高中物理計(jì)算題命題及答題策略

高中物理計(jì)算題命題及答題策略第一頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期二計(jì)算題的形式與功能文字?jǐn)⑹隽枯^大涉及多個(gè)物理過程物理情境較復(fù)雜涉及的物理模型較多運(yùn)用較多的物理規(guī)律進(jìn)行論證或計(jì)算才能求得結(jié)論題目的賦分值較重計(jì)算題俗稱為“大題”較全面地考查學(xué)生對(duì)物理概念、物理規(guī)律的理解能力和根據(jù)已知條件及物理事實(shí)對(duì)物理問題進(jìn)行邏輯推理和論證的能力有效地考查學(xué)生的綜合分析能力及應(yīng)用數(shù)學(xué)方法處理物理問題的能力邏輯表達(dá)和文字?jǐn)⑹瞿芰Φ诙摚踩豁?，編輯?023年，星期二命題方向與重點(diǎn)第三頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期二命題方向與重點(diǎn)Part1Part1歷年高考計(jì)算題知識(shí)點(diǎn)303132332010平拋運(yùn)動(dòng)動(dòng)能定理勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律牛頓第二、三定律物體平衡動(dòng)能定理（證明）安培力焦耳定律法拉第電磁感應(yīng)定律全電路歐姆定律氣體實(shí)驗(yàn)定律物體平衡電場(chǎng)強(qiáng)度及疊加2011理想氣體狀態(tài)方程勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律牛頓第二定律（動(dòng)能定理）安培力法拉第電磁感應(yīng)定律牛頓第二定律動(dòng)能定理（辨析）能量的轉(zhuǎn)換和守恒E-x圖像2012勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律牛頓第二定律受力分析氣體實(shí)驗(yàn)定律臨界分析及判斷安培力物體平衡牛頓第二定律法拉第電磁感應(yīng)定律動(dòng)能定理牛頓第二定律全電路歐姆定律2013氣體狀態(tài)方程勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律牛頓第二定律（結(jié)論討論）電場(chǎng)強(qiáng)度動(dòng)能定理E-r圖像閉合電路歐姆定律法拉第電磁感應(yīng)定律動(dòng)能定理2014氣體狀態(tài)方程勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律牛頓第二定律（臨界判斷）力矩平衡電場(chǎng)能的性質(zhì)（辨析）閉合電路歐姆定律法拉第電磁感應(yīng)定律動(dòng)能定理第四頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期二命題方向與重點(diǎn)Part1Part2

命題重點(diǎn)和方向高中物理重要規(guī)律與概念：勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律；牛頓定律運(yùn)用動(dòng)能定理及其運(yùn)用機(jī)械能守恒定律及其運(yùn)用閉合電路歐姆定律理想氣體狀態(tài)方程法拉第電磁感應(yīng)定律及應(yīng)用。。。。。。。。年年歲歲花相似年年歲歲題不同重要的運(yùn)動(dòng)形式解決力學(xué)問題的兩個(gè)途徑圖像的分析與運(yùn)用計(jì)算討論辨析證明第五頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期二命題方向與重點(diǎn)Part1Part3

應(yīng)對(duì)策略1、鞏固概念和規(guī)律夯實(shí)基礎(chǔ)理清概念和規(guī)律的形成過程，避免理解似是而非和錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)明確規(guī)律和概念的適用范圍，準(zhǔn)確規(guī)范表述規(guī)律第六頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期二2014年（31）如圖水平地面上的矩形箱子內(nèi)有一傾角θ為的固定斜面，斜面上放一質(zhì)量為m的光滑球。靜止時(shí)，箱子頂部與球接觸但無壓力。箱子由靜止開始向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，然后改做加速度大小為a的勻減速運(yùn)動(dòng)直至靜止，經(jīng)過的總路程為s，運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度為v。(1)求箱子加速階段的加速度大小a'。(2)若a>gtanθ，求減速階段球受到箱子左壁和頂部的作用力。（1）設(shè)加速過程中加速度為大小為a’，由勻變速運(yùn)動(dòng)公式解得（2）設(shè)球不受車廂作用，受力如圖因此減速時(shí)加速度由斜面支持力N與左壁支持力P共同決定，當(dāng)a>gtanθ

時(shí)P＝0解得由牛頓第二定律可得由牛頓第二定律可得解得NGN'GQ第七頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期二2014年（32）

如圖，一對(duì)平行金屬板水平放置，板間距為d，上極板始終接地。長(zhǎng)度為d/2、質(zhì)量均勻的絕緣桿，上端可繞上板中央的固定軸0在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，下端固定一帶正電的輕質(zhì)小球，其電荷量為q。當(dāng)兩板間電壓為U1時(shí)，桿靜止在與豎直方向00′夾角θ=30°的位置;若兩金屬板在豎直平面內(nèi)同時(shí)繞O、O′順時(shí)針旋轉(zhuǎn)ɑ=15°至圖中虛線位置時(shí)，為使桿仍在原位置靜止，需改變兩板間電壓。假定兩板間始終為勻強(qiáng)電場(chǎng)。求:(1)絕緣桿所受的重力G; (2)兩板旋轉(zhuǎn)后板間電壓U2。 (3)在求前后兩種情況中帶電小球的電勢(shì)能W1與W2時(shí)，某同學(xué)認(rèn)為由于在兩板旋轉(zhuǎn)過程中帶電小球位置未變，電場(chǎng)力不做功，因此帶電小球的電勢(shì)能不變。你若認(rèn)為該同學(xué)的結(jié)論正確，計(jì)算該電勢(shì)能;你若認(rèn)為該同學(xué)的結(jié)論錯(cuò)誤，說明理由并求W1與W2。第八頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期二2013年（32）

半徑為R，均勻帶正電荷的球體在空間產(chǎn)生球?qū)ΨQ的電場(chǎng)；場(chǎng)強(qiáng)火小沿半徑分布如圖所示，圖中E0已知，E－r曲線下O－R部分的面積等于R－2R部分的面積。(1)寫出E－r曲線下面積的單位；(2)己知帶電球在r≥R處的場(chǎng)強(qiáng)E＝kQ／r2，式中k為靜電力常量，該均勻帶電球所帶的電荷量Q為多大?(3)求球心與球表面間的電勢(shì)差△U；(4)質(zhì)量為m，電荷量為q的負(fù)電荷在球面處需具有多大的速度可以剛好運(yùn)動(dòng)到2R處?第九頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期二命題方向與重點(diǎn)Part1Part3

應(yīng)對(duì)策略分析題意，弄清物理過程和物理狀態(tài)對(duì)研究過程和狀態(tài)進(jìn)行理想化處理，建立物理模型根據(jù)物理規(guī)律及題中關(guān)系，建立數(shù)學(xué)方程解方程得出結(jié)論，并對(duì)結(jié)論進(jìn)行的物理意義進(jìn)行理解討論審視物理情景構(gòu)建物理模型轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題還原為物理結(jié)論2、總結(jié)解題思路和方法提升能力掌握對(duì)物理綜合性問題的分析思路和方法

命題方向與重點(diǎn)第十頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期二2013年（33）

如圖，兩根相距l(xiāng)＝0.4m、電阻不計(jì)的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，一端與阻值R＝0.15Ω的電阻相連。導(dǎo)軌x＞0一側(cè)存在沿x方向均勻增大的穩(wěn)恒磁場(chǎng)，其方向與導(dǎo)軌平面垂直，變化率k＝0.5T/m，x＝0處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0＝0.5T。一根質(zhì)量m＝0.1kg、電阻r＝0.05Ω的金屬棒置于導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直。棒在外力作用下從x＝0處以初速度v0＝2m/s沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中電阻上消耗的功率不變。求： (1)電路中的電流； (2)金屬棒在x＝2m處的速度； (3)金屬棒從x＝0運(yùn)動(dòng)到x＝2m過程中安培力做功的大??； (4)金屬棒從x＝0運(yùn)動(dòng)到x＝2m過程中外力的平均功率。解:(1)在x=0時(shí),E=BLV=0.5×0.4×4v=0.8v I=BLV/(R+r)=0.8/(0.05+0.15)A=4A(2)B2=B0+kx2=1.5TE=B2LV2 V2=2/15m/s(3)FA=BIL=(0.5+0.5x)×4×0.4=(0.8+0.8x)N0≤x≤2m(4)安培力做的功為:EIt=(F0+FA)x/2t=1s第十一頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期二例談?dòng)?jì)算題的選、改、編第十二頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期二例談?dòng)?jì)算題的選、改、編陌生→熟悉→陌生。。。。。奇怪的循環(huán)起伏的心情期望→希望→失望。。。。。第十三頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期二例談?dòng)?jì)算題的選、改、編如圖，光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置，電阻不計(jì)，導(dǎo)軌間距為l，左側(cè)接一阻值為R的電阻。區(qū)域cdef內(nèi)存在垂直軌道平面向下的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)寬度為s。一質(zhì)量為m，電阻為r的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，受到F＝0.5v＋0.4（N）（v為金屬棒運(yùn)動(dòng)速度）的水平力作用，從磁場(chǎng)的左邊界由靜止開始運(yùn)動(dòng)，測(cè)得電阻兩端電壓隨時(shí)間均勻增大。（已知l＝1m，m＝1kg，R＝0.3W，r＝0.2W，s＝1m）（1）分析并說明該金屬棒在磁場(chǎng)中做何種運(yùn)動(dòng)；（2）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（3）若撤去外力后棒的速度v隨位移x的變化規(guī)律滿足v＝v0－(B2l2)x/m（R＋r），且棒在運(yùn)動(dòng)到ef處時(shí)恰好靜止，則外力F作用的時(shí)間為多少？（4）若在棒未出磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)撤去外力，畫出棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中速度隨位移的變化所對(duì)應(yīng)的各種可能的圖線。

Part1

2009年上海高考24題第十四頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期二例談?dòng)?jì)算題的選、改、編2013--2014學(xué)年浦東新區(qū)高三物理模擬試卷33題

如圖（a）所示，光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置，電阻不計(jì)，導(dǎo)軌間距為l，左側(cè)接一阻值為R的電阻。在MN與PQ之間存在垂直軌道平面的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)寬度為d。一質(zhì)量為m，不計(jì)電阻的金屬棒ab置于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。金屬棒ab受水平力F=

（N）的作用，其中x為金屬棒距MN的距離，F(xiàn)與x的關(guān)系如圖（b）所示。金屬棒ab從磁場(chǎng)的左邊界由靜止開始運(yùn)動(dòng)，通過電壓傳感器測(cè)得電阻R兩端電壓隨時(shí)間均勻增大。已知l＝1m，m＝1kg，R＝0.5W，d＝1m。問：

（1）金屬棒剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為多少？并判斷該金屬棒在磁場(chǎng)中做何種運(yùn)動(dòng)。

（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為多少？

（3）若某時(shí)刻撤去外力F后棒的速度v隨位移s的變化規(guī)律滿足

（v0為撤去外力時(shí)的速度，s為撤去外力

F后的位移），且棒運(yùn)動(dòng)到PQ處時(shí)恰好靜止，則外力F作用的時(shí)間為多少？（4）在（3）的情況中左側(cè)電阻R產(chǎn)生的熱量約為多少？

Part1

第十五頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期二例談?dòng)?jì)算題的選、改、編2013--2014學(xué)年閘北區(qū)高三物理模擬試卷33題

如圖，光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，左側(cè)接一阻值為R的電阻。矩形區(qū)域abfe內(nèi)存在垂直軌道平面向下的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。導(dǎo)軌上ac段和bd段單位長(zhǎng)度的電阻為r0，導(dǎo)軌其余部分電阻不計(jì)，且ac=bd=x1。一質(zhì)量為m，電阻不計(jì)的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。金屬棒受到一個(gè)水平拉力作用，從磁場(chǎng)的左邊界由靜止開始作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a。棒運(yùn)動(dòng)到cd處撤去外力，此后棒的速度vt隨位移x的變化規(guī)律滿足，且棒在運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)右邊界ef處恰好靜止。求：（1）用法拉第電磁感應(yīng)定律導(dǎo)出本題中金屬棒在區(qū)域abdc內(nèi)切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間t變化的表達(dá)式；（2）df的長(zhǎng)度x2應(yīng)滿足什么條件；（3）金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中流過電阻R的最大電流值和最小電流值。

Part1

第十六頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期二運(yùn)用舉例參考拓展I（2）P65拓展IIP69設(shè)計(jì)一個(gè)物理過程，根據(jù)能量守恒推導(dǎo)出導(dǎo)體切割磁感應(yīng)線時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大?。篍=BLV由法拉第電磁感應(yīng)定律推導(dǎo)出導(dǎo)體切割磁感應(yīng)線是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大?。篍=BLV

拓展I（2）P65拓展IIP69第十七頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期二例談?dòng)?jì)算題的選、改、編Part2

第十八頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期二例談?dòng)?jì)算題的選、改、編Part2

第十九頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期二例談?dòng)?jì)算題的選、改、編Part2

2013--2014學(xué)年浦東新區(qū)模擬試題32

如圖所示，在光滑絕緣水平面上，固連在一起的三根絕緣輕桿OA、OB、OC互成120°角，可繞固定軸O在水平面內(nèi)無摩擦自由轉(zhuǎn)動(dòng)。桿上A、B、C三點(diǎn)分別固定著三個(gè)質(zhì)量相同的帶電小球，其質(zhì)量均為m，電量分別為+q、+q和-2q。已知OA＝OB＝2L，OC＝L?？臻g存在場(chǎng)強(qiáng)大小為E，方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，OC桿與電場(chǎng)方向垂直。問（1）在A點(diǎn)施一作用力F使系統(tǒng)平衡，力F至少多大？（2）設(shè)O點(diǎn)電勢(shì)為零，此系統(tǒng)在圖示位置處電勢(shì)能是多少？（3）撤去力F，系統(tǒng)轉(zhuǎn)過多大角度時(shí)球A的速度最大？最大速度是多少？

第二十頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期二例談?dòng)?jì)算題的選、改、編Part2

2013--2014學(xué)年建平中學(xué)月考試題

兩個(gè)同心光滑圓環(huán)豎直放置，內(nèi)圈圓環(huán)半徑為R，外圈圓環(huán)半徑為R，每個(gè)圓環(huán)上各套一個(gè)小球A和B，A、B的質(zhì)量分別為3m和m，它們之間用一長(zhǎng)為2R的輕桿相連，如圖所示。開始時(shí)，A、B都靜止，A球位于內(nèi)環(huán)的最高點(diǎn)，現(xiàn)將A、B釋放，求：（1）B球到達(dá)外圈圓環(huán)最低點(diǎn)的速度VB；（2）B球逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)期間的最大速度Vmax；（3）B球逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)期間能達(dá)到的相對(duì)外圓環(huán)最低點(diǎn)的最大高度H。

第二十一頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期二例談?dòng)?jì)算題的選、改、編Part2

兩個(gè)帶電量均為+q小球，質(zhì)量均為m，固定在輕質(zhì)絕緣等腰直角三角形框架OAB的兩個(gè)端點(diǎn)A、B上，另一端點(diǎn)用光滑鉸鏈固定在O點(diǎn)，整個(gè)裝置可以繞垂直于紙面的水平軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。直角三角形的直角邊長(zhǎng)為L(zhǎng)。（1）若施加豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1，使框架OB邊水平、OA邊豎直并保持靜止?fàn)顟B(tài)，則電場(chǎng)強(qiáng)度E1多大？在此電場(chǎng)中，此框架能否停止在豎直平面內(nèi)任意位置？（2）若改變勻強(qiáng)電場(chǎng)的大小和方向（電場(chǎng)仍與框架面平行），為使框架的OB邊水平、OA邊豎直（A在O的正下方），則所需施加的勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E2至少多大？方向如何？（3）若施加豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E3，并將A球的帶電量改為－q，其余條件不變，試找出框架所有可能的平衡位置，求出OA邊與豎直方向的夾角θ，并畫出所對(duì)應(yīng)的示意圖。第二十二頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期二命題對(duì)教學(xué)的啟示認(rèn)真分析高考考試大綱和考試說明，研究近幾年高考物理計(jì)算題，把我考試脈絡(luò)，明確命題方向。根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況，確定學(xué)生練習(xí)的內(nèi)容和搭建臺(tái)階對(duì)重點(diǎn)題型重點(diǎn)訓(xùn)練，使學(xué)生對(duì)計(jì)算題典型類型做到熟練掌握改、編計(jì)算題，考查學(xué)生的掌握程度按試題類型編制目錄，進(jìn)行計(jì)算題專項(xiàng)訓(xùn)練，提高復(fù)習(xí)的針對(duì)性和有效性。以不變應(yīng)萬變第二十三頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期二計(jì)算題答題策略第二十四頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期二計(jì)算題答題策略計(jì)算題四要素：對(duì)象、條件、過程和狀態(tài)

過程是指研究的對(duì)象在一定條件下變化、發(fā)展的程序．在解題時(shí)應(yīng)注意過程的多元性，可將全過程分解為多個(gè)子過程或?qū)⒍鄠€(gè)子過程合并為一個(gè)全過程

狀態(tài)是指研究對(duì)象各個(gè)時(shí)刻所呈現(xiàn)出的特征．

條件是對(duì)物理現(xiàn)象和物理事實(shí)(對(duì)象)的一些限制，解題時(shí)應(yīng)“明確”顯性條件、“挖掘”隱含條件、“吃透”模糊條件．顯性條件是易被感知和理解的；隱含條件是隱含在概念、規(guī)律、現(xiàn)象、過程、狀態(tài)、圖形和圖象之中模糊條件常常存在于一些模糊語言之中，一般只指定一個(gè)大概的范圍對(duì)象是物理現(xiàn)象的載體，這一載體可以是物體(質(zhì)點(diǎn))、系統(tǒng)，或是由大量分子組成的氣體，或是電荷、帶電體、電路、通電導(dǎo)體等。第二十五頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期二一、抓住關(guān)鍵詞語，挖掘隱含條件

在讀題時(shí)不僅要注意那些給出具體數(shù)字或字母的顯性條件，更要抓住另外一些敘述性的語言，特別是一些關(guān)鍵詞語．所謂關(guān)鍵詞語，指的是題目中提出的一些限制性語言，它們或是對(duì)題目中所涉及的物理變化的描述，或是對(duì)變化過程的界定等．高考物理計(jì)算題之所以較難，不僅是因?yàn)槲锢磉^程復(fù)雜、多變，還由于潛在條件隱蔽、難尋，往往使考生們產(chǎn)生條件不足之感而陷入困境，這也正考查了考生思維的深刻程度．在審題過程中，必須把隱含條件充分挖掘出來，這常常是解題的關(guān)鍵。計(jì)算題答題策略第二十六頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期二二、重視對(duì)基本過程的分析(畫好情境示意圖)

畫出物理過程的示意圖或畫出關(guān)鍵情境的受力分析示意圖是解析計(jì)算題的常規(guī)手段． 畫好分析草圖是審題的重要步驟，它有助于建立清晰有序的物理過程和確立物理量間的關(guān)系，可以把問題具體化、形象化．分析圖可以是運(yùn)動(dòng)過程圖、受力分析圖、狀態(tài)變化圖，也可以運(yùn)動(dòng)圖像等． 在審題過程中，要養(yǎng)成畫示意圖的習(xí)慣．解物理題，能畫圖的盡量畫圖，圖能幫助我們理解題意、分析過程以及探討過程中各物理量的變化．幾乎無一物理問題不是用圖來加強(qiáng)認(rèn)識(shí)的，而畫圖又迫使我們審查問題的各個(gè)細(xì)節(jié)以及細(xì)節(jié)之間的關(guān)系．計(jì)算題答題策略第二十七頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期二三、善于從情境中快速地提取有效信息,尋求答題思路

有的的物理試題中介紹性、描述性的語句相當(dāng)多，題目的信息量很大，解題時(shí)應(yīng)具備敏銳的眼光和靈活的思維，善于從復(fù)雜的情境中快速地提取有效信息，準(zhǔn)確理解題意，從而找到答題的思路．

計(jì)算題答題策略第二十八頁，共三十一頁，編輯于2023年，星期二2013年（30）如圖，柱形容器內(nèi)用不漏氣的輕質(zhì)絕熱活塞封閉一定量的理想氣體，容器外包裹保溫材料。開始時(shí)活塞至容器底部的高度為H1，容器內(nèi)氣體溫度與外界溫度相等。在活塞上逐步加上多個(gè)砝碼后，活塞下降到距容器底部H2處，氣體溫度升高了△T；然后取走容器外的保溫材料，活塞位置繼續(xù)下降，最后靜止于距容器底部H3處：已知大氣壓強(qiáng)為p0。求：氣體最后的壓強(qiáng)與溫度。p1=p0