巧解物理選擇題

鳳云香

(佛山市容山中學 廣東 佛山 528303)

從2010年起廣東省高考實行“3+理(文)綜”模式，物理總分100分，其中選擇題為46分，接近一半的分值.因此能否在選擇題上獲取高分，對高考物理成績影響很大.快速、準確地解出選擇題就為后面的大題留下充足的思考時間，為大題拿高分打下了基礎.一般，解答選擇題的策略是以直接思路肯定為主，間接思路否定為輔，準確、快捷、巧解是解選擇題的基本要求.要在“巧”字上做文章，配合使用多種解題方法，盡量避免“小題大做”.

1 直接推理法

大部分的選擇題直接考查學生對物理概念的理解和對物理規律、定律、定理的簡單應用.這類題型可直接從題設的條件出發,利用已知條件、相關公式、定律、定理、推論、規律通過準確的運算、嚴謹的推理、合理的驗證得出正確的結論，從而確定選擇項的方法叫直接推理法.

【例1】(2008年高考全國卷Ⅱ) 如圖1所示，一固定斜面上兩個質量相同的小物塊A和B緊挨著勻速下滑，A與B的接觸面光滑.已知A與斜面之間的動摩擦因數是B與斜面之間動摩擦因數的2倍，斜面傾角為α.B與斜面之間的動摩擦因數是

C.tanαD.cotα

圖1

解析：將A,B作為一個整體研究,A,B勻速下滑，沿斜面方向受力平衡，重力沿斜面向下的分力等于兩者所受的摩擦力

2μBmgcosα+μBmgcosα=2mgsinα

所以B與斜面間的動摩擦因數為

【例2】(2009年高考廣東卷)如圖2所示，電動勢為E、內阻不計的電源與三個燈泡和三個電阻相接，只合上開關S1，三個燈泡都能正常工作，如果再合上開關S2，則下列表述正確的是

A.電源輸出功率減小

B.L1上消耗的功率增大

C.通過R1上的電流增大

D.通過R3上的電流增大

圖2

解析：在合上開關S2之前，三個燈泡都能正常工作，合上S2之后，電路中的總電阻R總減小，則I總增大，即流過R1的電流增大，由于不計內阻，電源的輸出功率P出=EI，可見電源的輸出功率增大，選項A錯誤；R1兩端的電壓增大，則并聯部分的電壓減小，通過R3的電流減小，通過L1的電流也減小，所以L1消耗的功率減小.可見只有C選項正確.

點評：直接推理法是解答選擇題最重要的方法.當試題涉及到對某一物理概念的理解,求某一物理量是多少,與什么因素有關或者求物理量之比，應采用直接推理法，推導出該物理量的表達式就可以了.另外，閉合電路的動態分析,電容器的動態分析等這種類型的問題也應采用直接推理法.

2 反向排除法

所謂反向排除法是根據物理基本概念、基本規律和生活經驗先排除選項中明顯不合理選項，可以使解答過程更簡捷、更準確，這也是解選擇題一種最基本的方法.特別是廣東新高考，單選和雙選分開，更加容易根據“四選一”或“四選二”的指令，逐步剔除干擾項，從而得出正確的判斷.

【例3】(2009年高考廣東卷)發射人造衛星是將衛星以一定的速度送入預定軌道.發射場一般選擇在盡可能靠近赤道的地方，如圖3所示，這樣選址的優點是，在赤道附近

A.地球的引力較大

B.地球自轉線速度較大

C.重力加速度較大

D.地球自轉角速度較大

圖3

解析：地球由西向東旋轉，如果火箭向東發射，就可以利用地球自轉的慣性，節省推力.隨著地球緯度的變化，各處轉動的速度不一樣，地球轉動的速度在赤道處最大，可達0.46 km/s;這個速度隨著緯度的增加而減小，在南北兩極為零.所以，發射地點的緯度越高，火箭所需要的推力也越大.如果順著地球自轉的方向，在赤道附近發射衛星，就可以充分利用地球的自轉慣性，好像“順水推舟”一樣.但很多學生并不知道這個知識，這個題目可以用排除法很快得出正確答案，衛星在赤道附近和其他地方的萬有引力應該是一樣大的，故A錯誤.重力加速度隨著緯度的降低而減小，在赤道處最小，而地球各處的自轉角速度是相同的，故四個選項中只有選項B是正確的.

點評：當試題情境較新或者用直接推理比較困難時，可以采用反向排除法，首先排除明顯錯誤的選項，即使其他選項不能確定，用此方法也可以提高正確率.

3 圖像法

所謂圖像法就是根據題目條件作出相關的圖像，如力的矢量圖、v-t圖、F-t圖等，或利用題目給出的已知圖像，借助圖形的直觀性，抓住圖線的斜率、截距的物理意義快速地作出正確的判斷.

【例4】(2009年高考江蘇卷)如圖4所示，兩質量相等的物塊A，B通過一輕質彈簧連接，B足夠長，放置在水平面上，所有接觸面均光滑.彈簧開始時處于原長，運動過程中始終處在彈性限度內.在物塊A上施加一個水平恒力，A，B從靜止開始運動到第一次速度相等的過程中，下列說法中正確的有

A.當A，B加速度相等時，系統的機械能最大

B.當A，B加速度相等時，A，B的速度差最大

C.當A，B的速度相等時，A的速度達到最大

D.當A，B的速度相等時，彈簧的彈性勢能最大

圖4

解析：處理本題的關鍵是對物體進行受力和運動過程分析，使用圖像處理則可以使問題大為簡化.對A，B在水平方向受力分析如圖5所示，F1為彈簧的拉力.當加速度大小均為a時

對A有F-F1=ma

圖5

在整個過程中A的合力(加速度)一直減小而B的合力(加速度)一直增大，在達到共同加速度之前A的合力(加速度)一直大于B的合力(加速度)，之后A的合力(加速度)一直小于B的合力(加速度).兩物體運動的v-t圖像如圖6所示，t1時刻，兩物體加速度相等，斜率相同，速度差最大，當F1=F時，A所受的合外力由F變到零，B所受合外力由零變到F，根據動量定理可知,此時兩物體速度相等.t2時刻兩物體的速度相等，A速度達到最大值，兩實線之間圍成的面積最大值,即兩物體的相對位移最大，彈簧被拉到最長；除重力和彈簧彈力外其他力對系統正功，系統機械能增加，t1時刻之后拉力依然做正功，即加速度相等時，系統機械能并非最大值.所以選項B,C,D正確.

圖6

點評：當試題涉及到一個物體多個運動過程或者多個物體的運動時，如帶電粒子在交變電場中的運動、相對滑動的系統，采用圖像法會使問題變得簡單明了.

4 特殊值法

有些選擇題，利用直接推理法雖然能得出正確結論，但要經過大量的推理、運算，花費時間較多，如果用特殊值代替題設普遍條件，對各個選項進行檢驗，從而可以作出快速、正確的判斷.

【例5】質量為M的汽車以恒定功率P在平直公路上行駛，汽車所受阻力不變，汽車勻速行駛時速度為v1，則當速度為v2時，汽車的加速度大小為

解析：給v2賦予一個特定值，設v2=v1，由題意可知，此時物體做勻速運動，加速度為零.將v2=v1代入題A,B,C,D選項中，只有A選項能得到加速度為零，所以選項A正確.

圖7

【例6】如圖7所示,在升降機內的彈簧下端吊一物體A,其質量為m,體積為V,全部浸在水中，此時彈簧處于伸長狀態.當升降機由靜止開始以加速度a(a

A.不變 B.伸長

C.縮短 D.無法確定

解析：將加速度a取特殊值，a=g，則A物體只受重力作用，F彈=0，此時彈簧伸長量為零.故彈簧縮短了，選項C正確.

點評：當所研究的物理過程單調變化時(如例5中物體在勻速運動之前,加速度一直在減小，速度一直在增大)，可以取該過程中的某一特殊值代入，可很快得到所要的結論.這種方法通常用在選擇表達式或對物理量做出定性的判斷.

5 極限法

極限法是指將某一物理量或某一物理過程向兩端極限延伸的解題方法.應用極限思想解決某些問題，可以避開抽象、復雜的運算，降低解題難度，優化解題過程.

【例7】(2007年佛山一模)如圖8所示，彈簧測力計下端懸一滑輪，跨過滑輪的細線兩邊有A,B兩物體，mB=2 kg，不計線、滑輪質量及摩擦，則彈簧測力計的示數可能為

A.40 N B.60 N

C.80 N D.100 N

圖8

解析：在本題中，A的質量大小決定了A,B整體的加速度，加速度的大小又決定了A,B之間繩上拉力的大小，繩上拉力的大小決定了彈簧測力計示數的大小，即A的質量的大小決定了彈簧測力計示數的大小.作極限思考,當A的質量為零時，連接A,B的繩上無拉力，彈簧測力計的示數F=0；當A的質量為無窮大時，對A,B整體有

因為mA?mB，所以a比g小，但a與g非常接近.

對B進行受力分析，知B受重力和繩的拉力T

T-mBg=mBa
T=mB(g+a)

彈簧彈力

F=2T=2mB(g+a)

因為a接近g，所以F接近4mBg=80 N.

綜上所述可得0

【例8】(2009年湖南師大附中模擬)我國國家大劇院外部呈橢球型，假設國家大劇院的屋頂為半球型，一警衛員為執行特殊任務，必須冒險在半球型屋頂向上緩慢爬行(圖9)，他在向上爬的過程中

A.屋頂對他的支持力變大

B.屋頂對他的支持力變小

C.屋頂對他的摩擦力變大

D.屋頂對他的摩擦力變小

圖9

解析：當人在Q點時，屋頂對他的支持力為零，人若不掉下去，摩擦力應與重力平衡；當人爬到P點

時，屋頂對人的支持力與重力平衡，摩擦力為零.由此很快得出選項A,D正確.

點評：該方法通常用在對某個或某些物理量的范圍的界定，或做出一些定性的判斷,如增大、減小等.通常可以對某一物理過程或某一可變化的物理量作極限思考.

從2010年開始，廣東省高考物理選擇題作了重大改革，分為單選題和雙選題，相比以前的不定項選擇，選擇題的難度大大降低.因此只要學生平常多掌握解答選擇題的一些技巧，采用直接推理和反向排除相結合，迅速準確的解答選擇題，提高高考物理成績應該不是很難的問題.