高考电磁学试题特点及复习策略.pdf

高考电磁学试题特点及复习策略Newly compiled on November 23,2020高考“电磁学”试题特点及复习策略高考“电磁学”试题特点及复习策略泉州第七中学钟明晖全国高考“理科综合能力测试”试卷近三年共有 7 套其中电磁学知识的考查总分 279 分，占物理试卷总分的，仅次于力学部分，这充分说明电磁学是高中物理的基础和重点，也是高考的重点和热点，下面我就重点分析全国卷近两年电磁学的试题特点及复习对策。一、20062006 年和年和 20072007 年全国卷试题比较及考查比重和内容分布年全国卷试题比较及考查比重和内容分布：20062006考查内容考查内容卷（72 分）卷（48 分）题题号号22141516231718242519题型题型20072007考查内容考查内容1、考题中电学所占分值和比重*2006题题号号221415难难度度研究双缝操作规程*原子核核应方程*干涉现象物理光学光量子、光在介质*测量某一电表内外接*中速度电压表 V 的法，仪器宇宙速度16天体*选择内阻运动规律23运动与几何速度选择器17复合场光学*题型题型热力学第一定律、*18热学传送带问题24力与运动*气体状态量的微观含义力、电、运动力学、运动*25机械振动受迫振动、振动图19*动综合问题学的观点象动量定理、功20力学*电磁学分数:43 分21电磁感应电磁感应定律*中挡题 *容易题*年和*20*2007*年全21电磁感楞次定律、电磁*应感应定律、图像*国问题*中挡题 *容易题卷电示波天体器波验证弹性碰热学热力学第一定撞的恢律、气体状态的复系数变化运动学运动学规律，几何光折射定律时间学空间的关系力与运牛顿定律、运动动量与动量守恒与能动学规律能量量守恒力电综有界磁场的偏物理光能级及跃迁问题合问题转学电场电场线与等势面电磁学分数:40分难难度度单摆周期的计*万有引力定律*算由振动确定波动*动量守恒定律*磁学知识的考查分值分别为 43分和 40 分别占总分 120 分的 36、比重稳定在 35左右，与教育部颁发的考试大纲的比例一致2、试题中电磁学的知识点及内容点电荷场的叠加、匀强电场中的电场线和等势面、带电粒子在电场及复合场中运动、导体和线圈在匀强磁场中切割磁感线，测电表的内阻，示波器使用。二、20072007 年高考理科综合下物理学科的命题特点年高考理科综合下物理学科的命题特点1 1、电磁学知识考查分布特点知识考查分布特点1）是高考中电磁学所占的比例高。是高考中电磁学所占的比例高。重视对物理主干知识的考查，突出电磁学的重要性。电磁学考查的重点是电场力、洛伦兹力、电磁感应、楞次定律及仪表使用、电路设计、电路连接有关的电学实验。命题考查的特点是立意比较新颖，具有一定的开放性。重点章节知识多以论述、计算题形式出现，并且难度较大，所占分值较高。近几年理综卷中一般有四道是电磁学的题目，其中选择题 2道，实验题 1 题、计算题 1题、计算题多为力电综合题，如：带电粒子在电磁场中的运动问题和电磁感应问题和力学结合问题。2）是重视物理实验基本原理和基本操作的考查。是重视物理实验基本原理和基本操作的考查。物理实验考查内容并多为电路方面的问题。但 07年反常规考查示波器的仪器的使用，我觉得电学实验中的电路方面复习仍是的重点。2）是陈题出新意，注意能力立意。是陈题出新意，注意能力立意。在近几年高考中，物理情景相似的题目较多，考生不觉得陌生，但试题陈中出新，通过不同的设问方式来考查学生的各种能力。在2005 年的高考理综卷中物理背景源于学生常见的题目有 20、22、25，2007 年中的选择题有 20、21题，这些题中有的是基本题，有的是计算题且计算题侧重考查学生的分析综合能力，没有复杂的计算，所以我们平时的复习选题不要在追新、追偏、追难，而要通过选经典题把物理概念、规律、方法讲透。2 2试题特点分析试题特点分析1）情景新颖、构思巧妙 2）不回避经典 2）考查实验能力、突出实践创4）突出数理能力，重视数形结合 5）联系实际，巧设情景如在不回避经典方面如在不回避经典方面：在最近几年高考题中，都出现了曾经考过，或者是常见的优秀陈题，但在这些题的基础上又做了改编，使常规中见新意。2007年的理综物理试题更是如此。【例 1】a、b、c、d 是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点.电场线与矩形所在平面平行。已知 a点的电势为 20V，b点的电势为 24 V，d 点的电势为 4 V，如图，由此可知 c点的电势为（）A4 VC12 VB8 VD24 V由右图8 Vb24 Va20 Vd4 Vc【解析】连接 bd，并取五等分点 e、f、g、h，则可知 Ue20 VUa，Uf16 V，Ug12 V，UhUc。故选 B此题与 1999年全国 I卷第 15 题非常相似。又如 2007年全国卷 I第 21 题与 2005 年全国卷 I第 19 题有异曲同工之妙。【例 2】如图所示，LOOL为一折线，它所形个角LOO和OOL均为 45。折线的右边L/成的两有一匀的正方直线运强磁场，其方向垂直于纸面向里，一边长为 l形导线框沿垂直于 OO的方向以速度 v 作匀速O45lL/Olvl动，在 t0 的刻恰好位于图中所示位置。以逆时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示电流时间（It）关系的是（时间以 l/v 为单位）（）IIII【解析】切割磁感线的是正方形线框的上下两边，由右手定则可知图 D正确。0123 t0123 t0123 t0123 t【2005年全国卷 I第 19 题】图中两条平行虚线之间存在匀ABCD场，虚线间的距离为 l，磁场方向垂直纸面向里。abcd 是纸面内的梯形线圈，ad 与 bc 间的距离也为 l。t 0 时bc边与磁场区域边界重合（如图）。现令线圈以恒定的速沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域。取沿 ab强磁位于刻，度 vcda 的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流 I 随时间 t 变化的图线可能是(B )这些题属常规题，学生都非常熟悉，但对引导学生重视基础知识的掌握和基本技能的训练都是很有价值的，所以没必要因为是陈题而刻意回避。再如突出数理能力，重视数形结合：2007年全国卷 I中有 10道试题涉及图像、图形、图表，全国卷中有 8道试题涉及图像与图形，四川卷中有 9 道试题涉及图像与图形。要求考生认真领会理解图像的物理意义，分析图像所表达的物理过程，提取图像的有效信息，再用合理方法处理信息解决问题试题从数理结合角度进行陈题新编、创新情景，对考生应用数学解决物理问题的能力要求较高，是今年物理电学考查中的一大亮点。【例 3】两平面荧光屏互相垂直放置，在两屏内分别取垂直于两屏交线的直线为 x 轴和 y轴，交点 O为原点，如图所示，在 y0，0yOaxxa的区域有垂直于纸面向里的匀强磁场，在 y0，xa的区域有垂直于纸面向外的匀强磁场，两区域内的磁感应强度大小均为 B。在 O点有一处小孔，一束质量为 m、带电量为 q（q0）的粒子沿 x 轴经小孔射入磁场，最后扎在竖直和水平荧光屏上，使荧光屏发亮。入射粒子的速度可取从零到某一最大值之间的各种数值。已知速度最大的粒子在 0 xa的区域中运动的时间与在 xa的区域中运动的时间之比为 25，在磁场中运动的总时间为 7T/12，其中 T为该粒子在磁感应强度为 B的匀强磁场中作圆周运动的周期。试求两个荧光屏上亮线的范围（不计重力的影响）。【分析】带电粒子在磁场中做圆周运动的问题，是常规题。但因有两个磁场区域，因此除了过程复杂外，还要求考生能描绘出粒子运动轨迹的图像。而能否画出这个粒子运动轨迹的图像，正是解决本题的关键所在。这也正体现了新课程强调的注重过程与方法的课改要求，也是今年物理试题的一个特征。【解析】粒子在磁感应强度为 B的匀强磁场中运动的半径为：rmvqBy半圆，CNMC/D半径的2a。Px磁场，侧的圆速度小的粒子将在 xa的区域走完射到竖直屏上。半圆的直径在 y轴上，范围从 0到 a，屏上发亮的范围从 0 到轨道半径大于 a的粒子开始进入右侧考虑 ra的极限情况，这种粒子在右轨迹与 x 轴在 D点相切（虚线），OD2a，这是水平屏上发亮范围的左边界。Oa速度最大的粒子的轨迹如图中实线所示，它由两段圆弧组成，圆心分别为 C 和 C，C在 y轴上，由对称性可知 C在 x2a直线上。设 t1为粒子在 0 xa的区域中运动的时间，t2为在 xa的区域中运动的时间，由题意可知t12t25解得：t1T6由两式和对称性可得：OCM60MCN60MC/P 360515012所以NCP1506090即NP为1圆周，因此，圆心 C在 x 轴上。4设速度为最大值粒子的轨道半径为 R，由直角 COC/可得 2Rsin602a由图可知 OP2aR，因此水平荧光屏发亮范围的右边界的坐标在联系实际，巧设情景方面有：在联系实际，巧设情景方面有：（北京卷北京卷）环保汽车将为 2008年奥运会场馆服务。某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量m 3103kg。当它在水平路面上以v=36km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流 I=50A，电压 U=300V。在此行驶状态下（1）求驱动电机的输入功率P电；（2）若驱动电机能够将输入功率的 90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率 P机，求汽车所受阻力与车重的比值（g取 10m/s2）；（3）设想改用太阳能电池给该车供电，其他条件不变，求所需的太阳能电池板的最小面积。结合计算结果，简述你对该设想的思考。已知太阳辐射的总功率P0 41026W，太阳到地球的距离r 1.51011m，太阳光传播到达地面的过程中大约有 30%的能量损耗，该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%。3（1）驱动电机的输入功率P电 IU 1.510 W（2）在匀速行驶时P机 0.9P电 Fv fvf 0.9P电/v汽车所受阻力与车重之比f/mg 0.045。（3）当阳光垂直电磁板入射式，所需板面积最小，设其为 S，距太阳中心为 r 的球面面积S0 4r2。若没有能量的损耗，太阳能电池板接受到的太阳能功率为P，则设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为 P，P 130%P由于P电15%P，所以电池板的最小面积（广东卷）20（18 分）图 17是某装置的垂直截面图，虚线 A1A2是垂直截面与磁场区边界面的交线，匀强磁场分布在 A1A2的右侧区域，磁感应强度 B=，方向垂直纸面向外，A1A2与垂直截面上的水平线夹角为 45。A1A2在左侧，固定的薄板和等大的挡板均水平放置，它们与垂直截面交线分别为 S1、S2，相距 L=。在薄板上 P处开一小孔，P 与 A1A2线上点 D的水平距离为 L。在小孔处装一个电子快门。起初快门开启，一旦有带正电微粒通过小孔，快门立即关闭，此后每隔 T=10-3s 开启一次并瞬间关闭。从 S1S2之间的某一位置水平发射一速度为 v0的带正电微粒，它经过磁场区域后入射到 P 处小孔。通过小孔的微粒与档板发生碰撞而反弹，反弹速度大小是碰前的倍。（1）经过一次反弹直接从小孔射出的微粒，其初速度 v0应为多少（2）求上述微粒从最初水平射入磁场到第二次离开磁场的时间。（忽略微粒所受重力影响，碰撞过程无电荷转移。已知微粒的荷质比带电微粒的运动）。q1.0103C/kg。只考虑纸面上mPSP0S0解：如图 2所示，设带正电微粒在 S1S2之间任意点 Q以水平速度 v0进入磁场，微粒受到的洛仑兹力为 f，在磁场中做圆周运动的半径为 r，有：f=qv0B2mv0f r由得：r mv0qB欲使微粒能进入小孔，半径 r的取值范围为：L r 2L代入数据得：80m/sv0160m/s欲使进入小孔的微粒与挡板一次相碰返回后能通过小孔，还必须满足条件：LL nT其中 n=1，2，3，v00.5v0由可知，只有 n=2满足条件，即有：v0=100m/s（2）设微粒在磁场中做圆周运动的周期为 T0，从水平进入磁场到第二次离开磁场的总时间为 t，设 t1、t4分别为带电微粒第一次、第二次在磁场中运动的时间，第一次离开磁场运动到挡板的时间为 t2，碰撞后再返回磁场的时间为 t3，运动轨迹如答图 2所示，则有：T02r2L2L31t1T0t2t3t4T00.5v0v0v044t t1 t2 t3 t4 2.8102（s）三、三、0808 年高考理科综合下物理电磁学部分命题的趋势年高考理科综合下物理电磁学部分命题的趋势从上面对 2007年理综物理试题的命题分析可以看出，2007 年全国高考理综物理试卷很好地体现了“源于教材、高于教材、又不拘泥于教材”的特点，传统中求变化，平稳中谋创新，鉴于此，根据高考命题平稳过渡的原则，对 2008年高考理综物理试题的命题趋势预测如下：1选择题选择题会更注重知识点的融合，一道试题出现不同章节的知识的交叉会更多，但试题难度不会增加。交流电、传感器的问题可能会在选择题中出现，毕竟作为高中物理的必要部分，交流电已经连续 4年没有在全国卷 I中出现了。2.实验题尽管今年的实验题有些出人意料，但也在情理之中的，因为偶尔的变换也是必要的。但电学实验的设计仍会是 08年的主题，所以预测实验题仍以电学实验为主，且注意“组合型”电学题，可能会有一些创新意识。3计算题计算题总体难度会维持今年的水平，第 24题难度仍维持在今年的水平，可能会从更侧重于带电粒子的运动，或电磁感应，从中考查力和运动、功和能的关系，且配以必要的图表、图像或示意图等。复习电磁学时注重在对物理过程的分析和剖解，重在物理模型建立后对物理规律的选择。但也不排除从“竞赛题”改编而来的可能性，还有可能从“普通物理学”中改编而来，这种方法在 2004年的高考中采用过。四、今年的电磁学总复习怎么做四、今年的电磁学总复习怎么做-几点建议几点建议1 1立足本学科，进行知识结构网络化复习；强化学科内综合，抓住基础不放松，立足本学科，进行知识结构网络化复习；强化学科内综合，抓住基础不放松，提高能力。提高能力。建立一个有效的知识网络，需改变传统的做法变为让学生自己归纳，疏理知识结构。事先布置好预习，通过学生自己归纳建构的知识结构，再经过老师的引导分析知识结构中的重点、难点，就能达到基础的巩固。电学中表征电场、磁场、交流电的物理量等概念很多，通过归纳、类比、图表、等形式把知识系统化，将分布在各章节零散而又有内在联系的知识点联系起来，深刻理解这些物理量的确切含义，并与其他知识进行比较，为提高理解能力和迁移能力奠定坚实的基础。高三复习要设法落实每个知识点，强化双基。在复习时要注意：选做一些自己薄弱的练习题进行选择性练习和针对性校正；定期进行专题性总结，建立错题档案，强化用已学过的知识来解决未学知识，将知识转为能力。2 2设计专题，分析典型例题，透彻理解重点的典型例题，熟练掌握基本方法；进设计专题，分析典型例题，透彻理解重点的典型例题，熟练掌握基本方法；进行针对性训练，规范解题，提高速度和准确率。行针对性训练，规范解题，提高速度和准确率。我认为采用章节小专题进行第一轮复习是一种有效的方法。比如在电磁场中带电粒子的运动问题可设计这样的几个小专题：带电体在电磁正交复合场中的运动、交变电磁场中带电体的运动、电场、磁场和重力场共同作用下物体的运动等。解决此类问题关键在于受力分析、初速度 v0与加速度 a的情况分析，注意重力（是否考虑）、电场力、洛伦兹力及其不做功，在此基础上，对问题的整体有清晰的了解。再比如，临界点问题，它是电磁复习的重要组成部分。主要有衔接相邻的物理过程的状态。在某些物理过程中，根据时间先后可将整个过程分成几个物理过程，而衔接这些过程的状态往往是临界状态，如带电粒子从磁感应强度 B2B，速率 v 不突变洛伦兹力变大。某些物理量出现极值的状态，也往往是临界状态。某些物理量的值变为零时的状态，如当两物间弹力为 0脱离状态；当物体的加速度 a=0速度有极值状态；当穿过一个线圈磁通量达最大时感应电流改变方向的位置。专题设置后，教师对每个专题都要作出详尽的分析，先把专题告诉学生进行预习，而每章节的专题不必太多，如恒定电流可设计“电路分析”、“电功、电功率的认识”、“全电路动态分析”、“常见电路极值”、“电阻的测量”、“电学实验设计”这样的几个专题。近几年来的电磁学高考试题都以力电综合为主，题目典型且新颖，电磁学的重要章节是电场、磁场、电路、电磁感应等，每一部分都有一些基本的思路，典型的方法，教师要选好例题，选题时要注意题目的基础性、目的性、层次性、梯度性等。优化例题的分析和评讲的方法，学生在教师的指导下通过一定的练习训练，归纳总结出这些思路、方法，同时严格规范解题，加强表述能力及论证能力的训练，注意解题后的反思习惯，从而能举一反三，通过例题、习题，养成对具体物理过程作具体分析的好习惯，学会分析物理情境、建立物理模型并转为数学模型的思维方法，提高解题速度。第二轮复习的任务是把前一阶段中较为凌乱、繁杂的知识系统化、条理化、模块化，建立起部分知识之间的联系，提高综合运用知识的能力，因此该阶段也称为全面综合复习阶段。本阶段可根据各知识块的特点，将有关内容分为几个小专题，进行专题复习，着重进行思维方法与解题技巧的训练。在复习中具体对知识进行专题划分时一般应体现以下两条原则：（1）知识梳理与能力培养相结合；（2）重点知识复习与能力培养相结合。按照这两条原则，可以将电磁学部分划分为这样几个专题：（1）场：电场、磁场是中学物理重点内容之一，分析近十年来的高考物理试卷可知，这部分知识在高考试题中的比例约占 13，年年都考。这部分内容的复习应加强对力电综合问题、联系实际问题等高考热点命题的复习（2）电磁感应与电路：高考主要考查电路的动态分析（包括变压器的动态分析），电路中的能量转化关系（包括电磁感应中的能量问题）等内容，第二轮复习中应加强这几个方面的专题训练和总结。3 3加强电学实验复习。加强电学实验复习。电学实验在高考中占重要的地位，从 1996年来，每年都有测电阻的实验考题，特别是近几年来的理综实验考查，主要考查设计性实验问题。针对实际情况，应强化、优化实验教学。中学实验是通过一些典型的实验的原理分析、实验方法的设计、实验过程的操作、实验结果的处理，学生只有亲自操作，动手完成实验，才能提高实验能力。注意防止多讲、多练来对付设计性实验。培养学生的创新能力，应从基础实验抓起，让学生从狭隘的“学生实验”中解脱出来，不断提高创造能力和迁移能力。4 4引导学生关注科技前沿和社会热点，扩大视野“广积粮”，加强应用意识。引导学生关注科技前沿和社会热点，扩大视野“广积粮”，加强应用意识。抓基础的同时，还要注意密切联系生产、生活实际，关注科技前沿的发展动态，教师应加强对现代知识和近代物理知识的渗透。随着现代科学技术迅速发展，高中课程改革的进一步加强，新的教材体系崭露时代气息，更重视理论与实际的联系，重视物理知识在现代生活、现代生产、现代科学技术等方面的应用，强调学生能力的培养，加强了学生科学方法的训练。在高考试题中更是出现了选材灵活、立意新颖的各种试题，考生必须能对试题所展示的实际情景进行分析、判断、综合，弄清物理情景，抽象物理模型，然后运用相应的物理知识分析问题、解决问题的能力。在近几年高考试题中已出现过的有：静电学知识中的静电除尘、静电分选器、静电透镜、静电复印等；恒定电流中的传感器、PTC 元件、光敏电阻的使用等；磁学部分的显像管、示波器、质谱仪、电磁汞、电磁炮、速度选择器、加速器（串列式加速器、回旋式加速器）、电磁流量计、磁流体发电机。在练习题中还有静电喷墨打印机、各种形式的传感器的使用、恒温箱、阿尔法磁谱仪、磁镜、质量分析器、冲击电流计、磁强计、电磁炉、微波炉、高频焊接、地磁发电（阿特兰蒂斯的卫星悬线发电）、等离子显示屏、离子显微镜、日光灯原理、电磁阻尼等。近几年高考出现的试题“新”，特别对带电粒子在复合场中的运动的内容与现代科技结合紧密，是高考的热点内容，在高考试卷中占的分值较大，对带电粒子在复合场中运动问题，要注意把握好“度”，不要讲解过程太烦琐太复杂的题目，题目创设的物理情景较为新颖或与科学技术紧密结合，处理该部分问题，要充分挖掘题目的内涵，利用题目创设的意境，做好受力分析、运动过程分析，培养学生的空间想象能力、分析综合能力、应用数学知识的能力。此外，老师还应注意学生的心理素质的培养即对学生非智力因素的培养，让学生有一个积极的心态进行备考。