高考物理選擇題答題技巧展示

■湖南省湘陰縣第一中學 楊宗禮

高考物理選擇題側重對核心素養中的物理觀念、科學思維和科學探究的考查,試題的背景或載體可以是社會、科技、生活、環境中的材料,體現的是核心素養中的科學態度與責任。高考物理選擇題具有信息量大、知識覆蓋面廣、干擾性強、層次分明、難度易控制的特點,其難度和計算量不會太大,屬于保分題目,要求考生的準確度要高,且不能花費太多時間(解答每道題目所用的時間應控制在2分鐘左右)。因為解答選擇題不需要規范的解題過程,所以除了可以采用直接判斷和定量計算等常規方法,還可以利用題目的特點采用一些非常規的巧解與妙招快速、準確地完成求解,節約解題時間。下面梳理了幾種選擇題的答題技巧,供同學們參考。

技巧1：單位判斷法

例1(2021年6月浙江高考卷)據《自然》雜志2021年5月17日報道,中國科學家在稻城“拉索”基地(如圖1所示)探測到迄今為止最高能量的γ 射線,其能量值為1.40×1015eV,即( )。

圖1

A.1.40×1015V

B.2.24×10-4C

C.2.24×10-4W

D.2.24×10-4J

解析：因為能量的單位是J,所以不需要計算即可得出只有選項D 是正確的。

答案：D

點評:A、B、C選項的單位與題干要求量的單位不一致,肯定錯誤。從物理量的單位出發篩選出正確答案是巧解選擇題的重要方法之一。

例2由導電介質制成的電阻是內、外半徑分別為a和b的半球殼層形狀,其截面如圖2 中的陰影部分所示,導電介質的電阻率為ρ,該電阻的阻值為R。半徑為a,電阻不計的球形電極被嵌入導電介質的球心成為一個引出電極,在導電介質的外層球殼上鍍上一層電阻不計的金屬膜成為另外一個電極。下面給出的R的四個表達式中只有一個是合理的,你可能不會求解R,但是你可以通過一定的物理分析,對這四個R的表達式的合理性做出判斷。根據你的判斷,R的合理表達式應為( )。

圖2

解析：根據電阻定律可知,僅考慮物理量的單位,R的表達式中分子上的物理量的單位應是長度單位,分母上的物理量的單位應是面積單位,選項B、C 中分子和分母上的物理量的單位錯誤。再考慮當b=a時,半球殼層無限薄,R應為零,因此選項A錯誤,D 正確。

答案：D

點評:當某一物理量的表達通式無法直接應用現有知識推導得出時,可以結合單位換算,判斷出哪些表達式是不合理的,排除掉。

技巧2：排除法

例3如圖3所示,寬度均為d,足夠長的兩相鄰條形區域內,分別存在磁感應強度大小均為B,方向相反的勻強磁場。總電阻為R,邊長為的等邊三角形金屬框ABC的AB邊與磁場邊界平行,金屬框從圖示位置沿垂直于磁場邊界向右的方向做勻速直線運動。取沿逆時針方向的電流為正,從金屬框C端剛進入磁場開始計時,如圖4所示的關于金屬框中產生的感應電流隨時間變化的四幅圖像中正確的是( )。

圖3

圖4

解析：根據感應電流隨時間變化的圖像與橫軸所圍的面積表示電荷量可知,第一象限內的面積表示的電荷量取正,第四象限內的面積表示的電荷量取負。從金屬框C端進入磁場到金屬框AB邊剛好穿出磁場的過程中,通過金屬框的電荷量,故感應電流隨時間變化的圖像與橫軸所圍的面積也應該等于零,選項B、C顯然不符合,可排除。從金屬框C端剛好穿出磁場右邊界到金屬框AB邊剛好離開磁場的過程中,金屬框切割磁感線的有效長度越來越大,故產生的感應電流也越來越大,排除選項D。

答案：A

點評:通過分析、推理和計算,將不符合題意的選項一一排除,最終留下的就是符合題意的選項。如果選項是完全肯定或否定的判斷,那么可以通過舉反例的方式排除;如果選項中有相互矛盾或者相互排斥的兩個選項,那么這兩個選項中可能有一個是正確的,也可能兩個都是錯誤的,但絕不可能兩個都是正確的。

技巧3：特殊值代入法

例4一物體做豎直上拋運動,它的初速度大小與返回拋出點時速度大小的比值為k,物體返回拋出點時的速度大小為v。若物體在運動過程中所受空氣阻力大小不變,重力加速度為g,則該物體從拋出到返回拋出點所經歷的時間為( )。

解析：取k=1,說明物體在運動過程中所受空氣阻力為零,則該物體從拋出到返回拋出點所經歷的時間為。將k=1代入四個選項,只有選項C的表達式等于。

答案：C

點評:取k=1這一特殊值,經過簡單的分析和計算,能夠將選項A、B、D 均排除。 遇到較難直接判斷正誤的選項時,可以讓某些物理量巧取滿足題設條件的特殊值,代入到各選項中逐個進行檢驗,凡是用特殊值檢驗證明是不正確的選項,就一定是錯誤的,可以排除。這種方法往往可以省去嚴密的邏輯推理或繁雜的數學證明,獲得事半功倍的效果。

技巧4：極限推理法

例5在科學研究中,可以用風力儀直接測量風力的大小。風力儀中用一根輕繩懸掛一個金屬球,無風時金屬球自由下垂,當存在沿水平方向吹來的風時,輕繩偏離豎直方向一個角度并保持恒定,如圖5所示。已知重力加速度為g,下列關于風力大小F與金屬球質量m、偏角θ之間關系的表達式中正確的是( )。

圖5

A.F=mgtanθ

B.F=mgsinθ

解析：當θ=0 時,風力F=0,代入計算可排除選項C、D;當θ=90°時,風力無窮大,可排除選項B。

答案：A

點評:有的問題可能不容易直接求解,但是當將題中的某些物理量的數值推向極限時,就可能對這些問題的選項是否合理進行分析和判斷。將某些物理量的數值推向極限(如設定動摩擦因數趨近于零或無窮大、電源內阻趨近于零或無窮大、物體的質量趨近于零或無窮大等),并根據一些顯而易見的結果、結論或熟悉的物理現象進行分析和推理是巧解選擇題的一種方法。

技巧5：逆向思維法

例6如圖6所示,將一籃球從地面上方B點斜向上拋出,剛好垂直擊中籃板上的A點,不計空氣阻力。若將拋射點B向籃板方向移動一小段距離,仍使拋出的籃球垂直擊中A點,則可行的辦法是( )。

圖6

A.增大拋射速度v0,同時減小拋射角θ

B.減小拋射速度v0,同時減小拋射角θ

C.減小拋射速度v0,同時增大拋射角θ

D.增大拋射速度v0,同時增大拋射角θ

解析：籃球做斜上拋運動,末速度垂直籃板沿水平方向,可以將該過程逆向處理為平拋運動。當拋射點B向籃板方向移動一小段距離后,A、B兩點之間的豎直高度不變,為使籃球飛經B點,從A點做平拋運動的籃球的水平速度應該小一點,若籃球從A點拋出時的水平速度減小,則落到B點時的速度變小,但與水平方向之間的夾角變大。因此將拋射點B向籃板方向移動一小段距離后,只有減小拋射速度v0,同時增大拋射角θ,才能使從B點拋出的籃球仍垂直擊中籃板上的A點。

答案：C

點評:采用逆向思維將斜拋運動處理為平拋運動,利用平拋運動規律分析可以有效降低解題的難度。在解決某些物理問題的過程中,若直接入手有一定的難度,則可以改變思考問題的順序,從相反的方向進行考慮,這種解題方法稱為逆向思維法。逆向思維法的運用主要體現在可逆性物理過程中(如運動的可逆性、光路的可逆性等),這是一種具有創造性的思維方法。

技巧6：估算法

例7(2021年6月浙江高考卷)已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s,電子的質量為9.11×10-31kg,一個電子和一滴直徑約為4

μm 的油滴具有相同的動能,則電子與油滴的德布羅意波長之比的數量級為( )。

A.10-8B.106

C.108D.1016解析：根據德布羅意波長公式,動量公式p=mv,動能公式,解得。電子與油滴的動能相同,則其波長與質量的二次方根成反比,即,又有。

答案：C

點評:本題利用估算法把小數舍余取整,經過并不精確的計算快速選出正確選項。有些選擇題本身就是估算題,有些選擇題貌似需要精確計算,實際上只要利用物理方法(如數量級分析),或者數學近似計算法(如小數舍余取整),進行大致推算即可得出正確答案。估算是一種科學而有實用價值的特殊方法,可以大大簡化運算過程,幫助考生快速地找出正確答案。

技巧7：結論法

例8(2021年高考廣東卷)截面為正方形的絕緣彈性長管中心有一固定長直導線,長管外表面固定著對稱分布的四根平行長直導線,若中心直導線通入電流I1,四根平行直導線均通入電流I2,I1?I2,電流方向如圖7所示,則如圖8所示四幅截面圖中可能正確表示通電后長管發生形變的是( )。

圖7

圖8

解析：因為I1?I2,所以可以不考慮固定在長管外表面四個邊上的直導線之間的相互作用,而只考慮通有電流I1與I2導線之間的作用力;根據兩通電直導線間的安培力作用滿足“同向電流相互吸引,異向電流相互排斥”可知,正方形左右兩側通有電流I2的直導線要受到中心通有電流I1直導線吸引的安培力,形成凹形,正方形上下兩側通有電流I2的直導線要受到中心通有電流I1直導線排斥的安培力,形成凸形。

答案：C

點評:在平時的解題過程中,我們積累了大量的“二級結論”,熟記并巧用這些“二級結論”可以使思維過程簡化,解題時間縮短。非常實用的二級結論有:(1)等時圓規律;(2)平拋運動速度的反向延長線過水平位移的中點;(3)不同質量和電荷量的同性帶電粒子由靜止開始相繼經過同一加速電場和偏轉電場,軌跡重合;(4)直流電路中動態分析遵循“串反并同”的規律;(5)平行通電導線同向相吸,異向相斥;(6)帶電平行板電容器與電源斷開,改變極板間距離不影響極板間勻強電場的電場強度等。本題利用“平行通電導線同向相吸,異向相斥” 這個二級結論,可以迅速判斷出選項C正確,大大節約了解題時間。

技巧8：定性分析計算型選擇題

例9(2022年高考河北卷)將一根絕緣硬質細導線順次繞成如圖9所示的線圈,其中大圓面積為S1,小圓面積均為S2,垂直于線圈平面方向有一隨時間t變化的磁場,磁感應強度大小B=B0+kt,B0和k均為常量,則線圈中總的感應電動勢大小為( )。

圖9

A.kS1

B.5kS2

C.k(S1-5S2)

D.k(S1+5S2)

解析：根據線圈的繞線方式和楞次定律可得,大、小圓線圈產生的感應電動勢方向相同,故線圈中總的感應電動勢大小為大、小圓線圈產生的感應電動勢之和,分析四個選項可知,只有選項D 符合要求。

答案：D

點評:歷年高考物理試題中幾乎都有計算型選擇題,若通過精確的計算進行分析與判斷,則費時費力;若能夠通過定性的分析做出選擇,則可以快速解題。

解答選擇題除了需要掌握上述非常規的巧解與妙招,還要熟悉以下答題技巧:(1)先易后難,順序作答;(2)先看圖,再看題,審完選項再答題;(3)審題要仔細,關鍵字眼不能疏忽,要注意看準條件中的“可能”“一定”“一定不”“不一定”“總是”“不大于”“不小于”“不正確”“錯誤”等關鍵詞;(4)解答多選題時,遇到不能肯定的選項不能選,寧可把多選題做成單選題,也不能亂填無把握的選項;(5)答題要靈活,多法并用方能節省時間;(6)一般情況下,答選擇題應一步到位,不要依賴于復查;(7)熟練使用整體法與隔離法,分析含有多個研究對象的問題時,一般要采取先整體后局部的方法。