2013高考物理“時(shí)事”類試題賞析

周侃

縱觀2013年高考物理試題，其中不乏以“時(shí)事”熱點(diǎn)為背景的試題.這類試題立意新穎、選材靈活，注重對(duì)學(xué)生能力的考查，體現(xiàn)了當(dāng)今新課程理念下高考的命題趨勢，突出了“能力命題”的主旋律，十分利于人才的選拔.下面精選試卷中的幾例進(jìn)行分析，與同行共賞，并能對(duì)今后的教學(xué)有借鑒作用.

一、軍事類題目

例1（全國新課標(biāo)卷1第21題） 2012年11月，“殲15”艦載機(jī)在“遼寧”號(hào)航空母艦上著陸成功.圖a為利用阻攔系統(tǒng)讓艦載機(jī)在飛行甲板上快速停止的示意圖.飛機(jī)著艦并成功勾住阻攔索后，飛機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)立即關(guān)閉，組攔系統(tǒng)通過阻攔索對(duì)飛機(jī)施加一作用力，使飛機(jī)在甲板上短距離滑行后停止.某次降落，以飛機(jī)著艦為計(jì)時(shí)零點(diǎn)，飛機(jī)在t=0.4s時(shí)恰好勾住阻攔索中間位置，其著艦到停止的速度-時(shí)間圖線如圖（b）所示.假如無阻攔索，飛機(jī)從著艦到停止需要的滑引距離約為1000m.已知艦?zāi)甘冀K靜止，重力加速度為g.則（）.

A. 從著艦到停止，飛機(jī)在甲板上滑引的距離約為無阻攔時(shí)1/10

B. 在0.4s-2.5s時(shí)間內(nèi)，阻攔索的張力幾乎不隨時(shí)間變化

C. 在滑引過程中，飛行員所承受的加速度大小會(huì)超過2.5g

D. 在0.4s-2.5s時(shí)間內(nèi)，阻攔系統(tǒng)對(duì)飛機(jī)做功的功率幾乎不變

解析由題意可知，飛機(jī)勾住阻攔索以后的運(yùn)動(dòng)可簡化為質(zhì)點(diǎn)的勻減速直線運(yùn)動(dòng).設(shè)飛機(jī)在甲板上滑行的距離為s，由題中v-t圖線可得，s=12×68×3.0m=2042m≈100m

s約為無阻攔時(shí)的十分之一， A答案正確.

因飛機(jī)在t=0.4s-2.5s時(shí)間內(nèi)加速度大小不變，根據(jù)牛頓第二定律知，阻攔索對(duì)飛機(jī)的合力不變，但兩個(gè)張力的夾角變小，因而兩個(gè)張力變小，B選項(xiàng)錯(cuò)誤.由v-t圖線可知，飛機(jī)最大加速度約為a=ΔvΔt=20-102.5-0.4m/s2=30m/s2>2.5g，C選項(xiàng)正確.阻攔系統(tǒng)對(duì)飛機(jī)的功率等于兩個(gè)張力合力對(duì)飛機(jī)的功率，因合力不變，而v減小，由P=Fv可得，功率逐漸減小，D選項(xiàng)錯(cuò)誤，故本題的正確選項(xiàng)為A、C.

點(diǎn)評(píng)2012年9月，中國海軍首艘航母“遼寧艦”正式交付使用，同年11月，我國艦載機(jī)首次在甲板上起降成功.艦載機(jī)在航母上起降，歷來被認(rèn)為是形成戰(zhàn)斗力的標(biāo)志，對(duì)于我國有效維護(hù)海上主權(quán)、安全和發(fā)展有重大意義.此題涉及到艦載機(jī)在航母甲板上的降落、滑行，要求考生仔細(xì)閱讀試題，弄清題意，構(gòu)建模型，然后運(yùn)用 圖線和動(dòng)力學(xué)、功率等知識(shí)解答，綜合性較強(qiáng)，重點(diǎn)考查學(xué)生分析綜合能力.

二、交通安全類題目

例2（四川卷第9題）近來，我國多個(gè)城市開始重點(diǎn)治理“中國式過馬路”行為.每年全國由于行人不遵守交通規(guī)則而引發(fā)的交通事故上萬起，死亡上千人.只有科學(xué)設(shè)置交通管制，人人遵守交通規(guī)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23m.質(zhì)量8t、車長7m的卡車以54km/h的速度向北勻速行駛，當(dāng)車前端剛駛過停車線AB，該車前方的機(jī)動(dòng)車交通信號(hào)燈由綠燈變黃燈.

（1）若此時(shí)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(jī)發(fā)現(xiàn)行人，立即制動(dòng)，卡車受到的阻力為3×104N.求卡車的制動(dòng)距離；

（2）若人人遵守交通規(guī)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(hào)燈應(yīng)該在南北向機(jī)動(dòng)車信號(hào)燈變黃燈后至少多久變?yōu)榫G燈？

解析（1） 設(shè)卡車的制動(dòng)距離為x，則由

v2t=v20+2ax得x=v2t-v202a

由牛頓第二定律得 a=fm

聯(lián)立以上兩式得 x=30 m

（或由動(dòng)能定理得-fx=12mv2t-12mv20，可得同樣結(jié)果）

（2） 設(shè)黃燈的持續(xù)時(shí)間為t，因卡車車長7m，AB與CD的距離為23 m，所以卡車的行駛距離為，x1=（7+23）m=30m，于是t=x1v0， 解得t=2 s.

點(diǎn)評(píng)本題是一道聯(lián)系目前治理“中國式過馬路”行為的“時(shí)事”類試題，題設(shè)情景新穎，解題的關(guān)鍵是正確建立物理模型.根據(jù)題設(shè)情景，第一問可把卡車看成質(zhì)點(diǎn)的勻減速直線運(yùn)動(dòng)；第二問求黃燈時(shí)間時(shí)就不能把卡車按質(zhì)點(diǎn)對(duì)待，必須考慮卡車的實(shí)際長度，即把卡車看成剛體的勻速直線運(yùn)動(dòng)，由此應(yīng)用兩種模型解題.所以該題主要考查學(xué)生對(duì)物理模型的識(shí)別分辨能力和使用模型方法解決實(shí)際問題的能力.

三、航天事業(yè)類題目

例3（全國新課標(biāo)卷1第20題）2012年6月18日，神舟九號(hào)飛船與天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器在離地面343km的近圓形軌道上成功進(jìn)行了我國首次載人空間交會(huì)對(duì)接.對(duì)接軌道所處的空間存在極其稀薄的大氣，下列說法中正確的是（）.

A.為實(shí)現(xiàn)對(duì)接，兩者運(yùn)行速度的大小都應(yīng)介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間

B.如不加干涉，在運(yùn)行一段時(shí)間后天宮一號(hào)的動(dòng)能可能會(huì)增加

C.如不加干涉，天宮一號(hào)的軌道將緩慢降低

D.航天員在天宮一號(hào)中處于失重狀態(tài)，說明航天員不受地球引力作用

解析為實(shí)現(xiàn)對(duì)接，要求神舟九號(hào)和天宮一號(hào)的速度相等.設(shè)其速度大小為v0，暫不考慮大氣的阻力，根據(jù)萬有引力提供向心力，建立G·M·mr2=m·v20r，解得v0=G·Mr，v0小于第一宇宙速度G·Mr，也小于第二宇宙速度2G·Mr，所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤.由于神舟九號(hào)與天宮一號(hào)對(duì)接后處于稀薄的大氣之中，受大氣阻力的作用，他們的機(jī)械能減小， 因此若沒有外加干預(yù)，天宮一號(hào)的軌道將會(huì)緩慢降低，在軌道降低過程中，地球引力對(duì)航天器所做的正功逐漸增大，當(dāng)數(shù)值上大于大氣阻力所做的負(fù)功時(shí)，動(dòng)能增加，所以B、C正確.雖然航天員在天宮一號(hào)中處于失重狀態(tài)，但并非不受地球引力作用，只是引力恰好使航天員隨天宮一號(hào)一同繞地球飛行，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤.endprint

點(diǎn)評(píng)2012年6月18日，神舟九號(hào)載人飛船與天宮一號(hào)實(shí)現(xiàn)順利交會(huì)對(duì)接，對(duì)于我國航天事業(yè)的發(fā)展具有重要作用，也是當(dāng)時(shí)“時(shí)事”報(bào)道的熱點(diǎn)問題.此題以該事件為素材設(shè)計(jì)高考題，主要考查天體運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)、萬有引力、失重等相關(guān)知識(shí)及學(xué)生對(duì)天體對(duì)接后的軌道變化、能量變化等問題的分析判斷能力.

四、天文學(xué)類題目

例4（山東卷第20題）雙星系統(tǒng)由兩顆恒星組成，兩恒星在相互引力的作用下，分別圍繞其連線上的某一點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng).研究發(fā)現(xiàn)，雙星系統(tǒng)演化過程中，兩星的總質(zhì)量，距離和周期均可能發(fā)生變化.若某雙星系統(tǒng)中兩星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T，經(jīng)過一段時(shí)間演化后，兩星總質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼膋倍，兩星之間的距離變?yōu)樵瓉淼膋倍，則此時(shí)圓周運(yùn)動(dòng)的周期為（）.

A.n3k2T B.n3kT C.n2kT D.nkT

解析根據(jù)題意，構(gòu)建如圖4所示的雙星模型.設(shè)a、b的圓軌道半徑和質(zhì)量分別為r1，r2和m1，m2，a、b兩星間距為r.

對(duì)a星有

Gm1m2r=m1v21r1=m1ω2r1 ①

對(duì)b星有

Gm1m2r2=m2v22r2=m2ω2r2②

由①式得m2=ω2r1r2G ③

由①式得m1=ω2r2r2G ④

①+④得m1+m2=ω2r2G（r1+r2）⑤

將ω=2πT代入⑤式，且m1+m2=m，r1+r2=r，

有T2=4π2r3mG.

若r變?yōu)樵瓉淼膎倍，m變?yōu)樵瓉淼膋倍，則雙星周期T′變?yōu)門′2=4π2（nr）3kmG=n3kT2

所以T′=n3kT，故選項(xiàng)B為答案.

點(diǎn)評(píng)此題是關(guān)于求解雙星運(yùn)動(dòng)周期的一個(gè)考題，有關(guān)天文學(xué)方面的考題，往往是每年的必考點(diǎn).而本題需要學(xué)生根據(jù)題意弄清物理情景，建立相應(yīng)的模型，運(yùn)用圓周運(yùn)動(dòng)和萬有引力定律求解，主要考查學(xué)生能否在題設(shè)情景下，迅速建模、處理問題的能力.

在2013年高考物理試卷中有多種類型的“時(shí)事”試題，限于篇幅不一一解析.但由上述分析討論可以看出，隨著高考改革的不斷推進(jìn)，堅(jiān)持以能力立題為主，堅(jiān)持以解決實(shí)際問題為主成為新課程理念下高考命題的一個(gè)指導(dǎo)原則，也是命題的主旋律.學(xué)生在解決此類試題時(shí)不僅能體現(xiàn)出其能力高低，還能引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注時(shí)事熱點(diǎn)事件，關(guān)注科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展，有利于學(xué)生的發(fā)展，今后要加強(qiáng)這方面的物理教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生綜合能力和整體素質(zhì)的提高.endprint