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物理选择题的解题方法与技巧
湖北省黄冈中学 徐 辉 （438000）
选择题是客观性试题中最灵活用途最广泛的一种题类，它具有知识覆盖面广、灵活性强、迷惑性大，具有针对性、客观性、便于评分的特点。它既可以测试学生的一般知识信息的识记能力，也可以测试学生分析、综合和评价等高层次的学习水平。它既可以用于日常教学过程中的诊断性测验，也可以作为大规模的标准化考试的主要题型。 在历年高等学校招生考试中，经抽样分析，物理选择题的得分率比较低。
物理选择题一般包括下述五种类型：第一，围绕基本概念编拟的选择题；第二，围绕基本规律编拟的选择题；第三，围绕基本实验技能、技巧编拟的实验类选择题，第四，围绕物理图象编拟的选择题；第五，围绕运用数学解物理能力的小型计算类选择题。
（一）物理选择题中迷感性错误答案的来源
物理选择题有一定的迷惑性，命题时常常利用学生在学习中的某些弱点而着意在正确答案中或最优答案中编入一些似是而非的错误答案，以考查学生掌握基本概念和基本原理的牢固程度。为了提高学生在解物理选择题时的得分率，在复习阶段，应让学生了解编拟选择题时，在选项中给出的迷惑性的错误答案是如何拟出的，这样可使学生胸有成竹，增强解题的信心。
1．利用易混淆的基本概念的内涵或外延的差异，设置“知识陷井”。
例如：一对作用力与反作用力，一对平衡力以及一对力偶这三牵不同的物理概念，在内涵上的区别是。一对作用力与反作用力是作用在两个不同的物体上的，在一条直线上的两个力；一对平衡力是作用在同一个物体上的，在一条直线上的两个力，而一对力偶是作用在同一个物体上，但不在一条直线上的两个力。它们在外延上的区别是：作用力与反作用力是同种性质的力，同时存在，同时消失。而后者不然。易混淆的是它们在内涵上的相似性：它们都是大小相等，方向相反。
又如：动能和动量这两个不同的物理量，它们在内涵上的区别是：用表示物体的动能，用mv表示物体的动量。它们在外延上的区别是：动能跟功相联系，是标量，只有大小无方向，动量跟冲量相联系，是动力学量，是矢量，既有大小又有方向。易混淆的是它们在内涵上的相似性；它们都是描写运动物体的状态最，都与物体的速度和质量有关。
2．利用忽视物理规律的适用条件，设置似是而非或似非而是的“模糊”词汇，诸如：“一定”、“不一定”、“可能”或“有时”等等。
例如：“物体吸热，且体积缩小，则分子平均动能一定增大”。这个选项正确吗？
显然，对于理想气体，对于具有正常膨胀特性的物体，上述叙述是正确的。但对于具有反常膨胀特性的灰铸铁、冰等物体，上述陈述则是错误的了。总结以上分析，物体吸热，且体积缩小，则分子平均动能不一定增大。所以结论是明确的，这个选项是错误的。
要注意，对“一定”的结论。只要找一个反例便可推翻；对“不一定”的结论，只要能找到一个正例便可成立。
3．利用易忽视的矢量符号运算法则，编拟迷惑人、企图使人误入歧路的错误答案。
例如。质量为2 kg的物体，速度由－4 m/s变为6 m/s，它所受到的冲量是：
（1）－20NS；（2）20 N S，（3）4 N·S，（4）－4 NS。
解这道选择题时，运用的基本规律是动量定理。而正确运用动量定理解题的关键是受力分析、运动分析以及建立坐标，确定正方向，把矢量运算简化为一条直线上的标量运算。由于本题题干中的已知条件里已寓有正方向的选定，所以正确的答案应是20NS。如果对动量定理掌握得不好，则很容易错选。
4．利用某些实验技能上的缺陷和实验器材选用上存在的问题，把似能用又不能用的器材设备鱼目混珠地杂合在一起，从而考查学生的分析能力和实验技能。
例如。某学生用伏安法测电阻时，把安培表，伏特表接在右图l所示的位置上，这将造成：（1）安培表烧坏，（2）伏特表烧坏；（3）安培表和伏特表均烧坏，但灯泡不烧坏；（4）灯泡不亮。
由于伏特表的内阻一般很大，串联在电路中时电流极小，所以安培表，伏特表和灯泡均不会烧坏，而且灯泡不会发光。故应选第四个选项。假如不假思索地依顺习惯的思维定势，认为由于安培表内阻大大小于灯泡电阻，两者并联后安培表分得电流比较多，从而得出安培表将被烧坏的结论，则就错了。
5．利用审题不周，物理过程分析错误或运算粗心大意，造成假象。根据心理学上的“先入为主”的心理特征，把错误答案排列在前边，而把正确答案放在后边，故意设置陷井和圈套，等待中计上当。
例如，如右图2所示，绝缘导体棒A B放置在带电量为＋Q′的点电荷周围，则导体棒对称中心处的附加电场的电场强度为：
（1）0； （2）KQ/R2，方向向右；
（3）KQ/R2，方向向左；
（4），方向向左；
（5），方向向右；
这是一道关于静电平衡的选择题。由于很多学生在头脑中存在“处于静电平衡的导体，内部电场强度为零”的思维定势，所以在没有认真审题的情况下就不假思索地选择了第一个答案。但只要冷静地分析一下，由于导体内部的合电场强度等于外加电场强度和附加电场强度的矢量和，即。而点电荷电场在导体棒对称中心处的电场强度为：，方向向右。根据静电平衡的条件。 “处于静电平衡的导体，内部合电场强度为零”，所以本题中第四个选项才是正确的。
6．利用某些物理图象的相似性，造成错觉，引起误解。
很多物理规律可以用数学图象来描绘。如果学生的物理概念模糊，物理规律没有熟练掌握，就不能正确地辨别各种物理图象的物理意义。
例如：下图3中有四个图象，分别表示物体的加速度、速度、位移和所受外力的合力随时间变化的规律。其中表示物体受力平衡的是哪个图?
图3
物体受力平衡时，其合外力为零，加速度为零，物体保持静止状态或匀速直线运动状态。上述4个图中，尽管图线相似，但表示的物理意义不同：第l、第4图表示物体加速度在均匀减小，所受外力的合力在均匀减小，所以物体在作变减速运动，第2图表示物体的速度在均匀减小，物体在作匀减速运动，只有第3个图表示物体的位移在均匀地减小，物体在作匀速直线运动，其加速度为零，故物体受力平衡，所以上述4个图中只有第3个图符合题意。
（二）物理选择题的解题方法与技巧
1．直接判断法：
从基本概念出发，在一系列表面相似的陈述中，抓住物理概念的本质，从而采用“直接判断法”确定正确答案”。
例1、关于动量和动能，下列陈述中正确的是（ ）
A 质点的动能不发生变化，其动员一定不发生变化；
B 质点的动能发生变化，其动量一定发生变化；
C 质点的动量发生变化，其动能一定发生变化；
D 质点的动量发生变化，其动能不一定发生变化。
解答这道选择题时，首先要明确动量和动能是两个不同的物理量，动量是矢量，动能是标量，两者都与物体的质量和速度有关，其次要在头脑中建立清晰的理想化运动模型，然后逐一直接判断各个选项的正确性。对于第一、第三两个选项，我们都可以找到一个典型的反例；做匀速率圆周运动的质点，其速度大小保持不变，而方向时刻在变化，即质点的动能保持不变，而动量时刻在变化。对于第四个选项则可用匀速率圆周运动为正例。而第二个选项，可由，得知它是始终正确的。所以本题的正确答案是B、D。
例2、有关布朗运动的说法中，正确的是哪些?（ ）
A 液体的温度越低，布朗运动越显著；
B 液体的温度越高，布朗运动越显著；
C 悬浮微粒越小，布朗运动越显著；
D 悬浮微粒越大，布朗运动越显著。
解答这道选择题的关键是掌握布朗运动的概念悬浮在水中的花粉颗粒不停地作无规则的运动，叫布朗运动。做布朗运动的小颗粒虽不是分子，但是它的无规则运动却是液体分子无规则运动的反映。分子无规则运动与温度有关，温度越高分子运动越激烈。悬浮颗粒越小，它受到大量液体分子的冲力作用后运动状态改变显著，即布朗运动显著。故本题正确答案是B、C。
例3、下述关于电容器的说法，正确的是（ ）
A 电容器的电容越大，则它带的电量就越多；
B 电容器的带电量与两极间的电压成正比；
C 电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，其大小与加在两极间的电压无关；
D l库仓是电容量为10μF的电容器接在103V电压上时，两极板所带的总电量。
此题是考查学生有关电容器概念的选择题。所以解此题时不必计算，只要根据电容器的相应概念直接对照求解。显然，本题的正确答案是B、C。
2．推理法：
从基本规律出发，注意物理规律的适用条件，运用物理定律，定理和法则等进行分析推理，采用“推理法”，找出正确的答案。
例4、在图4所示的电路中，R 2、R3是定值电阻，Rl是滑动变阻器，当R1的滑片P向右滑动时，有（ ）
A 电流表的示数增大、电压表的示数变小
B 电压表的示数增大、电压表示数增大
C 电流表的示数变小、电压表的示数变小。
D 电流表的示数是先减小后增大
图4
解析：当R1的滑片P向右滑动时，由R1和R2组成的分压器的串联段电阻减小，所以电路的总电阻减小；根据可知干路电流增大，电流表的示数增大；再根据U=ε－Ir，可知路端电压减小，故电压表的示数变小。
因为R3是定值电阻，当干路电流强度增大时，其两端电压随之增大，故电压表的示数增大；再根据U1=U－U3，而U减小，U3增大，所以U1减小，故电压表的示数减小。
当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，R1左段电阻与R2并联部分电阻增大，且干路中的电流也增大，根据欧姆定律，可知电压表示数增大，由于R2为定值电阻，且U2增大，由欧姆定律得，电流表的示数增大。
根据并联分流原理，通过电流表的电流强度为
由上式中，分子为恒量，分母是关于R左的二次函数，且二次项的系数小于零，分母有极大值，由此可见，I1先减小后增大．故电流表的示数是先减小后增大。
正确答案为A、D。
例5、关于表面张力的下述说法，正确的是（ ）
A 液体表面层的分子分布比液体内部密；
B 表面层分子间的引力大于斥力；
C 表面张力的大小与分界线的长度成正比；
D 表面张力的方向是与液面相切，与分界线相垂直的。
这是一道涉及液体表面张力的选择题。教学大纲上对这部分内容的要求比较浅，只要求定性了解，不要求作定量计算。所以只要对表面张力的产生机制有所了解，采用求解对照法就很容易确定本题的正确答案是B、C、D。
例5、在下图5中，有一固定的超导体圆环，在其右侧放着一条形磁铁，此时圆环中没有电流。当把磁铁向右方移走时，由于电磁感应，在超导体圆环中产生了一定的电流。（ ）
A 这电流的方向如图中箭头所示，走磁铁后，这电流很快消失；
B 这电流的方向如图中箭头所示，磁铁移走后，这电流继续维持；
C 这电流方向与图中箭头方向相反，磁铁移走后，这电流很快消失；
D 以上答案均不对。
由于超导体具有电阻等于零的特性，所以一旦在超导体环中产生了感生电流，根据能量守恒定律，这感生电流将继续维持。所以利用求解对照法，上述四个选项中，只有A、D两个答案，才有可能是正确的，而B、C这两个选项肯定是错误的，应予排除；接着根据楞次定律，可知当磁铁向右方移动时，感生电流的方向应与图中箭头所示方向相反。所以，本题正确答案是D。
3．排除法：
从实验操作技能出发，对实验原理，操作步骤和仪器的选用进行正确判断或错算，采用“排除法”，选出最优的答案。
例7、等量异种点电荷的连线和其中垂线如图所示。现将一个带负电的检验电荷先从图中a点沿直线移到b点，再从b点沿直线移到c点。则检验电荷在此全过程中（ ）
①所受的电场力方向不变；②所受的电场力的大小一直增大；③电势能一直减小；④其电势能先不变后减小
A．①②③ B．①②④
C．②③④ D．①③④
解析：等量异号电荷连线的中垂线是一等势线，电场线方向垂直ab向下，且从a→b，电场逐渐增强，负电荷从a运动到b，电场力不做功，从b运动到c电场力做正功，故负电荷所受的电场力方向不变，所受的电场力的大小一直增大，其电势能先不变后减小，即选项D正确．

图6 图7
4．作图法：
在熟练掌握基本概念、基本规律和基本技能的基础上，巧妙地利用受力图、运动示意图或波形图、光路图等物理图线，用“作图法”配合简单的运算，有时可以很快得出正确的答案。
例8、下图7所示的装置中，若保持B点和O点的位置不变，只改变OA的位置，则当A点向上移动的过程中，OA线的张力如何变化?
A 变大；B 变小；C 先增大后减小；D 先减小后增大。
由于图中的电灯重力保持不变，OB线位置也保持不变，只改变OA线的位置，所以本题属于共点力的平衡问题，只要利用矢量运算的平行四边形法则，作出如图中虚线所示的辅助线，利用图线就可很容易地选出本题的正确答案。OA线的张力先减小后增大，即选D。
例9、已知一列机械波在媒质中传播时，某一时刻的波形图象如下图8所示。则图中哪些质点的势能最大?（ ）
A A、C质点；B 只有A质点；C O、B、D质点； D 以上答案均不对。
由于弹性媒质中各质点的势能大小决定于质点之间的相对位置。所以，只要在图中形象地增加几个质点，就可以明显地看到，在该时刻哪些质点间相对距离最小，哪些质点间相对距离最大了。在图中可以看到O、B，D质点与它们相邻的其它质点间相对距离较大，也就是说，在该时刻 O、B、D三个质点具有的弹性势能最大。故本题正确答案为C。
例10、在测定电源电动势和内阻时，分别采用下图9中甲，乙两种不同的电路图。关于测量值和真实值的下列陈述中，正确的是（ ）
A 采用甲图所示电路时，ε测<ε真，r测>r真，
B 采用甲图所示电路时，ε测=ε真，r测>r真，
C 采用乙图所示电路时，ε测=ε真，r测D 采用乙图所示电路时，ε测<ε真，r测这是一道涉及测量值与真实值误差问题的选择题。如果采用列式计算的方法，将会化费较多的时间，不容易直接求得正确的答案。但是如果利用U—I图线，则能很快地确定本题的答案。
对于甲图所示的电路，电流表串联在干线中，当I=0对，根据U外=ε－Ir，得U外：ε，则在U—I图上可得知ε测=ε真，如下图10甲所示。此时r测=r真＋RA>r真。所以对图1—9中甲图所示的电路图，正确答案应选B；对于乙图所示的电路，测量得到的。当电压表读数为零时，外电路短路，R外=0，所以电流强度测量得的最大值等于真实理想的最大值，而当I=0时，R=∞，但是Rv≠∞，故此时电压表的测量值读数为ε测<ε真。对应的U一I图线如下图10乙图所示。所以对图1—9中乙图所示的电路图，正确答案应选D。即本题正确答案是B、D。
综上所述，如果通过电路分析，找出特殊值，则能迅速作出相对应的U—I图线，而由图线则能很快确定正确的答案。
5．计算法：
对于某些在选项中有确切数据的物理选择题，必须根据题意，建立理想化模型，综合运用各科知识找出隐含条件，经过严密推理分析和仔细演算，最后才能得出正确答案。
例11、如下图11所示，食盐（NaCl）的晶体是由钠离子（图中·）和氯离子（图中o）组成的。这两种离子在空间中三个互相垂直的方向上，都是等距离地交错排列的。已知食盐的摩尔质量为μ=58.5克/摩，食盐的密度是ρ=2.2克/（匣米）3，阿伏伽德罗常数为N0=6.0×1023摩－1。
在食盐晶体中，两个距离最近的钠离子中心间的距离的数值，最接近于（就下面四个数值相比）（ ）
A 3.0×10－8厘米；B 3.5×10－8厘米；
C 4.0×10－8厘米；D 6.0×10－8厘米。
从食盐晶体的空间点阵结构示意图中可以看到，处于对称中心的氯离子属于八个小立方体共有，即只有八分之一属于其中一个小立方体所有。因此构成每个小立方体的氯或钠离子数目相当于4×1/8=1/2个食盐分子，即图中每个小立方体所占的空间等于二分之一个食盐分子的体积。考虑到距离最近的两个钠离子之间的距离，为小立方体的侧面上正方形的对角线，由数学知识可知，所求距离等于倍的边长。
单位体积内NaCl分子数；每个NaCl分子的体积=，每个NaCl分子的边长；上图1—11中每个NaCl小立方体的边长d；所以两个距离最近的钠离子中心间的距离为代入已知条件，得
r≈3.9×10－8厘米。
所以本题答案应选C。
例12、用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中，如图12A所示，已知ac和bc与竖直方向的夹角分别为30°和60°，则ac和bc绳中的拉力分别为（ ）
A． B．
C． D．
图12B
解析：受力如图12B所示，则：， ①
， ②
由①②得：．选项A正确。
例题13、下图13所示的均匀变化的磁场中，圆形线圈的法线和磁场方向成30°角。下述办法中（如需改绕线圈，用原规格的导线）用哪几种可以使线圈中的感生电流减少到原来的一半?（ ）
A 匝数减小一半；
B 线圈直径减小一半；
C 线圈面积减小一半；
D 线圈平面的法线与磁场方向的夹角改变。
这是一道关于感生电流大小变化的选择题。首先根据法拉第电磁感应定律、电阻定律和全电路欧姆定律得出关于电流强度的通式：
；
；；
因式中的导线横截面积S截和导线的电阻率ρ均为恒量，而磁场均匀变化，即也为恒量，所以电流强度与圆形线圈的半径及夹角θ的余弦的乘积成正比，即I∝rcosθ。
因为cos30°=，<1，所以θ=cos－1（）是可能的。这样由通式I∝rcosθ可知，线圈的直径减小一半和线圈平面的法线与磁场方向的夹角改变，均可以使线圈中的感生电流减小到原来的一半。所以本题的正确答案是B、D。
6．量纲法：
对于某些在选项中提供的答案是一些代数式的选择题，在解题时首先用“量纲法”，排除明显错误的答案，缩小选择范围，从而可以大大提高解题速度。
例14、少量的水，其质量为m，温度为T。把这些水加入温度在其溶点，质量为M的冰决上。设水的比热为c，冰的溶解热为，则被溶解的冰的质量为（ ）
A ； B ； C ； D 。
由于溶解热的单位是卡/克（或焦耳/千克）而比热的单位是卡/（克度）或（焦耳/千克·开尔文），温度的单位是度（或开尔文），质量的单位是克（或千克）。所以首先对上述四个选项中的代数式进行量纲检查，发现A、B和C三个代数式的单位都不是质量单位，只有第四个选项是正确的，所以本题的答案是D。
例15、已知某物质的密度为，摩尔质量为μ，阿伏加德罗常数为No，则单位体积内所含分子数的公式为（ ）
A No/； B No/μ； C μNo/； D No/μ。
由题意可知，单位体积内含分子数的公式的单位为I/（米）3，密度的单位为千克/（米）3，摩尔质量的单位是千克/摩尔，阿伏伽德罗常数的单位是1/摩尔。所以用量纲法进行检查，发现上述A、B、C，三个选项的代数式全是错的，只有第四个选项是正确的，所以本题的答案是D。
7．比较法：
对于某些满足守恒定律条件的选择题，无论在选项中提供的答案是确切的数据，还是一些代数式，在解题时应首先用守恒定律的特点进行分析，排除明显错误的答案，集中力量验证剩下的答案。用此法可避免复杂的计算。
例16、甲、乙两溜冰运动员，其质量分别为50千克和52千克，甲手中拿着一只质量为2千克的小球。两人均以相对地面为2米/秒的速度在水平冰面上相向滑行。甲将球抛给乙，乙再将球抛还给甲。这样抛若干次后，当乙的速度为零时，甲的速度为（ ）
A 恰等于2米/秒；B 小于2米/秒；C 恰等于零；D 大于2米/秒。
这是一道满足动量守恒定律的选择题．由于甲、乙两人和小球三者组成的系统的初动量为零，由动量守恒定律可知，系统末动量也应为零。所以当乙的最后速度为零时，那么甲的速度也一定为零。故本题正确答案为C。
8．逆向思维法：
这种方法是从选的各个选项入手，把各个选项中的物理现象和过程作为已知条件，经过周密的思考和分析，倒推出题中成立和条件或满足的要求，从而在选项中作出正确的选择。
例17、一航天探测器完成对月球的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动，探测器通过喷气而获得推动力。以下关于喷气方向的描述中正确的是（ ）
A．探测器加速运动时，沿直线向后喷气
B．探测器加速运动时，竖直向下喷气
C．探测器匀速运动时，竖直向下喷气
D．探测器匀速运动时，不需要喷气
图14
解析：探测器通过喷气而获得的推动力方向与喷气方向相反。如答图所示，探测器沿直线AB加速离开月球的过程，探测器所受合力的方向应沿AB方向。而在月球表面附近探测器要受到竖直向下的重力G，为了能让合力沿AB方向，探测器必须向斜后下方喷气以获得斜向上的推动力F，F沿竖直向上方向的分力F1平衡重力，F沿AB方向的分力F2就是使探测器沿AB方向加速的力。所以探测器沿一倾斜的直线加速离开月球时，应向斜后下方喷气。若沿直线向后喷气必做曲线运动。
探测器沿AB方向做匀速运动时，应竖直向下喷气，以获得竖直向上的推动力F平衡重力，保证探测器的合力为零，做匀速直线运动。若不喷气，F=0，合力为G，不可能做匀速运动。
综上所述，选项C是正确的．
这样的例子不胜枚举，在此就不一一列举了。
解答物理选择题的基本功是熟练掌握基本概念、基本规律和基本实验技能。而要做到这些，至关重要的是在学习物理的过程中应认真钻研教材，逐字逐句推敲，加强在理解基础上的记忆，同时应高度重视物理实验操作技能的训练和利用数学解物理问题的能力培养。在此基础上逐步克服头脑中的模糊观念以及错误的思维定势，迅速培养并发展自己的形象思维和抽象思维以及发散性思维能力。如果有了扎实的基本功，再具备本文所列举的解物理选择题的技巧，经过适量的解题训练，那么解答物理选择题的得分率一定能大幅度地提高。

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