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大学物理类有关论文范文集,与如何应对近几年高考中出现的“超纲题”相关论文提纲

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近几年的高考中出现了这样一类题目：它们涉及到大学物理中的内容,在高中没有学习,无法利用高中的解题方法求出结果,是“超纲题”.考生初次接触到这种题目,感到无从下手,有考生会想这些东西只有参加竞赛培训的才能做,有的则只能胡乱猜想一个.下面通过对这些题目的赏析,探索应对此类问题的方法.

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高考真题1（2008年北京卷第20题）

有一些问题你可能不会求解,但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断.例如从解的物理量单位,解随某些已知量变化的趋势,解在一些特殊条件下的结果等方面进行分析,并与预期结果、实验结论等进行比较,从而判断解的合理性或正确性.

举例如下：如图1所示.质量为M、倾角为θ的滑块A放于水平地面上.把质量为m的滑块B放在A的斜面上.忽略一切摩擦,有人求得B相对地面的加速度

a等于M+mM+msin2θgsinθ,式中g为重力加速度.

对于上述解,某同学首先分析了等号右侧量的单位,没发现问题.他进一步利用特殊条件对该解做了如下四项分析和判断,所得结论都是“解可能是对的”.但是,其中有一项是错误的,请你指出该项.

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A.当θ等于0°时,该解给出a等于0,这符合常识,说明该解可能是对的

B.当θ等于90°时,该解给出a等于g,这符合实验结论,说明该解可能是对的

C.当Mm时,该解给出a≈gsinθ,这符合预期的结果,说明该解可能是对的

D.当mM时,该解给出a≈gsinθ,这符合预期的结果,说明该解可能是对的

解析排除依据：

此题的四个选项是在四种特殊情况下对所给加速度表达式的预估分析,如果仅从表达式上看,四个结果没有问题.考生要想做出正确的选择,必须对各种情况下B物块的运动情况有定性的了解.

A项：当θ等于0°时,B物块静止于光滑水平面上,加速度为零,故A项正确；

B项：当θ等于90°时,B物块将做自由落体运动,加速度a等于g,故B项正确；

C项：当Mm时,斜面A的加速度很小,可认为不动,物块B相当于沿固定光滑斜面下滑,其加速度为a等于gsinθ,可见C项正确；

D项：当mM时,表达式给出a等于gsinθ,这是否可能呢?对B物块受力分析可知,它受到重力和斜面的支持力,由于斜面的滑动,使得物块相对地面的运动并非沿斜面方向,而是沿如图2所示的虚线方向,由几何知识知道,ma

大学物理解法：

以斜面体为参考系,由于它沿水平面加速运动,是非惯性参考系,但是考虑了惯性力后,物块相对斜面体的运动,就可以满足牛顿第二定律：

设斜面体的加速度为a1,设物块相对斜面运动的加速度为a,对斜面体M和物块m进行受力分析,考虑物块受到向右的惯性力F等于ma1,如图3所示,对于斜面体：

Nsinθ等于Ma1

如图5所示为一个内、外半径分别为R1和R2的圆环状均匀带电平面,其单位面积带电量为σ.

取环面中心O为原点,以垂直于环面的轴线为x轴.设轴上任意点P到O点的的距离为x,P点电场强度的大小为E.下面给出E的四个表达式（式中k为静电力常量）,其中只有一个是合理的.你可能不会求解此处的场强E,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性做出判断.根据你的判断,E的合理表达式应为

A.E等于2πkσ（R1x2+R21-R2x2+R22）x

B.E等于2πkσ（1x2+R21-1x2+R22）x

C.E等于2πkσ（R1x2+R21+R2x2+R22）x

D.E等于2πkσ（1x2+R21+1x2+R22）x

解析

排除依据Ⅰ：量纲检测

物理公式在给定物理量的大小关系的同时,也给出了物理量的单位之间的关系,这一点在高中物理中学习力学单位制的时候就学习过.因此可以根据选项中的表达式确定单位是否与所求物理量的单位一致.

静电力常量k的单位为：Nm2/C2；

电荷量面密度σ的单位为：C/m2；

Rx2+R2、xx2+R2无单位；

Rxx2+R2的单位为：m；

据此可以确定四个选项的单位：

排除依据Ⅱ：特殊值检验

（1）当x等于0时,P点位于O点位置,根据对称性可知,此位置的场强E等于0,据此可知C选项必错.

（2）任何带电体在无穷远处的场强都为零,因此,当x→∞时,E等于0,考查各个选项：

在高中阶段只能计算点电荷的场强,当带电体的尺寸远小于到P点的距离时,即xR1,xR2时,可以把带电圆环视为点电荷,其产生的场强可以由点电荷的场强公式E等于kQ[]r2算出：圆环带电量为

据此可以直接否定A、C、D,而得到正确选项B.

排除依据Ⅳ：转换思维法

把带电圆环看作是两个带电圆面的差,则带电圆环产生的场强应用两个带电圆面产生的场强之差,可知场强的表达式应是两项之差,而不可能是两项之和,故C、D选项一定错误.

大学物理解法：

通过以上几种方法已足够我们找到正确答案B,为了印证以上分析的正确性,从物理教师角度,我们还可以利用积分法把带电圆环中心轴线上一点处的场强求出来：以圆心O为极点,建立极坐标系,在距离O点为r处取一个宽度为,圆心角为dθ的小扇环,其带电量为σrdrdθ,可视为点电荷,它到P点的距离为x2+r2.另由于对称性,带电环在轴线上的场强必沿轴线方向,故只需各点场强沿轴向的分量

E等于kσrdrdθx2+r2xx2+r2等于kσx∫R2R1rdr（x2+r2）3/2∫2π0dθ等于2πkσx（1x2+R21-1x2+R22）高考真题3（2010年福建卷第18题）

物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证,有时只需通过一定的分析就可以判断结论是否正确.如图7所示为两个彼此平行且共轴的半径分别为R1和R2的圆环,两圆环上的电荷量均为q（q>0）,而且电荷均匀分布.两圆环的圆心O1和O2相距为2a,联线的中点为O,轴线上的A点在O点右侧与O点相距为r（rA.E等于kqR1[R21+（a+r）2]-kqR2[R22+（a-r）2]

B.E等于kqR1[R21+（a+r）2]32-kqR2[R22+（a-r）2]32

C.E等于kq（a+r）[R21+（a+r）2]-kq（a-r）[R22+（a-r）2]

D.E等于kq（a+r）[R21+（a+r）2]32-kq（a-r）[R22+（a-r）2]32

解析排除依据Ⅰ：量纲检测

排除依据Ⅱ：特殊值检验

当r等于a时,A点位于O2点,此时由于对称性,右环在O2点的场强为0,只有左环的场强,故表达式应退化为一项,考查各项在r等于a时的结果：

A.E等于kqR1（R21+4a2）-kqR2

B.E等于kqR1（R21+4a2）32-kqR2

C.E等于2kqa（R21+4a2）D.E等于2kqa（R21+4a2）32

据此可以断定A、B选项必是错误的.

排除依据Ⅲ：简化为高中物理模型检验

当aR1,aR2时,可以把带电圆环视为点电荷,其产生的场强可以由点电荷的场强公式E等于kqr2算出,故A点处的场强大小为：E等于kq（a-r）2-kq（a+r）2,考查各个选项：