高考物理试题中概念题评析,本文主要内容关键词为:概念论文,物理试题论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
纵观历年的高考物理试题,有相当数量的概念考题。这些概念试题,有简单易做的送分题;但也有考查概念全面、深刻,试题立意灵活、新颖,充分体现考查理解、判断、推理等能力的考题。正因如此很有必要对概念考题进行研究。
然而在高考物理复习时,往往是只重视公式、定律、定则、定理等规律的复习,而对概念却被大家“冷落”了。其实,物理概念是物理规律的基础,也是物理解题中分析、判断和推理的重要依据。下面就对高考中概念题进行评析,目的在于使大家要重视概念的再复习。
一、静摩擦力方向的分析和判定
例1 (90年广东高考题)如图1所示的情况中,物体A都受有静摩擦力的作用,其中物体A所受静摩擦力的方向与它对地的速度相反是哪一种:
解析 A选项中物体速度和加速度方向相同,且在水平方向上只有摩擦力作用,故静摩擦力f是A物体产生加速度的力,f与A的速度同向;B选项中,A物体在倾斜且匀速转动的皮带上和皮带一起斜向上运动,A所受摩擦力也和它运动速度同向;C图中A物体和圆盘共同做匀速圆周运动,静摩擦力充当向心力,静摩擦力的方向与A运动方向始终垂直;D图中,物体A和叠放在它上面的物体共同加速向右运动,A物体对放在它上面物体必有向右的静摩擦力作用。由牛顿第三定律,上面物体对A的静摩擦力f的方向向左,f的方向与A运动方向相反,是正确选项。
二、速度和加速度关系辨析问题
例2 (86年上海高考题)关于速度和加速度的关系,下列说法中正确的是:
A.速度变化得越多,加速度就越大;
B.速度变化得越快,加速度就越大;
C.加速度的方向保持不变,速度方向也保持不变;
D.加速度大小不断变小,速度大小也不断变小。
解析 加速度是表示速度变化快慢和方向的物理量,而不是表示速度变化多少的物理量,显然B对而A错;加速度方向跟速度变化量△v的方向相同,而△v又是由v[,0]、v[,t]共同决定的,因而不能说加速度方向不变,速度方向也不变,如竖直上抛运动、加速度方向不变且始终向下,而速度方向分别在上升和下降过程中向上和向下。加速度变小说明速度的变化率变小,只要加速度不为零,速度就在变化,致于是变大还是变小则看加速度是同向还是反向,如弹簧振子在从最大位移处向平衡位置运动时,加速度不断变小,而速度逐渐增大,故C、D选项均错。
三、一定条件下各物理量是否变化的判定
例3 (94年全国高考)若物体在运动过程中受到的合外力不为零,则:
A.物体的动能不可能总是不变;
B.物体的动量不可能总是不变;
C.物体的加速度一定变化;
D.物体的速度方向一定变化。
解析 题目给的条件是物体在运动过程中受到的合外力不为零,四个选项却分别涉及到动能、动量、加速度、速度方向,这就应从相应的物理定律去分析。对于选项A由动能定理知,动能变化与否取决于合外力的功是否为零,而合外力的功又取决于合外力,及在合外力方向上的位移,如果合外力与运动方向始终垂直,则物体动能不会改变。如物体做匀速圆周运动时,合外力不为零,但动能不变,故A错;对选项B,由动量定理Ft=△p,合外力不为零,经历一段时间后△p就不为零,动量就有变化,不过要注意,动量是矢量,它的变化既可以是大小的变化,也可以是方向的变化,故B对;对选项C,由牛顿第二定律加速度与合外力成正比,当合外力不为零,且恒定不变时,加速度的大小和方向都不变。故C也错;对选项D,由牛顿第二定律知,合外力不为零,加速度不为零,由加速度定义知,只有当加速度与速度不同向时,速度方向才会变化,故D也错,该题只有B选项正确。
四、热学中概念的辨析和判定
例4 (96年上海高考题)下列叙述中正确的是:
A.物体的内能与物体的温度有关,与物体的体积无关;
B.物体的温度越高,物体中分子无规则运动越剧烈;
C.物体体积改变,内能可能不变;
D.物体在压缩时,分子间存在着斥力,不存在引力。
解析 物体的内能既与温度有关,又与体积有关,A错;温度越高分子的无规则运动越剧烈,B对;做功和热传递都可以改变物体的内能,当物体体积改变时,如果物体吸收或放出的热量与物体向外界做功或外界对物体做功相等,物体的内能就不变,C对;分子间的吸引力和排斥力是同时存在的,在压缩物体时,只是分子间的斥力大于引力,对外表现为斥力,而不是只有斥力,没有引力,D错。
五、曲线运动轨迹的据理判定
例5 (91年上海高考题)如图2所示,物体在恒力作用下沿曲线从A运动到B,这时突然使它所受力反向,大小不变,即由F变为-F。在此力作用下,物体以后的运动情况,下列说法正确的是:
A.物体不可能沿曲线Ba运动;
B.物体不可能沿直线Bb运动;
C.物体不可能沿曲线Bc运动;
D.物体不可能沿原曲线由B返回A。
解析 物体在恒力作用下做曲线运动,说明恒力F与物体初速度不在一条直线上,在中学物理范围内,物体在恒力作用下做曲线运动有两种情况:平抛、斜抛及类似平抛、斜抛的运动。物体运动到B点后,F反向而大小不变,则物体受到的力仍与速度v[,0]成一定的夹角,物体不可能做直线运动,B选项正确;曲线运动中,由于力改变物体的运动方向,当力等值反向后,物体不可能沿原来运动的曲线AB继续运动到a,更不可能返回A,所以选项A、D也对;物体唯一可能的是沿Bc路径运动。
六、机械能、动量守恒定律成立条件辨析
例6 (92年全国高考题)如图3所示的装置中,木块B与水平桌面的接触是光滑的,子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短,现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统),则此系统在从子弹开始射入到弹簧压缩至最短的整个过程中:
A.动量守恒、机械能守恒;
B.动量不守恒、机械能不守恒;
C.动量守恒、机械能不守恒;
D.动量不守恒、机械能守恒。
解析 动量守恒定律成立的条件是:(1)系统在某方向不受外力或所受外力的合外力为零;(2)系统所受的内力远远大于外力。在上述两种情况下系统动量守恒。对于子弹、木块和弹簧组成的系统,在弹簧压缩的过程中,始终受到左端竖直墙向右的弹力,在水平方向合外力不为零,动量不守恒。机械能守恒定律成立的条件是:在没有介质阻力和摩擦,只有重力或弹簧的弹力对系统或物体做功时,机械能才守恒。当子弹打入木块到弹簧压缩到最短的过程,摩擦力对A、B都做功,故机械能也不守恒,该题B选项对。
七、矢量和标量相同或相等的推断
力学和电学中都有矢量,而判断矢量相同,必须是同类矢量,且满足大小相等,方向相同。下面以静电场中电场强度矢量以及电势相同或相等为例进行推断。
例7 (86年全国高考题)指出图4中的哪些情况中,a、b两点的电势相等,a、b两点的电场强度矢量相同:
A.平行板电容器带电时,极板间除边缘附近外的任意两点a、b;
B.静电场中达到静电平衡时的导体内部任意两点a、b;
C.离点电荷等距的任意两点;
D.两个等量异号的点电荷,在其连线的中垂线上,与连线的中点O等距的两点a、b。
解析 图A中,E[,a]=E[,b],因沿着电场线的方向电势逐渐降低,即有U[,a]>U[,b];B选项中,达到静电平衡的导体是一个等势体,U[,a]=U[,b],静电平衡的导体内部合场强为零E[,a]=E[,b]=0;C图中,a、b两点是在等势面上,U[,a]=U[,b],两点场强大小也相等,但方向不相同,场强矢量不相同;D选项中,a、b两点的场强方向都垂直于ab向右,场强大小也相等,a、b连线就等势面。即U[,a]=U[,b],该题正确选项为B、D。
八、电场中各物理量变化与否综合推断
例8 (87年广东高考题)某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点,电场线、粒子在A点的初速度及B运动轨迹如图5所示,可以判定:
A.粒子在A点的加速度大于在B点的加速度;
B.粒子在A点的动能小于在B点的动能;
C.粒子在A点的电势能小于在B点的电势能;
D.A点的电势低于B点的电势。
解析 电场线的疏密表示场强的大小,A点疏场强小,B点密而场强大,则带电粒子在B点受到的电场力F[,B]大于在A点受到的电场力F[,A],同一带电粒子,质量相同,故粒子在A点的加速度小于B点的加速度;从带电粒子的A点速度和运动径迹判定从A到B电场力做正功,B点粒子的动能大于A点,选项B正确;既然电场力做正功,则粒子的电势能减小,所以粒子在B点的电势能小于粒子在A点的电势能;因沿着电场线的方向电势逐渐降低,B点电势小于A点。该题只有B选项正确。
九、波的干涉条件的辨析和应用
例9 (97全国高考题)有双缝干涉的实验中,以白光为光源,在屏幕上观察了彩色干涉条纹,若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光),另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光),这时:
A.只有红色和绿色的双缝条纹,其它颜色的双缝条纹消失;
B.红色和绿色的双缝干涉条纹消失,其它颜色的双缝干涉依然存在;
C.任何颜色的双缝干涉条纹都不存在,但屏上仍有光亮;
D.屏上无任何光亮。
解析 任何波(机械波、声波、电磁波和光波)发生干涉的条件是:同一类两列频率相同的波,才能发生干涉,在光波的双缝干涉中,红、绿虽然振动方向平行,但频率不同,不能发生干涉,光屏上只有红、绿光的光亮,C选项对。
以上对高考物理概念题的评析看出:考前复习时一定要加强概念的再学习,复习时要做到以下几点:
(1)熟记《考试说明》中每个概念的确切内容和单位。
(2)深刻理解每个概念内涵和外延,搞清相关概念的区别和联系,形成概念的网络和体系,并在解题中加以灵活运用。
(3)熟练掌握物理公式、定律、定则、定理的成立条件和适用范围,并能由此解相关的题。