2010年廣東高考首次實行新的“3+綜合”的考試模式,其中綜合科以“理科綜合”和“文科綜合”的形式呈現,第一年的理科綜合物理試題究竟如何設置?試題有什么特點?對物理復習備考有何指導意義?這是今年每一位高考考生和備考教師所關注的. 就今年理科綜合物理試題談談自己的看法.
一、試題結構及考查內容
試題有單項選擇題4道,分值16分;雙項選擇題5道,分值30分;非選擇題3道,分值54分,其中第34題為考查實驗能力的實驗題,第35、36題為兩道計算題;物理部分為100分. 下表列出試題所考知識點的分布情況:
由表中可看出,全卷力學部分共5題,約43分;電學部分共5題,約43分;熱學共2題,8分;原子物理1題,6分. 試題基本覆蓋了《廣東高考考試說明》所列出的知識點,既包括運動學知識、牛頓運動定律、能量守恒、動量守恒、法拉第電感感應定律等重要知識點,也包括了熱學與原子物理等基本知識點中一些次重要知識點,以及受力分析、運動過程分析、電路連線、利用圖像處理物理問題、空間問題的處理方法等一些重要的方法.
二、試題特點對復習備考的指引
試題突出考查了本學科中主干知識,今年的物理試題在這一方面把握得很好。以力學、電學主干知識為主,同時兼顧熱學、原子物理的內容,試題由易到難,具有很好的梯度與區分度.試卷體現出以下一些特點與對學習的引導作用.
1. 試題重視基礎知識的考查,符合中學教學實際。
試題重點突出了對高中物理的“雙基”(基礎知識與基本能力)的直接考查,如:
例1.(2010年廣東理綜,17) 圖1是某質點運動的速度圖像,由圖像得到的正確結果是
A. 0~1s內的平均速度是2m/s
B. 0~1s內的位移大小是3 m
C. 0~1s內的加速度大2~4s內的加速度
D. 0~1s內的運動方向與2~4s內的運動方向相反
解析:本題考查了速度-時間(v-t)圖像的基本知識:
A 項考查了平均速度v=,由面積法求0-1s的位移大小s=1m,時間t=1s,因而得到v=1m/s;B 項考查了圖像中由面積體現位移大小的方法,由圖中面積可知0-2s的位移s=3m;C 項考查了圖像中用斜率來求出加速度大小,0-1s的加速度a1=2m/s2,2-4s的加速度a2=1m/s2,所以a1> a2;D 項考查了圖像中物體運動的方向,0-1s、2-4s兩個時間段內速度均為正,表明速度都為正方向,所以物體的運動方向相同.因而選BC.
由于今年理綜較往年的題量減少了,怎樣通過有限的題目來考查更多的知識點,今年廣東高考物理試題在選擇題上做了一個很好的嘗試:每個選擇項考查一個知識點,而不是常見的A、B(或C、D)是同一知識點相反的兩個選項,這樣大大增加了試題對知識點考查的容量.
再如實驗題也一改往年的命題風格,直接考查學生對高中物理教材中的基本實驗知識和基本實驗技能的掌握情況,如:
例2. (2010年廣東理綜,34)(1)圖2是某同學在做勻變速直線運動實驗中獲得的一條紙帶.
①已知打點計時器電源頻率為50Hz,則紙帶上打相鄰兩點的時間間隔為_________.
②ABCD是紙帶上四個計數點,每兩個相鄰計數點間有四個點沒有畫出. 從圖2中讀出A、B兩點間距s __________;C點對應的速度是________(計算結果保留三位有效數字).
解析:紙帶問題是力學實驗中最基本的知識,考試說明中有探究勻變速直線運動規律的實驗、探究牛頓第二定律的實驗、探究動能定理的實驗、驗證機械能守恒定律的實驗都是以紙帶做為實驗的基礎,紙帶問題是高中物理中學生必須掌握的基本實驗知識. 本題中考查了打點計時器的周期、刻度尺的讀數、速度的計算和有效數字等多方面的知識. 其解分別為:①0.02 s② 0.70 cm ,0.100 m/s.
實驗題這么設計,有利于區別考生親手做實驗與不做實驗的效果,讓做實驗的考生得到比較高的分數,有利于真正貫徹素質教育的精神,更有利于高中物理教學.
2. 試題體現新課改理念,重視理論聯系實際問題.
重視理論聯系實際、重視科學探究是新一輪高中課改提出的新理念,也是廣東高考物理命題一直注重的指導思想之一,這些思想在今年的試題中依然得到很好的體現.
例3.(2010年廣東理綜,13)圖3為節日里懸掛燈籠的一種方式,A、B點等高,O為結點,輕繩AO、BO長度相等,拉力分別為FA ,FB燈籠受到的重力為G.下列表述正確的是
A. FA一定小于G
B. FA與FB大小相等
C. FA與FB是一對平衡力
D. FA與FB大小之和等于G
解析:本題將節日中掛燈籠實際生活中實例與物體的平衡問題結合起來,要解決這一問題可用最常用到的正交分解法,設∠AOB=2θ,O點受到FA、FB、G三力作用,建立如圖4所示的坐標系,由平衡條件可得:
FA sinθ=FBsinθFAcosθ+FBcosθ=G
解出FA=FB=,當θ=120°時:FA=FB=G;當θ<120°時:FA=FB
例4.(2010年廣東理綜,15)如圖5所示,某種自動洗衣機進水時,與洗衣缸相連的細管中會封閉一定質量的空氣,通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力,從而控制進水量. 設溫度不變,洗衣缸內水位升高,則細管中被封閉的空氣
A. 體積不變,壓強變小
B. 體積變小,壓強變大
C. 體積不變,壓強變大
D. 體積變小,壓強變小
解析:本題將洗衣機工作中的進水過程與氣體的等溫變化聯系起來. 由圖可知空氣被封閉在細管內,水面升高時氣體壓強增大,根據玻意耳定律,氣體體積減小.選B.
這些題既考查了對基礎知識的理解,又強調學以致用的思想,滲透了理論聯系實際的理念.
3. 試題以能力立意為主線,通過知識考查考生的能力.
今年試題在強調學科基礎知識的同時,同樣更加突出考查考生的能力. 試題中的計算題考查了考生的多種能力,包括對試題的理解、推理、分析、綜合能力,以及應用數學處理物理問題的能力.
例5.(2010年廣東理綜,36)如圖6(a)所示,左為某同學設想的粒子速度選擇裝置,由水平轉軸及兩個薄盤N1、N2構成,兩盤面平行且與轉軸垂直,相距為L,盤上各開一狹縫,兩狹縫夾角θ可調(如圖6(b));右為水平放置的長為d的感光板,板的正上方有一勻強磁場,方向垂直紙面向外,磁感應強度為B. 一小束速度不同、帶正電的粒子沿水平方向射入N1,能通過N2的粒子經O點垂直進入磁場.O到感光板的距離為 ,粒子電荷量為q,質量為m,不計重力.
(1) 若兩狹縫平行且盤靜止(如圖6(c)),某一粒子進入磁場后,豎直向下打在感光板中心點M上,求該粒子在磁場中運動的時間t;
(2) 若兩狹縫夾角為θ0,盤勻速轉動,轉動方向如圖6(b).要使穿過N1、N2的粒子均打到感光板P1、P2連線上,試分析盤轉動角速度ω的取值范圍(設通過N1的所有粒子在盤轉一圈的時間內都能到達N2).
解析:(1)設豎直向下打在感光板中心點M上的帶電粒子的速度大小為v1, 軌道半徑為R在磁場中由洛侖茲力提供向心力:qB v1=m (1)
解得軌道半徑:R=(2)
粒子運動的周期:T== (3)
由題分析可得粒子經過圓周打到M點,則時間:t=T(4)
由⑴~⑷式解得 t=(5)
(2)設剛好過P1點的粒子的速度為v2,軌道半徑為R1,由幾何關系得
R1 =d (6)
帶電粒子在磁場中由洛侖茲力提供向心力
qBv2=m(7)
由⑹⑺式解得 v2= (8)
設剛好過P2點的粒子的速度為v3,軌道半徑為R2,由幾何關系得
R22=d2+(R2-)2即 R2=d (9)
帶電粒子在磁場中由洛倫茲力提供向心力
qBv3=m(10)
由(9)(10)式解得 v2= (11)
帶電粒子打到感光板P1、P2連線上的速度v必須滿足條件v2≤v≤v3(12)
粒子從N1到N2做勻速直線運動,設運動時間為t,則 L=vt(13)
要使粒子能從N2射出則必須滿足0=t(14)
由(8)(11)(12)(13)(14)式解得
≤≤ (15)
點評:要解答好本題,首先要理解帶電粒子開始做勻速直線運動,進入磁場后做勻速圓周運動,當狹縫不在一直線上時,還要考慮圓盤的勻速轉動,這些過程都要考生從題中給的信息加以理解、分析與綜合;要使粒子打到感光板上,就必須推理出粒子打到板上的兩個臨界狀態與對應的臨界條件,結合數學的極值才能很好的求解出這樣一道綜合性問題. 筆者還注意到,廣東高考物理試題總是對立體的空間思維能力的考查情有獨鐘,這也是廣東高考命題的一大特色. 希望能引起同行們的重視.
三、復習備考建議
總的來說,試題內容貼近中學教學的實際,貼近生活和生產及科技前沿,有利于考查考生的物理知識和多方面的能力,有利于繼續推進新一輪課程改革,是非常成功的一次命題. 對我們以后的高中物理學習起到了很好的指導作用,希望同學們在今后的物理學習中要一如既往重視基礎知識、基本能力的掌握,同時也要強化對學生運用知識解決實際問題能力的培養. 對物理學中的整體法、隔離法、等效法、對稱法和守恒方法;數學中的圖像法、極值法、模型處理問題的方法要加強研究,這些方法的掌握是提高物理思維能力的關鍵. 在平時教學中要轉變教學觀念,改變題海戰術的教學模式,重視理論聯系實際,提高學習物理的興趣,發展自主學習的能力,有意識地注意開拓思路,這些是物理學習應長期堅持的方法.
責任編校李平安