高考物理二轮复习选择题满分技法直接判断法极限法对称分析法学案.docx
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高考物理二轮复习选择题满分技法直接判断法极限法对称分析法学案
选择题满分技法①——直接判断法、极限法、对称分析法
选择题在高考中属于保分题目,只有“选择题多拿分,高考才能得高分”,在平时的训练中,针对选择题要做到两个方面:
一是练准确度。
高考中遗憾的不是难题做不出来,而是简单题和中档题做错;平时会做的题目没做对,平时训练一定要重视选择题的正确率。
二是练速度。
提高选择题的答题速度,能为攻克后面的解答题赢得充足时间。
解答选择题时除了掌握直接判断和定量计算常规方法外,还要学会一些非常规巧解妙招,针对题目特点“不择手段”,达到快速解题的目的。
(一)直接判断法
通过观察题目中所给出的条件,根据所学知识和规律推出结果,直接判断,确定正确的选项。
直接判断法适用于推理过程较简单的题目,这类题目主要考查学生对物理知识的记忆和理解程度,如考查物理学史的试题等。
【典例1】(多选)下列说法中正确的是( )
A.电荷在某处不受电场力的作用,则该处电场强度为零
B.一小段通电导线在某处不受磁场力作用,则该处磁感应强度一定为零
C.电场强度的大小等于把一个试探电荷放在该点时受到的电场力与试探电荷本身电荷量的比值
D.磁感应强度的大小等于把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段导线长度和电流乘积的比值
解析 电场和磁场有一个明显的区别是:
电场对放入其中的电荷有力的作用,磁场对通电导线有力的作用的条件是磁场方向不能和电流方向平行,因此A正确,B错误;同理根据电场强度的定义式E=
可知C正确;而同样用比值定义法定义的磁感应强度则应有明确的说明,即B=
中I和B的方向必须垂直,故D错误。
答案 AC
(二)极限思维法
将某些物理量的数值推向极值(如设动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、斜面的倾角趋于0°或90°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。
【典例2】如图12所示,一半径为R的绝缘环上,均匀地分布着电荷量为Q的电荷,在垂直于圆环平面的对称轴上有一点P,它与环心O的距离OP=L。
静电力常量为k,关于P点的场强E,下列四个表达式中有一个是正确的,请你根据所学的物理知识,通过一定的分析,判断下列正确的表达式是( )
图12
A.E=
B.E=
C.E=
D.E=
解析 当R=0时,带电圆环等同一点电荷,由点电荷电场强度计算式可知在P点的电场强度为E=k
,将R=0代入四个选项,只有A、D选项满足;当L=0时,均匀带电圆环的中心处产生的电场的电场强度为0,将L=0代入选项A、D,只有选项D满足。
答案 D
方法感悟 有的问题可能不容易直接求解,但是当你将题中的某物理量的数值推向极限时,就可以对这些问题的选项是否合理进行分析和判断。
(三)对称思维法
对称情况存在于各种物理现象和物理规律中,应用这种对称性可以帮助我们直接抓住问题的实质,避免复杂的数学演算和推导,快速解题。
【典例3】(多选)(2020·云南省一模)如图13所示的匀强磁场中,从O点沿OA方向垂直磁场发射两个比荷相同的带电粒子,一粒子经时间t1到达直线OC上的P点,其速率为v1;另一粒子经时间t2到达直线OC上的Q点,其速率为v2。
不计粒子重力和粒子间的相互作用,则( )
图13
A.v1>v2B.v1 C.t1 解析 从O点沿OA方向垂直磁场发射两个比荷相同的带电粒子,粒子都做匀速圆周运动,如图所示。 根据轨迹对称性可知,两粒子做匀速圆周运动的圆心角相等,到达P点的粒子半径小于到达Q点粒子的半径,即r1 Bqv=m 解得r= ,因为比荷相等,则半径大的速度大,即v1 ,因为比荷相等,则周期相同,而圆心角相等,所以运动时间相等,即t1=t2,故B、D正确。 答案 BD 课时跟踪训练 一、选择题(1~5题为单项选择题,6~10题为多项选择题) 1.(2020·山东省潍坊市高三上学期期末统考)如图1所示,O是等量异种点电荷P、Q连线的中点,M、N是以P为圆心,以OP为半径的圆上两点,且MN与PQ垂直。 以下判断正确的是( ) 图1 A.O、M两点场强相同 B.O、M两点电势相等 C.M、N两点场强相同 D.M、N两点电势相等 解析 画出等量异种点电荷P、Q之间的电场线,如图所示,由电场线的疏密分布可知,EO>EM=EN,但是M、N两点的场强方向不同,A、C错误;沿电场线的方向电势降低,则由对称性可知,φM=φN>φO,B错误,D正确。 答案 D 2.如图2所示,虚线a、b、c代表电场中的三条电场线,实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、R、Q是这条轨迹上的三点,由此可知( ) 图2 A.带电粒子在R点时的速度大小大于在Q点时的速度大小 B.带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能大 C.带电粒子在R点时的动能与电势能之和比在Q点时的小,比在P点时的大 D.带电粒子在R点时的加速度大小小于在Q点时的加速度大小 解析 粒子做曲线运动,电场力指向曲线的凹侧,所以电场力的方向沿电场线向右,若粒子从P运动到Q,电场力做负功,电势能增加,动能减少,粒子在R点的速度大小大于Q点的速度大小,若粒子从Q运动到P,则电场力做正功,电势能减少,动能增加,粒子在Q点的速度大小小于R点的速度大小,粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能小,故A正确,B错误;只有电场力做功,电势能和动能之和不变,故带电粒子在P点的动能与电势能之和等于在Q点的动能与电势能之和,C错误;由电场线疏密可知,R点场强比Q点大,粒子在R点时所受的电场力大,加速度大,故D错误。 答案 A 3.(2020·浙江嘉兴一中、杭州高级中学联考)平行板电容器的两极板M、N接在一恒压电源上,N板接地。 板间有a、b、c三点,若将上板M向下移动少许至图3中虚线位置,则( ) 图3 A.b点场强减小B.b、c两点间电势差减小 C.c点电势升高D.a点电势降低 解析 电源电压不变,即电容器的极板间电压不变,当M向下移动时,极板间距减小,根据E= ,故极板间的场强增大,所以b点的场强增大,选项A错误;b、c两点间电势差Ubc=E·bc,E增大,而bc不变,故Ubc增大,选项B错误;同理c、N间的电势差也增大,而N点的电势为0,由电源的正极连接下极板可知,UNc=φN-φc=-φc,所以c点的电势降低,选项C错误;同理a点的电势也降低,选项D正确。 答案 D 4.如图4所示,竖直线MN∥PQ,MN与PQ间距离为a,其间存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,O是MN上一点,O处有一粒子源,某时刻放出大量速率均为v(方向均垂直磁场方向)、比荷一定的带负电粒子(粒子重力及粒子间的相互作用力不计),已知沿图中与MN成θ=60°角射入的粒子恰好垂直PQ射出磁场,则粒子在磁场中运动的最长时间为( ) 图4 A. B. C. D. 解析 当θ=60°时,粒子的运动轨迹如图甲所示,则a=Rsin30°,即R=2a。 设带电粒子在磁场中运动轨迹所对的圆心角为α,则其在磁场中运行的时间为t= T,即α越大,粒子在磁场中运行时间越长,α最大时粒子的运行轨迹恰好与磁场的右边界相切,如图乙所示,因R=2a,此时圆心角αm为120°,即最长运行时间为 ,而T= = ,所以粒子在磁场中运动的最长时间为 ,C正确。 答案 C 5.如图5所示,正三角形ABC区域内存在垂直于△ABC平面的匀强磁场,磁感应强度为B= ,△ABC边长为L,O为BC边的中点。 大量质量为m,速度为v0的粒子从O点沿不同的方向垂直于磁场射入该磁场区域,不计粒子重力,则从AB和AC边射出的粒子在磁场中的运动时间不可能为( ) 图5 A. B. C. D. 解析 因为所有粒子的初速度大小相同,它们在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径r= = L也相同;当轨迹圆弧对应的弦最长时,圆心角最大,时间最长,当轨迹圆弧对应的弦最短时,圆心角最小,时间最短。 对于从AB和AC边射出的粒子在磁场中的运动,可知最长的弦为OA= L,恰好等于轨道半径,对应的圆心角为60°,因此最长运动时间为 = ;过O作AC边垂线,垂足为D,可知OD= L为最短的弦,由平面几何计算可得对应的圆心角略小于30°,因此最短运动时间略小于 = 。 故只有选项D符合题意。 答案 D 6.如图6所示为某电容传声器的结构示意图,当人对着传声器讲话,膜片会振动。 若某次膜片振动时,膜片与极板间距离增大,则在此过程中( ) 图6 A.膜片与极板间的电容变小 B.极板的带电荷量增加 C.膜片与极板间的电场强度增大 D.电阻R中有电流通过 解析 若某次膜片振动时,膜片与极板间距离增大,根据C= 可知,膜片与极板间的电容变小,选项A正确;由C= 可知,电压U不变时C减小,则极板的带电荷量减少,电阻R中有电流通过,选项B错误,D正确;由E= 可知,膜片与极板间的电场强度减小,选项C错误。 答案 AD 7.如图7(a)所示,扬声器中有一线圈处于磁场中,当音频电流信号通过线圈时,线圈带动纸盆振动,发出声音。 俯视图(b)表示处于辐射状磁场中的线圈(线圈平面即纸面),磁场方向如图中箭头所示,在图(b)中( ) 图7 A.当电流沿顺时针方向时,线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里 B.当电流沿顺时针方向时,线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外 C.当电流沿逆时针方向时,线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里 D.当电流沿逆时针方向时,线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外 解析 将环形导线分割成无数个小段,每一小段看成一直导线,当电流沿顺时针方向时,根据左手定则知,导线所受的安培力方向垂直纸面向外,选项A错误,B正确;当电流沿逆时针方向时,根据左手定则知,导线所受的安培力方向垂直纸面向里,选项C正确,D错误。 答案 BC 8.(2020·江苏单科,8)在x轴上有两个点电荷q1、q2,其静电场的电势φ在x轴上分布如图8所示。 下列说法正确的有( ) 图8 A.q1和q2带有异种电荷 B.x1处的电场强度为零 C.负电荷从x1移到x2,电势能减小 D.负电荷从x1移到x2,受到的电场力增大 解析 由x1处电势为零可知,两点电荷q1和q2带有异种电荷,A正确;在φ-x图象中,图象切线的斜率表示电场强度,则x1处的电场强度不为零,B错误;且有x1到x2电场强度逐渐减小,负电荷受到的电场力逐渐减小,D错误;由Ep=φq可知,负电荷在电势高处的电势能低,负电荷从x1移到x2,电势能减小,C正确。 答案 AC 9.图9甲中的直线为一静电场中的电场线,一不计重力的带负电粒子从电场线上的M点沿电场线运动至N点,假设粒子仅受电场力作用,图乙描述了该粒子速度的平方随其位移的变化规律。 则( ) 图9 A.粒子在M点所受的电场力等于在N点所受的电场力 B.该电场线上的电场方向由N点指向M点 C.粒子由M点向N点运动的过程中,电场力做负功 D.粒子在N点的电势能大于在M点的电势能 解析 由运动学公式v -v =2ax可知,v2-x图象的斜率为2a,即粒子受到的电场力大小不变,选项A正确;从M点到N点粒子的动能变大,电场力做正功,粒子电势能变小,由M点至N点电场线上的电势升高,则电场线上的电场方向由N点指向M点,选项B正确,C、D错误。 答案 AB 10.(2020·河南省郑州市高中毕业班质量检测)如图10所示为一带正电的点电荷和两个带负电的点电荷附近的电场线分布,三个点电荷所带电荷量均相等,M是两负点电荷连线的中点,M、N两点及正点电荷在同一水平线上且M、N两点到正点电荷的距离相等。 则下列说法正确的是( ) 图10 A.E点的电场强度比F点的大 B.E点的电势比F点的高 C.同一正点电荷在M点受到的电场力比在N点的大 D.同一正点电荷在M点时的电势能比在N点时的小 解析 由题图可知,E点处电场线比F点处电场线密,且由电场线的疏密程度表示电场强度的大小知,E点的电场强度大于F点的电场强度,选项A正确;电场线从正点电荷到负点电荷,沿着电场线方向电势降低,所以F点的电势比E点的高,选项B错误;两负点电荷在M点的合电场强度为零,M点只有正点电荷产生的电场强度,在N点正点电荷产生的电场强度水平向右,两个负点电荷产生的合电场强度水平向左,所以M点的电场强度比N点的大,同一正点电荷在M点受到的电场力比在N点的大,选项C正确;设M、N的中点为O,在直线MN上,O点到M点的平均电场强度大于O点到N点的平均电场强度,根据U=Ed可知,O点到M点的电势降低得多,所以M点的电势比N点的低,一正点电荷在M点时的电势能比在N点时的小,选项D正确。 答案 ACD 二、非选择题 11.(2020·福州质检)如图11是某屏蔽高能粒子辐射的装置,铅盒左侧面中心O有一放射源可通过铅盒右侧面的狭缝MQ向外辐射α粒子,铅盒右侧有一左右边界平行的匀强磁场区域。 过O的截面MNPQ位于垂直磁场的平面内,OH垂直于MQ。 已知∠MOH=∠QOH=53°。 α粒子质量m=6.64×10-27kg,电荷量q=3.20×10-19C,速率v=1.28×107m/s;磁场的磁感应强度B=0.664T,方向垂直于纸面向里;粒子重力不计,忽略粒子间的相互作用及相对论效应,sin53°=0.80,cos53°=0.60。 图11 (1)求垂直于磁场边界向左射出磁场的粒子在磁场中运动的时间t; (2)若所有粒子均不能从磁场右边界穿出,达到屏蔽作用,求磁场区域的最小宽度d。 解析 (1)粒子在磁场内做匀速圆周运动,则T= 垂直于磁场边界向左射出磁场的粒子在磁场中运动的时间为t= 代入数据解得t= ×10-6s≈9.81×10-8s。 (2)粒子在磁场中做匀速圆周运动,qvB=m 沿OQ方向进入磁场的粒子运动轨迹与磁场右边界相切,则所有粒子均不能从磁场的右边界射出,如图所示,由几何关系可得 d=R+Rsin53° 代入数据可得d=0.72m。 答案 (1)9.81×10-8s (2)0.72m 12.(2020·天津市十二区县重点中学高三毕业班联考)如图12所示,一等腰直角三角形OMN的腰长为2L,P点为ON的中点,三角形PMN内存在着垂直于纸面向里的匀强磁场Ⅰ(磁感应强度大小未知),一粒子源置于P点,可以射出垂直于ON向上的不同速率、不同种类的带正电的粒子。 不计粒子的重力和粒子之间的相互作用。 图12 (1)求线段PN上有粒子击中区域的长度s; (2)若三角形区域OMN的外部存在着垂直于纸面向外的匀强磁场Ⅱ,磁感应强度大小为B;三角形OMP区域内存在着水平向左的匀强电场。 某粒子从P点射出后经时间t恰好沿水平向左穿过MN进入磁场Ⅱ,然后从M点射出磁场Ⅱ进入电场,又在电场力作用下通过P点。 求该粒子的比荷以及电场的电场强度大小。 解析 (1)粒子运动轨迹与MN相切时为PN上有粒子射出的右边界,则 R1+ R1=L① 击中范围为 s=2R1② 由①②得 s=2( -1)L③ (2)如图所示,由几何关系得 R2= (或写R2+R2tan45°=L)④ 设该粒子速度大小为v t= ⑤ 由几何关系得 R3= ⑥ qvB=m ⑦ 由④⑤⑥⑦得 = ⑧ a= ⑨ 2L=vt1⑩ L= at ⑪ 由④⑤⑧⑨⑩⑪得 E= ⑫ 答案 (1)2( -1)L (2) 高考理综物理模拟试卷 注意事项: 1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。 2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。 3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。 4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。 一、单项选择题 1.2019年1月3日,嫦娥四号探测器成功实现人类首次月球背面(始终背对地球)着陆,并开展科学探测。 着陆前,嫦娥四号探测器在通过月球正面和背面的近月轨道上做圆周运动。 已知月球半径约为地球的 ,月球表面重力加速度约为 ,地面的天宫二号(可近似认为处于近地轨道)内的航天员每天经历16次日出日落。 根据以上信息,下列判断正确的是 A.月球的自转周期和地球绕太阳的公转周期相同 B.月球的自转周期和地球的自转周期相同 C.嫦娥四号在近月轨道做圆周运动的周期约为110分钟 D.嫦娥四号在近月轨道做圆周运动的周期约为90分钟 2.如图所示,参考系B相对于参考系A以速度v沿x轴正向运动,固定在参考系A中的点光源S射出一束单色光,光速为c,则在参考系B中接受到的光的情况是__________; A.光速小于c,频率不变,波长变短B.光速小于c,频率变小,波长变长 C.光速等于c,频率不变,波长不变D.光速等于c,频率变小,波长变长 3.一条绳子可以分成一个个小段,每小段都可以看做一个质点,这些质点之间存在着相互作用。 如图是某绳波形成过程的示意图。 质点l在外力作用下沿竖直方向做简谐运动,带动质点2、3、4...各个质点依次振动,把振动从绳的左端传到右端。 t=T/2时,质点9刚要开始运动。 下列说法正确的是 A.t=T/2时,质点9开始向下运动 B.t=T/2时,质点5加速度方向向上 C.t=T/4时,质点5开始向上运动 D.t=T/4时,质点3的加速度方向向上 4.2019年4月1日,在中国核能可持续发展论坛上,生态环境部介绍2019年会有核电项目陆续开工建设。 某核电站获得核能的核反应方程为 ,己知铀核 的质量为m1,钡核 的质量为m2,氪核 Kr的质量为m3,中子 n的质量为m4,下列说法中正确的是 A.该核电站通过核聚变获得核能 B.铀核 的质子数为235 C.在上述核反应方程中x=3 D.一个铀核 发生上述核反应,释放的能量为(m1-m2-m3-m4)c2 5.美国国家航空航天局(NASA)曾宣布在太阳系外发现“类地”行星Kepler一186f。 假如宇航员乘坐宇宙飞船到达该行星,在该行星“北极”距“地面”h处无初速释放一个小球,经时间t落至“地面”。 已知该行星的半径为R、自转周期为T,引力常量为G,不计阻力。 则下列说法正确的是 A.该行星的第一宇宙速度为 B.该行星的平均密度为 C.如果该行星存在一颗同步卫星,则它距该行星表面的高度为 D.宇宙飞船绕该行星做圆周运动的周期不小于 6.如图,一带电粒子从小孔A以一定的初速度射入平行板P和Q之间的真空区域,经偏转后打在Q板上如图所示的位置.在其他条件不变的情况下要使该粒子能从Q板上的小孔B射出,下列操作中可能实现的是(不计粒子重力) A.保持开关S闭合,适当上移P极板 B.保持开关S闭合,适当左移P极板 C.先断开开关S,再适当上移P极板 D.先断开开关S,再适当左移P极板 二、多项选择题 7.如图所示,x定质量的理想气体从状态a变化到状态b,其过程如P-T图中从a到b的直线所示,在此过程中__________(填正确答案标号,选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分,每选错1个扣3分,最低得分为0分) A.气体的体积减 B.气体对外界做功 C.气体的内能不变 D.气体先从外界吸收热量,后向外界放出热量 E.外界对气体做功,同时气体向外界放出热量 8.如图所示,ABCD与CDEF为相邻的两个相同正方形,在正方形ABCD的中心O1有一正点电荷,在正方形CDEF的中心O2有一负点电荷,两点电荷带电量相等,G点为EF的中点,H点为CD的中点,则下列说法正确的是() A.C和G两点的电场强度方向相同 B.C点和H点的电势相等 C.将一带正电的试探电荷沿直线从B点移动至F点的过程中,电场力一直做正功 D.将一带正电的试探电荷沿直线从F点移动至E点的过程中,电场力先做正功后做负功 9.如图所示,在竖直平面内固定有两个很靠近的同心圆轨道,外圆光滑,内圆粗糙.一质量为m的小球从轨道的最低点以初速度v0向右运动,球的直径略小于两圆间距,球运动的轨道半径为R,不计空气阻力.设小球过最低点时重力势能为零,下列说法正确的是() A.小球在同心圆轨道内运动过程中,机械能一定减小 B.若经过足够长时间,小球最终的机械能可能为 C.若小球在运动过程中机械能守恒,则v0一定不小于 D.若小球第一次运动到最高点时速度大小为0,则v0一定大于 10.如图所示,竖直平面内固定有半径为R的光滑半圆形槽,一小球(可看作质点)自半圆形槽左边缘的A点无初速地释放,在最低B点处安装一个压力传感器以测量小球通过B点时对轨道的压力大小,下列说法正确的是 A.压力传感器的示数与小球的质量无关 B.压力传感器的示数与半圆形槽半径R无关 C.小球在B点的速度与半圆形槽半径R无关 D.小球在B点的加速度与半圆形槽半径R无关 三、实验题 11.某同学利用图甲所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律。 物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上 尚未到达滑轮处 。 从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图乙所示。 实验过程中,下列做法正确的是______。 A.先接通电,再使纸带运动 B.先使纸带运动,再接通电 C.将接好纸带的小车停在靠近滑轮处 D.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处 从实验装置看,该同学所用的是电压为220V的______ 填“交流”或“直流” 电。 打点计时器的打点周期为______s, 通过分析纸带数据,可判断物块在两相邻计数点和______之间某时刻开始减速。 填两个计数点 计数点5对应的速度大小为______ , 保留两位有效数字 物块减速运动过程中加速度的大小为a=____ ,保留两位有效数字 12. 读数____________cm. 四、解答题 13.山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动.滑道由AB和BC组成,AB是倾角为θ=37°的斜坡,BC是半径为R=5m的圆弧面,圆弧对应的圆心角也为θ=37°圆弧面和斜面相切于B点,与水平面相切于C点,如图所示,AB竖直高度差h1=7.2m,竖直台阶CD竖直高度差为h2=6.8m,运动员连同滑雪装备总质量为m=80kg,从A点由静止滑下通过C点后飞落到水平地面DE上(不计空气阻力和轨道的摩擦阻力,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).求: (1)运动员在斜坡AB上运动的时间t; (2)运动员到达B点的速度vB; (3)运动员落到DE上的动能EKD. 14.如图所示,在长度足够长、宽度d=5cm的区域MNPQ内,有垂直纸面向里的水平匀强磁场,磁感应强度B=0.33T.水平边界MN上方存在范围足够大的竖直向上的匀强电场,电场强度E=200N/C.现有大量质量m=6.6×10﹣27kg、电荷量q=3.2×10﹣19C的带负电的粒子,同时从边界PQ上的O点沿纸面向各个方向射入磁场,射入时的速度大小均为V=1.6×106m/s,不计粒子的重力和粒子间的相互作用.求: (1)求带电粒子在磁场中运动的半径
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