2013年高考物理STS試題賞析

徐志兵

STS是科學science、技術Technology、社會society三個單詞的第一個字母的縮寫.物理學作為自然科學中的一門基礎學科，它和自然現象以及生產、生活是緊密相聯的，科學的發展、技術的進步以及一些重大社會問題的解決都離不開物理知識.近年的高考題中出現了不少與社會生活和科學技術發展相聯系的試題.這類試題“立足物理學科，反映科技進步，闡釋實際生活，透視社會熱點”，選材靈活，立意新穎，要求考生對試題所展示的實際情景進行分析、判斷，弄清楚物理情景，抽象出物理模型，然后運用相應的物理知識解答.它能較好對學生進行能力考查，同時引導學生關注身邊發生的事情，關注科技進步和社會發展.隨著新課程改革，“STS”試題將成為高考試題中不可或缺的一類題型.下面對2013年全國各省市高考卷中這類問題進行分類賞析，以期對物理教學和高考備考能有所幫助和啟發.

一、與日常生活有關的問題

例1(重慶卷第1題)如圖1所示，某人靜躺在椅子上，椅子的靠背與水平面之間有圖1固定傾斜角θ.若此人所受重力為G，則椅子各部分對他的作用力的合力大小為().

A．G B．Gsinθ

C．Gcosθ D．Gtanθ

解析本題以人躺在椅子上這一情境考查受力分析和平衡條件的應用. 以人為研究對象進行受力分析，他受到豎直向下的重力和椅子對他豎直向上的合力而處于靜止狀態.由人受力平衡可知：椅子各部分對他的作用力的合力大小與重力大小相等，故選項A正確．

例2(安徽卷第18題)由消防水龍帶的噴嘴噴出水的流量是0.28 m3/min，水離開噴口時的速度大小為163m/s，方向與水平面夾角為60°，在最高處正好到達著火位置，忽略空氣阻力，則空中水柱的高度和水量分別是（）（重力加速度g取10 m/s2）

A．28.8m1.12×10-2m3

B．28.8m0.672m3

C．38.4m1.29×10-2m3

D．38.4m0.776m3

解析本題利用消防背景考查斜拋運動相關規律的應用.水離開噴口時豎直分速度為v⊥=vsin60°=24 m/s，在豎直方向上升的高度H=v2⊥2g=28.8m，水離開噴口到達著火位置所用時間為t=v⊥g=2.4 s，空中水柱的水量為V=Qt=0.2860×0.24m3=1.12×10-2m3.正確選項：A

例3(全國大綱卷第21題)在學校運動場上50 m直跑道的兩端，分別安裝了由同一信號發生器帶動的兩個相同的揚聲器．兩個揚聲器連續發出波長為5 m的聲波．一同學從該跑道的中點出發，向某一端點緩慢行進10 m，在此過程中， 他聽到揚聲器聲音由強變弱的次數為().

A．2B．4C．6D．8

解析本題以生活中廣播的聲音考查根據波的疊加規律，波程差為波長整數倍的點振動加強，波程差為半波長奇數倍的點振動減弱，因此，相鄰的振動加強點(或振動減弱點)的波程差相差一個波長，向某一端點行進10 m時，該點距兩個端點的波程差為(25＋10)m－(25－10)m＝20 m，為波長的4倍，這樣聽到由強變弱的次數總共為4次.選項B正確．

點評盛夏中人躺在椅子上乘涼，消防水帶向外噴水，操場上兩個喇叭聲音的加強與減弱.這些都是生活中再平常不過的事情，但這其中就蘊含了許多物理基礎知識.我們在平時的物理教學中就要引導學生多關注生活中的點點滴滴，多從物理的角度去思考生活中的問題，真正體現“從生活走向物理，從物理走向社會”這一理念.那么，學生在解決這一類問題就能如魚得水，游刃有余.

二、與社會熱點事件有關的問題

例4(全國新課標卷1第20題) 2012年6月18日，神州九號飛船與天宮一號目標飛行器在離地面343 km的近圓軌道上成功進行了我國首次載人空間交會對接.對接軌道所處的空間存在極其稀薄的空氣，下面說法正確的是().

A.為實現對接，兩者運行速度的大小都應介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間

B.如不加干預，在運行一段時間后，天宮一號的動能可能會增加

C. 如不加干預，天宮一號的軌道高度將緩慢降低

D.航天員在天宮一號中處于失重狀態，說明航天員不受地球引力作用

解析我國航天事業近年迅猛發展，“神舟”、“嫦娥”、“北斗”，幾花齊放，以相關背景知識進行命題層出不窮.本題考查萬有引力定律、衛星的運動、第一宇宙速度、機械能、失重等基礎知識點，意在考查考生應用相關知識定量分析物理問題，解決問題的能力.為實現對接，兩者運行速度的大小都小于第一宇宙速度，選項A錯誤.如不加干預，在運行一段時間后，天宮一號的機械能減小，天宮一號的軌道高度將緩慢降低，重力做功，動能可能會增加，選項BC正確.航天員在天宮一號中處于失重狀態，但是航天員仍受地球引力作用，選項D錯誤.答案：BC

例5(新課標卷1第21題)2012年11月，“殲15”艦載機在“遼寧號”航空母艦上著艦成功.圖2圖(a)中是利用阻攔系統讓艦載機在飛行甲板上快速停止的原理示意圖.飛機著艦并成功鉤住阻攔索后，飛機的動力系統立即關閉，阻攔系統通過阻攔索對飛機施加一作用力，使飛機在甲板上短距離滑行后停止.某次降落，以飛機著艦為計時零點，飛機在t=0.4 s時恰好鉤住阻攔索中間位置．其著艦到停止的速度一時間圖線如圖(b)所示.假如無阻攔索，飛機從著艦到停止需要的滑行距離約為1000 m.已知航母始終靜止．重力加速度的大小為g，則().

A.從著艦到停止，飛機在甲板上滑行的距離約為無阻攔索時的1/10

B.在0.4 s～2.5 s時間內，阻攔索的張力幾乎不隨時間變化

C.在滑行過程中，飛行員所承受的加速度大小會超過2.5 g

D.在0.4～0.5 s時間內.阻攔系統對飛機做功的功率幾乎不變

圖2解析本題以我國“殲15”艦載機在“遼寧號”航空母艦上著艦成功為背景考查相關運動學問題.設著艦時艦載機的速度為v,無阻攔索時艦載機加速度大小為a,所以a=v22x1=7022×1000=2.45 （m/s2），速度一時間圖線面積表示位移，從著艦到停止飛機在甲板上滑行的距離x2=70×0.4-12×2.45×0.42+70-2.45×0.4+102×2.1+12×10×0.5=113.28 （m）,A選項正確； 0.4 s～2.5 s時間內艦載機做勻減速直線運動，阻攔索的張力的合力一定，阻拉索之間的夾角變小，阻拉索的張力變小，B選項錯誤；0.4 s～2.5 s時間內飛行員所承受的加速度大小a=70-2.45×0.4-102.1m/s2=28.1m/s2，C選項正確；0.4 s～2.5 s時間內，由P=Fv知，阻攔索對飛機做功的功率減小，D錯誤.答案：AC

例6(四川卷第9題)近來，我國多個城市開始重點治理“中國式過馬路”行為.每年全國由于行人不遵守交通規則而引發的交通事故上萬起，死亡上千人.只有科學設置交通管制，人人遵守交通規則，才能保證行人的生命安全.

如圖3所示，停車線AB與前方斑馬線邊界CD間的距離為23 m.質量8 t、車長7 m的卡車以54 km/h的速度向北勻速行駛，當車前端剛駛過停車線AB，該車前方的機動車交通信號燈由綠燈變黃燈.

圖3(1)若此時前方C處人行橫道路邊等待的行人就搶先過馬路，卡車司機發現行人，立即制動，卡車受到的阻力為3×104N.求卡車的制動距離；(2)若人人遵守交通規則，該車將不受影響地駛過前方斑馬線邊界CD.為確保行人安全，D處人行橫道信號燈應該在南北向機動車信號燈變黃燈后至少多久變為綠燈？

解析“中國式過馬路”在過去的一年引起持續的熱議，以此為背景命題也不足為怪了.已知卡車質量m=8t=8×103kg、初速度v0=54 km/h=15 m/s.

（1）從制動到停車阻力對卡車所做的功為W，由動能定理有：W=-12mv20 ①

已知卡車所受阻力f=-3×104N，設卡車的制動距離為s1，有W=fs1 ②

聯立①②式，代入數據解得s1=30 m③

（2）已知車長l=7 m，AB與CD的距離為s0=23 m.設卡車駛過的距離為s2,D處人行橫道信號燈至少需經過時間Δt后變燈，有

s2=s0+l ④

s2=v0Δt ⑤

聯立④⑤式，代入數據解得Δt=2s ⑥

圖4例7(浙江卷第19題)如圖4所示，總質量為460 kg的熱氣球，從地面剛開始豎直上升時的加速度為0.5 m/s2，當熱氣球上升到180 m時，以5 m/s的速度向上勻速運動.若離開地面后熱氣球所受浮力保持不變，上升過程中熱氣球總質量不變，重力加速度g=10 m/s2.關于熱氣球，下列說法正確的是().

A．所受浮力大小為4830 N

B．加速上升過程中所受空氣阻力保持不變

C．從地面開始上升10 s后的速度大小為5 m/s

D．以5 m/s勻速上升時所受空氣阻力大小為230 N

解析2013年2月26日埃及熱氣球爆炸致19名游客遇難，其中包括9名香港同胞.本題便以此為背景考查了動力學相關知識.對初始狀態F浮-mg=ma，則所受浮力大小為4830 N，A對；上升過程空氣阻力不斷增大氣球的加速度逐漸減小，B錯；由于氣球初始階段為變加速運動無法確定開始上升10 s后的速度大小，C錯；以5 m/s勻速上升時F浮-mg=F阻，F阻=230 N，D對.答案：AD

點評“神九”與“天宮一號”交會對接； “殲15”在我國首艘航母“遼寧號”上著艦成功； “中國式過馬路”；埃及熱氣球事件……去年高考以后發生的這一系列事件都曾在一段時間內引起全國乃至全世界的關注與熱議，這些事件中的物理問題肯定也會被命題者充分運用起來.不難預見，對于剛剛在“神十”上進行的太空授課相關的問題將頻頻出現在各地的訓練題甚至高考試題中.還有哪些事件，我們要隨時關注并合理利用.

三、與體育、游樂設施有關的問題

例8(天津卷第 2題)我國女子短道速滑隊在今年世錦賽上實現女子3000 m接力三連冠.觀察發現，“接棒”的運動員甲提前站在“交捧”的運動員乙前面，并且開始向前滑行，待乙追上甲時，乙猛推甲一把，使甲獲得更大的速度向前沖出.在乙推甲的過程中，忽略運動員與冰面間在水平方向上的相互作用，則().

A．甲對乙的沖量一定等于乙對甲的沖量

B．甲、乙的動量變化一定大小相等方向相反

C．甲的動能增加量一定等于乙的動能減少量

D．甲對乙做多少負功，乙對甲就一定做多少正功

解析本題主要考察能量（做功正負判斷）、動量（動量定理、動量守恒）相關知識.設甲乙兩運動員的質量分別為m甲、m乙，追上之前的瞬間甲、乙兩運動員的速度分別是v甲，v乙， 根據題意整個交接棒過程可以分為兩部分： ①完全非彈性碰撞過程→“交棒”；m甲v甲+m乙v乙=（m甲+m乙）v共.②向前推出（人船模型）→“接棒” （m甲+m乙）v共=m甲v甲′+m乙v乙′.由上面兩個方程聯立可以解得：m甲Δv甲=m乙Δv乙，即B選項正確.經歷了中間的完全非彈性碰撞過程 會有能量損失，C、D選項錯誤.答案：B

圖5例9(江蘇卷第2題)如圖5所示，“旋轉秋千”裝置中的兩個座椅A、B質量相等，通過相同長度的纜繩懸掛在旋轉圓盤上. 不考慮空氣阻力的影響，當旋轉圓盤繞豎直的中心軸勻速轉動時，下列說法正確的是().

A.A的速度比B的大

B.A與B的向心加速度大小相等

C.懸掛A、B的纜繩與豎直方向的夾角相等

D.懸掛A的纜繩所受的拉力比懸掛B的小

解析本題以游樂場常見的當“旋轉秋千”為背景考查與勻速圓周運動相關知識.旋轉圓盤繞豎直的中心軸勻速轉動時，二者的角速度ω相等，由v=ωr可知，A的速度比B的小，選項A錯誤.由a=ω2r可知，選項B錯誤，由于二者加速度不相等，懸掛A、B的纜繩與豎直方向的夾角不相等，選項C錯誤.懸掛A的纜繩所受的拉力比懸掛B的小，選項D正確.答案：D

點評從最常見的田徑、球類項目，再到近年新增的各種運動項目，每一種運動項目都包含了豐富的物理知識，因此，每年的高考題中都會出現一些與體育運動有關的試題，特別是在當年有重大體育事件的時候（比如2008年北京奧運會）.日益普及的大型游樂場所，里面的游樂設施也是物理命題的一個很好的資料來源，平時要引導學生在玩的過程中思考其相關物理問題.

四、與技術應用有關的問題

例10(廣東卷第15題)噴墨打印機的簡化模型如圖6所示，重力可忽略的墨汁微滴，經帶電室帶負電后，以速度v垂直勻強電場飛入極板間，最終打在紙上，則微滴圖6在極板間電場中().

A．向負極板偏轉

B．電勢能逐漸增大

C．運動軌跡是拋物線

D．運動軌跡與帶電量無關

解析本題以噴墨打印機為背景考查帶電粒子在電場中的運動.微滴帶負電，所受電場力方向指向帶正電荷的極板，故A錯； 在電場力方向做初速為零的勻加速直線運動，故粒子動能增加，電場力做正功，電勢能減小，B錯； 不計重力的帶負電微滴初速和恒定電場力垂直故軌跡為拋物線，C對； 由F=maF=EqU=Ed得：a=Uqmd可知粒子加速度和電量有關，加速度直接影響電場力方向上的加速運動，也會影響軌跡的，D錯.答案:C

例11(浙江卷第15題)磁卡的詞條中有用于存儲信息的磁極方向不同的磁化區，刷卡器中有檢測線圈，當以速度v0刷卡時，在線圈中產生感應電動勢.其E-t關系如圖7所示.如果只將刷卡速度改為v0/2，線圈中的E-t圖關系可能是().

圖7解析本題以刷卡機為背景考查電磁感應相關知識.如果只將刷卡速度改為v0/2，產生的感應電動勢減小為原來的1/2，刷卡時間增大為原來的2倍，線圈中的E-t關系可能是D.

答案：D

點評物理的發展影響著科技的進步，同時物理作為一門實驗學科，要求學生要了解一些簡單設備的工作原理.噴墨打印機、pos機，看到這些儀器設備，學生是否有了解其簡單工作原理的興趣呢？在平時的實驗教學中可以多引導學生看實驗儀器的說明書，而不要自己急著把一個儀器的工作原理全部教給學生.這樣，在生活中學生接觸一些比較簡單儀器設備時就會下意識地去思考其工作原理，進而想辦法獲取相關的物理知識.

從上面選取一部分高考STS試題來看，這其中的很多素材都是我們平時所關注或天天打交道的.教師在教學或備考過程中可以進行一些相應的針對訓練：比如培養學生的讀題能力，篩選信息的能力，物理建模的能力，甚至可以拿出一個情境讓學生結合所學知識自己來命制題目.訓練到位的話，學生對一些題會覺得只是“新瓶裝舊酒”，解決起問題來也就輕松多了.(收稿日期：2014-01-01)

解析“中國式過馬路”在過去的一年引起持續的熱議，以此為背景命題也不足為怪了.已知卡車質量m=8t=8×103kg、初速度v0=54 km/h=15 m/s.

（1）從制動到停車阻力對卡車所做的功為W，由動能定理有：W=-12mv20 ①

已知卡車所受阻力f=-3×104N，設卡車的制動距離為s1，有W=fs1 ②

聯立①②式，代入數據解得s1=30 m③

（2）已知車長l=7 m，AB與CD的距離為s0=23 m.設卡車駛過的距離為s2,D處人行橫道信號燈至少需經過時間Δt后變燈，有

s2=s0+l ④

s2=v0Δt ⑤

聯立④⑤式，代入數據解得Δt=2s ⑥

圖4例7(浙江卷第19題)如圖4所示，總質量為460 kg的熱氣球，從地面剛開始豎直上升時的加速度為0.5 m/s2，當熱氣球上升到180 m時，以5 m/s的速度向上勻速運動.若離開地面后熱氣球所受浮力保持不變，上升過程中熱氣球總質量不變，重力加速度g=10 m/s2.關于熱氣球，下列說法正確的是().

A．所受浮力大小為4830 N

B．加速上升過程中所受空氣阻力保持不變

C．從地面開始上升10 s后的速度大小為5 m/s

D．以5 m/s勻速上升時所受空氣阻力大小為230 N

解析2013年2月26日埃及熱氣球爆炸致19名游客遇難，其中包括9名香港同胞.本題便以此為背景考查了動力學相關知識.對初始狀態F浮-mg=ma，則所受浮力大小為4830 N，A對；上升過程空氣阻力不斷增大氣球的加速度逐漸減小，B錯；由于氣球初始階段為變加速運動無法確定開始上升10 s后的速度大小，C錯；以5 m/s勻速上升時F浮-mg=F阻，F阻=230 N，D對.答案：AD

點評“神九”與“天宮一號”交會對接； “殲15”在我國首艘航母“遼寧號”上著艦成功； “中國式過馬路”；埃及熱氣球事件……去年高考以后發生的這一系列事件都曾在一段時間內引起全國乃至全世界的關注與熱議，這些事件中的物理問題肯定也會被命題者充分運用起來.不難預見，對于剛剛在“神十”上進行的太空授課相關的問題將頻頻出現在各地的訓練題甚至高考試題中.還有哪些事件，我們要隨時關注并合理利用.

三、與體育、游樂設施有關的問題

例8(天津卷第 2題)我國女子短道速滑隊在今年世錦賽上實現女子3000 m接力三連冠.觀察發現，“接棒”的運動員甲提前站在“交捧”的運動員乙前面，并且開始向前滑行，待乙追上甲時，乙猛推甲一把，使甲獲得更大的速度向前沖出.在乙推甲的過程中，忽略運動員與冰面間在水平方向上的相互作用，則().

A．甲對乙的沖量一定等于乙對甲的沖量

B．甲、乙的動量變化一定大小相等方向相反

C．甲的動能增加量一定等于乙的動能減少量

D．甲對乙做多少負功，乙對甲就一定做多少正功

解析本題主要考察能量（做功正負判斷）、動量（動量定理、動量守恒）相關知識.設甲乙兩運動員的質量分別為m甲、m乙，追上之前的瞬間甲、乙兩運動員的速度分別是v甲，v乙， 根據題意整個交接棒過程可以分為兩部分： ①完全非彈性碰撞過程→“交棒”；m甲v甲+m乙v乙=（m甲+m乙）v共.②向前推出（人船模型）→“接棒” （m甲+m乙）v共=m甲v甲′+m乙v乙′.由上面兩個方程聯立可以解得：m甲Δv甲=m乙Δv乙，即B選項正確.經歷了中間的完全非彈性碰撞過程 會有能量損失，C、D選項錯誤.答案：B

圖5例9(江蘇卷第2題)如圖5所示，“旋轉秋千”裝置中的兩個座椅A、B質量相等，通過相同長度的纜繩懸掛在旋轉圓盤上. 不考慮空氣阻力的影響，當旋轉圓盤繞豎直的中心軸勻速轉動時，下列說法正確的是().

A.A的速度比B的大

B.A與B的向心加速度大小相等

C.懸掛A、B的纜繩與豎直方向的夾角相等

D.懸掛A的纜繩所受的拉力比懸掛B的小

解析本題以游樂場常見的當“旋轉秋千”為背景考查與勻速圓周運動相關知識.旋轉圓盤繞豎直的中心軸勻速轉動時，二者的角速度ω相等，由v=ωr可知，A的速度比B的小，選項A錯誤.由a=ω2r可知，選項B錯誤，由于二者加速度不相等，懸掛A、B的纜繩與豎直方向的夾角不相等，選項C錯誤.懸掛A的纜繩所受的拉力比懸掛B的小，選項D正確.答案：D

點評從最常見的田徑、球類項目，再到近年新增的各種運動項目，每一種運動項目都包含了豐富的物理知識，因此，每年的高考題中都會出現一些與體育運動有關的試題，特別是在當年有重大體育事件的時候（比如2008年北京奧運會）.日益普及的大型游樂場所，里面的游樂設施也是物理命題的一個很好的資料來源，平時要引導學生在玩的過程中思考其相關物理問題.

四、與技術應用有關的問題

例10(廣東卷第15題)噴墨打印機的簡化模型如圖6所示，重力可忽略的墨汁微滴，經帶電室帶負電后，以速度v垂直勻強電場飛入極板間，最終打在紙上，則微滴圖6在極板間電場中().

A．向負極板偏轉

B．電勢能逐漸增大

C．運動軌跡是拋物線

D．運動軌跡與帶電量無關

解析本題以噴墨打印機為背景考查帶電粒子在電場中的運動.微滴帶負電，所受電場力方向指向帶正電荷的極板，故A錯； 在電場力方向做初速為零的勻加速直線運動，故粒子動能增加，電場力做正功，電勢能減小，B錯； 不計重力的帶負電微滴初速和恒定電場力垂直故軌跡為拋物線，C對； 由F=maF=EqU=Ed得：a=Uqmd可知粒子加速度和電量有關，加速度直接影響電場力方向上的加速運動，也會影響軌跡的，D錯.答案:C

例11(浙江卷第15題)磁卡的詞條中有用于存儲信息的磁極方向不同的磁化區，刷卡器中有檢測線圈，當以速度v0刷卡時，在線圈中產生感應電動勢.其E-t關系如圖7所示.如果只將刷卡速度改為v0/2，線圈中的E-t圖關系可能是().

圖7解析本題以刷卡機為背景考查電磁感應相關知識.如果只將刷卡速度改為v0/2，產生的感應電動勢減小為原來的1/2，刷卡時間增大為原來的2倍，線圈中的E-t關系可能是D.

答案：D

點評物理的發展影響著科技的進步，同時物理作為一門實驗學科，要求學生要了解一些簡單設備的工作原理.噴墨打印機、pos機，看到這些儀器設備，學生是否有了解其簡單工作原理的興趣呢？在平時的實驗教學中可以多引導學生看實驗儀器的說明書，而不要自己急著把一個儀器的工作原理全部教給學生.這樣，在生活中學生接觸一些比較簡單儀器設備時就會下意識地去思考其工作原理，進而想辦法獲取相關的物理知識.

從上面選取一部分高考STS試題來看，這其中的很多素材都是我們平時所關注或天天打交道的.教師在教學或備考過程中可以進行一些相應的針對訓練：比如培養學生的讀題能力，篩選信息的能力，物理建模的能力，甚至可以拿出一個情境讓學生結合所學知識自己來命制題目.訓練到位的話，學生對一些題會覺得只是“新瓶裝舊酒”，解決起問題來也就輕松多了.(收稿日期：2014-01-01)

解析“中國式過馬路”在過去的一年引起持續的熱議，以此為背景命題也不足為怪了.已知卡車質量m=8t=8×103kg、初速度v0=54 km/h=15 m/s.

（1）從制動到停車阻力對卡車所做的功為W，由動能定理有：W=-12mv20 ①

已知卡車所受阻力f=-3×104N，設卡車的制動距離為s1，有W=fs1 ②

聯立①②式，代入數據解得s1=30 m③

（2）已知車長l=7 m，AB與CD的距離為s0=23 m.設卡車駛過的距離為s2,D處人行橫道信號燈至少需經過時間Δt后變燈，有

s2=s0+l ④

s2=v0Δt ⑤

聯立④⑤式，代入數據解得Δt=2s ⑥

圖4例7(浙江卷第19題)如圖4所示，總質量為460 kg的熱氣球，從地面剛開始豎直上升時的加速度為0.5 m/s2，當熱氣球上升到180 m時，以5 m/s的速度向上勻速運動.若離開地面后熱氣球所受浮力保持不變，上升過程中熱氣球總質量不變，重力加速度g=10 m/s2.關于熱氣球，下列說法正確的是().

A．所受浮力大小為4830 N

B．加速上升過程中所受空氣阻力保持不變

C．從地面開始上升10 s后的速度大小為5 m/s

D．以5 m/s勻速上升時所受空氣阻力大小為230 N

解析2013年2月26日埃及熱氣球爆炸致19名游客遇難，其中包括9名香港同胞.本題便以此為背景考查了動力學相關知識.對初始狀態F浮-mg=ma，則所受浮力大小為4830 N，A對；上升過程空氣阻力不斷增大氣球的加速度逐漸減小，B錯；由于氣球初始階段為變加速運動無法確定開始上升10 s后的速度大小，C錯；以5 m/s勻速上升時F浮-mg=F阻，F阻=230 N，D對.答案：AD

點評“神九”與“天宮一號”交會對接； “殲15”在我國首艘航母“遼寧號”上著艦成功； “中國式過馬路”；埃及熱氣球事件……去年高考以后發生的這一系列事件都曾在一段時間內引起全國乃至全世界的關注與熱議，這些事件中的物理問題肯定也會被命題者充分運用起來.不難預見，對于剛剛在“神十”上進行的太空授課相關的問題將頻頻出現在各地的訓練題甚至高考試題中.還有哪些事件，我們要隨時關注并合理利用.

三、與體育、游樂設施有關的問題

例8(天津卷第 2題)我國女子短道速滑隊在今年世錦賽上實現女子3000 m接力三連冠.觀察發現，“接棒”的運動員甲提前站在“交捧”的運動員乙前面，并且開始向前滑行，待乙追上甲時，乙猛推甲一把，使甲獲得更大的速度向前沖出.在乙推甲的過程中，忽略運動員與冰面間在水平方向上的相互作用，則().

A．甲對乙的沖量一定等于乙對甲的沖量

B．甲、乙的動量變化一定大小相等方向相反

C．甲的動能增加量一定等于乙的動能減少量

D．甲對乙做多少負功，乙對甲就一定做多少正功

解析本題主要考察能量（做功正負判斷）、動量（動量定理、動量守恒）相關知識.設甲乙兩運動員的質量分別為m甲、m乙，追上之前的瞬間甲、乙兩運動員的速度分別是v甲，v乙， 根據題意整個交接棒過程可以分為兩部分： ①完全非彈性碰撞過程→“交棒”；m甲v甲+m乙v乙=（m甲+m乙）v共.②向前推出（人船模型）→“接棒” （m甲+m乙）v共=m甲v甲′+m乙v乙′.由上面兩個方程聯立可以解得：m甲Δv甲=m乙Δv乙，即B選項正確.經歷了中間的完全非彈性碰撞過程 會有能量損失，C、D選項錯誤.答案：B

圖5例9(江蘇卷第2題)如圖5所示，“旋轉秋千”裝置中的兩個座椅A、B質量相等，通過相同長度的纜繩懸掛在旋轉圓盤上. 不考慮空氣阻力的影響，當旋轉圓盤繞豎直的中心軸勻速轉動時，下列說法正確的是().

A.A的速度比B的大

B.A與B的向心加速度大小相等

C.懸掛A、B的纜繩與豎直方向的夾角相等

D.懸掛A的纜繩所受的拉力比懸掛B的小

解析本題以游樂場常見的當“旋轉秋千”為背景考查與勻速圓周運動相關知識.旋轉圓盤繞豎直的中心軸勻速轉動時，二者的角速度ω相等，由v=ωr可知，A的速度比B的小，選項A錯誤.由a=ω2r可知，選項B錯誤，由于二者加速度不相等，懸掛A、B的纜繩與豎直方向的夾角不相等，選項C錯誤.懸掛A的纜繩所受的拉力比懸掛B的小，選項D正確.答案：D

點評從最常見的田徑、球類項目，再到近年新增的各種運動項目，每一種運動項目都包含了豐富的物理知識，因此，每年的高考題中都會出現一些與體育運動有關的試題，特別是在當年有重大體育事件的時候（比如2008年北京奧運會）.日益普及的大型游樂場所，里面的游樂設施也是物理命題的一個很好的資料來源，平時要引導學生在玩的過程中思考其相關物理問題.

四、與技術應用有關的問題

例10(廣東卷第15題)噴墨打印機的簡化模型如圖6所示，重力可忽略的墨汁微滴，經帶電室帶負電后，以速度v垂直勻強電場飛入極板間，最終打在紙上，則微滴圖6在極板間電場中().

A．向負極板偏轉

B．電勢能逐漸增大

C．運動軌跡是拋物線

D．運動軌跡與帶電量無關

解析本題以噴墨打印機為背景考查帶電粒子在電場中的運動.微滴帶負電，所受電場力方向指向帶正電荷的極板，故A錯； 在電場力方向做初速為零的勻加速直線運動，故粒子動能增加，電場力做正功，電勢能減小，B錯； 不計重力的帶負電微滴初速和恒定電場力垂直故軌跡為拋物線，C對； 由F=maF=EqU=Ed得：a=Uqmd可知粒子加速度和電量有關，加速度直接影響電場力方向上的加速運動，也會影響軌跡的，D錯.答案:C

例11(浙江卷第15題)磁卡的詞條中有用于存儲信息的磁極方向不同的磁化區，刷卡器中有檢測線圈，當以速度v0刷卡時，在線圈中產生感應電動勢.其E-t關系如圖7所示.如果只將刷卡速度改為v0/2，線圈中的E-t圖關系可能是().

圖7解析本題以刷卡機為背景考查電磁感應相關知識.如果只將刷卡速度改為v0/2，產生的感應電動勢減小為原來的1/2，刷卡時間增大為原來的2倍，線圈中的E-t關系可能是D.

答案：D

點評物理的發展影響著科技的進步，同時物理作為一門實驗學科，要求學生要了解一些簡單設備的工作原理.噴墨打印機、pos機，看到這些儀器設備，學生是否有了解其簡單工作原理的興趣呢？在平時的實驗教學中可以多引導學生看實驗儀器的說明書，而不要自己急著把一個儀器的工作原理全部教給學生.這樣，在生活中學生接觸一些比較簡單儀器設備時就會下意識地去思考其工作原理，進而想辦法獲取相關的物理知識.

從上面選取一部分高考STS試題來看，這其中的很多素材都是我們平時所關注或天天打交道的.教師在教學或備考過程中可以進行一些相應的針對訓練：比如培養學生的讀題能力，篩選信息的能力，物理建模的能力，甚至可以拿出一個情境讓學生結合所學知識自己來命制題目.訓練到位的話，學生對一些題會覺得只是“新瓶裝舊酒”，解決起問題來也就輕松多了.(收稿日期：2014-01-01)