高考物理科能力测试要求专题讲座.doc

高考物理科能力测试要求专题讲座（无锡市第一中学 沈志斌 214031） 高考把对能力的考核放在首要位置，要通过考核知识及运用来鉴别考生对能力的高低，但不应该把某些知识与某种能力简单地对应起来物理科考核的能力主要包括以下五个方面：理解能力、推理能力、分析综合能力、应用数学工具处理物理问题的能力、实验能力一、理解能力 理解物理概念、物理规律的确切含义，物理规律的适用条件，以及它们在简单情况下的应用；能够清楚认识概念和规律的表达形式(包括文字表述和数学表达)；能够鉴别关于概念和规律的似是而非的说法；理解相关知识的区别和联系。1理解物理概念的内涵弄清描述它的物理量的定义式和决定式之间的区别：例如：变速运动的加速度的定义式为a=v/t，而加速度的决定式是a=F合/m,对于匀速圆周运动，其向心加速度为 a心=F心/m，对于弹簧振子等简谐运动，其加速度的决定式是a=F回/m；如果从图象上来看，加速度又表现为速度图象的切线斜率at=kt,我们正是借助这一点来研究变加速运动。又如：电流强度的定义式是I=q/t=q/t,而电流强度的决定式在不同的场合有不同的形式。对于纯电阻而言I=U/R,对于电动机等非纯电阻电路而言，Im用两根质量和电阻均可忽略的不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路，并悬挂在水平、光滑、不导电的圆棒两侧，两金属杆都处在水平位置，如图所示，整个装置处在一与回路平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B，若金属杆ab正好匀速向下运动，求运动的速度分析 由于金属杆ab正好匀速向下运动，根据连接体原理，金属杆cd必然也作匀速运动；对每根杆作受力分析，根据共点力平衡条件列方程求解解答 设磁场垂直纸面向里，两棒产生的感应电动势及电路的连接、棒的受力分析如图所示， 安培力为，根据闭合电路欧姆定律，根据法拉第电磁感应定律，整理得评注 1：本题中没有给出磁场的具体方向，显然是说磁场垂直纸面向外或向里，不影响最终的速度值，因此可以任意假设方向，向里或向外2：本题的综合性很强，涉及到：运动分析、受力分析、电路分析、感应电动势方向的判断、安培力的方向与计算、电源的串联、闭合电路欧姆定律等知识受力分析时采用了隔离法，不要忘记连结杆子的软导线对杆子的拉力3：事实上本题还可以用更为简单的方法来处理，这就是用能量转化和守恒的观点来解答当两棒达到匀速运动时，两棒减少的重力势能全部用来克服磁场力做功，而转化为电能，在电路中电流做功使电能转化为电热，所以总体来看减少的重力势能转化成为电热设最终匀速运动的速度为，则单位时间内系统（两根棒）减少的势能为；单位时间内产生的电热（电热功率）等于，而，同样可以求得在这种解法中，物体的受力分析显得不是十分重要，但是电路的分析还是不可少的虽然上述解法比较简单，但是思维要求较高，而且由于列式较少，这样每个式子占的“分值比重”较大，稍有差错，失分就较多，因此采用何种方法，还是根据自己的实际情况确定，建议用隔离法解答，用综合法复查例2 （2002年全国，27分）有三根长度皆为l=1.00m的不可伸长的绝缘轻线，其中两根的一端固定在天花板上的O点，另一端分别拴有质量皆为m=1.0010-2kg的 带电小球A和B，它们的电量分别为-q和+q，q=1.0010-7C。A、B之间用第三根线连接起来。空间中存在大小为E=1.00106N/C的匀强电场，场强方向沿水平方向右，平衡时A、B球的位置如图所示。现将O、B之间的线烧断，由于有空气阻力，A、B球最后会达到新的平衡位置。求最后两球的机械能与电势能总和与烧断前相比改变了多少。（不计两带电小球间相互作用的静电力）分析 本题是力电综合考题，是2002年全国大综合考试中占分值最大的一道物理试题，有很高的区分度。作为分解来看：（1）断开OB后，OAB绳子呈如何形态？这是一个平衡问题（类似考题见1990年全国高考选择题；（2）正确定位AB两球的位置使计算重力做功和电场力做功的关键，由此分解为几何问题；（3）关于重力作功和电场力做功与势能的变化关系（功能关系）解答 （1）由于，当两球达到新的平衡状态（静止）时，OA线处于竖直状态，AB线与竖直方向的夹角为450，示意图如图所示。（2）与原位置相比A减少的重力势能为B减少的重力势能为A球增加的电势能为B球减少的电势能为两种势能总和减少了代入数据得四应用数学处理物理问题的能力能够根据具体问题列出物理量之间的关系式，进行推导和求解，并根据结果得出物理结论；必要时能运用几何图形、函数图象进行表达、分析。物理学是一们定量的科学，定量的计算和定性的逻辑图例离不开数学，在物理学中常用的数学知识和方法只要集中以下几个方面：1 比例运算2 通式（特别是在振动和播中）3 图象分析4 空间几何分析（作图）5 估算6 极值问题例1 （2001年全国）如图所示，在y0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面并纸向纸面外，磁感应强度为B一带正电的粒子（不计重力）以速度v0从O点射入磁场，入射方向在xy平面内，与轴正向的夹角为若粒子射出磁场的位置与O点的距离为L，求该粒子的电荷量与质量之比q/m分析 本题关键是画出粒子的运动轨迹，并根据几何关系确定圆周运动半径与L、的关系。 例2 (浙江等21省市2002年综合测试题)电视机的显像管中，电子束的偏转是利用磁偏转技术实现的电子束经过电压为U的加速电场加速后，对准圆心进入一圆形匀强磁场区域，如图所示磁场方向垂直纸面磁场区的中心为O，半径为r当不加磁场时，电子束将通过O点而打到屏幕的中心点为使电子束射到屏幕边缘P点，需要加磁场使电子束偏转一已知角度，此时磁场的磁感应强度B应为多少？分析 如图电子在磁场中沿圆弧ab运动，圆心为C，半径为R，以v表示电子进入磁场时的速度，m、e分别表示电子的质量和电量，则又又以上各式得例3 （94、全国）图中A、B是一对平行的金属板，在两极板间加上一周期为T的交变电压u ，A板的电势ua=0，B板的电势uB随时间的变化规律为：在0到T/2的时间内，UB=U0（正的常数）；在T/2到T的时间内UB=-U0，；在T到3T/2的时间内UB=U0 ；在3T/2到T的时间内UB=-U0，现有一电子从A板上的小孔进入两板间的电场区内设电子的初速度和重力的影响均可忽略，则 【 】 A若电子是在 t = 0 时进入的，它将一直向B板运动B若电子是在 t =T/8时刻进入的，它可能时而向B板运动， 时而向A板运动，最后打到B板上C若电子是在 t = 3T/8时刻进入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动，最后打到B板上D若电子是在 t = T 时刻进入的，它可能时而向B板，时而向A板运动分析 本题的正确选项是AB（参考图象法在物理学中的应用课件）例题 （93、全国）图中A、B是一对中间开有小孔的平行金属板，两小孔的连线与金属板面垂直，两极板的距离为L，两极板间加上低频交流电压，A板电势为零，B板电势u=U0cost，现有一电子在t=0时穿过A板上的小孔射入电场，设初速和重力的影响均可以忽略不计，则电子在两极板间可能 【 】（A）以AB间的某一点为平衡位置来回振动（B）时而向B板运动，时而向A板运动，但最后穿出B板（C）一直向B板运动，最后穿出B板，如果小于某个0，L小于某个值L0（D）一直向B板运动，最后穿出B板，而不论、L为何值分析 电子先向右加速速度越来越大，加速度逐渐