全国高考理综物理第13讲如何抓住题干中的关键词解析.docx
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全国高考理综物理第13讲如何抓住题干中的关键词解析
第1讲 如何抓住题干中的关键词
【如何抓住题干中的关键词】
(本部分对应学生用书第97~105页)
专题十 压轴题
第1讲 如何抓住题干中的关键词
高考物理压轴题的特点:
题量少、分值大.题目往往过程较复杂,综合性较强.物理要拿到高分,深入细致的审题和抓住关键词是成功的必要前提.
1.要抓住关键词必须做到六个字:
“眼看”、“嘴读”、“手画”
(1)“眼看”是前提
先通读题目,不求做到一遍就能读懂,但求不漏掉一个字,在读题过程中要画出重要的具有关键性及条件性的字词,如“光滑”、“刚刚”、“恰好”、“从中点”、“垂直射入”、“匀加速”等等.
(2)“嘴读”是内化
可以小声读或默读,这是强化知识、接受题目信息的手段.这是一个物理信息内化的过程,它能解决漏看、错看等问题.读题时要克服只关注那些给出具体数据的条件,而忽视叙述性语言,特别是那些“关键词语”.
(3)“手画”是方法
画出关键性及条件性的字词是手画的一个基本方面,不少物理题目,它涉及较多的物体,或者运动过程比较复杂,需要我们借助于画物体的受力分析图、运动草图或者运动轨迹,分析找出关联点以建立物理量的联系.
2.抓住关键词要从以下几个方面入手
(1)是否考虑重力
在涉及电磁场的问题中常常会遇到带电微粒是否考虑重力的问题.一般带电粒子如电子、质子、α粒子等具体说明的微观粒子不需要考虑重力;质量较大的如带电油滴、带电小球等要考虑重力.有些说法含糊的题目要判断有无重力,如带电微粒在水平放置的带电平行板间静止,则重力平衡电场力;再如带电微粒在正交的匀
强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动,只能是洛伦兹力提供向心力,仍然是重力平衡电场力;要特别当心那些本该有重力的物体计算时忽略了重力,这在题目中一定是有说明的,要看清楚.
(2)物体是在哪个面内运动
物理习题通常附有图形,图形又只能画在平面上,所以在看图的时候一方面要看清图上物体的位置,另一方面还要看清物体是在哪个平面内运动,或是在哪个三维空间运动.物体通常是有重力的,如果在竖直平面内,这一重力不能忽略,但如果是在水平面内,重力很可能与水平面的支持力抵消了,无需考虑.
例1 (2015·福建)如图,绝缘粗糙的竖直平面MN左侧同时存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场方向水平向右,电场强度大小为E,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的小滑块从A点由静止开始沿MN下滑,到达C点时离开MN做曲线运动.A、C两点间距离为h,重力加速度为g.
(1)求小滑块运动到C点时的速度大小vc.
(2)求小滑块从A点运动到C点过程中克服摩擦力做的功Wf.
(3)若D点为小滑块在电场力、洛伦兹力及重力作用下运动过程中速度最大的位置,当小滑块运动到D点时撤去磁场,此后小滑块继续运动到水平地面上的P点.已知小滑块在D点时的速度大小为vD,从D点运动到P点的时间为t,求小滑块运动到P点时速度的大小vP.
思维轨迹:
〖解析〗
(1)由题意知,根据左手定则可判断,滑块在下滑的过程中受水平向左的洛伦兹力,当洛伦兹力等于电场力qE时,滑块离开MN开始做曲线运动,即Bqv=qE,
解得v=
.
(2)从A点到C点根据动能定理
mgh-Wf=
mv2-0,
解得Wf=mgh-
m
.
(3)设重力与电场力的合力为F,由题意知,小滑块在D点速度vD的方向与F的方向垂直,从D点到P点做类平抛运动,在F方向做匀加速运动a=
,t时间内在F方向的位移为x=
at2,
从D点到P点,根据动能定理Fx=
m
-
m
,其中F=
,
联立解得vP=
.
〖答案〗
(1)
(2)Wf=mgh-
m
(3)vP=
(3)物理量是矢量还是标量
大多物理量具有方向性,如速度、加速度、位移、力、电场强度、磁感应强度等.对于高中阶段所涉及的物理量哪些是矢量,哪些是标量一定要熟记在心.如果题目中的已知量是矢量,要考虑它可能在哪些方向上,以免漏解;如果待求的物理量是矢量,一定要看清是否需要说明方向.如“求解物体在某时刻的加速度”,不仅要说明加速度的大小,还要说明其方向,否则题目才解了一半;若“求解物体在某时刻的加速度的大小”,则无需说明其方向.
(4)哪些量是已知量,哪些量是未知量
有时题目较长,看了一遍以后忘记了哪些是已知量,可在已知量下划线,或在解题时先写出已知量的代号;有些经常用到的物理量,如质量m、电荷量q或磁场的磁感应强度B,题目中并没有给出,但由于平时做题时这些量经常是给定的,自己常常就不自觉地把它们当做已知量,切记千万不能用未知量表示最后的结果,这就等于没有做题;一些常量即使题中未给出也是可以当做已知量的,如重力加速度g;同样一些常量却不能当做是已知量,如万有引力常量G,这一点在解万有引力应用类问题时要引起重视.
(5)临界词与形容词的把握
要搞清题目中的临界词的含义,这常常是题目的一个隐含条件,常见的临界词如“恰好”、“足够长”、“至少”、“至多”等,要把握一些特定的形容词的含义,如“缓慢地”、“迅速地”、“突然”、“轻轻地”等,静力学中如物体被“缓慢地”拉到另一位置,往往表示过程中的每一步都可以认为受力是平衡的;热学中“缓慢”常表示等温过程,而“迅速”常表示绝热过程;力学中“突然”可能表示弹簧来不及形变,“轻轻地”表示物体无初速度.
例2 (2015·四川)如图所示,金属导轨MNC和PQD,MN与PQ平行且间距为L,所在平面与水平面夹角为α,N、Q连线与MN垂直,M、P间接有阻值为R的电阻;光滑直导轨NC和QD在同一水平面内,与NQ的夹角都为锐角θ.均匀金属棒ab和ef质量均为m,长均为L,ab棒初始位置在水平导轨上与NQ重合;ef棒垂直放在倾斜导轨上,与导轨间的动摩擦因数为μ(μ较小),由导轨上的小立柱1和2阻挡而静止.空间有方向竖直的匀强磁场(图中未画出).两金属棒与导轨保持良好接触.不计所有导轨和ab棒的电阻,ef棒的阻值为R,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,忽略感应电流产生的磁场,重力加速度为g.
(1)若磁感应强度大小为B,给ab棒一个垂直于NQ、水平向右的速度v1,在水平导轨上沿运动方向滑行一段距离后停止,ef棒始终静止.求此过程ef棒上产生的热量.
(2)在
(1)问过程中,ab棒滑行距离为d,求通过ab棒某横截面的电荷量.
(3)若ab棒以垂直于NQ的速度v2在水平导轨上向右匀速运动,并在NQ位置时取走小立柱1和2,且运动过程中ef棒始终静止.求此状态下最强磁场的磁感应强度及此磁场下ab棒运动的最大距离.
思维轨迹:
〖解析〗
(1)设ab棒的初动能为Ek,ef棒和电阻R在此过程产生的热量分别为W和W1,有
W+W1=Ek,
且W=W1,
由题意有E1=
m
,
得W=
m
.
(2)设在题设过程中,ab棒滑行时间为Δt,扫过的导轨间的面积为ΔS,通过ΔS的磁通量为ΔΦ,ab棒产生的电势能为E,ab棒中的电流为I,通过ab棒某横截面的电荷量为q,则
E=
,
且ΔΦ=BΔS,
I=
,
又有I=
,
由图所示ΔS=d(L-dcotθ),
联立解得q=
.
(3)ab棒滑行距离为x时,ab棒在导轨间的棒长为Lx=L-2xcotθ,
此时,ab棒产生的电势能为Ex=Bv2L,
流过ef棒的电流为Ix=
,
ef棒所受安培力为Fx=BIxL,
联立解得Fx=
(L-2xcotθ).
可得,Fx在x=0和B为最大值Bm时有最大值F1.
由题知,ab棒所受安培力方向必水平向左,ef棒所受安培力方向必水平向右,使F1为最大值的受力分析如图所示,图中fm为最大静摩擦力,有
F1cosα=mgsinα+μ(mgcosα+F1sinα),
联立解得Bm=
.
该磁场方向可竖直向上,也可竖直向下.
B为Bm时,Fx随x增大而减小,x为最大xm时,Fx为最小值F2,由图可知
F2cosα+μ(mgcosα+F2sinα)=mgsinα,
联立解得
xm=
.
〖答案〗
(1)
m
(2)
(3)
(6)注意括号里的文字
有些题目中会出现条件或要求写在括号里的情况,括号里的文字并不是次要的,可有可无的,相反有时还显得特别重要.如括号里常有:
取g=10m/s2、不计阻力、最后结果保留两位小数等.
(7)抓住图象上的关键点
看到图象要注意:
①图象的横轴、纵轴表示什么物理量;②横轴、纵轴上物理量的单位;③图线在横轴或纵轴上的截距;④坐标原点处是否从0开始(如测电动势时的U-I图电压往往是从一个较大值开始的);⑤图线的形状和发展趋势;(6)图象是否具有周期性.
(8)区分物体的性质和所处的位置
如物体是导体还是绝缘体;是轻绳、轻杆还是轻弹簧;物体是在圆环的内侧、外侧还是在圆管内或是套在圆环上.
(9)容易看错的地方
位移还是位置,时间还是时刻,哪个物体运动,物体是否与弹簧连接,直径还是半径,粗糙还是光滑,有无电阻等.
例3 (2015·广东)如图(a)所示,平行长直金属导轨水平放置,间距L=0.4m,导轨右端接有阻值R=1Ω的电阻,导体棒垂直放置在导轨上,且接触良好.导体棒及导轨的电阻均不计.导轨间正方形区域abcd内有方向竖直向下的匀强磁场,bd连线与导轨垂直,长度也为L.从0时刻开始,磁感应强度B的大小随时间t变化,规律如图(b)所示;同一时刻,棒从导轨左端开始向右匀速运动,1s后刚好进入磁场.若使棒在导轨上始终以速度v=1m/s做直线运动.
(a)
(b)
(1)求棒进入磁场前,回路中的电动势E.
(2)求棒在运动过程中受到的最大安培力F,以及棒通过三角形abd区域时电流i与时间t的关系式.
思维轨迹:
〖解析〗
(1)进入磁场前,闭合回路中有磁场通过的有效面积不变,磁感应强度均匀变大,由法拉第电磁感应定律,回路中的电动势E=
=
·Sabcd,其中Sabcd=
=0.08m2,
代入数据得E=0.04V.
(2)进入磁场前,回路中的电流
I0=
=
=0.04A.
进入磁场前,当B=0.5T时,棒所受的安培力最大为F0=BI0L=0.5T×0.04A×0.4m=0.008N.
进入磁场后,当导体棒在bd时,切割磁感线的有效长度最长,为L,此时回路中有最大电动势及电流
E1=BLv,I1=
=
,
故进入磁场后最大安培力为F1=BI1L=
,
代入数据得F1=0.04N,
故运动过程中所受的最大安培力为0.04N,
棒通过三角形区域abd时,切割磁感线的导体棒的长度为L'=2×v(t-1)=2(t-1),
E2=BL'v,
故回路中的电流i=
=
A=t-1(A)(1s 〖答案〗 (1)0.04V (2)0.04N i=t-1(A)(1s
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