高考物理冲刺重要专题
概述
一、力学综合专题
二、力电磁综合专题
三、实验综合专题
四、选考模块综合专题
1.运动和力
2.功和能
1.静电场中的力学问题
2.磁场中的力学问题
1.力学实验综合
2.电学实验综合
目的:
巩固一二轮复习成果,提升物理学科能力!
规范、准确、快速!
专题一:规范求解计算题
一.物理计算题题型、特点与应试技巧
1.从知识内容来分
(1)纯力学综合题
(2)力电磁综合题
2.从命题背景材料来分
(1)旧瓶装新酒型
(2)新瓶装旧酒型
3.从问题设置来分
(1)一题一问型
(2)一题多问型
二.物理计算题第一题(即理综第24题)
1.考查内容:纯力学(12或13分)
2.题型及冲刺着力点的分析
(1)纯运动学考题
2010年短跑问题;
2011年两台汽车的加速直线运动问题;
2013年的两台玩具小车的运动问题等等。
例1. (2013新课标I卷13分)水平桌面上有两个玩具车A和B,两者用一轻质细橡皮筋相连,在橡皮筋上有一红色标记R。在初始时橡皮筋处于拉直状态,A、B和R分别位于直角坐标系中的(0,2l)、(0,-l)和(0,0)点。已知A从静止开始沿y轴正向做加速度大小为a的匀加速运动;B平行于x轴朝x轴正向匀速运动。在两车此后运动的过程中,标记R在某时刻通过点(l, l)。假定橡皮筋的伸长是均匀的,求B运动速度的大小。
例2.(2014新课标I卷12分)公路上行驶的两辆汽车之间应保持一定的安全距离。当前车突然停止时,后车司机可以采取刹车措施,使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰。通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s。当汽车在晴天干燥沥青路面上以108km/h的速度匀速行驶时,安全距离为120m。设雨天时汽车轮胎与沥青地面的动摩擦因数为晴天时的2/5,若要求安全距离仍为120m,求汽车在雨天安全行驶的最大速度。
着力点一:指导学生分析比较,题后反思!
相同点:
匀速直线运动与匀变速直线运动的考查特点。
不同点:
②研究对象的个数不同;
③考查的空间维度不同;
④命题的手法不同;
⑤难点的设置不同;
①考查的内容有所不同;
纯运动学考题;
动力学两类问题。
运动学考题命制中的两条主线;
难点设置的三种方法;
着力点二:指导学生归纳总结
1.考题特点
(1)匀速直线运动不单独考查;
(2)匀变速直线运动常结合受力分析、牛顿定律考查;
(3)选择题常以图象问题出现;
(4)计算题对考生建模能力有一定的要求。
2.命题规律
(1)纯运动学考题
(2)动力学两类问题
(3)时间主线与空间主线
(1)常规方法:
①以时间为主线的考题:
研究对象唯一
运动轨迹:一条直线
分阶段
找联系
先匀加,后匀速;
短跑问题
先匀速,后匀减;
汽车刹车问题
先匀加,后匀减;
原地起跳、抽桌布等
两个阶段在物理量上的联系。
3.应试技巧
两个典型模型
①先匀加,后匀减,初速度为零,末速度为零
v
a1 x1 t1
a2 x2 t2
②物体在恒力F1作用下从静止出发,作用一段时间后,撤去F1同时换上另一与之相反的恒力F2,在相同时间内物体回到出发点。
②以空间为主线的考题:
研究对象不唯一
运动轨迹:不是一条直线
分:
合:
例:2013玩具小车问题。
分对象;
分空间;
几何关系;
关键语句;
(2)特殊方法
图象法
微元法
积分法
等效法
类比法
(2)动力学两类问题
2012年拖布拖地的问题;
2014年高速公路汽车刹车问题;
2013年山东物体在斜面上的运动问题等。
例3.(2012新课标卷14分)拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图)。设拖把头的质量为m,拖杆质量可以忽略;拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ,重力加速度为g,某同学用该拖把在水平地板上拖地时,沿拖杆方向推拖把,拖杆与竖直方向的夹角为θ。
(1)若拖把头在地板上匀速移动,求推拖把的力的大小。(2)设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ。已知存在一临界角θ0,若θ≤θ0,则不管沿拖杆方向的推力多大,都不可能使拖把从静止开始运动。求这一临界角的正切tanθ0。
全反力、摩擦角、自锁现象
全反力:
接触面给物体的摩擦力与支持力的合力称全反力,一般用R表示,亦称接触反力。
摩擦角:
全反力与支持力的最大夹角称摩擦角,一般用Фm表示。
φm
此时,要么物体已经滑动,必有:Фm = arctanμ(μ为动摩擦因素),称动摩擦角;
要么物体达到最大运动趋势,必有:Фms = arctanμs(μs为静摩擦因素),称静摩擦角。
通常处理为Фm = Фms
能否适当拓宽?
φm
自锁现象
如图所示,给物体施加推力F,其与法线间的夹角为Ф
(1)当
时,无论F多大,物体仍保持静止状态。
自锁
(2)当
时,无论F多小,物体都不能保持平衡。
证明:
(1)因为无论F多大,物体仍保持静止状态
平衡时:
F无穷大时,有:
φm
(2)因为无论F多小,物体都不能保持平衡
点评:
(1)“知三求二”
知:
初速度;位移;时间。
求:
加速度;末速度。
(2)“三大步”
(3)三角函数求极值
着力点:强调解题的规范性
(1)确定研究对象,进行受力分析
(2)建立适当的直角坐标系,进行正交分解
(3)列方程,求解,必要时讨论
1.常规方法:
2.特殊方法
(1)整体法
(2)隔离法
(3)图象法
(4)降维法
(5)模型法
例5.(2014华约)如图所示的传送带装置,与水平面的夹角为θ,且tanθ=3/4。传送带的速度为v=4m/s,摩擦系数为μ=5/4,将一个质量m=4kg的小物块轻轻地放在装置的底部,已知传送带装置的底部到顶部之间的距离L=20m。(本题重力加速度g=10m/s2)
(1)求物体从传送带底部运动到顶部的时间
(2)求此过程中传送带对物体所做的功
(3)功能问题
着力点:进一步强化概念和规律的理解
(1)“功”的狭义性与广义性的理解;
(2)摩擦力做功的特点;
三.物理计算题第二题(即理综第25题)
1.考查内容:力电磁综合(19或20分)
2.题型及冲刺着力点的分析
(1)带电粒子在复合场中的运动
2011磁场与磁场的复合;
2012电场与磁场的复合;
2013四川三种场的复合;
2014年电场与重力场的复合等。
例6.在图示区域中,x轴上方有一匀强磁场,磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为B,今有一质子以速度v0由y轴上的A点沿y轴正方向射入磁场,质子在磁场中运动一段时间以后从C点进入x轴下方的匀强电场区域中,在C点速度方向与x轴正方向夹角为45°,该匀强电场的强度大小为E,方向与y轴夹角为45°且斜向左上方,已知质子的质量为m,电量为q,不计质子的重力,(磁场区域和电场区域足够大)求:
(1)C点的坐标。
(2)质子从A点出发到第三次穿越x轴时的运动时间。
(3)质子第四次穿越x轴时速度的大小及速度方向与电场E方向的夹角。(角度用反三角函数表示)
着力点一:复杂问题简单化
O1
O2
D
F
点评:
如何将复杂问题简单化?
(1)分:
匀速直线运动
动能定理
牛顿运动定律
匀变速直线运动
(2)合:
找联系!
匀速直线运动
W:P1
C:匀速直线运动
动力学特征:合力为零
假设题目不告诉P1的电性,能否做出判断?怎样判断?
FT:C→D
L:
v=4 m/s
W:P1
C:
受力分析;
运动分析;
FT:D→G
L:
做功分析;
能量分析;
vG =5 m/s
W:P1
C:
受力分析;
运动分析;
qEcosθ-mgsinθ-μ(mgcosθ+qEsinθ)=ma1
FT:
匀变速直线运动
匀加?
匀减?
L:设a1
若a1为负?
匀加!
匀减!
二者相遇时,P1是上升,还是在下降?
怎样判断?
W:P2
m2gsinθ-μm2gcosθ=m2a2
C:
受力分析;
L:设P2质量为m2,在GH上运动的加速度为a2,则
FT:
初速度为零的匀加速直线运动
一.复合场考题的命题特点
1.实:与STS联系的实际问题;
2.活:要求考生灵活运用所学知识来解决实际问题;
3.新:可能以最新科学技术成就作为命题背景;
4.难:对考生能力要求较高
二.复合场考题的命题手法
1.以时间为主线进行综合;
2.以空间为主线进行综合;
三.复合场考题的难点设置
(1)干扰因素
(2)关键语句
(3)隐含条件
着力点二:指导学生归纳总结
四.复合场考题的应试技巧
1.分析情景,建立模型——物理试题四要素
研究对象?
什么条件下?
经历怎样的物理过程?
应用什么物理规律?
2.深入理解,整体把握
别奢望通过局部的战斗取得全局性胜利!
3.围魏救赵,多管齐下
(2)电磁感应综合题
2013单导体棒平动切割磁感线(小量运算);
2013上海磁感应强度随空间变化中的单导体棒平动切割磁感线;
2014新课标II卷单导体棒转动切割磁感线;
例8.(2014新课标II卷)半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面内,一长为r,质量为m且质量分布均匀的直导体棒AB置于圆导轨上面,BA的延长线通过圆导轨中心O,装置的俯视图如图所示,整个装置位于一匀强磁场中,磁感应强度的大小为B,方向竖直向下,在内圆导轨的C点和外圆导轨的D点之间接有一阻值为R的电阻(图中未画出)。直导体棒在水平外力作用下以角速度ω绕O逆时针匀速转动,在转动过程中始终与导轨保持良好接触。设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ,导体棒和导轨的电阻均可忽略。重力加速度大小为g。求:
(1)通过电阻R的感应电流的方向和大小;
(2)外力的功率。
点评:
研究对象:
导体棒AB
客观条件:
受力、运动、做功、能量
(1)受力分析
竖直方向:
水平面内:
(2)运动分析:
以O为圆心的匀角速转动
(3)做功分析:
“水平外力”
摩擦力
安培力
做正功
做负功
做负功
(4)能量分析:
动能不变;
“水平外力”做功将其它形式的能转化为摩擦热和焦耳热。
物理过程:
以O为圆心的匀角速转动
物理规律:
(1)A,B两点支持和的大小
(2)感应电流方向的判断
右手定则
(3)感应电动势大小的计算
(4)关于摩擦力做功的计算
(5)关于安培力做功的计算
例9.(2013上海)如图,两根相距l=0.4m、电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置,一端与阻值R=0.15Ω的电阻相连。导轨x>0一侧存在沿x方向均匀增大的稳恒磁场,其方向与导轨平面垂直,变化率k=0.5T/m,x=0处磁场的磁感应强度B0=0.5T。一根质量m=0.1kg、电阻r=0.05Ω的金属棒置于导轨上,并与导轨垂直。棒在外力作用下从x=0处以初速度v0=2m/s沿导轨向右运动,运动过程中电阻上消耗的功率不变。求:
(1)回路中的电流;
(2)金属棒在x=2m处的速度;
(3)金属棒从x=0运动到x=2m过程中安培力做功的大小;
(4)金属棒从x=0运动到x=2m过程中外力的平均功率。
点评:
(1)磁感应强度:
(2)电阻消耗的功率不变?
(3)变力做功的计算:
例10.(2013新课标I卷19分)如图,两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为θ,间距为L。导轨上端接有一平行板电容器,电容为C。导轨处于匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向垂直于导轨平面。在导轨上放置一质量为m的金属棒,棒可沿导轨下滑,且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触。已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ,重力加速度大小为g。忽略所有电阻。让金属棒从导轨上端由静止开始下滑,求:
(1)电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系;
(2)金属棒的速度大小随时间变化的关系。
旧瓶装新酒型考题特点及应试技巧
特点
1.似曾相识——他乡遇故知
2.表里不一——披着羊皮的狼
3.暗藏玄机——偶尔露峥嵘
应试技巧
1.平平淡淡才是真——不要兴奋
2.纵里寻他千百度——识得庐山真面目
3.吹尽黄沙始到金——功夫不负有心人
例11.2013年,由清华大学薛其坤院士领衔、清华大学物理系和中科院物理研究所组成的实验团队从实验上首次观测到量子反常霍尔效应。所谓量子反常霍尔效应是指不需要任何外加磁场,在零磁场中就可以实现量子霍尔态的现象。
如图所示,一根边长为a、b、c(a>>b>>c)的矩形截面长棒,由半导体锑化铟制成,棒中有平行于a边的电流I通过,该棒放在垂直于c边向左的匀强磁场B中(电流I所产生的磁场忽略不计),由于洛仑兹力的作用,电流载流子会发生偏转,从而使c边内外两表面形成电势差,当洛仑兹力与电场力相等时,载流子做匀速直线运动,这一现象叫霍尔效应。若该电流的载流子为电子,电子密度n=2.5×1022/m3,电流强度I=1.0A,磁感应强度B=0.1T,b=1.0cm,c=1.0mm,e=1.6×10-19C。在只有电场存在时,电子在半导体中的平均速度v=μE,其中μ=7.8m2/Vs,为电子迁移率。试回答下列问题:
(1)c边内外两表面哪个电势高?两表面电差为多少?
(2)确定棒中所产生上述电流的总电场的大小和方向。
(3)如果电流和磁场都是交变的,且分别为I=I0sinωt,B=B0sin(ωt+φ),求c边内外表面电势差的直流分量的表达式。
新瓶装旧酒型考题特点及应试技巧
特点
1.包装新颖——无缘对面不识君
2.表里不一——披着狼皮的羊
3.阅读量大——一切尽在不言中
应试技巧
1.永不言弃——不要悲观,不要害怕
2.去伪存真——陌生中找熟悉
3.条条道路通北京
例12.如图所示,在与水平面成α角的矩形框架abcd范围内有垂直框架向上的匀强磁场,磁感应强度为B,框架ad和bc的电阻不计,ab和cd的电阻均为R,长度为L。一根质量为m,电阻为2R的金属棒MN无摩擦地平行ab沿框架上滑,上升的最大高度为h(未出框架),在此过程中ab共产生热量Q。求ab发热的最大功率。
点评:问题解决法
What?
How?
Why?
一题一问型考题特点与应试技巧
特点:
问题单一——貌视简单
情境过程复杂——考查分析综合能力
思维量大——涉及知识较多
应试技巧
自找台阶——情境过程分析
顺藤摸瓜——找准切入点
跟踪追击——一环扣一环
例13.如图所示为示波器的部分构造示意图,真空室中电极K连续不断地发射电子(初速不计),经过电压为U1的加速电场后,由小孔沿水平金属板间的中心轴线射入两板间,板长为L,两板距离为d,电子穿过电场后,打在荧光屏上,屏到两板右边缘的距离为L’,水平金属板间不加电压时,电子打在荧光屏的中点。荧光屏上有a、b两点,到中点的距离均为S,若在水平金属板间加上变化的电压,要求t=0时,进入两板间的电子打在屏上a点,然后在时间T内亮点匀速上移到b点,亮点移到b点后又立即跳回到a点,以后不断重复这一过程,在屏上形成一条竖直亮线。设电子的电量为e,质量为m,在每个电子通过水平金属板的极短时间内,电场可视为恒定的。
(1)求水平金属板不加电压时,电子打到荧光屏中点时的速度的大小。
(2)求水平金属板间所加电压的最大值U2m。
(3)写出加在水平金属板间电压U2与时间t(t
K
点评一:示波管构造及工作原理
电子枪
偏转电极
荧光屏
考点分析:
(1)电子的加速运动
(2)电子的偏转——类平抛运动
偏转距离与偏转角的推导
(3)荧光屏上图像形状的分析:
定性与定量
点评二:电偏转中的等效
点评三:磁偏转中的等效
点评四:问题与情景过程间的联系
点评五:一题一多问型考题与一题一问型考题
物理一题多问型考题
特点
应试技巧
1.第一问往往非常简单
2.问题之间存在一定的联系
3.最后一问较难
前一问的结果做为后一问的已知条件
前一问的解题过程为后面提供指导和帮助
知识
应用
1.快速准确拿下第一问
2.找联系
3.明确难点,各个击破
理解关键语句
排除干扰因素
挖掘隐含条件
四.注意事项
1.审题是关键
(1)什么叫审题_____物理试题四要素
①研究对象
确定
转换
联系
②客观条件
受力分析
运动分析
做功分析
能量分析
③物理过程
时间
空间
④物理规律
结论:什么叫审题?
阅读理解
找四要素
确定方法
(2)考生在审题阶段易犯的错误
一是轻视审题,没读完题就动笔;
旧瓶装新酒型考题
二是不敢审题,遇到困难绕道走;
新瓶装旧酒型考题
三是不愿审题,怕耽误了宝贵时间。
“长题”
(3)正确的审题方法_____三审题意
动笔前审题____第一次审题
①通读全题;
②做“标记”;
③形成解题的思路和方法。
解题过程中审题____第二次审题
①排除干扰因素;
②理解关键语句;
③挖掘隐含条件。
解题结束后审题____第三次审题
①一题多解,决定取舍;
②结果为负值时,确定负号的物理意义;
③理论值与实际情况的吻合分析。
(4)审题能力的培养_____五说题意
一说对象、情景、状态和过程;
二说关键语句和隐含条件;
三说物理知识;
四说解题过程和方法;
五说解题结果。
2.建模是基础
条件模型:
过程模型:
(1)两刚性物体接触点的速度和加速度沿法向分量相等。
(2)两物体通过刚性细杆或不可伸长的绳子相连,他们在连线方向的位移、速度和加速度相等。
(3)两相互接触的物体恰好分离或恰好不分离的运动学特征与动力学特征。
运动学特征:
具有沿运动方向相同的速度和加速度;
动力学特征:
二者间相互作用的弹力为零。
貌合神离
3.列式要规范
一要方程,而不要只有公式;
二要原始方程,而不要直接使用变形式;
三要联立方程求解,而不要使用连等式。
4.有必要的文字说明
题目没给的符号,以假设形式说明;
关键语句的意义要说明;
所用规律要说明;
负号的物理意义要说明等。
专题二:电学实验
概述:电学实验综合复习之“四条主线”
1.实验原理
(1)部分电路欧姆定律与闭合电路欧姆定律
(2)电路相关规律
2.实验器材
(1)半偏法测电流表的内阻;
(3)伏安法:
测电阻、测电功率、测电动势和内阻等
①四种基本电路;
②各种可能的变形。
(2)三块表的改装、使用与读数;
3.实验数据的处理方法
(1)列表法
4.高考实验题题型及其特点
(2)计算法
(3)图像法
(1)读数类实验
(2)操作类实验
(3)理解类实验
(4)探究类实验
(5)设计类实验
0.73A
0.15A
1.读数
一、电表的问题
0.73V
3.7V
(1)基本参量:
(2)内阻的测量
电路及其连接
①器材的选择
实验步骤
关于电流表指针满偏、半偏的正确理解!
考点:
③误差分析
②原理的应用
2.电流表内阻的测量——半偏法
测量值小于真实值。
3.欧姆表
(1)构造
(2)内阻
(3)中值电阻
(4)表盘刻度
(5)使用方法与读数
(6)电池用久了带来的影响
表头Ig、Rg
电源E、r
调零电阻R0
表笔(红、黑)
组成
原理:调零
例.如图所示是欧姆表的原理图。
(1)表头的满偏电流500μA,干电池的电动势1.5V,把灵敏电流表的电流刻度值对应的欧姆表的电阻的刻度值填在下表中。
(2)这只表的内阻是( )Ω,表针偏转到满刻度1/3处时,待测电阻值为( )Ω。
(3)若欧姆表内电池用久了,电动势降为1.4V,欧姆表的内阻变为( )Ω,此时测某电阻Rx,电表指针恰好指在中间位置上,则Rx的实际值为( )Ω,比从原表盘上读出的阻值要偏( )(填“大”或“小”)。
∞
0
3000
2000
750
4500
12000
3000
6000
2800
2800
小
1.四种基本电路:
二、伏安法
2.电流表的外接与内接
小外偏小
误差原因:
电压表分流
减小误差的方法:
误差原因:
电流表分压
减小误差的方法:
大内偏大
临界电阻:
3.滑动变阻器的分压限注与实物连线
例.(2014四川)下图是测量阻值约几十欧的未知电阻Rx的原理图,图中R0是保护电阻(10Ω),R1 是电阻箱(0~99.9Ω),R是滑动变阻器,A1和A2是电流表,E是电源(电动势100V,内阻很小)。
在保证安全和满足要求的情况下,使测量范围尽可能大。实验具体步骤如下:
(1)连接好电路,将滑动变阻器R调到最大;
(2)闭合S,从最大值开始调节电阻箱R1,先调R1为适当值,再调滑动变阻器R,使A1示数I1 = 0.15A,记下此时电阻箱的阻值R1和A2示数I2。
(3)重复步骤(2),再测量6组R1和I2;
(4)将实验测得的7组数据在坐标纸上描点。
4.器材选择与实验数据的处理
根据实验回答以下问题:
① 现有四只供选用的电流表:
A.电流表(0~3mA,内阻为2.0Ω)
B.电流表(0~3mA,内阻未知)
C.电流表(0~0.3A,内阻为5.0Ω
D.电流表(0~0.3A,内阻未知)
A1应选用 ,A2应选用 。
② 测得一组R1和I2值后,调整电阻箱R1,使其阻值变小,要使A1示数I1 = 0.15A,应让滑动变阻器R接入电路的阻值 (选填“不变”、“变大”或“变小”)。
③ 在坐标纸上画出R1与I2的关系图。
④ 根据以上实验得出Rx = Ω。
点评:
1.What?
测Rx,阻值约几十欧
2.How?
先调R1为适当值,再调滑动变阻器R,使A1示数I1 = 0.15A
记下此时电阻箱的阻值R1和A2示数I2。
实际测量的物理量:
R1和I2
3.Why?
处理实验数据的方法:
图象法
① 现有四只供选用的电流表:
A.电流表(0~3mA,内阻为2.0Ω)
B.电流表(0~3mA,内阻未知)
C.电流表(0~0.3A,内阻为5.0Ω
D.电流表(0~0.3A,内阻未知)
A1应选用 ,A2应选用 。
解析:
A1示数I1 = 0.15A,两条支路电阻同一数量级。
D
C
② 测得一组R1和I2值后,调整电阻箱R1,使其阻值变小,要使A1示数I1 = 0.15A,应让滑动变阻器R接入电路的阻值 (选填“不变”、“变大”或“变小”)。
变大
点评:电路的动态分析
③ 在坐标纸上画出R1与I2的关系图。
④ 根据以上实验得出Rx = Ω。
31
专题三:数学是一个“托”
一.物理思想与数学思想
1.物理思想
(1)复杂问题简单化;
(2)简单问题理性化;
(3)理性问题具体化;
(4)具体问题模型化;
2.数学思想
(1)方程函数;
(2)数形结合;
(3)分类讨论;
(4)化归转化;
二.数学在物理学中作用
1.语言工具
(1)定义物理概念
①比值定义法
②乘积定义法
③和值定义法
④差值定义法
⑤极限定义法
⑥函数定义法
(2)描述物理规律
语言描述;
解析式描述;
图象描述;
数学方法
(3)创设物理情景、状态和过程
2.推理工具
(1)
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