蘇和平+曹文平
摘 要:2014年高考已塵埃落定,本文根據(jù)對(duì)應(yīng)高考考試大綱及說(shuō)明物理(新課標(biāo)),對(duì)2012、2013、2014年高考新課標(biāo)1卷理綜中的部分物理試題進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)近三年考試對(duì)考生的知識(shí)、能力、科學(xué)素養(yǎng)的考查有如下特點(diǎn):知識(shí)難度降低,能力考察全面,側(cè)重科學(xué)素養(yǎng),注重理論聯(lián)系實(shí)際。2012、2013、2014的縱向試題比較發(fā)現(xiàn)試題情境逐漸趨于簡(jiǎn)單,注重考查基本知識(shí)的應(yīng)用和綜合能力的高低,電學(xué)實(shí)驗(yàn)難度降低、第25題即壓軸題情境簡(jiǎn)單,趨于考查應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問(wèn)題的能力。
關(guān)鍵詞:高考物理試題新課標(biāo)1卷;命題分析 知識(shí);能力;科學(xué)素養(yǎng)
中圖分類號(hào):G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1003-6148(2014)9(S)-0028-5
2014年高考物理考試大綱指出:高考物理試題著重考查考生知識(shí)、能力和科學(xué)素養(yǎng),注重理論聯(lián)系實(shí)際,注重科學(xué)技術(shù)和社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的聯(lián)系,注意物理知識(shí)在生產(chǎn)、生活等方面的廣泛應(yīng)用,以有利于高校選拔新生,并有利于激發(fā)考生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣,培養(yǎng)實(shí)事求是的態(tài)度,形成正確的價(jià)值觀,促進(jìn)“知識(shí)與技能”、“過(guò)程與方法”、“情感態(tài)度與價(jià)值觀”三維課程培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
縱觀2014高考新課標(biāo)1卷理綜物理試題的知識(shí)點(diǎn)分布,第14題考察物理學(xué)實(shí)驗(yàn)和物理學(xué)史,15題考查安培力的方向,16題考查帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),17題考查受力分析和牛頓第二定律,18題考查電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的圖像問(wèn)題,19題考查萬(wàn)有引力與航天,20題考查向心力的提供及離心條件,21題考查點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布及電場(chǎng)線的性質(zhì)。22題的力學(xué)實(shí)驗(yàn)考查了質(zhì)量與加速度的關(guān)系,電學(xué)實(shí)驗(yàn)考查測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。23題考查了牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)。24題考查力學(xué)中的牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)。25題考查能量和曲線運(yùn)動(dòng)及電場(chǎng)。
從知識(shí)點(diǎn)的分布分值比例來(lái)看,物理學(xué)史6分,占總分的5.45%;力學(xué)38分,占總分34.55%;電磁學(xué)33分,占總分30.00%;力電綜合題18分,占總分16.36%;選做題15分,占總分13.64%。由此分值分布可知,力學(xué)和電磁學(xué)仍占分值的絕大部分,達(dá)81.91%。與2012、2013年試題相比,分值分布變化不大。但考查方式有明顯變化。例如物理學(xué)史,2012年之前考查的模式是某位物理學(xué)家做了某個(gè)實(shí)驗(yàn)提出某個(gè)結(jié)論,創(chuàng)立了某個(gè)學(xué)說(shuō)等。2013年則以伽利略的手稿的形式提供了情境。2014年物理學(xué)史的考查強(qiáng)化了這種情境考查,將法拉第時(shí)代各物理學(xué)家為發(fā)現(xiàn)感應(yīng)電流做的實(shí)驗(yàn)的物理情境羅列出來(lái),不僅有成功的例子,還有失敗的遺憾,比如其C選項(xiàng)“將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接,往線圈中插入條形磁鐵后,再到相鄰房間去觀察電流的變化?!逼鋵?shí)就是瑞士物理學(xué)家科拉頓“跑失良機(jī)”的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。命題者在選項(xiàng)中沒(méi)有提到任何科學(xué)家的名字,而又考察了科學(xué)史,更好地考察了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),避免了學(xué)生死記硬背得分的情況。
下面以電學(xué)實(shí)驗(yàn)、力學(xué)計(jì)算題、力電綜合題來(lái)分析2012、2013、2014新課標(biāo)1卷理綜物理試題的命題趨勢(shì)。
例1 2012新課標(biāo)1卷電學(xué)實(shí)驗(yàn)
(1)在圖中畫(huà)線連接成實(shí)驗(yàn)電路圖。
(2)完成下列主要實(shí)驗(yàn)步驟中的填空
①按圖接線。
②保持開(kāi)關(guān)S斷開(kāi),在托盤(pán)內(nèi)加入適量細(xì)沙,使D處于平衡狀態(tài);然后用天平稱出細(xì)沙質(zhì)量m1。
③閉合開(kāi)關(guān)S,調(diào)節(jié)R的值使電流大小適當(dāng),在托盤(pán)內(nèi)重新加入適量細(xì)沙,使D________;然后讀出___________________,并用天平稱出____________。
④用米尺測(cè)量_______________。
(3)用測(cè)量的物理量和重力加速度g表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,可以得出B=_________。
(4)判定磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的方法是:若
,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外;反之,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里。
例2 2013新課標(biāo)1卷電學(xué)實(shí)驗(yàn)
某學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組利用圖2(a)所示電路,測(cè)多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)和電阻“xlk”擋內(nèi)部電路的總電阻。使用的器材有:
多用電表;電壓表:里程5V,內(nèi)阻十幾千歐; 滑動(dòng)變阻器:最大阻值5kΩ;導(dǎo)線若干。
回答下列問(wèn)題:
(1)將多用電表?yè)跷徽{(diào)到電阻“xlk”擋,再將紅表筆和黑表筆 ,調(diào)零點(diǎn)。
(2)將圖2(a)中多用電表的紅表筆和 (填“1”或“2)端相連,黑表筆連接另一端。
(3)將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到適當(dāng)位置,使多角電表的示數(shù)如圖2(b)所示,這時(shí)電壓表的示數(shù)如圖2(c)所示。多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為 kΩ和 V。
(4)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使其接入電路的阻值為零。此時(shí)多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為 kΩ和 V。從測(cè)量數(shù)據(jù)可知,電壓表的內(nèi)阻為 kΩ。
(5)多用電表電阻擋內(nèi)部電路可等效為由一個(gè)無(wú)內(nèi)阻的電池、一個(gè)理想電流表和一個(gè)電阻串聯(lián)而成的電路,如圖2(d)所示。根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算可得,此多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)為 V,電阻“xlk”擋內(nèi)部電路的總電阻為 kΩ。
例3 2014新課標(biāo)1卷電學(xué)實(shí)驗(yàn)
利用如圖3(a)所示電路,可以測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,所用的實(shí)驗(yàn)器材有:
待測(cè)電源,電阻箱R(最大阻值999.9Ω ),電阻R0(阻值為3.0Ω),電阻R1(阻值為3.0Ω),電流表A(量程為200mA,內(nèi)阻為RA=6.0Ω),開(kāi)關(guān)S。
實(shí)驗(yàn)步驟如下:
在高中物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)考查中,基本實(shí)驗(yàn)有4個(gè),即測(cè)小燈泡的伏安特性曲線,測(cè)金屬絲的電阻率、練習(xí)使用多用電表、測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。2012年的電學(xué)實(shí)驗(yàn)考查平衡條件和電路結(jié)合測(cè)磁場(chǎng),包含了力、電、磁。這道題知識(shí)點(diǎn)綜合,但非常清晰。首先前兩句話“圖中虛線框內(nèi)存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?,F(xiàn)通過(guò)測(cè)量通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受的安培力,來(lái)測(cè)量磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、并判定其方向?!本徒o了實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)方法。而后利用平衡條件測(cè)安培力的大小,用電流表測(cè)電流,用米尺測(cè)長(zhǎng)度,根據(jù)安培力公式F=BIL就可求得磁感應(yīng)強(qiáng)度大小,知道安培力方向、電流方向根據(jù)左手定則就可得到磁感應(yīng)強(qiáng)度方向。此題非常有新意,往年考查設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)比較難,此題不僅綜合了力、電、磁,而且在設(shè)計(jì)方面由于給定了一半設(shè)計(jì)圖,其實(shí)已降低了難度。2013、2014兩年的電學(xué)實(shí)驗(yàn)考查的都是測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,可考查偏重不一樣。2013年的電學(xué)實(shí)驗(yàn)“測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”與“練習(xí)使用多用電表”結(jié)合起來(lái)一起考查,主要是電表讀數(shù)和閉合電路的歐姆定律,重點(diǎn)是基本知識(shí)。2014年電學(xué)實(shí)驗(yàn)“測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”與“電表的改裝”結(jié)合考查,但電路圖已給出,在難度上已降低,其側(cè)重點(diǎn)在于考查利用圖像處理數(shù)據(jù)的方法,即重點(diǎn)是基本方法。若此題為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),即沒(méi)給出電路圖,要求學(xué)生自己設(shè)計(jì)電路圖,則難度會(huì)大大加強(qiáng)。
從上述分析中,可以看出電學(xué)實(shí)驗(yàn)的考查趨于考查基本知識(shí)和基本方法及學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、處理數(shù)據(jù)的能力,而且考慮學(xué)生做題的難易,在保證考查側(cè)重點(diǎn)的情況下,降低試題難度,突出考查方向和實(shí)驗(yàn)基本能力。
例4 2012年新課標(biāo)1卷24題
拖把是由拖桿和拖把頭構(gòu)成的擦地工具(如圖4)。設(shè)拖把頭的質(zhì)量為m,拖桿質(zhì)量可以忽略;拖把頭與地板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為常數(shù)μ,重力加速度為g,某同學(xué)用該拖把在水平地板上拖地時(shí),沿拖桿方向推拖把,拖桿與豎直方向的夾角為θ。
(1)若拖把頭在地板上勻速移動(dòng),求推拖把的力的大小。
(2)設(shè)能使該拖把在地板上從靜止剛好開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的水平推力與此時(shí)地板對(duì)拖把的正壓力的比值為λ。已知存在一臨界角θ0,若θ≤θ0,則不管沿拖桿方向的推力多大,都不可能使拖把從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。求這一臨界角的正切tanθ0。
例5 2013年新課標(biāo)1卷24題
水平桌面上有兩個(gè)玩具車A和B,兩者用一輕質(zhì)細(xì)橡皮筋相連,在橡皮筋上有一紅色標(biāo)記R。在初始時(shí)橡皮筋處于拉直狀態(tài),A、B和R分別位于直角坐標(biāo)系中的(0,2l)、(0,-l)和(0,0)點(diǎn)。已知A從靜止開(kāi)始沿y軸正向做加速度大小為a的勻加速運(yùn)動(dòng):B平行于x軸朝x軸正向勻速運(yùn)動(dòng)。在兩車此后運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,標(biāo)記R在某時(shí)刻通過(guò)點(diǎn)(l,l)。假定橡皮筋的伸長(zhǎng)是均勻的,求B運(yùn)動(dòng)速度的大小。
例6 2014年新課標(biāo)1卷24題
公路上行駛的兩輛汽車之間應(yīng)保持一定的安全距離。當(dāng)前車突然停止時(shí),后車司機(jī)可以采取剎車措施,使汽車在安全距離內(nèi)停下而不會(huì)與前車相碰。通常情況下,人的反應(yīng)時(shí)間和汽車系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間之和為1s。當(dāng)汽車在晴天干燥瀝青路面上以108km/h的速度勻速行駛時(shí),安全距離為120m。設(shè)雨天時(shí)汽車輪胎與瀝青地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為晴天時(shí)的2/5,若要求安全距離仍為120m,求汽車在雨天安全行駛的最大速度。
例4、例5、例6的共同點(diǎn)是試題情境設(shè)計(jì)注重加強(qiáng)物理與生活、現(xiàn)代社會(huì)的聯(lián)系,考查考生運(yùn)用所學(xué)物理知識(shí)解決生活和社會(huì)中各種物理問(wèn)題的能力,培養(yǎng)學(xué)生分析綜合能力、推理能力,也是新課程“來(lái)源于生活、服務(wù)于社會(huì)”理念的體現(xiàn),更是終身學(xué)習(xí)的要求所在。這也可能是未來(lái)幾年內(nèi)第24題的命題趨勢(shì)。不同的是,例4考察的是力的分解及共點(diǎn)力、摩擦力、彈力的綜合應(yīng)用,例6利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和牛頓第二定律也較簡(jiǎn)單。最難的是例5對(duì)數(shù)學(xué)能力要求很高,當(dāng)年考生反應(yīng)較難,得分率也很低。這可能也是2014年24題變簡(jiǎn)單的原因吧。
例7 2012年新課標(biāo)1卷25題
例8 2013新課標(biāo)1卷25題
如圖7,兩條平行導(dǎo)軌所在平面與水平地面的夾角為θ,間距為L(zhǎng)。導(dǎo)軌上端接有一平行板電容器,電容為C。導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于導(dǎo)軌平面。在導(dǎo)軌上放置一質(zhì)量為m的金屬棒,棒可沿導(dǎo)軌下滑,且在下滑過(guò)程中保持與導(dǎo)軌垂直并良好接觸。已知金屬棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度大小為g。忽略所有電阻。讓金屬棒從導(dǎo)軌上端由靜止開(kāi)始下滑,求:
(1)電容器極板上積累的電荷量與金屬棒速度大小的關(guān)系;
(2)金屬棒的速度大小隨時(shí)間變化的關(guān)系。
例9 2014新課標(biāo)1卷25題
如圖8,O、A、B為同一豎直平面內(nèi)的三個(gè)點(diǎn),OB沿豎直方向,∠BOA=60°,OB=3OA/2,將一質(zhì)量為m的小球以一定的初動(dòng)能自O(shè)點(diǎn)水平向右拋出,小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中恰好通過(guò)A點(diǎn),使此小球帶正電,電荷量為q。同時(shí)加一勻強(qiáng)電場(chǎng)、場(chǎng)強(qiáng)方向與ΔOAB所在平面平行。現(xiàn)從O點(diǎn)以同樣的初動(dòng)能沿某一方向拋出此帶電小球,該小球通過(guò)了A點(diǎn),到達(dá)A點(diǎn)的動(dòng)能是初動(dòng)能的3倍;若將該小球從O點(diǎn)以同樣的初動(dòng)能沿另一方向拋出,恰好通過(guò)B點(diǎn),且到達(dá)B點(diǎn)的動(dòng)能是初動(dòng)能的6倍。重力加速度為g。求:
(1)無(wú)電場(chǎng)時(shí),小球到達(dá)A 點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與初動(dòng)能的比值;
(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向。
第25題就是高考物理中最難的一道題,也是理綜中最難的一題,用來(lái)區(qū)分中等偏上學(xué)生和優(yōu)等生。往年一般會(huì)利用帶電粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)來(lái)考察,2012年的高考延續(xù)了這一趨勢(shì)。2013年改變了這一慣例,命題范圍是電容和電磁感應(yīng)定律,重在考察數(shù)學(xué)知識(shí)在物理中的應(yīng)用。2014年考察重力場(chǎng)和電場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)及拋體運(yùn)動(dòng),利用能量來(lái)解題,對(duì)數(shù)學(xué)計(jì)算能力要求較高,具體解題方法在平時(shí)的電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的習(xí)題中有所體現(xiàn)。但縱觀第25題的命題變化,雖然三年都在強(qiáng)調(diào)應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題的能力,可物理情境越來(lái)越簡(jiǎn)單,突出考查基本知識(shí)和方法的應(yīng)用。
綜合新課標(biāo)1卷物理實(shí)驗(yàn)、第24題、第25題的命題變化,知識(shí)點(diǎn)數(shù)量減少,實(shí)驗(yàn)注重考察實(shí)驗(yàn)原理和數(shù)據(jù)處理,試題本身的難度有所降低,題型及設(shè)問(wèn)方式更加靈活多樣,對(duì)學(xué)生主動(dòng)獲取、處理信息的能力和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力要求有所提高。更加注重理論聯(lián)系實(shí)際,以實(shí)際問(wèn)題為背景的命題有所增加,體現(xiàn)了物理與生產(chǎn)生活實(shí)際的密切聯(lián)系,體現(xiàn)了新課標(biāo)所倡導(dǎo)的“從生活走向物理,從物理走向社會(huì)”的課改理念。試題以能力立意為主導(dǎo),注重對(duì)考生五種基本能力的考查,即理解能力、推理能力、分析綜合能力、應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問(wèn)題的能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?;探究能力的考查滲透在以上各種能力的考查中。命題者通過(guò)適當(dāng)減少試卷中設(shè)問(wèn)數(shù)、文字量、繁雜運(yùn)算量、考生熟知信息、題型的給予,提高對(duì)思維層次和品質(zhì)的要求、數(shù)理結(jié)合思想、物理模型構(gòu)建能力的要求,提高對(duì)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)處理新情境、新問(wèn)題的要求,真正去考察能力。考生要提高從原始題目中采集信息、處理信息的能力;提高建立起與題目相對(duì)立的物理模型的遷移能力。充分利用課本中不少聯(lián)系實(shí)際的好題,加強(qiáng)理解、鞏固知識(shí)、掌握方法、培養(yǎng)能力。因此,在未來(lái)幾年內(nèi)試題力求穩(wěn)中有變,與生活情境結(jié)合更緊密,但文字?jǐn)⑹隽η蠛?jiǎn)單,突出考察學(xué)生的物理基本知識(shí)、基本能力和科學(xué)素養(yǎng),難點(diǎn)仍然可能會(huì)出現(xiàn)在應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問(wèn)題的能力方面。
參考文獻(xiàn):
[1]中華人民共和國(guó)教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))[S].北京:人民教育出版社,2009.
(欄目編輯 李富強(qiáng))
從上述分析中,可以看出電學(xué)實(shí)驗(yàn)的考查趨于考查基本知識(shí)和基本方法及學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、處理數(shù)據(jù)的能力,而且考慮學(xué)生做題的難易,在保證考查側(cè)重點(diǎn)的情況下,降低試題難度,突出考查方向和實(shí)驗(yàn)基本能力。
例4 2012年新課標(biāo)1卷24題
拖把是由拖桿和拖把頭構(gòu)成的擦地工具(如圖4)。設(shè)拖把頭的質(zhì)量為m,拖桿質(zhì)量可以忽略;拖把頭與地板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為常數(shù)μ,重力加速度為g,某同學(xué)用該拖把在水平地板上拖地時(shí),沿拖桿方向推拖把,拖桿與豎直方向的夾角為θ。
(1)若拖把頭在地板上勻速移動(dòng),求推拖把的力的大小。
(2)設(shè)能使該拖把在地板上從靜止剛好開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的水平推力與此時(shí)地板對(duì)拖把的正壓力的比值為λ。已知存在一臨界角θ0,若θ≤θ0,則不管沿拖桿方向的推力多大,都不可能使拖把從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。求這一臨界角的正切tanθ0。
例5 2013年新課標(biāo)1卷24題
水平桌面上有兩個(gè)玩具車A和B,兩者用一輕質(zhì)細(xì)橡皮筋相連,在橡皮筋上有一紅色標(biāo)記R。在初始時(shí)橡皮筋處于拉直狀態(tài),A、B和R分別位于直角坐標(biāo)系中的(0,2l)、(0,-l)和(0,0)點(diǎn)。已知A從靜止開(kāi)始沿y軸正向做加速度大小為a的勻加速運(yùn)動(dòng):B平行于x軸朝x軸正向勻速運(yùn)動(dòng)。在兩車此后運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,標(biāo)記R在某時(shí)刻通過(guò)點(diǎn)(l,l)。假定橡皮筋的伸長(zhǎng)是均勻的,求B運(yùn)動(dòng)速度的大小。
例6 2014年新課標(biāo)1卷24題
公路上行駛的兩輛汽車之間應(yīng)保持一定的安全距離。當(dāng)前車突然停止時(shí),后車司機(jī)可以采取剎車措施,使汽車在安全距離內(nèi)停下而不會(huì)與前車相碰。通常情況下,人的反應(yīng)時(shí)間和汽車系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間之和為1s。當(dāng)汽車在晴天干燥瀝青路面上以108km/h的速度勻速行駛時(shí),安全距離為120m。設(shè)雨天時(shí)汽車輪胎與瀝青地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為晴天時(shí)的2/5,若要求安全距離仍為120m,求汽車在雨天安全行駛的最大速度。
例4、例5、例6的共同點(diǎn)是試題情境設(shè)計(jì)注重加強(qiáng)物理與生活、現(xiàn)代社會(huì)的聯(lián)系,考查考生運(yùn)用所學(xué)物理知識(shí)解決生活和社會(huì)中各種物理問(wèn)題的能力,培養(yǎng)學(xué)生分析綜合能力、推理能力,也是新課程“來(lái)源于生活、服務(wù)于社會(huì)”理念的體現(xiàn),更是終身學(xué)習(xí)的要求所在。這也可能是未來(lái)幾年內(nèi)第24題的命題趨勢(shì)。不同的是,例4考察的是力的分解及共點(diǎn)力、摩擦力、彈力的綜合應(yīng)用,例6利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和牛頓第二定律也較簡(jiǎn)單。最難的是例5對(duì)數(shù)學(xué)能力要求很高,當(dāng)年考生反應(yīng)較難,得分率也很低。這可能也是2014年24題變簡(jiǎn)單的原因吧。
例7 2012年新課標(biāo)1卷25題
例8 2013新課標(biāo)1卷25題
如圖7,兩條平行導(dǎo)軌所在平面與水平地面的夾角為θ,間距為L(zhǎng)。導(dǎo)軌上端接有一平行板電容器,電容為C。導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于導(dǎo)軌平面。在導(dǎo)軌上放置一質(zhì)量為m的金屬棒,棒可沿導(dǎo)軌下滑,且在下滑過(guò)程中保持與導(dǎo)軌垂直并良好接觸。已知金屬棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度大小為g。忽略所有電阻。讓金屬棒從導(dǎo)軌上端由靜止開(kāi)始下滑,求:
(1)電容器極板上積累的電荷量與金屬棒速度大小的關(guān)系;
(2)金屬棒的速度大小隨時(shí)間變化的關(guān)系。
例9 2014新課標(biāo)1卷25題
如圖8,O、A、B為同一豎直平面內(nèi)的三個(gè)點(diǎn),OB沿豎直方向,∠BOA=60°,OB=3OA/2,將一質(zhì)量為m的小球以一定的初動(dòng)能自O(shè)點(diǎn)水平向右拋出,小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中恰好通過(guò)A點(diǎn),使此小球帶正電,電荷量為q。同時(shí)加一勻強(qiáng)電場(chǎng)、場(chǎng)強(qiáng)方向與ΔOAB所在平面平行?,F(xiàn)從O點(diǎn)以同樣的初動(dòng)能沿某一方向拋出此帶電小球,該小球通過(guò)了A點(diǎn),到達(dá)A點(diǎn)的動(dòng)能是初動(dòng)能的3倍;若將該小球從O點(diǎn)以同樣的初動(dòng)能沿另一方向拋出,恰好通過(guò)B點(diǎn),且到達(dá)B點(diǎn)的動(dòng)能是初動(dòng)能的6倍。重力加速度為g。求:
(1)無(wú)電場(chǎng)時(shí),小球到達(dá)A 點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與初動(dòng)能的比值;
(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向。
第25題就是高考物理中最難的一道題,也是理綜中最難的一題,用來(lái)區(qū)分中等偏上學(xué)生和優(yōu)等生。往年一般會(huì)利用帶電粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)來(lái)考察,2012年的高考延續(xù)了這一趨勢(shì)。2013年改變了這一慣例,命題范圍是電容和電磁感應(yīng)定律,重在考察數(shù)學(xué)知識(shí)在物理中的應(yīng)用。2014年考察重力場(chǎng)和電場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)及拋體運(yùn)動(dòng),利用能量來(lái)解題,對(duì)數(shù)學(xué)計(jì)算能力要求較高,具體解題方法在平時(shí)的電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的習(xí)題中有所體現(xiàn)。但縱觀第25題的命題變化,雖然三年都在強(qiáng)調(diào)應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題的能力,可物理情境越來(lái)越簡(jiǎn)單,突出考查基本知識(shí)和方法的應(yīng)用。
綜合新課標(biāo)1卷物理實(shí)驗(yàn)、第24題、第25題的命題變化,知識(shí)點(diǎn)數(shù)量減少,實(shí)驗(yàn)注重考察實(shí)驗(yàn)原理和數(shù)據(jù)處理,試題本身的難度有所降低,題型及設(shè)問(wèn)方式更加靈活多樣,對(duì)學(xué)生主動(dòng)獲取、處理信息的能力和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力要求有所提高。更加注重理論聯(lián)系實(shí)際,以實(shí)際問(wèn)題為背景的命題有所增加,體現(xiàn)了物理與生產(chǎn)生活實(shí)際的密切聯(lián)系,體現(xiàn)了新課標(biāo)所倡導(dǎo)的“從生活走向物理,從物理走向社會(huì)”的課改理念。試題以能力立意為主導(dǎo),注重對(duì)考生五種基本能力的考查,即理解能力、推理能力、分析綜合能力、應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問(wèn)題的能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?;探究能力的考查滲透在以上各種能力的考查中。命題者通過(guò)適當(dāng)減少試卷中設(shè)問(wèn)數(shù)、文字量、繁雜運(yùn)算量、考生熟知信息、題型的給予,提高對(duì)思維層次和品質(zhì)的要求、數(shù)理結(jié)合思想、物理模型構(gòu)建能力的要求,提高對(duì)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)處理新情境、新問(wèn)題的要求,真正去考察能力??忌岣邚脑碱}目中采集信息、處理信息的能力;提高建立起與題目相對(duì)立的物理模型的遷移能力。充分利用課本中不少聯(lián)系實(shí)際的好題,加強(qiáng)理解、鞏固知識(shí)、掌握方法、培養(yǎng)能力。因此,在未來(lái)幾年內(nèi)試題力求穩(wěn)中有變,與生活情境結(jié)合更緊密,但文字?jǐn)⑹隽η蠛?jiǎn)單,突出考察學(xué)生的物理基本知識(shí)、基本能力和科學(xué)素養(yǎng),難點(diǎn)仍然可能會(huì)出現(xiàn)在應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問(wèn)題的能力方面。
參考文獻(xiàn):
[1]中華人民共和國(guó)教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))[S].北京:人民教育出版社,2009.
(欄目編輯 李富強(qiáng))
從上述分析中,可以看出電學(xué)實(shí)驗(yàn)的考查趨于考查基本知識(shí)和基本方法及學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、處理數(shù)據(jù)的能力,而且考慮學(xué)生做題的難易,在保證考查側(cè)重點(diǎn)的情況下,降低試題難度,突出考查方向和實(shí)驗(yàn)基本能力。
例4 2012年新課標(biāo)1卷24題
拖把是由拖桿和拖把頭構(gòu)成的擦地工具(如圖4)。設(shè)拖把頭的質(zhì)量為m,拖桿質(zhì)量可以忽略;拖把頭與地板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為常數(shù)μ,重力加速度為g,某同學(xué)用該拖把在水平地板上拖地時(shí),沿拖桿方向推拖把,拖桿與豎直方向的夾角為θ。
(1)若拖把頭在地板上勻速移動(dòng),求推拖把的力的大小。
(2)設(shè)能使該拖把在地板上從靜止剛好開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的水平推力與此時(shí)地板對(duì)拖把的正壓力的比值為λ。已知存在一臨界角θ0,若θ≤θ0,則不管沿拖桿方向的推力多大,都不可能使拖把從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。求這一臨界角的正切tanθ0。
例5 2013年新課標(biāo)1卷24題
水平桌面上有兩個(gè)玩具車A和B,兩者用一輕質(zhì)細(xì)橡皮筋相連,在橡皮筋上有一紅色標(biāo)記R。在初始時(shí)橡皮筋處于拉直狀態(tài),A、B和R分別位于直角坐標(biāo)系中的(0,2l)、(0,-l)和(0,0)點(diǎn)。已知A從靜止開(kāi)始沿y軸正向做加速度大小為a的勻加速運(yùn)動(dòng):B平行于x軸朝x軸正向勻速運(yùn)動(dòng)。在兩車此后運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,標(biāo)記R在某時(shí)刻通過(guò)點(diǎn)(l,l)。假定橡皮筋的伸長(zhǎng)是均勻的,求B運(yùn)動(dòng)速度的大小。
例6 2014年新課標(biāo)1卷24題
公路上行駛的兩輛汽車之間應(yīng)保持一定的安全距離。當(dāng)前車突然停止時(shí),后車司機(jī)可以采取剎車措施,使汽車在安全距離內(nèi)停下而不會(huì)與前車相碰。通常情況下,人的反應(yīng)時(shí)間和汽車系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間之和為1s。當(dāng)汽車在晴天干燥瀝青路面上以108km/h的速度勻速行駛時(shí),安全距離為120m。設(shè)雨天時(shí)汽車輪胎與瀝青地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為晴天時(shí)的2/5,若要求安全距離仍為120m,求汽車在雨天安全行駛的最大速度。
例4、例5、例6的共同點(diǎn)是試題情境設(shè)計(jì)注重加強(qiáng)物理與生活、現(xiàn)代社會(huì)的聯(lián)系,考查考生運(yùn)用所學(xué)物理知識(shí)解決生活和社會(huì)中各種物理問(wèn)題的能力,培養(yǎng)學(xué)生分析綜合能力、推理能力,也是新課程“來(lái)源于生活、服務(wù)于社會(huì)”理念的體現(xiàn),更是終身學(xué)習(xí)的要求所在。這也可能是未來(lái)幾年內(nèi)第24題的命題趨勢(shì)。不同的是,例4考察的是力的分解及共點(diǎn)力、摩擦力、彈力的綜合應(yīng)用,例6利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和牛頓第二定律也較簡(jiǎn)單。最難的是例5對(duì)數(shù)學(xué)能力要求很高,當(dāng)年考生反應(yīng)較難,得分率也很低。這可能也是2014年24題變簡(jiǎn)單的原因吧。
例7 2012年新課標(biāo)1卷25題
例8 2013新課標(biāo)1卷25題
如圖7,兩條平行導(dǎo)軌所在平面與水平地面的夾角為θ,間距為L(zhǎng)。導(dǎo)軌上端接有一平行板電容器,電容為C。導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于導(dǎo)軌平面。在導(dǎo)軌上放置一質(zhì)量為m的金屬棒,棒可沿導(dǎo)軌下滑,且在下滑過(guò)程中保持與導(dǎo)軌垂直并良好接觸。已知金屬棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度大小為g。忽略所有電阻。讓金屬棒從導(dǎo)軌上端由靜止開(kāi)始下滑,求:
(1)電容器極板上積累的電荷量與金屬棒速度大小的關(guān)系;
(2)金屬棒的速度大小隨時(shí)間變化的關(guān)系。
例9 2014新課標(biāo)1卷25題
如圖8,O、A、B為同一豎直平面內(nèi)的三個(gè)點(diǎn),OB沿豎直方向,∠BOA=60°,OB=3OA/2,將一質(zhì)量為m的小球以一定的初動(dòng)能自O(shè)點(diǎn)水平向右拋出,小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中恰好通過(guò)A點(diǎn),使此小球帶正電,電荷量為q。同時(shí)加一勻強(qiáng)電場(chǎng)、場(chǎng)強(qiáng)方向與ΔOAB所在平面平行。現(xiàn)從O點(diǎn)以同樣的初動(dòng)能沿某一方向拋出此帶電小球,該小球通過(guò)了A點(diǎn),到達(dá)A點(diǎn)的動(dòng)能是初動(dòng)能的3倍;若將該小球從O點(diǎn)以同樣的初動(dòng)能沿另一方向拋出,恰好通過(guò)B點(diǎn),且到達(dá)B點(diǎn)的動(dòng)能是初動(dòng)能的6倍。重力加速度為g。求:
(1)無(wú)電場(chǎng)時(shí),小球到達(dá)A 點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與初動(dòng)能的比值;
(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向。
第25題就是高考物理中最難的一道題,也是理綜中最難的一題,用來(lái)區(qū)分中等偏上學(xué)生和優(yōu)等生。往年一般會(huì)利用帶電粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)來(lái)考察,2012年的高考延續(xù)了這一趨勢(shì)。2013年改變了這一慣例,命題范圍是電容和電磁感應(yīng)定律,重在考察數(shù)學(xué)知識(shí)在物理中的應(yīng)用。2014年考察重力場(chǎng)和電場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)及拋體運(yùn)動(dòng),利用能量來(lái)解題,對(duì)數(shù)學(xué)計(jì)算能力要求較高,具體解題方法在平時(shí)的電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的習(xí)題中有所體現(xiàn)。但縱觀第25題的命題變化,雖然三年都在強(qiáng)調(diào)應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題的能力,可物理情境越來(lái)越簡(jiǎn)單,突出考查基本知識(shí)和方法的應(yīng)用。
綜合新課標(biāo)1卷物理實(shí)驗(yàn)、第24題、第25題的命題變化,知識(shí)點(diǎn)數(shù)量減少,實(shí)驗(yàn)注重考察實(shí)驗(yàn)原理和數(shù)據(jù)處理,試題本身的難度有所降低,題型及設(shè)問(wèn)方式更加靈活多樣,對(duì)學(xué)生主動(dòng)獲取、處理信息的能力和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力要求有所提高。更加注重理論聯(lián)系實(shí)際,以實(shí)際問(wèn)題為背景的命題有所增加,體現(xiàn)了物理與生產(chǎn)生活實(shí)際的密切聯(lián)系,體現(xiàn)了新課標(biāo)所倡導(dǎo)的“從生活走向物理,從物理走向社會(huì)”的課改理念。試題以能力立意為主導(dǎo),注重對(duì)考生五種基本能力的考查,即理解能力、推理能力、分析綜合能力、應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問(wèn)題的能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?;探究能力的考查滲透在以上各種能力的考查中。命題者通過(guò)適當(dāng)減少試卷中設(shè)問(wèn)數(shù)、文字量、繁雜運(yùn)算量、考生熟知信息、題型的給予,提高對(duì)思維層次和品質(zhì)的要求、數(shù)理結(jié)合思想、物理模型構(gòu)建能力的要求,提高對(duì)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)處理新情境、新問(wèn)題的要求,真正去考察能力??忌岣邚脑碱}目中采集信息、處理信息的能力;提高建立起與題目相對(duì)立的物理模型的遷移能力。充分利用課本中不少聯(lián)系實(shí)際的好題,加強(qiáng)理解、鞏固知識(shí)、掌握方法、培養(yǎng)能力。因此,在未來(lái)幾年內(nèi)試題力求穩(wěn)中有變,與生活情境結(jié)合更緊密,但文字?jǐn)⑹隽η蠛?jiǎn)單,突出考察學(xué)生的物理基本知識(shí)、基本能力和科學(xué)素養(yǎng),難點(diǎn)仍然可能會(huì)出現(xiàn)在應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問(wèn)題的能力方面。
參考文獻(xiàn):
[1]中華人民共和國(guó)教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))[S].北京:人民教育出版社,2009.
(欄目編輯 李富強(qiáng))