黄超华

（广东省河源中学，广东 河源 517000）

选择题在高考各种题型中占据重要的地位，在各地高考物理试卷的分值都非常高.选择题具有信息量大、覆盖知识点多、干扰性强、命题方向灵活、考查层次丰富的特点，能考查学生物理观念、科学思维、科学探究能力等物理核心素养.高考中优秀的学生解答选择题不允许丢分，不但要选出正确答案，还要费时少、效率高.选择题不同解法费时不同，能解出正确结果的情况下要思考哪种方法更省时高效.常见的选择题解法有：特殊值代入法、二级结论法、逆向思维法、等效替代法、类比分析法、极限思维法、对称思维法、比较排除法.考试解题时这些方法要适时而用，考试过程中解答选择题选出正确答案即可，无需进行严谨理论证明.本文通过近几年高考典型试题的一题多解，探索高中物理选择题的解题策略，拓展学生的科学思维，提升学生的核心素养.

例1.（2021年全国甲卷第4题）如图1所示，一个原子核X经图中所示的一系列α、β衰变后，生成稳定的原子核Y，在此过程中放射出电子的总个数为

图1

（A）6.

（B）8.

（C）10.

（D）14.

答案：（A）.

图2

解法2：利用核反应总核子数守恒构建方程求解.由图分析可知，核反应方程为

设原子核经过a次α衰变，b次β衰变.由电荷数与质量数守恒可得

238=206+4a；92=82+2a-b，

解得，a=8，b=6.

即核反应过程中原子核放射出6个电子.故选（A）.

设经过a次α衰变，b次β衰变可得，考虑中子数：146-124=b+2a.考虑质子数：92-82=2a-b，解得a=8，b=6.即核反应过程中原子核放射出6个电子.故选（A）.

解法反思：解法1利用中子数—质子数图像结合α衰变和β衰变的特征直观数出各自衰变的次数，不列方程不展开演算直接得出结果，解法巧妙高效，是此题的最佳解法.图像类选择题求解须仔细审题，从题设图像中寻找有用信息，比如坐标系的点、轴、线、面、斜率、交点的物理意义，巧妙地利用这些信息选出答案.解法2利用核反应核子数守恒构建方程求解，思路清晰，但是需要从图像找出中子数和质子数得出总核子数列方程才能求解，演算量虽不大，但需要耗费宝贵考试时间，此解法不适合在考试中使用.解法3从核反应α衰变和β衰变的特征出发构建方程求解，由于β衰变中子数和质子数不守恒，方程等量关系不直观，思维量较大，构建出方程后，演算量与解法2相当，此解法更不适宜，只能作为考后拓展学生思维或者告诫学生的反面教材使用.

图3

（A）MN上的张力逐渐增大.

（B）MN上的张力先增大后减小.

（C）OM上的张力逐渐增大.

（D）OM上的张力先增大后减小.

答案：（A）、（D）.

解法1：运用矢量圆解题.以重物为研究对象，受重力mg，OM绳上拉力F2，MN上拉力F1，由题意知，3个力合力始终为0，矢量三角形如图4所示.在F2转至水平的过程中，MN上的张力F1逐渐增大，OM上的张力F2先增大后减小，所以（A）、（D）正确.

图4

解法2：运用拉密定理解题.如图5所示，OM的张力F2，MN的张力F1.设MN与竖直方向夹角为β，重物向右上方缓慢拉起，O点动态平衡，合外力为0，根据拉密定律可得

图5

将重物向右上方缓慢拉起，夹角α不变，β由锐角逐渐增加到钝角，360°-a-β由180°逐渐减小到90°，OM上的张力F2先增大后减小，MN上的张力F1逐渐增大，选项（A）、（D）正确.

解法3：运用矢量作图法解题.MN的张力F1和OM的张力F2的合力F不变，做矢量平行四边形.为保证作图能尽可能反映F1和F2动态变化，F2取符合条件的开始、中间、末尾3个特殊点方向：竖直向上、左上方45°、水平向左，作图时a角大致保持不变即可.力的矢量平行四边形从图中线段长短即能分析出OM的张力F2和MN的张力F1大小变化.如图6所示，MN上的张力F1′逐渐增大，OM上的张力F2先增大后减小，选项（A）、（D）正确.

图6

解法反思：此题自2017年全国Ⅰ卷出现后，每本参考书都会以此为原型命置类似题型，定义为矢量圆共点力动态平衡题型，大部分参考书的解法只有解法1，很多学生数学知识不过关，理解不了3力平衡画矢量图可得矢量三角形，而矢量三角形3个顶点可以构建外接圆，解题时不知道为何要画矢量圆.这类题命题者是按矢量圆知识点命题，但是解题不一定按照这个思路进行解答，很明显解法2利用拉密定理解题，思路清晰，过程明了，无需绘制矢量圆，通过分析3力之间的角度变化，导致相应三角函数的数值变化推导出F1、F2的动态变化.如果学生没有整理过拉密定理，用解法3矢量作图法也是很好的选择.虽然取特殊值解题过程不够严谨，但足以反映F1、F2的动态变化，可以解出此类共点力动态平衡的题目.

例3.（2021年湖南卷第6题）如图7所示，理想变压器原、副线圈匝数比为n1∶n2，输入端C、D接入电压有效值恒定的交变电源，灯泡L1、L2的阻值始终与定值电阻R0的阻值相同.在滑动变阻器R的滑片从a端滑动到b端的过程中，两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是

图7

（A）L1先变暗后变亮，L2一直变亮.

（B）L1先变亮后变暗，L2一直变亮.

（C）L1先变暗后变亮，L2先变亮后变暗.

（D）L1先变亮后变暗，L2先变亮后变暗.

答案：（A）.

解法1：等效电阻法.变压器副线圈等效为电阻.副线圈的总电阻为

滑动变阻器R的滑片从a端滑到b端过程中，副线圈的总电阻先增大后减小，根据等效电阻关系有

则等效电阻先增大后减小.由欧姆定律有

即L1先变暗后变亮，L2一直变亮，故选（A）.

流经L1的电流为

流经L2的电流为

变阻器滑片在中点时

R2总′=1Ω.

流经L1的电流为

变阻器滑片在b点时，

变暗.流经L2的电流为

即L1先变暗后变亮，L2一直变亮，故选（A）.

解法反思：解法1运用变压器负载端的等效电阻法进行解题，思维严谨，逻辑严密，对于任何电阻阻值均成立，但是分析过程繁琐，思维能力欠缺的学生无从下手，对于选择题而言并非最优方法.解法2取特殊值代入计算，无需考虑阻值动态变化，虽计算过程有3个，但是每个过程并不复杂，演算量也不大，对学生来说这点过程分析和计算量形成不了阻碍.选择题解题应考虑解题效率，高考不仅仅考查知识点掌握程度，更重要是考查限时解题能力，选择题取特殊值代入法在复杂变压器动态电路中是一个非常好的解题策略.