例谈高考物理选择题答题技巧及命题趋势

2019-07-08 00:37福建
教学考试(高考物理) 2019年3期
关键词:物块图象选择题

福建

2019高考即将临近,本文对高考物理选择题答题技巧进行分析,对高考物理的命题趋势进行预测,抛砖引玉,在三轮复习中从高考命题思维审视高考、备战高考、决胜高考。

1.单刀直入法—牢记本质,送分必得

直接判断法主要适用于物理概念类或物理学史类选择题,做题时应从基本概念出发,抓住物理概念的本质,对每一选项的正误判断必须有明确的依据。

【例1】如图所示,n匝矩形线圈abcd,放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,线圈面积为S,匀强磁场的边界线OO′恰好位于ab和cd中点的连线上,线圈绕OO′轴以角速度ω匀速转动,线圈与一个阻值为R的电阻相连,其他电阻不计。从图示位置开始计时,以下判断正确的是

( )

【命题趋势】物理学最忌讳死记硬背,一些基础概念、定理公式要理解性记忆,物理学史要在了解来龙去脉中识记,一些常用结论和适用条件要在推导过程中熟记,高考选择题上通常都有在理解概念基础上命制的题型,要具有鉴别似是而非的说法和错误观点的能力。

2.情景建模法—排除干扰,模型再现

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,在遇到以新颖的背景、陌生的材料和前沿的知识为主题,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。

【例2】场发射显微镜的构造如图所示:一根尖端直径约为100 nm的针,位于真空玻璃球泡的中心,球的内表面涂有荧光材料导电膜,在膜与针之间加上如图所示的高电压,使针尖附近的电场高达4×109V/m,电子就从针尖表面被拉出并加速到达涂层,引起荧光材料发光。这样,在荧光屏上就看到了针尖的某种像(针尖表面的发射率图象),如果分辨率足够高,还可以分辨出针尖端个别原子的位置。但由于电子波的衍射,会使像模糊影响分辨率。将电极方向互换,并在玻璃泡中充进氦气,则有氦离子产生并打到荧光屏上,可使分辨率提高。以下判断正确的是

( )

A.氦原子变成氦离子是在导电膜附近发生的

B.电子从针尖到导电膜做匀加速运动

C.电子或氦离子的撞击使荧光材料的原子跃迁到了激发态

D.分辨率提高是因为氦离子的德布罗意波长比电子的长

【思路点拨】“电子就从针尖表面被拉出并加速到达涂层”说明氦原子变成氦离子是在针尖表面发生的,A错误;从针尖处产生径向辐射电场可知是非匀强电场,故不可能做匀加速运动,B错误;荧光材料发光的原因是原子发生跃迁到激发态,因激发态不稳定,回基态时辐射光谱,C正确;提高分辨率就是要减小衍射,从明显衍射的条件可知分辨率提高是利用减小波长,故D错误。

【命题趋势】情境化试题是高考一大热点,给考生呈现了一个真实的、适当加工或抽象的复杂情境,使试题中所蕴含的物理规律更加隐蔽,要善于从文字、数据、图表、先进的科技成果等呈现方式中提取符合高中阶段的有用信息,要求考生具有灵活应用所学物理知识处理物理问题的能力。三轮复习中要加强对情景建模的专题训练,从不同的角度或用不同的方法提高学生处理情境化试题能力。

3.运动图象法—图景结合,按图索骥

根据题目的内容画出图象或示意图,再利用图象分析、寻找答案,此方法具有形象、直观的特点,便于了解各物理量之间的关系,能够避免繁琐的计算,迅速简便地找出正确答案。

【例3】在冰壶比赛中,某队员利用红壶去碰撞对方的蓝壶,两者在大本营中心发生对心碰撞如图甲所示,碰后运动员用冰壶刷摩擦蓝壶前进方向的冰面来减小阻力,碰撞前后两壶运动的v-t图线如图乙中实线所示,其中红壶碰撞前后的图线平行,两冰壶质量均为19 kg,则

( )

A.碰后蓝壶速度为0.8 m/s

B.碰后蓝壶移动的距离为2.4 m

C.碰撞过程两壶损失的动能为7.22 J

D.碰后红、蓝两壶所受摩擦力之比为5∶4

【命题趋势】运用图象,考核数形结合是高考又一个热点,不限于v-t图象,每份高考试卷均会出现一道图象题,要求考生根据图象的斜率、截距、面积结合函数关系进行解题,要熟练完成文字、函数、图象三者之间的转换,考核学生的推理能力和应用数学处理物理问题的能力。

4.整体隔离法—抓准主流,双管齐下

选取几个物体组成的整体或多个过程为研究对象,从局部到全局思维过程,是系统论中整体原理在物理中的具体应用,从而避开了中间量的繁琐推算,常常使问题解答更简洁、明了,采用隔离法能排除与研究对象无关的因素,使事物的特征显示出来,从而进行有效的处理。

【例4】如图甲所示,一物块在粗糙斜面上,在平行斜面向上的外力F作用下,斜面和物块始终处于静止状态。当外力F按照图乙所示规律变化时,下列说法正确的是

( )

A.地面对斜面的摩擦力逐渐减小

B.地面对斜面的摩擦力逐渐增大

C.物块对斜面的摩擦力可能一直增大

D.物块对斜面的摩擦力可能一直减小

【思路点拨】对整体分析,水平方向上受力平衡,有Fcosθ=Ff,可知地面对斜面的摩擦力逐渐减小。故A正确,B错误。对物块分析,受重力、支持力、拉力和摩擦力处于平衡,若拉力的最大值大于重力的下滑分力,静摩擦力沿着斜面向下,则F=Ff+mgsinθ,故拉力减小后,静摩擦力先减小后反向增加;若拉力的最大值小于重力的下滑分力,静摩擦力沿着斜面向上,则F+Ff=mgsinθ,故拉力减小后,静摩擦力一直增大。故C正确,D错误。

【命题趋势】整体与隔离一直是高考的一个重要考点,不仅仅是在力的平衡中,也可以穿插到电场、磁场、电磁感应等章节连结体中考查,甚至可能是动力学问题中,不仅涉及静态也可能涉及动态,解题也经常要用到先全程后分离的方法,要引起足够重视,考核的是方法能力。

5.排除法—擒贼擒王,排除异己

当选择题提供的几个选项之间是相互矛盾的,可根据题设条件、备选选项的形式灵活运用物理知识,分析、推理逐步排除不合理选项,最终留下符合题干要求的选项。此法在解答选择题中是使用频率最高的一种方法,基本思路是通过一个知识点或过程分析排除部分选项,然后再通过另一物理规律或过程分析排除部分选项,最后得出正确答案。

【例5】2018年12月8日“嫦娥四号”发射升空,它是探月工程计划中第四颗人造探月卫星。已知万有引力常量为G,月球的半径为R,月球表面的重力加速度为g,嫦娥四号绕月球做圆周运动的轨道半径为r,绕月周期为T。则下列说法中正确的是

( )

C.嫦娥四号绕行的向心加速度大于月球表面的重力加速度g

【思路点拨】由黄金代换可知分子不可能是r,排除A选项;第一宇宙速度应该用近地半径R,排除B选项;根据轨高速小大周期,可知嫦娥四号向心加速度比月球表面的重力加速度小,排除C选项;排除法选项D正确。

【命题趋势】一般以新情景命题,比如神舟系列、嫦娥系列、“鹊桥”中继星等我国的最新空间研究动态。涉及的问题一般有:①结合牛顿第二定律和万有引力定律考查;②结合圆周运动知识考查卫星的线速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系(绕同一中心天体);③结合宇宙速度进行考查,鉴于我国已在航天取得的重大成就,对卫星能量、变轨问题要引起重视。

6.特殊过程法—攻其一点,土崩瓦解

图象问题,通过分析图象特点,抓住一个过程分析,即把复杂问题简单化,可以快速地得出正确答案;若多个选项,说明同一问题有多种可能,应针对不同条件中的某一过程进行分析。

【例6】一条水平传送带以速度v0逆时针匀速转动,现有一物体以速度v向右冲上水平传送带,若物体与传送带间的动摩擦因数恒定,规定向右为速度的正方向,则物体在传送带上滑动时速度随时间变化的图线可能是下图中的

( )

A

B

C

D

【思路点拨】物块开始与传送带的运动方向相反,物块一定做减速运动,当传送带足够长,物块向右减速到零时反向加速,加速度大小都是a=μg,当vv0,物块反向加速至v0匀速从左侧离开,C正确;当传送带不够长,物块全程减速从右侧离开,B正确;经以上分析,D是不可能的情形,D错误。

【命题趋势】近年来高考呈现出逆向分析的特点,由结果或与结果相关的东西推测原因或开始的情况,或者从问题的目标状态出发,逐步寻找为实现目标状态所需要的中间状态,最终退回到问题初始状态的方法,考查利用信息进行物理思考或推理的能力。

7.极限分析法—登峰造极,一览山小

极限法是把某个物理量推向极端,从而做出科学的推理分析,给出判断或导出一般结论。该方法一般适用于题干中所涉及的物理量随条件单调变化的情况,极限分析法在解决某些物理过程时,具有独特作用,可以使问题化难为易、化繁为简,收到事半功倍的效果。

( )

方法二:当取θ=90°时,因两拉力相等,类双星处理,质量与绕环半径成反比,故选D。

【命题趋势】极限分析法是高中物理常用的思维分析方法之一,自2012年全国卷Ⅰ矿井底部重力加速度的万有引力考点考了这个思维方法后,要关注这一方法应用的逆袭。多知识点综合问题,要对解题方法、章节和模块之间的联系进行串联,形成知识网络,提高自身的综合应用能力。

8.量纲加特殊赋值法—独辟蹊径,以小见大

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;如果式子两边的单位一致,还不能确保此式肯定正确,需用特殊赋值法来判断选项正确与否。让某些物理量取特殊值,通过简单的分析、计算进行判断。这种方法在解决通解表达式问题时很有效,它仅适用于以特殊值代入各选项后能将其余错误选项均排除的选择题。

【例8】如图所示,半径为R1的导体棒,外套一个与它同心的导体球壳,球壳的内外半径分别为R2和R3,当内球带电量为Q时,在带电球与球壳内表面之间的区域存在电场,若用k表示静电常量,下列电场能量E的表达式中哪个是正确的是

( )

【命题趋势】以核心素养立意为主的命题思路之一就是考核学生处理信息(推测结果)的能力;此类题型很好地体现学生推测结果的能力。

9.类比分析法—连类比物,异曲同工

将两类研究对象或者题型进行对比,分析它们的相似之处、进一步推断它们在其他知识模块或研究方法也可能有相同或相似属性的一种思维方法,比如核外电子绕原子核做圆周运动的研究方法就与天体运动的一些方法或结论非常相似。

【例9】将一带电量为+Q的点电荷固定在空间中的某一位置处,有两个质量相等的带电小球A、B分别在Q下方不同高度的水平面内做匀速圆周运动,且运动轨迹处在以Q为球心的同一球面上,如图所示,若A、B所带电量很少,两者间的作用力忽略不计,取无穷远处电势为零,则下列说法中正确的是

( )

A.小球A、B所带电荷量相等

B.小球A、B运动轨迹上的各点场强相同

C.小球A、B运动轨迹上的各点电势相等

D.库仑力刚好提供小球做匀速圆周运动所需的向心力

【命题趋势】注重知识、方法、模型的整合和迁移是高考选拔性考试的重要特征,在三轮备考中要调整高三物理二轮复习的整体节奏,适当加强反思、总结和补救,以提升能力掌握方法为方向,对综合性迁移知识进行浓缩、提炼、整合。

10.二级结论法—拨开云雾,快速秒杀

二级结论是指直接应用公式推导出的结论,二级结论在计算题中一般不可直接应用,但运用其解答选择题时优势是显而易见的,可以大大提高解题的速度和准确率。

【例10】如图所示,光滑水平地面上,可视为质点的两滑块A、B在水平外力作用下紧靠在一起压紧弹簧,弹簧左端固定在墙壁上,此时弹簧的压缩量为x0,以两滑块此时的位置为坐标原点建立如图所示一维坐标系。现将外力突然反向并使B向右做匀加速运动,下列关于拉力F、两滑块间弹力FN与滑块B的位移x变化的关系图象可能正确的是

( )

A

B

C

D

【思路点拨】利用弹簧-物-物连接体在原长之内分离,可知分离后物体做匀加速运动,F是恒力,两滑块间弹力FN在分离点时为零,故选BD。

【命题趋势】高考虽尽量避开二级结论的直接应用,但是不可能完全避开,在运用二级结论解题时,要注意两点:一是对每个二级结论都要熟悉其推导过程,可以在记不清楚结论时进行推导;二是记忆二级结论的同时要记住其使用条件,避免错误。因此,在复习备考中要对二级结论进行归纳和整理,并理清二级结论的来龙去脉。

11.定量计算法—精打细算,计上心来

计算法是根据命题给出的数据,运用物理公式推导或计算其结果并与备选答案对照,作出正确的选择,这种方法多用于涉及的物理量较多,难度较大的题目。对于较为抽象和复杂的定量分析问题仍然还要借助公式、过程和图形进行处理。

( )

C.小球能运动到与O点等高的Q点

D.小球不能运动到与O点等高的Q点

【命题趋势】计算题考点没有固定的模式,也不局限于计算题题型,可在选择题考计算题。据此推测,除了在电场、电磁感应,牛顿定律等主干考点外,在能量、天体运动、交流(远距离输电)等处命制计算题也完全可能。

12.近似计算法—避繁就简,神机妙算

有些选择题本身就是估算题,题眼一般有“大约”、“估算”等字眼,一般是指依据一定的物理概念和规律,实际上只要通过物理方法(如:数量级分析)或者数学近似计算法(如:小数舍去取整数)进行大致推算即可得出答案,其特点是在“理”不在“数”。

【例12】2016年9月25日,被誉为“中国天眼”的世界最大单口径射电望远镜(简称FAST)在贵州省平塘县落成启用,开始接收来自宇宙深处的电磁波。中国天眼的存在,使得深空通讯能力延伸至太阳系外缘行星,对探索宇宙的起源和地外文明具有重要意义。如果为天眼配备一部发射功率为百万瓦级(106W)的发射机,其发射的无线电波波长为126厘米。那么该发射机每秒钟发射的光子数量的数量级约为(取真空光速c=3108m/s,普朗克常量h=6.610-34J·s)

( )

A.1023B.1027C.1031D.1035

【命题趋势】注重将学科内容与国家经济社会发展、科学进步、生产生活实际等紧密联系起来,通过设置实际的问题情境,考查学生灵活运用所学知识解决实际问题的能力,引导学生关注社会进步和科学发展,估算题要求考生在分析和解决问题时,要善于抓住事物的本质特征和影响事物发展的主要因素,忽略次要因素,从而快速地解决问题,迅速获得合理的结果。

13.微元法—以微知著,分割化整

微元法是将研究过程或研究对象分解为众多细小的“微元”,分析这些“微元”,进行必要的数学方法或物理思想处理,这是一种深刻的思维方法,是先分割逼近,找到规律,再累计求和,达到了解整体,便可将问题求解。

【例13】如图所示,在水平面上有两条导电导轨MN、PQ,导轨间距为d,匀强磁场垂直于导轨所在的平面向里,磁感应强度的大小为B,两根完全相同的金属杆1、2间隔一定的距离摆开放在导轨上,且与导轨垂直。它们的电阻均为R,两杆与导轨接触良好,导轨电阻不计,金属杆的摩擦不计。杆1以初速度v0滑向杆2,为使两杆不相碰,则杆2固定与不固定两种情况下,最初摆放两杆时的最少距离之比为

( )

A.1∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.3∶1

【命题趋势】高考考核推理能力也成为验证学生能力的手段,要求能够根据已知的知识和物理事实、条件,对物理问题进行逻辑推理和论证,在解决物理问题时,往往需要经过数学推导和求解,或进行数值计算;求得结果后,有时还要用图象或函数关系把它表示出来;必要时还应对数学运算的结果给出物理上的结论或进行解释,重在考核推理能力和应用数学处理物理问题的能力。

14.等效替换法—移花接木,一蹴而就

等效替换法是把陌生、复杂的物理现象和物理过程在保证某种效果、特性或关系相同的前提下,转化为简单、熟悉的物理现象、物理过程来研究,从而认识研究对象本质和规律的一种思想方法。等效替换法广泛应用于物理问题的研究中,如:力的合成与分解、运动的合成与分解、等效场、等效电源等。

【例14】如图所示,A、B是位于水平桌面上两个质量相等的小木块,离墙壁的距离分别为L和L′,与桌面之间的滑动摩擦力分别为它们重力的μA和μB倍。现给A一初速度,使之从桌面右端向左端运动。设A、B之间,B与墙之间的碰撞时间都很短,且碰撞中总动能无损失,若要使木块A最后不从桌面上掉下来,则A的初速度最大为

( )

【命题趋势】将3-5列为必考后,高考理综试卷中物理部分可能的变化有:

(1)将选修3-5内容的考查浓缩成一个综合性的选择题;

(2)在实验题中考查验证动量守恒定理;

(3)在计算题中渗透动量的内容。

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