高考物理综合题的特点及解答

时间:2022-10-26 10:29:48

高考物理综合题的特点及解答

高考既要有利于高校选拔人才,又要有利于中学实施素质教育。我们认真分析历年来的物理高考综合题,可以发现综合题以能力立意,注重主干知识,注重物理过程,注重物理方法,考查学生的能力等特点明显,在高考中起着区分,选拔人才的作用。

一、高考物理综合题的特点

⑴题目通常含有多个物理过程或具有多个研究对象,需要应用多个物理概念和规律进行求解。

⑵题目往往与最新科技发展或生产实际相联系,材料的背景常出现课本上没学过的新知识、新概念。

⑶有的题目题干较长,信息较多,条件隐蔽,需要挖掘隐含的条件来解题。

二、高考理物综合题的分类

⑴力学类综合题

a.万有引力和天体运动。天体问题中,公式形式多样,计算过程中的中间公式特别多。解这类题目,应抓住中心天体对环绕天体的万有引力提供向心力这一知识点,推导出未知物理量和已知物理量的关系。

b.物体间的相互作用。物体间的相互作用形式可分为碰撞、摩擦,通过弹簧、绳、杆相互作用等三种,解题时应认真分析研究对象在这些运动过程中受到哪些力,分别做什么性质的运动,各个运动有什么特点;注意各个过程之间的联系。

⑵带电粒子在各种场中的运动

a.在电场中运动。带电粒子在电场中的运动,是一个综合电场力、电势能的问题,研究的方法与质点动力学相同。

b.在匀强磁场中运动。主要是抓住圆的几何性质解题,找出圆心;画好轨迹;由几何关系找半径;通过圆心角求周期或时间;带电粒子在匀强磁场中的运动是动态变化的,注意其运动的临界条件和极限情况。

c.分别在电场和磁场中运动。按顺序对带电粒子运动过程进行分段分析,将复杂问题分解成一个一个简单、熟悉的问题;抓住带电粒子从一个场飞入另一个场中的连接点,粒子在连接点的速度是其在前一个场的末速度,也是在后一个场的初速度。

d.在电场、磁场、重力场中的任意二个场或同时存在的空间运动。其本质还是力学问题,按照力学问题的研究思路和运用力学的基本规律,确定带电粒子的运动形式,根据洛伦兹力不做功的特点,以及电场力做功、重力做功与路径无关的思想,运用过程整体法,就可用动能定理(或功能关系)简便解题。

e.力学与电磁感应电路的综合题。

电磁感应现象中存在安培力,故与力学有密切联系,具有能量转化和守恒的思想,其中的电能往往是多种能量相互转化的中介。

三、综合题的解答

⑴克服畏难情绪,树立信心。高考综合题不会超过高中的学习要求,肯定是可以用高中物理知识来解决的。

⑵审题。迅速剔除干扰信息,提取有价值的信息,抓住题目中的关键字句进行分析,挖掘隐含的条件,明确研究对象,其中能否挖掘出隐含的条件,在审题中尤其重要。

⑶建模。物理运动过程往往可分多个阶段,每个阶段相对于总过程,通常简单得多。我们采取“拆”的方法,按照物理运动过程发生的先后顺序,将复杂的总过程拆成若干个简单的子过程,分析研究对象在这些子过程中受到哪些力,分别做什么性质的运动,各个子过程的运动有什么特点;注意多个子过程之间的联系。

⑷列式求解。根据每个子过程的特点,以及多个子过程之间的联系,选用物理规律,列出方程式并求解。

⑸分析、检查答案。答案是否合理和合乎实际,单位是否正确一致。

四、规范解题

规范解题要着重做好以下三个方面:

⑴必要的文字说明,叙述应简洁、准确。

a.明确研究对象,分清物理过程。

b.所用的物理符号是题目中已有的符号;如是题目中没有给出的物理量,应假设或说明,假设的符号,要用规范的符号(尽量不设x,y)。

c.列方程要写出所依据的物理规律。

(2)按步骤分列方程式。

a.写原始公式,不直接写出推导式或变形式,多个方程要编号。

b.多个研究对象,用不同的字母符号或上、下标加以区别。

⑶按要求给出明确的计算结果或最终的结论。

a.数据表达采用科学计数法,绘制图象要清晰、准确。

b.有效数字应与题目所给的有效数字保持一致或按要求保留有效数字。

c.按要求写明单位或说明方向等。

d.结论的文字表达要科学、严谨,并与所问的问题相呼应。

下面结合2012年福建省高考理综第22题来谈谈综合题的分析解答。

题目:如图甲,在圆柱形区域内存在一方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场,在此区域内,沿水平面固定一半径为r的圆环形光滑细玻璃管,环心O在区域中心。一质量为m带电量为q(q>0)的小球,在管内沿逆时针方向(从上往下看)做圆周运动。已知磁感应强度大小B随时间t的变化关系如图乙所示,其中T0= 。设小球在运动过程中电量保持不变,对原磁场的影响可忽略。

⑴在t=0到t=T0这段时间内,小球不受细管侧壁的作用力,求小球的速度大小;

⑵在竖直向下的磁感应强度增大的过程中,将产生涡旋电场,其电场线是在水平面内一系列沿逆时针方向的同心圆,同一条电场线上各点的场强大小相等。试求t=T0到t=1.5T0这段时间内:

①细管内涡旋电场的场强大小E;

②电场力对小球做的功W。

题目分析:

由图乙可得在t=0到t=T0这段时间内磁感应强度保持不变,而小球不受细管侧壁的作用力,所以洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律和匀速圆周运动规律求出小球的速度大小。

由图乙可得在t=T0到t=1.5T0这段时间内磁感应强度均匀增加,将产生涡旋电场,其电场线是在水平面内一系列沿逆时针方向的同心圆,同一条电场线上各点的场强大小相等。根据法拉第电磁感应定律可以求出细玻璃管所在圆周的感应电动势,由于电场大小相等,利用匀强电场与电势差的关系求得场强大小。

带电小球在细玻璃管所在圆周的电场力作用下做加速度大小恒定的圆周运动,利用牛顿第二定律和匀变速运动规律得到t=1.5T0时的速度,根据动能定理求得电场力所做的功。

通过题目分析,我们可以发现该综合题以能力立意,考查高中物理的主干知识,题目含有多个物理过程,需要应用多个物理概念和规律进行求解。均匀增加的磁感应强度,将产生稳定的涡旋电场,考生须从图乙读出t=T0到t=1.5T0这段时间内磁感应强度均匀增加,并挖掘出该涡旋电场是稳定的这一隐含的条件,从而得出小球该时间沿圆周切线方向的加速度大小恒定。

题目解答:

解:⑴小球运动时不受细管侧壁的作用力,因而小球所受洛伦兹力提供向心力,则qν0B=m ……①,由①式解得:ν0= ……②。

⑵在T0到1.5T0这段时间内,细管内一周的感应电动势

E感=πr2 ……③。

由图乙可知 = ……④。

由于同一条电场线上各点的场强大小相等,所以E= ……⑤。

由③④⑤式及T0= 得E= ……⑥。

②在T0到1.5T0时间内,小球沿切线方向的加速度大小恒为a= ……⑦。

小球运动的末速度大小ν=ν0+at……⑧。

由图乙t=1.5T0,并由②⑥⑦⑧式得ν= ν0= ……⑨。

由动能定理,电场力做功为W= mν2- mν20……⑩。

由②⑨⑩式解得W= mν20= 。

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