新教材适用2024版高考物理二轮总复习第2部分考前应试策略指导1考前必破的3大题型第1讲“8个妙招”巧解单选题教师用书

一、考前必破的3大题型第1讲“8个妙招”巧解单选题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等常规方法外，还要学会一些非常规巧解妙招，针对题目特性“不择手段”，达到快速解题的目的。第1招排除法排除法在选择题解答时，是一种重要的方法。常见有排正法、排错法、排异法、混排法等方法，可以大幅提升选择题的解题效率。在解答高考试卷中多选题时，要灵活运用排除法：(1)因为多选题选项≥2，如果你能排除两个错误答案的话，另外两个不用思考一定是正确答案。(2)判错易，断对难。在做多选题时排除错误选项远比找出正确选项简单，而且计算量更小。同时在试卷设计题目时一般正确的选项都需要经过较复杂的计算推导来确认，耗时较长，而错误相对明显甚至离谱，很好辨别，所以判断错误比确认正确更为简单。典例1如图所示，宽度均为d且足够长的两相邻条形区域内，分别存在磁感应强度大小为B、方向相反的匀强磁场。总电阻为R、边长为eq\f(4\r(3),3)d的等边三角形金属框的AB边与磁场边界平行，金属框从图示位置沿垂直于AB边向右的方向做匀速直线运动。取逆时针方向电流为正，从金属框C端刚进入磁场开始计时，下列关于框中产生的感应电流随时间变化的图像正确的是(A)【解析】感应电流随时间变化的图像与横轴所围的面积表示电荷量，其中第一象限面积取正，第四象限面积取负。金属框从进入到穿出磁场，通过金属框的电荷量q＝It＝eq\f(E,R)t＝eq\f(Φ－Φ0,R)＝0，故感应电流随时间变化的图像与横轴所围的面积也应该为零，B、C选项显然不符合。金属框在最后离开磁场过程中切割磁感线的有效长度越来越大，故产生的感应电流也越来越大，排除D。【名师点评】运用排除法解题时，对于完全肯定或完全否定的判断，可通过举反例的方式排除；对于相互矛盾或者相互排斥的选项，则最多只有一个是正确的，要学会从不同方面判断或从不同角度思考与推敲。〔链接高考1〕(全国高考)纸面内两个半径均为R的圆相切于O点，两圆形区域内分别存在垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小相等、方向相反，且不随时间变化。一长为2R的导体杆OA绕过O点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，角速度为ω，t＝0时，OA恰好位于两圆的公切线上，如图甲所示。若选取从O指向A的电动势为正，下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图像可能正确的是(C)【解析】应用右手定则可以判断开始阶段电动势方向沿O指向A，电动势为正，可排除D选项；导体杆转动产生的电动势可用公式E＝eq\f(1,2)Bl2ω计算，但导体杆切割磁感线的长度l＝2Rsinωt，感应电动势E既不恒定，也不均匀变化，故A、B均不正确；正确选项只有C。第2招特殊值法试题选项有不同的计算结果，需要考生对结果的正确性进行判断。有些试题如果考生采用全程计算的方法会发现计算过程烦琐，甚至有些试题超出运算能力所及的范围，这时可采用特殊值代入的方法进行判断。(1)特值法是让试题中所涉及的某些物理量取特殊值，通过简单的分析、计算来判断的方法，它适用于将特殊值代入后能迅速将错误选项排除的选择题。(2)一般情况下选项中以字母形式表示，且字母公式较为繁琐，且直接运算将非常复杂，此时便可以考虑特值法了。(3)特值法的四种类型：①将某物理量取特殊值。②将运动的场景特殊化，由陌生的情境变为熟悉的场景。③将两物理量的关系特殊化。④通过建立两物理量间的特殊关系来简化解题。典例2如图所示，轻绳跨过光滑的定滑轮，一端系一质量为m1的物体，另一端系一质量为m2的砂桶。当m2变化时，m1的加速度a的大小与m2的关系图线可能是(B)【解析】在m2小于m1之前两物体都不动，所以加速度为零，当m2大于m1开始运动合力逐渐变大，加速度随之逐渐增加，当m2≫m1时，加速度趋近于g，但不可能大于等于g，故选项B正确。〔链接高考2〕(全国高考)假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。一矿井深度为d。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为(A)A．1－eq\f(d,R) B．1＋eq\f(d,R)C.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(R－d,R)))2 D．eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(R,R－d)))2【解析】取特殊情况，当d＝R时，重力加速度之比应该为零，排除B、D；取d＝eq\f(R,2)，根据黄金代换式GM＝gR2得g∝eq\f(M,R2)，重力加速度之比不等于eq\f(1,4)(因为质量M不一样)，排除C。故选A。第3招极限法物理中体现极限思维的常见方法有极限法、微元法。极限法是把某个物理量推向极端，从而做出科学的推理分析，给出判断或导出一般结论。该方法一般适用于题干中所涉及的物理量随条件单调变化的情况。在某些物理状态变化的过程中，可以把某个物理量或物理过程推向极端，从而作出科学的推理分析，使问题化难为易，化繁为简，达到事半功倍的效果。极限法一般适用于定性分析类选择题。例如假设速度很大(趋近于无限大)或很小(趋近于零)、假设边长很大(趋近于无限大)或很小(趋近于零)或假设电阻很大(趋近于无限大)或很小(趋近于零)等，进行快速分析。运用此方法要注意因变量随自变量单调变化。典例3如图所示，细线的一端系一质量为m的小球，另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行。在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中，小球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力T和斜面的支持力FN分别为(重力加速度为g)(A)A．T＝m(gsinθ＋acosθ)FN＝m(gcosθ－asinθ)B．T＝m(gcosθ＋asinθ)FN＝m(gsinθ－acosθ)C．T＝m(acosθ－gsinθ)FN＝m(gcosθ＋asinθ)D．T＝m(asinθ－gcosθ)FN＝m(gsinθ＋acosθ)【解析】当a趋近于0时，细线的拉力T＝mgsinθ，而FN＝mgcosθ，由此可知只有A正确。【名师点评】本题利用a＝0时，小球平衡状态下细线拉力T和支持力FN的大小，对应四个选项中a＝0的情形很快得出答案，起到事半功倍的绝佳效果。〔链接高考3〕(福建高考)如图所示，一不可伸长的轻质细绳跨过定滑轮后，两端分别悬挂质量为m1和m2的物体A和B。若滑轮有一定大小，质量为m且分布均匀，滑轮转动时与绳之间无相对滑动，不计滑轮与轴之间的摩擦。设细绳对A的拉力大小为T1，已知下列四个关于T1的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，判断正确的表达式是(C)A．T1＝eq\f(m＋2m2m1g,m＋2m1＋m2)B．T1＝eq\f(m＋2m1m1g,m＋4m1＋m2)C．T1＝eq\f(m＋4m2m1g,m＋2m1＋m2)D．T1＝eq\f(m＋4m1m2g,m＋4m1＋m2)【解析】设滑轮的质量为零，即看成轻滑轮，若物体B的质量较大，由整体法可得加速度a＝eq\f(m2－m1,m1＋m2)g，隔离物体A，据牛顿第二定律可得T1＝eq\f(2m1m2,m1＋m2)g。应用极限法，将m＝0代入四个选项分别对照，可得选项C是正确的。第4招逆向思维法许多物理问题，按照常规的思路来分析思考，比较复杂，如果把问题颠倒过来看，可能变得极其简单，这是逆向思维的运用。善于运用逆向思维，不仅容易将问题化难为易，也容易应用灵活多变的方法来解决问题。在解决具体问题时由因到果的正向思维受阻，使求解过程陷入“山穷水尽”的境地时，若能变换角度，把物体所发生的物理过程逆过来加以分析，又能领略到“柳暗花明”的意境。这种“反其道而行之”的方法叫逆向思维法。解决物理问题常用的逆向思维有过程逆向、时间反演等。应用逆向思维法解题的基本思路：①分析确定研究问题的类型是否能用逆向思维法解决；②确定逆向思维问题的类型(由果索因、转换研究对象、过程倒推等)；③通过转换运动过程、研究对象等确定求解思路。典例4(多选)小明以5m/s的速度将篮球斜抛出，球在空中运动0.3s后垂直撞击到篮板上，然后以1m/s的速度反弹，平抛进入篮筐。球与篮板接触的时间0.1s，忽略空气阻力，篮球质量为0.6kg(g取10m/s2)。下列说法正确的是(BD)A．篮板对球的平均作用力大小为18NB．篮板对球的平均作用力大小为30NC．篮球被抛出后上升的最大高度是1.5mD．小明投篮处距篮板水平距离1.2m【解析】对篮球进行逆向分析，根据运动的对称性可看成平抛运动，则竖直方向的分速度为vy＝gt1＝3m/s，水平方向的分速度为vx＝eq\r(v\o\al(2,0)－v\o\al(2,y))＝4m/s，根据动量定理可得－eq\x\to(F)t2＝－mv1－mvx，解得eq\x\to(F)＝30N，则篮板对球的平均作用力大小为30N，故A错误，B正确；篮球被抛出后上升的最大高度为h＝eq\f(v\o\al(2,y),2g)＝0.45m，故C错误；小明投篮处距篮板水平距离为x＝vxt1＝1.2m，故D正确。故选BD。【名师点评】对于匀减速直线运动，往往逆向等同为匀加速直线运动。可以利用逆向思维法的物理情境还有斜上抛运动，利用最高点的速度特征，将其逆向等同为平抛运动。〔链接高考4〕(全国高考)如图，篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮，离地后重心上升的最大高度为H。上升第一个eq\f(H,4)所用的时间为t1，第四个eq\f(H,4)所用的时间为t2。不计空气阻力，则eq\f(t2,t1)满足(C)A．1<eq\f(t2,t1)<2 B．2<eq\f(t2,t1)<3C．3<eq\f(t2,t1)<4 D．4<eq\f(t2,t1)<5【解析】运动员起跳到达最高点的瞬时速度为零，又不计空气阻力，故可逆向处理为自由落体运动。则根据初速度为零的匀加速运动，相等相邻位移时间关系1(eq\r(2)－1)(eq\r(3)－eq\r(2))(2－eq\r(3))(eq\r(5)－2)…，可知eq\f(t2,t1)＝eq\f(1,2－\r(3))＝2＋eq\r(3)，即3<eq\f(t2,t1)<4，故本题选C。第5招图像分析法物理图像是将抽象物理问题直观化、形象化的最佳工具，能从整体上反映出两个或两个以上物理量的定性或定量关系，利用图像解题时一定要从图像纵、横坐标的物理意义以及图线中的“点”“线”“斜率”“截距”和“面积”等诸多方面寻找解题的突破口。利用图像解题不但快速、准确，能避免繁杂的运算，还能解决一些用一般计算方法无法解决的问题。(1)物理中常用的图有示意图、过程图、函数图、矢量图、电路图和光路图等等，若题干或选项中已经给出了函数图，则需从图像纵、横坐标的物理意义以及图线中的“点”“线”“斜率”“截距”和“面积”等诸多方面寻找解题的突破口。(2)利用图像或示意图解答选择题，便于了解各物理量之间的关系，能够避免繁琐的计算，迅速简便地找出正确答案。若各选项描述的是物理过程的变化情况，此法更显得优越。此类题目在力的动态变化、物体运动状态的变化、波形变换、气体状态变化、电磁感应现象等问题中最为常见。几乎年年都考。典例5如图甲所示，两平行正对的金属板A、B间加有如图乙所示的交变电压，一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处。若在t0时刻释放该粒子，粒子会时而向A板运动，时而向B板运动，并最终打在A板上。则t0可能属于的时间段是(B)A．0＜t0＜eq\f(T,4) B．eq\f(T,2)＜t0＜eq\f(3T,4)C.eq\f(3T,4)＜t0＜T D．T＜t0＜eq\f(9T,8)【解析】以向B板运动为正方向，分别作出从0、eq\f(T,4)、eq\f(T,2)时刻释放的粒子的速度—时间图像，如图所示。则由图像可看出，若0＜t0＜eq\f(T,4)、eq\f(3T,4)＜t0＜T或T＜t0＜eq\f(9T,8)，粒子在一个周期内正向位移大，即最终打到B板；若eq\f(T,2)＜t0＜eq\f(3T,4)，粒子在一个周期内负向位移大，最终打到A板。故B正确。【名师点评】v-t图像隐含信息较多，我们经常借助v-t图像解决有关运动学或动力学问题，而忽视对x-t图像的利用，实际上x-t图像在解决相遇问题时有其独特的作用，解题时要会灵活运用各种图像。〔链接高考5〕(多选)(全国高考)如图，柔软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N。初始时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为αeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α>\f(π,2)))。现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变。在OM由竖直被拉到水平的过程中(AD)A．MN上的张力逐渐增大B．MN上的张力先增大后减小C．OM上的张力逐渐增大D．OM上的张力先增大后减小【解析】以重物为研究对象，受重力mg，OM绳上拉力F2，MN上拉力F1，由题意知，三个力合力始终为零，矢量三角形如图所示，在F2转至水平的过程中，MN上的张力F1逐渐增大，OM上的张力F2先增大后减小，所以A、D正确，B、C错误。第6招类比分析法所谓类比，就是将两个(或两类)研究对象进行对比，分析它们的相同或相似之处、相互的联系或所遵循的规律，然后根据它们在某些方面有相同或相似的属性，进一步推断它们在其他方面也可能有相同或相似的属性的一种思维方法，在处理一些物理背景很新颖的题目时，可以尝试着使用。比如我们对两个等质量的均匀星体中垂线上的引力场分布情况不熟悉，但对等量同种电荷中垂线上的电场强度大小分布规律却很熟悉，通过类比分析，可以使陌生的题目变得似曾相识。典例6两质量均为M的球形均匀星体，其连线的垂直平分线为MN，O为两星体连线的中点，如图所示，一质量为m的小物体从O点沿着OM方向运动，则它受到的万有引力大小的变化情况是(C)A．一直增大 B．一直减小C．先增大后减小 D．先减小后增大【解析】由万有引力定律和库仑定律的内容和表达式的相似性，可以将该题与电荷之间的相互作用类比，即将两个星体类比于等量同种电荷，而小物体类比于异种电荷。由此易得C选项正确。【名师点评】本题的突破口是将两个星体间的万有引力类比于等量同种电荷间的库仑力。〔链接高考6〕(全国高考改编)如图所示，一带负电的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直平面(纸面)内，且关于过轨迹最低点P的竖直线对称。忽略空气阻力。由此可知(B)A．Q点的电势比P点低B．油滴在Q点的动能比它在P点的大C．油滴在Q点的电势能比它在P点的大D．油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小【解析】带负电的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直平面(纸面)内，且关于过轨迹最低点P的竖直线对称，这与斜抛运动相似，故可以判断合力的方向竖直向上，电场力的方向竖直向上。油滴带负电，所以匀强电场的方向竖直向下，故Q点的电势比P点高，油滴在Q点的电势能比在P点的小，在Q点的动能比在P点的大，B正确，A、C错误；在匀强电场中电场力是恒力，重力也是恒力，所以合力是恒力，油滴的加速度恒定，D错误。第7招模型法物理模型是一种理想化的物理形态，是物理知识的一种直观表现。模型思维法是利用抽象、理想化、简化、类比等手段，突出主要因素，忽略次要因素。把研究对象的物理本质特征抽象出来，从而进行分析和推理的一种思维方法。在遇到以新颖的背景、陌生的材料和前沿的知识为主题的，联系工农业生产、高科技或相关物理理论的题目时，如何能根据题意从题干中抽象出我们所熟悉的物理模型是解题的关键。典例7如图所示，吊床用绳子拴在两棵树上等高位置。某人先坐在吊床上，后躺在吊床上，均处于静止状态。设吊床两端系绳的拉力为F1、吊床对该人的作用力为F2，则(B)A．躺着比坐着时F1大B．坐着比躺着时F1大C．坐着比躺着时F2大D．躺着比坐着时F2大【解析】吊床可看成一根轻绳模型。人坐在吊床中间时，可以把人视为一个质点模型，绳子和树的接点与人之间的绳子是直的，设这段绳子与竖直向下的夹角为θ，则2F1cosθ＝m人g。当人躺在吊床上，再用极限法协助分析，假设人的身高等于两树之间的距离，再假设躺在吊床上的人身体笔直，则绳子和树的接点与人头(或脚)之间的绳子是直的，这部分绳子与竖直向下的夹角θ′＝0°，2F1′cosθ′＝m人g，由于cosθ′>cosθ，所以F1′<F1，即F1变小。这两种情况下，吊床对该人的作用力与人的重力是一对平衡力，始终有F2＝m人g，即F2不变。【名师点评】我们学习过的运动都是实际运动的简化，在高考中要注意用物理模型的思维来指导我们解题。常见的物体模型有：质点；绳模型；杆模型；轻弹簧模型；滑块与长木板相互作用模型；传送带模型；天体运动模型；曲线轨道模型；电偏与磁偏模型；导体棒和导线框模型等。〔链接高考7〕(上海高考)小球每隔0.2s从同一高度抛出，做初速度为6m/s的竖直上抛运动，设它们在空中不相碰。第1个小球在抛出点以上能遇到的小球个数为(g取10m/s2)(C)A．三个 B．四个C．五个 D．六个【解析】小球做竖直上抛运动，从抛出到落回抛出点的整个过程做匀变速运动，根据位移时间关系公式，有x＝v0t－eq\f(1,2)gt2，代入数据解得t＝0(舍去)或t＝1.2s。每隔0.2s抛出一个小球，故第一个小球在抛出点以上能遇到的小球数N＝eq\f(t,T)－1＝5。第8招对称法物理中对称现象比比皆是，对称表现为研究对象在结构上的对称性、作用上的对称性，物理过程在时间和空间上的对称性，物理量在分布上的对称性及作用效果的对称性等。物理解题中的对称法，就是从对称性的角度去分析物理过程，利用对称性解决物理问题的方法。典例8(多选)如图，竖直面内一绝缘细圆环的上、下半圆分别均匀分布着等量异种电荷。a、b为圆环水平直径上的两个点，c、d为竖直直径上的两个点，它们与圆心的距离均相等。则(ABC)