《高考浙江选考物理一轮 ７-增分突破七 强化学生信息提取和解答规范能力 Word含解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考浙江选考物理一轮 ７-增分突破七 强化学生信息提取和解答规范能力 Word含解析（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、增分突破七强化学生信息提取和解答规范能力一、信息题中如何寻找有效信息增分策略问题情境的信息提取是解决问题的重要环节。能否有效提取高考试题物理情境的文字、图表和图像信息,进而分析加工,建立物理模型,理清物理过程,是解题成功与否的关键。1.试题中可采集的信息点信息的载体具有多样化,可以是文字、公式、图线、表格和函数图像等,审题时一定要抓住题干中所给的可采集的知识点。在此我们可以将可采集的知识点与得到的信息列表如下:数物理量(具体数据、物理量的符号)形情景结构图、物理量关系图像、数学图语关键语言(字、词、句)对象状态、特征过程力和运动的特征、功和能的特征条件隐含、关键2.利用信息的关键转化文字信息题
2、的特点是:物理语言往往被一大堆文字所掩盖,各种有用信息间的关系也不是一眼能看出来的。审题时先粗读材料,后细审设问,问题或明确或隐藏,也有问题中套问题的,但都是针对材料提出来的。审题的过程中包含了对材料的理解,数据的提取,要注意对现象、数据按内在联系进行抽象归纳,并合理推理,进而找到解决问题的方法,将复杂的实际问题进行科学抽象,保留主要因素,略去次要因素,建立正确的物理模型。而解题的关键是理解,理解了其中的新术语、新概念,实际上就是接受了有用信息,有了进一步的处理基础,然后再将其转化为物理知识,从而使问题得以解决。增分专练1.如图所示,把一个有孔的小球A装在轻质弹簧的一端,弹簧的另一端固定,小球
3、穿在沿水平x轴的光滑杆上,能够在杆上自由滑动。把小球沿x轴拉开一段距离,小球将做振幅为R的振动,O为振动的平衡位置。另一小球B在竖直平面内以O为圆心,在电动机的带动下,沿顺时针方向做半径为R的匀速圆周运动。O与O在同一竖直线上。用竖直向下的平行光照射小球B,适当调整B的转速,可以观察到,小球B在x方向上的“影子”和小球A在任何瞬间都重合。已知弹簧劲度系数为k,小球A的质量为m,弹簧的弹性势能表达式为Ep=12kx2,其中k是弹簧的劲度系数,x是弹簧的形变量。a.请结合以上实验证明:小球A振动的周期T=2mk。b.简谐运动的一种定义是:如果质点的位移x与时间t的关系遵从正弦函数的规律,即它的振动
4、图像(x-t图像)是一条正弦曲线,这样的振动叫做简谐运动。请根据这个定义并结合以上实验证明:小球A在弹簧作用下的振动是简谐运动,并写出用已知量表示的位移x与时间t关系的表达式。答案见解析解析a.以小球A为研究对象,设它经过平衡位置O时的速度为v,它从O运动到最大位移处的过程,根据机械能守恒有12mv2=12kR2,由此得v=Rkm由题中实验可知,小球B在x方向上“影子”的速度时刻与小球A的相等,A经过O点的速度v与B经过最低点的速度相等,即小球B做匀速圆周运动的线速度也为v。小球A振动的周期与小球B做圆周运动的周期相等。根据圆周运动周期公式,小球B的运动周期T=2Rv解得小球B的运动周期T=2
5、mk所以小球A的振动周期也为T=2mkb.设小球B做圆周运动的角速度为。设小球A从O向右运动、小球B从最高点向右运动开始计时,经过时间t,小球B与O的连线与竖直方向成角,小球B在x方向上的位移 x=R sin = R sin t又=2T,联立以上各式得x=R sin kmt由题中实验可知B在x方向上的“影子”和A在任何瞬间都重合即小球A的位移也为x=R sin kmt,其中R、k、m为常量所以,小球A的运动是简谐运动。2.(1)动量定理可以表示为p=Ft,其中动量p和力F都是矢量。在运用动量定理处理二维问题时,可以在相互垂直的x、y两个方向上分别研究。例如,质量为m的小球斜射到木板上,入射的角
6、度是,碰撞后弹出的角度也是,碰撞前后的速度大小都是v,如图1所示。碰撞过程中忽略小球所受重力。图1a.分别求出碰撞前后x、y方向小球的动量变化px、py;b.分析说明小球对木板的作用力的方向。(2)激光束可以看做是粒子流,其中的粒子以相同的动量沿光传播方向运动。激光照射到物体上,在发生反射、折射和吸收现象的同时,也会对物体产生作用。光镊效应就是一个实例,激光束可以像镊子一样抓住细胞等微小颗粒。图2一束激光经S点后被分成若干细光束,若不考虑光的反射和吸收,其中光束和穿过介质小球的光路如图2所示。图中O点是介质小球的球心,入射时光束和与SO的夹角均为,出射时光束均与SO平行。请在下面两种情况下,分
7、析说明两光束因折射对小球产生的合力的方向。a.光束和强度相同;b.光束比的强度大。答案(1)a.见解析b.沿y轴负方向(2)a.合力沿SO向左b.指向左上方解析(1)a.x方向:动量变化为px=mv sin -mv sin =0y方向:动量变化为py=mv cos -(-mv cos )=2mv cos 方向沿y轴正方向b.根据动量定理可知,木板对小球作用力的方向沿y轴正方向;根据牛顿第三定律可知,小球对木板作用力的方向沿y轴负方向。(2)a.仅考虑光的折射,设t时间内每束光穿过小球的粒子数为n,每个粒子动量的大小为p。这些粒子进入小球前的总动量为p1=2np cos 从小球出射时的总动量为p
8、2=2npp1、p2的方向均沿SO向右根据动量定理:Ft=p2-p1=2np(1-cos )0可知,小球对这些粒子的作用力F的方向沿SO向右;根据牛顿第三定律,两光束对小球的合力的方向沿SO向左。b.建立如图所示的Oxy直角坐标系。x方向:根据(2)a同理可知,两光束对小球的作用力沿x轴负方向。y方向:设t时间内,光束穿过小球的粒子数为n1,光束穿过小球的粒子数为n2,n1n2。这些粒子进入小球前的总动量为p1y=(n1-n2)p sin 从小球出射时的总动量为p2y=0根据动量定理:Fyt=p2y-p1y=-(n1-n2)p sin 可知,小球对这些粒子的作用力Fy的方向沿y轴负方向,根据牛
9、顿第三定律,两光束对小球的作用力沿y轴正方向。所以两光束对小球的合力的方向指向左上方。3.一般来说,正常人从距地面1.8 m高处跳下,落地时速度较小,这个速度对人是安全的,称为安全着地速度。如果人从高空跳下,必须使用降落伞才能安全着陆,原因是:张开的降落伞受到空气对伞向上的阻力作用。经过大量实验和理论研究表明,空气对降落伞的阻力f与空气密度、降落伞的迎风面积S、降落伞相对空气速度v、阻力系数c有关(由伞的形状、结构、材料等决定),其表达式是f=12cSv2。取g=10 m/s2。请根据以上信息,解决下列问题:(1)在忽略空气阻力的情况下,质量m1=60 kg的人从1.8 m高处跳下,落地后经过
10、腿部的缓冲速度减为0。若缓冲时间为0.2 s,求落地过程中地面对人的平均作用力大小(计算时人可视为质点);(2)在某次高塔跳伞训练中,运动员使用的是有排气孔的降落伞,其阻力系数c=0.90,空气密度取=1.25 kg/m3。降落伞、运动员总质量m2=80 kg,张开降落伞后达到匀速下降时,要求人能安全着地,降落伞的迎风面积S至少是多大?(3)跳伞运动员和降落伞的总质量m2=80 kg,从h=65 m高的跳伞塔上跳下,在下落过程中,经历了张开降落伞前自由下落、张开降落伞后减速下落和匀速下落直至落地三个阶段。如图是通过固定在跳伞运动员身上的速度传感器绘制出的从张开降落伞开始做减速运动至达到匀速运动
11、时的v-t图像。由图像可知3.0 s时运动员开始做匀速运动。根据图像估算运动员做减速运动的过程中,空气阻力对降落伞做的功。答案(1)2 400 N(2)39.5 m2(3)-3.5104 J解析落地过程中根据动量定理求地面对人的平均作用力大小;张开降落伞后达到匀速下降时,空气阻力大小等于运动员的重力;下落过程根据动能定理求出空气阻力对降落伞做的功。(1)依据动量定理,规定向下为正方向,依据I=p=F合t,(m1g-F)t=0-m1v,由自由落体公式可知v2=2gh,解得v=6 m/s,解得F=2 400 N。(2)由题可知人安全着陆的速度大小为6 m/s,跳伞运动员在空中匀速下降时空气阻力大小
12、等于运动员的重力,则有m2g=12cSv2,计算得出:S=2m2gcv2=280100.91.2536 m2=39.5 m2。(3)设空气阻力对降落伞做功为Wf,由v-t图可知,降落伞张开时运动员的速度大小v1=20 m/s,运动员收尾速度即匀速直线运动的速度v2=5.0 m/s,设在这段时间内运动员下落的高度为h,根据动能定理有:m2gh+Wf=12m2v22-12m2v12,得Wf=-m2gh+12m2v22-12m2v12,在03 s时间内运动员下落高度h=25 m,代入数据解得W=-3.5104 J。4.由某种金属材料制成的圆柱形导体,将其两端与电源连接,会在导体内部形成匀强电场,金属
13、中的自由电子会在电场力作用下发生定向移动形成电流。已知电子质量为m,电荷量为e,该金属单位体积的自由电子数为n。(1)若电源电动势为E,且内阻不计,a.求电源从正极每搬运一个自由电子到达负极过程中非静电力所做的功W非;b.从能量转化与守恒的角度推导:导体两端的电压U等于电源的电动势E。(2)经典的金属电子论认为:在外电场(由电源提供的电场)中,金属中的自由电子受到电场力的驱动,在原热运动基础上叠加定向移动,如图所示。在定向加速运动中,自由电子与金属正离子发生碰撞,自身停顿一下,将定向移动所获得的能量转移给金属正离子,引起正离子振动加剧,金属温度升高。自由电子在定向移动时由于被频繁碰撞受到阻碍作
14、用,这就是电阻形成的原因。自由电子定向移动的平均速率为v,热运动的平均速率为u,发生两次碰撞之间的平均距离为x。由于vu,所以自由电子发生两次碰撞的时间间隔主要由热运动决定。自由电子每次碰撞后的定向移动速率均变为零。a.求该金属的电阻率,并结合计算结果至少说明一个与金属电阻率有关的宏观因素;b.该导体长度为L,截面积为S。若将单位时间内导体中所有自由电子因与正离子碰撞而损失的动能之和设为Ek,导体的发热功率设为P,试证明P=Ek。答案见解析解析(1)a.由E=W非q可知,W非=eEb.由能量转化与守恒定律可知,电场力做功等于非静电力做功,即:W电=W非设电路中的电流为I,则在t时间内W电=UI
15、tW非=EIt所以有UIt=EIt,即:U=E说明:从闭合电路欧姆定律推导不得分,其他方法只要正确同样给分。(2)a.设导体长度为L,截面积为S,两端电压为U,通过的电流为I。电子发生两次碰撞之间,在原有的匀速运动(热运动)的同时,叠加在外电场作用下由静止开始的匀加速运动(定向移动),但因vu,所以两次碰撞的平均时间间隔t=xu电子在外电场中做定向移动的加速度a=UemL电子碰撞前瞬间的定向移动速度vt=2v,且vt=at整理可得导体两端电压U=2mvuLex设在t时间内流过导体的电荷量q=neSvt由I=qt可知:I=neSv代入R=UI得R=2muLne2xS与电阻定律R=LS比较,有:=2mune2x说明:其他求解方法只要正确同样给分。从计算结果可知,金属的电阻率与金属中单位体积的自由电子数n、自由电子热运动平均速率u和碰撞的平均距离x有关,所以在宏观上,电阻率与金属的种类和温度有关。(只要说出一种因素即可得分)b.导体的发热功率P=I2R=2nmv2uSLx单位时间内一个自由电子因与正
