海淀区高三物理第一学期期末练习分析草稿Word文件下载.docx
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2,
5,15
(2)(3)
14,17,
分值
9
3
18
电荷在磁场中的运动
楞次定律,法拉第电磁感应定律,自感
导体切割磁感线时感应电动势,右手定则
电磁感应规律的综合应用
正弦式电流
18
(1)(3)
3,8,16
(1)(3)
13
10,
16
(2),
7
12
8
4
变压器,电能的输送
实验
11,12
15
本测试卷基本上覆盖了《考试说明》中对电学知识五大板块的总体要求。
如电场分值为18分,磁场分值为25分,电磁感应分值为23分,恒定电流分值为27分(含实验),交变电流7分。
考虑到考有些知识内容在以后的统练中出现的机会较小,期末统练有意识地设置了考题,如电感、电容对交变电流的阻碍作用,自感现象,电路的分析计算等,这可能消弱了一些对重要知识内容的考查。
对于没有涉及到的知识点,我们将在后续的测试题中再进行考查,要通过适应性训练、一模、二模这几次测试将所有考点全面覆盖,重点知识点和能力点要反复从多角度进行查考。
2.能力结构
(1)试卷能力结构设计
高考中物理学科考查的能力主要包括基础的和较高的两个层次的五种能力,基础层次的能力包括“理解能力”、“推理能力”和“实验能力”;
较高层次的能力包括“应用能力”和“探究能力”。
各种能力的具体要求与内涵如下:
1.理解能力
理解能力是指理解知识的意义,把握物理情景的本质特征,并能将知识与情景联系起来的能力。
具体要求如下:
①理解物理概念和规律的确切含义,明确物理概念和规律的适用对象、适用条件、适用范围,及与其他物理概念和规律的区别和联系。
②根据研究对象运动(变化)的特点,正确选用物理量、物理规律描述物理状态、物理过程。
③领会物理学的基本观点,理解物理学的基本方法。
2.推理能力
推理能力是指根据给定的情景,利用已知的知识、方法,针对问题进行逻辑推断、归纳和论证,并得出正确结论的能力。
①应用物理概念和规律进行正确推断,明确物理状态的存在条件,定性分析物理过程的变化趋势。
②根据具体问题,运用数学手段和物理规律确定物理量之间的定量关系,通过运算、估算,进行论证和判断,并能把推理过程和结果正确地表达出来。
3.实验能力
实验能力是指针对具体问题,根据已有条件,运用已学过的知识和方法制定方案,通过实验解决问题的能力。
能独立完成“知识内容表”中所列的实验。
①了解基本仪器的主要性能和使用方法,根据需要能合理选择和正确使用基本仪器。
②理解实验原理和方法,控制实验条件,排除实验故障,正确进行观察、测量、记录实验现象和实验数据。
③分析处理实验数据,对实验结果进行描述和解释,对误差进行初步分析和讨论,评价实验结论。
4.应用能力
应用能力是指综合运用已有的知识和方法,分析和解决问题的能力。
①将较简单的实际情景抽象为与之对应的物理问题,弄清其中的状态和过程,找出相关条件和主要因素。
②将较复杂的问题分解为几个较简单的问题,并找出它们之间的联系。
③对问题进行合理的简化,找出物理量之间的关系,利用恰当的数学表达方式进行分析、求解,得出结论。
5.探究能力
探究能力是指通过自主学习和独立思考,发现、解决新问题的能力。
①通过阅读和观察,获取新知识、新方法。
②从新颖的物理情景中发现物理问题,提出研究思路或解决方案,构建适当的简化模型,并应用恰当的研究方法得出结论。
③依据已有资源,设计简单实验,组合实验器材,拟定实验步骤,探究所要解决的问题。
④对探究的过程、方法和结论,做出解释和评价,提出修改和完善的建议。
这五个方面的能力要求不是孤立的,着重对某一种能力进行考查的同时,在不同程度上也考查了与之相关的能力。
在考查这五种能力的过程中,不仅包括对于“知识与技能”、“过程与方法”的考查,同时也要体现对于“情感态度与价值观”的考查。
按照上述的能力层次和各类的划分,本次练习中的能力结构设计情况如下:
理解能力
推理能力
实验能力
应用能力
探究能力
1、4
2、3、5、6、8、13、14
(1)
(2)、16
(1)、
11、12
7、9、10、14(3)、15、16
(2)(3)、17
(1)、18
(1)
(2)
17
(2)、18(3)
6
31
39
说明:
这样的能力结构分布设计,与近年北京市高考试题的能力考查的权重分配基本一致,同时也符合此次测试只考查电学内容的实际需要。
全部电学内容的能力要求结构,与北京市实际高考内容要求的能力要求结构基本相同。
(2)试卷能力板块得分统计
3.题型结构
(1)试卷题型结构设计
题型
客观题(单选、多选混排)
1-10
30分
主观题(实验题)
11-12
15分
主观题(计算、论述题)
13-18
55分
从试题结构看,实验题所占分值比例与高考要求完全一致,而在客观题与主观题的比例上与高考的实际要求略有不同。
实际高考中客观题占40%,主观题占40%,而本次命题中客观题仅占了30%,主观题占70%。
这样的比例设计主要是考虑到要通过解答的过程,给学生提供更多的展现分析问题、表述问题、解决问题的思维过程和空间,从而达到较为准确的评价学生物理素质和能力的目的。
(2)客观题的题型设计
在选择题中采取了多项选择的方式,而实际高考是单项选择,这样的设计主要基于以下两个方面的考虑:
一是沿袭近年来我区在此次测试中试卷的题型结构;
二是为试卷的讲评提供更大的空间,以提高测试题后继的使用率;
三是本次测试的功能并非“模拟”。
(3)样本校不同题型得分统计
三、典型试题分析与诊断
本次测试题的命题,在中心组老师的一起努力下,对每一个题的知识内容、能力要求及教学功能都进行了深入地研究与比较,因此希望测试并不只是一个检测功能,更应通过讲评发挥测试题的巩固、强化和迁移功能。
为此下面对试题进行具体的分析。
【试题1】
1.下列说法中正确的是(B)
A.在静电场中电场强度为零的位置,电势也一定为零
B.放在静电场中某点的检验电荷所带的电荷量q发生变化时,该检验电荷所受电场力F与其电荷量q的比值保持不变
C.在空间某位置放入一小段检验电流元,若这一小段检验电流元不受磁场力作用,则该位置的磁感应强度大小一定为零
D.磁场中某点磁感应强度的方向,由放在该点的一小段检验电流元所受磁场力方向决定
【答案】B
【命题意图】
重点考查电场强度和磁感应强度的定义、物理意义及其区别。
同时考查了描述电场的电场强度和电势的关系。
虽然涉及的知识点较多,但重点是考查对几个概念的理解,难度“易”。
但它是易错的容易题。
【试题分析】
电场强度E=F/q,磁感应强度B=F/IL,它们都是比值定义,分别由电场和磁场决定,与检验电荷和检验电流元无关,所以选项B正确,D错误;
为了描述磁场的强弱定义磁感应强度,要求检验电流元垂直磁场方向放置,若检验电流元与磁场方向平行,则磁场力F为零,而磁感应强度大小不一定为零,C错误;
电场强度和电势分别从力和能的角度描述电场,二者没有必然的联系,所以A错误。
【问题诊断】
对电场强度和磁感应强度的理解不到位,尤其是不理解定义磁感应强度的条件。
不能区别场强和电势,认为场强和电势直接相关,场强为零的点电势必为零。
【改进建议】
重视对基本概念的复习,使学生对重要物理概念的理解正确到位。
通过类比的方法复习相关概念能有较好的效果,如电场强度和磁场强度、电场强度和电势等。
【反馈训练】
1.下列说法正确的是(D)
A.在静电场中电势为零的位置,电场强度也一定为零
B.静电场中某点的电场强度的方向,就是放入该点的点电荷所受电场力的方向
C.磁场中某点磁感应强度B与磁场中电流所受磁场力F成正比,与电流I和导线长度的积成反比
D.描述磁场的磁感线一定是闭合曲线,且永不相交
【试题2】
2.一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压u=311sin314tV的交流电源上(其内电阻可忽略不计),均正常工作。
用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0A,通过洗衣机电动机的电流是0.50A,则下列说法中正确的是()
A.电饭煲的电阻为44Ω,洗衣机电动机线圈的电阻为440Ω
B.电饭煲消耗的电功率为1555W,洗衣机电动机消耗的电功率为155.5W
C.1min内电饭煲消耗的电能为6.6×
104J,洗衣机电动机消耗的电能为6.6×
103J
D.电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍
【答案】C
本题考查了正弦式交变电流的表达式、最大值和有效值。
但重点是考查电功和焦耳热概念,纯电阻电路和非纯电阻电路的区别。
本题的难点是对纯电阻和非纯电阻电路、电功和焦耳热的理解和区别。
难度“中”。
从交变电流的表达式得到电压的最大值为Um=311V,计算得出电压的有效值为U=220V,电饭煲的电阻为R1=U/I1=44Ω,但洗衣机主要是把电能转化机械能,为非纯电阻R2U/I2=440Ω,A错误;
计算电功率P=UI,U为有效值,而不是最大值,电饭煲和洗衣机消耗的电功率分别为P1=UI1=1100W,P2=UI2=110W,所以B错;
在t=1min=60s时间内,电饭煲和洗衣机消耗的电能为W1=UI1t=6.6×
104J,W2=UI2t=6.6×
103J,C正确;
电饭煲和洗衣机消耗的电功率之比为P1:
P2=10:
1,但洗衣机电动机发热功率P2<
10W,所以电饭煲和洗衣机电动机发热功率之比为P1:
P2>
10:
1,D错。
不理解正弦式交变电流表达式的含义,不知道最大值和有效值的关系,不理解交流电电功和焦耳热的计算应取有效值,导致错选B。
不理解洗衣机是非纯电阻电路,RU/I,导致错选A。
不理解电功率和热功率的区别,对于电动机电功率大于热功率,从而错选D。
教学中重视学生对基本概念的理解,注意对一些易混概念和规律区别、比较。
对电动机等典型非纯电阻电路要反复训练,可以帮助理解电功和焦耳热的区别。
2.将额定电压都为220V的一只电饭煲和一台洗衣机串联接入一交流电源上,已知电饭煲的电阻为44Ω,洗衣机电动线圈的内阻为4.4Ω。
若电饭煲和洗衣机都能够正常工作,则下列说法中正确的是(CD)
A.该交流电的最大值为311V
B.电饭煲消耗的功率为洗衣机消耗功率的10倍
C.1min内洗衣机电动机输出的机械能为5.94×
104J
D.整个电路消耗的电功率为2.2KW
【试题3】
3.如图1所示,在一固定水平放置的闭合导体圆环上方,有一条形磁铁,从离地面高h处,由静止开始下落,最后落在水平地面上。
磁铁下落过程中始终保持竖直方向,并从圆环中心穿过圆环,而不与圆环接触。
若不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法中正确的是()
A.在磁铁下落的整个过程中,圆环中的感应电流方向先逆时针后顺时针(从上向下看圆环)
B.磁铁在整个下落过程中,所受线圈对它的作用力先竖直向上后竖直向下
C.磁铁在整个下落过程中,它的机械能不变
D.磁铁落地时的速率一定等于
【答案】A
本题以课本一道练习题为背景改编,在考查用楞次定律的判定感应电流的方向的基础上,进一步考查从能量守恒的角度理解电磁感应中“阻碍”的含义。
即是电磁感应的基本规律,也综合考查了能量的转化和守恒定律。
本题的知识点是楞次定律,能力点为用楞次定律判定感应电流的方法,以及电磁感应中能量转化和守恒的思想。
由楞次定律判定感应电流的方向为先逆时针后顺时针(从上向下看圆环),A正确;
因为在磁铁下落的过程中,机械能转化为电能,圆环对磁铁的作用力做负功,阻碍磁铁的相对运动,所以磁铁在整个下落过程中,线圈对它的作用力始终竖直向上;
因为机械能减少,所以v<
。
BCD错;
不知道楞次定律,不会用楞次定律判定感应电流的方向。
对楞次定律缺乏深层次的理解,不能从能量的角度理解“阻碍”的含义,错选BCD。
楞次定律是电磁感应的基本规律,在高考中是Ⅱ级要求,要求重点掌握,复习时要强化训练,也可用演示实验验证此过程,加深学生的印象。
3.如图1所示,一块光滑铝板水平放置于桌面上,铝板右端拼接一根等厚的条形磁铁,一闭合的金属环以初速度v从铝板的左端沿中线OO′向右滚动。
金属环的中心轴线水平,且垂直于OO′,对于铝环的滚动过程,下列说法中正确的是(ABCD)
A.铝环运动的方向将不会发生改变
B.铝环运动得越来越慢
C.金属环所受安培力有使环所围面积变小的趋势
D.垂直线面向里观察,金属球中有逆时针方向的感应电流
【试题4】
4.如图2甲所示,一个理想变压器原、副线圈的匝数比n1:
n2=6:
1,副线圈两端接三条支路,每条支路上都接有一只灯泡,电路中L为电感线圈、C为电容器、R为定值电阻。
当原线圈两端接有如图2乙所示的交流电时,三只灯泡都能发光。
如果加在原线圈两端的交流电的最大值保持不变,而将其频率变为原来的2倍,则对于交流电的频率改变之后与改变前相比,下列说法中正确的是()
A.副线圈两端的电压有效值均为216V
B.副线圈两端的电压有效值均为6V
C.灯泡Ⅰ变亮
D.灯泡Ⅲ变亮
【答案】BD
本题考查变压器的基本原理电压比等于匝数比,交变电流的图象、最大值和有效值,电感、电容对交变电流的阻碍作用等。
命题的思想是“一题多点”,在考查变压器的同时覆盖“电感、电容对交变电流的阻碍”这一考点,因为它在考题中出现的频率较少,学生比较陌生,虽然基础但容易失分。
需要说明的是对于交流发电机,其频率变为原来的2倍,而电压的最大值保持不变是不可能的。
但由信号发生器输出信号,通过功放是可以实现的。
从u-t图线得到交变电压的最大值为Um=36
V,有效值U=36V,由U1U2=n1n2,解得U2=6V,A错B正确;
保持交流电的最大值保持不变,而将其频率变为原来的2倍,则频率增大,线圈对交变电流的阻碍作用增大,灯泡Ⅱ变暗;
电容器对交变电流的阻碍作用减小,灯泡Ⅲ变亮;
而频率的变化对电阻没有影响,灯泡Ⅰ的亮度不变。
C错D正确。
不知道交流电的图象的物理意义,最大值与有效值的关系,变压器的电压比与匝数比的关系导致漏选B或错选A。
不知道电感、电容对交变电流的影响,以及阻碍作用的大小跟频率的关系,漏选D。
对“电感、电容对交变电流的阻碍作用”这一类非热点考点,在第一轮复习时一定要全面覆盖,通过一定量的练习巩固让学生记住。
同时要重视教材中的演示实验以及课后“做一做”等内容,使学生头脑中积累一些典型的实际情景。
4.如图2所示,MN和PQ为两光滑的水平金属导轨,处于与导轨平面垂直的匀强磁场中。
N、Q分别接在理想变压器的原线圈两端,理想变压器的副线圈两端接三条支路,其中L表示电感线圈、C表示电容器。
今有一导体棒ab搭接在两金属导轨上,可沿导轨运动,始终保持与导轨垂直并接触良好。
若用IR、IL和IC分别表示电流表A1、A2和A3的示数,则下列说法中正确的是(BCD)
A.若ab棒匀速运动,则IR≠0、IL≠0、IC≠0
B.若ab棒匀速运动,则IR=0、IL=0、IC=0
C.若ab棒以某一位置为平衡位置做简谐运动,则IR≠0、IL≠0、IC≠0
D.若ab棒匀加速运动,则IR≠0、IL≠0、IC=0
【试题5】
5.在如图3所示的电路中,电源的负极接地,其电动势为E、内电阻为r,R1、R2为定值电阻,R3为滑动变阻器,C为电容器,
、
为理想电流表和电压表。
在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中,下列说法中正确的是()
A.电压表示数变小B.电流表示数变小
C.电容器C所带电荷量增多D.a点的电势降低
【答案】D
通过电路的动态分析判断,考查闭合电路的欧姆定律及串并联电路的特点。
同时综合考查了电容器和电容的概念,电势高低的判定等。
本题是电路中常见的题型,学生很熟悉,但因为增加了对电容器和电势的考查增大了难度。
在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中,R3减小,外电路的总电阻R减小,由闭合电路的欧姆定律,电路的总电流I增大,电压表的示数是R1两端的电压,U1=IR1,增大,A错;
R2和R3并联的电压U23=E-I(r+R1)减小,电流表的示数是通过R3的电流,I3=I-U23/R2增大,B错;
电容器两端的电压UC=U23减小,电容器所带电荷两Q=CUC,减小,C错;
因为U3=a-b=a,所以a降低,D正确。
对a点的电势的判定,需要通过R3两端电压去转换,是本题的难点,但如果能判断出前面三个选项都不正确,则D一定增确,这也增加了学生得分的机会。
不知道理想电表、电容器对电路的影响,无法得出电路的连接特点;
对串并联电路的基本特点没有掌握,不会动态电路的分析方法;
不知道电容器的电容的定义,不会计算电容器的电荷量;
不理解电势、电势差概念,不知道判定电路中电势高低的方法。
对电路的动态变化的分析判定要求有一定的推理能力,对一些典型电路要强化练习,落实到位,包括电路故障的分析判定等。
通过对此题的讲评对电容器与电容适当的复习巩固,如电容的比值定义,平行板电容器的决定因素等。
5.在如图3所示的电路中,闭合电键S后,灯a和灯b都正常发光,后来由于某种故障使灯b突然变亮,电压表的示数增大。
由此推断,这故障可能是( B )
A.a灯丝烧断
B.电阻R2断路
C.电阻R2短路
D.电容器被击穿短路
【试题6】
6.如图4所示,实线为某孤立点电荷产生的电场的几条电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点。
若带电粒子在运动中只受电场力的作用,下列说法中正确的是()
A.该电场是由负点电荷所激发的电场
B.电场中a点的电势比b点的电势高
C.带电粒子在a点的加速度比在b点的加速度大
D.带电粒子在a点的动能比在b点的动能大
【答案】CD
定性分析带电粒子在电场中的运动,可考查的知识点较多,对综合分析能力要求较高,是高考的高频考点。
本题以这一模型为载体,综合考查了曲线运动的条件,电场强度、电势与电场线的关系,电场强度、电场力、加速度的关系,功和能的关系等。
虽然是考查学生综合分析问题的能力,但因为是学生熟悉的问题情景,难度“中”。
不论粒子带何种电荷,运动方向怎样,从曲线运动的条件都可得出粒子受到的电场力一定沿电场线向左。
如果粒子带正电,则该电场是由负点电荷所激发的电场,a<
b,如果粒子带负电,则该电场是由正点电荷所激发的电场,a>
b。
AB错。
因为a所在区域电场线较密集,所以电场强度较大,则电场力、加速度较大,C正确;
如果粒子从b向a运动,电场力做正功,电势能减小,动能增大,Eka>
Ekb,如果粒子从a向b运动,则电场力做负功,同样得出结论,D正确。
不能抓住用曲线运动的条件分析这类问题的关键,无从下手。
没有掌握电场的基本概念如电场强度、电场线、电势等。
本题没有给出粒子的运动方向增加了该题的难度。
综合分析问题的能力有待提高。
电场的基本概念多,而且易混淆,如电荷的正、负,电势、电势能的正负,电场强度、电场力的方向等,而且往往与力学的核心规律进行综合,是考查学生综合分析能力有效载体,既是学生学习的难点,有是高考的重点。
要重点复习,落实到位。
6.如图4所示,平行的实线表示电场线,虚线表示一个带电粒子穿越电场的运动轨迹,a、b是此轨迹上的两点。
不计带电粒子所受重力,下列说法中正确的是(D)
A.电场方向一定是向右的
B.该粒子一定带负电荷
C.该粒子一定是由a向b运动
D.粒子在a点的动能一定小于在b点的动能
【试题7】
7.A、B两个可视为质点的小球带有同种电荷,在外力作用下静止于光滑的绝缘水平面上。
A的质量为m,B的质量为2m,它们相距为d。
现撤去外力将它们同时释放,在它们之间的距离增大到2d时,A的加速度为a,速度为v,则()
A.此时B的加速度大小为2aB.此时B的加速度大小为
C.此过程中系统的电势能减少
D.此过程中系统的电势能减少
本题以库仑力为背景,考查牛顿运动定律、动量守恒定律及能量守恒定律,考查的是综合运用物理知识分析问题的能力。
为了降低难度,将相距为d时A的加速度为a,改成了距离增大到2d时,A的加速度为a
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