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物理選擇題的解題方法與技巧
湖北省黃岡中學 徐 輝 （438000）
選擇題是客觀性試題中最靈活用途最廣泛的一種題類，它具有知識覆蓋面廣、靈活性強、迷惑性大，具有針對性、客觀性、便于評分的特點。它既可以測試學生的一般知識信息的識記能力，也可以測試學生分析、綜合和評價等高層次的學習水平。它既可以用于日常教學過程中的診斷性測驗，也可以作為大規模的標準化考試的主要題型。 在歷年高等學校招生考試中，經抽樣分析，物理選擇題的得分率比較低。
物理選擇題一般包括下述五種類型：第一，圍繞基本概念編擬的選擇題；第二，圍繞基本規律編擬的選擇題；第三，圍繞基本實驗技能、技巧編擬的實驗類選擇題，第四，圍繞物理圖象編擬的選擇題；第五，圍繞運用數學解物理能力的小型計算類選擇題。
（一）物理選擇題中迷感性錯誤答案的來源
物理選擇題有一定的迷惑性，命題時常常利用學生在學習中的某些弱點而著意在正確答案中或最優答案中編入一些似是而非的錯誤答案，以考查學生掌握基本概念和基本原理的牢固程度。為了提高學生在解物理選擇題時的得分率，在復習階段，應讓學生了解編擬選擇題時，在選項中給出的迷惑性的錯誤答案是如何擬出的，這樣可使學生胸有成竹，增強解題的信心。
1．利用易混淆的基本概念的內涵或外延的差異，設置“知識陷井”。
例如：一對作用力與反作用力，一對平衡力以及一對力偶這三牽不同的物理概念，在內涵上的區別是。一對作用力與反作用力是作用在兩個不同的物體上的，在一條直線上的兩個力；一對平衡力是作用在同一個物體上的，在一條直線上的兩個力，而一對力偶是作用在同一個物體上，但不在一條直線上的兩個力。它們在外延上的區別是：作用力與反作用力是同種性質的力，同時存在，同時消失。而后者不然。易混淆的是它們在內涵上的相似性：它們都是大小相等，方向相反。
又如：動能和動量這兩個不同的物理量，它們在內涵上的區別是：用表示物體的動能，用mv表示物體的動量。它們在外延上的區別是：動能跟功相聯系，是標量，只有大小無方向，動量跟沖量相聯系，是動力學量，是矢量，既有大小又有方向。易混淆的是它們在內涵上的相似性；它們都是描寫運動物體的狀態最，都與物體的速度和質量有關。
2．利用忽視物理規律的適用條件，設置似是而非或似非而是的“模糊”詞匯，諸如：“一定”、“不一定”、“可能”或“有時”等等。
例如：“物體吸熱，且體積縮小，則分子平均動能一定增大”。這個選項正確嗎？
顯然，對于理想氣體，對于具有正常膨脹特性的物體，上述敘述是正確的。但對于具有反常膨脹特性的灰鑄鐵、冰等物體，上述陳述則是錯誤的了。總結以上分析，物體吸熱，且體積縮小，則分子平均動能不一定增大。所以結論是明確的，這個選項是錯誤的。
要注意，對“一定”的結論。只要找一個反例便可推翻；對“不一定”的結論，只要能找到一個正例便可成立。
3．利用易忽視的矢量符號運算法則，編擬迷惑人、企圖使人誤入歧路的錯誤答案。
例如。質量為2 kg的物體，速度由－4 m/s變為6 m/s，它所受到的沖量是：
（1）－20NS；（2）20 N S，（3）4 N·S，（4）－4 NS。
解這道選擇題時，運用的基本規律是動量定理。而正確運用動量定理解題的關鍵是受力分析、運動分析以及建立坐標，確定正方向，把矢量運算簡化為一條直線上的標量運算。由于本題題干中的已知條件里已寓有正方向的選定，所以正確的答案應是20NS。如果對動量定理掌握得不好，則很容易錯選。
4．利用某些實驗技能上的缺陷和實驗器材選用上存在的問題，把似能用又不能用的器材設備魚目混珠地雜合在一起，從而考查學生的分析能力和實驗技能。
例如。某學生用伏安法測電阻時，把安培表，伏特表接在右圖l所示的位置上，這將造成：（1）安培表燒壞，（2）伏特表燒壞；（3）安培表和伏特表均燒壞，但燈泡不燒壞；（4）燈泡不亮。
由于伏特表的內阻一般很大，串聯在電路中時電流極小，所以安培表，伏特表和燈泡均不會燒壞，而且燈泡不會發光。故應選第四個選項。假如不假思索地依順習慣的思維定勢，認為由于安培表內阻大大小于燈泡電阻，兩者并聯后安培表分得電流比較多，從而得出安培表將被燒壞的結論，則就錯了。
5．利用審題不周，物理過程分析錯誤或運算粗心大意，造成假象。根據心理學上的“先入為主”的心理特征，把錯誤答案排列在前邊，而把正確答案放在后邊，故意設置陷井和圈套，等待中計上當。
例如，如右圖2所示，絕緣導體棒A B放置在帶電量為＋Q′的點電荷周圍，則導體棒對稱中心處的附加電場的電場強度為：
（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；
這是一道關于靜電平衡的選擇題。由于很多學生在頭腦中存在“處于靜電平衡的導體，內部電場強度為零”的思維定勢，所以在沒有認真審題的情況下就不假思索地選擇了第一個答案。但只要冷靜地分析一下，由于導體內部的合電場強度等于外加電場強度和附加電場強度的矢量和，即。而點電荷電場在導體棒對稱中心處的電場強度為：，方向向右。根據靜電平衡的條件。 “處于靜電平衡的導體，內部合電場強度為零”，所以本題中第四個選項才是正確的。
6．利用某些物理圖象的相似性，造成錯覺，引起誤解。
很多物理規律可以用數學圖象來描繪。如果學生的物理概念模糊，物理規律沒有熟練掌握，就不能正確地辨別各種物理圖象的物理意義。
例如：下圖3中有四個圖象，分別表示物體的加速度、速度、位移和所受外力的合力隨時間變化的規律。其中表示物體受力平衡的是哪個圖?
圖3
物體受力平衡時，其合外力為零，加速度為零，物體保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。上述4個圖中，盡管圖線相似，但表示的物理意義不同：第l、第4圖表示物體加速度在均勻減小，所受外力的合力在均勻減小，所以物體在作變減速運動，第2圖表示物體的速度在均勻減小，物體在作勻減速運動，只有第3個圖表示物體的位移在均勻地減小，物體在作勻速直線運動，其加速度為零，故物體受力平衡，所以上述4個圖中只有第3個圖符合題意。
（二）物理選擇題的解題方法與技巧
1．直接判斷法：
從基本概念出發，在一系列表面相似的陳述中，抓住物理概念的本質，從而采用“直接判斷法”確定正確答案”。
例1、關于動量和動能，下列陳述中正確的是（ ）
A 質點的動能不發生變化，其動員一定不發生變化；
B 質點的動能發生變化，其動量一定發生變化；
C 質點的動量發生變化，其動能一定發生變化；
D 質點的動量發生變化，其動能不一定發生變化。
解答這道選擇題時，首先要明確動量和動能是兩個不同的物理量，動量是矢量，動能是標量，兩者都與物體的質量和速度有關，其次要在頭腦中建立清晰的理想化運動模型，然后逐一直接判斷各個選項的正確性。對于第一、第三兩個選項，我們都可以找到一個典型的反例；做勻速率圓周運動的質點，其速度大小保持不變，而方向時刻在變化，即質點的動能保持不變，而動量時刻在變化。對于第四個選項則可用勻速率圓周運動為正例。而第二個選項，可由，得知它是始終正確的。所以本題的正確答案是B、D。
例2、有關布朗運動的說法中，正確的是哪些?（ ）
A 液體的溫度越低，布朗運動越顯著；
B 液體的溫度越高，布朗運動越顯著；
C 懸浮微粒越小，布朗運動越顯著；
D 懸浮微粒越大，布朗運動越顯著。
解答這道選擇題的關鍵是掌握布朗運動的概念懸浮在水中的花粉顆粒不停地作無規則的運動，叫布朗運動。做布朗運動的小顆粒雖不是分子，但是它的無規則運動卻是液體分子無規則運動的反映。分子無規則運動與溫度有關，溫度越高分子運動越激烈。懸浮顆粒越小，它受到大量液體分子的沖力作用后運動狀態改變顯著，即布朗運動顯著。故本題正確答案是B、C。
例3、下述關于電容器的說法，正確的是（ ）
A 電容器的電容越大，則它帶的電量就越多；
B 電容器的帶電量與兩極間的電壓成正比；
C 電容器的電容是表示電容器容納電荷本領的物理量，其大小與加在兩極間的電壓無關；
D l庫倉是電容量為10μF的電容器接在103V電壓上時，兩極板所帶的總電量。
此題是考查學生有關電容器概念的選擇題。所以解此題時不必計算，只要根據電容器的相應概念直接對照求解。顯然，本題的正確答案是B、C。
2．推理法：
從基本規律出發，注意物理規律的適用條件，運用物理定律，定理和法則等進行分析推理，采用“推理法”，找出正確的答案。
例4、在圖4所示的電路中，R 2、R3是定值電阻，Rl是滑動變阻器，當R1的滑片P向右滑動時，有（ ）
A 電流表的示數增大、電壓表的示數變小
B 電壓表的示數增大、電壓表示數增大
C 電流表的示數變小、電壓表的示數變小。
D 電流表的示數是先減小后增大
圖4
解析：當R1的滑片P向右滑動時，由R1和R2組成的分壓器的串聯段電阻減小，所以電路的總電阻減小；根據可知干路電流增大，電流表的示數增大；再根據U=ε－Ir，可知路端電壓減小，故電壓表的示數變小。
因為R3是定值電阻，當干路電流強度增大時，其兩端電壓隨之增大，故電壓表的示數增大；再根據U1=U－U3，而U減小，U3增大，所以U1減小，故電壓表的示數減小。
當滑動變阻器的滑片P向右滑動時，R1左段電阻與R2并聯部分電阻增大，且干路中的電流也增大，根據歐姆定律，可知電壓表示數增大，由于R2為定值電阻，且U2增大，由歐姆定律得，電流表的示數增大。
根據并聯分流原理，通過電流表的電流強度為
由上式中，分子為恒量，分母是關于R左的二次函數，且二次項的系數小于零，分母有極大值，由此可見，I1先減小后增大．故電流表的示數是先減小后增大。
正確答案為A、D。
例5、關于表面張力的下述說法，正確的是（ ）
A 液體表面層的分子分布比液體內部密；
B 表面層分子間的引力大于斥力；
C 表面張力的大小與分界線的長度成正比；
D 表面張力的方向是與液面相切，與分界線相垂直的。
這是一道涉及液體表面張力的選擇題。教學大綱上對這部分內容的要求比較淺，只要求定性了解，不要求作定量計算。所以只要對表面張力的產生機制有所了解，采用求解對照法就很容易確定本題的正確答案是B、C、D。
例5、在下圖5中，有一固定的超導體圓環，在其右側放著一條形磁鐵，此時圓環中沒有電流。當把磁鐵向右方移走時，由于電磁感應，在超導體圓環中產生了一定的電流。（ ）
A 這電流的方向如圖中箭頭所示，走磁鐵后，這電流很快消失；
B 這電流的方向如圖中箭頭所示，磁鐵移走后，這電流繼續維持；
C 這電流方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵移走后，這電流很快消失；
D 以上答案均不對。
由于超導體具有電阻等于零的特性，所以一旦在超導體環中產生了感生電流，根據能量守恒定律，這感生電流將繼續維持。所以利用求解對照法，上述四個選項中，只有A、D兩個答案，才有可能是正確的，而B、C這兩個選項肯定是錯誤的，應予排除；接著根據楞次定律，可知當磁鐵向右方移動時，感生電流的方向應與圖中箭頭所示方向相反。所以，本題正確答案是D。
3．排除法：
從實驗操作技能出發，對實驗原理，操作步驟和儀器的選用進行正確判斷或錯算，采用“排除法”，選出最優的答案。
例7、等量異種點電荷的連線和其中垂線如圖所示。現將一個帶負電的檢驗電荷先從圖中a點沿直線移到b點，再從b點沿直線移到c點。則檢驗電荷在此全過程中（ ）
①所受的電場力方向不變；②所受的電場力的大小一直增大；③電勢能一直減小；④其電勢能先不變后減小
A．①②③ B．①②④
C．②③④ D．①③④
解析：等量異號電荷連線的中垂線是一等勢線，電場線方向垂直ab向下，且從a→b，電場逐漸增強，負電荷從a運動到b，電場力不做功，從b運動到c電場力做正功，故負電荷所受的電場力方向不變，所受的電場力的大小一直增大，其電勢能先不變后減小，即選項D正確．

圖6 圖7
4．作圖法：
在熟練掌握基本概念、基本規律和基本技能的基礎上，巧妙地利用受力圖、運動示意圖或波形圖、光路圖等物理圖線，用“作圖法”配合簡單的運算，有時可以很快得出正確的答案。
例8、下圖7所示的裝置中，若保持B點和O點的位置不變，只改變OA的位置，則當A點向上移動的過程中，OA線的張力如何變化?
A 變大；B 變小；C 先增大后減小；D 先減小后增大。
由于圖中的電燈重力保持不變，OB線位置也保持不變，只改變OA線的位置，所以本題屬于共點力的平衡問題，只要利用矢量運算的平行四邊形法則，作出如圖中虛線所示的輔助線，利用圖線就可很容易地選出本題的正確答案。OA線的張力先減小后增大，即選D。
例9、已知一列機械波在媒質中傳播時，某一時刻的波形圖象如下圖8所示。則圖中哪些質點的勢能最大?（ ）
A A、C質點；B 只有A質點；C O、B、D質點； D 以上答案均不對。
由于彈性媒質中各質點的勢能大小決定于質點之間的相對位置。所以，只要在圖中形象地增加幾個質點，就可以明顯地看到，在該時刻哪些質點間相對距離最小，哪些質點間相對距離最大了。在圖中可以看到O、B，D質點與它們相鄰的其它質點間相對距離較大，也就是說，在該時刻 O、B、D三個質點具有的彈性勢能最大。故本題正確答案為C。
例10、在測定電源電動勢和內阻時，分別采用下圖9中甲，乙兩種不同的電路圖。關于測量值和真實值的下列陳述中，正確的是（ ）
A 采用甲圖所示電路時，ε測<ε真，r測>r真，
B 采用甲圖所示電路時，ε測=ε真，r測>r真，
C 采用乙圖所示電路時，ε測=ε真，r測D 采用乙圖所示電路時，ε測<ε真，r測這是一道涉及測量值與真實值誤差問題的選擇題。如果采用列式計算的方法，將會化費較多的時間，不容易直接求得正確的答案。但是如果利用U—I圖線，則能很快地確定本題的答案。
對于甲圖所示的電路，電流表串聯在干線中，當I=0對，根據U外=ε－Ir，得U外：ε，則在U—I圖上可得知ε測=ε真，如下圖10甲所示。此時r測=r真＋RA>r真。所以對圖1—9中甲圖所示的電路圖，正確答案應選B；對于乙圖所示的電路，測量得到的。當電壓表讀數為零時，外電路短路，R外=0，所以電流強度測量得的最大值等于真實理想的最大值，而當I=0時，R=∞，但是Rv≠∞，故此時電壓表的測量值讀數為ε測<ε真。對應的U一I圖線如下圖10乙圖所示。所以對圖1—9中乙圖所示的電路圖，正確答案應選D。即本題正確答案是B、D。
綜上所述，如果通過電路分析，找出特殊值，則能迅速作出相對應的U—I圖線，而由圖線則能很快確定正確的答案。
5．計算法：
對于某些在選項中有確切數據的物理選擇題，必須根據題意，建立理想化模型，綜合運用各科知識找出隱含條件，經過嚴密推理分析和仔細演算，最后才能得出正確答案。
例11、如下圖11所示，食鹽（NaCl）的晶體是由鈉離子（圖中·）和氯離子（圖中o）組成的。這兩種離子在空間中三個互相垂直的方向上，都是等距離地交錯排列的。已知食鹽的摩爾質量為μ=58.5克/摩，食鹽的密度是ρ=2.2克/（匣米）3，阿伏伽德羅常數為N0=6.0×1023摩－1。
在食鹽晶體中，兩個距離最近的鈉離子中心間的距離的數值，最接近于（就下面四個數值相比）（ ）
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。
從食鹽晶體的空間點陣結構示意圖中可以看到，處于對稱中心的氯離子屬于八個小立方體共有，即只有八分之一屬于其中一個小立方體所有。因此構成每個小立方體的氯或鈉離子數目相當于4×1/8=1/2個食鹽分子，即圖中每個小立方體所占的空間等于二分之一個食鹽分子的體積。考慮到距離最近的兩個鈉離子之間的距離，為小立方體的側面上正方形的對角線，由數學知識可知，所求距離等于倍的邊長。
單位體積內NaCl分子數；每個NaCl分子的體積=，每個NaCl分子的邊長；上圖1—11中每個NaCl小立方體的邊長d；所以兩個距離最近的鈉離子中心間的距離為代入已知條件，得
r≈3.9×10－8厘米。
所以本題答案應選C。
例12、用三根輕繩將質量為m的物塊懸掛在空中，如圖12A所示，已知ac和bc與豎直方向的夾角分別為30°和60°，則ac和bc繩中的拉力分別為（ ）
A． B．
C． D．
圖12B
解析：受力如圖12B所示，則：， ①
， ②
由①②得：．選項A正確。
例題13、下圖13所示的均勻變化的磁場中，圓形線圈的法線和磁場方向成30°角。下述辦法中（如需改繞線圈，用原規格的導線）用哪幾種可以使線圈中的感生電流減少到原來的一半?（ ）
A 匝數減小一半；
B 線圈直徑減小一半；
C 線圈面積減小一半；
D 線圈平面的法線與磁場方向的夾角改變。
這是一道關于感生電流大小變化的選擇題。首先根據法拉第電磁感應定律、電阻定律和全電路歐姆定律得出關于電流強度的通式：
；
；；
因式中的導線橫截面積S截和導線的電阻率ρ均為恒量，而磁場均勻變化，即也為恒量，所以電流強度與圓形線圈的半徑及夾角θ的余弦的乘積成正比，即I∝rcosθ。
因為cos30°=，<1，所以θ=cos－1（）是可能的。這樣由通式I∝rcosθ可知，線圈的直徑減小一半和線圈平面的法線與磁場方向的夾角改變，均可以使線圈中的感生電流減小到原來的一半。所以本題的正確答案是B、D。
6．量綱法：
對于某些在選項中提供的答案是一些代數式的選擇題，在解題時首先用“量綱法”，排除明顯錯誤的答案，縮小選擇范圍，從而可以大大提高解題速度。
例14、少量的水，其質量為m，溫度為T。把這些水加入溫度在其溶點，質量為M的冰決上。設水的比熱為c，冰的溶解熱為，則被溶解的冰的質量為（ ）
A ； B ； C ； D 。
由于溶解熱的單位是卡/克（或焦耳/千克）而比熱的單位是卡/（克度）或（焦耳/千克·開爾文），溫度的單位是度（或開爾文），質量的單位是克（或千克）。所以首先對上述四個選項中的代數式進行量綱檢查，發現A、B和C三個代數式的單位都不是質量單位，只有第四個選項是正確的，所以本題的答案是D。
例15、已知某物質的密度為，摩爾質量為μ，阿伏加德羅常數為No，則單位體積內所含分子數的公式為（ ）
A No/； B No/μ； C μNo/； D No/μ。
由題意可知，單位體積內含分子數的公式的單位為I/（米）3，密度的單位為千克/（米）3，摩爾質量的單位是千克/摩爾，阿伏伽德羅常數的單位是1/摩爾。所以用量綱法進行檢查，發現上述A、B、C，三個選項的代數式全是錯的，只有第四個選項是正確的，所以本題的答案是D。
7．比較法：
對于某些滿足守恒定律條件的選擇題，無論在選項中提供的答案是確切的數據，還是一些代數式，在解題時應首先用守恒定律的特點進行分析，排除明顯錯誤的答案，集中力量驗證剩下的答案。用此法可避免復雜的計算。
例16、甲、乙兩溜冰運動員，其質量分別為50千克和52千克，甲手中拿著一只質量為2千克的小球。兩人均以相對地面為2米/秒的速度在水平冰面上相向滑行。甲將球拋給乙，乙再將球拋還給甲。這樣拋若干次后，當乙的速度為零時，甲的速度為（ ）
A 恰等于2米/秒；B 小于2米/秒；C 恰等于零；D 大于2米/秒。
這是一道滿足動量守恒定律的選擇題．由于甲、乙兩人和小球三者組成的系統的初動量為零，由動量守恒定律可知，系統末動量也應為零。所以當乙的最后速度為零時，那么甲的速度也一定為零。故本題正確答案為C。
8．逆向思維法：
這種方法是從選的各個選項入手，把各個選項中的物理現象和過程作為已知條件，經過周密的思考和分析，倒推出題中成立和條件或滿足的要求，從而在選項中作出正確的選擇。
例17、一航天探測器完成對月球的探測任務后，在離開月球的過程中，由靜止開始沿著與月球表面成一傾斜角的直線飛行，先加速運動，再勻速運動，探測器通過噴氣而獲得推動力。以下關于噴氣方向的描述中正確的是（ ）
A．探測器加速運動時，沿直線向后噴氣
B．探測器加速運動時，豎直向下噴氣
C．探測器勻速運動時，豎直向下噴氣
D．探測器勻速運動時，不需要噴氣
圖14
解析：探測器通過噴氣而獲得的推動力方向與噴氣方向相反。如答圖所示，探測器沿直線AB加速離開月球的過程，探測器所受合力的方向應沿AB方向。而在月球表面附近探測器要受到豎直向下的重力G，為了能讓合力沿AB方向，探測器必須向斜后下方噴氣以獲得斜向上的推動力F，F沿豎直向上方向的分力F1平衡重力，F沿AB方向的分力F2就是使探測器沿AB方向加速的力。所以探測器沿一傾斜的直線加速離開月球時，應向斜后下方噴氣。若沿直線向后噴氣必做曲線運動。
探測器沿AB方向做勻速運動時，應豎直向下噴氣，以獲得豎直向上的推動力F平衡重力，保證探測器的合力為零，做勻速直線運動。若不噴氣，F=0，合力為G，不可能做勻速運動。
綜上所述，選項C是正確的．
這樣的例子不勝枚舉，在此就不一一列舉了。
解答物理選擇題的基本功是熟練掌握基本概念、基本規律和基本實驗技能。而要做到這些，至關重要的是在學習物理的過程中應認真鉆研教材，逐字逐句推敲，加強在理解基礎上的記憶，同時應高度重視物理實驗操作技能的訓練和利用數學解物理問題的能力培養。在此基礎上逐步克服頭腦中的模糊觀念以及錯誤的思維定勢，迅速培養并發展自己的形象思維和抽象思維以及發散性思維能力。如果有了扎實的基本功，再具備本文所列舉的解物理選擇題的技巧，經過適量的解題訓練，那么解答物理選擇題的得分率一定能大幅度地提高。

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