2011高考物理理論聯系實際試題賞析

　　物理新課程標準要求：“高中物理課程應體現物理學自身及其與文化、經濟和社會互動發展時代性要求，肩負起提高學生科學素養、促進學生全面發展的重任。”提出了中學物理教學中運用物理知識與方法解決生活與實際問題的新理念，倡導將物理學習與生產生活及實踐活動相結合，引導學生用物理的眼光觀察世界，用物理的思想思考生活與生產實踐、思考世界。2011年全國各地高考物理試題顯著特點之一是注意聯系考生生活實際和社會實際，注意聯系現代科技，很好地體現了新課程的理念。本文就2011年各地高考物理聯系實際試題的考查特點，進行歸類賞析。
　　一、以生活問題為背景的聯系實際題
　　例1.（江蘇物理4）如圖所示，演員正在進行雜技表演。由圖可估算出他將一只雞蛋拋出的過程中對雞蛋所做的功最接近于（?搖?搖）。
　　A.0.3J
　　B.3J
　　C.30J
　　D.300J
　　解析：本題考查功能關系及對估算問題的處理。一只雞蛋的質量大約為0.06kg，由圖結合人的身高與身體各部分的比例可知雞蛋上升的最大高度約為0.5m，雞蛋從速度為零開始到最高點的過程中，人對雞蛋做功轉化為雞蛋的重力勢能，故有W=mgh=0.06×10×0.5J=0.3J，A項正確（估算題只要數量級對應即可）。
　　點評：本題是一類很好的估算題，不過分追求數據的準確性，只要能保證數量級吻合就可以，還要能夠將題目轉換為物理模型，并能通過物理方法進行處理。處理好本題需要考生對一些生活中的物理量有清楚的認識（例如雞蛋的質量），另外要有較好的觀察能力（雞蛋上升的最大高度）。
　　例2.（重慶理綜）某汽車后備箱內安裝有撐起箱蓋的裝置，它主要由氣缸和活塞組成。開箱時，密閉于氣缸內的壓縮氣體膨脹，將箱蓋頂起，如圖所示。在此過程中，若缸內氣體與外界無熱交換，忽略氣體分子間相互作用，則缸內氣體（）。
　　A.對外做正功，分子的平均動能減小
　　B.對外做正功，內能增大
　　C.對外做負功，分子的平均動能增大
　　D.對外做負功，內能減小
　　解析：改變內能有兩種方式：做功和熱傳遞，當氣體體積膨脹時，氣體對外做功，又沒有熱傳遞，所以氣體內能減少，溫度降低。而溫度又是分子平均動能的標志，所以選A。
　　點評：本題以汽車生活中汽車后備箱內安裝有撐起箱蓋的裝置為背景，重點考查了熱學基本概念及熱力學第一定律的應用。
　　例3.（廣東理綜21）圖為靜電除塵器除塵機理的示意圖。塵埃在電場中通過某種機制帶電，在電場力的作用下向集塵極遷移并沉積，以達到除塵目的。下列表述正確的是（?搖?搖）。
　　A.到達集塵極的塵埃帶正電荷
　　B.電場方向由集塵極指向放電極
　　C.帶電塵埃所受電場力的方向與電場方向相同
　　D.同一位置帶電荷量越多的塵埃所受電場力越大
　　解析：電子吸附塵埃使塵埃帶負電，受力與電場方向相反，AC錯。F=Eq，故BD正確。
　　點評：靜電除塵器是我們日常生活中常用的機器，內部靜電除塵原理盡管考生接觸不是很多，但本題命題者所考查的知識都是高考中要求的基本知識點，本題需要考生建立電場模型并運用電場有關知識進行求解。
　　二、以自然界現象為背景的聯系實際題
　　例4.（全國理科綜合16）雨后太陽光入射到水滴中發生色散而形成彩虹。設水滴是球形的，圖中的圓代表水滴過球心的截面，入射光線在過此截面的平面內，a、b、c、d代表四條不同顏色的出射光線，則它們可能依次是（?搖?搖）。
　　A.紫光、黃光、藍光和紅光
　　B.紫光、藍光、黃光和紅光
　　C.紅光、藍光、黃光和紫光
　　D.紅光、黃光、藍光和紫光
　　解析：由太陽光第一次進入水珠時的色散即可做出判斷，把水珠看做棱鏡片，向下偏折程度最大的光線一定是紫光，偏折程度最小的是紅光，從圖上可看出，a是紫光，d是紅光，則b是藍光，c是黃光，所以正確答案是B。
　　點評：彩虹是自然界中常見的現象，本題通過太陽光射到水滴后，把水珠看做棱鏡片作出光線進入水珠后作出光路圖。注意：水珠對不同顏色的光折射率不同。
　　例5.（全國理科綜合17）通常一次閃電過程歷時0.2—0.3s，它由若干個相繼發生的閃擊構成。每個閃擊持續時間僅40—80μs，電荷轉移主要發生在第一個閃擊過程中。在某一次閃電前云地之間的電勢差約為1.0×10V，云地間距離約為1km；第一個閃擊過程中云地間轉移的電荷量約為6C，閃擊持續時間約為60μs。假定閃電前云地間的電場是均勻的。根據以上數據，下列判斷正確的是（?搖?搖）。
　　A.閃電電流的瞬時值可達到1×10A
　　B.整個閃電過程的平均功率約為l×10W
　　C.閃電前云地間的電場強度約為l×10V/m
　　D.整個閃電過程向外釋放的能量約為6×10J
　　解析：I=q/t=6/（6×10）=10A，可知A正確；W=qU=6×10，可知D錯誤；E=U/d=10V/m，可知C正確，所以選AC。
　　點評：本題以自然界中常見閃電現象為背景，從題中提取有用信息，建立云和地間勻強電場。考查電流、電功率、電場強度等有關知識及規律，是一道理論聯系實際的好題。
　　三、以體育運動為背景的聯系實際題
　　例6.（浙江理綜卷27）如圖所示，甲、乙兩人在冰面上“拔河”。兩人中間位置處有一分界線，約定先使對方過分界線者為贏。若繩子質量不計，冰面可看成光滑，則下列說法正確的是（?搖?搖）。
　　A.甲對繩的拉力與繩對甲的拉力是一對平衡力
　　B.甲對繩的拉力與乙對繩的拉力是作用力與反作用力
　　C.若甲的質量比乙大，則甲能贏得“拔河”比賽的勝利
　　D.若乙對繩的速度比甲快，則乙能贏得“拔河”比賽的勝利
　　解析：甲對繩的拉力與繩對甲的拉力是作用力和反作用力，故A錯誤；甲對繩的拉力與乙對繩的拉力的一對平衡力，故B錯誤；若甲的質量比乙大，則甲的加速度比乙的小，可知乙先到分界線，故甲能贏得“拔河”比賽的勝利，故C正確；收繩速度的快慢并不能決定“拔河”比賽的輸贏，故D錯誤。
　　點評：本題是典型的考查學生理解能力的好題，它考查了學生對相互作用力與平衡力的理解情況。題目借助于生活中的實際情境，要求學生將物理知識遷移到物理問題的解決過程中來。本題以常見的“拔河”比賽為背景，考查考生理解相互作用力與平衡力的區別，同時理解質量是慣性大小的唯一量度。
　　例7.（全國課標理綜16）一蹦極運動員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺下落，到最低點時距水面還有數米距離。假定空氣阻力可忽略，運動員可視為質點，下列說法正確的是（?搖?搖）。
　　A.運動員到達最低點前重力勢能始終減小
　　B.蹦極繩張緊后的下落過程中，彈性力做負功，彈性勢能增加
　　C.蹦極過程中，運動員、地球和蹦極繩所組成的系統機械能守恒
　　D.蹦極過程中，重力勢能的改變與重力勢能零點的選取有關
　　解析：本題主要考查功和能的關系。運動員到達最低點過程中，重力做正功，所以重力勢能始終減少，A項正確。蹦極繩張緊后的下落過程中，彈性力做負功，彈性勢能增加，B項正確。蹦極過程中，運動員、地球和蹦極繩所組成的系統，只有重力和彈性力做功，所以機械能守恒，C項正確。重力勢能的改變與重力勢能零點選取無關，D項錯誤。故選ABC。
　　點評：本題以蹦極運動為背景，考查了重力勢能、彈性勢能、機械能的有關概念，同時還考查了機械能守恒的條件的判斷。
　　四、以宇宙航天為背景的聯系實際題
　　例8.（四川理綜卷17）據報道，天文學家近日發現了一顆距地球40光年的“超級地球”，名為“55 Cancri e”，該行星繞母星（中心天體）運行的周期約為地球繞太陽運行周期的，母星的體積約為太陽的60倍。假設母星與太陽密度相同，“55 Cancri e”與地球均做勻速圓周運動，則“55 Cancri e”與地球的（?搖?搖）。
　　A.軌道半徑之比約為
　　B.軌道半徑之比約為
　　C.向心加速度之比約
　　D.向心加速度之比約為
　　解析：選B。由公式G=m（）r，可得通式r=，從而判斷A錯B對；再由G=ma得通式a=G，可知C、D皆錯。
　　點評：本題以天文現象為背景，解決此類問題應注意根據題中所給信息，建立兩個物理情景，即：行星繞母星運動、地球繞太陽運動。利用萬有引力定律及圓周運動知識求解。
　　例9.（全國卷理科綜合19）衛星電話信號需要通地球同步衛星傳送。如果你與同學在地面上用衛星電話通話，則從你發出信號至對方接收到信號所需最短時間最接近于（可能用到的數據：月球繞地球運動的軌道半徑約為3.8×10km，運行周期約為27天，地球半徑約為6400km，無線電信號的傳播速度為3×10km）（?搖?搖）。
　　A.0.1s?搖?搖B.0.25s?搖?搖C.0.5s?搖?搖D.1s
　　解析：主要考查開普勒第三定律。月球、地球同步衛星繞地球做勻速圓周運動，根據開普勒第三定律有=，解得r=r?，代入數據求得r=4.2×10m。如圖所示，發出信號至對方接收到信號所需最短時間為t==，代入數據求得t=0.28s。所以正確答案是B。
　　點評：本題主要考查估算能力與技巧，涉及勻速直線運動及近似計算。估算問題中，關鍵是模型的建立。相比地球表面到衛星距離，兩同學在底面的距離可忽略。同時要知道同步衛星的周期為1天，月亮繞地球運行周期為27天等這些常識。
　　2011年全國各地高考物理試題體現了從生活及實踐中學習物理，運用物理知識與方法解決生活與實際問題的理念，有效發揮了高考試題對學生學習方式及行為的導向作用。試題注重對基礎知識與基本能力的考查，注重對定性分析、定性定量相結合分析能力的考查，注重綜合能力的考查，注重理論聯系實際問題的考查，體現了高考試題“能力立意”的宗旨。平時在物理教學中既要注重基礎知識與基本能力的教學，又要注重學生對基本概念、規律、法則的理解，更要注重培養學生對日常生活過程的參與與體驗。應引導學生將已有的生活經驗同物理問題緊密結合，使學生感到物理來源于生活；引導學生將學到的物理知識應用到實際中去，使學生感到物理是有用的，從而對物理學習產生興趣。