高考物理科能力測試要求專題講座.doc

高考物理科能力測試要求專題講座（無錫市第一中學(xué) 沈志斌 214031） 高考把對能力的考核放在首要位置，要通過考核知識及運用來鑒別考生對能力的高低，但不應(yīng)該把某些知識與某種能力簡單地對應(yīng)起來物理科考核的能力主要包括以下五個方面：理解能力、推理能力、分析綜合能力、應(yīng)用數(shù)學(xué)工具處理物理問題的能力、實驗?zāi)芰σ?、理解能?理解物理概念、物理規(guī)律的確切含義，物理規(guī)律的適用條件，以及它們在簡單情況下的應(yīng)用；能夠清楚認(rèn)識概念和規(guī)律的表達(dá)形式(包括文字表述和數(shù)學(xué)表達(dá))；能夠鑒別關(guān)于概念和規(guī)律的似是而非的說法；理解相關(guān)知識的區(qū)別和聯(lián)系。1理解物理概念的內(nèi)涵弄清描述它的物理量的定義式和決定式之間的區(qū)別：例如：變速運動的加速度的定義式為a=v/t，而加速度的決定式是a=F合/m,對于勻速圓周運動，其向心加速度為 a心=F心/m，對于彈簧振子等簡諧運動，其加速度的決定式是a=F回/m；如果從圖象上來看，加速度又表現(xiàn)為速度圖象的切線斜率at=kt,我們正是借助這一點來研究變加速運動。又如：電流強度的定義式是I=q/t=q/t,而電流強度的決定式在不同的場合有不同的形式。對于純電阻而言I=U/R,對于電動機等非純電阻電路而言，Im用兩根質(zhì)量和電阻均可忽略的不可伸長的柔軟導(dǎo)線將它們連成閉合回路，并懸掛在水平、光滑、不導(dǎo)電的圓棒兩側(cè)，兩金屬桿都處在水平位置，如圖所示，整個裝置處在一與回路平面相垂直的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B，若金屬桿ab正好勻速向下運動，求運動的速度分析 由于金屬桿ab正好勻速向下運動，根據(jù)連接體原理，金屬桿cd必然也作勻速運動；對每根桿作受力分析，根據(jù)共點力平衡條件列方程求解解答 設(shè)磁場垂直紙面向里，兩棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢及電路的連接、棒的受力分析如圖所示， 安培力為，根據(jù)閉合電路歐姆定律，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，整理得評注 1：本題中沒有給出磁場的具體方向，顯然是說磁場垂直紙面向外或向里，不影響最終的速度值，因此可以任意假設(shè)方向，向里或向外2：本題的綜合性很強，涉及到：運動分析、受力分析、電路分析、感應(yīng)電動勢方向的判斷、安培力的方向與計算、電源的串聯(lián)、閉合電路歐姆定律等知識受力分析時采用了隔離法，不要忘記連結(jié)桿子的軟導(dǎo)線對桿子的拉力3：事實上本題還可以用更為簡單的方法來處理，這就是用能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點來解答當(dāng)兩棒達(dá)到勻速運動時，兩棒減少的重力勢能全部用來克服磁場力做功，而轉(zhuǎn)化為電能，在電路中電流做功使電能轉(zhuǎn)化為電熱，所以總體來看減少的重力勢能轉(zhuǎn)化成為電熱設(shè)最終勻速運動的速度為，則單位時間內(nèi)系統(tǒng)（兩根棒）減少的勢能為；單位時間內(nèi)產(chǎn)生的電熱（電熱功率）等于，而，同樣可以求得在這種解法中，物體的受力分析顯得不是十分重要，但是電路的分析還是不可少的雖然上述解法比較簡單，但是思維要求較高，而且由于列式較少，這樣每個式子占的“分值比重”較大，稍有差錯，失分就較多，因此采用何種方法，還是根據(jù)自己的實際情況確定，建議用隔離法解答，用綜合法復(fù)查例2 （2002年全國，27分）有三根長度皆為l=1.00m的不可伸長的絕緣輕線，其中兩根的一端固定在天花板上的O點，另一端分別拴有質(zhì)量皆為m=1.0010-2kg的 帶電小球A和B，它們的電量分別為-q和+q，q=1.0010-7C。A、B之間用第三根線連接起來?？臻g中存在大小為E=1.00106N/C的勻強電場，場強方向沿水平方向右，平衡時A、B球的位置如圖所示?，F(xiàn)將O、B之間的線燒斷，由于有空氣阻力，A、B球最后會達(dá)到新的平衡位置。求最后兩球的機械能與電勢能總和與燒斷前相比改變了多少。（不計兩帶電小球間相互作用的靜電力）分析 本題是力電綜合考題，是2002年全國大綜合考試中占分值最大的一道物理試題，有很高的區(qū)分度。作為分解來看：（1）斷開OB后，OAB繩子呈如何形態(tài)？這是一個平衡問題（類似考題見1990年全國高考選擇題；（2）正確定位AB兩球的位置使計算重力做功和電場力做功的關(guān)鍵，由此分解為幾何問題；（3）關(guān)于重力作功和電場力做功與勢能的變化關(guān)系（功能關(guān)系）解答 （1）由于，當(dāng)兩球達(dá)到新的平衡狀態(tài)（靜止）時，OA線處于豎直狀態(tài)，AB線與豎直方向的夾角為450，示意圖如圖所示。（2）與原位置相比A減少的重力勢能為B減少的重力勢能為A球增加的電勢能為B球減少的電勢能為兩種勢能總和減少了代入數(shù)據(jù)得四應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問題的能力能夠根據(jù)具體問題列出物理量之間的關(guān)系式，進(jìn)行推導(dǎo)和求解，并根據(jù)結(jié)果得出物理結(jié)論；必要時能運用幾何圖形、函數(shù)圖象進(jìn)行表達(dá)、分析。物理學(xué)是一們定量的科學(xué)，定量的計算和定性的邏輯圖例離不開數(shù)學(xué)，在物理學(xué)中常用的數(shù)學(xué)知識和方法只要集中以下幾個方面：1 比例運算2 通式（特別是在振動和播中）3 圖象分析4 空間幾何分析（作圖）5 估算6 極值問題例1 （2001年全國）如圖所示，在y0的區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場，磁場方向垂直xy平面并紙向紙面外，磁感應(yīng)強度為B一帶正電的粒子（不計重力）以速度v0從O點射入磁場，入射方向在xy平面內(nèi)，與軸正向的夾角為若粒子射出磁場的位置與O點的距離為L，求該粒子的電荷量與質(zhì)量之比q/m分析 本題關(guān)鍵是畫出粒子的運動軌跡，并根據(jù)幾何關(guān)系確定圓周運動半徑與L、的關(guān)系。 例2 (浙江等21省市2002年綜合測試題)電視機的顯像管中，電子束的偏轉(zhuǎn)是利用磁偏轉(zhuǎn)技術(shù)實現(xiàn)的電子束經(jīng)過電壓為U的加速電場加速后，對準(zhǔn)圓心進(jìn)入一圓形勻強磁場區(qū)域，如圖所示磁場方向垂直紙面磁場區(qū)的中心為O，半徑為r當(dāng)不加磁場時，電子束將通過O點而打到屏幕的中心點為使電子束射到屏幕邊緣P點，需要加磁場使電子束偏轉(zhuǎn)一已知角度，此時磁場的磁感應(yīng)強度B應(yīng)為多少？分析 如圖電子在磁場中沿圓弧ab運動，圓心為C，半徑為R，以v表示電子進(jìn)入磁場時的速度，m、e分別表示電子的質(zhì)量和電量，則又又以上各式得例3 （94、全國）圖中A、B是一對平行的金屬板，在兩極板間加上一周期為T的交變電壓u ，A板的電勢ua=0，B板的電勢uB隨時間的變化規(guī)律為：在0到T/2的時間內(nèi)，UB=U0（正的常數(shù)）；在T/2到T的時間內(nèi)UB=-U0，；在T到3T/2的時間內(nèi)UB=U0 ；在3T/2到T的時間內(nèi)UB=-U0，現(xiàn)有一電子從A板上的小孔進(jìn)入兩板間的電場區(qū)內(nèi)設(shè)電子的初速度和重力的影響均可忽略，則 【 】 A若電子是在 t = 0 時進(jìn)入的，它將一直向B板運動B若電子是在 t =T/8時刻進(jìn)入的，它可能時而向B板運動， 時而向A板運動，最后打到B板上C若電子是在 t = 3T/8時刻進(jìn)入的，它可能時而向B板運動，時而向A板運動，最后打到B板上D若電子是在 t = T 時刻進(jìn)入的，它可能時而向B板，時而向A板運動分析 本題的正確選項是AB（參考圖象法在物理學(xué)中的應(yīng)用課件）例題 （93、全國）圖中A、B是一對中間開有小孔的平行金屬板，兩小孔的連線與金屬板面垂直，兩極板的距離為L，兩極板間加上低頻交流電壓，A板電勢為零，B板電勢u=U0cost，現(xiàn)有一電子在t=0時穿過A板上的小孔射入電場，設(shè)初速和重力的影響均可以忽略不計，則電子在兩極板間可能 【 】（A）以AB間的某一點為平衡位置來回振動（B）時而向B板運動，時而向A板運動，但最后穿出B板（C）一直向B板運動，最后穿出B板，如果小于某個0，L小于某個值L0（D）一直向B板運動，最后穿出B板，而不論、L為何值分析 電子先向右加速速度越來越大，加速度逐漸