【優(yōu)化方案】2021屆高考物理二輪復(fù)習(xí)綜合講義：應(yīng)試高分策略

應(yīng)試高分策略(同學(xué)閱讀篇)第1講選擇題突破策略與技巧——保住基礎(chǔ)快得分高考奪高分的關(guān)鍵，不在于題目的難度，而在于答題的速度．高考物理選擇題平均每道題解答時(shí)間應(yīng)把握在兩分鐘以內(nèi)．選擇題要做到既快又準(zhǔn)，除了把握直接推斷和定量計(jì)算等常規(guī)方法外，還要學(xué)會(huì)一些格外規(guī)“巧解”方法．解題陷困受阻時(shí)更要切記不行一味蠻做，要針對(duì)題目的特性“千方百計(jì)”達(dá)到快捷解題的目的．妙法1排解法[妙法解讀]在讀懂題意的基礎(chǔ)上，依據(jù)題目的要求，先將明顯錯(cuò)誤或不合理的選項(xiàng)逐一排解，最終只剩下正確的選項(xiàng)．留意有時(shí)題目要求選出錯(cuò)誤的選項(xiàng)，那就是排解正確的選項(xiàng)．(2021·高考大綱全國(guó)卷)紙面內(nèi)兩個(gè)半徑均為R的圓相切于O點(diǎn)，兩圓形區(qū)域內(nèi)分別存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反，且不隨時(shí)間變化．一長(zhǎng)為2R的導(dǎo)體桿OA繞過O點(diǎn)且垂直于紙面的軸順時(shí)針勻速旋轉(zhuǎn)，角速度為ω.t＝0時(shí)，OA恰好位于兩圓的公切線上，如圖所示．若選取從O指向A的電動(dòng)勢(shì)為正，下列描述導(dǎo)體桿中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖象可能正確的是()[解析]從導(dǎo)體桿轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的角度考慮．當(dāng)導(dǎo)體桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)切割圓形區(qū)域中的磁感線時(shí)，由右手定則推斷電動(dòng)勢(shì)由O指向A，為正，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；切割過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝BLeq\x\to(v)＝eq\f(1,2)BL2ω，其中L＝2Rsinωt，即E＝2BωR2sin2ωt，可排解選項(xiàng)A、B，選項(xiàng)C正確．[答案]C[方法感悟]此法在解答選擇題中是使用頻率最高的一種方法．基本思路是通過一個(gè)學(xué)問點(diǎn)或過程分析排解部分選項(xiàng)，然后再通過另一物理規(guī)律或過程分析排解部分選項(xiàng)，最終得出正確答案．(2022·云南第一次檢測(cè))如圖甲所示，線圈ABCD固定于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面對(duì)外，當(dāng)磁場(chǎng)變化時(shí)，線圈AB邊所受安培力向右且變化規(guī)律如圖乙所示，則磁場(chǎng)的變化狀況可能是選項(xiàng)中的()解析：選D.A圖中，磁場(chǎng)均勻增加，由楞次定律推斷線圈ABCD中的感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向，利用左手定則推斷AB邊受安培力方向向右，安培力大小由法拉第電磁感應(yīng)定律有F安＝eq\f(ΔBS,RΔt)lB，則知F安變大，與題目已知不符，可排解A項(xiàng)；B圖中，磁場(chǎng)變強(qiáng)，線圈中產(chǎn)生順時(shí)針方向電流，AB邊受安培力方向向右，安培力大小F安＝eq\f(ΔBS,RΔt)lB，則知F安變大，與題目已知不符，可排解B項(xiàng)；C圖中，磁場(chǎng)變?nèi)?，線圈中產(chǎn)生逆時(shí)針方向電流，AB邊受力方向向左，與題目已知不符，可排解C項(xiàng)；D圖中，磁場(chǎng)變強(qiáng)，線圈中產(chǎn)生順時(shí)針方向電流，AB邊受安培力方向向右，安培力大小F安＝eq\f(ΔBS,RΔt)lB，可知安培力大小可能恒定，D對(duì)．妙法2特值法[妙法解讀]有些選擇題，依據(jù)它所描述的物理現(xiàn)象的一般狀況，難以直接推斷選項(xiàng)的正誤時(shí)，可以讓某些物理量取特殊值，代入到各選項(xiàng)中逐個(gè)進(jìn)行檢驗(yàn)．凡是用特殊值檢驗(yàn)證明是不正確的選項(xiàng)，確定是錯(cuò)誤的，可以排解．(2021·高考安徽卷)如圖所示，細(xì)線的一端系一質(zhì)量為m的小球，另一端固定在傾角為θ的光滑斜面體頂端，細(xì)線與斜面平行．在斜面體以加速度a水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的過程中，小球始終靜止在斜面上，小球受到細(xì)線的拉力FT和斜面的支持力FN分別為(重力加速度為g)()A．FT＝m(gsinθ＋acosθ)FN＝m(gcosθ－asinθ)B．FT＝m(gcosθ＋asinθ)FN＝m(gsinθ－acosθ)C．FT＝m(acosθ－gsinθ)FN＝m(gcosθ＋asinθ)D．FT＝m(asinθ－gcosθ)FN＝m(gsinθ＋acosθ)[解析]取特例a＝0，則FT＝mgsinθ，F(xiàn)N＝mgcosθ.將a＝0代入四個(gè)選項(xiàng)，只有A項(xiàng)可得到上述結(jié)果，故只有A正確．[答案]A[方法感悟]以上解析用格外規(guī)解法，巧取特例輕松妙解，特例賦值法一般對(duì)通解表達(dá)式很奏效．假設(shè)地球是一半徑為R、質(zhì)量分布均勻的球體，一礦井深度為d.已知質(zhì)量分布均勻的球殼對(duì)殼內(nèi)物體的引力為零，礦井底部和地面處的重力加速度大小之比為()A．1－eq\f(d,R) B．1＋eq\f(d,R)C.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(R－d,R)))2D.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(R,R－d)))2解析：選A.取特殊狀況，當(dāng)d＝R時(shí)，重力加速度之比應(yīng)當(dāng)為0，排解B、D；取d＝eq\f(R,2)，依據(jù)黃金代換式GM＝gR2得g∝eq\f(M,R2)，重力加速度之比不等于eq\f(1,4)(由于質(zhì)量M不一樣)，排解C.答案為A.妙法3極限法[妙法解讀]極限法是把某個(gè)物理量推向極端，從而作出科學(xué)的推理分析，給出推斷或?qū)С鲆话憬Y(jié)論．該方法一般適用于題干中所涉及的物理量隨條件單調(diào)變化的狀況．極限思維法在進(jìn)行某些物理過程分析時(shí)，具有獨(dú)特作用，使問題化難為易，化繁為簡(jiǎn)，達(dá)到事半功倍的效果．如圖甲所示，半徑為R的均勻帶電圓形平板，單位面積帶電荷量為σ，其軸線上任意一點(diǎn)P(坐標(biāo)為x)的電場(chǎng)強(qiáng)度可以由庫(kù)侖定律和電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加原理求出：E＝2πkσeq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(1－\f(x,R2＋x21/2)))，方向沿x軸．現(xiàn)考慮單位面積帶電荷量為σ0的無限大均勻帶電平板，從其中間挖去一半徑為r的圓板，如圖乙所示．則圓孔軸線上任意一點(diǎn)Q(坐標(biāo)為x)的電場(chǎng)強(qiáng)度為()A．2πkσ0eq\f(x,r2＋x21/2) B．2πkσ0eq\f(r,r2＋x21/2)C．2πkσ0eq\f(x,r) D．2πkσ0eq\f(r,x)[解析]無限大均勻帶電平板四周的電場(chǎng)可以等效為勻強(qiáng)電場(chǎng)，挖去的圓板假如r趨于0，則選項(xiàng)表達(dá)式表示的場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)為恒定值，比較得A項(xiàng)正確．答案為A.[答案]A[方法感悟]以上解法令r趨于0，奇異地接受了極限思維法，讓看似麻煩的問題迎刃而解．如圖，一不行伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩跨過定滑輪后，兩端分別懸掛質(zhì)量為m1和m2的物體A和B.若滑輪有確定大小，質(zhì)量為m且分布均勻，滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與繩之間無相對(duì)滑動(dòng)，不計(jì)滑輪與軸之間的摩擦．設(shè)細(xì)繩對(duì)A和B的拉力大小分別為T1和T2，已知下列四個(gè)關(guān)于T1的表達(dá)式中有一個(gè)是正確的．請(qǐng)你依據(jù)所學(xué)的物理學(xué)問，通過確定的分析，推斷正確的表達(dá)式是()A．T1＝eq\f(m＋2m2m1g,m＋2m1＋m2) B．T1＝eq\f(m＋2m1m2g,m＋4m1＋m2)C．T1＝eq\f(m＋4m2m1g,m＋2m1＋m2) D．T1＝eq\f(m＋4m1m2g,m＋4m1＋m2)解析：選C.設(shè)滑輪的質(zhì)量為零，即看成輕滑輪，若物體B的質(zhì)量較大，由整體法可得加速度a＝eq\f(m2－m1,m1＋m2)g，隔離物體A，據(jù)牛頓其次定律可得T1＝eq\f(2m1m2,m1＋m2)g．應(yīng)用“極限推理法”，將m＝0代入四個(gè)選項(xiàng)分別對(duì)比，可得選項(xiàng)C正確，故選C.(本題用特例m1＝m2解更加簡(jiǎn)潔．)妙法4逆向法[妙法解讀]逆向思維是逆著大事發(fā)生的時(shí)間挨次或者由果到因進(jìn)行思考，尋求解決問題的方法．逆向思維法的運(yùn)用主要體現(xiàn)在可逆性物理過程中(如運(yùn)動(dòng)的可逆性、光路的可逆性等)，或者運(yùn)用反證歸謬、執(zhí)果索因進(jìn)行逆向思維．逆向思維有時(shí)可以使解答過程變得格外簡(jiǎn)捷，特殊適用于選擇題的解答．(多選)如圖所示，在水平地面上的A點(diǎn)以速度v1與地面成θ角射出一彈丸，恰好以速度v2垂直穿入豎直壁上的小孔B，下列說法正確的是(不計(jì)空氣阻力)()A．在B點(diǎn)以與v2大小相等的速度，與v2方向相反射出彈丸，它必定落在地面上的A點(diǎn)B．在B點(diǎn)以與v1大小相等的速度，與v2方向相反射出彈丸，它必定落在地面上的A點(diǎn)C．在B點(diǎn)以與v1大小相等的速度，與v2方向相反射出彈丸，它必定落在地面上A點(diǎn)的左側(cè)D．在B點(diǎn)以與v1大小相等的速度，與v2方向相反射出彈丸，它必定落在地面上A點(diǎn)的右側(cè)[解析]以速度v1與地面成θ角射出一彈丸，恰好以速度v2垂直穿入豎直壁上的小孔B，說明彈丸在B點(diǎn)的豎直速度為零，v2＝v1cosθ，依據(jù)“逆向”思維：在B點(diǎn)以與v2大小相等方向相反的速度射出彈丸，它必落在地面上的A點(diǎn)，A正確；在B點(diǎn)以與v1大小相等的速度，與v2方向相反射出彈丸，由于v1＞v2，彈丸在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不變，所以它必定落在地面上A點(diǎn)的左側(cè)，C正確，B、D錯(cuò)誤．[答案]AC[方法感悟]彈丸做的是斜上拋運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度水平，解答時(shí)若直接對(duì)斜拋運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分解，解答過程比較麻煩，但若接受逆向思維法，利用平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解，解答過程會(huì)簡(jiǎn)化很多．(多選)一有固定斜面的小車在水平面上做直線運(yùn)動(dòng)，小球通過細(xì)繩與車頂相連．小球某時(shí)刻正處于圖示狀態(tài)．設(shè)斜面對(duì)小球的支持力為FN，細(xì)繩對(duì)小球的拉力為FT，關(guān)于此時(shí)刻小球的受力狀況，下列說法正確的是()A．若小車向左運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)N可能為零B．若小車向左運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)T可能為零C．若小車向右運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)N不行能為零D．若小車向右運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)T不行能為零解析：選AB.對(duì)小球進(jìn)行受力分析，假設(shè)FN為零，小球的合外力水平向右，加速度向右，故小車可能向右加速運(yùn)動(dòng)或向左減速運(yùn)動(dòng)，A對(duì)C錯(cuò)；假設(shè)FT為零，小球的合外力水平向左，加速度向左，故小車可能向右減速運(yùn)動(dòng)或向左加速運(yùn)動(dòng)，B對(duì)D錯(cuò)．妙法5對(duì)稱法[妙法解讀]對(duì)稱狀況存在于各種物理現(xiàn)象和物理規(guī)律中，應(yīng)用這種對(duì)稱性可以掛念我們直接抓住問題的實(shí)質(zhì)，避開簡(jiǎn)潔的數(shù)學(xué)演算和推導(dǎo)，快速解題．(2021·高考江蘇卷)下列選項(xiàng)中的各eq\f(1,4)圓環(huán)大小相同，所帶電荷量已在圖中標(biāo)出，且電荷均勻分布，各eq\f(1,4)圓環(huán)間彼此絕緣．坐標(biāo)原點(diǎn)O處電場(chǎng)強(qiáng)度最大的是()[解析]由對(duì)稱原理可知，A、C圖中在O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，D圖中在O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為0，B圖中兩eq\f(1,4)圓環(huán)在O點(diǎn)合場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)最大，選項(xiàng)B正確．[答案]B[方法感悟]利用對(duì)稱性，只計(jì)算抵消后剩余部分的場(chǎng)強(qiáng)，這樣可以明顯削減解答運(yùn)算量，做到快速解題．如圖所示，電荷量為＋q和－q的點(diǎn)電荷分別位于正方體的頂點(diǎn)，正方體范圍內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)有()A．體中心、各面中心和各邊中點(diǎn)B．體中心和各邊中點(diǎn)C．各面中心和各邊中點(diǎn)D．體中心和各面中心解析：選D.由等量同種點(diǎn)電荷或等量異種點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)對(duì)稱分布可推斷：對(duì)正方體的上表面中心，上表面的四個(gè)電荷分成兩組產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)都是零，下表面的四個(gè)電荷分成兩組產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)等大反向，所以正方體的上表面中心處的合場(chǎng)強(qiáng)為零，同理，全部各面中心處的合場(chǎng)強(qiáng)都為零；在體中心，可以將八個(gè)電荷分成四組，產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)為零；而在各邊中心，場(chǎng)強(qiáng)無法抵消，合場(chǎng)強(qiáng)不為零．答案為D.妙法6反證例舉法[妙法解讀]有些選擇題的選項(xiàng)中，帶有“可能”、“可以”等不確定詞語，只要能舉出一個(gè)特殊例子證明它正確，就可以確定這個(gè)選項(xiàng)是正確的；有些選擇題的選項(xiàng)中，帶有“確定”、“不行能”等確定的詞語，只要能舉出一個(gè)反例駁倒這個(gè)選項(xiàng)，就可以排解這個(gè)選項(xiàng)．關(guān)于靜電場(chǎng)，下列說法正確的是()A．電勢(shì)等于零的物體確定不帶電B．電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)，電勢(shì)確定為零C．同一電場(chǎng)線上的各點(diǎn)，電勢(shì)確定相等D．負(fù)電荷沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能確定增加[解析]帶電物體的電勢(shì)可以為零，比如接地的導(dǎo)體，可以帶電，取大地電勢(shì)為零，則此導(dǎo)體的電勢(shì)為零，A錯(cuò)；電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)沒有必定的聯(lián)系，場(chǎng)強(qiáng)為零的地方，電勢(shì)可以為零，也可以不為零，如兩等量正點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為零，但電勢(shì)不愿定為零，B錯(cuò)；順著電場(chǎng)線的方向，電勢(shì)降低，C錯(cuò)；負(fù)電荷沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)，則電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能確定增加，D對(duì)．[答案]D[方法感悟]對(duì)于有“確定”的選項(xiàng)，只要能找到“不愿定”的反例，或?qū)τ谟小安恍心堋钡倪x項(xiàng)，只要能找到“可能”的例子，就可將此選項(xiàng)排解．(多選)(2022·成都九校聯(lián)考)如圖所示，物體在水平推力F的作用下靜止在斜面上，若略微增大水平力F而物體仍保持靜止，則下列推斷中錯(cuò)誤的是()A．斜面對(duì)物體的靜摩擦力確定增大B．斜面對(duì)物體的支持力確定增大C．物體在水平方向所受合力確定增大D．物體在豎直方向所受合力確定增大解析：選ACD.原來斜面對(duì)物體的靜摩擦力方向可能沿斜面對(duì)上，也可能沿斜面對(duì)下，所以略微增大水平力F，靜摩擦力可能增大也可能減小，甚至可能大小不變，A說法錯(cuò)誤；F增大，則物體對(duì)斜面的壓力FN＝mgcosθ＋Fsinθ也增大，所以B說法正確；依據(jù)物體仍保持靜止可知，物體在水平方向和豎直方向上的合力都為零，所以C、D的說法都是錯(cuò)誤的．妙法7結(jié)論法[妙法解讀]在平常的解題過程中，積累了大量的“二級(jí)結(jié)論”，熟記并巧用一些“二級(jí)結(jié)論”可以使思維過程簡(jiǎn)化，節(jié)省解題時(shí)間．格外有用的二級(jí)結(jié)論有：(1)等時(shí)圓規(guī)律；(2)平拋運(yùn)動(dòng)速度的反向延長(zhǎng)線過水平位移的中點(diǎn)；(3)不同質(zhì)量和電荷量的同性帶電粒子由靜止相繼經(jīng)過同一加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，軌跡重合；(4)直流電路中動(dòng)態(tài)分析的“串反并同”結(jié)論；(5)平行通電導(dǎo)線同向相吸，異向相斥；(6)帶電平行板電容器與電源斷開，轉(zhuǎn)變極板間距離不影響極板間勻強(qiáng)電場(chǎng)的強(qiáng)度等．如圖所示，長(zhǎng)度相等的兩桿OA、OB通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸相連于O點(diǎn)(B端滑輪大小不計(jì))，一端系有重物的輕繩，另一端跨過滑輪固定于A點(diǎn)，OA保持豎直不動(dòng)，桿OB與桿OA的夾角θ可調(diào)整，現(xiàn)將一光滑小輕環(huán)套在細(xì)繩上，讓其從A點(diǎn)由靜止開頭下滑至B點(diǎn)，在下滑過程中θ角保持不變，細(xì)繩始終繃直，下面關(guān)于輕環(huán)下滑時(shí)間的推斷，正確的是()A．θ角越大，下滑所需時(shí)間越長(zhǎng)B．θ＝45°時(shí)，下滑所需時(shí)間最短C．θ＝90°時(shí)，下滑所需時(shí)間最短D．不論θ為何值，下滑所需時(shí)間都相同[解析]本題屬于等時(shí)圓模型，故D正確．[答案]D[方法感悟]二級(jí)結(jié)論在計(jì)算題中一般不行直接應(yīng)用，但運(yùn)用其解答選擇題時(shí)優(yōu)勢(shì)是顯而易見的，可以大大提高解題的速度和精確?????率．在等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)a、b、c處，各有一條長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直穿過紙面，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖，過c點(diǎn)的導(dǎo)線所受安培力的方向()A．與ab邊平行，豎直向上B．與ab邊平行，豎直向下C．與ab邊垂直，指向左邊D．與ab邊垂直，指向右邊解析：選C.依據(jù)“平行通電導(dǎo)線同向相吸，異向相斥”的二級(jí)結(jié)論，可知a、b處導(dǎo)線對(duì)c處導(dǎo)線的安培力的合力方向水平向左．答案為C.妙法8作圖法[妙法解讀]依據(jù)題目的內(nèi)容畫出圖象或示意圖，如物體的運(yùn)動(dòng)圖象、光路圖、氣體的狀態(tài)變化圖象等，再利用圖象分析查找答案．作圖類型主要有三種：(1)函數(shù)圖象；(2)矢量圖；(3)幾何圖．(2022·高考安徽卷)如圖所示，有一內(nèi)壁光滑的閉合橢圓形管道，置于豎直平面內(nèi)，MN是通過橢圓中心O點(diǎn)的水平線．已知一小球從M點(diǎn)動(dòng)身，初速率為v0，沿管道MPN運(yùn)動(dòng)，到N點(diǎn)的速率為v1，所需時(shí)間為t1；若該小球仍由M點(diǎn)以初速率v0動(dòng)身，而沿管道MQN運(yùn)動(dòng)，到N點(diǎn)的速率為v2，所需時(shí)間為t2，則()A．v1＝v2，t1＞t2 B．v1＜v2，t1＞t2C．v1＝v2，t1＜t2 D．v1＜v2，t1＜t2[解析]管道內(nèi)壁光滑，只有重力做功，小球機(jī)械能守恒，因此可得：v1＝v2＝v0.依據(jù)兩過程中速率變化的規(guī)律，初速、末速大小相等，及路程相等可畫出速率—時(shí)間圖象定性分析，得t1＞t2.A對(duì)．[答案]A[方法感悟]作圖分析法具有形象、直觀的特點(diǎn)，便于了解各物理量之間的關(guān)系，能夠避開繁瑣的計(jì)算，快速簡(jiǎn)便地找出正確選項(xiàng)．如圖所示，長(zhǎng)方形區(qū)域abcd，長(zhǎng)ad＝0.6m，寬ab＝0.3m，O、e分別是ad、bc的中點(diǎn)，以ad為直徑的半圓內(nèi)有垂直紙面對(duì)里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(邊界上無磁場(chǎng))，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.25T．一群不計(jì)重力、質(zhì)量m＝3.0×10－7kg、電荷量q＝＋2.0×10－3C的帶電粒子以速度v＝5.0×10A．從Od段射入的粒子，出射點(diǎn)全部分布在Oa段B．從Oa段射入的粒子，出射點(diǎn)全部分布在ab邊C．從Od段射入的粒子，出射點(diǎn)分布在Oa段和ab邊D．從Oa段射入的粒子，出射點(diǎn)分布在ab邊和bc邊解析：選D.粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在磁場(chǎng)外做勻速直線運(yùn)動(dòng)，粒子在磁場(chǎng)中有qvB＝meq\f(v2,r)，r＝eq\f(mv,qB)＝0.3m．從Od段射入的粒子，假如abcd區(qū)域均分布磁場(chǎng)，從O點(diǎn)射入的粒子剛好從b點(diǎn)射出，現(xiàn)半圓外區(qū)域沒有磁場(chǎng)，粒子做直線運(yùn)動(dòng)，出射點(diǎn)在bc邊上(如圖所示)；從Oa段射入的粒子，出射點(diǎn)分布在ab邊和bc邊，D正確．妙法9等效法[妙法解讀]等效替換法是把生疏、簡(jiǎn)潔的物理現(xiàn)象、物理過程在保證某種效果、特性或關(guān)系相同的前提下，轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)潔、生疏的物理現(xiàn)象、物理過程來爭(zhēng)辯，從而生疏爭(zhēng)辯對(duì)象本質(zhì)和規(guī)律的一種思想方法．等效替換法廣泛應(yīng)用于物理問題的爭(zhēng)辯中，如：力的合成與分解、運(yùn)動(dòng)的合成與分解、等效場(chǎng)、等效電源……(2021·高考安徽卷)如圖所示，xOy平面是無窮大導(dǎo)體的表面，該導(dǎo)體布滿z＜0的空間，z＞0的空間為真空．將電荷量為q的點(diǎn)電荷置于z軸上z＝h處，則在xOy平面上會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電荷．空間任意一點(diǎn)處的電場(chǎng)皆是由點(diǎn)電荷q和導(dǎo)體表面上的感應(yīng)電荷共同激發(fā)的．已知靜電平衡時(shí)導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零，則在z軸上z＝eq\f(h,2)處的場(chǎng)強(qiáng)大小為(k為靜電力常量)()A．keq\f(4q,h2) B．keq\f(4q,9h2)C．keq\f(32q,9h2) D．keq\f(40q,9h2)[解析]點(diǎn)電荷q和感應(yīng)電荷所形成的電場(chǎng)在z＞0的區(qū)域可等效成關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的等量異號(hào)電荷形成的電場(chǎng)．所以z軸上z＝eq\f(h,2)處的場(chǎng)強(qiáng)E＝keq\f(q,h/22)＋keq\f(q,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,2)h))2)＝keq\f(40q,9h2)，選項(xiàng)D正確．[答案]D[方法感悟]此方法的基本特征為等效替代，把簡(jiǎn)潔問題轉(zhuǎn)化為一個(gè)較簡(jiǎn)潔的問題，起到化難為易的作用．(2021·高考安徽卷)由消防水龍帶的噴嘴噴出水的流量是0.28m3/min，水離開噴口時(shí)的速度大小為16eq\r(3)m/s，方向與水平面夾角為60°，在最高處正好到達(dá)著火位置，忽視空氣阻力，則空中水柱的高度和水量分別是(重力加速度g取10mA．28.8m1.12×10－B．28.8mC．38.4m1.29×10－D．38.4m解析：選A.將水的運(yùn)動(dòng)等效為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的豎直上拋運(yùn)動(dòng)，由右圖可知，vx＝vcos60°，vy＝vsin60°，水柱的高度h＝eq\f(v\o\al(2,y),2g)＝28.8m，上升時(shí)間t＝eq\f(vy,g)＝2.4s，空中水柱的水量相當(dāng)于從噴口2.4s內(nèi)噴出的水量，故Q＝eq\f(0.28,60)×2.4m3＝1.12×10－2m3，故選項(xiàng)A正確．妙法10估算法[妙法解讀]有些選擇題本身就是估算題，有些貌似要精確計(jì)算，實(shí)際上只要通過物理方法(如：數(shù)量級(jí)分析)，或者數(shù)學(xué)近似計(jì)算法(如：小數(shù)舍余取整)，進(jìn)行大致推算即可得出答案．估算是一種科學(xué)而有有用價(jià)值的特殊方法，可以大大簡(jiǎn)化運(yùn)算，掛念考生快速地找出正確選項(xiàng)．(2021·高考江蘇卷)水平面上，一白球與一靜止的灰球碰撞，兩球質(zhì)量相等．碰撞過程的頻閃照片如圖所示，據(jù)此可推斷，碰撞過程中系統(tǒng)損失的動(dòng)能約占碰撞前動(dòng)能的()A．30% B．50%C．70% D．90%[解析]依據(jù)v＝eq\f(x,t)和Ek＝eq\f(1,2)mv2解決問題．量出碰撞前的小球間距與碰撞后的小球間距之比為12∶7，即碰撞后兩球速度大小v′與碰撞前白球速度v的比值，eq\f(v′,v)＝eq\f(7,12).所以損失的動(dòng)能ΔEk＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)×2mv′2，eq\f(ΔEk,Ek0)≈30%，故選項(xiàng)A正確．[答案]A[方法感悟]此題解法機(jī)敏，運(yùn)用數(shù)學(xué)近似計(jì)算的技巧，如把小數(shù)舍余取整，相差較大的兩個(gè)量求和時(shí)舍去小的那個(gè)量，并未嚴(yán)格精確計(jì)算也可快速得出正確選項(xiàng)．衛(wèi)星電話信號(hào)需要通過地球同步衛(wèi)星傳送．假如你與同學(xué)在地面上用衛(wèi)星電話通話，則從你發(fā)出信號(hào)至對(duì)方接收到信號(hào)所需最短時(shí)間最接近于(可能用到的數(shù)據(jù)：月球繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑約為3.8×105km，運(yùn)行周期約為27天，地球半徑約為6400km，無線電信號(hào)的傳播速度為3A．0.1s B．0.25sC．0.5s D．1s解析：選B.由eq\f(GMm,r2)＝meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,T)))2r得r∝eq\r(3,T2)，故r衛(wèi)＝eq\r(3,\f(12,272))·r月＝eq\f(1,9)r月≈4×107m(注：由同步衛(wèi)星的常識(shí)也可得r衛(wèi)≈7R地)．最短時(shí)間t＝eq\f(s,v)＝eq\f(2r衛(wèi)－R地,c)≈eq\f(2r衛(wèi),c)＝eq\f(2×4×107,3×108)s≈0.27s.

第2講試驗(yàn)題突破策略與技巧——提高技能多撈分近幾年高考對(duì)試驗(yàn)的考查，多以一大帶一小的形式，其中第一小題為常規(guī)試驗(yàn)題，側(cè)重考查基本試驗(yàn)儀器的讀數(shù)或常規(guī)型試驗(yàn)．其次小題側(cè)重對(duì)同學(xué)試驗(yàn)遷移力氣的考查，常以設(shè)計(jì)性試驗(yàn)來體現(xiàn)，主要為電學(xué)試驗(yàn)，也有力學(xué)試驗(yàn)．只要扎扎實(shí)實(shí)把握課本試驗(yàn)的試驗(yàn)原理、試驗(yàn)方法、數(shù)據(jù)處理的方法及分析，機(jī)敏遷移到解決創(chuàng)新性、設(shè)計(jì)性試驗(yàn)中，就能穩(wěn)得試驗(yàn)題高分．分類型突破如下：類型1讀數(shù)與作圖型[類型解讀]此類型題考查常用儀器的使用和讀數(shù)，以及試驗(yàn)作圖或電學(xué)部分的實(shí)物連線．[突破策略]對(duì)于讀數(shù)問題，要弄清是否要估讀、數(shù)據(jù)有效數(shù)字的位數(shù)以及要求的單位．對(duì)作圖或連線題要從細(xì)節(jié)和規(guī)范上加以留意．總之，答題時(shí)周密細(xì)致、臨場(chǎng)不慌，就能得全分．(2021·高考北京卷)某同學(xué)通過試驗(yàn)測(cè)定一個(gè)阻值約為5Ω的電阻Rx的阻值．(1)現(xiàn)有電源(4V，內(nèi)阻可不計(jì))，滑動(dòng)變阻器(0～50Ω，額定電流2A)，開關(guān)和導(dǎo)線若干，A．電流表(0～3A，內(nèi)阻約0.025B．電流表(0～0.6A，內(nèi)阻約0.125C．電壓表(0～3V，內(nèi)阻約3kΩ)D．電壓表(0～15V，內(nèi)阻約15kΩ)為減小測(cè)量誤差，在試驗(yàn)中，電流表應(yīng)選用________，電壓表應(yīng)選用________(選填器材前的字母)；試驗(yàn)電路應(yīng)接受圖1中的________(選填“甲”或“乙”)．(2)圖2是測(cè)量Rx的試驗(yàn)器材實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線．請(qǐng)依據(jù)在(1)問中所選的電路圖，補(bǔ)充完成圖2中實(shí)物間的連線．(3)接通開關(guān)，轉(zhuǎn)變滑動(dòng)變阻器滑片P的位置，并記錄對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)I、電壓表示數(shù)U.某次電表示數(shù)如圖3所示，可得該電阻的測(cè)量值Rx＝eq\f(U,I)＝________Ω(保留兩位有效數(shù)字)．[解析](1)電源電動(dòng)勢(shì)E＝4V，被測(cè)電阻Rx≈5Ω，則Imax＝eq\f(E,Rx)＝eq\f(4,5)A＝0.8A，電流表若選A讀數(shù)時(shí)誤差較大，因此電流表應(yīng)選B；考慮電壓表測(cè)量電壓時(shí)的指針轉(zhuǎn)動(dòng)范圍，電壓表應(yīng)選C.由于eq\r(RARV)＞Rx，故電流表應(yīng)選擇外接法(甲圖)．(2)見答案(3)題圖3中的電流表示數(shù)I＝0.50A，電壓表示數(shù)U＝2.60V，故Rx＝eq\f(U,I)＝5.2Ω.[答案](1)BC甲(2)如圖所示(3)5.2類型2方案與器材選擇型[類型解讀]方案選擇型試驗(yàn)題依據(jù)著重點(diǎn)不同主要可分為二類：一類是測(cè)量方案的選擇；一類是數(shù)據(jù)處理方法的選擇．器材選擇型試驗(yàn)題是指以考查基本儀器選擇為主的試驗(yàn)題(主要為電學(xué)試驗(yàn))，此類試驗(yàn)題主要有兩種狀況：一種是給出試驗(yàn)?zāi)康?，要求選擇試驗(yàn)儀器；另一種是給出電學(xué)中的一些電表、電阻和試驗(yàn)需要測(cè)量的物理量，要求選擇試驗(yàn)儀器，或選擇試驗(yàn)電路．[突破策略]對(duì)于測(cè)量方案的選擇，要通過分析題述的各種方案的可行性和試驗(yàn)的實(shí)際狀況選擇符合題目要求的方案；對(duì)于電路的選擇，要考慮到測(cè)量的系統(tǒng)誤差和電表指針偏轉(zhuǎn)的角度，選擇符合要求且誤差盡可能小的電路；對(duì)于數(shù)據(jù)處理方法的選擇，要依據(jù)試驗(yàn)的實(shí)際狀況和題目要求選擇最佳數(shù)據(jù)處理方法．儀器選擇的原則：平安可行、精確合理、操作便利．對(duì)于給出試驗(yàn)?zāi)康囊筮x擇試驗(yàn)儀器類試驗(yàn)題，要依據(jù)試驗(yàn)原理選擇最適合的儀器；對(duì)于電表選擇類，確定要對(duì)電路的最大電流值和電壓值進(jìn)行估算，其電表量程要稍大于電路的最大電流值和電壓值．分壓電路，滑動(dòng)變阻器要在滿足最大允許電流要求的條件下盡可能選擇最大阻值較小的；限流電路，滑動(dòng)變阻器要在滿足要求的條件下盡可能選擇最大阻值與待測(cè)電路部分電阻差不多的．(2022·安徽名校聯(lián)考)某物理學(xué)習(xí)小組的兩位同學(xué)接受“伏安法”測(cè)金屬絲電阻率的試驗(yàn)中．(1)先用米尺測(cè)出金屬絲長(zhǎng)度為L(zhǎng)，再用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑．使用時(shí)發(fā)覺所用螺旋測(cè)微器存在零誤差，測(cè)微螺桿與測(cè)砧直接接觸時(shí)讀數(shù)如圖甲所示，測(cè)量金屬絲直徑時(shí)如圖乙所示，則金屬絲的直徑是________mm；(2)用多用電表粗測(cè)金屬絲電阻，選擇電阻擋倍率“×1”，將兩表筆短接，進(jìn)行________，再使表筆接觸金屬絲兩端，讀數(shù)如圖丙所示，則其阻值為Rx＝________Ω(3)試驗(yàn)室備有下列試驗(yàn)器材．A．電壓表V1(量程0～3V，內(nèi)阻約為15kΩ)B．電壓表V2(量程0～15V，內(nèi)阻約為75kΩ)C．電流表A1(量程0～3A，內(nèi)阻約為0.2D．電流表A2(量程0～0.6A，內(nèi)阻約為1E．滑動(dòng)變阻器R1(0～100Ω，0.6F．滑動(dòng)變阻器R2(0～2000Ω，0.1G．電池組E(電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻約為0.3Ω)H．開關(guān)S，導(dǎo)線若干為減小試驗(yàn)誤差，應(yīng)選用的試驗(yàn)器材有________(填代號(hào))．應(yīng)選用圖中________(填“丁”或“戊”)為該試驗(yàn)的電路原理圖．[解析](1)由甲圖可知螺旋測(cè)微器的零誤差為0.020mm，所以金屬絲的直徑為(2)多用電表測(cè)電阻之前，需要先歐姆調(diào)零；讀數(shù)為6Ω.(3)由于電源的電動(dòng)勢(shì)為3V，所以電壓表應(yīng)選A；被測(cè)電阻約為6Ω，電路中的最大電流約為I＝eq\f(E,Rx)＝0.5A，電流表應(yīng)選D；依據(jù)滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流可知，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選E；還要選用電池、開關(guān)和導(dǎo)線若干．故應(yīng)選用的試驗(yàn)器材有ADEGH.由于eq\f(RV,Rx)＞eq\f(Rx,RA)，應(yīng)接受電流表外接法，應(yīng)選圖戊所示電路．[答案](1)0.505(0.504～0.506之間均正確)(2)歐姆調(diào)零6(3)ADEGH戊類型3基本操作型[類型解讀]所謂基本試驗(yàn)操作型試驗(yàn)題主要考查試驗(yàn)的基本操作，此類題主要有三類：一類是對(duì)試驗(yàn)操作的關(guān)鍵點(diǎn)考查，明確方法；其次類是對(duì)題述的試驗(yàn)步驟分析找出錯(cuò)誤進(jìn)行改正；三是補(bǔ)全試驗(yàn)步驟．[突破策略]解答基本操作型試驗(yàn)題首先要理解把握試驗(yàn)的基本步驟，特殊是試驗(yàn)的一些細(xì)節(jié)，其次要知道試驗(yàn)的留意事項(xiàng)．依據(jù)試驗(yàn)要點(diǎn)，抓住關(guān)鍵，依據(jù)題目要求解答．(2022·高考天津卷)某同學(xué)把附有滑輪的長(zhǎng)木板平放在試驗(yàn)桌上，將細(xì)繩一端拴在小車上，另一端繞過定滑輪，掛上適當(dāng)?shù)你^碼，使小車在鉤碼的牽引下運(yùn)動(dòng)，以此定量探究繩拉力做功與小車動(dòng)能變化的關(guān)系．此外還預(yù)備了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及配套的電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊等．組裝的試驗(yàn)裝置如圖所示．(1)若要完成該試驗(yàn)，必需的試驗(yàn)器材還有哪些____________________________________________________________________________________________.(2)試驗(yàn)開頭時(shí)，他先調(diào)整木板上定滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與木板平行．他這樣做的目的是下列的哪個(gè)________(填字母代號(hào))．A．避開小車在運(yùn)動(dòng)過程中發(fā)生抖動(dòng)B．可使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的點(diǎn)跡清楚C．可以保證小車最終能夠?qū)崿F(xiàn)勻速直線運(yùn)動(dòng)D．可在平衡摩擦力后使細(xì)繩拉力等于小車受的合力(3)平衡摩擦力后，當(dāng)他用多個(gè)鉤碼牽引小車時(shí)，發(fā)覺小車運(yùn)動(dòng)過快，致使打出的紙帶上點(diǎn)數(shù)較少，難以選到合適的點(diǎn)計(jì)算小車速度．在保證所掛鉤碼數(shù)目不變的條件下，請(qǐng)你利用本試驗(yàn)的器材提出一個(gè)解決方法：____________________________________________________________________________________________.(4)他將鉤碼重力做的功當(dāng)作細(xì)繩拉力做的功，經(jīng)多次試驗(yàn)發(fā)覺拉力做功總是要比小車動(dòng)能增量大一些，這一狀況可能是下列哪些緣由造成的________(填字母代號(hào))．A．在接通電源的同時(shí)釋放了小車B．小車釋放時(shí)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太近C．阻力未完全被小車重力沿木板方向的分力平衡掉D．鉤碼做勻加速運(yùn)動(dòng)，鉤碼重力大于細(xì)繩拉力[解析](1)計(jì)算小車的動(dòng)能變化需用天平測(cè)質(zhì)量；在計(jì)算小車通過的位移、小車的瞬時(shí)速度時(shí)都需用刻度尺測(cè)距離．(2)只有繩與板面平行時(shí)，才能保證小車運(yùn)動(dòng)中與板面間的壓力不變，才能保證小車所受摩擦力不變，才能保證平衡摩擦力后繩的拉力等于小車所受合力，故D正確．(3)要增加紙帶上所打下點(diǎn)的數(shù)目，只有減小小車運(yùn)動(dòng)的加速度．在所掛鉤碼數(shù)目不變的狀況下只有增大小車的質(zhì)量，即在車上增加砝碼或鉤碼．(4)當(dāng)將鉤碼重力作為小車所受合力時(shí)，需滿足幾個(gè)條件：一是摩擦力被平衡，二是繩與板面平行，此二者可保證繩對(duì)車的拉力等于車所受合力，但小車加速運(yùn)動(dòng)時(shí)鉤碼加速下降，鉤碼重力大于繩上拉力，則只有當(dāng)鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量時(shí)二者才近似相等，故此狀況可能是由C、D緣由造成的．[答案](1)刻度尺、天平(包括砝碼)(2)D(3)可在小車上加適量砝碼(或鉤碼)(4)CD類型4測(cè)量計(jì)算型[類型解讀]該類型試驗(yàn)題主要考查試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理力氣以及對(duì)結(jié)果進(jìn)行誤差分析．[突破策略]解答該類型試驗(yàn)題的步驟：明確試驗(yàn)中的物理過程，找出遵循的物理規(guī)律，選定所需公式進(jìn)行計(jì)算，總之是用解決計(jì)算題的思維解決試驗(yàn)題．(2022·高考浙江卷)小明對(duì)2B鉛筆芯的導(dǎo)電性能感愛好，于是用伏安法測(cè)量其電阻值．(1)圖甲是部分連接好的實(shí)物電路圖，請(qǐng)用電流表外接法完成接線并在圖甲中畫出．(2)小明用電流表內(nèi)接法和外接法分別測(cè)量了一段2B鉛筆芯的伏安特性，并將得到的電流、電壓數(shù)據(jù)描到U-I圖上，如圖乙所示．在圖中，由電流表外接法得到的數(shù)據(jù)點(diǎn)是用________(填“○”或“×”)表示的．(3)請(qǐng)你選擇一組數(shù)據(jù)點(diǎn)，在圖乙上用作圖法作圖，并求出這段鉛筆芯的電阻為________Ω.[解析](1)由題圖甲知電源接受了兩節(jié)干電池，則電壓表應(yīng)選用3V量程，見答案圖．(2)在內(nèi)接法中由U＝I(R＋RA)知其U－I圖線的斜率k內(nèi)＝R＋RA＞R；在外接法中由其U＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(I－\f(U,RV)))R即U＝eq\f(RRV,R＋RV)I知其U－I圖線的斜率k外＝eq\f(RRV,R＋RV)＜R，可見對(duì)應(yīng)于外接法的圖線斜率較小．(3)由U＝IR知U－I圖線的斜率對(duì)應(yīng)于R的測(cè)量值．選擇其中一組“×”或“○”連線，求出圖線的斜率即可．用“×”連線時(shí)R＝(1.1～1.3)Ω，用“○”連線時(shí)R＝(1.5～1.7)Ω.[答案](1)如圖所示(2)圖象見解析×(3)見解析類型5規(guī)律探究型[類型解讀]所謂探究型試驗(yàn)題是指為探究某種規(guī)律而設(shè)計(jì)的試驗(yàn)．探究型試驗(yàn)題留意考查同學(xué)的科學(xué)探究力氣和對(duì)綜合試驗(yàn)學(xué)問的把握程度．探究型試驗(yàn)題強(qiáng)調(diào)的是“探究”，重點(diǎn)是數(shù)據(jù)的分析和處理．題目一般具有開放性，有確定難度．[突破策略]解答探究型試驗(yàn)題，一是要切題，要明確探究什么，如何探究，要搞清楚試驗(yàn)裝置，知道各個(gè)器件的作用；二是要應(yīng)用相關(guān)學(xué)問，搞清楚試驗(yàn)方法和試驗(yàn)步驟；三是要對(duì)探究結(jié)論依據(jù)題目要求進(jìn)行分析．(2022·高考廣東卷)某同學(xué)依據(jù)機(jī)械能守恒定律，設(shè)計(jì)試驗(yàn)探究彈簧的彈性勢(shì)能與壓縮量的關(guān)系．(1)如圖甲，將輕質(zhì)彈簧下端固定于鐵架臺(tái)，在上端的托盤中依次增加砝碼，測(cè)得相應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度，部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表，由數(shù)據(jù)算得勁度系數(shù)k＝________N/m.(g取9.8m/s砝碼質(zhì)量/g50100150彈簧長(zhǎng)度/cm8.627.636.66(2)取下彈簧，將其一端固定于氣墊導(dǎo)軌左側(cè)，如圖乙所示；調(diào)整導(dǎo)軌，當(dāng)滑塊自由滑動(dòng)時(shí)，通過兩個(gè)光電門的速度大小________．(3)用滑塊壓縮彈簧，記錄彈簧的壓縮量x；釋放滑塊，記錄滑塊脫離彈簧后的速度v，釋放滑塊過程中，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為________．(4)重復(fù)(3)中的操作，得到v與x的關(guān)系如圖丙，由圖可知，v與x成________關(guān)系，由上述試驗(yàn)可得結(jié)論：對(duì)同一根彈簧，彈性勢(shì)能與彈簧的________成正比．[解析](1)由F＝kx得ΔF＝k·Δx，代入表中數(shù)據(jù)可得出k值．(2)滑塊滑行過程中無摩擦阻力，自由滑動(dòng)時(shí)導(dǎo)軌已調(diào)整到水平狀態(tài)，故滑塊此時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)．(3)當(dāng)不考慮空氣阻力、摩擦等因素且導(dǎo)軌又調(diào)到水平狀態(tài)時(shí)，釋放滑塊的過程中只涉及彈性勢(shì)能與滑塊的動(dòng)能，即能量只在這兩種形式之間轉(zhuǎn)化．(4)v-x圖線是過原點(diǎn)的直線，故v∝x.因Ep＝Ek＝eq\f(1,2)mv2∝v2∝x2，故Ep∝x2.[答案](1)49.5～50.5(2)相等(3)滑塊的動(dòng)能(4)正比x2類型6創(chuàng)新設(shè)計(jì)型[類型解讀]所謂設(shè)計(jì)型試驗(yàn)題，就是依據(jù)題目要求，設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案或試驗(yàn)電路的試驗(yàn)題．[突破策略]解答設(shè)計(jì)型試驗(yàn)題，就是要依據(jù)題目要求和題目給出的試驗(yàn)器材，應(yīng)用相關(guān)的物理學(xué)問，遷移教材試驗(yàn)的方法，設(shè)計(jì)出切實(shí)可行的試驗(yàn)方案或試驗(yàn)電路．(2022·高考四川卷)如圖是測(cè)量阻值約幾十歐的未知電阻Rx的原理圖，圖中R0是疼惜電阻(10Ω)，R1是電阻箱(0～99.9Ω)，R是滑動(dòng)變阻器，A1和A2是電流表，E是電源(電動(dòng)勢(shì)10V，內(nèi)阻很小)．在保證平安和滿足要求的狀況下，使測(cè)量范圍盡可能大．試驗(yàn)具體步驟如下：(1)連接好電路，將滑動(dòng)變阻器R調(diào)到最大；(2)閉合S，從最大值開頭調(diào)整電阻箱R1，先調(diào)R1為適當(dāng)值，再調(diào)整滑動(dòng)變阻器R，使A1示數(shù)I1＝0.15A，登記此時(shí)電阻箱的阻值R1和A2的示數(shù)I(3)重復(fù)步驟(2)，再測(cè)量6組R1和I2值；(4)將試驗(yàn)測(cè)得的7組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)．依據(jù)試驗(yàn)回答以下問題：①現(xiàn)有四只供選用的電流表：A．電流表(0～3mA，內(nèi)阻為2.0Ω)B．電流表(0～3mA，內(nèi)阻未知)C．電流表(0～0.3A，內(nèi)阻為5.0D．電流表(0～0.3A，A1應(yīng)選用________，A2應(yīng)選用________．②測(cè)得一組R1和I2值后，調(diào)整電阻箱R1，使其阻值變小，要使A1示數(shù)I1＝0.15A，應(yīng)讓滑動(dòng)變阻器R接入電路的阻值________(選填“不變”、“變大”或“變?、墼谧鴺?biāo)紙上畫出R1與I2的關(guān)系圖．④依據(jù)以上試驗(yàn)得出Rx＝________Ω.[解析]①該試驗(yàn)測(cè)Rx電阻的原理為并聯(lián)電路兩支路電壓相等，即(Rx＋r2)I2＝(R0＋R1＋r1)I1，其中r1、r2分別為A1、A2兩表的內(nèi)阻．又由于Rx的阻值約幾十歐，與R0＋R1在同一數(shù)量級(jí)，A1示數(shù)為I1＝0.15A，表示電流表A1只能從C、D中選擇，A2電流數(shù)量級(jí)與A1相同．由測(cè)量原理可知：(Rx＋r2)I2＝(R0＋R1＋r1)I1，因Rx未知，故r2阻值應(yīng)已知，故A1選D，A②因A1示數(shù)I1＝0.15A不變，R1變小，(R0＋R1＋r1)I1變小，滑動(dòng)變阻器所分電壓變大，R③該圖線為一條直線，離線較遠(yuǎn)的一組數(shù)據(jù)為錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，應(yīng)舍去，其他點(diǎn)應(yīng)對(duì)稱分布在直線兩側(cè)．④由試驗(yàn)原理得：(R0＋R1＋r1)I1＝(Rx＋r2)I2其中R0＝10Ω，r2＝5.0Ω，I1＝0.15A，從圖線上選擇兩組R1、I2代入不同數(shù)值可解得Rx約為31[答案]①DC②變大③關(guān)系圖線如圖所示④31

第3講計(jì)算題突破策略與技巧——規(guī)范答題抓大分實(shí)踐表明，綜合大題的解題力氣和得分力氣都可以通過“大題小做”的解題策略有效提高．“大題小做”的策略體現(xiàn)在將一個(gè)簡(jiǎn)潔過程分解成若干個(gè)子過程，每個(gè)子過程就是一個(gè)小題，然后各個(gè)擊破．具體來講可以分三步來完成：審題規(guī)范化，思維規(guī)范化，答題規(guī)范化．第一步：審題規(guī)范化審題流程：通讀→細(xì)讀→選讀第一遍讀題——通讀讀后頭腦中要?dú)缥锢韴D景的輪廓．由頭腦中的圖景(物理現(xiàn)象、物理過程)與某些物理模型找關(guān)系，初步確定爭(zhēng)辯對(duì)象，猜想所對(duì)應(yīng)的物理模型．其次遍讀題——細(xì)讀讀后頭腦中要?dú)巛^清楚的物理圖景．由題設(shè)條件，進(jìn)行分析、推斷，確定物理圖景(物理現(xiàn)象、物理過程)的變化趨勢(shì)．基本確定爭(zhēng)辯對(duì)象所對(duì)應(yīng)的物理模型．第三遍讀題——選讀通過對(duì)關(guān)鍵詞語的理解、隱含條件的挖掘、干擾因素的排解之后，對(duì)題目要有清楚的生疏．最終確定本題的爭(zhēng)辯對(duì)象、物理模型及要解決的核心問題．其次步：思維規(guī)范化思維流程：文字→情境→模型→規(guī)律→決策→運(yùn)算→結(jié)果．第三步：答題規(guī)范化答題流程：畫示意圖→文字描述→分步列式→聯(lián)立求解→結(jié)果爭(zhēng)辯．具體要求如下：1．文字說明簡(jiǎn)潔精確?????；2．分步列式聯(lián)立求解；3．結(jié)果表達(dá)精確?????到位．下面針對(duì)高考?？嫉木C合大題分類進(jìn)行突破．類型1運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)綜合題[類型解讀]運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)是物理學(xué)的基礎(chǔ)，更是高考考查的熱點(diǎn)．其中牛頓運(yùn)動(dòng)定律、勻變速直線運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)是歷年高考的必考內(nèi)容，有時(shí)與電場(chǎng)、磁場(chǎng)結(jié)合，綜合性強(qiáng)，難度大，分值高，對(duì)力氣要求較高．[突破策略]運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的綜合問題常體現(xiàn)在牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用上，對(duì)物體進(jìn)行正確受力分析和運(yùn)動(dòng)分析是解題的關(guān)鍵，要想獵取高分應(yīng)留意以下幾點(diǎn)：(1)正確選取爭(zhēng)辯對(duì)象，可依據(jù)題意選取受力或運(yùn)動(dòng)狀況清楚且便于解題的物體(或物體的一部分或幾個(gè)物體組成的系統(tǒng))為爭(zhēng)辯對(duì)象．(2)全面分析爭(zhēng)辯對(duì)象的受力狀況，正確畫出受力示意圖，再依據(jù)力的合成或分解學(xué)問求得爭(zhēng)辯對(duì)象所受合力的大小和方向．(3)全面分析爭(zhēng)辯對(duì)象的運(yùn)動(dòng)狀況，畫出運(yùn)動(dòng)過程示意圖，特殊要留意所爭(zhēng)辯運(yùn)動(dòng)過程的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)及受力狀況并非恒定不變時(shí)，確定要把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程分成幾個(gè)階段的運(yùn)動(dòng)過程來分析．如圖所示為一種運(yùn)動(dòng)玩耍，運(yùn)動(dòng)員從起跑線開頭推著滑板加速一段相同距離后，再跳上滑板自由滑行，滑行距離遠(yuǎn)但又不掉入水池的為獲勝者，其運(yùn)動(dòng)過程可簡(jiǎn)化為以下模型：一質(zhì)量M＝60kg的運(yùn)動(dòng)員用與水平方向成37°角的恒力F斜向下推靜止于A點(diǎn)、質(zhì)量m＝20kg的滑板，使其勻加速運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)快速跳上滑板(跳上瞬間可認(rèn)為滑板速度不變)，與滑板一起運(yùn)動(dòng)到水池邊的B點(diǎn)時(shí)剛好停下，已知AP長(zhǎng)x1＝12m，PB長(zhǎng)x2＝28.8m，滑板與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.2，不計(jì)滑板長(zhǎng)和空氣阻力，取eq\r(5)＝2.24，重力加速度g＝10m/s2，sin(1)運(yùn)動(dòng)員在AP段所施加的力F的大??；(2)滑板從A運(yùn)動(dòng)到B所用的時(shí)間t.[解析](1)設(shè)滑板在P點(diǎn)時(shí)速度為v，AP段加速度大小為a1，PB段加速度大小為a2，則有v2＝2a1x1＝2a2而a2＝μg＝2m/s2a1＝eq\f(Fcos37°－μmg＋Fsin37°,m)聯(lián)立各式并代入數(shù)據(jù)得：F＝200N.(2)由x＝eq\x\to(v)t＝eq\f(v0＋vt,2)t知t＝eq\f(2x1＋x2,v)代入數(shù)據(jù)得t＝7.62s.[答案](1)200N(2)7.62s[規(guī)律總結(jié)]本題是典型的先加速后減速的運(yùn)動(dòng)問題，求解時(shí)確定要抓住連接點(diǎn)的速度值．勻變速直線運(yùn)動(dòng)求解時(shí)間一般用公式x＝eq\x\to(v)t＝eq\f(v0＋vt,2)t.利用Ff＝μFN求滑動(dòng)摩擦力時(shí)確定要留意正壓力．類型2有關(guān)能量的綜合題[類型解讀]能量是力學(xué)部分繼牛頓運(yùn)動(dòng)定律后的又一重點(diǎn)，是高考的“重中之重”．此類試題常與牛頓運(yùn)動(dòng)定律、平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)、電磁學(xué)等學(xué)問相聯(lián)系，綜合性強(qiáng)、涉及面廣、分值大、物理過程簡(jiǎn)潔，要求同學(xué)要有很強(qiáng)的受力分析力氣、運(yùn)動(dòng)過程分析力氣及應(yīng)用學(xué)問解決實(shí)際問題的力氣，因而備受命題專家青睞．[突破策略](1)由于應(yīng)用功能關(guān)系和能量守恒定律分析問題時(shí)，突出物體或物體系所經(jīng)受的運(yùn)動(dòng)過程中狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，因此應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化和引起變化的緣由，明確功與對(duì)應(yīng)能量的變化關(guān)系．(2)要能正確分析所涉及的物理過程，能正確、合理地把全過程劃分為若干階段，弄清各階段所遵循的規(guī)律及各階段間的聯(lián)系．(3)當(dāng)爭(zhēng)辯對(duì)象是一物體系統(tǒng)且它們間有相互作用時(shí)，一般優(yōu)先考慮功能關(guān)系和能量守恒定律，特殊是題中毀滅相對(duì)路程時(shí)，確定先考慮能量守恒定律．如圖所示，豎直平面內(nèi)，水平光滑軌道CD與兩個(gè)半徑相同的半圓軌道分別相切于D、C，在A點(diǎn)某人將質(zhì)量為m＝0.1kg的小球以確定初速度水平彈出，小球沿水平軌道AB滑行并從B點(diǎn)水平飛離，小球與水平軌道CD碰撞(碰撞過程小球無機(jī)械能損失)兩次后恰好到達(dá)半圓軌道的E點(diǎn)，在E點(diǎn)小球?qū)壍赖膲毫閑q\f(16,9)N，已知小球與AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1，AB長(zhǎng)s＝10m，水平軌道CD長(zhǎng)l＝12m，小球每次與水平軌道碰撞時(shí)間為Δt＝2×10－3s，碰撞時(shí)水平速度不變，豎直速度反向，取重力加速度g＝10m/s(1)半圓軌道的半徑R；(2)人對(duì)小球所做的功W0；(3)碰撞過程中，水平軌道對(duì)小球的平均作用力大?。甗解析](1)由題知小球從B到E，水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，故vB＝vE①在E點(diǎn)，由牛頓其次定律知mg＋N＝meq\f(v\o\al(2,E),R)②因小球與CD碰撞兩次，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律知水平方向：eq\f(l,4)＝vEt③豎直方向：2R＝eq\f(1,2)gt2④聯(lián)立①②③④并代入數(shù)值得R＝0.9(2)從A到B由動(dòng)能定理知μmgs＝EkA－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)由功能關(guān)系知人對(duì)小球所做的功W0＝EkA解得W0＝2.25J.(3)小球在碰撞時(shí)豎直方向速度變化量Δvy＝2gt產(chǎn)生的加速度a＝eq\f(Δvy,Δt)由牛頓其次定律知eq\x\to(F)－mg＝ma解得eq\x\to(F)＝601N.[答案](1)0.9m(2)2.25J(3)601[滿分規(guī)章](1)物理語言(文字語言、符號(hào)語言和圖象語言)使用要規(guī)范，削減筆誤．(2)留意大小寫、小角標(biāo)，相像字母不混淆．(3)必要的文字說明不能缺少，每個(gè)關(guān)系式都應(yīng)有理有據(jù)．(4)要列出原始公式，不要直接用變形公式，以免漏掉得分．(5)給分重過程，解題時(shí)要留意分步列式(結(jié)果可最終得出)，不要漏掉或合并關(guān)系式，避開閱卷老師閱卷時(shí)找不到得分點(diǎn)．類型3帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)綜合題[類型解讀]帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)是高考的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，考查題型有計(jì)算題和選擇題，計(jì)算題常以壓軸題毀滅，具有較簡(jiǎn)潔的運(yùn)動(dòng)圖景，難度較大，題目綜合性較強(qiáng)，分值較大．此類問題命題情境新穎，慣于物理情境的重組翻新，設(shè)問的奇異變換，具有不回避重復(fù)考查的特點(diǎn)．也常以速度選擇器、磁流體發(fā)電機(jī)、霍爾效應(yīng)、質(zhì)譜儀等為背景出實(shí)際應(yīng)用題．[突破策略]該類型問題一般有三種狀況：帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)、在疊加場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)和在變化的電場(chǎng)、磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．(1)在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)：分析帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)過程時(shí)應(yīng)用牛頓其次定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式處理；分析帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)問找出粒子運(yùn)動(dòng)的圓心、半徑，抓住粒子處在分段運(yùn)動(dòng)的連接點(diǎn)時(shí)的速度分析求解．(2)在疊加場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)：先從力的角度對(duì)帶電粒子進(jìn)行受力分析，留意電場(chǎng)力、重力與洛倫茲力大小和方向間的關(guān)系及它們的特點(diǎn)(重力、電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān)，洛倫茲力永久不做功)，分清帶電粒子的狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)過程，然后運(yùn)用相關(guān)規(guī)律求解．(3)在變化的電場(chǎng)或磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)：認(rèn)真分析帶電粒子的運(yùn)動(dòng)過程、受力狀況，清楚帶電粒子在變化的電場(chǎng)或磁場(chǎng)中各處于什么狀態(tài)、做什么運(yùn)動(dòng)，然后分過程求解．如圖甲所示，帶正電粒子以水平速度v0從平行金屬板MN間中線OO′連續(xù)射入電場(chǎng)中．MN板間接有如圖乙所示的隨時(shí)間t變化的電壓UMN，兩板間電場(chǎng)可看做是均勻的，且兩板外無電場(chǎng)．緊鄰金屬板右側(cè)有垂直紙面對(duì)里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，分界線為CD，EF為屏幕．金屬板間距為d，長(zhǎng)度為l，磁場(chǎng)的寬度為d.已知：B＝5×10－3T，l＝d＝0.2m，每個(gè)帶正電粒子的速度v0＝105m/s，比荷為eq\f(q,m)＝108C/kg，重力忽視不計(jì)，在每個(gè)粒子通過電場(chǎng)區(qū)域的極短時(shí)間內(nèi)，(1)帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)做圓周運(yùn)動(dòng)的最小半徑；(2)帶電粒子射出電場(chǎng)時(shí)的最大速度；(3)帶電粒子打在屏幕上的范圍．[解析](1)t＝0時(shí)刻射入電場(chǎng)的帶電粒子不被加速，進(jìn)入磁場(chǎng)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑最小，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)qv0B＝eq\f(mv\o\al(2,0),rmin)則帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)做圓周運(yùn)動(dòng)的最小半徑rmin＝eq\f(mv0,qB)＝eq\f(105,108×5×10－3)m＝0.2m其運(yùn)動(dòng)的徑跡如圖中曲線Ⅰ所示．(2)設(shè)兩板間電壓為U1時(shí)，帶電粒子剛好從極板邊緣射出電場(chǎng)，則有eq\f(d,2)＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(1,2)·eq\f(U1q,dm)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(l,v0)))2代入數(shù)據(jù)，解得U1＝100V在電壓低于100V時(shí)，帶電粒子才能從兩板間射出電場(chǎng)，電壓高于100V時(shí)，帶電粒子打在極板上，不能從兩板間射出．帶電粒子剛好從極板邊緣射出電場(chǎng)時(shí)，速度最大，設(shè)最大速度為vmax，則有eq\f(1,2)mveq\o\al(2,max)＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＋q·eq\f(U1,2)解得vmax＝eq\r(2)×105m/s＝1.414×105(3)由第(1)問計(jì)算可知，t＝0時(shí)刻射入電場(chǎng)的粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑rmin＝d＝0.2徑跡恰與屏幕相切，設(shè)切點(diǎn)為E，E為帶電粒子打在屏幕上的最高點(diǎn)，則eq\x\to(O′E)＝rmin＝0.2m帶電粒子射出電場(chǎng)時(shí)的速度最大時(shí)，在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑最大，打在屏幕上的位置最低．設(shè)帶電粒子以最大速度射出電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為rmax，打在屏幕上的位置為F，運(yùn)動(dòng)徑跡如圖中曲線Ⅱ所示．qvmaxB＝eq\f(mv\o\al(2,max),rmax)則帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)做圓周運(yùn)動(dòng)的最大半徑rmax＝eq\f(mvmax,qB)＝eq\f(\r(2)×105,108×5×10－3)m＝eq\f(\r(2),5)m由數(shù)學(xué)學(xué)問可得運(yùn)動(dòng)徑跡的圓心必落在屏幕上，如圖中Q點(diǎn)所示，并且Q點(diǎn)必與M板在同一水平線上．則eq\x\to(O′Q)＝eq\f(d,2)＝eq\f(0.2,2)m＝0.1m帶電粒子打在屏幕上的最低點(diǎn)為F，則eq\x\to(O′F)＝rmax－eq\x\to(O′Q)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(2),5)－0.1))m＝0.18m即帶電粒子打在屏幕上O′上方0.2m到O′下方0.18[答案](1)0.2m(2)1.414×(3)O′上方0.2m到O′下方類型4電磁感應(yīng)的綜合問題[類型解讀]電磁感應(yīng)的綜合問題，涉及力學(xué)學(xué)問(如牛頓運(yùn)動(dòng)定律、功、動(dòng)能定理和能量守恒定律等)、電學(xué)學(xué)問(如法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律、直流電路、磁場(chǎng)等)多個(gè)學(xué)問點(diǎn)，是歷年高考的重點(diǎn)、難點(diǎn)和熱點(diǎn)，考查的學(xué)問主要包括感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的計(jì)算(法拉第電磁感應(yīng)定律)和方向的判定(楞次定律和右手定則)，常將電磁感應(yīng)與電路規(guī)律、力學(xué)規(guī)律、磁場(chǎng)規(guī)律、功能關(guān)系、數(shù)學(xué)函數(shù)與圖象等綜合考查，難度一般較大．[突破策略]解答電磁感應(yīng)與力和能量的綜合問題，要明確三大綜合問題，即變速運(yùn)動(dòng)與平衡、通過導(dǎo)體截面的電荷量及系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)化，解決這些問題獵取高分需把握受力分析、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)相關(guān)規(guī)律、功能關(guān)系等學(xué)問．(1)利用牛頓其次定律的瞬時(shí)性動(dòng)態(tài)分析金屬棒(線框)的受力狀況和運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，明確金屬棒的加速度與力瞬時(shí)對(duì)應(yīng)，速度的變化引起安培力的變化反過來又導(dǎo)致加速度變化．(2)功能關(guān)系在電磁感應(yīng)中的應(yīng)用是最常見的，金屬棒或線框所受各力做功狀況的判定及能量狀態(tài)的判定是獵取高分的關(guān)鍵，特殊是安培力做功狀況的判定．(2022·北京市西城區(qū)期末)如圖甲所示，兩根足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌平面與水平面夾角為α，金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為m.導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的方向垂直于導(dǎo)軌平面斜向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.金屬導(dǎo)軌的上端與開關(guān)S、定值電阻R1和電阻箱R2相連．不計(jì)一切摩擦，不計(jì)導(dǎo)軌、金屬棒的電阻，重力加速度為g.現(xiàn)在閉合開關(guān)S，將金屬棒由靜止釋放．(1)推斷金屬棒ab中電流的方向；(2)若電阻箱R2接入電路的阻值為0，當(dāng)金屬棒下降高度為h時(shí)，速度為v，求此過程中定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱Q；(3)當(dāng)B＝0.40T，L＝0.50m，α＝37°時(shí)，金屬棒能達(dá)到的最大速度vm隨電阻箱R2阻值的變化關(guān)系如圖乙所示．取g＝10m/s2，sin37°＝0.60，cos37°＝0.80.求阻值R第一步：審題規(guī)范化題設(shè)條件獵取信息不計(jì)一切摩擦金屬棒只受重力、支持力和安培力不計(jì)導(dǎo)軌、金屬棒的電阻回路中的總電阻為R1＋R2將金屬棒由靜止釋放金屬棒的初速度為零其次步：思維規(guī)范化金屬棒下滑過程中，只有重力和安培力對(duì)金屬棒做功，應(yīng)用能量守恒定律可求出定值電阻R1上產(chǎn)生的焦耳熱；金屬棒達(dá)到最大速度vm時(shí)，其合力為零，推導(dǎo)出最大速度vm與R2的大小關(guān)系式，結(jié)合vm－R2函數(shù)關(guān)系式圖線求解結(jié)果．第三步：答題規(guī)范化(1)由右手定則知，金屬棒ab中的電流方向?yàn)閎到a.(2)由能量守恒，金屬棒減小的重力勢(shì)能等于增加的動(dòng)能和電路中產(chǎn)生的焦耳熱mgh＝eq\f(1,2)mv2＋Q解得：Q＝mgh－eq\f(1,2)mv2.(3)設(shè)最大速度為vm時(shí)，切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝BLvm由閉合電路歐姆定律：I＝eq\f(E,R1＋R2)從b端向a端看，金屬棒受力如圖所示：金屬棒達(dá)到最大速度時(shí)滿足mgsinα－BIL＝0由以上三式得最大速度：vm＝eq\f(mgsinα,B2L2)R2＋eq\f(mgsinα,B2L2)R1vm－R2圖象斜率k＝eq\f(60－30,2.0)m/(s·Ω)＝15m/(s·Ω)，縱截距b＝30m得到：eq\f(mgsinα,B2L2)R1＝b，eq\f(mgsinα,B2L2)＝k解得：R1＝2.0Ω，m＝0.1[答案](1)電流方向?yàn)閎到a(2)mgh－eq\f(1,2)mv2(3)2.0Ω0.1類型5有關(guān)極值的計(jì)算題[類型解讀]縱觀近幾年高考計(jì)算題，對(duì)應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)問解決物理問題的力氣考查有逐步加大的趨勢(shì)，求極值的計(jì)算題毀滅頻率漸漸變高，應(yīng)引起重視．[突破策略]在高中物理中，求極值的常用方法有：圖解法、臨界條件法、函數(shù)法(三角函數(shù)、一元二次函數(shù))和判別式法，在備考中加強(qiáng)這些方法(主要是臨界條件法、函數(shù)法)的運(yùn)用練習(xí)，就能解決此類問題．(2022·濰坊模擬)如圖所示，光滑半圓形軌道處于豎直平面內(nèi)，半圓軌道與光滑的水平地面相切于半圓的端點(diǎn)A.一質(zhì)量為m的小球在水平地面上的C點(diǎn)受水平向左的恒力F由靜止開頭運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)撤去恒力F，小球沿豎直半圓軌道運(yùn)動(dòng)到軌道最高點(diǎn)B點(diǎn)，最終又落在水平地面上的D點(diǎn)(圖中未畫出)．已知A、C間的距離為L(zhǎng)，重力加速度為g.(1)若軌道半徑為R，求小球到達(dá)圓軌道B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力FN；(2)為使小球能運(yùn)動(dòng)到軌道最高點(diǎn)B，求軌道半徑的最大值Rm；(3)軌道半徑R多大時(shí)，小球在水平地面上的落點(diǎn)D到A點(diǎn)距離最大？最大距離xm是多少？[解析](1)設(shè)小球到B點(diǎn)速度為v，從C到B依據(jù)動(dòng)能定理有FL－2mgR＝eq\f(1,2)mv2解得v＝eq\r(\f(2FL－4mgR,m))據(jù)牛頓其次定律有FN＋mg＝meq\f(v2,R)解得FN＝eq\f(2FL,R)－5mg.(2)令FN＝eq\f(2FL,Rm)－5mg＝0，解得Rm＝eq\f(2FL,5mg).(3)設(shè)小球平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t.由2R＝eq\f(1,2)gt2，解得t＝eq\r(\f(4R,g))水平位移x＝vt＝eq\r(\f(2FL－4mgR,m))·eq\r(\f(4R,g))＝eq\r(\f(2FL－4mgR4mgR,m2g2))當(dāng)2FL－4mgR＝4mgR時(shí)，水平位移最大解得R＝eq\f(FL,4mg)D到A最大距離xm＝4R＝eq\f(FL,mg).[答案]見解析

第4講選考題突破策略與技巧——巧選穩(wěn)做拿滿分[選修3-3題型解讀]本部分的命題多集中在分子動(dòng)理論、估算分子數(shù)目和大小、熱力學(xué)兩大定律的應(yīng)用、氣體狀態(tài)參量的意義及與熱力學(xué)第確定律的綜合，還有氣體試驗(yàn)定律和氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用，表示氣體狀態(tài)變化過程的圖象等學(xué)問點(diǎn)上，多以選擇題和填空題的形式毀滅；對(duì)熱學(xué)前面學(xué)問的考查往往在一題中容納較多的學(xué)問點(diǎn)，把熱學(xué)學(xué)問綜合在一起；對(duì)后者的考查多以計(jì)算題的形式毀滅，著重考查氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用．[突破策略]復(fù)習(xí)中抓基礎(chǔ)、重全面，構(gòu)建學(xué)問網(wǎng)絡(luò)，梳理學(xué)問要點(diǎn)，加強(qiáng)熱點(diǎn)題型的針對(duì)性訓(xùn)練．類型1熱學(xué)基礎(chǔ)與微觀量估算的組合(2022·南京二模)(1)以下說法中正確的是________．A．系統(tǒng)在吸取熱量時(shí)內(nèi)能確定增加B．懸浮在空氣中做布朗運(yùn)動(dòng)的PM2.5微粒，氣溫越高，運(yùn)動(dòng)越猛烈C．封閉容器中的抱負(fù)氣體，若溫度不變，體積減半，則單位時(shí)間內(nèi)氣體分子在容器壁單位面積上碰撞的次數(shù)加倍，氣體的壓強(qiáng)加倍D．用力拉鐵棒的兩端，鐵棒沒有斷，說明此時(shí)分子間只存在引力而不存在斥力E．若物體表現(xiàn)為各向同性，它可能是晶體(2)常溫水中用氧化鈦晶體和鉑黑作電極，在太陽光照射下分解水，可以從兩電極上分別獲得氫氣和氧氣．已知分解1mol的水可得到1mol氫氣，1mol氫氣完全燃燒可以放出2.858×105J的能量，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.02×1023mol－1，水的摩爾質(zhì)量為1.8×10－2則2g水分解后得到氫氣分子總數(shù)是________個(gè)；2g水分解后得到的氫氣完全燃燒所放出的能量是________J[解析](1)依據(jù)熱力學(xué)第確定律可知，系統(tǒng)在吸取熱量時(shí)內(nèi)能不愿定增加，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；布朗運(yùn)動(dòng)與溫度、顆粒大小有關(guān)，溫度越高，顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越猛烈，選項(xiàng)B正確；依據(jù)玻意耳定律可知，封閉容器中的抱負(fù)氣體，若溫度不變，體積減半，壓強(qiáng)增大一倍，單位時(shí)間內(nèi)氣體分子在容器壁單位面積上碰撞的次數(shù)加倍，選項(xiàng)C正確；用力拉鐵棒的兩端，鐵棒沒有斷，說明此時(shí)分子間的合力表現(xiàn)為引力，此時(shí)斥力較小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；單晶體具有各向異性，多晶體和非晶體具有各向同性，選項(xiàng)E正確．(2)2n＝eq\f(m,M)NA＝eq\f(2×10－3,1.8×10－2)×6.02×1023個(gè)≈6.7×1022個(gè)．2E＝eq\f(m,M)E0＝eq\f(2×10－3,1.8×10－2)×2.858×105J≈3.2×104J.[答案](1)BCE(2)6.7×10223.2×104類型2熱力學(xué)定律與氣體試驗(yàn)定律的組合(2022·甘肅第一次診斷)(1)關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說法正確的是________．A．為了增加物體的內(nèi)能，必需對(duì)物體做功或向它傳遞熱量B．對(duì)某物體做功，必定會(huì)使該物體的內(nèi)能增加C．可以從單一熱源吸取熱量，使之完全變?yōu)楣．不行能使熱量從低溫物體傳向高溫物體E．機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的實(shí)際宏觀過程是不行逆過程(2)如圖所示，圓柱形汽缸的上部有小擋板，可以阻擋活塞滑離汽缸，汽缸內(nèi)部的高度為d，質(zhì)量不計(jì)的薄活塞將確定質(zhì)量的氣體封閉在汽缸內(nèi)．開頭時(shí)活塞離底部高度為eq\f(2,3)d，溫度為t1＝27℃，外界大氣壓強(qiáng)為p0＝1.0×105Pa，現(xiàn)對(duì)氣體緩慢加熱．求：①氣體溫度上升到t2＝127℃時(shí)，②氣體溫度上升到t3＝387℃時(shí)，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)([解析](1)依據(jù)熱力學(xué)第確定律ΔU＝W＋Q，為了增加物體的內(nèi)能，必需對(duì)物體做功或向它傳遞熱量，選項(xiàng)A正確；外界對(duì)某物體做功，若物體同時(shí)放熱，內(nèi)能不愿定會(huì)增加，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；依據(jù)熱力學(xué)其次定律，不行能從單一熱源吸取熱量，使之完全變?yōu)楣Χ灰鹌渌兓?，若引起其他變化，則可能，選項(xiàng)C正確；依據(jù)熱力學(xué)其次定律，不行能使熱量自發(fā)地從低溫物體傳向高溫物體而不引起其他變化，若引起其他變化，則可能，比如電冰箱制冷要耗電，故D錯(cuò)誤；機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的實(shí)際宏觀過程是不行逆過程，選項(xiàng)E正確．(2)①假設(shè)氣體溫度達(dá)到tc時(shí)，活塞恰好移動(dòng)到擋板處，氣體做等壓變化，設(shè)汽缸橫截面積為S，由蓋—呂薩克定律得到eq\f(V1,T1)＝eq\f(Vc,Tc)，即eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,3)d))S,273＋t1)＝eq\f(dS,273＋tc)解得tc＝eq\f(3,2)(273＋t1)－273＝177℃由于t2小于tc，所以溫度上升到127℃前，氣體做等壓變化，設(shè)活塞離底部的高度為eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)，即eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,3)d))S,273＋t1)＝eq\f(hS,273＋t2)解得h＝eq\f(2273＋t2,3273＋t1)d＝eq\f(2×273＋127,3×273＋27)d＝eq\f(8,9)d.②當(dāng)氣體溫度高于tc后，活塞受到擋板的阻礙，氣體體積不再發(fā)生變化，由查理定律得到eq\f(p0,Tc)＝eq\f(p3,T3)，即eq\f(p0,273＋tc)＝eq\f(p3,273＋t3)p3＝eq\f(273＋t3,273＋tc)p0＝eq\f(22,15)p0＝1.47×105Pa.[答案](1)ACE(2)①eq\f(8,9)d②1.47×105Pa[選修3-4題型解讀]1．機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波部分：從近三年的高考試題看，試題多以選擇題、填空題形式毀滅，但試題信息量大，一道題中考查多個(gè)概念、規(guī)律．對(duì)機(jī)械振動(dòng)的考查著重放在簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特征和振動(dòng)圖象上，同時(shí)也通過簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的規(guī)律考查力學(xué)的主干學(xué)問．對(duì)機(jī)械波的考查重點(diǎn)在波的形成過程、傳播規(guī)律、波長(zhǎng)和波動(dòng)圖象及波的多解問題上．2．光學(xué)部分：分為光的傳播和光的波動(dòng)性以及光的粒子性三部分，高考對(duì)本部分的考查一般以選擇題的形式毀滅，考查光線的方向的定性分析和定量計(jì)算問題；同時(shí)幾何光學(xué)還常與力學(xué)中的直線運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)、萬有引力定律等相結(jié)合命題，考查同學(xué)的分析綜合力氣．[突破策略]1．機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波部分(1)要將兩種圖象加以比較、區(qū)分及了解其之間的聯(lián)系．兩種圖象形式相像，但物理意義完全不同，只有深刻理解了它們的不同物理意義才可能對(duì)某些問題作出正確的推斷．(2)嫻熟把握波速、波長(zhǎng)、周期和頻率的關(guān)系．(3)培育理解力氣、推理力氣、分析綜合力氣和周密思考問題的素養(yǎng)．2．光學(xué)部分(1)明確介質(zhì)折射率的大小關(guān)系，進(jìn)而明確光線的偏折方向．(2)當(dāng)光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)，應(yīng)留意全反射臨界角條件的判定．(3)留意理解折射過程中的幾何關(guān)系，這往往是解決很多題目的關(guān)鍵．類型1光的特性與機(jī)械波傳播的組合(2022·濰坊模擬)(1)如圖所示，一光束包含兩種不同頻率的單色光，從空氣射向兩面平行玻璃磚的上表面，玻璃磚下表面有反射層，光束經(jīng)兩次折射和一次反射后，從玻璃磚上表面分為a、b兩束單色光射出．下列說法正確的是________．A．a(chǎn)光的頻率小于b光的頻率B．用同一裝置進(jìn)行雙縫干涉試驗(yàn)，a光的條紋間距小于b光的條紋間距C．出射光束a、b確定相互平行D．a(chǎn)、b兩色光從同種玻璃射向空氣時(shí)，a光發(fā)生全反射的臨界角大(2)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，P為x＝1m處的質(zhì)點(diǎn)，振動(dòng)傳到P點(diǎn)開頭計(jì)時(shí)，P點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖甲所示．圖乙為t＝0.6s時(shí)的波動(dòng)圖象，①該簡(jiǎn)諧橫波的傳播方向及波源的初始振動(dòng)方向；②波的傳播速度．[解析](1)光從空氣射入玻璃中，折射率大的光折射角小，當(dāng)光再?gòu)牟Ａ涑鲞M(jìn)入空氣時(shí)，依據(jù)折射定律兩束光的出射角均相等，即兩光平行射出，可推斷玻璃對(duì)a光的折射率大、對(duì)b光的折射率小，所以a光的頻率大、波長(zhǎng)短，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，C正確；依據(jù)雙縫干涉的條紋間距Δx＝lλ/d，故選項(xiàng)B正確；由sinC＝1/n可得a光的臨界角小，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．(2)①由題圖甲知，t＝0.6s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P由平衡位置向y軸正方向振動(dòng)，結(jié)合題圖乙，由“上下坡法”知波沿x軸正方向傳播；由振動(dòng)圖象知，t＝0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向振動(dòng)，即波源初始振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向．②由波動(dòng)圖象乙知λ＝4由振動(dòng)圖象甲知T＝0.4sv＝eq\f(λ,T)＝10m/s.[答案](1)BC(2)①x軸正方向y軸負(fù)方向②10類型2振動(dòng)和波與幾何光學(xué)的組合(2022·高考山東卷)(1)一列簡(jiǎn)諧橫波沿直線傳播．以波源O由平衡位置開頭振動(dòng)為計(jì)時(shí)零點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)圖象如圖所示，已知O、A的平衡位置相距0.9m．以下推斷正確的是________a．波長(zhǎng)為1.2b．波源起振方向沿y軸正方向c．波速大小為0.4d．質(zhì)點(diǎn)A的動(dòng)能在t＝4s時(shí)最大(2)如圖，三角形ABC為某透亮?????介質(zhì)的橫截面，O為BC邊的中點(diǎn)，位于截面所在平面內(nèi)的一束光線自O(shè)以角i入射，第一次到達(dá)AB邊恰好發(fā)生全反射．已知θ＝15°，BC邊長(zhǎng)為2L，該介質(zhì)的折射率為eq\r(2).求：①入射角i；②從入射到發(fā)生第一次全反射所用的時(shí)間(設(shè)光在真空中的速度為c，可能用到：sin75°＝eq\f(\r(6)＋\r(2),4)或tan15°＝2－eq\r(3))．[解析](2)①依據(jù)全反射定律可知，光線在AB面上P點(diǎn)的入射角等于臨界角C，由折射定律得sinC＝eq\f(1,n)①代入數(shù)據(jù)得C＝45°②設(shè)光線在BC面上的折射角為r，由幾何關(guān)系得r＝30°③由折射定律得n＝eq\f(sini,sinr)④聯(lián)立③④式，代入數(shù)據(jù)得i＝45°⑤②在△OPB中，依據(jù)正弦定理得eq\f(\x\to(OP),sin75°)＝eq\f(L,sin45°)⑥設(shè)所用時(shí)間為t，光線在介質(zhì)中的速度為v，得eq\x\to(OP)＝vt⑦v＝eq\f(c,n)⑧聯(lián)立⑥⑦⑧式，代入數(shù)據(jù)得t＝eq\f(\r(6)＋\r(2),2c)L.[答案](1)ab(2)①45°②eq\f(\r(6)＋\r(2)L,2c)[選修3-5題型解讀]1．動(dòng)量部分：本部分是高考的選考內(nèi)容，題型全面，選擇題主要考查動(dòng)量的矢量性，辨析“動(dòng)量和動(dòng)能”的基本概念；計(jì)算題主要考查用動(dòng)量守恒定律來解決碰撞問題．2．原子物理部分：本部分學(xué)問的特點(diǎn)是“點(diǎn)多面寬”、“考點(diǎn)分散”，因此高考對(duì)本部分的考查主要是從對(duì)基本概念的理解、辨別方面進(jìn)行，包括閱讀理解部分；題型主要以選擇題為主，在近三年高考試卷中幾乎每年都考．其中重點(diǎn)考查的有能級(jí)與光譜、核反應(yīng)方程及規(guī)律、質(zhì)能方程及核能、相關(guān)物理學(xué)史、量子論等內(nèi)容的題目．[突破策略]1．動(dòng)量部分(1)矢量法：動(dòng)量守恒定律：p1＝p2，公式中的動(dòng)量是矢量，所以在列方程求解時(shí)，確定要正確確定各矢量的方向，很多考題思路并不簡(jiǎn)潔，但方向推斷錯(cuò)誤往往是導(dǎo)致解題失敗的直接緣由，很多試題對(duì)此都有刻意的體現(xiàn)．(2)規(guī)律法：充分運(yùn)用好規(guī)律，深刻理解并嫻熟應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解決物體間相互碰撞問題，在使用前首先要判定相互碰撞的系統(tǒng)是否符合動(dòng)量守恒定律，這是解題的前提條件，其次，對(duì)于多次碰撞過程的動(dòng)量守恒問題，確定要將簡(jiǎn)潔的過程轉(zhuǎn)化為幾個(gè)小過程，在每一個(gè)小過程中要明確哪些物體是這個(gè)系統(tǒng)中的爭(zhēng)辯對(duì)象．2．原子物理部分復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)留意三個(gè)問題：一是精讀教材，把握主干考點(diǎn)，重視基礎(chǔ)練習(xí)；二是對(duì)與現(xiàn)代科技相聯(lián)系的題目，應(yīng)足夠關(guān)注；三是將重點(diǎn)放在氫原子能級(jí)結(jié)構(gòu)和公式、核反應(yīng)方程的書寫及結(jié)合能和質(zhì)量虧損的計(jì)算上．類型1近代物理基礎(chǔ)與動(dòng)量守恒的組合(2022·武漢一模)(1)下列關(guān)于近代物理學(xué)問的說法正確的是________．A．發(fā)生α衰變時(shí)，生成核與原來的原子核相比，中子數(shù)削減了2個(gè)B．β射線是原子核外的電子電離形成的電子流，它具有較強(qiáng)的穿透力氣C．含有10個(gè)原子核的放射性元素，經(jīng)過一個(gè)半衰期，確定有5個(gè)原子核發(fā)生衰變D．氫原子的核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，要釋放確定頻率的光子，同時(shí)氫原子的電勢(shì)能減小，電子的動(dòng)能增大(2)如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為M＝50kg的運(yùn)動(dòng)員和質(zhì)量為m＝10kg的木箱靜止在光滑水平面上，從某時(shí)刻開頭，運(yùn)動(dòng)員以v0＝3m/s的速度向墻方向推出箱子，箱子與右側(cè)墻壁發(fā)生完全彈性碰撞后返回．當(dāng)運(yùn)動(dòng)員接到箱子后，再次重復(fù)上述過程，每次運(yùn)動(dòng)員均以v0①運(yùn)動(dòng)員第一次接到木箱后的速度大??；②運(yùn)動(dòng)員最多能夠推出木箱幾次？[解析](1)發(fā)生α衰變時(shí)，生成核與原來的原子核相比，質(zhì)子數(shù)削減2，中子數(shù)削減2，選項(xiàng)A正確；β射線是原子核內(nèi)中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時(shí)釋放的電子形成的高速電子流，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；衰變規(guī)律是統(tǒng)計(jì)規(guī)