案:AC
【例题5】(2005 广东)如图所示,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
c
b
d
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( )
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
解析:剪断细线后,导体棒在弹簧弹力作用下向相反方向运动,穿过回路的磁通量增大,对照电磁感应产生条件,可知A 正确。产生的感应电流方向为abcda ,根据左手定则,两导体棒所受安培力方向相反,故B 错。导体棒在运动过程中除弹力做功外,磁场对导体棒的安培力也做功,根据动量守恒和机械能守恒条件,C 是错的,D 是正确的。所以本题正确答案是AD 。
通过分析、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.
【例题6】: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
解析: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的长度之和,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。
【例题7】质量不等的A 、B 两小球在光滑的水平面上沿同一直线向同一方向运动,A 球的动量为5kgm /s ,B 球的动量为7kgm /s .当A 球追上B 球时发生碰撞,碰撞后B 球动量的增量为2 kgm /s ,则下列关于A 、B 两球的质量关系,可能正确的是: ( )
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: ( )
A.m A =6mB B. mA =4mA
C. mB =1.5mA D. mB =2.5mA
解析:本题属于碰撞问题.结合两小球运动的实
【点评】:对于题干或选项中有“可能”、“不可能”、“一定”等字样的选择题,如何运用所学知识迅速找出反例排除不正确的选项是解题的关键。
【例题8】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
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人后能将错误选项均排除出去的选择题,即单项选择题.当然,也可以作为二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.
【例题9】如图所示,一根轻质弹簧上端固定,下端挂一质量为m 。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+ ∆ l )mg
l
∆ l )(m+m0)g B.(1+
l ∆l C.
Mg
l
m0
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 ,所以对△l 取特殊值零,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.
【例题10】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,水流速度为v 1,摩托艇在静水中的航速为v 2,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 点的距离为 ( )
dv 2 A. 22
v 2-v 1
B.0
C.dv 2/v1
D.dv 1/v2
解析:摩托艇登陆的地点必与水流的速度v 1有关故先将B 排除,当水流的速度v 1=0时,登陆地点到O 点的距离是零.将v 1=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,当题目所设置的选项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.
【例题11】竖直上抛物体的初速度与返回抛出点时速度大小之比为k ,若在运动过程中空气阻力大小不变,则空气阻力与重力的大小之比为
质量为m 的汽车以恒定功率P 在平直公路上行驶,汽车匀速运动时的速度为v 1,则当汽车的速度为v 2(v 2
A .∆l l P (v 1-v 2) Pv 1v 2P P B. C. D. mv 1v 2mv 1mv 2m (v 1-v 2)
解析:在汽车功率P 一定的情况下,速率不同,牵引力也不同,从而加速度也就不同。当汽车以速度v 1匀速运动时,加速度为零,那么,当v 2=v1时,加速度自然也应为零,根据特殊性存在于一般性之中的原理,将v 2=v1这一特殊值代入各选项,选项为零的即为正确选项,所以本题的正确答案为C 。
“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.
【例题12】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a 1,在BC 段的加速度为a 2,且物体在B 点的
则 ( )
A .a 1>a2 B .a l =a2 C .a 1
解析:依题意作出物体的v 一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②、
③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a 1
【例题13】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:子弹以初速度V 0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 图如图中实线所示.图中OA 、V 0 B 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0ABV 0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 'V 0'
的面积仍等于子弹相对木块的位移即木块长Z ,故梯形OABV 0与梯形OA'B 'V 0' 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,所以本题的正确答案是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.
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.
【例题14】如图所示,在一粗髓的水平面上有两个质量分别为m 1和m 2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μ.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 ( )
解析:弹簧
对m 1的拉力与m 1
所受的摩擦力
平衡,当m 1的质
量越小时摩擦力越小,弹簧的拉力也越小.当m 1的值等于零时(极限) ,则不论m 2多大,弹簧的伸长量都为零,说明弹簧的伸长量与m 2无关,故选A 项.
【例题15
】
平行玻璃砖的厚度为
d
,
折射率为n ,一束光线以入射角α射到玻璃砖上,出射光线相对于入射光线的侧移距离为△x,如图所示,则Δx决定于下列哪个表达式 ( )
A ... ∆x =d (1-
B ... ∆x =d (1-
C ... ∆x =d (1-
D ... ∆x =d (1-cos αn -sin αsin αn -cos αcos αn -sin αsin α
n -cos α22222222) ) ) sin α) cos α
解析:由于△x 随厚度d 、入射角α、折射率n2
的减小而减小,因此若将d 、α、n推向极限,即当α=O时△x=0,d=0时△x=0,n=1时Δx=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,采用该办法解题较为筒捷.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.
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.
【例题16】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 .
【例题17】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到的效果.该方法可以与逐步淘汰法结合使用.
【例题18】图为示波管中偏转电极的示意图,相距为d 长度为l 的平行板A 、B
加上电压后,
可在
A 、B 之间的空间中(设为真空)产生电场(设为匀强电场).在AB 左端距A 、B 等距
离处的O 点,有一电荷为+q 、质量为m 的粒子以初速度v 0沿水平方向(与平行)射入.不计重力,要使此粒子能从C 处射出,则A 、B 间的电压应为
22d 2mv 0l 2mv 0A 、 B 、 22ql qd d lmv 0v C 、 D 、q 0v qd dl 【例题19】已知地球半径为R ,地球自转的角速度为ω,地球表面的重力加速度为g ,那么地球同步通讯卫星运行的速度大小为
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.
【例题20】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 为两星体连线的中点,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
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.
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.
【例题21】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,摩擦力方向向寿
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
【例题22】如图所示,轻绳的两端分别系在圆环A 和小球B 上,圆 糙的水平直杆MN 上.现用水平力F 拉着绳子上的一一点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 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
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.
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.
【例题23】如图甲所示,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 .①④
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0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? 让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T =2π√L/g,可见摆长越长,摆得越慢,因此A 球比B 球先到达平衡位置(如图乙) .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 .
【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.
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、a Q
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.
【例题24】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
【例题25】如图所示的电路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 E 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
【点评】:在遇到以新颖的背景、陌生的材料和前沿的知识为主题的,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象出我们所熟悉的物理模型是解题的关键.
总结测定玻璃折射率的实验可知:“当光线以一定的入射角穿过两面平行的玻璃砖时,出射光线与入射光线相互平行。”若将此规律作为物理模型解题,形象逼真,直截了当。
【例题26】(2001理综)如图所示,两块同样的玻璃直角三梭镜ABC ,两者的AC 面是平行放置的,在它们之间是均匀的未知透明介质。一单色细光O 垂直于AB 面入射,在图示的出射光线中( )。
A .1、2、3(彼处平行)中的任一条都有可能
B .4、5、6(彼此平行)中的任一条都有可能
C .7、8、9(彼此平行)中的任一条都有可能
D .只能是4、6中的某一条
答案:B
解析: 如图所示,垂直AB 面的单色光束,经两AC 面间的
未知透明介质,此介质同玻璃相比可能是光疏介质,也可能是
光密介质,还可能是同种物质所以,从另一AB 面射出的光线
的可能性有三种。若AC 间为同种物质,光束沿直线传播为光
线5;若是光疏或光密介质时,可将两AC 间看作两面平行的玻璃砖,根据“光通过两面平行的玻璃砖后出射光线与入射光线相互平行”的物理模型可知,出射光线4、6中的任意一条均为可能。因此应选B 。
滑动变阻器与用电器并联接入电路,利用滑动触点移到短路端,其有效值减至零可等效为导线,从而简化电路解题。
【例题27】在如图所示的电路中,R 1 、R 2 、R 3 和R 4 皆为定值电阻,R 5 为可变电阻,电源的电动势为E ,内电阻为r 。设电流表A 的读数为I ,电压表V 的读数为U ,当R 5 的滑动触点向图中a 端移动时( )。
A .I 变大,U 变小
B .I 变大,U 变大
C .I 变小,U 变大
D .I 变小,U 变小
答案:D
解析: 如图所示,R 5 的滑动触点向a 端移动时其有效值变小,当移动到a 端时,R 5 被短路。在此过程中,外电路电阻变小,总电流变大,内电压变大,外电压U 变小,很明显,与R 5 并联的支路电流表读数I 也减小至零。所以选D 。
有些选择题中的研究对象或过程具有对称性,可以根据确定了的事物某一部分的特征,去推知其对称部分的相同特征,利用对称性对研究对象的受力、运动过程与状态进行分析,还可将一些表面并不具备对称性的问题进行转化变成具有对称性的问题后,再利用对称性进行求解。
【例题28】如图所示,光滑绝缘杆固定在水平位置上,使其两端分别带上等量同种正电荷Q 1、Q 2 ,杆上套着一带正电小球,整个装置处在一个匀强磁场中,磁感应强度方向垂直纸面向里,将靠近右端的小球从静止开始释放,在小球从右到左的运动过程中,下列说法中正确的是 ( )
A .小球受到的洛伦兹力大小变化,但方向不变
B .小球受到的洛伦兹力将不断增大
C .小球的加速度先减小后增大
D .小球的电势能一直减小
解析:因为绝缘杆两端分别带上等量同种正电荷,所以竿子中点处的场强为零,中点两边场强是对称的,方向都指向中点,在带正电小球从右到左的运动过程中,受到的电场力是先减小后变大,所以加速度是先减小后增大,过中点前后加速度方向反向,C
是正确的。速度
是先增大后减小,运动方向一直向右,所以小球受到的洛伦兹力大小也是先增大后减小,但方向不变,故A 对B 错。电场力先做正功后做负功,故D 错。