2021年从高考物理图像题看物理高考 6页

从高考物理图像题看物理高考图象题历来是高考考察的重点和热点，物理图象是形象直观描述物理过程和物理规律的有力工具，在中学物理中应用十分广泛，利用"图象法"可使问题简单明了，分析思路清晰。物理规律用数学表达出来后，实质是一个函数关系式，如果这个函数式仅有两个变量，就可用图象来描述物理规律。这样就将代数关系转变为几何关系，而几何关系往往具有直观、形象、简明的特点.高考考试说明中规定应用数学处理物理问题的能力的要求是:能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。实验能力的要求是:能独立完成高中阶段要求会做的分组实验,能明确实验目的,能理解实验原理和方法,能控制实验条件,会使用仪器,会观察、分析实验现象,会记录、处理实验数据,并得出结论;能灵活地运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题。以上两条能力要求表明高考对图像能力提出了明确的要求。从近年全国各地的高考试卷不难发现物理图像考查有了新的变化,不仅考查基本图像,对定性分析的图像考得也很深,特别在实验题中对图像考查有了更高的要求。图像的考查向更大的空间在延伸。下面就高考中与图象有关的主要问题进行归类分析，如有不足还请批评指正。一.物理图像的含义高中物理课本中出现的和其他常用的物理图像，如下表所示：力学热学电学光学、原子核位移—时间分子间平均作用各种电路图（串各种光路图速度—时间力与距离的关系联，并联，混联力—时间图像等）分子能级图像力—位移电压—电流振动图像分子间势能与距电压—时间平均结合能图像波动图像离的关系图像电流—时间共振图像电场线单摆运动图像磁感线各种运动的示意等势线图（如追及，相遇等）所有以上的物理图像都形象直观地反映了物理量之间的关系，它们有很多共性或类似的地方，我们可以从总体上把握物理图像。具体来说，对每个物理图像，必须关注以下几个方面的问题。1．要会识图,即获取图象所要表达的信息1．横轴与纵轴所代表的物理量和单位明确了两个坐标轴所代表的物理量，则清楚了图像所反映的是哪两个物理量之间的对应关系。有些形状相同的图像，由于坐标轴所代表的物理量不同，它们反映的物理规律就截然不同，如振动图像和波动图像。另外，在识图时还要看清坐标轴上物理量所注明的单位。2．图线的特征注意观察图像中图线的数学意义，分析图线所反映两个物理量之间的关系，找出它们之间的函数关系，进而明确图像反映的物理内涵。如金属导体的伏安特性曲线反应了电阻随温度的升高而增大。图线分析时还要注意图线的拐点具有的特定意义，它是两种不同变化情况的交界，即物理量变化的临界点。精品学习资料可选择pdf第1页，共6页-----------------------\n3．截距的物理意义截距是图线与两坐标轴的交点所代表的坐标数值.但是在物理上往往有特别的意义。4．斜率的物理意义物理图像的斜率代表两个物理量变化量间的比值，其大小往往代表另一物理量值。如S-t图像的斜率为速度，v-t图像的斜率为加速度、U-I图像的斜率为负载的电阻等。5．图像中图线与坐标轴所围面积的物理意义有些物理图像的图线与横轴所围的面积的值，它常代表另一个物理量的大小。如v-t图中，图线与t轴所夹的面积代表位移，F-s图像中图线与s轴所夹的面积代表功，F-t图像中图线与t轴所夹的面积代表冲量。2.明确图像中蕴含的规律1.图像描述的是什么函数关系,包括线性关系(正比,一次函数等);反比例函数;二次函数;正弦函数;波动函数(方波,锯齿波等);2.对应的物理背景,能够应用图像判断相应的物理过程,图象可以形象地将物理过程再现出来，物理解题中常用到的图象有物理运动示意图、物体受力示意图、气体状态变化图、电路图、光路图、波形图等等，应用这些图象可以帮助学生对所研究的物理过程形成直观、形象，简明、全面的认识。如当学生学习匀速直线运动的有关知识后，要求学生能用位移与时间（即x-t图）的关系图象再现物体的物理情景，且能通过图象分析相关问题二.安徽自主命题物理高考图像再分析09年安徽理综开始自主命题,下面我们通过08年和09年具体图像问题的对比和分析,来探索今后安徽物理高考图像命题的趋势.08年高考物理的16,20题要求考生通过读图,懂图来做题.14,21,23却要求学生作图来解题.09年16,18,19,24属于读图类型题.17,20,23是作图解答试题.可见安徽自主命题后图像问题在物理试题中的比重更高,也体现了安徽物理高考对学生能力的要求在进一步提高.下面我们来具体的分析这两年物理高考中的一些物理图像题.物理图象是形象描述物理状态、物理过程和物理规律的常用工具。认清图象所表达的物理含义，特别是那些图形相似容易混淆的图象，要善于正确运用图象信息，根据图象和已知的物理概念和规律，对所求问题分析、判断，通过分析探索蕴含的物理规律从而得出正确结论。1.一列简谐横波沿x轴传播，周期为T·t=0时刻的波形如图所示.此时平衡位置位于x=3m处的质点正在向上运动，若a、b两质点平衡位置的坐标分别为xa=2.5m,x=5.5m,则(08年安徽理综16题)A.当a质点处在波峰时，b质点恰在波谷B.t=T/4时，a质点正在向y轴负方向运动C.t=3T/4时，b质点正在向y轴负方向运动D.在某一时刻，a、b两质点的位移和速度可能相同【解析】根据所给的波动图线的信息可知，波长为4m，T由题中信息可知此波向左传播，故传播速度v。对于选项A，要求某点到达波峰或波谷442.5的时刻，根据波动传播规律，可以利用svt求解，故a到达波峰的时间为t1s，而v65.5相对应b质点到达波谷的时间为t1s，因此答案A错误；当tT/4时，根据波形平移v规律可知，a质点正在向y轴正方向运动，故答案B错误；当t3/4T时，根据波形平移规3律可知，b质点正在向y轴负方向运动，因此C选项正确；由于ab两质点的距离s，4故D选项错误。因此本题答案为C选项。【答案】C点评：把握图象所反映的物理信息，准确辨析图象的物理意义，明确图象中蕴含的物理规律精品学习资料可选择pdf第2页，共6页-----------------------\n是解决图象类问题的关键。振动图象和波动图象是高考的热点，在全国和各省市高考试题中几乎都考查了振动图象和波动图象。由波动图象能读出波长、振幅、各质点位移、振动方向等物理信息。明确质点振动方向和波传播方向之间的关系以及波形平移规律是解决此类题目的关键。在理解物理过程的基础上应用物理图像分析。用图象表示物理过程或物理量的变化，考核学生读图、懂图，从图中获取信息能力。学生对图象理解则显得至关重要.2.矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直低面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示.若规定顺时针方向为感应电流I的正方向，下列各图中正确的是(08理综安徽20题)【解析】根据所给的B-t函数关系可知,B在作周期性的线性变化.因此导线框中将产生矩形电流,再有楞次定律确定导线框中的电流方向与规定电流方向的关系,可知D答案为本题答案.【答案】D点评：电磁感应中的图像问题,能综合考查运用楞次定律确定感应电流的方向,运用法拉第电磁感应定律确定感应电动势的大小,以及对图像的理解和识别能力,因此成为高考命题的热点之一。精品学习资料可选择pdf第3页，共6页-----------------------\n做题过程中要弄清图像所呈现的所有有效信息,如图像上任意一点的物理意义,图线或图线某点的切线的斜率的含义.3．大爆炸理论认为，我们的宇宙起源于137亿年前的一次大爆炸。除开始瞬间外，在演化至今的大部分时间内，宇宙基本上是匀速膨胀的。上世纪末，对1A型超新星的观测显示，宇宙正在加速膨胀，面对这个出人意料的发现，宇宙学家探究其背后的原因，提出宇宙的大部分可能由暗能量组成，它们的排斥作用导致宇宙在近段天文时期内开始加速膨胀。如果真是这样，则标志宇宙大小的宇宙半径R和宇宙年龄的关系，大致是下面哪个图像？(09安徽理综16题)RRRRttttABCD解析：图像中的纵坐标宇宙半径R可以看作是星球发生的位移x，因而其切线的斜率就是宇宙半径增加的快慢程度。由题意，宇宙加速膨胀，其半径增加的速度越来越大。故选C【答案】C点评：学过物理的人都知道,物理图像中的斜率的内涵特别深刻,对理解物理过程,挖掘题目中的隐含条件往往起到事半功倍的效果.电场图像题在历年高考中出现的频率较高,且具有一定的难度,考查的知识点主要集中在:电场力的性质的描述及有关计算;电场能的性质及有关计算;带电粒子在电场中运动的处理;电容器问题等等.4．在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形的abcd，顶点a、c处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示。若将一个带负a·b电的粒子置于b点，自由释放，粒子将沿着对角线bd往复运动。粒子从b点运动到d点的过程中(09安徽理综18题)A．先作匀加速运动，后作匀减速运动B．先从高电势到低电势，后从低电势到高电势C．电势能与机械能之和先增大，后减小db·caD．电势能先减小，后增大解析：由于负电荷受到的电场力是变力，加速度是变化的。所以A错；由等量正电荷的电场分布知道，在两电荷连线的中垂线O点的电势最高，所以从b到a，电势是先增大后减小，O故B错；由于只有电场力做功，所以只有电势能与动能的相互转化，故电势能与机械能的和守恒，C错；由b到O电场dc力做正功，电势能减小，由O到d电场力做负功，电势能增c加，D对。【答案】D点评:对于电场力的性质描述及计算,要注意借助于电场线和等势面等定性描述工具进行定性思考;对电场能的性质及计算,要注意与重力场进行对比.总之,要综合利用力和运动的关系及图像求解.电磁感应图像题涉及的知识点很多,如力学知识,能量问题,磁场问题等.因此这类问题成为精品学习资料可选择pdf第4页，共6页-----------------------\n高考的热点.5．如图甲所示，一个电阻为R，面积为S的矩形导线框abcd，水平旋转在匀强磁场中，磁0场的磁感应强度为B，方向与ad边垂直并与线框平面成45角，o、o’分别是ab和cd边的0中点。现将线框右半边obco’绕oo’逆时针90到图乙所示位置。在这一过程中，导线中通过的电荷量是(09安徽理综20题)c/Bo/Bocdd004545babaoo甲乙2BS2BSBSA．B．C．D．02RRRo2解析：对线框的右半边（obco′）未旋转时整个回路的磁通量1BSsin45BS2o对线框的右半边（obco′）旋转90后，穿进跟穿出的磁通量相等，如右图整个回路的磁通22BS量20。21BS。根据公式q。选A2R2R【答案】A点评:对于线圈在匀强磁场中的转动模型,要能够把图线和实物联系在一起,要弄清转动过程中的两个特殊位置和特征.三.20XX年安徽物理高考图像题展望及备考建议通过以上的分析我们不难得出结论,20XX年安徽物理高考图像问题再出现的比重可能会更高,涵盖的知识点可能会更多.所以我们要做好充分的心里准备,在备考阶段要引起足够的重视.一.教师在平时的教学中应有意识的把图像和物理过程结合起来进行教学,构造一个图像分析物理过程,可以使某些题(特别是选择题)在进行定性分析时,如能借助图像分析物理过程,常能使复杂问题变得简单,解题过程变得简捷,达到“事半功倍”的效果。二.在学生平时的学习过程中应该着重培养学生以下的能力:1．把握图像斜率的物理意义2．抓住截距的隐含条件3．挖掘交点的潜在含意4．明确面积的物理意义5．寻找图中的临界条件6．把握图像的物理意义.三.利用图像法处理和分析实验数据,在高考要求的实验,几乎每个实验都或多或少地涉及到图像的应用,应用主要体现在求未知物理量和误差分析两方面,定量计算的图像仅限于直线型图像。四.对图像的热点问题如运动学,机械波,电磁感应的图像仍需一如继往的关注.另外根据今年的安徽考纲我们还需对光学中的图像问题,如光的反射,折射,直线传播,光的全反射的应用要有清醒的认识.因为往往新增考纲内容是考试的热点.精品学习资料可选择pdf第5页，共6页-----------------------\n总之,图像和文字叙述、表达式一样,可以描述物理概念和物理规律,平时加强三者之间的联系,多练习。图像问题中,识图、作图和用图在很多时候相互联系、相互依存,它们更应该是一个完整的统一体.精品学习资料可选择pdf第6页，共6页-----------------------