高考物理计算题分析与建议.ppt

高考计算题之复习策略,一.计算题的考查目标,落实课程标准的理念和目标,知识与技能,学习物理学的基础知识，了解相互作用和运动的一些基本概念和规律，能尝试运用有关的物理知识和技能解释一些自然现象和生活中的问题 。,计算题考查物理概念和规律的理解和应用 计算题考查的概念和规律都是物理学的基本知识和核心知识,一.计算题的考查目标,落实课程标准的理念和目标,过程与方法,尝试应用科学探究的方法研究物理问题，了解物理学的研究方法，认识物理模型和数学工具在物理学中的作用，具有一定的质疑能力，信息收集和处理能力，分析、解决问题能力。,计算题考查物理学的研究方法 计算题对数学方法和思想要求较高 计算题的解题过程就是对信息收集整理和处理 过程,一.计算题的考查目标,落实课程标准的理念和目标,情感与价值,了解并体会物理学对经济、社会发展的贡献，关注并思考与物理学相关的热点问题，有可持续发展的意识，关心国内、外科技发展现状与趋势。,计算题与技术、社会联系紧密，以生活热点为情景,一.计算题的考查目标,物体规律的适用条件运用 物理模型的构建能力 物理现象向物理知识的迁移能力 数学运算能力考查,计算题注重考查以下思维方式和方法 ：,2011.第23题,如图甲所示，在水平面上固定有长为l=2m、宽为d=1m的金属“u”型轨导，在“u”型导轨右侧l=0.5m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。在t=0时刻，质量为m=0.1kg的导体棒以v0=1m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为=0.1，导轨与导体棒单位长度的电阻均为=0.1/m，不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响（取g=10m/s2）。 通过计算分析4s内导体棒的运动情况； 计算4s内回路中电流的大小，并判断电流方向； 计算4s内回路产生的焦耳热。,2011.第24题,节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力来源的汽车。有一质量m=1000kg的混合动力轿车，在平直公路上以v1=90km/h匀速行驶，发动机的输出功率为p=50kw。 当驾驶员看到前方有80km/h的限速标志时，保持发动机功率不变，立即启动利用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电，使轿车做减速运动，运动l=72m后，速度变为v2=72km/h。此过程中发动机功率的用于轿车的牵引，用于供给发电机工作，发动机输送给发电机的能量最后有50%转化为电池的电能。假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变。求 轿车以90km/h在平直公路上匀速行驶时，所受阻力f阻的大小； 轿车从90km/h减速到72km/h过程中，获得的电能e电； 轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能e电维持72km/h匀速运动的距离l。,2011.第25题,如图甲所示，静电除尘装置中有一长为l、宽为b、高为d的矩形通道，其前、后面板使用绝缘材料，上、下面板使用金属材料。图乙是装置的截面图，上、下两板与电压恒定的高压直流电源相连。质量为m、电荷量为-q、分布均匀的尘埃以水平速度v0进入矩形通道，当带负电的尘埃碰到下板后其所带电荷被中和，同时被收集。通过调整两板间距d可以改变收集效率。当d=d0时为81%（即离下板0.81d0范围内的尘埃能够被收集）。不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用。 求收集效率为100%时，两板间距的最大值为dm； 求收集率与两板间距d的函数关系； 若单位体积内的尘埃数为n，求稳定工作时单位时间下板收集的尘埃质量与两板间距d的 函数关系，并绘出 图线。,.在一次国际城市运动会中，要求运动员从高为h的平台上a点由静止出发，沿着动摩擦因数为滑的道向下运动到b点后水平滑出，最后落在水池中。设滑道的水平距离为l，b点的高度h可由运动员自由调节（取g=10m/s2）。求： （1）运动员到达b点的速度与高度h的关系； （2）运动员要达到最大水平运动距离，b点的高度h应调为多大？对应的最大水平距离smax为多少？ （3若图中h=4m，l=5m，动摩擦因数=0.2，则水平运动距离要达到7m，h值应为多少？,2010年第22题,10年23题.如图所示，一矩形轻质柔软反射膜可绕过o点垂直纸面的水平轴转动，其在纸面上的长度为l1，垂直纸面的宽度为l2。在膜的下端（图中a处）挂有一平行于转轴，质量为m，长为l2的导体棒使膜成平面。在膜下方水平放置一足够大的太阳能光电池板，能接收到经反射膜反射到光电池板上的所有光能，并将光能转化成电能。光电池板可等效为一个一电池，输出电压恒定为u；输出电流正比于光电池板接收到的光能（设垂直于入射光单位面积上的光功率保持恒定）。导体棒处在方向竖直向上的匀强磁场b中，并与光电池构成回路，流经导体棒的电流垂直纸面向外（注：光电池与导体棒直接相连，连接导线未画出）。 （1）现有一束平行光水平入射，当反射膜与竖直方向成时，导体棒处于受力平衡状态，求此时电流强度的大小和光电池的输出功率。 （2）当变成时，通过调整电路使导体棒保持平衡，光电池除维持导体棒平衡外，还能输出多少额外电功率？,2010年第24题,有一个放射源水平放射出、和三种射线，垂直射入如图所示磁场。区域和的宽度均为d，各自存在着垂直纸面的匀强磁场，两区域的磁感强度大小b相等，方向相反（粒子运动不考虑相对论效应）。 （1）若要筛选出速率大于v1的粒子进入区域，求磁场宽度d与b和v1的关系。 （2）若b0.0034t，v10.1c（c是光速），则可得d; 粒子的速率为0.001c，计算和射线离开区域时的距离；并给出去除和射线的方法。 （3）当d满足第（1）小题所给关系时，请给出速率在v1vv2区间的粒子离开区域时的位置和方向。 （4）请设计一种方案，能使离开 区域的粒子束在右侧聚焦且水 平出射。,如图所示，相距为d的平行金属板a、b竖直放置，在两板之间水平放置一绝缘平板。有一质量m、电荷量q（q0）的小物块在与金属板a相距处静止。若某一时刻在金属板a、b间加一电压，小物块与金属板只发生了一次碰撞，碰撞后电荷量变为，并以与碰前大小相等的速度反方向弹回。已知小物块与绝缘平板间的动摩擦因素为，若不计小物块电荷量对电场的影响和碰撞时间。则 （1）小物块与金属板a碰撞前瞬间的速度大小是多少？ （2）小物块碰撞后经过多长时间停止运动？停在何位置？,09年第23题,某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛。比赛路径如图所示，赛车从起点a出发，沿水平直线轨道运动l后，由b点进入半径为r的光滑竖直圆轨道，离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到c点，并能越过壕沟。已知赛车质量m=0.1kg，通电后以额定功率p=1.5w工作，进入竖直轨道前受到阻力恒为0.3n，随后在运动中受到的阻力均可不记。图中l=10.00m，r=0.32m，h=1.25m，s=1.50m。问：要使赛车完成比赛，电动机至少工作多长时间？（取g=10 m/s2 ）,09年第24题,.如图所示，x轴正方向水平向右，y轴正方向竖直向上。在xoy平面内有与y轴平行的匀强电场，在半径为r的圆内还有与xoy平面垂直的匀强磁场。在圆的左边放置一带电微粒发射装置，它沿x轴正方向发射出一束具有相同质量m、电荷量q（q0）和初速度v的带电微粒。发射时，这束带电微粒分布在0y2r的区间内。已知重力加速度大小为g。 （1）从a点射出的带电微粒平行于x轴从c点进入有磁场区域，并从坐标原点o沿y轴负方向离开，求点场强度和磁感应强度的大小和方向。 （2）请指出这束带电微粒与x轴相交的区域，并说明理由。 （3）若这束带电微粒初速度变为2v，那么它们与x轴相交的区域又在哪里？并说明理由。,09年第25题,20092011年理科综合试卷（物理部分）试题的难度系数,三.计算题的特点分析,计算题突出考查了力与运动、能量守恒观点的运用和在电场或磁场中的偏转问题，注重新情景下实际问题的建模，综合性比较强，对科学思维方法和运用数学解决物理问题的能力要求较高。,三.计算题的特点分析,计算题强化了对应用数学方法解决物理问题能力的考查： 寻找物理规律，确定有关物理量之间的定性与定量函数关系，运用数学知识进行推导和求解。 计算题中常用的数学方法有：三角函数法、数学比例法、图像求解法、指数对数法、几何图形法、数列极限法、数学极值法等。,由于“形缺数时难入微”，一定难度的物理问题解决离不开数学处理，运用数学方法解决物理问题也是物理思维方法的重要体现。,（2008四川理综）如图，一半径为r的光滑绝缘半球面开口向下，固定在水平面上。整个空间存在匀强磁场，磁感应强度方向竖直向下。一电荷量为q（q0）、质量为m的小球p在球面上做水平的匀速圆周运动，圆心为o。球心o到该圆周上任一点的连线与竖直方向的夹角为（0。为了使小球能够在该圆周上运动，求磁感应强度大小的最小值及小球p相应的速率。重力加速度为g。,一元二次方程根的判别式求极值,涉及到了磁场会聚、对称等一些规律和方法. 题目设计有层次考虑的，再难的题目也会有比较容易的一、两步，多少能答出一些.,三.计算题的特点分析,计算题考查内容保持稳定，试题有一定难度，选拔功能明显,分值基本固定，09年54分，10、11年58分 组合形式稳定，以力电的组合形式 为主,三.计算题的特点分析,以“过程与方法”为核心的单一物体多过程组合型试题，已成为新课标高考物理计算题的主要题型。,三.计算题的特点分析,设置的情景新颖。与科技和生活紧密联系，更加重视建模，原创试题多，体现了新课程标准的课程目标和基本理念。命题组指导思想上希望选拔能够利用已学物理学知识解决实际物理问题的学生，减少题海战术的效用，,，,其情境与生活、生产密切相连，在阅读试题时，对关心物理与生活、生产联系的学生，会觉得很熟悉和好理解，所以这些题除了考查“知识与技能”、“过程与方法”目标外，还考查了“情感态度与价值观”目标。（光电池、新能源汽车、静电除尘）,三.计算题的特点分析,教育部的物理课程标准、 考试大纲，我省的物理教学指导意见（09版）、 浙江省普通高考考试说明（理科）是2012年浙江省高考理综和自选模块物理部分命题的主要依据。,2011年浙江省高考命题解析,四、计算题备考研究,浙江省普通高考考试说明是依据物理课程标准 、考试大纲、物理教学指导意见，针对浙江的教学和考生实际而编写，是浙江高考自主命题的依据，命题者会严格按此执行。,四、计算题备考研究,2010海南物理质量为的物块叠放在质量为的足够长的木板上方右侧，木板放在光滑的水平地面上，物块与木板之间的动摩擦因数为0.2在木板上施加一水平向右的拉力f，在03s内f的变化如图2所示，图中f以为单位，重力加速度整个系统开始时静止 (1)求1s、1.5s、2s、3s末木板的速度以及2s、3s末物块的速度； (2)在同一坐标系中画出03s内木板和物块的图象，据此求03s内物块相对于木板滑过的距离。,09广东物理 （2）如图17所示，一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心oo转动，筒内壁粗糙，筒口半径和筒高分别为r和h，筒内壁a点的高度为筒高的一半。内壁上有一质量为m的小物块。求 当筒不转动时，物块静止在筒壁a点受到的摩擦力和支持力的大小； 当物块在a点随筒做匀速转动，且其受到的摩擦力为零时，筒转动的 角速度。,如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点o，用一根长度为=0.40 m的绝缘细线把质量为m=0.20 kg，带有正电荷的金属小球悬挂在o点，小球静止在b点时细线与竖直方向的夹角为=.现将小球拉至位置a使细线水平后由静止释放，求：(1)小球运动通过最低点c时的速度大小.(2)小球通过最低点c时细线对小球的拉力大小.（3）如果要使小球能绕o点做圆周运动，则在a点时沿垂直于oa方向上施加给小球的初速度的大小范围。(g取10 m/s，sin=o.60，cos=0.80),11. 2010全国卷25如右图，质量分别为m和m的两个星球a和b在引力作用下都绕o点做匀速周运动，星球a和b两者中心之间距离为l。已知a、b的中心和o三点始终共线，a和b分别在o的两侧。引力常数为g。 求两星球做圆周运动的周期。 在地月系统中，若忽略其它星球的影响，可以将月球和地球看成上述星球a和b，月球绕其轨道中心运行为的周期记为t1。但在近似处理问题时，常常认为月球是绕地心做圆周运动的，这样算得的运行周期t2。已知地球和月球的质量分别为5.981024kg 和 7.35 1022kg 。求t2与t1两者平方之比。（结果保留3位小数）,11.(05全国卷24)如图，质量为m1的物体a经一轻质弹簧与下方地面上的质量为m2的物 体b相连，弹簧的劲度系数为k，a、b都处于静止状态.一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮， 一端连物体a，另一端连一轻挂钩.开始时各段绳都处于伸直状态，a上方的一段绳沿竖 直方向.现在挂钩上挂一质量为m3的物体c并从静止状态释放，已知它恰好能使b离开 地面但不继续上升.若将c换成另一个质量为（m1+m3）的物体d，仍从上述初始位置由静止 状态释放，则这次b刚离地时d的速度的大小是多少？已知重力加速度为g.,如图所示，质量分别为2m和3m的两个小球固定在一根直角尺的两端a、b，直角尺的定点o处有光滑的固定转动轴，ao、bo的长分别为2l和l，开始时直角尺的ao部分处于水平位置而b在o的正下方，让该系统由静止开始自由转动，求 （1）当a达到最低点时，a小球的速度大小v； （2）b球能上升的最大高度h。（不计直角尺的质量）,光滑的长轨道形状如图所示，底部为半圆型，半径r，固定在竖直平面内。ab两质量相同的小环用长为r的轻杆连接在一起，套在轨道上。将ab两环从图示位置静止释放，a环离开底部2r。不考虑轻杆和轨道的接触，即忽略系统机械能的损失，求： （1）ab两环都未进入半圆型底部前，杆上的作用力。 （2）a环到达最低点时，两球速度大小。 （3）若将杆换成长 ，a环仍从离开底部2r处静止释放，经过半圆型底部再次上升后离开底部的最大高度 。,10年23题.如图所示，一矩形轻质柔软反射膜可绕过o点垂直纸面的水平轴转动，其在纸面上的长度为l1，垂直纸面的宽度为l2。在膜的下端（图中a处）挂有一平行于转轴，质量为m，长为l2的导体棒使膜成平面。在膜下方水平放置一足够大的太阳能光电池板，能接收到经反射膜反射到光电池板上的所有光能，并将光能转化成电能。光电池板可等效为一个一电池，输出电压恒定为u；输出电流正比于光电池板接收到的光能（设垂直于入射光单位面积上的光功率保持恒定）。导体棒处在方向竖直向上的匀强磁场b中，并与光电池构成回路，流经导体棒的电流垂直纸面向外（注：光电池与导体棒直接相连，连接导线未画出）。 （1）现有一束平行光水平入射，当反射膜与竖直方向成时，导体棒处于受力平衡状态，求此时电流强度的大小和光电池的输出功率。 （2）当变成时，通过调整电路使导体棒保持平衡，光电池除维持导体棒平衡外，还能输出多少额外电功率？,不要求对回旋加速器问题进行定量的计算（06版）,1932年，劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的d形金属盒半径为r，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为b的匀强磁场与盒面垂直。a处粒子源产生的粒子，质量为m、电荷量为+q ，在加速器中被加速，加速电压为u。加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。 （1）求粒子第2次和第1次经过两d形盒间狭缝后轨道半径之比； （2）求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t； （3）实际使用中，磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制。若某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最大值分别为bm、fm，试讨论粒子能获得的最大动能e。,回旋加速器是加速带电粒子的常用仪器，其结构示意图如图甲所示,其中置于高真空中的金属d形盒的半径为r，两盒间距极小，在左侧d形盒圆心处放有粒子源s，匀强磁场的磁感应强度为b，方向如图乙所示（俯视）。设带电粒子质量为m，电荷量为+q，该粒子从粒子源s进入加速电场时的初速度不计，两金属盒狭缝处加高频交变电压，加速电压大小u可视为不变,粒子重力不计，粒子在电场中的加速次数等于回旋半周的次数，求： (1)粒子在回旋加速器中经过第一次加速可以达到的速度和第一次在磁场中的回旋半径； (2)粒子在第次通过狭缝前后的半径之比； (3)粒子若能从上侧边缘的引出装置处导出，则r与u、b、之间应满足什么条件？,最应关注的四大类型的问题： (1) 以牛顿运动定律与运动为核心的综合问题； (2）以带电粒子在电、磁场中的运动为核心的综合问题； (3) 以电磁感应和电路为核心的综合问题； （电磁感应+电路计算+安培力计算+做功与能量转化） (4) 以能量为核心的综合问题（包括定量和定性两类问题） 纯力学模型的能量转移和转化； 涉及到带电粒子间相互作用的能量转化； 电磁感应中导体间相互作用的能量转移和转化。,计算题备考策略,常见热点专题分类,传送带问题,板块问题,弹簧问题,天体运动与地理,电磁感应中的能量问题,带电粒子在交变电场中的运动,带电粒子在磁场中的运动,带电粒子在复合场中的运动,电磁场的实际应用,体育运动中的力学知识,打破章节结构，注重热点专题讲与练,2009新课标全国卷24（14分）冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛场地示意如图。比赛时，运动员从起滑架处推着冰壶出发，在投掷线ab处放手让冰壶以一定的速度滑出，使冰壶的停止位置尽量靠近圆心o.为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。设冰壶与冰面间的动摩擦因数为1=0.008，用毛刷擦冰面后动摩擦因数减少至2=0.004.在某次比赛中，运动员使冰壶c在投掷线中点处以2m/s的速度沿虚线滑出。为使冰壶c能够沿虚线恰好到达圆心o点，运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少？（g取10m/s2）,2010新课标全国卷24.(14分)短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了100m和200m短跑项目的新世界纪录，他的成绩分别是9.69s和l9.30s.假定他在100m比赛时从发令到起跑的反应时间是0.15s，起跑后做匀加速运动，达到最大速率后做匀速运动.200m比赛时，反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与l00m比赛时相同，但由于弯道和体力等因素的影响，以后的平均速率只有跑l00m时最大速率的96.求：(1)加速所用时间和达到的最大速率。(2)起跑后做匀加速运动的加速度。(结果