一道高考模擬試題的剖析與思考

肖亞平　黃紹書

(六盤水市第23中學(xué)　貴州 六盤水　553001)

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一道高考模擬試題的剖析與思考

肖亞平黃紹書

(六盤水市第23中學(xué)貴州 六盤水553001)

剖析2016年貴州省高考適應(yīng)性考試?yán)砜凭C合能力測試第21題，并闡明試題命制應(yīng)嚴(yán)格遵從的原則.

適應(yīng)性考試?yán)砜凭C合能力測試剖析思考主干知識(shí)考查

1　問題的由來

【題目】(2016年普通高等學(xué)校招生貴州省適應(yīng)性考試?yán)砜凭C合能力測試第21題)如圖1所示，電阻不計(jì),間距為L的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置.導(dǎo)軌在左端接有阻值為R的電阻.以導(dǎo)軌的左端為原點(diǎn)，沿導(dǎo)軌方向建立x軸，導(dǎo)軌處于豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中.一根電阻也為R,質(zhì)量為m的金屬桿垂直于導(dǎo)軌放置于x0處，不計(jì)金屬桿與導(dǎo)軌間的接觸電阻，現(xiàn)給金屬桿沿x軸正方向的初速度v0，金屬桿剛好能運(yùn)動(dòng)到2x0處，在金屬桿運(yùn)動(dòng)過程中

圖1

貴州省適應(yīng)性考試?yán)砜凭C合能力測試于4月10日上午9時(shí)至11時(shí)30分舉行，當(dāng)天下午和晚上網(wǎng)上就對(duì)本次測試上述試題的難度以及與高考考綱的吻合性等議論得沸沸揚(yáng)揚(yáng)，特別是對(duì)試題中選項(xiàng)D的正確性持懷疑態(tài)度.

2　試題的剖析

這是一道以電磁感應(yīng)為背景的力、熱、電綜合測試題，要求考生要有較強(qiáng)的綜合能力才能完整地進(jìn)行解答，現(xiàn)給出如下剖析.

(1)關(guān)于通過電阻R的電荷量

根據(jù)電流的定義，某一過程通過回路中任意截面的電荷量等于這一過程回路中的電流平均值與所經(jīng)歷時(shí)間的乘積，可得通過電阻R的電荷量為

因此，選項(xiàng)A正確.

(2)關(guān)于金屬桿上產(chǎn)生的焦耳熱

由能量守恒與轉(zhuǎn)化定律，金屬桿損失的機(jī)械能等于回路中產(chǎn)生的焦耳熱，即

由于金屬桿的電阻為回路總電阻的一半，因此，金屬桿上產(chǎn)生的焦耳熱等于回路中產(chǎn)生的焦耳熱的二分之一，亦即

所以，選項(xiàng)B錯(cuò)誤.

(3)關(guān)于金屬桿克服安培力做的功

根據(jù)能量守恒與轉(zhuǎn)化定律、電磁感應(yīng)規(guī)律，安培力做功的過程，就是把電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程.因此，金屬桿克服安培力所做的功等于金屬桿損失的機(jī)械能，也就等于回路中產(chǎn)生的焦耳熱，即

所以，選項(xiàng)C正確.

(4)關(guān)于金屬桿的速度與位移的關(guān)系

設(shè)金屬桿在運(yùn)動(dòng)過程中經(jīng)過一段時(shí)間Δt移動(dòng)位移為x，此時(shí)速度變?yōu)関.由動(dòng)量定理有

BLIΔt=mv0-mv

又因?yàn)?/p>

因此

圖2

進(jìn)一步考慮金屬桿所受安培力與位移的關(guān)系.金屬桿運(yùn)動(dòng)過程中的任意時(shí)刻所受的安培力滿足

即

因此F與x之間同樣滿足一次函數(shù)關(guān)系，如圖3所示.顯然，圖中陰影部分的“面積”就是金屬桿運(yùn)動(dòng)過程中損失的機(jī)械能，也就是回路中產(chǎn)生的焦耳熱或金屬桿克服安培力所做的功.

圖3

3　命題的思考

高考模擬試題的命制和高考試題一樣，必須嚴(yán)密、嚴(yán)謹(jǐn)，應(yīng)嚴(yán)格遵從體現(xiàn)考查主干知識(shí)的深度和非主干知識(shí)的廣度的原則.

電磁感應(yīng)是高中教材的重要組成部分，是歷屆高考內(nèi)容的主干知識(shí)考點(diǎn).上述試題的命制也體現(xiàn)對(duì)這一主干知識(shí)考查的深度，突出考查考生綜合應(yīng)用物理知識(shí)處理問題的能力和考查考生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題的能力.但是，作為一道選擇題，其計(jì)算量有些過大.特別是對(duì)于D選項(xiàng)的處理，一般要借助微元思維并用到動(dòng)量定理，有些偏離高考考綱的主導(dǎo)思想，且動(dòng)量問題是選修3-5模塊的內(nèi)容，不適合也不應(yīng)該在必考部分進(jìn)行考查.

12016年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試貴州省適應(yīng)性考試?yán)砜凭C合能力測試試題

22016年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試物理學(xué)科考試說明

3全國中小學(xué)教材普通高中課程標(biāo)準(zhǔn).2004

4普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理(選修3-5).山東科學(xué)技術(shù)出版社,2011

5普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理(選修3-5).上海:上?？萍冀逃霭嫔?2007

6普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理(選修3-5).北京：人民教育出版社,2010

Analysis and Thinking on a Simulation Test of College Entrance Examination

Xiao YapingHuang Shaoshu

(Liupanshui NO.23 Middle School, Liupanshui, Guizhou553001)

This paper analyzes the twenty-first questions of Guizhou province college entrance examination adaptability test science comprehensive ability test in 2016, and expounds the principle of the system should be strictly complied with.

adaptability test; science comprehensive ability test; analysis; thinking; main knowledge; test

2016-04-11)