专题8应用型创新型试题分析精.docx
- 文档编号:1627789
- 上传时间:2022-10-23
- 格式:DOCX
- 页数:23
- 大小:422.05KB
专题8应用型创新型试题分析精.docx
《专题8应用型创新型试题分析精.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《专题8应用型创新型试题分析精.docx(23页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
专题8应用型创新型试题分析精
专题八应用型、创新型试题分析
一、考点回顾
1.高考要求:
能从现实生活、生产实际或科学实验中获得有效信息,并进行初步加工、储存或应用。
解读:
高考命题从理想模型向实际问题转变。
从近几年高考考试说明的指导思想和能力要求可以看出,计算题的建模思想上,从以往的理想模型向实际问题转变,考生应具备从生产和生活的实际问题中抽象出物理模型,抓住主要矛盾,忽略次要因素,解决实际问题能力。
在解决问题时,应先要找出解题所需要的原理,建立解题的步骤,再进行解方程或运算,数学运算只是物理所用的工具之一,但不是主要的考查目的。
2.物理应用型、创新型试题的特点是:
选材灵活、形态复杂、立意新颖,在题干或问题中以现代科技、日常生产生活中的某个事件、问题为背景,通过描述问题的过程、提供新的规律、公式、图象、方法,并给出一些已知量等方式给予信息,综合性较强,同时形成题干内容较长,对阅读理解能力以及推理、判断和计算能力等要求较高。
3.以实际应用为情景的题目。
解决实际应用型题目的过程,实质上是对复杂的实际问题抓住本质因素(如运动的实际物体、问题的条件、物体的运动过程等加以抽象、概括,通过简化,构建相关物理模型,依据相应物理规律求解并还原为实际问题求出答案的过程。
常见的背景如:
体育运动、人体科学、医药卫生、通信气象、交通安全、家用电器等与生活实际、现代科技的联系的问题。
4.以新科技为背景的题目。
物理学中几乎每一重要的知识块,都与现代科技紧密相关,例如:
圆周运动与GPS全球定位系统;万有引力与宇宙探测;光的反射、折射与激光光纤通信;电场与静电的防止和应用;电磁感应与磁悬浮列车;原子核与核技术的应用;激光全息技术等。
5.解题的基本思路:
(1提取有效信息。
仔细阅读提供的材料,理解和内化新信息和新情景,紧扣问题,多渠道地寻找信息,迅速而准确地剔除干扰信息,筛选提取有价值的信息。
(2构建物理模型。
将复杂的实际问题进行科学抽象,保留主要因素,略去次要因素,把实际问题理想化处理,联想学过的相关知识,利用联想、迁移、类比等方法,建立合适的物理模型。
(3确定解题方法。
从最基本的概念、规律和方法出发,分析现象的空间、时间特征,对空间想象能力要求较高的题目,画出示意图。
将发现的规律和已学过的知识搭建桥梁,选用适当的物理规律并灵活应用原有知识,通过推理解决问题。
二、经典例题剖析
1.AB两地间铺有通讯电缆,长为L,它是由两条并在一起彼此绝缘的均匀导线组成的,通常称为双线电缆。
在一次事故中经检查断定是电缆上某处的绝缘保持层损坏,导致两导线之间漏电,相当于该处电缆的两线之间接了一个电阻。
检查人员经过下面的测量可以确定损坏处的位置:
(1令B端的双线断开,在A处测出双线两端间的电阻RA;
(2令A端的双线断开,在B处测出双线两端的电阻RB;
(3在A端双线间加一已知电压UA,在B端用内阻很大的电压表测出两线间的电压
UB。
试由以上测量结果确定损坏处的位置距A端多远?
解析:
设单位长度的电阻为r,漏电处C距A端为x,漏电处的接触电阻为R0,画出等效电路如图示
RA=2xr+R0⑴RB=2(L-xr+R0⑵UB=UAR0/(2xr+R0⑶解⑴⑵⑶式
AA
BABAAB
RL(U-Ux=
(R+RU-2RU
所以漏电处距A端为AABABAAB
RL(U-Ux=
(R+RU-2RU
答案:
AABABAAB
RL(U-Ux
=
(R+RU-2RU
点评:
此题是以生产相关的实际为背景,考查欧姆定律的内容,要求能把实际的问题转化为物理模型,画出电路图,再求解。
虽然题的难度不大,但有些同学不能正确的构建物理模型得分不高。
2.如图所示,有的计算机键盘的每一个键下面都连有一小块金属片,与该金属片隔有一定空气隙的是另一块小的固定金属片,这两块金属片组成一个小电容器。
该电容器的电容C可用公式d
SCε
=计算,式中常量12
109-⨯=εF/m,S表示金
属片的正对面积,d表示两金属片间的距离。
当键被按下时,此小电容器的电容发生变化,与之相连的电子线路就能检测到是哪个键被按下了,从而给出相应的信号。
设每个金属片的正对面积为50mm2,键未按下时两金属片的距离为0.6mm。
如果电容变化了0.25pF,电子线路恰能检测出必要的信号,则键至少要被按下mm。
解析:
据d
SCε
=得:
C=7.5×10-13F
当键被按下d∆时,电容增加C∆=0.25pF即ddSCC∆-=∆+ε,
d
ddC
CC∆-=
∆+
所以C
CC
dd∆+∆=
∆=0.15mm
答案:
0.15mm
点评:
计算机是现代家庭生活必备的电器。
此题考查的是计算机键盘,只有将其抽象成电容模型,才能得以解决。
有的同学不能把题给情景抽象为电容模型,而找不到解题的突破
xr
(L-
xr
(L-xr
xr
A
C
口,造成误解。
3.摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车,如图所示。
当列车转弯时,在电脑控制下,车厢会自动倾斜,抵消离心力的作用。
行走在直线上时,车厢又恢复原状,就像玩具“不倒翁”一样。
它的优点是能够在现有线路上运行,勿须对线路等设施进行较大的改造,而是靠摆式车体的先进性,实现高速行车,并能达到既安全又舒适的要求。
运行实践表明:
摆式列车通过曲线速度可提高20—40%,最高可达50%,摆式列车不愧为“曲线冲刺能手”。
假设有一超高速列车在水平面内行驶,以360km/h的速度拐弯,拐弯半径为1km,则质量为50kg的乘客,在拐弯过程中所受到的火车给他的作用力为(g取10m/s2
【】
A.500N
B.1000N
C.500
D.0
解析:
火车转弯时对人受力分析如右图所示可知,车对人的力与重力的
合力充分向心力,有
Fn=2
2
100
505001000
v
m
NNR
=⨯
=
F=
所以答案为C答案:
C
点评:
此题以摆式列车转弯为背景,实质上与普通火车转弯的分析方法是一样的,关键是看学生的迁移能力,要注意转弯时的圆弧是在水平面内的。
4.(06广东如图为电冰箱的工作原理
示意图。
压缩机工作时,强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环。
在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量,经过冷凝器时制冷剂液化,放出热量到箱体外。
下列说法正确的是【】
A.热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外
B.电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱
内的热量传到外界,是因为其消耗了电能
C.电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律
D.电冰箱的工作原理违反热力学第一定律
解析:
电冰箱工作是靠压缩机做功才能使热量从冰箱内传到冰箱外的,并不是自发的,必须要消耗电能,故A错B正确;热力学第一定律是普遍适用的规律,所有能正常工作的机械都没有也不可能违反热力学第一定律,所以C对D错。
答案:
BC
点评:
电冰箱是日常生活中常见的家用电器,在生活中要多关注这类电器的工作原理,再就是生活中机械和电器与我们学习的一般的规律一定是一至的,是物理理论的具体应用。
5.正负电子对撞机的最后部分的简化示意图如图所示(俯视图,位于水平面内的粗实线所示的圆环形真空管道是正、负电子做圆运动的“容器”,经过加速器加速后的正、负电子被分别引入该管道时,具有相等的速率,他们沿着管道向相反的方向运动。
在管道控制它们转变的是一系列圆形电磁铁,即图甲中的A1、A2、A3…An共有n
个,均匀分布在整个圆环上,每组电磁铁内的磁
场都是磁感应强度相同的匀强磁场,并且方向竖直向下,磁场区域的直径为d(如图乙,改变电磁铁内电流的大小,就可改变磁场的磁感应强度从而改变电子偏转的角度。
经过精确的调整,首先实现电子在环形管道中沿图甲中虚线所示的轨迹运动,这时电子经过每个电磁场区域时射入点和射出点都是电磁场区域的同一直径的两端,如图乙所示。
这就为进一步实现正、负电子的对撞作好了准备。
(1试确定正、负电子在管道内各是沿什么方向旋转的;
(2已知正、负电子的质量都是m,所带电荷都是元电荷,重力可不计,求电磁铁内匀强磁场的磁感应强度B大小。
解析:
(1根据洛仑兹力提供向心力和磁场方向向下,可判断出正电子沿逆时针方向向下,可判断出正电子沿逆时针方向运动,负电子沿顺时针方向运动
(2电子经过每个电磁铁,偏转的角度是n
π
θ2=,
电子在电磁铁内做圆周运动的半径为Be
mvR=
由几何关系可知,R
d2/2
sin
=
θ
解得:
de
n
mvBπ
sin
2=
答案:
2sinmvBden
π
=
点评:
解题时要抓住题目的关键点和隐含条件,正确建立物理模型,此题中电子的轨迹圆的圆心与管道的圆心是重合的,再分析在每个小圆形磁场中的运动,二者结合起来就可以
求得结果。
6.如图甲所示是一种测量血压的压力传感器在工作时的示意图。
薄金属片户固定有4个电阻Rl、R2、R3、R4(如图乙,左边是它的侧面图,这4
个电阻连接成电路如图丙所示,试
图甲
回答下列问题:
(1开始时金属片中央O点未加任何压力,欲使电压表无示数,则4个电阻应满足怎样的关系?
(2当O点加一个压力F后发生形变,这时4个电阻也随之发生形变,形变后各电阻大小如何变化?
(3电阻变化后,电路的A、B两点哪点电压高?
它为什么能测量血压?
解析:
(13241RRRR=
(2有力F作用时发生形变,会使R2、R3的截面积增大电阻减小,R1、R4的长度增加电阻增大,所以R1、R4增大,R2、R3减小。
(3A点电压高;电阻增大,电压降增大,电阻减小,电压降减小,所以A点电压将高于B点,血压越高,压力F越大,金属片形变越显著,电阻变化越大,因而电压表示数越大,于是就能根据电压表示数的大小来测量血压的高低了。
答案:
见解析点评:
金属片受力后连同电阻一起都要发生形变,由于排列的方向不同所以变化程度不同。
R1、R4是长度变化,R2、R3是宽度变化,只要分析清楚电阻的变化,关于电路的分析问题不大。
7.示波管、电视机显像管、电子显微镜中常用到一种叫静电透镜,它可以把电子聚焦在中心轴上的一点F,静电透镜的名称由此可来。
它的结构如图所示,K为平板电极,G为中央带圆孔的另一平行金属板,现分别将它们的电势控制在一定数值(图中的数据的单位为V,其中K板的电势为120V,G板的电势为30V。
根据由实验测得的数据,在图中画出了一些等势面,从图中可知G板圆孔附近的等势面不再是平面,而是向圆孔的右侧凸出来的曲面,所以圆孔附近右侧的电场不再是匀强电场,问:
(1你能画出电场线的大致分布吗?
(2分析静电透镜为何对白K电极出发的电子束有会聚作用。
(3一个电子自K电极以一定的速度出发,运动到F点(电势为30.1V的过程中,电子的加速度如何变化?
电场力做了多少功?
电势能改变多少?
(设电子电量19106.1-⨯=eC
解析:
(1电场线的大致分布如图甲所示。
图乙
图丙
(2假设由电极K水平向右发射的电子束穿出圆孔后,运动到电场中的A、B两点,A、B两点的电场方向放大至如图乙所示,而电子受到的电场力F与电场方向相反,把F分解成水平方向和竖直方向,则电子的运动情况是水平方向上的减速运动和竖直方向上向着中心轴的加速运动,由对称性不难分析出电子束有向着中心会聚的特点,并可以聚焦在中心轴上的一点F,静电透镜的名称由此而来。
(3由电场线的疏密程度可知
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 专题 应用 创新 试题 分析