2010年全国高考物理估算题归类赏析.doc

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1、2010年全国高考物理估算问题归类赏析河南省卢氏县第一高级中学徐建强来源人教网估算法是一种半定量的物理方法，是根据物理基本原理通过粗糙的物理模型进行大致的、简单的推理或对物理量的数量级进行大致的估算.它可以很好的培养学生对物理量的估算能力，同时增强他们对物理现象的实感，培养他们的科学素质，以成为高考命题中的一个热点.高中物理主要涉及的力、热、光、电、原子物理等几部分知识，均涉及到估算问题.估算题的类型一般为：利用物理模型估算、利用物理推理估算、利用物理常量估算、利用数学近似估算、数值估算、生活数据估算，等等.下面就2010年全国高考出现的试题为例进行解析和鉴赏.一、力学估算力学部分的估算

2、问题，多集中于天体测量方面，当然其他方面也有涉及.解体时侧重物理模型估算和物理常数估算.例1（2010·重庆16）月球与地球质量之比约为1∶80，有研究者认为月球和地球可视为一个由两质点构成的双星系统，它们都围绕月地连线上某点O做匀速圆周运动，据此观点，可知月球与地球绕O点运动的线速度大小之比约为(　　)A．1∶6400B．1∶80C．80∶1D．6400∶1类型定位——物理模型估算解析：本题考查万有引力定律与圆周运动．因为双星系统中，两星球在做圆周运动时，是由彼此之间的万有引力提供向心力，且二者运动的周期以及角速度均相同，由m1ωr1＝m2ωr2可得月球与地球做圆周运动的半径之比，r1

3、∶r2＝m2∶m1.又由v＝ωr，有v1∶v2＝r1∶r2，即v1∶v2＝80∶1，故答案为C.例2（2010·全国II21）已知地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍，若某行星的平均密度为地球平均密度的一半，它的同步卫星距其表面的高度是其半径的2.5倍，则该行星的自转周期约为(　　)A．6小时B．12小时C．24小时D．36小时类型定位——物理模型估算解析：本题考查同步卫星的相关知识，对考生的运算能力要求较高．对地球同步卫星有＝m()2×7R地，对某行星的同步卫星有＝m()2×R行，两式相比得T1∶T2＝＝2∶1，因为地球同步卫星周期为24小时，所以行星的同步卫星周期为12小时，即

4、该行星的自转周期约为12小时，故答案为B．点评：实际的物理问题所涉及的因数往往较多，为了方便求解这些问题，需要突出主要因素，舍弃次要因数，将研究的对象进行科学抽象，使其成为理想化模型后再进行估算.以上两题均利用天体圆周运动这一物理模型进行估算，天体运行模型是模型估算中常涉及的内容.二、光学估算光学部分的估算问题多集中于光路的几何运算方面，解题时侧重于数学近似估算.例3（2010·海南卷18(1)）一光线以很小的入射角i射入一厚度为d、折射率为n的平板玻璃，求出射光线与入射光线之间的距离（θ很小时．，）类型定位——数学近似估算解析：如图，设光线以很小的入射角i入射到平板玻璃表面上的A点，折

5、射角为γ，从平板玻璃另一表面上的B点射出.设AC为入射光线的延长线.由折射定律和几何关系可知，它与出射光线平行.过B点作，交AC于D点，则BD的长度就是出射光线与入射光线之间的距离，由折射定律得①由几何关系得②③出射光线与入射光线之间的距离为④当入射角i很小时，有由此及①②③④式得⑤点评：近似与平均本身就是对数据的一种在许可范围内的合理的粗略描述，因此，近似与平均可作为一种估算方法.在物理估算中，常用下列一些数学近似公式：当θ很小时：sinθ≈tanθ≈θ(rad)，cosθ≈1；当a>>b时，a+b≈a，1/a+1/b≈1/b；π2≈g等等.例4（2010·全国卷Ⅰ20）某人手持边长为

6、6cm的正方形平面镜测量身后一棵树的高度．测量时保持镜面与地面垂直，镜子与眼睛的距离为0.4m．在某位置时，他在镜中恰好能够看到整棵树的像；然后他向前走了6.0m，发现用这个镜子长度的就能看到整棵树的像．这棵树的高度约为(　　)A．4.0mB．4.5mC．5.0mD．5.5m类型定位——生活数据估算解析：本题考查平面镜成像特点，意在考查考生作图能力及应用数学知识解决实际生活问题的能力．根据平面镜成像规律，设开始时人眼到树在平面镜中所成像的距离为x1，人眼到平面镜的距离为d，平面镜边长为h，树的高度为H，则根据相似三角形知识可知：＝，人远离树6.0m，则人到树在平面镜中所成像的距离也增加6

7、.0m，同理可知＝，代入已知条件解得H＝4.5m，故答案为B．点评：生活数据估算即利用物理原理借助生活中一些合情合理的数据对生活中常见现象、实物的尺寸大小等进行估算.要求考生要留心生活，锻炼从生活现象提取物理信息的能力.三、热学估算热学部分的估算问题，多集中于物质微观结构的分析和估算微粒数方面，解题时前者侧重于物理理想模型估算后者侧重数值估算.例5（2010·江苏12A(3)）已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3kg/m