第二篇 策略三 计算题如何夺高分-2025版高考物理二轮复习

9策略三计算题如何夺高分物理计算题综合性强,涉及物理过程较多,所给物理情境较复杂,隐含条件多,运用的物理规律也较多,对学生的各项能力要求很高。为了在物理计算题上夺得更高的分数,应做到科学审题、精确析题、规范答题。诀窍一科学审题1.审条件,挖隐含任何一个物理问题都是由条件和结论两部分构成的,条件是解题的主要素材,充分利用条件间的内在联系是解题的必经之路。条件有明示的,有隐含的,审视条件更重要的是要充分挖掘每一个条件的内涵和隐含的信息,发挥隐含条件的解题功能。2.审情境,建模型有些题目,直接给出了物理情境,我们还需通过分析把这些物理情境转化为具体的物理条件或物理模型后,才能利用物理规律求解。3.审题图,抓转化在不少高考试题中,问题的条件往往是以图或图像的形式给出,或将条件隐含在图像之中,因此在审题时,要善于观察图像,洞悉图像所隐含的特殊的关系、数值的特点、变化的趋势。抓住图像的特征,运用数形结合的数学思想方法是破解考题的关键。4.审过程,理思路高考物理计算题往往综合性强、题目情境新、设置障碍点多,一般不能一眼看透解题的思路和方法,这就需要我们静下心来,对物体进行力学分析、运动学分析,根据物体运动过程构建出物理模型,选择合理的物理规律。[典例1](2024·湖北选择考)如图所示,水平传送带以5m/s的速度顺时针匀速转动,传送带左右两端的距离为3.6m。传送带右端的正上方有一悬点O,用长为0.3m、不可伸长的轻绳悬挂一质量为0.2kg的小球,小球与传送带上表面平齐但不接触。在O点右侧的P点固定一钉子,P点与O点等高。将质量为0.1kg的小物块无初速轻放在传送带左端,小物块运动到右端与小球正碰,碰撞时间极短,碰后瞬间小物块的速度大小为1m/s、方向水平向左。小球碰后绕O点做圆周运动,当轻绳被钉子挡住后,小球继续绕P点向上运动。已知小物块与传送带间的动摩擦因数为0.5,重力加速度大小g=10m/s2。(1)求小物块与小球碰撞前瞬间,小物块的速度大小;(2)求小物块与小球碰撞过程中,两者构成的系统损失的总动能;(3)若小球运动到P点正上方,绳子不松弛,求P点到O点的最小距离。【思维模板】【解析】(1)根据题意,小物块在传送带上,由牛顿第二定律有μmg=ma解得a=5m/s2由运动学公式可得,小物块与传送带共速时运动的距离为x=v传22a=2.5m<L可知,小物块运动到传送带右端前与传送带共速,即小物块与小球碰撞前瞬间,小物块的速度大小等于传送带的速度大小5m/s。(2)小物块运动到右端与小球正碰,碰撞时间极短,小物块与小球组成的系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律有m物v=m物v1+m球v2其中v=5m/s,v1=-1m/s解得v2=3m/s小物块与小球碰撞过程中,两者构成的系统损失的总动能为ΔEk=12m物v2-12m物v12-解得ΔEk=0.3J(3)若小球运动到P点正上方,绳子恰好不松弛,设此时P点到O点的距离为d,小球在P点正上方的速度为v3,在P点正上方,由牛顿第二定律有m球g=m球v小球从O点正下方到P点正上方过程中,由机械能守恒定律有12m球v22=12m球v32+m球g联立解得d=0.2m即P点到O点的最小距离为0.2m。答案:(1)5m/s(2)0.3J(3)0.2m诀窍二精确析题1.眼看先通读题目,不求做到一遍就能读懂,但求不漏掉一个字,在读题过程中要画出重要的具有关键性及条件性的字词,如“光滑”“刚刚”“恰好”“从中点”“垂直射入”“匀加速”等等。2.手画画出关键性及条件性的字词,只能算是手画的一个基本方面,不少物理题目,涉及较多的物体,或者运动过程比较复杂,需要我们借助于画物体的受力分析图、运动草图或者是运动轨迹,分析找出关联点以便建立物理量的联系。3.脑思审题时要主动积极地思考,看清题目所求解的问题,带着问题去读题审题,增加目的性和主动性,以便尽快地找出条件及破题点。[典例2](2024·广东选择考)如图甲所示,两块平行正对的金属板水平放置,板间加上如图乙所示幅值为U0、周期为t0的交变电压。金属板左侧存在一水平向右的恒定匀强电场,右侧分布着垂直纸面向外的匀强磁场。磁感应强度大小为B,一带电粒子在t=0时刻从左侧电场某处由静止释放,在t=t0时刻从下板左端边缘位置水平向右进入金属板间的电场内,在t=2t0时刻第一次离开金属板间的电场、水平向右进入磁场,并在t=3t0时刻从下板右端边缘位置再次水平进入金属板间的电场。已知金属板的板长是板间距离的π3倍,粒子质量为m(1)判断带电粒子的电性并求其所带的电荷量q;(2)求金属板的板间距离D和带电粒子在t=t0时刻的速度大小v;(3)求从t=0时刻开始到带电粒子最终碰到上金属板的过程中,电场力对粒子做的功W。【解析】(1)根据带电粒子在右侧磁场中的运动轨迹结合左手定则可知,粒子带正电;粒子在磁场中运动的周期为T=2t0根据T=2π则粒子所带的电荷量q=π(2)若金属板的板间距离为D,则板长为πD3,粒子在板间运动时πD出电场时竖直速度为零,则竖直方向y=2×12·U0qDm(0.5在磁场中时qvB=mv其中的y=2r=2联立解得v=ππU024B(3)带电粒子在电场和磁场中的运动轨迹如图,由(2)的计算可知金属板的板间距离D=3r则粒子在3t0时刻再次进入中间的偏转电场,在4t0时刻进入左侧的电场做减速运动速度为零后反向加速,在6t0时刻再次进入中间的偏转电场,6.5t0时刻碰到上极板,因粒子在偏转电场中运动时,在时间t0内电场力做功为零,在左侧电场中运动时,往返一次电场力做功也为零,可知整个过程中只有开始进入左侧电场时电场力做功和最后0.5t0时间内电场力做功,则W=12mv2+Eq×D3+πmU答案:(1)正电πmBt0(2)(3)π诀窍三规范答题[典例3](18分)(2024·黑吉辽选择考)现代粒子加速器常用电磁场控制粒子团的运动及尺度。简化模型如图:Ⅰ、Ⅱ区宽度均为L,存在垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度等大反向;Ⅲ、Ⅳ区为电场区,Ⅳ区电场足够宽,各区边界均垂直于x轴,O为坐标原点。甲、乙为粒子团中的两个电荷量均为+q,质量均为m的粒子。如图,甲、乙平行于x轴向右运动,先后射入Ⅰ区时速度大小分别为32v0和v0。甲到P点时,乙刚好射入Ⅰ区。乙经过Ⅰ区的速度偏转角为30°,甲到O点时,乙恰好到P点。已知Ⅲ区存在沿+x方向的匀强电场,电场强度大小E0=9(1)求磁感应强度的大小B;(2)求Ⅲ区宽度d;(3)Ⅳ区x轴上的电场方向沿x轴,电场强度E随时间t、位置坐标x的变化关系为E=ωt-kx,其中常系数ω>0,ω已知、k未知,取甲经过O点时t=0。已知甲在Ⅳ区始终做匀速直线运动,设乙在Ⅳ区受到的电场力大小为F,甲、乙间距为Δx,求乙追上甲前F与Δx间的关系式(不要求写出Δx的取值范围)。【标准答案】(1)对乙粒子,如图所示由洛伦兹力提供向心力qv0B=mv02r由运动轨迹结合几何关系可知sin30°=Lr1 联立解得,磁感应强度的大小为B=mv02(2)由题意可知,根据对称性,乙在磁场中运动的时间为t1=2×30°360°×2πmqB对甲粒子,由对称性可知,甲粒子沿着直线从P点到O点,由运动学公式d=32v0t1+12at1由牛顿第二定律得a=qE0m=9联立可得Ⅲ区宽度为d=32πL ⑦(3)甲粒子经过O点时的速度为v甲=32v0+at1=3v0 ⑧因为甲在Ⅳ区始终做匀速直线运动,则ωt=kx=k×3v0t ⑨(1分)可得k=ω3v0设乙粒子经过Ⅲ区的时间为t2,乙粒子在Ⅳ区运动时间为t0,则⑨式中t=t0+t2⑪(1分)对乙可得Fq=ω(t0+t2)-kx2 ⑫整理可得x2=3v0(t0+t2)-3v0F对甲可得x1=3v0(t0+t2) ⑭(1分)则Δx=x1-x2=3v0F化简可得乙追上甲前F与Δx间的关系式为F=qω3v0·Δx【评分原则】(1)只挑对的给分;(2)不从综合算式里面找式子给分;(3)不重复给分;(4)乱写公式不给分;(5)不允许随意给分。【活学活用】①式中注意要写成原始式,不能写成r=mvqB②不画粒子运动轨迹图,直接由几何关系得出L与半径数量关系不得分。③式尽量按照书写习惯来写,不要写成v0④式写成t1=2×π62π×2πm⑤式写成d=32v0t1+12×⑯式写成F=Δx【答题规则】(1)文字说明简洁明了,重点公式要体现。若前面全是文字说明表述原理,而过程中没有一个公式,只由最后一个公式得出结果,即便结果正确,最终只给最后一个公式的分数,而不是满分。(2)按