物理·选择题8+1：精确聚焦，精准打击

2015-06-18张明余冉晓红

求学·理科版 2015年6期

张明余+冉晓红

追踪近五年的各套高考考题，可发现物理选择题中，高频的单一考点分别为：物理学史和物理思想方法、共点力的平衡、运动图象、典型运动模型（抛体、圆周运动）、万有引力定律、静电场、交流电、电磁感应。而牛顿运动定律、功和能的关系则穿插在多个考点之中。此外，选修3-3、3-4、3-5也各有1个高频考点。想在有限的时间内有所突破，显然精确聚焦高考考点，实现精准打击才是根本出路。

一、物理学史和物理思想方法

【命题分析】物理学史及研究方法在考纲中没有单独列出，但在各套高考卷中频频亮相。这个考点的有关考题相对简单，背熟相关知识点即可得分。以下的判断正误题和选择题可帮助大家在考前冲刺阶段进行查漏补缺。

1.判断正误题：

（1）（2013·海南卷）伽利略通过“理想实验”得出结论：一旦物体具有某一速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去（）

（2）（2013·海南卷）牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质（）

（3）（2015·上海虹口一模）开普勒根据行星运动的规律，提出了万有引力定律（）

（4）（2015·烟台期末）奥斯特通过实验研究，发现了电磁感应现象（）

（5）（2015·云南弥勒期末）安培提出分子电流假说，认为一切磁现象均源于电本质（）

（6）（2015·北京联考）麦克斯韦建立了完整的电磁场理论和光的电磁理论，预言了电磁波的存在（）

（7）（2015·深圳六校联考）密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值（）

（8）昂尼斯发现大多数金属在温度降到某一值时，都会出现超导现象（）

（9）普朗克为解释物体热辐射规律而提出能量子假说，把物理学带进了量子世界（）

（10）爱因斯坦提出了光子理论及光电效应方程，建立了狭义相对论及广义相对论，提出了质能方程（）

（11）玻尔把普朗克的量子理论应用到原子系统上，提出了自己的原子结构假说，成功地解释和预言了氢原子的辐射电磁波谱，为量子力学的发展奠定了基础（）

（12）（2014·全国新课标卷Ⅱ）卢瑟福通过α粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子（）

（13）（2014·全国新课标卷Ⅱ）汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷（）

（14）（2015·广州期末）贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核（）

2.选择题：

（1）（2013·山东卷）伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索自然规律的科学方法，利用这种方法伽利略发现的规律有（）

A.力不是维持物体运动的原因

B.物体之间普遍存在相互吸引力

C.忽略空气阻力，重物与轻物下落得同样快

D.物体间的相互作用力总是大小相等、方向相反

（2）（2015·莱芜一中）下列叙述正确的是（）

A.牛顿做了著名的斜面实验，得出轻重物体自由下落一样快的结论

B.法拉第发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系

C.伽利略开创了科学实验之先河，他把科学的推理方法引入了科学研究

D.库仑首先提出了电场的概念，并引用电场线形象地表示电场的强弱和方向

答案：1.（1）√ （2）√ （3）× （4）× （5）√ （6）√ （7）√ （8）√ （9）√ （10）√ （11）√ （12）× （13）√ （14）× 2.（1）AC （2）C

二、共点力的平衡

【应考必备】1.熟练掌握最常见的分解模型：

（1）斜面模型（2）墙壁挂物体模型

F1= mg sinα F1= mg tanα

F2= mg cosα F2=

（3）天花板悬挂物体模型（4）斜面挡板模型

F1= F2= F1= mg tanα

F2=

2.分析计算摩擦力的大小和方向时，应先分清是滑动摩擦力还是静摩擦力。（1）静摩擦力：物体处于平衡状态（静止或匀速）时，利用力的平衡条件来求出其大小;物体有加速度时，若只有静摩擦力，则Ff=ma。（2）滑动摩擦力：Ff =μFN。

【考前必刷】以下3题对应考向分别为：动态变化、摩擦力的方向性、电磁学中的受力分析。

1.（2014·山东卷）如图，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千。某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变。木板静止时，F1表示木板所受合力的大小，F 2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后（）

A.F 1不变，F 2变大 B.F1不变，F 2变小

C.F 1变大，F 2变大 D.F 1变小，F 2变小

2.（2014·广东佛山模拟）如图所示，重80N的物体A放在倾角为30°的粗糙斜面上，有一根原长为10cm，劲度系数为1000N/m的弹簧，其一端固定在斜面底端，另一端放置物体A后，弹簧长度缩短为8cm。现用一测力计沿斜面向上拉物体，若物体与斜面间最大静摩擦力为25N，当弹簧的长度仍为8cm时，测力计读数不可能为（）

A.10N B.20N C.40N D.60N

3.（2015·深圳三校联考）如图所示，在一竖直平面内，y轴左侧有一水平向右的匀强电场E1和一垂直纸面向里的匀强磁场B，y轴右侧有一竖直方向的匀强电场E2，一电荷量为q（电性未知）、质量为m的微粒从x轴上A点以一定初速度与水平方向成θ= 37°角沿直线经P点运动到图中C点，其中m、q、B均已知，重力加速度为g，则（）

A.微粒一定带负电

B.电场强度E2一定竖直向上

C.两电场强度之比 =

D.微粒的初速度为v =

答案：1.A 点拨：在轻绳被剪短前后，木板都处于静止状态，可知合力不变。对木板进行受力分析，列竖直方向平衡方程，即可知轻绳剪去一段后分力的变化情况。

2.D 点拨：明确测力计的示数最大时物体的受力情况，然后列式可知答案。

3.BD 点拨：微粒从A到P受重力、电场力和洛伦兹力作用做直线运动;从P到C受重力、电场力作用做直线运动，由此可知这两个阶段均受力平衡。

三、运动图象问题

【应考必备】1.直线运动的x-t图象切线斜率大小表示物体的速度大小，切线斜率的正负表示物体速度方向。

2.直线运动的v-t图象切线斜率大小表示物体加速度的大小，切线斜率的正负表示物体加速度的方向;图线与时间轴围成图形的面积表示相应时间内位移的大小。

3.无论是x-t图象还是v-t图象，都只能描述直线运动，都不表示物体运动的轨迹。

【考前必刷】以下3题对应考向分别为：从图象获取信息、物理情景与运动图象的转化、在电磁学中结合牛顿第二定律分析运动图象。

1.（2014·天津卷）质点做直线运动的速度-时间图象如图所示，该质点（）

A.在第1s末速度方向发生了改变

B.在第2s末加速度方向发生了改变

C.在前2s内发生的位移为零

D.第3s末和第5s末的位置相同

2.（2015·广东六校联考）如图所示，滑块以初速度v0沿表面粗糙且足够长的固定斜面，从顶端下滑，直至速度为零。对于该运动过程，若用h、s、v、a分别表示滑块的下降高度、位移、速度和加速度的大小，t表示时间，则下列图象最能正确描述这一运动规律的是（）

3.（2014·苏北四市模拟）如图所示，在竖直向下的匀强磁场中有两根竖直放置的平行粗糙导轨CD、EF，导轨上放有一金属棒MN。现从t=0时刻起，给金属棒通以图示方向的电流且电流大小与时间成正比，即I=kt，其中k为常量，金属棒与导轨始终垂直且接触良好。下列关于导体棒的速度v、加速度a随时间t变化的关系图象，可能正确的是（）

答案：1.D

2.B 点拨：滑块沿斜面向下做匀减速运动，分别列出h、s与t的关系式，可知h-t、s-t图象形状。

3.BD 点拨：受力分析知导体棒水平方向受到导轨的支持力大小等于安培力大小，竖直方向上受重力和摩擦力作用，分别列式可得答案。

四、典型运动模型：抛体、圆周运动

【应考必备】1.“平抛+斜面”模型：

2.匀速圆周运动的向心力：

F=m=mω2r =mr=mωv=4π2mf2r。

3.竖直平面内的圆周运动：注意区分提供向心力的是绳子的拉力还是杆的弹力（或光滑圆轨道的内侧、外侧弹力）。

【考前必刷】以下3题对应考向分别为：匀速圆周运动、平抛运动与自由落体运动的结合、匀速圆周运动综合。

1.（2014·全国新课标卷Ⅰ）如图所示，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为l，b与转轴的距离为2l。木块与圆盘间的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g，若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度。下列说法正确的是（）

A.b一定比a先开始滑动

B.a、b所受的摩擦力始终相等

C.ω=是b开始滑动的临界角速度

D.当ω=时，a所受摩擦力的大小为kmg

2.（2014·深圳模拟）如图所示，相距L的两小球A、B位于同一高度h（L、h均为定值）。将A向B水平抛出的同时，B自由下落。A、B与地面碰撞前后，水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反。不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间，则（）

A.A、B在第一次落地前能否相碰，取决于A的初速度

B.A、B在第一次落地前若不碰，此后就不会相碰

C.A、B不可能运动到最高处相碰

D.A、B一定能相碰

3.（2015·山东省理综冲刺）航天员王亚平在“天宫一号”中处于完全失重状态，她在太空授课所做的实验如下：长为L的细线一端系着质量为m的小球，另一端系在固定支架上，小球原来静止，给小球一个初速度，小球绕着支架上的固定点做匀速圆周运动。“天宫一号”处的重力加速度为gt，下列说法正确的是（）

A.小球静止时细线的拉力为mgt

B.小球做匀速圆周运动的速度至少为

C.小球做匀速圆周运动时，在任何位置细线的拉力可以小于mgt

D.若小球做匀速圆周运动时细线断裂，则小球做抛体运动

答案：1.AC 点拨：a与b各自受到的静摩擦力即为其做圆周运动的向心力。

2.AD 点拨：A、B竖直方向的运动相同，二者与地面碰撞前运动时间相同。

3.C 点拨：小球静止时处于完全失重状态。

五、万有引力定律

【应考必备】1.人造卫星：

（1）一个模型：天体（包括卫星）的运动可简化为质点的匀速圆周运动模型。

（2）两组公式：G=m=mω2r=mr=ma;

G=mg（g为星体表面处的重力加速度）。

（3）三个特点：所有卫星圆周运动的圆心都在地心;所有卫星的v、ω、T、a只由轨道半径r决定;r增大时，v减小、ω减小、a减小、T增大。

（4）四个一定：地球同步卫星的轨道平面一定、高度一定、周期一定、环绕速度一定。

2.对第一宇宙速度的理解：它是卫星环绕地球做圆周运动的最大的运行速度（轨道半径最小），大小为7.9 km/s;同时，第一宇宙速度也是卫星的最小的发射速度。

3.卫星变轨中各个量的制约关系：

（1）在轨道上加速→做离心运动→半径r增大→万有引力做负功→速度逐渐减小→稳定后的速度比原轨道上的速度小→动能减小，重力势能增大，机械能增大。

（2）在轨道上减速→做向心运动→半径r减小→万有引力做正功→速度逐渐增大→稳定后的速度比原轨道上的速度大→动能增大，重力势能减小，机械能减小。

（3）卫星的加速度由万有引力决定，只要在同一位置则加速度一定相同。

【考前必刷】题1综合考查天体运动中各物理量与半径的关系、星球平均密度的测量;题2侧重考查同步卫星与近地卫星的异同;题3考查卫星变轨及宇宙速度问题。

1.（2014·广东卷）如图所示，飞行器P绕某星球做匀速圆周运动，星球相对飞行器的张角为θ，下列说法正确的是（）

A.轨道半径越大，周期越长

B.轨道半径越大，速度越大

C.若测得周期和张角，可得到星球的平均密度

D.若测得周期和轨道半径，可得到星球的平均密度

2.（2014·山东名校联考）如图所示，地球赤道上的山丘e、近地资源卫星p和同步通信卫星q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动。设e、p、q的圆周运动速率分别为v1、v2、v3，向心加速度分别为a1、a2、a3，则（）

A.v1>v2>v3 B.v1

C.a1>a2>a3 D.a1

3.如图，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ，则（）

A.该卫星在P点的速度大于7.9km/s，小于11.2km/s

B.卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度大于7.9km/s

C.在轨道Ⅰ上，卫星在P点的速度小于在Q点的速度

D.卫星在Q点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ

答案：1.AC 点拨：本题是教材例题的拓展，把星球半径与轨道半径的比值用与θ相关的三角关系表示，问题便迎刃而解。

2.BD 点拨：山丘与同步卫星角速度、周期相同;轨道半径r增大，同步通信卫星和近地资源卫星的v、a均减小。

3.AD 点拨：参看上面的“应考必备”。

六、静电场

【应考必备】1.电场强度、电场线与运动轨迹的关系：在匀强电场中，电场力方向与场强在同一条直线上，是同向还是反向则取决于电荷的电性;带电粒子的运动方向与场强方向、电场力方向并无一定关系;电场线与运动轨迹不能混为一谈，只有当电场线是直线，且带电粒子初速度为零或初速度方向在这条直线上时，二者才重合。

2.电势高低的判断：（1）根据电场线方向判断，沿着电场线方向，电势越来越低;（2）根据电势的定义式φ=可知，将+q从电场中的某点移至无穷远处，电

场力做功越多，则该点的电势越高;（3）根据电势差UAB=φA- φB，若UAB>0，则φA>φB，反之φA<φB。

3.电势能的变化：（1）根据电场力做功判断，若电场力对电荷做正功，电荷的电势能减少，反之则增加;（2）根据能量守恒定律判断。

【考前必刷】题1考查从图象获取信息，分析电场强度、电势、电势能的关系;题2考查电场线与电场强度、运动轨迹的问题;题3考查电容器、直流电路和匀强电场的综合问题。

1.（2015·山东省理综冲刺）电场强度方向与x轴平行的静电场，其电势φ随x的分布如图所示，一质量为m、带电荷量为+q的粒子（不计重力），以初速度v0从O点（x=0）沿x轴正方向进入电场。下列叙述正确的是（）

A.粒子从O点运动到x3点的过程中，在x2点速度最大

B.粒子从x1点运动到x3点的过程中，电势能先减小后增大

C.要使粒子能运动到x4处，粒子的初速度v0至少为2

D.若v0= 2，则粒子在运动过程中的最大动能为3qφ0

2.（2015·哈尔滨三中一模）空间某区域竖直平面内存在电场，电场线分布如图所示。一个质量为m、电荷量为q、电性未知的小球在该电场中运动，小球经过A点时的速度大小为v1，方向水平向右，运动至B点时的速度大小为v2。若A、B两点之间的高度差为h，则以下判断中正确的是（）

A.A、B两点的电场强度和电势大小关系为EA>EB、φA<φB

B.若v2 > v1，则电场力一定做正功

C.A、B两点间的电势差为（v22-v12-2gh）

D.小球从A运动到B点的过程中电场力做的功为mv22-mv12

3.（2014·天津卷）如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置。闭合开关S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动。如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是（）

A.增大R1的阻值 B.增大R2的阻值

C.增大两板间的距离 D.断开开关S

答案： 1.D 点拨：粒子从O点运动到x3点的过程中，电势先升高后降低，由此可判断场强方向，进而推断出粒子所受的电场力方向。

2.C 点拨：根据电场线的疏密和方向可判断出A、B两点场强及电势的大小关系。

3.B 点拨：为了保证带电油滴悬浮在两板之间静止不动，就要使电容器两板之间的场强E不变。

七、交流电的图象、描述及变压器

【应考必备】1.正弦交流电的特点：（1）在中性面，磁通量最大，但感应电动势最小（为零）;（2）在中性面，电流的方向发生变化，转动一周，交流电方向改变两次。

2.交变电流的瞬时值、峰值、有效值：（1）对正弦交流电，其有效值和峰值的关系为E =。

（2）特别注意：①电表测量出的读数均为有效值;②各种用电器标注的额定电压电流均指有效值;③保险丝的熔断电流指的是有效值;④电容器的击穿电压指的是瞬时值。

3.理想变压器（在变压时没有能量损失）的基本关系：（1）功率关系P入=P出;（2）电压关系=，

有多个副线圈时===…（3）电流关系=

，有多个副线圈时U1I1=U2I2+U3I3+…+UnIn。

【考前必刷】题1考查理想变压器中的基本关系;题2考查交流电的图象问题;题3考查交流电、理想变压器及直流电路分析的综合问题。

1.（2014·全国新课标卷Ⅱ）如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2。原线圈通过一理想电流表A接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端。假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大。用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为Uab和Ucd，则（）

A.Uab∶Ucd=n1∶n2

B.增大负载电阻的阻值R，电流表的读数变小

C.负载电阻的阻值越小，c、d间的电压Ucd越大

D.将二极管短路，电流表的读数加倍

2.（2014·天津卷改编）如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生的正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法错误的是（）

A.在图中t = 0时刻穿过线圈的磁通量均为零

B.线圈先后两次转速之比为3∶2

C.交流电a的瞬时值为u=10sin5πt（V）

D.交流电b的最大值为V

3.（2014·肇庆二模）如图甲中的变压器为理想变压器，原线圈匝数n1与副线圈匝数n2之比为10∶1，变压器的原线圈接如图乙所示的正弦式交流电，电阻R1= R2=R3=20Ω和电容器C连接成如图甲所示的电路，其中，电容器的击穿电压为8V，电压表V为理想交流电表，开关S处于断开状态，则（）

A.电压表 V 的读数约为7.07V

B.电流表 A 的读数为0.05A

C.电阻R2上消耗的功率为2.5W

D.若闭合开关 S，电容器会被击穿

答案：1.BD 2.A 3.AC

八、电磁感应

【应考必备】1.楞次定律中“阻碍”的主要表现形式：阻碍原磁通量的变化——“增反减同”;阻碍相对运动——“来拒去留”;使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”;阻碍原电流的变化（自感现象）——“增反减同”。

2.借助图象考查电磁感应的规律一直是高考的热点，解决要点包括：（1）抓住磁通量的变化是否均匀而推知感应电动势（或感应电流）是否大小恒定，用楞次定律判断感应电动势（或感应电流）的方向，从而确定其正负以及在坐标中的范围;（2）分析回路中的感应电动势（或感应电流）的大小及其变化规律，要利用法拉第电磁感应定律，有时需画出等效电路来辅助分析。

【考前必刷】题1考查电磁感应定律中磁通量均匀变化的情况;题2考查电磁感应中的图象问题;题3考查电磁感应与力学的综合问题。

1.（2014·江苏卷）如图所示，一正方形线圈的匝数为n，边长为a，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中。在Δt时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B均匀地增大到2B。在此过程中，线圈中产生的感应电动势为（）

A. B. C. D.

2.（2015·广东六校联考）如图所示，直角坐标系xOy的第二、第四象限有垂直坐标系向里的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，在第三象限有垂直坐标系向外的匀强磁场，磁感应强度大小为2B。现将半径为L、圆心角为90°的扇形闭合导线框OPQ在外力作用下以恒定角速度绕O点在纸面内沿逆时针方向匀速转动。t=0时刻线框在图示位置，设电流逆时针方向为正方向。则下列关于导线框中的电流随时间变化的图线，正确的是（）

3.（2015·江苏名校联考）如图所示，竖直平面内一具有理想边界AB的匀强磁场垂直纸面向里，在距离边界H处一正方形线框MNPO以初速度v0向上运动，假设在整个过程中MN始终与AB平行，则下列图象能反映线框从开始至到达最高点的过程中速度变化规律的是（）

答案：1.BC 点拨：根据法拉第电磁感应定律E = n计算。

2.B 点拨：根据楞次定律分别判断线框从第一象限进入第二象限、从第二象限进入第三象限、从第三象限进入第四象限、从第四象限进入第一象限时的电流方向，然后利用电磁感应定律计算电流的大小。

3.C 点拨：分阶段讨论线框的受力情况。

九、选修三选一

【考前必刷】

选修3-3：

1.（2014·广州一模）如图所示是压力保温瓶的结构简图，活塞a与液面之间密闭了一定质量的气体。假设封闭气体为理想气体且与外界没有热交换，则向下压活塞a的过程中，瓶内气体（）

A.内能增大 B.体积增大

C.压强增大 D.温度不变

2.（2015·深圳三校联考）下列物理现象及其原理的叙述正确的是（）

A.纤细小虫能停在平静的液面上，是由于受到浮力的作用