高考物理选择题答题技巧展示

■湖南省湘阴县第一中学 杨宗礼

高考物理选择题侧重对核心素养中的物理观念、科学思维和科学探究的考查,试题的背景或载体可以是社会、科技、生活、环境中的材料,体现的是核心素养中的科学态度与责任。高考物理选择题具有信息量大、知识覆盖面广、干扰性强、层次分明、难度易控制的特点,其难度和计算量不会太大,属于保分题目,要求考生的准确度要高,且不能花费太多时间(解答每道题目所用的时间应控制在2分钟左右)。因为解答选择题不需要规范的解题过程,所以除了可以采用直接判断和定量计算等常规方法,还可以利用题目的特点采用一些非常规的巧解与妙招快速、准确地完成求解,节约解题时间。下面梳理了几种选择题的答题技巧,供同学们参考。

技巧1：单位判断法

例1(2021年6月浙江高考卷)据《自然》杂志2021年5月17日报道,中国科学家在稻城“拉索”基地(如图1所示)探测到迄今为止最高能量的γ 射线,其能量值为1.40×1015eV,即( )。

图1

A.1.40×1015V

B.2.24×10-4C

C.2.24×10-4W

D.2.24×10-4J

解析：因为能量的单位是J,所以不需要计算即可得出只有选项D 是正确的。

答案：D

点评:A、B、C选项的单位与题干要求量的单位不一致,肯定错误。从物理量的单位出发筛选出正确答案是巧解选择题的重要方法之一。

例2由导电介质制成的电阻是内、外半径分别为a和b的半球壳层形状,其截面如图2 中的阴影部分所示,导电介质的电阻率为ρ,该电阻的阻值为R。半径为a,电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心成为一个引出电极,在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极。下面给出的R的四个表达式中只有一个是合理的,你可能不会求解R,但是你可以通过一定的物理分析,对这四个R的表达式的合理性做出判断。根据你的判断,R的合理表达式应为( )。

图2

解析：根据电阻定律可知,仅考虑物理量的单位,R的表达式中分子上的物理量的单位应是长度单位,分母上的物理量的单位应是面积单位,选项B、C 中分子和分母上的物理量的单位错误。再考虑当b=a时,半球壳层无限薄,R应为零,因此选项A错误,D 正确。

答案：D

点评:当某一物理量的表达通式无法直接应用现有知识推导得出时,可以结合单位换算,判断出哪些表达式是不合理的,排除掉。

技巧2：排除法

例3如图3所示,宽度均为d,足够长的两相邻条形区域内,分别存在磁感应强度大小均为B,方向相反的匀强磁场。总电阻为R,边长为的等边三角形金属框ABC的AB边与磁场边界平行,金属框从图示位置沿垂直于磁场边界向右的方向做匀速直线运动。取沿逆时针方向的电流为正,从金属框C端刚进入磁场开始计时,如图4所示的关于金属框中产生的感应电流随时间变化的四幅图像中正确的是( )。

图3

图4

解析：根据感应电流随时间变化的图像与横轴所围的面积表示电荷量可知,第一象限内的面积表示的电荷量取正,第四象限内的面积表示的电荷量取负。从金属框C端进入磁场到金属框AB边刚好穿出磁场的过程中,通过金属框的电荷量,故感应电流随时间变化的图像与横轴所围的面积也应该等于零,选项B、C显然不符合,可排除。从金属框C端刚好穿出磁场右边界到金属框AB边刚好离开磁场的过程中,金属框切割磁感线的有效长度越来越大,故产生的感应电流也越来越大,排除选项D。

答案：A

点评:通过分析、推理和计算,将不符合题意的选项一一排除,最终留下的就是符合题意的选项。如果选项是完全肯定或否定的判断,那么可以通过举反例的方式排除;如果选项中有相互矛盾或者相互排斥的两个选项,那么这两个选项中可能有一个是正确的,也可能两个都是错误的,但绝不可能两个都是正确的。

技巧3：特殊值代入法

例4一物体做竖直上抛运动,它的初速度大小与返回抛出点时速度大小的比值为k,物体返回抛出点时的速度大小为v。若物体在运动过程中所受空气阻力大小不变,重力加速度为g,则该物体从抛出到返回抛出点所经历的时间为( )。

解析：取k=1,说明物体在运动过程中所受空气阻力为零,则该物体从抛出到返回抛出点所经历的时间为。将k=1代入四个选项,只有选项C的表达式等于。

答案：C

点评:取k=1这一特殊值,经过简单的分析和计算,能够将选项A、B、D 均排除。 遇到较难直接判断正误的选项时,可以让某些物理量巧取满足题设条件的特殊值,代入到各选项中逐个进行检验,凡是用特殊值检验证明是不正确的选项,就一定是错误的,可以排除。这种方法往往可以省去严密的逻辑推理或繁杂的数学证明,获得事半功倍的效果。

技巧4：极限推理法

例5在科学研究中,可以用风力仪直接测量风力的大小。风力仪中用一根轻绳悬挂一个金属球,无风时金属球自由下垂,当存在沿水平方向吹来的风时,轻绳偏离竖直方向一个角度并保持恒定,如图5所示。已知重力加速度为g,下列关于风力大小F与金属球质量m、偏角θ之间关系的表达式中正确的是( )。

图5

A.F=mgtanθ

B.F=mgsinθ

解析：当θ=0 时,风力F=0,代入计算可排除选项C、D;当θ=90°时,风力无穷大,可排除选项B。

答案：A

点评:有的问题可能不容易直接求解,但是当将题中的某些物理量的数值推向极限时,就可能对这些问题的选项是否合理进行分析和判断。将某些物理量的数值推向极限(如设定动摩擦因数趋近于零或无穷大、电源内阻趋近于零或无穷大、物体的质量趋近于零或无穷大等),并根据一些显而易见的结果、结论或熟悉的物理现象进行分析和推理是巧解选择题的一种方法。

技巧5：逆向思维法

例6如图6所示,将一篮球从地面上方B点斜向上抛出,刚好垂直击中篮板上的A点,不计空气阻力。若将抛射点B向篮板方向移动一小段距离,仍使抛出的篮球垂直击中A点,则可行的办法是( )。

图6

A.增大抛射速度v0,同时减小抛射角θ

B.减小抛射速度v0,同时减小抛射角θ

C.减小抛射速度v0,同时增大抛射角θ

D.增大抛射速度v0,同时增大抛射角θ

解析：篮球做斜上抛运动,末速度垂直篮板沿水平方向,可以将该过程逆向处理为平抛运动。当抛射点B向篮板方向移动一小段距离后,A、B两点之间的竖直高度不变,为使篮球飞经B点,从A点做平抛运动的篮球的水平速度应该小一点,若篮球从A点抛出时的水平速度减小,则落到B点时的速度变小,但与水平方向之间的夹角变大。因此将抛射点B向篮板方向移动一小段距离后,只有减小抛射速度v0,同时增大抛射角θ,才能使从B点抛出的篮球仍垂直击中篮板上的A点。

答案：C

点评:采用逆向思维将斜抛运动处理为平抛运动,利用平抛运动规律分析可以有效降低解题的难度。在解决某些物理问题的过程中,若直接入手有一定的难度,则可以改变思考问题的顺序,从相反的方向进行考虑,这种解题方法称为逆向思维法。逆向思维法的运用主要体现在可逆性物理过程中(如运动的可逆性、光路的可逆性等),这是一种具有创造性的思维方法。

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,电子的质量为9.11×10-31kg,一个电子和一滴直径约为4

μm 的油滴具有相同的动能,则电子与油滴的德布罗意波长之比的数量级为( )。

A.10-8B.106

C.108D.1016解析：根据德布罗意波长公式,动量公式p=mv,动能公式,解得。电子与油滴的动能相同,则其波长与质量的二次方根成反比,即,又有。

答案：C

点评:本题利用估算法把小数舍余取整,经过并不精确的计算快速选出正确选项。有些选择题本身就是估算题,有些选择题貌似需要精确计算,实际上只要利用物理方法(如数量级分析),或者数学近似计算法(如小数舍余取整),进行大致推算即可得出正确答案。估算是一种科学而有实用价值的特殊方法,可以大大简化运算过程,帮助考生快速地找出正确答案。

技巧7：结论法

例8(2021年高考广东卷)截面为正方形的绝缘弹性长管中心有一固定长直导线,长管外表面固定着对称分布的四根平行长直导线,若中心直导线通入电流I1,四根平行直导线均通入电流I2,I1≫I2,电流方向如图7所示,则如图8所示四幅截面图中可能正确表示通电后长管发生形变的是( )。

图7

图8

解析：因为I1≫I2,所以可以不考虑固定在长管外表面四个边上的直导线之间的相互作用,而只考虑通有电流I1与I2导线之间的作用力;根据两通电直导线间的安培力作用满足“同向电流相互吸引,异向电流相互排斥”可知,正方形左右两侧通有电流I2的直导线要受到中心通有电流I1直导线吸引的安培力,形成凹形,正方形上下两侧通有电流I2的直导线要受到中心通有电流I1直导线排斥的安培力,形成凸形。

答案：C

点评:在平时的解题过程中,我们积累了大量的“二级结论”,熟记并巧用这些“二级结论”可以使思维过程简化,解题时间缩短。非常实用的二级结论有:(1)等时圆规律;(2)平抛运动速度的反向延长线过水平位移的中点;(3)不同质量和电荷量的同性带电粒子由静止开始相继经过同一加速电场和偏转电场,轨迹重合;(4)直流电路中动态分析遵循“串反并同”的规律;(5)平行通电导线同向相吸,异向相斥;(6)带电平行板电容器与电源断开,改变极板间距离不影响极板间匀强电场的电场强度等。本题利用“平行通电导线同向相吸,异向相斥” 这个二级结论,可以迅速判断出选项C正确,大大节约了解题时间。

技巧8：定性分析计算型选择题

例9(2022年高考河北卷)将一根绝缘硬质细导线顺次绕成如图9所示的线圈,其中大圆面积为S1,小圆面积均为S2,垂直于线圈平面方向有一随时间t变化的磁场,磁感应强度大小B=B0+kt,B0和k均为常量,则线圈中总的感应电动势大小为( )。

图9

A.kS1

B.5kS2

C.k(S1-5S2)

D.k(S1+5S2)

解析：根据线圈的绕线方式和楞次定律可得,大、小圆线圈产生的感应电动势方向相同,故线圈中总的感应电动势大小为大、小圆线圈产生的感应电动势之和,分析四个选项可知,只有选项D 符合要求。

答案：D

点评:历年高考物理试题中几乎都有计算型选择题,若通过精确的计算进行分析与判断,则费时费力;若能够通过定性的分析做出选择,则可以快速解题。

解答选择题除了需要掌握上述非常规的巧解与妙招,还要熟悉以下答题技巧:(1)先易后难,顺序作答;(2)先看图,再看题,审完选项再答题;(3)审题要仔细,关键字眼不能疏忽,要注意看准条件中的“可能”“一定”“一定不”“不一定”“总是”“不大于”“不小于”“不正确”“错误”等关键词;(4)解答多选题时,遇到不能肯定的选项不能选,宁可把多选题做成单选题,也不能乱填无把握的选项;(5)答题要灵活,多法并用方能节省时间;(6)一般情况下,答选择题应一步到位,不要依赖于复查;(7)熟练使用整体法与隔离法,分析含有多个研究对象的问题时,一般要采取先整体后局部的方法。