高中物理计算题命题及答题策略

高中物理计算题命题及答题策略计算题的形式与功能文字叙述量较大涉及多个物理过程物理情境较复杂涉及的物理模型较多运用较多的物理规律进行论证或计算才能求得结论题目的赋分值较重计算题俗称为“大题”较全面地考查学生对物理概念、物理规律的理解能力和根据已知条件及物理事实对物理问题进行逻辑推理和论证的能力有效地考查学生的综合分析能力及应用数学方法处理物理问题的能力逻辑表达和文字叙述能力第2页,共31页，2024年2月25日，星期天命题方向与重点第3页,共31页，2024年2月25日，星期天命题方向与重点Part1Part1历年高考计算题知识点303132332010平抛运动动能定理匀变速直线运动规律牛顿第二、三定律物体平衡动能定理（证明）安培力焦耳定律法拉第电磁感应定律全电路欧姆定律气体实验定律物体平衡电场强度及叠加2011理想气体状态方程匀变速直线运动规律牛顿第二定律（动能定理）安培力法拉第电磁感应定律牛顿第二定律动能定理（辨析）能量的转换和守恒E-x图像2012匀变速直线运动规律牛顿第二定律受力分析气体实验定律临界分析及判断安培力物体平衡牛顿第二定律法拉第电磁感应定律动能定理牛顿第二定律全电路欧姆定律2013气体状态方程匀变速直线运动规律牛顿第二定律（结论讨论）电场强度动能定理E-r图像闭合电路欧姆定律法拉第电磁感应定律动能定理2014气体状态方程匀变速直线运动规律牛顿第二定律（临界判断）力矩平衡电场能的性质（辨析）闭合电路欧姆定律法拉第电磁感应定律动能定理第4页,共31页，2024年2月25日，星期天命题方向与重点Part1Part2

命题重点和方向高中物理重要规律与概念：匀变速直线运动规律；牛顿定律运用动能定理及其运用机械能守恒定律及其运用闭合电路欧姆定律理想气体状态方程法拉第电磁感应定律及应用。。。。。。。。年年岁岁花相似年年岁岁题不同重要的运动形式解决力学问题的两个途径图像的分析与运用计算讨论辨析证明第5页,共31页，2024年2月25日，星期天命题方向与重点Part1Part3

应对策略1、巩固概念和规律夯实基础理清概念和规律的形成过程，避免理解似是而非和错误的认识明确规律和概念的适用范围，准确规范表述规律第6页,共31页，2024年2月25日，星期天2014年（31）如图水平地面上的矩形箱子内有一倾角θ为的固定斜面，斜面上放一质量为m的光滑球。静止时，箱子顶部与球接触但无压力。箱子由静止开始向右做匀加速运动，然后改做加速度大小为a的匀减速运动直至静止，经过的总路程为s，运动过程中的最大速度为v。(1)求箱子加速阶段的加速度大小a'。(2)若a>gtanθ，求减速阶段球受到箱子左壁和顶部的作用力。（1）设加速过程中加速度为大小为a’，由匀变速运动公式解得（2）设球不受车厢作用，受力如图因此减速时加速度由斜面支持力N与左壁支持力P共同决定，当a>gtanθ

时P＝0解得由牛顿第二定律可得由牛顿第二定律可得解得NGN'GQ第7页,共31页，2024年2月25日，星期天2014年（32）

如图，一对平行金属板水平放置，板间距为d，上极板始终接地。长度为d/2、质量均匀的绝缘杆，上端可绕上板中央的固定轴0在竖直平面内转动，下端固定一带正电的轻质小球，其电荷量为q。当两板间电压为U1时，杆静止在与竖直方向00′夹角θ=30°的位置;若两金属板在竖直平面内同时绕O、O′顺时针旋转ɑ=15°至图中虚线位置时，为使杆仍在原位置静止，需改变两板间电压。假定两板间始终为匀强电场。求:(1)绝缘杆所受的重力G; (2)两板旋转后板间电压U2。 (3)在求前后两种情况中带电小球的电势能W1与W2时，某同学认为由于在两板旋转过程中带电小球位置未变，电场力不做功，因此带电小球的电势能不变。你若认为该同学的结论正确，计算该电势能;你若认为该同学的结论错误，说明理由并求W1与W2。第8页,共31页，2024年2月25日，星期天2013年（32）

半径为R，均匀带正电荷的球体在空间产生球对称的电场；场强火小沿半径分布如图所示，图中E0已知，E－r曲线下O－R部分的面积等于R－2R部分的面积。(1)写出E－r曲线下面积的单位；(2)己知带电球在r≥R处的场强E＝kQ／r2，式中k为静电力常量，该均匀带电球所带的电荷量Q为多大?(3)求球心与球表面间的电势差△U；(4)质量为m，电荷量为q的负电荷在球面处需具有多大的速度可以刚好运动到2R处?第9页,共31页，2024年2月25日，星期天命题方向与重点Part1Part3

应对策略分析题意，弄清物理过程和物理状态对研究过程和状态进行理想化处理，建立物理模型根据物理规律及题中关系，建立数学方程解方程得出结论，并对结论进行的物理意义进行理解讨论审视物理情景构建物理模型转化为数学问题还原为物理结论2、总结解题思路和方法提升能力掌握对物理综合性问题的分析思路和方法

命题方向与重点第10页,共31页，2024年2月25日，星期天2013年（33）

如图，两根相距l＝0.4m、电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置，一端与阻值R＝0.15Ω的电阻相连。导轨x＞0一侧存在沿x方向均匀增大的稳恒磁场，其方向与导轨平面垂直，变化率k＝0.5T/m，x＝0处磁场的磁感应强度B0＝0.5T。一根质量m＝0.1kg、电阻r＝0.05Ω的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直。棒在外力作用下从x＝0处以初速度v0＝2m/s沿导轨向右运动，运动过程中电阻上消耗的功率不变。求： (1)电路中的电流； (2)金属棒在x＝2m处的速度； (3)金属棒从x＝0运动到x＝2m过程中安培力做功的大小； (4)金属棒从x＝0运动到x＝2m过程中外力的平均功率。解:(1)在x=0时,E=BLV=0.5×0.4×4v=0.8v I=BLV/(R+r)=0.8/(0.05+0.15)A=4A(2)B2=B0+kx2=1.5TE=B2LV2 V2=2/15m/s(3)FA=BIL=(0.5+0.5x)×4×0.4=(0.8+0.8x)N0≤x≤2m(4)安培力做的功为:EIt=(F0+FA)x/2t=1s第11页,共31页，2024年2月25日，星期天例谈计算题的选、改、编第12页,共31页，2024年2月25日，星期天例谈计算题的选、改、编陌生→熟悉→陌生。。。。。奇怪的循环起伏的心情期望→希望→失望。。。。。第13页,共31页，2024年2月25日，星期天例谈计算题的选、改、编如图，光滑的平行金属导轨水平放置，电阻不计，导轨间距为l，左侧接一阻值为R的电阻。区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场，磁场宽度为s。一质量为m，电阻为r的金属棒MN置于导轨上，与导轨垂直且接触良好，受到F＝0.5v＋0.4（N）（v为金属棒运动速度）的水平力作用，从磁场的左边界由静止开始运动，测得电阻两端电压随时间均匀增大。（已知l＝1m，m＝1kg，R＝0.3W，r＝0.2W，s＝1m）（1）分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动；（2）求磁感应强度B的大小；（3）若撤去外力后棒的速度v随位移x的变化规律满足v＝v0－(B2l2)x/m（R＋r），且棒在运动到ef处时恰好静止，则外力F作用的时间为多少？（4）若在棒未出磁场区域时撤去外力，画出棒在整个运动过程中速度随位移的变化所对应的各种可能的图线。

Part1

2009年上海高考24题第14页,共31页，2024年2月25日，星期天例谈计算题的选、改、编2013--2014学年浦东新区高三物理模拟试卷33题

如图（a）所示，光滑的平行金属导轨水平放置，电阻不计，导轨间距为l，左侧接一阻值为R的电阻。在MN与PQ之间存在垂直轨道平面的有界匀强磁场，磁场宽度为d。一质量为m，不计电阻的金属棒ab置于导轨上，与导轨垂直且接触良好。金属棒ab受水平力F=

（N）的作用，其中x为金属棒距MN的距离，F与x的关系如图（b）所示。金属棒ab从磁场的左边界由静止开始运动，通过电压传感器测得电阻R两端电压随时间均匀增大。已知l＝1m，m＝1kg，R＝0.5W，d＝1m。问：

（1）金属棒刚开始运动时的加速度为多少？并判断该金属棒在磁场中做何种运动。

（2）磁感应强度B的大小为多少？

（3）若某时刻撤去外力F后棒的速度v随位移s的变化规律满足

（v0为撤去外力时的速度，s为撤去外力

F后的位移），且棒运动到PQ处时恰好静止，则外力F作用的时间为多少？（4）在（3）的情况中左侧电阻R产生的热量约为多少？

Part1

第15页,共31页，2024年2月25日，星期天例谈计算题的选、改、编2013--2014学年闸北区高三物理模拟试卷33题

如图，光滑的平行金属导轨水平放置，导轨间距为L，左侧接一阻值为R的电阻。矩形区域abfe内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B。导轨上ac段和bd段单位长度的电阻为r0，导轨其余部分电阻不计，且ac=bd=x1。一质量为m，电阻不计的金属棒MN置于导轨上，与导轨垂直且接触良好。金属棒受到一个水平拉力作用，从磁场的左边界由静止开始作匀加速直线运动，加速度大小为a。棒运动到cd处撤去外力，此后棒的速度vt随位移x的变化规律满足，且棒在运动到磁场右边界ef处恰好静止。求：（1）用法拉第电磁感应定律导出本题中金属棒在区域abdc内切割磁感线时产生的感应电动势随时间t变化的表达式；（2）df的长度x2应满足什么条件；（3）金属棒运动过程中流过电阻R的最大电流值和最小电流值。

Part1

第16页,共31页，2024年2月25日，星期天运用举例参考拓展I（2）P65拓展IIP69设计一个物理过程，根据能量守恒推导出导体切割磁感应线时感应电动势的大小：E=BLV由法拉第电磁感应定律推导出导体切割磁感应线是感应电动势的大小：E=BLV

拓展I（2）P65拓展IIP69第17页,共31页，2024年2月25日，星期天例谈计算题的选、改、编Part2

第18页,共31页，2024年2月25日，星期天例谈计算题的选、改、编Part2

第19页,共31页，2024年2月25日，星期天例谈计算题的选、改、编Part2

2013--2014学年浦东新区模拟试题32

如图所示，在光滑绝缘水平面上，固连在一起的三根绝缘轻杆OA、OB、OC互成120°角，可绕固定轴O在水平面内无摩擦自由转动。杆上A、B、C三点分别固定着三个质量相同的带电小球，其质量均为m，电量分别为+q、+q和-2q。已知OA＝OB＝2L，OC＝L。空间存在场强大小为E，方向水平向右的匀强电场，OC杆与电场方向垂直。问（1）在A点施一作用力F使系统平衡，力F至少多大？（2）设O点电势为零，此系统在图示位置处电势能是多少？（3）撤去力F，系统转过多大角度时球A的速度最大？最大速度是多少？

第20页,共31页，2024年2月25日，星期天例谈计算题的选、改、编Part2

2013--2014学年建平中学月考试题

两个同心光滑圆环竖直放置，内圈圆环半径为R，外圈圆环半径为R，每个圆环上各套一个小球A和B，A、B的质量分别为3m和m，它们之间用一长为2R的轻杆相连，如图所示。开始时，A、B都静止，A球位于内环的最高点，现将A、B释放，求：（1）B球到达外圈圆环最低点的速度VB；（2）B球逆时针运动期间的最大速度Vmax；（3）B球逆时针运动期间能达到的相对外圆环最低点的最大高度H。

第21页,共31页，2024年2月25日，星期天例谈计算题的选、改、编Part2

两个带电量均为+q小球，质量均为m，固定在轻质绝缘等腰直角三角形框架OAB的两个端点A、B上，另一端点用光滑铰链固定在O点，整个装置可以绕垂直于纸面的水平轴在竖直平面内自由转动。直角三角形的直角边长为L。（1）若施加竖直向上的匀强电场E1，使框架OB边水平、OA边竖直并保持静止状态，则电场强度E1多大？在此电场中，此框架能否停止在竖直平面内任意位置？（2）若改变匀强电场的大小和方向（电场仍与框架面平行），为使框架的OB边水平、OA边竖直（A在O的正下方），则所需施加的匀强电场的场强E2至少多大？方向如何？（3）若施加竖直向上的匀强电场E3，并将A球的带电量改为－q，其余条件不变，试找出框架所有可能的平衡位置，求出OA边与竖直方向的夹角θ，并画出所对应的示意图。第22页,共31页，2024年2月25日，星期天命题对教学的启示认真分析高考考试大纲和考试说明，研究近几年高考物理计算题，把我考试脉络，明确命题方向。根据学生实际情况，确定学生练习的内容和搭建台阶对重点题型重点训练，使学生对计算题典型类型做到熟练掌握改、编计算题，考查学生的掌握程度按试题类型编制目录，进行计算题专项训练，提高复习的针对性和有效性。以不变应万变第23页,共31页，2024年2月25日，星期天计算题答题策略第24页,共31页，2024年2月25日，星期天计算题答题策略计算题四要素：对象、条件、过程和状态

过程是指研究的对象在一定条件下变化、发展的程序．在解题时应注意过程的多元性，可将全过程分解为多个子过程或将多个子过程合并为一个全过程

状态是指研究对象各个时刻所呈现出的特征．

条件是对物理现象和物理事实(对象)的一些限制，解题时应“明确”显性条件、“挖掘”隐含条件、“吃透”模糊条件．显性条件是易被感知和理解的；隐含条件是隐含在概念、规律、现象、过程、状态、图形和图象之中模糊条件常常存在于一些模糊语言之中，一般只指定一个大概的范围对象是物理现象的载体，这一载体可以是物体(质点)、系统，或是由大量分子组成的气体，或是电荷、带电体、电路、通电导体等。第25页,共31页，2024年2月25日，星期天一、抓住关键词语，挖掘隐含条件

在读题时不仅要注意那些给出具体数字或字母的显性条件，更要抓住另外一些叙述性的语言，特别是一些关键词语．所谓关键词语，指的是题目中提出的一些限制性语言，它们或是对题目中所涉及的物理变化的描述，或是对变化过程的界定等．高考物理计算题之所以较难，不仅是因为物理过程复杂、多变，还由于潜在条件隐蔽、难寻，往往使考生们产生条件不足之感而陷入困境，这也正考查了考生思维的深刻程度．在审题过程中，必须把隐含条件充分挖掘出来，这常常是解题的关键。计算题答题策略第26页,共31页，2024年2月25日，星期天二、重视对基本过程的分析(画好情境示意图)

画出物理过程的示意图或画出关键情境的受力分析示意图是解析计算题的常规手段． 画好分析草图是审题的重要步骤，它有助于建立清晰有序的物理过程和确立物理量间的关系，可以把问题具体化、形象化．分析图可以是运动过程图、受力分析图、状态变化图，也可以运动图像等． 在审题过程中，要养成画示意图的习惯．解物理题，能画图的尽量画图，图能帮助我们理解题意、分析过程以及探讨过程中各物理量的变化．几乎无一物理问题不是用图来加强认识的，而画图又迫使我们审查问题的各个细节以及细节之间的关系．计算题答题策略第27页,共31页，2024年2月25日，星期天三、善于从情境中快速地提取有效信息,寻求答题思路

有的的物理试题中介绍性、描述性的语句相当多，题目的信息量很大，解题时应具备敏锐的眼光和灵活的思维，善于从复杂的情境中快速地提取有效信息，准确理解题意，从而找到答题的思路．

计算题答题策略第28页,共31页，2024年2月25日，星期天2013年（30）如图，柱形容器内用不漏气的轻质绝热活塞封闭一定量的理想气体，容器外包裹保温材料。开始时活塞至容器底部的高度为H1，容器内气体温度与外界温度相等。在活塞上逐步加上多个砝码后，活塞下降到距容器底部H2处，气体温度升高了△T；然后取走容器外的保温材料，活塞位置继续下降，最后静止于距容器底部H3处：已知大气压强为p0。求：气体最后的压强与温度。p1=p0V1=