高考物理二轮复习 选择题满分技法1 直接判断法、极限法、对称分析法学案

选择题满分技法直接判断法、极限法、对称分析法选择题在高考中属于保分题目，只有“选择题多拿分，高考才能得高分”，在平时的训练中，针对选择题要做到两个方面：一是练准确度。高考中遗憾的不是难题做不出来，而是简单题和中档题做错；平时会做的题目没做对，平时训练一定要重视选择题的正确率。二是练速度。提高选择题的答题速度，能为攻克后面的解答题赢得充足时间。解答选择题时除了掌握直接判断和定量计算常规方法外，还要学会一些非常规巧解妙招，针对题目特点“不择手段”，达到快速解题的目的。(一)直接判断法通过观察题目中所给出的条件，根据所学知识和规律推出结果，直接判断，确定正确的选项。直接判断法适用于推理过程较简单的题目，这类题目主要考查学生对物理知识的记忆和理解程度，如考查物理学史的试题等。【典例1】 (多选)下列说法中正确的是()A.电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度为零B.一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零C.电场强度的大小等于把一个试探电荷放在该点时受到的电场力与试探电荷本身电荷量的比值D.磁感应强度的大小等于把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段导线长度和电流乘积的比值解析电场和磁场有一个明显的区别是：电场对放入其中的电荷有力的作用，磁场对通电导线有力的作用的条件是磁场方向不能和电流方向平行，因此A正确，B错误；同理根据电场强度的定义式E可知C正确；而同样用比值定义法定义的磁感应强度则应有明确的说明，即B中I和B的方向必须垂直，故D错误。答案AC(二)极限思维法将某些物理量的数值推向极值(如设动摩擦因数趋近零或无穷大、电源内阻趋近零或无穷大、物体的质量趋近零或无穷大、斜面的倾角趋于0或90等)，并根据一些显而易见的结果、结论或熟悉的物理现象进行分析和推理的一种办法。【典例2】 如图12所示，一半径为R的绝缘环上，均匀地分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆环平面的对称轴上有一点P，它与环心O的距离OPL。静电力常量为k，关于P点的场强E，下列四个表达式中有一个是正确的，请你根据所学的物理知识，通过一定的分析，判断下列正确的表达式是()图12A.E B.EC.E D.E解析当R0时，带电圆环等同一点电荷，由点电荷电场强度计算式可知在P点的电场强度为Ek，将R0代入四个选项，只有A、D选项满足；当L0时，均匀带电圆环的中心处产生的电场的电场强度为0，将L0代入选项A、D，只有选项D满足。答案D方法感悟有的问题可能不容易直接求解，但是当你将题中的某物理量的数值推向极限时，就可以对这些问题的选项是否合理进行分析和判断。(三)对称思维法对称情况存在于各种物理现象和物理规律中，应用这种对称性可以帮助我们直接抓住问题的实质，避免复杂的数学演算和推导，快速解题。【典例3】 (多选)(2017云南省一模)如图13所示的匀强磁场中，从O点沿OA方向垂直磁场发射两个比荷相同的带电粒子，一粒子经时间t1到达直线OC上的P点，其速率为v1；另一粒子经时间t2到达直线OC上的Q点，其速率为v2。不计粒子重力和粒子间的相互作用，则()图13A.v1v2 B.v1v2C.t1t2 D.t1t2解析从O点沿OA方向垂直磁场发射两个比荷相同的带电粒子，粒子都做匀速圆周运动，如图所示。根据轨迹对称性可知，两粒子做匀速圆周运动的圆心角相等，到达P点的粒子半径小于到达Q点粒子的半径，即r1r2，根据洛伦兹力提供向心力得：Bqvm解得r，因为比荷相等，则半径大的速度大，即v1EMEN，但是M、N两点的场强方向不同，A、C错误；沿电场线的方向电势降低，则由对称性可知，MNO，B错误，D正确。答案D2.如图2所示，虚线a、b、c代表电场中的三条电场线，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，由此可知()图2A.带电粒子在R点时的速度大小大于在Q点时的速度大小B.带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能大C.带电粒子在R点时的动能与电势能之和比在Q点时的小，比在P点时的大D.带电粒子在R点时的加速度大小小于在Q点时的加速度大小解析粒子做曲线运动，电场力指向曲线的凹侧，所以电场力的方向沿电场线向右，若粒子从P运动到Q，电场力做负功，电势能增加，动能减少，粒子在R点的速度大小大于Q点的速度大小，若粒子从Q运动到P，则电场力做正功，电势能减少，动能增加，粒子在Q点的速度大小小于R点的速度大小，粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能小，故A正确，B错误；只有电场力做功，电势能和动能之和不变，故带电粒子在P点的动能与电势能之和等于在Q点的动能与电势能之和，C错误；由电场线疏密可知，R点场强比Q点大，粒子在R点时所受的电场力大，加速度大，故D错误。答案A3.(2017浙江嘉兴一中、杭州高级中学联考)平行板电容器的两极板M、N接在一恒压电源上，N板接地。板间有a、b、c三点，若将上板M向下移动少许至图3中虚线位置，则()图3A.b点场强减小 B.b、c两点间电势差减小C.c点电势升高 D.a点电势降低解析电源电压不变，即电容器的极板间电压不变，当M向下移动时，极板间距减小，根据E，故极板间的场强增大，所以b点的场强增大，选项A错误；b、c两点间电势差UbcEbc，E增大，而bc不变，故Ubc增大，选项B错误；同理c、N间的电势差也增大，而N点的电势为0，由电源的正极连接下极板可知，UNcNcc，所以c点的电势降低，选项C错误；同理a点的电势也降低，选项D正确。答案D4.如图4所示，竖直线MNPQ，MN与PQ间距离为a，其间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，O是MN上一点，O处有一粒子源，某时刻放出大量速率均为v(方向均垂直磁场方向)、比荷一定的带负电粒子(粒子重力及粒子间的相互作用力不计)，已知沿图中与MN成60角射入的粒子恰好垂直PQ射出磁场，则粒子在磁场中运动的最长时间为()图4A. B.C. D.解析当60时，粒子的运动轨迹如图甲所示，则aRsin 30，即R2a。设带电粒子在磁场中运动轨迹所对的圆心角为，则其在磁场中运行的时间为tT，即越大，粒子在磁场中运行时间越长，最大时粒子的运行轨迹恰好与磁场的右边界相切，如图乙所示，因R2a，此时圆心角m为120，即最长运行时间为，而T，所以粒子在磁场中运动的最长时间为，C正确。答案C5.如图5所示，正三角形ABC区域内存在垂直于ABC平面的匀强磁场，磁感应强度为B，ABC边长为L，O为BC边的中点。大量质量为m，速度为v0的粒子从O点沿不同的方向垂直于磁场射入该磁场区域，不计粒子重力， 则从AB和AC边射出的粒子在磁场中的运动时间不可能为()图5A. B. C. D.解析因为所有粒子的初速度大小相同，它们在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径rL也相同；当轨迹圆弧对应的弦最长时，圆心角最大，时间最长，当轨迹圆弧对应的弦最短时，圆心角最小，时间最短。对于从AB和AC边射出的粒子在磁场中的运动，可知最长的弦为OAL，恰好等于轨道半径，对应的圆心角为60，因此最长运动时间为；过O作AC边垂线，垂足为D，可知ODL为最短的弦，由平面几何计算可得对应的圆心角略小于30，因此最短运动时间略小于。故只有选项D符合题意。答案D6.如图6所示为某电容传声器的结构示意图，当人对着传声器讲话，膜片会振动。若某次膜片振动时，膜片与极板间距离增大，则在此过程中()图6A.膜片与极板间的电容变小B.极板的带电荷量增加C.膜片与极板间的电场强度增大D.电阻R中有电流通过解析若某次膜片振动时，膜片与极板间距离增大，根据C可知，膜片与极板间的电容变小，选项A正确；由C可知，电压U不变时C减小，则极板的带电荷量减少，电阻R中有电流通过，选项B错误，D正确；由E可知，膜片与极板间的电场强度减小，选项C错误。答案AD7.如图7(a)所示，扬声器中有一线圈处于磁场中，当音频电流信号通过线圈时，线圈带动纸盆振动，发出声音。俯视图(b)表示处于辐射状磁场中的线圈(线圈平面即纸面)，磁场方向如图中箭头所示，在图(b)中()图7A.当电流沿顺时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里B.当电流沿顺时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外C.当电流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里D.当电流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外解析将环形导线分割成无数个小段，每一小段看成一直导线，当电流沿顺时针方向时，根据左手定则知，导线所受的安培力方向垂直纸面向外，选项A错误，B正确；当电流沿逆时针方向时，根据左手定则知，导线所受的安培力方向垂直纸面向里，选项C正确，D错误。答案BC8.(2017江苏单科，8)在x轴上有两个点电荷q1、q2，其静电场的电势在x轴上分布如图8所示。下列说法正确的有()图8A.q1和q2带有异种电荷B.x1处的电场强度为零C.负电荷从x1移到x2，电势能减小D.负电荷从x1移到x2，受到的电场力增大解析由x1处电势为零可知，两点电荷q1和q2带有异种电荷，A正确；在x图象中，图象切线的斜率表示电场强度，则x1处的电场强度不为零，B错误；且有x1到x2电场强度逐渐减小，负电荷受到的电场力逐渐减小，D错误；由Epq可知，负电荷在电势高处的电势能低，负电荷从x1移到x2，电势能减小，C正确。答案AC9.图9甲中的直线为一静电场中的电场线，一不计重力的带负电粒子从电场线上的M点沿电场线运动至N点，假设粒子仅受电场力作用，图乙描述了该粒子速度的平方随其位移的变化规律。则()图9A.粒子在M点所受的电场力等于在N点所受的电场力B.该电场线上的电场方向由N点指向M点C.粒子由M点向N点运动的过程中，电场力做负功D.粒子在N点的电势能大于在M点的电势能解析由运动学公式vv2ax可知，v2x图象的斜率为2a，即粒子受到的电场力大小不变，选项A正确；从M点到N点粒子的动能变大，电场力做正功，粒子电势能变小，由M点至N点电场线上的电势升高，则电场线上的电场方向由N点指向M点，选项B正确，C、D错误。答案AB10. (2017河南省郑州市高中毕业班质量检测)如图10所示为一带正电的点电荷和两个带负电的点电荷附近的电场线分布，三个点电荷所带电荷量均相等，M是两负点电荷连线的中点，M、N两点及正点电荷在同一水平线上且M、N两点到正点电荷的距离相等。则下列说法正确的是()图10A.E点的电场强度比F点的大B.E点的电势比F点的高C.同一正点电荷在M点受到的电场力比在N点的大D.同一正点电荷在M点时的电势能比在N点时的小解析由题图可知，E点处电场线比F点处电场线密，且由电场线的疏密程度表示电场强度的大小知，E点的电场强度大于F点的电场强度，选项A正确；电场线从正点电荷到负点电荷，沿着电场线方向电势降低，所以F点的电势比E点的高，选项B错误；两负点电荷在M点的合电场强度为零，M点只有正点电荷产生的电场强度，在N点正点电荷产生的电场强度水平向右，两个负点电荷产生的合电场强度水平向左，所以M点的电场强度比N点的大，同一正点电荷在M点受到的电场力比在N点的大，选项C正确；设M、N的中点为O，在直线MN上，O点到M点的平均电场强度大于O点到N点的平均电场强度，根据UEd可知，O点到M点的电势降低得多，所以M点的电势比N点的低，一正点电荷在M点时的电势能比在N点时的小，选项D正确。答案ACD二、非选择题11.(2017福州质检)如图11是某屏蔽高能粒子辐射的装置，铅盒左侧面中心O有一放射源可通过铅盒右侧面的狭缝MQ向外辐射粒子，铅盒右侧有一左右边界平行的匀强磁场区域。过O的截面MNPQ位于垂直磁场的平面内，OH垂直于MQ。已知MOHQOH53。粒子质量m6.641027 kg，电荷量q3.201019 C，速率v1.28107 m/s；磁场的磁感应强度B0.664 T，方向垂直于纸面向里；粒子重力不计，忽略粒子间的相互作用及相对论效应，sin 530.80，cos 530.60。图11(1)求垂直于磁场边界向左射出磁场的粒子在磁场中运动的时间t；(2)若所有粒子均不能从磁场右边界穿出，达到屏蔽作用，求磁场区域的最小宽度d。解析(1)粒子在磁场内做匀速圆周运动，则T垂直于磁场边界向左射出磁场的粒子在磁场中运动的时间为t代入数据解得t106 s9.81108 s。(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动，qvBm沿OQ方向进入磁场的粒子运动轨迹与磁场右边界相切，则所有粒子均不能从磁场的右边界射出，如图所示，由几何关系可得dRRsin 53代入数据可得d0.72 m。答案(1)9.81108 s(2)0.72 m12.(2017天津市十二区县重点中学高三毕业班联考)如图12所示，一等腰直角三角形OMN的腰长为2L，P点为ON的中点，三角形PMN内存在着垂直于纸面向里的匀强磁场(磁感应强度大小未知)，一粒子源置于P点，可以射出垂直于ON向上的不同速率、不同种类的带正电的粒子。不计粒子的重力和粒子之间的相互作用。图12(1)求线段PN上有粒子击中区域的长度s；(2)若三角形区域OMN的外部存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B；三角形OMP区域内存在着水平向左的匀强电场。某