题目列表(包括答案和解析)
每年的高考理综物理压轴题均为“综合”题,物理综合题是从多方面、多角度、多层次考查学生能力的一种途经,它在高考中所占的分数比例很大,解答好这类习题对在高考中取得优异成绩是至关重要的。解物理综合题要善于分析其“综合”的特征,任何综合题都是由最简单的物理过程、最简单的物理知识叠加而成的。
1、“过程”型综合题
按物理事件发生的时间顺序构成的“过程”综合题。与物理规律相关的物理过程变化多端,由于过程的多变性,必然使问题趋于复杂性,但复杂多变的物理过程又常常具有阶段性与时间性。物理过程的各个阶段,即各个子过程,相对总过程来说,问题通常都要简单得多。因此,把构成过程整体的若干子过程划分出来研究,就可以把全过程看来是十分复杂的问题加以简化,简化成若干个简单的几个子过程,使问题逐步得到解决。此类综合题只要对物理过程按时间顺序进行分析,一步一步,一个程序一个程序地列出相关的式子,就可以把问题解决.同时要注意前后两个物理过程中各种物理量的链接,如在运动过程中前一过程的末速度也是后一过程的初速度等等。这类综合题相对来说比较简单。如上面例1中分析的2006年理综卷I的压轴题,带电粒子一直在两极板间往返地从静止开始做匀加速运动,是两个最简单的物理过程相叠加的综合题。而2006年全国理综卷II中的压轴题,其实是带电粒子在不同的磁场作两个不同轨道半径的匀速圆周运动。
3、代入数据写出重要的演算过程,并得出最后的答案
在列好相关物理公式的基础上,就要寻找物理情景中出现的数据,并代入公式,并简练写出重要的演算步骤,得出最后的解答,写上单位,并作好适当的说明。如果是纯字母的题目,一定要检查最后答案中出现的字母是不是已知的字母!
现在高考题实行网上阅卷,每个计算题书写的版面是有限的。整个版面要精雕细刻、美观、整洁。因此,文字说明部分,字体要工整,要按照作文的格式书写,开头要空格,达到每步的开头对齐,步骤间要用恰当的连词,从而反映步骤间的逻辑关系。公式部分,字母书写要规范,公式单独占一行,居中放置,公式要编号,编号要对齐。受力图、电路图、光路图等插图,要用作图工具画,尺寸要合要合理安排图在版面中的位置。整个版面看起来,错落有致,节奏感强。给人以美感。版面设计,也要防止两种倾向:一是从头写到尾不分层次,文字叙述与公式不分行;二是字体先大后小,先疏后密,缺少计划性,缺乏整体美。
2、写出物理公式
写方程式,是应用规律,由已知推演到未知。因此,必要的方程式是:
①原始公式:它是物理量的定义式,概念或规律的表达式;
②应用式:它是把题中的已知物理量或数字代入原始公式,而得到的方程式,这种方程式体现出对题意的理解,和对规律的应用;
③重要的演算式
④结论式
方程式要按照原始公式、应用式、重要的演算式、结论式的顺序,清晰简洁地展出。
解物理计算题时,要把自己的思维过程表达出来,让阅卷的老师赏识评分。因此要求在平时的计算时训练时,一定要注意规范化解题,按照自己的思维程序表达。一般来说,物理计算题评分时,有列式分和求解分,我们可按照“三步曲”来规范计算题的解题过程。
1、必要的文字说明
文字说明能反映解题思路,展示思维过程。写文字说明时,工根据题意,弄清哪些文字必要、需要写,哪此不必要、可以忽略,做到详略得当,言简意赅。必要的文字说明,有以下几项:
①指出研究对象
②设定字母所表示的物理意义
③使用恰当的连词或连接语言
④叙述一些重要的物理状态
⑤描述重要的物理过程或物理情境
⑥叙述所运用的具体的物理规律
8.一传送带装置示意如图2所示,其中传送带经过AB区域时是水平的,经过BC区域时变为圆弧形(圆弧由光滑模板形成,未画出),经过CD区域时是倾斜的,AB和CD都与BC相切。现将大量的质量均为m的小货箱一个一个在A处放到传送带上,放置时初速为零,经传送带运送到D处,D和A的高度差为h。稳定工作时传送带速度不变,CD段上各箱等距排列,相邻两箱的距离为L。每个箱子在A处投放后,在到达B之前已经相对于传送带静止,且以后也不再滑动(忽略经BC段时的微小滑动)。已知在一段相当长的时间T内,共运送小货箱的数目为N。这装置由电动机带动,传送带与轮子间无相对滑动,不计轮轴处的摩擦。求电动机的平均抽出功率
学生在解答物理综合题时,肯定要运用定理与定律列出具体的公式。在列式时,他们首先要考虑的是研究对象,也就是对谁列方程,用物理语言来说就是此物理问题中所涉及的系统,系统中有几个物体。其二,学生运用物理规律列出公式的两边应该是不同时刻的两个状态,要把每个状态分析清楚。第三,从一个物理状态到另一个状态,把两个状态链接在一起的就是物理过程。也就是说,学生每列一个物理公式,必须非常明确这个公式是对谁(系统)列方程,是对哪个过程列方程,而方程左右两边对应的是哪两个物理状态。要注意状态变化连接处的特征和前后不同过程的区别和联系,前一过程的末速度就是后一过程的初速度。
7.“和平号”空间站已于2001年3月23日成功地坠落在南太平洋海域,坠落过程可简化为从一个近圆轨道(可近似看作圆轨道)开始,经过与大气摩擦,空间站的绝大部分经过升温、熔化,最后汽化而销毁,剩下的残片坠入大海.此过程中,空间站原来的机械能中,除一部分用于销毁和一部分被残片带走外,还有一部分能量E′通过其他方式散失(不考虑坠落过程中化学反应的能量).(1)试导出以下列各物理量的符号表示散失能量E′的公式.(2)算出E′的数值(结果保留两位有效数字). 坠落开始时空间站的质量M=1.17×105kg; 轨道离地面的高度为h=146km; 地球半径R=6.4×106m; 坠落空间范围内重力加速度可看作g=10m/s2; 入海残片的质量m=1.2×104kg; 入海残片的温度升高ΔT=3000K; 入海残片的入海速度为声速v=340m/s; 空间站材料每1千克升温1K平均所需能量c=1.0×103J; 每销毁1千克材料平均所需能量μ=1.0×107J.
2、 能把子过程从总过程中划分出来
与力学规律相关的物理过程变化多端,由于过程的多变性,必然使问题趋于复杂性,但复杂多变的物理过程又常常具有阶段性。过程的各个阶段,即各个子过程,相对总过程来说,问题通常都要简单得多。因此,把构成过程整体的若干子过程划分出来研究,就可以把全过程看来是十分复杂的问题加以简化,简化成若干个简单的几个子过程,使问题逐步得到解决。比如动量守恒问题,是研究物理系在不受外力或合外力为零时,其内部各物体间发生相互作用,我们常用“慢镜头”方式分析物理过程,把复杂的物理过程分解为几个简单的子过程。如2004年理综压轴题第25题,盘从静止开始作匀加速运动之后盘作匀减速运动而静止。前一过程与后一过程就是我们所说的两个子过程,是两个最简单的子过程相链接的综合题。2006年理综物理第25题,带电小球的运动过程也是两个最简单的初速度为0的匀加速运动过程。
[例6].(四川理综卷)如图2所示,在足够大的空间范围内,同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场,磁感应强度B=1.57T.小球1带正电,其电量与质量之比q1/m1=4 C/kg,所受重力与电场力的大小相等;小球2不带电,静止放置于固定的水平悬空支架上。小球向右以v0=23.59 m/s的水平速度与小球2正碰,碰后经过0.75 s再次相碰。设碰撞前后两小球带电情况不发生改变,且始终保持在同一竖直平面内。(取g=10 m/s2)问(1)电场强度E的大小是多少?(2)两小球的质量之比是多少?
高考物理压轴题都要涉及多个物理过程和多个研究对象的问题,这就要求我们能够按照物理学的基本操作方法,一步一步地操作,用“拆”的思想把复杂的物理问题拆成几个简单的子问题研究,把问题简化。正确的思维与操作过程比结果更加重要,首先可按照物理事件发生的时间顺序,即过去、现在和将来将复杂的物理过程分解为几个最简单的子过程,注意各子过程之间的状态链接;涉及多个研究对象的综合问题,可以将其拆成局部研究与整体研究,用物理术语来说就是子系统与大系统,即通常所说的整体法与隔离法。
1、要能把子系统从大系统中分离出来
有时组成力学系统的物体数目过多,对整个力学系统应用守恒定律,问题过于复杂,无从下手。比如运用动量守恒或机械能守恒时,如果在特定的条件下,其中一些子系统的动量守恒或机械能守恒可以不受整个系统中其它物体的影响,就可以把这样的子系统从大系统中分离出来,就可以使问题在很大程度上得到简化,这给守恒定律的应用创造了条件。可以说,这也是隔离法的一种推广应用。当然,如果整个大系统能满足相关的定理条件,那就首先可考虑运用整个系统来列方程,这就是通常我们所说的整体法。
例2.如图所示,有 a、b两束单色光(一束是红光一束是紫光)分别垂直于同种介质材料做成的两个不同顶角的三棱镜的一个腰射入,从另一个腰射出后,测得它们的偏折角θ大小相同。两个三棱镜的顶角分别为α、β且α<β,下列说法中正确的是
A.a是红光,b是紫光
B.a是紫光,b是红光
C.可能a、b 都是红光
D.可能a、b都是紫光
例3.如图1甲所示为分压器电路图,已知电源电动势为E,内电阻不计,变阻器总电阻为=50W.闭合电键S后,负载电阻两端的电压U随变阻器a端至滑动触头间的阻值变化而改变.当负载电阻分别为=200W和=20W时,关于负载电阻两端的电压U随变化的图线大致接近图20乙中的哪条曲线,下列说法中正确的是
A.大致接近曲线①,大致接近曲线②
B.大致接近曲线②,大致接近曲线①
C.大致接近曲线③,大致接近曲线④
|
例4.如图2甲、乙所示的两个电路中的电阻R、电流表、电压表和电池都是相同的,电源的内电阻相对于电阻R的大小可以忽略。闭合开关后,甲、乙两电路中电压表和电流表的示数分别为U甲、U乙、I甲、I乙。已知U甲≠U乙、I甲≠I乙,则下列判断中正确的是 ( )
A.U甲/I甲<R< U乙/I乙
B.U甲/I甲>R> U乙/I乙
C.若,则
D.,则
例5.如图所示,闭合电路的电动势为E,内阻不计,外电路的电阻R1与R2并联,且R1> R2,电流表的内阻为RA。将电流表接入电路的a点(即串联于干路中),电流表的示数为I。若将电流表接入电路的b点(即与电阻R1串联),电流表的示数为I1;若将电流表接在电路的c点(即与电阻R2串联), 电流表的示数为I2。则以下判断正确的是 ( )
A、I > I1+I2 B、I < I1+I2
C、I = I1+I2 D、以上判断都不正确
高考理综试卷中的物理压轴每题均为20分,分值非常的高,对于这类题目的解答如何落实在平时的课堂教学之中呢?我们如果仔细认真地分析一下这些所谓的“押宝题”,其实也不显得那样悬乎,它们毕竟是一道道非常普通的物理题!这就要求我们在平时的教学中狠抓三大基础工程的建设与培养,这三大基础工程就是过程分析、受力分析、运动分析。抓基础就抓住了高考,这是我们在平时的教学中应该坚持的教学“政治方向”。高考试题无论考查什么能力都必须以相应的基础知识为载体,这就是高考的基础性。前苏联教育家布鲁姆曾说过“学生学的知识越基础,该知识对新问题的适应性就越广,迁移能力就越强”。在审题的过程中要踏踏实实地对物体进行受力分析、运动分析和物理过程的分析,这是决定学生命运的基础工程。
[例1].(全国理综卷I).有个演示实验,在上下面都是金属板的玻璃盒内,放入了许多用锡箔纸揉成的小球,当上下板间加上电压后,小球就上下不停地跳动。现取以下简化模型进行定量研究。 如图1所示,电容量为C的平行板电容器的极板A和B水平放置,相距为d,与电动势为ε、内阻可不计的电源相连。设两板之间只有一个质量为m的导电小球,小球可视为质点。已知:若小球与极板发生碰撞,则碰撞后小球的速度立即变为零,带电状态也立即改变,改变后,小球所带电荷符号与该极板相同,电量为极板电量的α倍(α<<1)。不计带电小球对极板间匀强电场的影响。重力加速度为g。
(1)欲使小球能够不断地在两板间上下往返运动,电动势ε至少应大于多少?
(2)设上述条件已满足,在较长的时间间隔T内小球做了很多次往返运动。求在T时间内小球往返运动的次数以及通过电源的总电量。 其中 解得
解得
例8(2004上海物理11):利用扫描隧道显微镜(STM)可以得到物质表面原子排列的图象,从而可以研究物质的构成规律,下面图7的照片是一些晶体材料表面的STM图象,通过观察、比较,可以看到这些材料都是由原子在空间排列而构成的,具有一定的结构特征,则构成这些材料的原子在物质表面排列的共同特点是
|
(1) ;
(2) ;
(3) ;
解析:仔细观察,不发现构成这些材料的原子在物质表面排列有如下共同特点:在确定方向上原子有规律地排列;在不同方向上原子的排列规律一般不同;
原子排列具有一定对称性等
例9(04年天津理综19):激光散斑测速是一种崭新的测速技术,它应用了光的干涉原理。用二次曝光照相所获得的“散斑对”相当于双缝干涉实验中的双缝,待测物体的速度与二次曝光时间间隔的乘积等于双缝间距。实验中可测得二次曝光时间间隔、双缝到屏之距离以及相邻两条亮纹间距。若所用激光波长为,则该实验确定物体运动速度的表达式是( )
A. B.
C. D.
解析:设双缝的距离为d,则由题设有……①
双缝到屏之距离以及相邻两条亮纹间距、双缝距离d、光波长为满足
……②
由①、②可解得,故选项B正确。
例10:(04年天津理综25)磁流体发电是一种新型发电方式,图8和图9是其工作原理示意图。图8中的长方体是发电导管,其中空部分的长、高、宽分别为、、,前后两个侧面是绝缘体,上下两个侧面是电阻可略的导体电极,这两个电极与负载电阻相连。整个发电导管处于图9中磁场线圈产生的匀强磁场里,磁感应强度为B,方向如图所示。发电导管内有电阻率为的高温、高速电离气体沿导管向右流动,并通过专用管道导出。由于运动的电离气体受到磁场作用,产生了电动势。发电导管内电离气体流速随磁场有无而不同。设发电导管内电离气体流速处处相同,且不存在磁场时电离气体流速为,电离气体所受摩擦阻力总与流速成正比,发电导管两端的电离气体压强差维持恒定,求:
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|||||
(1)不存在磁场时电离气体所受的摩擦阻力F多大;
(2)磁流体发电机的电动势E的大小;
(3)磁流体发电机发电导管的输入功率P。
解析:(1)不存在磁场时,由力的平衡得……①
(2)设磁场存在时的气体流速为,则磁流体发电机的电动势……②
回路中的电流……③ ,电流I受到的安培力
……④
设为存在磁场时的摩擦阻力,依题意……⑦
存在磁场时,由力的平衡得……⑧
根据上述各式解得……⑨
(3)磁流体发电机发电导管的输入功率……⑩
由能量守恒定律得 ……11
故……12
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