新课程高考物理必做计算题分析与建议.ppt

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,新课程,高考,物理必做计算题,分析与建议,河南信阳教研室 杨辉 李国辉,引言：,理综采用新课标全国卷,计算题分为必做和选做题,突出选拔性，有一定的难度和较高的区分度,体现新课程改革的理念和目标,一,.,计算题的考查目标,1.,考查新课标考纲规定的知识和能力,新考纲要求：高考物理试题着重考查考生知识、能力和科学素养，在考查知识的同时注重考查能力，并把对能力的考查放在首要位置。,考查新课标考纲规定的考点,物理概念和规律的理解及应用,考点大多数为新考纲要求考点的,级,综合考查理解、推理、分析综合、应用数学处理物理问题能力的。,一,.,计算题的考查目标,2.,落实课程标准的理念和目标,知识与技能,学习物理学的基础知识，了解相互作用和运动的一些基本概念和规律，能尝试运用有关的物理知识和技能解释一些自然现象和生活中的问题。,计算题考查物理概念和规律的理解和应用,计算题考查的概念和规律都是物理学的基本知识和核心知识,一,.,计算题的考查目标,2.,落实课程标准的理念和目标,过程与方法,尝试应用科学探究的方法研究物理问题，了解物理学的研究方法，认识物理模型和数学工具在物理学中的作用，具有一定的质疑能力，信息收集和处理能力，分析、解决问题能力。,计算题考查物理学的研究方法,计算题对数学方法和思想要求较高,计算题的解题过程就是对信息收集整理和处理 过程,一,.,计算题的考查目标,2.,落实课程标准的理念和目标,情感与价值,了解并体会物理学对经济、社会发展的贡献，关注并思考与物理学相关的热点问题，有可持续发展的意识，关心国内、外科技发展现状与趋势。,计算题与技术、社会联系紧密，以生活热点为情景,一,.,计算题的考查目标,3.,考查思维方式与方法,物体规律的适用条件运用,物理模型的构建能力,物理现象向物理知识的迁移能力,数学运算能力考查,总目标，课程理念,计算题注重考查以下思维方式和方法：,二,.,计算题的有关统计,1.,计算题的分值、平均分和难度统计,新课标全国卷：,年份,题号,分值,平均分,难度,2010,24,14,6.356,0.454,25,18,4.014,0.223,2009,24,14,6.132,0.438,25,18,2.826,0.157,2008,23,15,5.385,0.359,24,17,5.508,0.324,二,.,计算题的有关统计,1.,计算题的分值、平均分和难度统计,河南省采用试卷：,年份,题号,分值,平均分,难度,2010,年,24,15,9.03,0.602,25,18,7.61,0.423,26,21,4.16,0.198,2009,年,24,15,4.44,0.296,25,18,6.12,0.340,26,21,1.68,0.080,2008,年,23,14,6.96,0.497,24,18,7.52,0.418,25,22,3.43,0.156,二,.,计算题的有关统计,2.,计算题考查内容统计,新课标全国卷三年考查内容,2008,年,第,24,题,考查内容,万有引力：双星问题,新考纲要求,速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度,，匀速圆周运动的向心力,，万有引力定律及共应用,课准内容,能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力；,知道万有引力定律。认识发现万有引力定律的重要意义，体会科学定律对人类探索未知世界的作用。,第,25,题,考查内容,电磁学：带点粒子组合场中的运动,新考纲要求,匀速圆周运动的向心力,，洛伦兹力的方向洛伦兹力的公式,，带电粒子在匀强磁场中的运动,，运动的合成和分解抛体运动,，牛顿运动定律,，带电粒子在匀强电场中的运动,课标内容,了解电子束的磁偏转原理以及在科学技术中的应用。观察静电偏转，了解阴极射线管的构造，讨论它的工作原理。,二,.,计算题的有关统计,2.,计算题考查内容统计,新课标全国卷三年考查内容,2009,年,第,24,题,考查内容,动力学：体育运动冰壶比赛,新考纲要求,匀变速直线运动及其公式,，牛顿定律的应用,动能定理,。,课标内容,了解匀变速直线运动的规律，能用公式和图像描述匀变速直线运动。理解牛顿运动定律，用牛顿运动定律解释生活中的有关问题。理解动能和动能定理。用动能定理解释生活和生产中的现象。,第,25,题,考查内容,电磁学：带电粒子在组合场中的运动,新考纲要求,匀速圆周运动的向心力,，洛伦兹力的方向洛伦兹力的公式,，带电粒子在匀强磁场中的运动,，运动的合成和分解抛体运动,，牛顿运动定律,，带电粒子在匀强电场中的运动,课标内容,了解电子束的磁偏转原理以及在科学技术中的应用。观察静电偏转，了解阴极射线管的构造，讨论它的工作原理。,二,.,计算题的有关统计,2.,计算题考查内容统计,新课标全国卷三年考查内容,2010,年,第,24,题,考查内容,运动学：体育运动短跑起跑,新考纲要求,匀变速直线运动及其公式,课标内容,了解匀变速直线运动的规律，能用公式和图像描述匀变速直线运动，体会数学在研究物理问题中的重要性。,第,25,题,考查内容,电磁学：带电粒子在磁场中运动,新考纲要求,匀速圆周运动的向心力,，洛伦兹力的方向洛伦兹力的公式,，带电粒子在匀强磁场中的运动,课标内容,了解电子束的磁偏转原理以及在科学技术中的应用。,二,.,计算题的有关统计,2.,计算题考查内容统计,其它省份新课标试题考查内容,年份,试卷,1,2,3,2010,安徽,动力学：力和运动图像,电磁学：带电微粒在复合场中的运动,福建,电磁学：带电粒子在复合场中的运动，速度选择器,电磁感应综合,动力学与功能关系,山东,动力学与机械能守恒综合,电磁学：带电粒子在组合场中的运动,天津,电磁感应综合,电磁学：带电粒子在电场中偏转,浙江,动力学与机械能守恒综合，体育运动与平抛运动,恒定电流与力的平衡综合,电磁学：带电粒子在磁场中运动,北京,滑雪运动中的平抛运动，机械能守恒,霍尔原件，粒子在电场磁场复合场中的运动,二,.,计算题的有关统计,2.,计算题考查内容统计,其它省份新课标试题考查内容,年份,试卷,1,2,3,2009,山东,动力学：滑块运动,电磁学：粒子在电场磁场组合场中的运动。,浙江,动力学与电学：带电体在电场中匀变速运动,动力学与机械能守恒定律：赛车模型的直线、圆周、平抛运动。,电磁学：带电粒子在电场磁场组合场中运动。,天津,电磁学：带电粒子在电场磁场复合场中运动,万有引力与圆周运动、功能关系综合,安徽,牛顿定律：体育运动受力分析,功能关系与动力学的综合：过山车运动模型,福建,平抛运动,动力学与功能关系电场综合,电磁学：带电粒子在电场磁场复合场中的运动,二,.,计算题的有关统计,2.,计算题考查内容统计,其它省份新课标试题考查内容,年份,试卷,1,2,3,2008,山东,动力学与功能关系：圆管轨道,电磁学：粒子在电场磁场复合场中运动,海南,动力学：竖直上抛运动与牛顿定律,电磁学：粒子在电场磁场复合场中的运动。,三,.,计算题的特点分析,1,、计算题考查内容保持稳定，试题有一定难度，选拔功能明显,分值固定，,24,题,14,分，第,25,题,18,分，共,32,分,组合形式稳定，以力电的组合形式 为主,总体有一定难度，区分度较大,三,.,计算题的特点分析,2.,计算题以力、电、能量为主线，突出对主干知识的考查,去掉动力学与动量能量相结合的问题，综合程度有所降低,考查重心前移，考查内容更为集中,以力与运动、电磁学、能量为主线,三,.,计算题的特点分析,计算题考查力和运动的常见题型有：,牛顿运动定律的应用与匀变速直线运动学,公式的应用,匀变速直线运动,圆周运动与平抛运动的规律应用,万有引力定律的应用,三,.,计算题的特点分析,计算题考查力和运动的常见题型有：,牛顿运动定律的应用与匀变速直线运动学公式的应用,这种类型的题目主要考查动力学问题的基本分析方法，即受力分析、运动过程分析，以及怎样选择合适的运动规律求解。题目中如果研究单个物体，则运动过程必为多个阶段组合，如先加速再减速等，如果研究多个物体，则常涉及物体的相互作用和运动关系，如滑块问题。有时题目也会利用图像描述运动过程或给出已知条件，考查学生利用图像解决物理问题的能力。,2009,安徽,22,（,14,分）,在,2008,年北京残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃了主火炬，体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神。为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化。一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图所示。设运动员的质量为,65kg,，吊椅的质量为,15kg,，不计定滑轮与绳子间的摩擦。重力加速度取。当运动员与吊椅一起正以加速度上升时，试求,（,1,）运动员竖直向下拉绳的力；,（,2,）运动员对吊椅的压力。,点评：本题考查牛顿定律的应用，,整体与隔离的分析方法是解决受力,分析的基本方法。,2010,安徽,22.,（,14,分）,质量为的物体在水平推力的作用下沿水平面作直线运动，一段时间后撤去，其运动的图像如图所示。取，求：,(1),物体与水平面间的运动摩擦因数；,(2),水平推力的大小；,(3),内物体运动位移的大小。,点评：本题考查两段运动的动力学问题，是动力学中基本的题型，利用图像求加速度和位移是考查的目的。,2009,山东,24,（,15,分）,如图所示，某货场而将质量为,m1=100 kg,的货物（可视为质点）从高处运送至地面，为避免货物与地面发生撞击，现利用固定于地面的光滑四分之一圆轨道，使货物中轨道顶端无初速滑下，轨道半径,R=1.8 m,。地面上紧靠轨道次排放两声完全相同的木板,A,、,B,，长度均为,l=2m,，质量均为,m2=100 kg,，木板上表面与轨道末端相切。货物与木板间的动摩擦因数为,，木板与地面间的动摩擦因数,=0.2,。（最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取,g=10 m/s,2,）,（,1,）求货物到达圆轨道末端时对轨道的压力。,（,2,）若货物滑上木板,A,时，木板不动，而滑上木板,B,时，木板,B,开始滑动，求,应满足的条件。,（,3,）若,=0.5,，求货物滑到木板,A,末端时的速度和在木板,A,上运动的时间。,点评：滑块问题是动力学中综合程度较高的问题，解决的途径是掌握好整体与隔离的受力分析方法，分析清楚运动过程，找准运动位移的关系。,匀变速直线运动,这类题目考查目标单一，仅仅考查匀变速运动过程中公式的应用，运动过程通常结合生活实际，体现物理与社会的结合。解决此类问题的关键是把实际过程转化为物理过程，选用合适的公式求解。,2010,新课标全国卷,24.(14,分,),短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了,100m,和,200m,短跑项目的新世界纪录，他的成绩分别是,9.69s,和,l9.30s.,假定他在,100m,比赛时从发令到起跑的反应时间是,0.15s,，起跑后做匀加速运动，达到最大速率后做匀速运动,.200m,比赛时，反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与,l00m,比赛时相同，但由于弯道和体力等因素的影响，以后的平均速率只有跑,l00m,时最大速率的,96,.,求：,(1),加速所用时间和达到的最大速率。,(2),起跑后做匀加速运动的加速度。,(,结果保留两位小数,),点评：本题以体育运动为情景，考查运动过程的分析，把实际过程简化为先加速再匀速的物理过程。,圆周运动与平抛运动的规律应用。,这类题目考查圆周运动的运动公式和向心力的分析、平抛运动的处理方法。通常圆周运动是多阶段运动过程的一个分过程，结合受力分析考查，平抛运动常常与斜面相结合。,2010,北京（分）,如图，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从点水平飞出，经过,3.0,罗到斜坡上的点。已知点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角,37,，运动员的质量,m=50kg.,不计空气阻力。（取,sin37=0.60,cos37=0.80,；,g,取,10m/s,2,）求,A,点与,O,点时的速度大小；,运动员离开,0,点时的速度大小；,运动员落到,A,点时的动能。,点评：本题以体育运动为情景考查平抛运动，在斜面上平抛运动，解题的切入点是利用竖直位移水平位移和斜面倾角求时间。,万有引力定律的应用,这类题目主要考查万有引力在天文学和航天中的应用。天体做匀速圆周运动时万有引力提供向心力，在天体表面上万有引力近似等于重力是解决万有引力问题的两条主线。万有引力类题目通常以天文学或航天新情景为题材，黑洞、双星是常考的模型。解题学生中经常出现的圆周运动公式记不清的错误。,2008,新课标全国卷,23.,（,15,分）天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星。双星系统在银河系中很普遍。利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量。已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动，周期均为,T,，两颗恒星之间的距离为,r,，试推算这个双星系统的总质量。（引力常量为,G,）,点评：本题考查万有引力在天文学上应用，为万有引力与圆周运动的结合，考查双星模型。,2009,天津,12.,（,20,分）,2008,年,12,月，天文学家们通过观测的数据确认了银河系中央的黑洞“人马座,A*”,的质量与太阳质量的倍数关系。研究发现，有一星体,S2,绕人马座,A*,做椭圆运动，其轨道半长轴为,9.50 10,2,天文单位（地球公转轨道的半径为一个天文单位），人马座,A*,就处在该椭圆的一个焦点上。观测得到,S2,星的运行周期为,15.2,年。,若将,S2,星的运行轨道视为半径,r=9.50 10,2,天文单位的圆轨道，试估算人马座,A*,的质量,MA,是太阳质量,Ms,的多少倍,(,结果保留一位有效数字,),；,黑洞的第二宇宙速度极大，处于黑洞表面的粒子即使以光速运动，其具有的动能也不足以克服黑洞对它的引力束缚。由于引力的作用，黑洞表面处质量为,m,的粒子具有势能为,Ep,=-,GMm,/R(,设粒子在离黑洞无限远处的势能为零,),，式中,M,、,R,分别表示黑洞的质量和半径。已知引力常量,G=6.710,-11,Nm,2,/kg,2,，光速,c=3.0 10,8,m/s,，太阳质量,Ms=2.0 10,30,kg,，太阳半径,Rs,=7.0 10,8,m,，不考虑相对论效应，利用上问结果，在经典力学范围内求人马座,A*,的半径,RA,与太阳半径之比应小于多少（结果按四舍五入保留整数）。,点评：本题考查万有引力在天文学上的应用，包括匀速圆周运动和黑洞模型,.,三,.,计算题的特点分析,计算题考查能量的题型有：,机械能守恒定律的应用,动能定理的应用,能量守恒定律的应用,三,.,计算题的特点分析,计算题考查能量的题型有：,机械能守恒定律的应用。,这类题目主要考查机械能守恒定律的条件和定律的应用，通常机械能守恒的过程是全过程的一部分，典型的过程有平抛运动，圆周运动等，利用机械能守恒定律求速度，再结合向心力公式求力。审题时要注意“光滑”“阻力不计”等机械能守恒条件关键词。,2008,年山东,24.,（,15,分）某兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道，其中“,2008”,，四个等高数字用内壁光滑的薄壁细圆管弯成，固定在竖直平面内（所有数宇均由圆或半圆组成，圆半径比细管的内径大得多），底端与水平地面相切。弹射装置将一个小物体（可视为质点）以,v=5m/s,的水平初速度由,a,点弹出，从,b,点进人轨道，依次经过“,8002”,后从,p,点水平抛出。小物体与地面,ab,段间的动摩擦因数,=0.3,，不计其它机械能损失。已知,ab,段长,L=1.5m,，数字“,0”,的半径,R=0.2m,，小物体质量,m=0.0lkg,，,g=10m/s2,。求：,(l,）小物体从,p,点抛出后的水平射程。,(2,）小物体经过数字“,0”,的最高点时管道对小物体作用力的大小和方向。,2009,浙江,24.,（,18,分）某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛。比赛路径如图所示，赛车从起点,A,出发，沿水平直线轨道运动,L,后，由,B,点进入半径为,R,的光滑竖直圆轨道，离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到,C,点，并能越过壕沟。已知赛车质量,m=0.1kg,，通电后以额定功率,P=1.5w,工作，进入竖直轨道前受到阻力恒为,0.3N,，随后在运动中受到的阻力均可不记。图中,L=10.00m,，,R=0.32m,，,h=1.25m,，,S=1.50m,。问：要使赛车完成比赛，电动机至少工作多长时间？（取,g=10 m/s2,）,点评：光滑圆轨道上物体的运动是典型的机械能守恒过程，机械能守恒与圆周运动以及向心力的结合，是经典的组合。,动能定理的应用,这类题目考查动能定理的应用。应用动能定理可以对运动的全过程分析而不需要关注运动过程的细节，研究的过程可以是直线运动，也可以是曲线运动，在解决动力学问题具有简洁迅速的优点。高考试题中多应用动能定理对运动全过程分析，尤其是包含圆周运动和平抛运动的多阶段过程。,2009,安徽,24,（,20,分）,过山车是游乐场中常见的设施。下图是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成，,B,、,C,、,D,分别是三个圆形轨道的最低点，,B,、,C,间距与,C,、,D,间距相等，半径、。一个质量为,kg,的小球（视为质点），从轨道的左侧,A,点以的初速度沿轨道向右运动，,A,、,B,间距,m,。小球与水平轨道间的动摩擦因数，圆形轨道是光滑的。假设水平轨道足够长，圆形轨道间不相互重叠。重力加速度取，计算结果保留小数点后一位数字。试求,（,1,）小球在经过第一个圆形轨道的最高点时，轨道对小球作用力的大小；,（,2,）如果小球恰能通过第二圆形轨道，,B,、,C,间距应是多少；,（,3,）在满足（,2,）的条件下，如果要使小球不能脱离轨道，在第三个圆形轨道的设计中，半径应满足的条件；小球最终停留点与起点的距离。,点评：本题考查动能定理对全过程的分析方法，全过程既有直线运动，又有曲线运动，用动能定理分析较为简洁,。,能量守恒定律的应用,这类题目主要考查物理过程中能量转化与守恒的规律应用。试题中与能量守恒有关的常见过程有两种：一是电磁感应过程，二是摩擦生热过程。对电磁感应的考查通常是结合电路动力学和能量守恒综合考查，滑块问题中相对运动位移应用能量守恒求解比较简便。,2010,天津,11.,（,18,分）如图所示，质量,m1=0.1kg,，电阻,R1=0.3,，长度,l=0.4m,的导体棒,ab,横放在,U,型金属框架上。框架质量,m2=0.2kg,，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数,=0.2,，相距,0.4m,的,MM,、,NN,相互平行，电阻不计且足够长。电阻,R2=0.1,的,MN,垂直于,MM,。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度,B=0.5T,。垂直于,ab,施加,F=2N,的水平恒力，,ab,从静止开始无摩擦地运动，始终与,MM,、,NN,保持良好接触，当,ab,运动到某处时，框架开始运动。设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，,g,取,10m/s2.,(1),求框架开始运动时,ab,速度,v,的大小；,(2),从,ab,开始运动到框架开始运动的过程中，,MN,上产生的热量,Q=0.1J,，求该过程,ab,位移,x,的大小。,点评：本题综合考查电磁感应过程的电路动力学和能量问题，涉及热量的计算要应用能量转化与守恒求解。,三,.,计算题的特点分析,计算题考查电磁学的题型有：,带电体在电场中的运动,带电粒子在有界磁场中运动,带电粒子在电场磁场组合场中运动,带电粒子在电场磁场复合场中运动,电磁感应的综合问题,三,.,计算题的特点分析,计算题考查电磁学的题型有：,带电体在电场中的运动,这类题目考查带电体在电场中的直线运动和类平抛运动。带电体在电场中的直线运动，多为匀变速直线运动，考查电场力作用下的动力学和能量的解决方法，带电粒子在电场中类平抛运动主要考查曲线运动的处理方法，通常是与带电粒子在磁场中圆周运动相结合。,2009,浙江,23.,（,14,分）如图所示，相距为,d,的平行金属板,A,、,B,竖直放置，在两板之间水平放置一绝缘平板。有一质量,m,、电荷量,q,（,q0,）的小物块在与金属板,A,相距,l,处静止。若某一时刻在金属板,A,、,B,间加一电压 ，小物块与金属板只发生了一次碰撞，碰撞后电荷量变为,q,，并以与碰前大小相等的速度反方向弹回。已知小物块与绝缘平板间的动摩擦因素为,，若不计小物块电荷量对电场的影响和碰撞时间。则,（,1,）小物块与金属板,A,碰撞前瞬间的速度大小是多少？,（,2,）小物块碰撞后经过多长时间停止运动？停在何位置？,点评：本题考查带电体在电场中的匀变速直线问题，应用牛顿定律与运动学公式相结合的动力学分析方法求解，分析受力时注意加上电场力，且审题时注意电荷的正负。,带电粒子在有界磁场中运动,这类题目考查带电粒子在有界磁场中的匀速圆周运动。带电粒子在有界磁场中的匀速圆周运动规律单一，洛仑兹力提供向心力，重点是运动轨迹的分析，几何知识和数学运算能力要求较高。带电粒子在有界磁场中匀速圆周运动类型试题中，常考题型的难点有三：一是轨迹的临界分析，轨迹与边界相切是解题的着眼点，二是动态圆问题，即粒子速率恒定，方向不确定，粒子轨迹为过进入磁场点的半径确定的一系列圆，三是轨迹的周期性。,2010,年新课标全国卷,25,(18,分,),如图所示，在,0 xa,、,oy,范围内有垂直手,xy,平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为,B,。坐标原点,0,处有一个粒子源，在某时刻发射大量质量为,m,、电荷量为,q,的带正电粒子，它们的速度大小相同，速度方向均在,xy,平面内，与,y,轴正方向的夹角分布在,0,范围内。己知粒子在磁场中做圆周运动的半径介于,a,2,到,a,之间，从发射粒子到粒子全部离开磁场经历的时间恰好为粒子在磁场中做圆周运动周期的四分之一。求最后离开磁场的粒子从粒子源射出时的,(1),速度的大小：,(2),速度方向与,y,轴正方向夹角的正弦。,点评：本题考查带电粒子在磁场中的匀速圆周运动，速率恒定，轨迹为半径确定的一系列圆，确定轨迹与边界相切的圆是本题的关键点。,带电粒子在电场磁场组合场中运动,这类题目考查带电粒子以一定的顺序从一种场进入另一种场的运动过程，常考的类型有二：一是粒子在电场中类平抛运动与磁场中圆周运动组合，二是粒子在电场中的匀变速直线运动与在磁场中圆周运动组合。这类问题的分析方法，是按照粒子运动的顺序依次分析在电场和磁场中的两种不同的运动，前一过程的末速度是后一过程的初速度，注意速度的方向在解题中比较重要。,2008,新课标全国卷,24.(17,分,),如图所示，在,xOy,平面的第一象限有一匀强电场，电场的方向平行于,y,轴向下；在,x,轴和第四象限的射线,OC,之间有一匀强磁场，磁感应强度的大小为,B,，方向垂直于纸面向外。有一质量为,m,，带有电荷量,+q,的质点由电场左侧平行于,x,轴射入电场。质点到达,x,轴上,A,点时，速度方向与,x,轴的夹角，,A,点与原点,O,的距离为,d,。接着，质点进入磁场，并垂直于,OC,飞离磁场。不计重力影响。若,OC,与,x,轴的夹角为，求,（,1,）粒子在磁场中运动速度的大小：,（,2,）匀强电场的场强大小。,2009,新课标全国卷,25,(18,分,),如图所示，在第一象限有一均强电场，场强大小为,E,，方向与,y,轴平行；在,x,轴下方有一均强磁场，磁场方向与纸面垂直。一质量为,m,、电荷量为,-,q(q,0),的粒子以平行于,x,轴的速度从,y,轴上的,P,点处射入电场，在,x,轴上的,Q,点处进入磁场，并从坐标原点,O,离开磁场。粒子在磁场中的运动轨迹与,y,轴交于,M,点。已知,OP=l,。不计重力。求,（,1,）,M,点与坐标原点,O,间的距离；,（,2,）粒子从,P,点运动到,M,点所用的时间。,点评,:,以上两题为新课标全国卷连续两年试题，均考查带电粒子在电场中类平抛运动与磁场中圆周运动的组合，作出正确的轨迹几何图形是解题的关键。,2010,山东,25,（,18,分）如图所示，以两虚线为边界，中间存在平行纸面且与边界垂直的水平电场，宽度为,d,，两侧为相同的匀强磁场，方向垂直纸面向里。一质量为、带电量,+,q,、重力不计的带电粒子，以初速度垂直边界射入磁场做匀速圆周运动，后进入电场做匀加速运动，然后第二次进入磁场中运动，此后粒子在电场和磁场中交替运动。已知粒子第二次在磁场中运动的半径是第一次的二倍，第三次是第一次的三倍，以此类推。求,粒子第一次经过电场子的过程中电场力所做的功。,粒子第,n,次经芝电声时电场强度的大小。,粒子第,n,次经过电场子所用的时间。,假设粒子在磁场中运动时，电场区域场强为零。请画出从粒子第一次射入磁场至第三次离开电场的过程中，电场强度随时间变化的关系图线（不要求写出推导过程，不要求标明坐标明坐标刻度值）。,2008,年山东,25(18,分）两块足够大的平行金属极板水平放置，极板间加有空间分布均匀、大小随时间周期性变化的电场和磁场，变化规律分别如图,1,、图,2,所示（规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向）。在,t=0,时刻由负极板释放一个初速度为零的带负电的较子（不计重力）。若电场强度,E0,、磁感应强度,B0,、粒子的比荷均已知，且,t0=,，两板间距,h=,(l,）求位子在,0t0,时间内的位移大小与极板间距,h,的比值。,(2,）求粒子在极板间做圆周运动的最大半径（用,h,表示）。,(3,）若板间电场强度,E,随时间的变化仍如图,l,所示，磁场的变化改为如图,3,所示试画出粒子在板间运动的轨迹图（不必写计算过程）。,点评：以上两题考查带电粒子在电场中匀变速直线运动与在磁场中圆周运动的组合，运动过程的周期性是重要的特点。,带电粒子在电场磁场复合场中运动,这类题目考查带电粒子在空间同时存在电场磁场重力场情况下的运动。这类问题有显著的特点，若空间同时存在电场磁场重力场，则附加限制条件电场力等于重力，粒子在磁场力作用下的匀速圆周运动，若同时存在电场和磁场，则限制条件电场力等于磁场力粒子，做匀速直线运动。速度选择器和霍尔原件的原理是复合场与实际相结合的常考模型。,2009,天津,11.(18,分,),如图所示，直角坐标系,xOy,位于竖直平面内，在水平的,x,轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应为,B,方向垂直,xOy,平面向里，电场线平行于,y,轴。一质量为,m,、电荷量为,q,的带正电的小球，从,y,轴上的,A,点水平向右抛出，经,x,轴上的,M,点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从,x,轴上的,N,点第一次离开电场和磁场，,MN,之间的距离为,L,小球过,M,点时的速度方向与,x,轴的方向夹角为,.,不计空气阻力，重力加速度为,g,求,（,1,）电场强度,E,的大小和方向；,（,2,）小球从,A,点抛出时初速度,v0,的大小,;,（,3,）,A,点到,x,轴的高度,h.,点评：本题考查平抛运动和带电小球在复合场中的运动，粒子在在复合场中电场力等于重力是隐含条件。,2010,北京,23.,（,18,分）利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图,1,，将一金属或半导体薄片垂直至于磁场,B,中，在薄片的两个侧面、间通以电流时，另外两侧、间产生电势差，这一现象称霍尔效应。其原因是薄片中的移动电荷受洛伦兹力的作用相一侧偏转和积累，于是、间建立起电场，同时产生霍尔电势差。当电荷所受的电场力与洛伦兹力处处相等时，和达到稳定值，的大小与和以及霍尔元件厚度之间满足关系式，其中比例系数称为霍尔系数，仅与材料性质有关。,设半导体薄片的宽度（、间距）为，请写出和的关系式；若半导体材料是电子导电的，请判断图中、哪端的电势高；,已知半导体薄片内单位体积中导电的电子数为，电子的电荷量为，请导出霍尔系数的表达式。（通过横截面积的电流，其中是导电电子定向移动的平均速率）；,图,2,是霍尔测速仪的示意图，将非磁性圆盘固定在转轴上，圆盘的周边等距离地嵌装着个永磁体，相邻永磁体的极性相反。霍尔元件置于被测圆盘的边缘附近。当圆盘匀速转动时，霍尔元件输出的电压脉冲信号图像如图所示。,.,若在时间内，霍尔元件输出的脉冲数目为，请导出圆盘转速的表达式。,.,利用霍尔测速仪可以测量汽车行驶的里程。除除此之外，请你展开“智慧的翅膀”，提出另一个实例或设想。,点评：本题考查霍尔效应的原理，电子在电场磁场复合场中做匀速直线运动，隐含条件是电场力等于磁场力,。,电磁感应的综合问题,这类题目综合考查电磁感应中的电路动力学和能量问题，常见的过程有导体棒切割磁感线和线圈切割磁感线两种类型。分析的方法是以感应电流为切入点，从电路方面分析感应电流的大小和方向，从动力学方面分析导体在感应电流的安培力作用下的运动，通常为非匀变速运动，从能量方面分析感应电流产生的热量。,2010,福建,21,、如图所示，两条平行的光滑金属导轨固定在倾角为的绝缘斜面上，导轨上端连接一个定值电阻。导体棒,a,和,b,放在导轨上，与导轨垂直并良好接触。斜面上水平虚线,PQ,以下区域内，存在着垂直穿过斜面向上的匀强磁场。现对,a,棒施以平行导轨斜向上的拉力，使它沿导轨匀速向上运动，此时放在导轨下端的,b,棒恰好静止。当,a,棒运动到磁场的上边界,PQ,处时，撤去拉力，,a,棒将继续沿导轨向上运动一小段距离后再向下滑动，此时,b,棒已滑离导轨。当,a,棒再次滑回到磁场边界,PQ,处时，又恰能沿导轨匀速向下运动。已知,a,棒、,b,棒和定值电阻的阻值均为,R,b,棒的质量为,m,，重力加速度为,g,，导轨电阻不计。求,(1)a,棒在磁场中沿导轨向上运动的过程中，,a,棒中的电流强度,I,，与定值电阻,R,中的电流强度,IR,之比；,(2)a,棒质量,ma;,(3)a,棒在磁场中沿导轨向上运动时所受的拉力,F,。,点评：本题考查电磁感应中的电路和动力学问题。,2010,天津,11.,（,18,分）如图所示，质量,m1=0.1kg,，电阻,R1=0.3,，长度,l=0.4m,的导体棒,ab,横放在,U,型金属框架上。框架质量,m2=0.2kg,，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数,=0.2,，相距,0.4m,的,MM,、,NN,相互平行，电阻不计且足够长。电阻,R2=0.1,的,MN,垂直于,MM,。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度,B=0.5T,。垂直于,ab,施加,F=2N,的水平恒力，,ab,从静止开始无摩擦地运动，始终与,MM,、,NN,保持良好接触，当,ab,运动到某处时，框架开始运动。设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，,g,取,10m/s2.,(1),求框架开始运动时,ab,速度,v,的大小；,（,2,）从,ab,开始运动到框架开始运动的过程中，,MN,上产生的热量,Q=0.1J,，求该过程,ab,位移,x,的大小。,点评：本题考查电磁感应中的电路动力学和能量问题。,三,.,计算题的特点分析,3.,计算题突出对能力的考查，综合考查多种能力。,物理课程标准指出物理课程的总目标之一是学习科学探究方法，发展自主学习能力，养成良好的思维习惯，能运用物理知识和科学探究方法解决一些问题。,新课标考纲规定考试目标与要求是在考查知识的同时注重考查能力，并把对能力的考查放在首要位置，指出要考核的能力主要包括理解能力、推理能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题的能力、实验能力。,计算题算题因为过程较复杂，综合性较强，其求解过程，需要经历分析推理综合运算的过程，能够很好的考查新课标考纲规定的各种能力，能够鉴别区分学生能力的高低。,三,.,计算题的特点分析,3.,计算题突出对能力的考查，综合考查多种能力。,计算题对分析综合能力的考查,新课标考试大纲对分析综合能力的要求是：,能够独立地对所遇的问题进行具体分析、研究，弄清其中的物理状态、物理过程和物理情境，找出其中起重要作用的因素及有关条件,;,能够把一个复杂问题分解为若干较简单的问题，找出它们之间的联系,;,能够提出解决问题的方法，运用物理知识综合解决所遇到的问题。,计算题对分析综合能力的考查：,落实课程标准“过程与方法”的目标，考查能否对复杂过程分解为若干简单过程，并运用所学知识求解。,以“过程与方法”为核心的单一物体多过程组合型试题，已成为新课标高考物理计算题的主要题型，在动力学、电磁学、能量内容的计算题中都是考查热点。,2009,年新课标全国卷,24,（,14,分）冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛场地示意如图。比赛时，运动员从起滑架处推着冰壶出发，在投掷线,AB,处放手让冰壶以一定的速度滑出，使冰壶的停止位置尽量靠近圆心,O.,为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。设冰壶与冰面间的动摩擦因数为,1,=0.008,，用毛刷擦冰面后动摩擦因数减少至,2,=0.004.,在某次比赛中，运动员使冰壶,C,在投掷线中点处以,2m/s,的速度沿虚线滑出。为使冰壶,C,能够沿虚线恰好到达圆心,O,点，运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少？（,g,取,10m/s,2,）,A,B,C,O,圆垒,投掷线,起滑架,30m,点评：本题考查单一物体的多过程运动的动力学问题，分析时，既可以对全过程分解为两段，每一过程都在恒力作用下做减速过程，用牛顿定律和运动学公式求解，也可以对全过程分析，受到的是变力，运用动能定理求解，体现的是解决问题的思维方式不同。,三,.,计算题的特点分析,计算题对应用数学方法解决物理问题能力的考查,新考纲对应用数学方法解决物理问题能力的要求：,能够根据具体问题列出物理量之间的关系式，进行推导和求解，并根据结果得出物理结论,;,必要时能运用几何图形、函数图像进行表达、分析。,计算题对应用数学方法解决物理问题能力的考查：,寻找物理规律，确定有关物理量之间的定性与定量函数关系，运用数学知识进行推导和求解。,计算题中常用的数学思想有：方程函数思想、数形结合思想、常用的数学方法有：三角函数法、数学比例法、图像求解法、指数对数法、几何图形法、数列极限法、数学极值法等。,图形图像在既可以定性分析也可以定量计算，使过程直观，解题简洁,分析动力学过程，作出运动的,v-t,图像和运动过程草图，分析带电粒子在磁场中运动问题，作轨迹的几何图形。,2010,新课标全国卷,25.(18,分,),如图所示，在,0 xa,、,oy,范围内有垂直于,xy,平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为,B,。坐标原点,O,处有一个粒子源，在某时刻发射大量质量为,m,、电荷量为,q,的带正电粒子，它们的速度大小相同，速度方向均在,xy,平面内，与,y,轴正方向的夹角分布在,0,范围内,.,己知粒子在磁场中做圆周运动的半径介于到,a,之间，从发射粒子到粒子全部离开磁场经历的时间恰好为粒子在磁场中做圆周运动周期的四分之一,.,求最后离开磁场的粒子从粒子源射出时的,(1),速度大小；,(2),速度方向与,y,轴正方向夹角正弦。,点评：本题题考查带电粒子在有界磁场中的运动，作出粒子运动的轨迹图是解题的关键点。作粒子在磁场中运动的轨迹图，首先确定圆心位置，然后画轨迹，注意几个角度关系，以及对称性周期性和临界情况。解答此类问题，应要求学生采用尺规做准确图形，方便直观找各角度关系。,三,.,计算题的特点分析,4.,计算题理论联系实际，与科技和生活紧密联系,新课程标准提出的课程理念：,高中物理课程在内容上应精选学生终身学习必备的基础知识与技能，加强与学生生活、现代社会及科技发展的联系，反映当代科学技术发展的重要成果和新的科学思想，关注物理学的技术应用所带来的社会问题，培养学生的社会参与意识和对社会负责任的态度。,新课标考试大纲要求：,高考物理试题着重考查考生知识、能力和科学素养，注重理论联系实际，注重科学技术和社会、经济发展的联系，注意物理知识在生产、生活等方面的广泛应用，以有利于高校选拔新生，并有利于激发考生学习