葉靈翔 錢呈祥
在高考中,選擇題的主要功能是考查學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí)的廣度,同時(shí)也考查學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握的熟練程度和思維的敏捷性.很多選擇題若用常規(guī)解法求解,可能需要花費(fèi)較多的時(shí)間,因此,我們可嘗試采用速解的方法,充分利用題目本身所提供的信息,把常規(guī)題變?yōu)樘厥饧记傻目焖俳獯?,避免“小題大做”,這樣一來(lái),也就意味著可以有更多的時(shí)間去思考后面的大題而獲得更理想的分?jǐn)?shù).另一方面,高考理綜的物理選擇題解答得是否順利,用的時(shí)間是否合理,也會(huì)在心理上和時(shí)間上直接影響后面考題的解答效果.物理選擇題的新信息,主要是結(jié)構(gòu)形式上的特征和隱含的思維方法上的特點(diǎn),根據(jù)它們找出選擇題的求解體系,是解題中培養(yǎng)策略意識(shí)的好途徑,也是讓信息從人腦輸入、存儲(chǔ)、加工和輸出有序化的有效訓(xùn)練模式.本文以2014年高考理綜(課標(biāo)卷Ⅰ)物理選擇題為載體,來(lái)探討如何用最有效的方法,最經(jīng)濟(jì)的時(shí)間,從思維的角度來(lái)答題.
題14 在法拉第時(shí)代,下列驗(yàn)證“由磁產(chǎn)生電”設(shè)想的實(shí)驗(yàn)中,能觀察到感應(yīng)電流的是
A.將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路,然后觀察電流表的變化
B.在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈,然后觀察電流表的變化
C.將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接.往線圈中插入條形磁鐵后,再到相鄰房間去觀察電流的變化
D.繞在同一鐵環(huán)上的兩個(gè)線圈,分別接電源和電流表,在給線圈通電或斷電的瞬間,觀察電流表的變化
解析 本題考查了感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是:只要穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化,電路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流.本題中的A、B選項(xiàng)都不會(huì)使電路中的磁通量發(fā)生變化,不滿足產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件,故不正確.C選項(xiàng)雖然在插入條形磁鐵瞬間電路中的磁通量發(fā)生變化,但是當(dāng)人到相鄰房間時(shí),電路已達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),電路中的磁通量不再發(fā)生變化,故觀察不到感應(yīng)電流.在給線圈通電、斷電瞬間,會(huì)引起閉合電路磁通量的變化,從而引起另一個(gè)線圈電路磁通量的變化產(chǎn)生感應(yīng)電流,因此D選項(xiàng)正確.
題15 關(guān)于通電直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所受的安培力,下列說(shuō)法正確的是
A.安培力的方向可以不垂直于直導(dǎo)線
B.安培力的方向總是垂直于磁場(chǎng)的方向
C.安培力的的大小與通電直導(dǎo)線和磁場(chǎng)方向的夾角無(wú)關(guān)
D.將直導(dǎo)線從中點(diǎn)折成直角,安培力的大小一定變?yōu)樵瓉?lái)的一半
解析 本題考查安培力的大小和方向.安培力總是垂直于磁場(chǎng)與電流所決定的平面,因此,安培力總與磁場(chǎng)和電流垂直,A錯(cuò)誤,B正確;安培力F=BILsinθ,其中θ是電流方向與磁場(chǎng)方向的夾角,C錯(cuò)誤;將直導(dǎo)線從中點(diǎn)折成直角,則前半段受到的安培力為F=BIL2sinθ,后半段受到的安培力為F1=BIL2cosθ,由于夾角θ不確定,所以F1、F2的合力不一定等于F1,選項(xiàng)D錯(cuò).
題16 如圖1,MN為鋁質(zhì)薄平板,鋁板上方和下方分別有垂直于圖平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(未畫出).一帶電粒子從緊貼鋁板上表面的P點(diǎn)垂直于鋁板向上射出,從Q點(diǎn)穿越鋁板后到達(dá)PQ的中點(diǎn)O.已知粒子穿越鋁板時(shí),其動(dòng)能損失一半,速度方向和電荷量不變.不計(jì)重力.鋁板上方和下方的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為
A. 2 B.2 C. 1 D. 22
解析 根據(jù)qvB=mv2r,有B1B2=r2v1r1v2,
穿過(guò)鋁板后粒子動(dòng)能減半,則
12mv22=12·12mv21,
得v1v2=2,
穿過(guò)鋁板后粒子運(yùn)動(dòng)半徑減半,則
r2r1=12,
因此B1B2=22,選項(xiàng)D正確.
題17 如圖2,用橡皮筋將一小球懸掛在小車的架子上,系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),現(xiàn)使小車從靜止開(kāi)始向左加速,加速度從零開(kāi)始逐漸增大到某一值,然后保持此值,小球穩(wěn)定地偏離豎直方向某一角度(橡皮筋在彈性限度內(nèi)).與穩(wěn)定在豎直位置時(shí)相比,小球的高度
A.一定升高 B.一定降低 C.保持不變
D.升高或降低由橡皮筋的勁度系數(shù)決定
解析 設(shè)橡皮筋原長(zhǎng)為l,小球靜止時(shí)設(shè)橡皮筋伸長(zhǎng)x1,由平衡條件有kx1=mg,小球距離懸點(diǎn)高度h=l-x1=l-mgk.勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),設(shè)橡皮筋與豎直方向夾角為θ,此時(shí)橡皮筋伸長(zhǎng)x2,小球在豎直方向上受力平衡,有kx2cosθ=mg,小球距離懸點(diǎn)高度
h′=(l+mgkcosθ)cosθ=lcosθ+mgk 因此小球高度升高了,選項(xiàng)A對(duì). 題18 如圖3(a),線圈ab、cd繞在同一軟鐵芯上,在ab線圈中通以變化的電流,測(cè)得cd間的的電壓如圖3(b)所示,已知線圈內(nèi)部的磁場(chǎng)與流經(jīng)的電流成正比, 則下列描述線圈ab中電流隨時(shí)間變化關(guān)系的圖(圖4)中,可能正確的是 解析 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Ucd即cd線圈中的電壓Ucd=ΔΦΔt=SΔBΔt,由于磁場(chǎng)是線圈ab中的電流產(chǎn)生的,所以ΔB∝ΔI,故Ucd∝ΔIΔt,即cd中電壓大小與ab線圈電流的變化率成正比,根據(jù)圖(b)可知0~0.5 s和0.5~1.5 s電流的變化率大小相等,方向相反,所以C正確. 題19 太陽(yáng)系各行星幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng).當(dāng)?shù)厍蚯『眠\(yùn)行到某地外行星和太陽(yáng)之間,且三者幾乎排成一條直線的現(xiàn)象,天文學(xué)稱為“行星沖日”.據(jù)報(bào)道,2014年各行星沖日時(shí)間分別是:1月6日木星沖日;4月9日火星沖日;5月11日土星沖日;8月29日海王星沖日;10月8日天王星沖日.已知地球及各地外行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道半徑如下表所示,則下列判斷正確的是 地球火星木星土星天王星海王星 軌道半徑(AU)1.01.55.29.51930 A.各地外行星每年都會(huì)出現(xiàn)沖日現(xiàn)象 B.在2015年內(nèi)一定會(huì)出現(xiàn)木星沖日 C.天王星相鄰兩次沖日的時(shí)間間隔為土星的一半 D.地外行星中,海王星相鄰兩次沖日的時(shí)間間隔最短 解析 相鄰兩次行星沖日的時(shí)間間隔就是地球恰好比行星多運(yùn)動(dòng)一周,萬(wàn)有引力提供向心力, GMmR2=m4π2T2R, 周期T=4π2R3GM,相鄰兩次行星沖日的時(shí)間間隔, t=2π2πT地-2πT行 =T地T行T行-T地=T地1-T地T行>T地, 相鄰兩次行星沖日的時(shí)間間隔大于1年,所以不可能每年都出現(xiàn),選項(xiàng)A錯(cuò);根據(jù)木星軌道半徑是地球的5.2倍, T2木T2地=r3木r3地=140.6, 周期的比值大于11小于12,故木星的周期大于11年小于12年,由曲線運(yùn)動(dòng)追及公式2πT1t-2πT2t=2nπ,將n=1代入可得t大于1211年小于1.1年,為木星兩次沖日的時(shí)間間隔,所以2015年能看到木星沖日現(xiàn)象,選項(xiàng)B正確;同理可算出天王星相鄰兩次沖日的時(shí)間間隔為1.01年.土星兩次沖日的時(shí)間間隔為1.03年.海王星兩次沖日的時(shí)間間隔為1.006年,由此可知C錯(cuò)誤,D正確. 題20 如圖5,兩個(gè)質(zhì)量均為m的小木塊a和b(可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平圓盤上,a與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為l,b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l,木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍,重力加速度大小為g.若圓盤從靜止開(kāi)始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動(dòng),用ω表示圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度,下列說(shuō)法正確的是 A. b一定比a先開(kāi)始滑動(dòng) B. a、b所受的摩擦力始終相等 C. ω=kg2l是b開(kāi)始滑動(dòng)的臨界角速度 D.當(dāng)ω=2kg3l時(shí),a所受摩擦力的大小為kmg 解析 a與b所受的最大摩擦力相等,而b需要的向心力較大,所以b先滑動(dòng),A項(xiàng)正確;在滑動(dòng)之前,a、b各自受到的摩擦力等于其向心力,f滑=mω2R,由于木塊b的半徑大,因此發(fā)生滑動(dòng)前b受到的摩擦力大于a受到的摩擦力,B項(xiàng)錯(cuò)誤;處于臨界狀態(tài)時(shí)kmg=mω2·r,解得a開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)的角速度ωa=kgl,b開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)的角速度ωb=kg2l,C項(xiàng)正確;ω=2kg3l小于a的臨界角速度,a所受摩擦力沒(méi)有達(dá)到最大值 ,D項(xiàng)錯(cuò)誤. 題21 如圖6,在正點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中有M、N、P、F四點(diǎn),M、N、P為直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn),F(xiàn)為MN的中點(diǎn),∠M=30°.M、N、P、F四點(diǎn)處的電勢(shì)分別用φM、φN、φP、φF表示.已知φM=φN,φP=φF,點(diǎn)電荷Q在M、N、P三點(diǎn)所在平面內(nèi),則 A.點(diǎn)電荷Q一定在MP的連線上 B.連接PF的線段一定在同一等勢(shì)面上 C.將正試探電荷從P點(diǎn)搬運(yùn)到N點(diǎn),電場(chǎng)力做負(fù)功 D.φP大于φM 解析 任意兩個(gè)等勢(shì)點(diǎn)連線的垂直平分線都指向點(diǎn)電荷,根據(jù)題意,點(diǎn)電荷Q必在MN的中垂線和PF的中垂線的交點(diǎn)處,過(guò)F作MN的垂直平分線交MP于O點(diǎn),由幾何關(guān)系可知ON恰好垂直平分PF,故點(diǎn)電荷Q一定位于O點(diǎn),選項(xiàng)A項(xiàng)正確;正點(diǎn)電荷的等勢(shì)面是以點(diǎn)電荷為圓心的同心圓,即等勢(shì)面不是直線而是球面,可知B項(xiàng)錯(cuò)誤;因?yàn)槭钦姾尚纬傻碾妶?chǎng),將正電荷從P點(diǎn)搬運(yùn)到N點(diǎn),遠(yuǎn)離場(chǎng)源正電荷,電場(chǎng)力做正功,C項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)幾何關(guān)系可得OP 解物理選擇題,首先審題要細(xì),如看清插圖和圖象的縱、橫坐標(biāo)的物理量、單位,特別是要看清題目要求選正確的、還是錯(cuò)誤的、選可能的、還是不可能的,避免因?yàn)榇中亩傅图?jí)錯(cuò)誤.其次,正確解題的基礎(chǔ)在于準(zhǔn)確地審題,若能快速地找出題目中的關(guān)鍵字、詞、句以及題干或圖片中的隱含條件,對(duì)于選擇題的作答可以收到事半功倍的效果.部分同學(xué)為了節(jié)約時(shí)間,單純求快,對(duì)很多問(wèn)題只憑直覺(jué)和經(jīng)驗(yàn)下結(jié)論,比較容易出錯(cuò),命題者往往利用考生的這種心理出題.因此,在得出某個(gè)結(jié)論時(shí)一定要有判斷推理的依據(jù)或關(guān)系式,或是某個(gè)定理或定律等;如不能用正解法、圖象法等做出判斷,可嘗試用極限法、排除法、假設(shè)法、反證法等方法縮小范圍.總之,解答選擇題既要認(rèn)識(shí)到各類常規(guī)題的解題思想來(lái)指導(dǎo)選擇題的解答,又要充分挖掘選擇題的“個(gè)性”,探求簡(jiǎn)潔快速的解法,如充分利用選擇項(xiàng)的暗示作用,迅速地做出正確的選擇.