2024年高考物理大一轮复习：1、高考物理中的“八大”解题思想方法

第二部分应考技巧指导——超常发挥，决胜高考

一、高考物理中的“八大”解题思想方法

现如今，高考物理更加注重考查考生的能力和科学素养，其命题越加明显地渗透

着对物理方法、物理思想的考查。在平时的复习备考过程中，物理习题浩如烟海,

千变万化，我们若能掌握一些基本的解题思想，就如同在开启各式各样的“锁”

时，找到了一把“多功能的钥匙二

1.估算法

半定量计算(估算)试题在近几年各地高考题中屡见不鲜，如2018年全国卷IIT15

结合高空坠物情境估算冲击力。此类试题是对考生生活经验的考查，要求考生在

分析和解决问题时，要善于抓住事物的本质特征和影响事物发展的主要因素，忽

略次要因素，从而使问题得到简捷的解决，迅速获得合理的结果。

【针对训练】

1.高空坠物极其危险。设想一个苹果从某人头部正上方45m高的楼上由静止落

下，苹果与人头部的作用时间约为4.5X104s,则头部受到的平均冲击力约为

()

AJX102NB.IXIO3N

C.1X104ND.1X1O5N

解析苹果做自由落体运动，则/7=%尸，苹果从静止下落到与人头部作用的全

程根据动量定理有〃蛆—必，=0—0,其中。=4.5X10—45,取g=i0m/s2,一个

革果的质量相弋15()g=0.15kg,联立并代入数据解得F=1XIO4N,选项C正确。

答案C

2.如图1所示，某中学生在做引体向上运动，从双臂伸直到肩部与单杠同高度算

1次,若他在1分钟内完成了10次，每次肩部上升的距离均为0.4m,g取10m/s2,

则他在1分钟内克服重力所做的功及相应的功率约为()

图1

A.200J,3WB.2000J,600W

C.2000J,33WD.4000J,60W

解析中学生的质量约为50kg,他做引体向上运动，每次肩部上升的距离均为

0.4m,单次引体向上克服重力所做的功约为W=/n^=50X10X0.4J=200J,

1分钟内完成了10次，则1分钟内克服重力所做的功W=10%=2000J,相应

的功率约为尸=牛=甯^W=33W,选项CIF瑞

答案C

3.（2019•山东日照模拟）2018年3月22日，一架中国国际航空CA103客机，从

天津飞抵香港途中遭遇鸟击，飞机头部被撞穿一个直径约一平方米的大洞，雷达

罩受损，所幸客机及时安全着陆，无人受伤。若飞机的速度为700m/s,小鸟在

空中的飞行速度非常小，小鸟的质量为0.4kg。小鸟与飞机的碰撞时间为2.5义

lO^s,则格机受到小鸟对它的平均作用力的大小约为（）

A.104NB.105NC.106ND.107N

解析鸟与飞机撞击时系统动量守恒，以飞机的初速度方向为正方向，由于鸟的

质量远小于飞机的质量，鸟的初速度远小于飞机的速度，故鸟的初动量远小于飞

机的动量，可以忽略不计，由动量守恒定律可知，碰撞后鸟与飞机的速度相等，

为700m/s,对小鸟，由动量定理得加一0,解得飞机对小鸟的平均作用

力为/=邛=黑分2N=1.12X106N,接近106N,由牛顿第三定律可知，飞

机受到小鸟对它的平均作用力约为106N,选项C正确。

答案c

4.（2019•重庆七校联考）2018年2月7日凌晨，太空探索技术公司SpaceX成功通

过猎鹰重型火箭将一辆特斯拉跑车送入绕太阳飞行的轨道。如图2所示，已知地

球中心到太阳中心的距离为⑦，火星中心到太阳中心的距离为加，地球和火星

绕太阳运行的轨迹均可看成圆，且r//=1.4rD,若特斯拉跑车沿图中椭圆轨道转

移，则其在椭圆轨道上的运行周期约为（)

太川

火用

图2

A.1.69年B.1.3年C.L44年D.2年

解析设跑车在椭圆轨道上的运行周期为7,椭圆轨道的半长轴为R,由开普勒

第三定律有篝=笔，其中TD=1年，解得跑车在椭圆轨道上的运行

周期7^1.3年，选项B正确。

答案B

【知识链接】解决此类问题需要了解一些常见的数据,例如：

原子直径数量级为10-10m地球半径约为6400km

地球自转周期约为1天（24小时）地球公转周期约为1年

近地卫星的运行周期约为85分钟月球绕地球运行周期约为27天

一个鸡蛋的质量约为50g一个苹果的质量约为150g

一袋牛奶的质量约为200g中学生的质量约为50kg

课桌的高度约为80cm每层楼的高度约为3m

自行车的速度约为5m/s兀2N10

2.图象分析法

物理图象是将抽象物理问题直观、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，利用图象纵、横坐标的物理意义，以及图线

中的“点”“线”“斜率”“截距”和“面积”等方面寻找解题的突破口。利用图

象解题不但快速、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。

【针对训练】

1.如图3所示，有一内壁光滑的闭合椭圆形管道，置于竖直平面内，是通过

椭圆中心。点的水平线。已知一小球从M点出发，初速率为。o，沿管道MPN

运动，到N点的速率为s,所需时间为小若该小球仍由”点以初速率。。出发，

而沿管道MQN运动，到N点的速率为。2,所需时间为殳。则（）

MN

图3

力B

1I,乙

图4

A.滑块在两次运动中到达底端的动能相同

B.两次运动过程中滑块损失的机械能相同

C.滑块两次通过。点的速度相同

D.滑块与C。段间的动摩擦因数大于它与8。段间的动摩擦因数

解析滑块第一次从条面顶端滑到底端，由动能定理得〃吆力：.....—….

—ntgcos〃（/“SCQ+〃2・S加=%沈，滑块第二次从斜面顶端滑j

乙0sf2'I

到底端，由动能定理得ingh-mgcos弥iSCD+〃2$加=5M,由此可见滑块两次

到达斜面底端的速度相同，两次运动过程中损失的机械能相同，故选项A、B都

正确；由于两次运动过程中滑块到达。点的时间相等，由SCD>SQ,

得滑块与8。段间的动摩擦因数大于它与C。段间的动摩擦因数，故选项D错误;

两次运动的位移相同，可在同一坐标系中作出滑块在两次运动中的V-t图象，

如图所示，由图象可看出滑块两次通过。点的速度不相同，故选项C错误c

答案AB

3.逆向思维法

正向思维法在解题中运用较多，而有时利用正向思维法解题比较烦琐，这时我们

可以考虑利用逆向思维法解题。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。

【针对训练】

1.（多选）如图5所示，完全相同的三个木块并排固定在水平地面上，一颗子弹以

速度。水平射入，若子弹在木块中所受阻力恒定，且穿过第三个木块后速度恰好

为零，则子弹依次射入每个木块时的速度之比和穿过每个木块所用时间之比分别

为（）

h||||

图5

A.oi:V2:6=3：2：1

B.Vl:V2:。3=小:小：I

CJl：亥：，3=1:啦：

D.n:t2:力=（小一的：（^2-1）：1

解析子弹依次射入每块木块做匀减速直线运动到零，采取逆向思维，即子弹从

第三个木块开始做初速度为零的匀加速直线运动，则VI=Gad,vl=Aad,vl=2acL

解得S：物：。3=小：啦：1,A错误，B正确；子弹依次射入每块木块做匀减

速直线运动到零，采取逆向思维，子弹做初速度为零的匀加速直线运动，在通过

相等位移内的时间比为1：（啦一1）：（小一也）反过来，子弹依次射入每块木块

的时间之比为力：，2：/3=（小一正）：（V2-1）：1,C错误，D正确。

答案BD

2.在体育课上，某女生练习投篮，她站在罚球线处用力将篮球从手中投出，如图

6所示，结果篮球以一定的速度水平撞击篮筐，已知篮球质量约为0.6kg,篮筐

离地高度约为3m,罚球线离篮筐的水平距离约为4m,则该女生投篮时对篮球

做的功最接近（）

图6

A.5JB.10JC.30JD.50J

解析以篮球出手所在平面为零势能面，忽略空气阻力，篮球在上升过程中机械

能守恒，该女生对篮球所做的功等于篮球出手时的机械能，也等于击中篮筐时的

机械能。可把篮球的逆运动视为平抛运动处理，该女生身高约为1.6m,篮球出

手的高度约为1.75m,根据力=则篮球运动的时间=

12x（3_175）

yl------而二----s=0.5s,水平速度。=彳=8m/s,篮球的机械能E="火力+

；〃/=26.7J,故选项C正确。

答案C

4.极限思维法

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。

【针对训练】

1.如图7所示，在竖直平面内有一边长为。的等边三角形区域ABC,该区域中存

在垂直平面向里的匀强磁场和竖直方向的匀强电场，匀强电场的场强为£,一带

正电、电荷量为q的小球以速度。沿AB边射入匀强磁场中恰好能做匀速圆周运

动，欲使带电小球能从AC边射出，重力加速度为g,则下列说法正确的是（）

A.匀强磁场的磁感应强度B的最小值应为反

B.匀强磁场的磁感应强度B的最小值应为当引

口占

C.匀强磁场的磁感应强度B的最小值应为哼含

D.当磁感应强度取最小值时，小球在磁场内运动的时间最短

解析小球进入磁场后恰好做匀速圆周运动，所以即

m考,当圆周运动轨道半径最大时对应的磁感应强度最小，如

图所示由几何关系可得厂=半〃，结合qvB=J可得，坐a=瑞,

所以B=U翟,A、B错误，C正确；小球运动时间从A8边射出时偏

转角相等，而周期丁=篝，磁感应强度8越小，周期越大，故运动时间越长，

D错误。

答案C

2.在如图8所示的电路中，R、&、以、以为定值电阻，以为可变电阻，电源的

电动势为石、内阻为人设电流表@的读数为/,电压表⑨的读数为U。当Rs的滑

动触点向图中。端移动时（）

图8

A./变大，U变小B./变大，U变大

C./变小，U变大D./变小，U变小

解析本题若运用极限思维法解答，则十分简便c由图可知，尺的滑动触点向。

端移动时，心》减小，因为题中对可变电阻的阻值未作具体限制，我们可以这样

设想，将滑动触点移动到端点。处，=0,④的示数为零。因此，心的滑动触

p

点从〃向。端移动时，/变小，人变小。由〃二冠可知〃变大；再由U=L

/总，•可知U变小。显然选项D正确。

答案D

3.如图9所示，一半径为A的绝缘环上，均匀地带电荷量为。的电荷，在垂直于

圆环平面的对称轴上有一点P,它与环心。的距离。P=L。静电力常量为h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，判断正确的表达式是（）

A广kQ

AE-R2+L2

一「kQRn厂kQL

C，223

<(/?+L)，7(芯+Z;)3

解析当R=0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尸

点的电场强度为七=#，将R=0代入四个选项，只有A、D选项满足；当L=0

时，均匀带电圆环的中心处产生的电场的电场强度为0,将L=0代入选项A、D,

只有选项D满足。

答案D

5.等效转换法

等效转换法是指在用常规思维方法无法求解那些有新颖情境的物理问题M,灵活

地转换研究对象或采用等效转换法将陌生的情境转换成我们熟悉的情境，进而快

速求解的方法。等效转换法在高中物理中是很常用的解题方法，常常有物理模型

等效转换、参考系等效转换、研究对象等效转换、物理过程等效转换、受力情况

等效转换等，从而认识研究对象本质和规律的一种思想方法。广泛应用于物理问

题的研究中。

【针对训练】

1.(多选)(2015•全国卷【)1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实

验”。实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自

由旋转的磁针，如图1()所示。实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中

心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后。下列说法正确的是

()

图1()

A.圆盘上产生了感应电动势

B.圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动

C.在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化

D.圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动

解析当圆盘转动时，圆盘的半径切割磁针产生的磁场的磁感线，产生

感应电动势，选项A正确；如图所示，铜圆盘上存在许多小的闭合回路，

当圆盘转动时，穿过小的闭合回路的磁通量发生变化，回路中产生感应电流，根

据楞次定律，感应电流阻碍其相对运动，但抗拒入了相对运动，故磁针会随圆盘

一起转动，但略有滞后，选项B正确；在圆盘转动过程中，磁针的磁场穿过整

个圆盘的磁通量始终为零，选项C错误；圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形

成的电流的磁场方向沿圆盘轴线方向，会使磁针沿轴线方向偏转，选项D错误。

答案AB

（以题说法】对于物理过程与我们熟悉的物理模型相似的题目，可尝试使用转

换分析法，如本题中将圆盘看成由沿半径方向的“辐条”组成，则圆盘在转动过

程中，“辐条”会切割磁感线产生感应电动势，在圆盘中产生涡电流的模型即可

快速求解。

2.如图11所示，在方向水平向左、范围足够大的匀强电场中，固定一由内表面

绝缘光滑旦内径很小的圆管弯制而成的圆弧BD,圆弧的圆心为0,竖直半径0D

=R,8点和地面上A点的连线与地面成。=37。角，AB=R。一质量为机、电荷

量为q的小球（可视为质点）从地面上A点以某一初速度沿AB方向做直线运动，

恰好无碰撞地从管口8进入管道8。中，到达管中某处C（图中未标出）时恰好与

管道间无作用力。已知41137。=0.6,8537。=0.8,重力加速度大小为g。求：

图11

⑴匀强电场的场强大小E和小球到达C处时的速度大小小

（2）小球的初速度大小PO以及到达D处时的速度大小VD0

解析（1）小球做直线运动时的受力情况如图甲所示，小球带正电，则隹=%

得后=劈，小球到达C处时电场力与重力的合力恰好提供小球做圆周运动的向

心力，如图乙所示，

甲

℃〃A氏则京fH0＞〃仄ZT

（2）小球“恰好无碰撞地从管口。进入管道8。”,说明A8_LO3

小球从八点运动到C点的过程，根据动能定理有

^2R=2mv2-2mvi

得

小球从C处运动到。处的过程，根据动能定理有

2

箫那-RsinO）=^mvi—^mv9

得VD=V^O

答案⑴皆、/!短（2.）gR而^

6.分解思想

有些物理问题的运动过程、情景较为复杂，在运用一些物理规律或公式不奏效的

情况下，将物理过程按照事物发展的顺序分成几段熟悉的子过程来分析，或者将

复杂的运动分解成几个简单或特殊的分运动（如匀速直线运动、匀变速直线运动、

圆周运动等）来考虑，往往能事半功倍。

【针对训练】

1.（2018・江苏单科，3）某伸射管每次弹出的小球速度相等。在沿光滑竖直轨道自

由下落过程中，该弹射管保持水平，先后弹出两只小球。忽略空气阻力，两只小

球落到水平地面的（）

A.时刻相同，地点相同B.时刻相同，地点不同

C.时刻不同，地点相同D.时刻不同，地点不同

解析弹射管沿光滑竖直轨道自由下落，向下的加速度大小为g,且下落时保持

水平，故先后弹出的两只小球在竖直方向的分速度与弹射管的分速度相同，即两

只小球同时落地；又两只小球先后弹出且水平分速度相等，故两只小球在空中运

动的时间不同，则运动的水平位移不同，落地点不同，选项B正确。

答案B

2.如图12所示，匀强电场中相邻竖直等势面间距d=10cm,质量机=0.1kg、带

电荷量为9=c的小球以初速度如=iom/s抛出，初速度方向与水平

线的夹角为45。，已知重力加速度g=10m/s2,求：

图12

(1)小球加速度的大小；

⑵小球再次回到图中水平线时的速度大小以及与抛出点的距离。

解析(1)根据题图可知，电场线方向向左，电场强度大小为

U100

E=a-0.1V/m=1OfiOV/m

合力大小为F=y]3阳)2+(qE)2=&N,

方向与初速度方向垂直；

2

根据牛顿第二定律可得加速度大小为4=3=1。\&nVs0

(2)小球在竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做匀加速直线运动，小球再次回

到题图中水平线时的时间为

Uosin45°r

t=2X-------=A/2S,

gv

此时与抛出点的距离为

1qE

x一℃os45°H^/=20m,

在此过程中重力做功为零，根据动能定理可得

qEx=2nw2~2,nv^

代入数据解得0=10#m/So

答案（1）10>/2m/s2（2）l（h/5m/s20m

7.对称思想

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。

【针对训练】

1.下列选项中的各;圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布,

各;圆环间彼此绝缘。坐标原点O处电场强度最大的是（）

解析设《圆环的电荷在原点O产生的电场强度为Eo,根据电场强度叠加原理和

圆环场强的对称性，在坐标原点。处，A图场强为扁,B图场强为也C图

场强为a,D图场强为0,故选项B正确。

答案B

【以题说法】敏锐地看出并抓住事物在某一方面的对称性，其对称部分存在某

种相同特征，运用对称思维，可以从某一部分规律推知另一部分的规律，能一眼

看出答案，大大简化解题步骤，是一种重要的物理思想方法。

2.（2019•浙江杭州模拟）如图13所示，虚线框内为某种电磁缓冲车的结构示意图，

其主要部件为缓冲滑块K和质量为〃7的缓冲车厢。在缓冲车的底板上，沿车的

轴线固定着两个光滑水平绝缘导轨PQ、MN。缓冲车的底部，安装有电磁铁（图

中未画出），能产生垂直于导轨平面的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为瓦

导轨内的缓冲滑块K由高强度绝缘材料制成，滑块K上绕有闭合矩形线圈abed,

线圈的总电阻为上匝数为边长为心假设缓冲车以速度处与障碍物C

碰撞后，滑块K立即停下，此后线圈与轨道的磁场作用力使缓冲车厢减速运动，

从而实现缓冲，一切摩擦阻力不计。

M?一」缓冲滑块障碍物c

绝缘光滑导轨线图

图13

⑴求线圈abed中最大感应电动势的大小；

（2）若缓冲车厢向前移动距离L后速度为零（缓冲车厢木与滑块K接触），求此过程

线圈abed中通过的电荷量q和产生的焦耳热Q;

⑶若缓冲车以速度。。与障碍物C碰撞后，滑块K立即停下，求此后缓冲车厢的

速度。随位移x的变化规律（缓冲车厢未与滑块K接触）。

解析（1）缓冲车以速度处与障碍物C碰撞后，滑块K立即停下，滑块相对磁场

的速度大小为伙），此时线圈中产生的感应电动势最大，则=

（2）由法拉第电磁感应定律有E=〃牛

一E~

根据闭合电路欧姆定律有/=-通过线圈的电荷量4=〃,

”曰

解仔B廿

DTv

⑶位移为X时线圈中通过的电荷量q尸专

由动量定理有

—nBl\Lt\=niv—tnvo,又gi=/"i

__迤也

解得。一一mR+如。

答案（1）〃引力（）（2）〃牛^rnvi（3）u=一〃„，+a

【创新角翠读】本题创新之处：①滑块K立即停下即线圈不动，磁场运动，即

可等效为磁场不动，油边水平向左做切割磁感线运动；②而边有〃个感应电动

势串联；③油边受到〃个安培力。电荷量用平均电流计算，焦耳热根据能量守

恒定律计算。

8.守恒思想

物理学中最常用的一种思维方法——守恒。高中物理涉及的守恒定律有能量守恒

定律、动量守恒定律、机械能守恒定律、质量守恒定律、电荷守恒定律等，它们

是我们处理高中物理问题的主要工具。

【针对训练】

1.（多选）如图14所示,质量为根的小球置于半径为R的光滑竖直圆轨道最低点A

处，8为轨道最高点，。、。为水平直径的两端，轻弹簧一端与过圆心。的转动

轴连接，另一端与小球拴接，已知弹簧的劲度系数为火=管，原长为L=2R,弹

簧始终处于弹性限度内，若给小球一水平初速度如，已知重力加速度为g，则

（）

B

A

图14

A.当加较小时，小球可能会离开轨道

B.若，须荻，小球会在8、。间脱离圆轨道

C.只要%>2痴，小球就能做完整的圆周运动

D.只要小球能做完整的圆周运动，则小球与轨道间最大压力与最小压力之差与

如无关

解析因弹簧的劲度系数为k=黄,原长为L=2R,所以小球始终会受到弹簧的

弹力作用，大小为F=k（L—R）=kR=mg,方向始终背离圆心，无论小球在CD

以上的哪个位置速度为