【名師檔案】南昌二中教務主任,南昌市名師,江西省首批學科帶頭人、學術骨干。高考命題研究專家,歷年高三“一模”“二?!敝饕}人。人民教育出版社課程教材研究所《普通高中課程標準實驗教科書物理習題研究課題》小組成員,設計編寫物理教科書選修2-3、選修3-1、選修3-4中的“問題與練習”內容。
縱觀2011年全國各省市高考物理試題可以發現,在保持適當難度的同時增加了區分度,較好地體現了考綱的精神.各省市試題貼近生活,關注科技,注重學以致用;重視物理模型的建立和應用;注重對物理概念和規律的形成過程的考查;加強了對較復雜的物理過程的分析的考查.隨著新課改的不斷深入,2011年高考使用大綱卷的省份只有河北、湖北、廣西、云南、貴州、甘肅、青海、內蒙古、西藏等省區,其他各省均使用新課標卷,本文對全國新課標卷進行了全景的掃描,希望能達到拋磚引玉的效果.
一、命題規律
2011年高考除全國新課標卷和海南卷由國家考試中心命題以外,其他各省市的試卷均為自主命題.根據2011年新課標考綱所分的模塊和主題,試卷命制情況如表1.
二、考點分布
今年使用國家考試中心命制的全國高考新課標理綜試卷的省份有寧夏、遼寧、吉林、黑龍江、湖南、陜西、河南、江西、山西、新疆等.
從表1中可以看出,試題注重考查物理學科的基本概念和規律、相互作用與牛頓運動定律、萬有引力定律、機械能、電場、帶點粒子在磁場中的運動等.
●完全解讀:
1.均衡選考凸顯主干知識。從表2中可以看出試卷中物理學科的試題涉及必修1、必修2、選修3-1、選修3-2、選修3-3、選修3-4、選修3-5等各模塊部分內容,物理試題與《考試大綱》中的范圍一致,沒有超出《課程標準》范圍的試題.試卷中必考部分為95分,選考部分為15分.試題特別注重對牛頓第二定律和萬有引力定律、曲線運動、電場、磁場等主干知識的考查.
2.區分度高彰顯新課改理念。在高等教育已經大眾化的背景下,難度下降是大勢所趨.試卷中物理試題易(難度為0.7~1.0)、中(難度為0.40~0.7)、難(難度為0~0.40)試題的分值分別為11分、71分、28分,易、中、難試題的分值比例約為10%∶64.5%∶25.5 %.試題區分度為0.4以上的優秀試題占100分,顯示2011年高考物理試題有很高的區分度,有利于高校選拔.試題靈活、新穎,有利于中學推行素質教育.試題設問坡度平緩,整體難度適中.較去年新課程理綜試卷相比難度略有降低,有利于新課程改革的平穩過渡和推進.
3.源于教材高于教材。試題內容注重基礎,立足教材,試卷中大部分試題是從教材中改編、整合出來的.像實驗題的素材、情境均來源于課本,但考查的角度、設問的方式又區別于課本,只有深入思考的考生才能正確作答.
4.聯系實際學以致用。注重聯系生活實際和社會實際,體現“從生活走向物理,從物理走向社會”的新課程理念.試題努力創設能引起學生興趣和聯系實際的情景,取材廣泛.例如2011年全國高考新課標理綜試卷第14題、第16題、第17題、第18題、第19題,都是聯系現實生活、現代科技的生動實例,讓學生感受到了科學、技術、社會間的密切聯系,拉近了物理與現實生活、生產以及科學技術間的距離,使學生真正體會到了物理學的應用價值.
三、經典再現
1. 物理實驗,突出考查實驗探究能力
高考試題通過對原有實驗的重組與升華,旨在考查考生是否熟悉實驗器材及設計實驗進行探究的能力,是否能靈活地運用學過的理論、實驗方法及儀器去處理、分析、研究新情景、新問題.
例1 (2011年全國高考新課標理綜卷T22)為了測量一微安表頭A的內阻,某同學設計了如圖1所示的電路.圖中,A0是標準電流表,R0和RN分別是滑動變阻器和電阻箱,S和S1分別是單刀雙擲開關和單刀開關,E是電池.完成下列實驗步驟中的填空:
點評與對策:本題以等效法測微安流表內阻為背景,考查電學實驗的一般思路與方法,涉及閉合電路歐姆定律.該題設計巧妙,非常新穎,注重聯系實際,情境來源于課本.要求考生理解實驗原理,注重從物理的遷移能力上進行考查.考生在復習中要熟悉實驗器材,掌握試驗方法和步驟,分析、解釋實驗現象和結論,處理試驗中出現的非預期現象.比如:重視基本儀器的使用與操作、課本小實驗、小制作蘊含的物理原理,強化實驗方案的基本設計,關注實驗操作的基本細節、實驗思維方法,留意實驗現象的細節特征,提高實驗探究結論推理能力,注意實驗圖像數據分析與處理,強化實驗故障的分析與排除等.
2.物理學史,體現對新課標三維目標的培養
與物理學史有關內容的考查成為高考命題的新亮點,體現了“注意學科滲透,關心科技發展”的課改理念.從內容上看,一般考查的都是對物理學的發展有重要影響的人物和事件,從問題設計上看,有選擇題的形式,也有填空題的形式,以物理現象及其解釋建構問題情景,考查考生對物理學發展重要史實的了解和掌握.
例2(2011年海南卷T7)自然界的電、熱和磁等現象都是相互聯系的,很多物理學家為尋找它們之間的聯系作出了貢獻.下列說法正確的是 ()
A.奧斯特發現了電流的磁效應,揭示了電現象和磁現象之間的聯系
B.歐姆發現了歐姆定律,說明了熱現象和電現象之間存在聯系
C.法拉第發現了電磁感應現象,揭示了磁現象和電現象之間的聯系
D.焦耳發現了電流的熱效應,定量給出了電能和熱能之間的轉換關系
解析:ABC
點評與對策:2011年考查物理學史的題目還有山東卷第16題、天津卷第1題等.國家考試中心命制的2009年寧夏卷第14題、2010年全國課標卷第14題、2011年全國課標卷第14題均是考查物理學史的題目,在備考復習中值得考生關注.
3.創新物理情境,關注現代科技發展
試題以生活、生產實際和科學前沿為背景,關注科學發展現狀,滲透科學研究方法.命題側重在“細”、“新”上,涉及的物理情境和背景材料大多為考生所熟悉,但考查的角度及呈現方式具有一定的新穎性.
例3 (2011年北京卷T24)靜電場方向平行于x軸,其電勢隨x的分布可簡化為如圖2所示的折線,圖中和d為已知量.一個帶負電的粒子在電場中以x=0為中心,沿x軸方向做周期性運動.已知該粒子質量為m、電量為-q,其動能與電勢能之和為-A(0 ?。?)粒子所受電場力的大?。唬?)粒子的運動區間;(3)粒子的運動周期.
解析:(1)由圖可知,0與d(或-d)兩點間的電勢差為 .
電場強度的大小,電場力的大?。?br/> (2)設粒子在[-x0,x0]區間內運動,速率為v,由題意得-A ,由圖可知,得-A.
因動能非負,有-A≥0,得,即,粒子運動區間.
?。?)考慮粒子從-x0處開始運動的四分之一周期,根據牛頓第二定律,粒子的加速度 ,由勻加速直線運動 ,
粒子運動周期.
點評與對策:本題創新地在靜電場中放入了一個簡諧振動的模型,這個題目給的并不是勻強電場,而是在某方向給了電勢的分布,另粒子在該方向往復運動,已知粒子系統機械能的范圍求解振動位移和周期的范圍.這類新題型要求考生要深刻了解電勢分布與電場(或者力)之間的內在聯系和數學關系,否則難以正確解答.
例4(2011年四川卷T23)隨著機動車數量的增加,交通安全問題日益凸顯.分析交通違法事例,將警示我們遵守交通法規,珍惜生命.一貨車嚴重超載后的總質量為49 t,以54 km/h的速率勻速行駛.發現紅燈時司機剎車,貨車即做勻減速直線運動,加速度的大小為2.5 m/s2(不超載時則為5 m/s2).
(1)若前方無阻擋,問從剎車到停下來此貨車在超載及不超載時分別前進多遠?
?。?)若超載貨車剎車時正前方25 m處停著總質量為1 t的轎車,兩車將發生碰撞,設相互作用0.1 s后獲得相同速度,問貨車對轎車的平均沖力多大?
點評與對策:本題針對日益突出的交通安全問題,以貨車超載所導致的交通安全問題為背景,科學分析為什么超載容易導致交通事故.類似這樣的題目還有重慶卷第15題汽車后備箱支撐箱蓋的裝置問題,重慶卷第24題手推車問題,題目情景新穎,富有生活氣息;四川卷第19題以“神舟”系列航天飛船返回艙為背景展示我國航天科技取得的驕人成就,增強學生的民族自豪感;四川卷第17題以科學家最新發現的距地球40光年的“超級地球”(類地行星55 Cancrie)為背景,展示世界科技的最新發現,引導考生關注科學、熱愛科學.試題從中學教學和考生實際出發考查考生運用所學物理知識和方法分析解決實際問題的能力,從而引導考生在學習中要關注社會實際,用物理視角觀察、分析實際問題.