无私奉献物理高考题型分析及答题技巧 (1)

词·清平乐

禁庭春昼，莺羽披新绣。 百草巧求花下斗，只赌珠玑满斗。

日晚却理残妆，御前闲舞霓裳。谁道腰肢窈窕，折旋笑得君王。

物理高考题型分析及答题技巧(二)

一、 物理论述题求解策略

物理论述题是对某些物理现象的一般规律或对某一物理问题的特殊规律进行论述、证明的一种题型，作为五项能力之一的推理能力，《考试大纲》要求考生"能够根据已知的知识和所给的物理事实、条件，对物理问题进行逻辑推理和论证，得出正确的结论或作出正确的判断，并能把推理过程正确地表达出来".论述题是高考常见题型之一.

论述题的核心一个是“论”，另一个是 “述”.其特点是要求考生在论述过程中既要论(论之有据)，又要述(述之有理)，语言要简洁科学，层次要分明突出.

（1）.论述题难点在于“论”：考生面对推理说明的论点，提取不出已有知识中的物理规律原理作论据，同时找不到合适的论证方法加以论证.弱点在“述”：即使考生掌握了论证方法，但推理缺乏逻辑性，表述欠准确，思维无序.

（2）.论述题思维流程图： ：

例1.如图所示，在水平地面上停着一辆小车，一个滑块以一定速度沿车的底板运动， 与车的两竖直壁发生弹性碰撞(机械能不损失)，不计一切摩擦阻力，试证明：滑块与车的碰撞永

远不会停止.

解析: 此题正向证明较复杂，但若证明其反命题“滑块与车的碰撞最终将停止”不成立，则论证过程将变得简单得多，则可设车与滑块停止碰撞时(相对静止)共同具有速度为v ，车与滑块质量分别为M 、m ，车与滑块组成的系统水平方向合外力为零，由动量守恒定律得

mv ０＝（M ＋m ）v ，∴v ＝m

M m

+v ０

此碰撞过程能量损失：

ΔE =21mv ０2－21（M ＋m ）v ２＝21mv ０2－2

1

（M ＋m ）（m M mv +0）２

＝21mv ０2·m

M M

+ ΔE ≠0与题设①不计一切摩擦②弹性碰撞无能量损失相矛盾，故假设不成立.

即滑块与车的碰撞不会停止.

→ 审题寻 找论点 提取相关依据：(已有

物理公式，定理)定 律、原理等

→ 选择论证方法：推理论证，反证

计算论证等 → 推证结论并加以表述

例 2.当物体从高空下落时，空气阻力会随物体的速度增大而增大，因此经过下落一段距离后将匀速下落，这个速度称为此物体下落的终极速度。研究发现，在相同环境条件下，球形物体的终极速度仅与球的半径和质量有关。下表是

小球编号 A B C D E

小球的半径（×10-3m）0.5 0.5 1.5 2 2.5

小球的质量（×10-6kg） 2 5 45 40 100

小球的终极速度（m/s）16 40 40 20 32

(1) 根据表中的数据，求出B球与C球在达到终极速度时所受的空气阻力

之比。

(2) 根据表中的数据，归纳出球型物体所受的空气阻力f与球的速度及球的

半径的关系，写出表达式及比例系数。

(3)现将C号和D号小球用轻质细线连接，若它们在下落时所受的空气阻力

与单独下落时的规律相同。让它们同时从足够高处下落，请求出它们的终极速度；并判断它们落地的顺序（不需要写出判断理由）。

解析: (1) 球在达到终极速度时为平衡状态。 f = mg

f B : f C = m B : m C =1:9

(2)由A、B球数据可得，阻力与速度成正比，由B、C球数据可得，阻力

与球的半径

的平方成正比，得f = kvr2k = 4.9Ns/m3

(3) m C g + m D g = f C + f D = kv(r C2 + r D2)

代入得v=27.2m/s C球先落地

二、物理计算题的一般分析方法

与原来的考试不同，“综合能力测试”多以现实生活中有关的理论问题和实际问题立意命题，要求更加真实和全面地模拟现实。解答这类问题，构建物理模型是关键，而且是难点。由于情境的新颖，原来储存在头脑中的模型无法直接应用，完全要凭借自己的思维品质来构建模型，对考生的能力是一个极大的考验。

四年的综合考试中，以实际问题立意的题确实成了热点。2000年的理综卷中有关霍尔效应的问题，2001年的理综卷中有关于电磁流量计的问题，同年还有太阳能量辐射一道压轴题，要构建出太阳向各个方向辐射能量的能量流的模型，这是新情景，新模型。预计在以后的综合能力测试中，必定会有这方面的题，而且构建模型的要求会是各种各样的。

互相关联的物理状态和物理过程构成了物理问题，解决物理问题的一般方法可归纳为以下几个环节：

审视物理情景构建物理模型转化为数学问题还原为物理结论在这几个环节中，根据问题的情景构建出物理模型是最关键的、也是较困难的环节。由问题情景转化出来的所谓“物理模型”，实际上就是由理想的对象

对象模型（质点、轻杆、轻绳、弹簧振子、单摆、理想气体、点电荷、理想电表、

参与的理想的过程。如质点的自由落体运动、质点的匀速圆周运动、单摆的简谐运动、点电荷在匀强电场中的运动、串并联电路等等。这种物理模型一般由更原始的物理模型构成。原始的物理模型可分为如下两类：

正确构建物理模型应注意以下几点：

（1）养成根据物理概念和物理规律分析问题的思维习惯。结合题目描述的现象、给出的条件，确定问题的性质；同时抓住现象的特征寻找因果关系。这样能为物理模型的构建打下基础。

（2）理想化方法是构建物理模型的重要方法，理想化方法的本质是抓住主要矛盾，近似的处理实际问题。因此在分析问题时要养成比较、取舍的习惯。 （3）要透彻掌握典型物理模型的本质特征、不断积累典型模型，并灵活运用他们。如研究碰撞时，总结出弹性碰撞和完全非弹性碰撞两个模型，但后来发现一些作用时间较长的非碰撞类问题，也有相同的数学形式，这就可以把这些问题也纳入到这两个模型中去，直接应用这两个模型的结论。

例 3．如图所示，oxyz 坐标系的y 轴竖直向上，在坐标系所在的空间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向与x 轴平行．从y 轴上的M 点（0，H ，0）无初速释放一个质量为m 、电荷量为q 的带负电的小球，它落在xz 平面上的N （l ，0，b ）点（l >0，b >0）．若撤去磁场则小球落在xz 平面的P 点（l ，0，0）．已知重力加速度为ｇ．

（1）已知匀强磁场方向与某个坐标轴平行，试判断其可能的具体方向． （2）求电场强度E 的大小．

（3）求小球落至N 点时的速率v ．

解析:（1）用左手定则判断出：磁场方向为－x 方向或－y 方向．

（2）在未加匀强磁场时，带电小球在电场力和重力作用下落到P 点，设运动时间为t ，小

球自由下落，有 2

12

H gt = ① 小球沿x 轴方向只受电场力作用 E F qE = ②

小球沿x 轴的位移为 2

12l at = ③

小球沿x 轴方向的加速度 E F

a m = ④

联立求解，得 qH

mgl

E = ⑤

y

x z

o

M(0,H ,0)

N (l ,0,b )

P (l ,0,0) R 0

（3）带电小球在匀强磁场和匀强电场共存的区域运动时，洛仑兹力不做功 电场力做功为 W E =qEl ⑥ 重力做功为 W G =mgH ⑦ 设落到N 点速度大小为v ,根据动能定理有

2

2

1mv qEl mgH =

+ ⑧ 解得 H

l H g v 2

22+=

例4．如图所示，在长木板A 的右端固定着一个挡板，静止在光滑水平地面上，已知木板（包括挡板）的质量m A =1.5m ，小木块B （可视为质点）的质量m B =m ．现使木块B 从A 的左端开始以水平向右的初速度v 0在长木板A 上滑动，滑到右端时与挡板发生碰撞，已知碰撞过程时间极短，碰撞后木块B 恰好能滑到木板A 的左端而不脱离木板．设B 与A 间的动摩擦因数为μ，B 在A 板上单程滑行长度为l ．

（1）若20160

3

v lg μ=

，求在木块B 与挡板碰撞的过程中，A 和B 所组成的系统损失的机械能．

（2）在木块B 与挡板碰撞后返回木板左端的过程中，欲使木块B 不出现相对于地面向左运动的情况，求物理量0v 、μ、l 之间应满足的关系．

解析:（1）设B 与A 碰撞后，A 、B 相对静止时的共同速度为v ，整个过程中A 、

B 组成的系统动量守恒，有

m B v 0＝(m A ＋m B )v ①

在上述整个过程中，系统克服摩擦力做的功为

2f W mgl μ= ② 在上述整个过程中，系统损失的机械能为

22011()22

B A B E m v m m v ?=

-+ ③ 在碰撞的过程中，系统损失的机械能为

'f E E W ?=?- ④

联立求解，得 '

202180

E mv ?= ⑤ （2）设B 与A 碰撞后的瞬间A 的速度为v 1，B 的速度为v 2，在碰撞后直至相对静止的

过程中，系统动量守恒，机械能的减少量等于系统克服摩擦力做的功，有

m A v 1＋m B v 2＝(m A ＋m B )v ⑥ B v o

l

A

22212111()222

A B A B m v m v m m v mgl μ+-+= ⑦ B 在碰撞之后，若要求木块B 不出现相对于地面向左运动的情况，则

20v ≥（取水平向右的方向为正） ⑧

当v 2=0时，由①⑥式可得 0

123v v = 代入⑦式可解得 2

0152

v lg μ= ⑨

则B 在碰撞后不向左运动的条件是

2015

2

v lg μ≤

⑩

三、解题规范化问题

所谓解题规范化，简单地说就是：解题要按一定的规格、格式进行.，书写整洁，表达清楚，层次分明，结论明确.

规范化解题过程通常包括以下几方面：（1）要指明研究对象（个体还是系统）；（2）据题意准确画出受力图、运动示意图、电路图、光路图或有关图象；（3）要指明物理过程及始末状态，包括其中的隐含条件或临界状态；（4）要指明所选取的正方向或零位置；（5）物理量尽量用题中给定的符号，需自设的物理量（包括待求量、中间过渡量）要说明其含义及符号；（6）要指明所用物理公式（定理、定律、方程等）的名称、条件和依据；并用“由……定律得……”“据……定理得……”以及关联词“因为……所以……”“将……代入……”“联立……”句式表达；（7）用文字串联起完整的思路及思维流程；（8）求得结果应有文字方程及代入题给数据的算式，最终结果要有准确的数字和单位；（9）最好对问题的结果适当进行讨论，说明其物理意义.

解题过程要注意防止以下问题：①防止随意设定物理量符号.如题目明确：支持力F N ，摩擦力F f 、电动势E ，则作图或运算过程，就不能随意另用N 、f 、ε来表示.如遇同类物理量较多，可用下角标来加以区别，如E 1、E 2、E 3等.②防止书写不规范的物理公式及表达式，如牛顿第二定律写为“F =am ”、动量守恒定律写成“m 1v 1+m 2v 2=m 2v 2′+m 1v 1′等.”③防止只写变形公式，省略原始公式.如：不能用R =mv /q B 代替qvB =mv 2/R .④防止通篇公式堆砌，无文字说明.

三、针对训练

1.．交通部门规定汽车在市区某些街道行驶速度不得超过v m ＝30km/h ．一辆汽车在该水平路段紧急刹车时车轮抱死，沿直线滑行一段距离后停止，交警测得车轮在地面上滑行的轨迹长s m ＝10m ．从手册中查出该车轮与地面间的动摩擦因数为μ＝0.72，取g ＝10m/s 2．

（1）试通过计算，判断该汽车是否违反规定超速行驶．

（2）目前，有一种先进的汽车制动装置，可保证车轮在制动时不被抱死，使车轮仍有一定的滚动，安装了这种防抱死装置的汽车，在紧急刹车时可获得比车轮抱死更大的制动力，从而使刹车距离大大减小．假设安装防抱死装置的汽车刹车刹车时的制动力恒为F ，驾驶员的反应时间为t ，汽车的质量为m ，汽车刹车前匀速行驶的速度为v ，试推出驾驶员发现情况后紧急刹车时的安全距离s 的表达式(用上述已知物理量F 、t 、m 、v 表示)．

2. 在海滨游乐场里有一种滑沙的游乐活动。如图所示，人坐在滑板上从斜坡的高处由静止开始滑下，滑到斜坡底端B 点后沿水平的滑道再滑行 一段距离到C 点停下来。若某人和滑板的总质量m=60.0kg ，滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数相同，大小为μ=0.50，斜坡的倾角θ=37°。斜坡与水平滑道间是平滑连接的，整个运动过程中空气阻力忽略不计，重力加速度g 取10m/s 2。试求：

（1）人从斜坡滑下的加速度为多大?

（2）若出于场地的限制，水平滑道的最大距离为L=20.0m ，则人在斜坡上滑下的距离AB 应不超过多少?(sin37°=0.6，cos37°=0.8)

3．一个电源的路端电压U 随外电路电阻R 的变化规律如图（甲）所示，图中U =12V 的直线为图线的渐近线．

现将该电源和一个变阻器R 0接成如图（乙）所示电路，已知电源允许通过的最大电流为2A ，变阻器的最大阻值为R 0=22Ω．求 （1）电源电动势E 和内电阻r ．

（2）空载时A 、B 两端输出的电压范围． （3）A 、B 两端所能接负载的电阻的最小值．

4．如图（甲）所示，一正方形金属线框放置在绝缘的光滑水平面上，并位于一竖直向下的有界匀强磁场区域内，线框的右边紧贴着磁场的边界，从t ＝0时开始，对线框施加一水平向右的外力F ，使线框从静止开始做匀加速直线运动，在1t 时刻穿出磁场．已知外力F 随时间变化的图像如图（乙）所示，且线框的质

（甲）

（乙）

U /V R /Ω

12 6

r

E R 0

m 2m A B v 0

量m 、电阻R 、图（乙）中的0F 、1t 均为已知量．试求出两个与上述过程有关的电磁学物理量（即由上述已知量表达的关系式）．

5．如图所示，光滑水平面上，质量为2m 的小球B 连接着轻质弹簧，处于静止；质量为m 的小球A 以初速度v 0向右匀速运动，接着逐渐压缩弹簧并使B 运动，过一段时间，A 与弹簧分离。（弹簧始终处于弹性限度以内）

（1） 在上述过程中，弹簧的最大弹性势能是多大；（2）若开始时在B 球的右

侧某位置固定一块挡板(图未画出)，在A 球与弹簧分离之前使B 球与挡板发生碰撞，并在碰后立刻将挡板撤走。设B 球与固定挡板的碰撞时间

极短，碰后B 球的速度大小不变但方向相反。求出此后弹簧的弹性势能最大值的范围。

参考答案

1. 解（1）汽车刹车且车轮抱死后，汽车受滑动摩擦力作用匀减速运动． 滑动摩擦力 f ＝μmg ①

汽车的加速度 a ＝－

m f

＝－μg ② 由匀减速运动知 as v v t 22

02=- （式中v t ＝0） ③

则 02m v gs μ= ④ 带入数据得 012m/s=43.2km/h v =＞30km/h ⑤

即这辆车是超速的．

（2）刹车距离由两部分组成，一是司机在反应时间内汽车行驶的距离s 1，二是刹车后匀减速行驶的距离s 2．

据题意有 s ＝s 1＋s 2 ⑥ 式中 1s vt = ⑦

(乙)

(甲)

3F 0

1F 0 O

2

22v s a = ⑧

加速度大小为 a ＝m

F

⑨

则安全距离为 s ＝vt ＋F

mv 22

⑩

2.．解：（1）人坐在滑板上沿斜坡向下滑的过程中，由牛顿第二定律得

mg sin θ－μmg cos θ = ma 1 a 1=2m/s 2

（2）滑板在水平面上滑动过程中，由牛顿第二定律得 －μmg = ma 2 a 2=－5 m/s 2 由运动学公式得 v B 2=2 a 1S AB 0－v B 2=2 a 2S BC S AB =50m

3. 解（1）据全电路欧姆定律 E U Ir =+ ①

由图（甲）可知，当I ＝0时，E ＝U ＝12V ② 当E ＝12V ，R ＝2Ω时，U ＝6V ，据全电路欧姆定律可得

r =2Ω ③

（2）空载时，当变阻器滑片移至最下端时，输出电压 U AB ＝0 ④

当滑片移至最上端时，有 AB E U Ir =+

0E

I R r

=

+ 可得这时的输出电压U AB ＝11V ⑤ 所以，空载时输出电压范围为0～11V ．

（3）设所接负载电阻的最小值为R /，此时滑片应移至最上端，电源电流最大I =2A

有 ()E I R r =+外 ⑥

其中 '

0'

0R R R R R

=+外 ⑦ 带入数据可得 '

R =4.9Ω ⑧

4.解: 据题意知，线框运动的加速度 0

F a m

=

① 线框离开磁场时的速度 1v at = ② 线框的边长 2

112

l at = ③ 线框离开磁场时所受到的磁场力 B F BIl = ④ 离开磁场时线框中的感应电动势 E Blv = ⑤

离开磁场时线框中的感应电流 E

I R

= ⑥

由牛顿定律知

03B F F ma -= ⑦

联立求解可得 325

01

8m R

B F t = ⑧ 离开磁场时线框中的感应电动势 201

2F Rt E m = ⑨

离开磁场时线框中的感应电流 201

2F t I mR = ⑩

在拉出过程中通过线框某截面的电量 232

012F t Bl Q R mR

==

⑾

5.解⑴当A 球与弹簧接触以后，在弹力作用下减速运动，而B 球在弹力作用下加速运动，弹簧势能增加，当A 、B 速度相同时，弹簧的势能最大。

设A 、B 的共同速度为v ，弹簧的最大势能为E ，则A 、B 系统动量守恒：v m m mv )2(0+=①

由机械能守恒：

E v m m mv ++=220)2(2

1

21………………………………………………② 联

立

两

式

得

：

2

03

1mv E =

……………………………………………………………………③ ⑵设B 球与挡板碰撞前瞬间的速度为v B ，此时A 的速度为v A 。

系统动量守恒：

B A mv mv mv 20+=………………………………………………………④

B 与挡板碰后，以v B 向左运动，压缩弹簧，当A 、B 速度相同（设为v 共）时，弹簧势

能最大，为E m ，则：

共mv mv mv B A 32=-……………………………………………………………⑤

m E mv mv +?=22032

121共……………………………………………………………………⑥

由④⑤两式得：3

40B

v v v -=共 代入⑥式，化简得：]163)4([382

020v v v m E B m +--=………

⑦

而当弹簧恢复原长时相碰，v B 有最大值v Bm ，则：

mv 0=mv A ′+2mv Bm mv 02/2=mv A ′2/2+2mv Bm 2/2 联立以上两式得：v Bm ＝032v 即v B 的取值范围为：03

2

0v v B ≤<……………………⑧

结合⑦式可得：当v B ＝40v 时，E m 有最大值为：202

1mv ……………………………………

⑨

当v B ＝

320v 时，E m 有最小值为：2

027

1mv …………………………………⑩

（江苏省苏州市第一中学 吕明德 ）