意一致則行漸近

王亦敏+龔賽軍

近年來，我們從課程目標和人才培養目標的角度理解浙江理綜高考物理部分試題的特點和風格，對浙江物理高考試題的特點理解更加深刻.浙江省的物理高考試題“重視物理理解，追求知行合一”，特別重視應用物理和實驗物理的考查，強調物理與生活、科技的聯系，試題常以社會、科技發展中的熱點問題中取出有用的部分作為題源素材來命題.浙江省的物理教學希望學生從“社會人”向“物理人”過渡，重視基于物理知識的分析、判斷、和推理能力的培養，重視“見物思理”和基于基本知識的建模，同時希望改變師生對物理學科的畏難情緒，體現物理學科有用、有趣的一面.如果我們在高考模擬試題命制過程滲透同樣的人才培養理念，研究、分析和總結高考模擬題與真題的異同，對提高模擬試卷的命制質量具有很重要的現實意義.筆者選取了2016年高考復習教學過程中自己命制的部分模擬試題與2016年浙江理綜高考物理部分試題從命制緣由、異同分析、命制反思、真題商榷、真題拓展等幾個方面展示了對高考模擬試題命制的思考.

1重視課本題源素材不謀而合（2016年嵊州優秀生聯賽第6題）取一

對用絕緣柱支持的導體A和B，使它們彼此接觸，起初它們不帶電，貼在下部的金屬箔是閉合的，如圖1所示，當帶正電的C移近左側A（不接觸）時，下列說法正確的是

A.貼在A下部的金屬箔張開，貼在B下部的金屬箔仍閉合

B.AB兩端感應出異號電荷，A感應出的電荷量較多

C.貼在A、B下部的金屬箔均張開，移去C后AB箔片仍張開

D.先把AB分開，然后移去C，AB箔片保持張開

命制緣由：課本是物理教學的源頭，是人才培養的主陣地，是命題素材的重要源頭，近年來浙江物理試題注重基礎強調教材為本，每年都有較大比例的試題素材來源于課本，如取材于教材中的演示實驗，課后練習，閱讀材料、插圖等.近年來我們在高考模擬試題的命制過程也十分注重在課本中挖掘素材，引導高三師生重視課本內容的復習.

【浙江省2016理綜第15題】

如圖所示，兩個不帶電的導體A和B，用一對絕緣柱支持使它們彼此接觸.把一帶正電荷的物體C置于A附近，貼在A、B下部的金屬箔都張開

A.此時A帶正電，B帶負電

B.此時A電勢低，B電勢高

C.移去C，貼在A、B下部的金屬箔都閉合

D.先把A和B分開，然后移去C，貼在A、B下部的金屬箔都閉合

異同分析：兩者不謀而合都考到了靜電感應問題，且都借用了教材的插圖，也考了靜電感應中兩種情況（AB不分開和AB先分開）移去C后的現象.不同之處是模擬題還考查了AB電量多少和B是否張開，而真題是考了AB的電性和AB電勢高低，可見真題考查的角度較廣.

命制反思：命制此類問題盡可能考查問題角度寬廣一點，因為題量少的情況下知識覆蓋要廣的話需要從整個章節教學目標來審視這個題材.

真題商榷：真題ACD選項過于常規，基本單憑記憶就可以解答此題，選拔人才效度有提升空間.

真題拓展：考查AB下部金屬箔張角大小比較；也可以考查比較C與AB作用力大小關系；地面對絕緣支架靜摩擦力方向；考查C從遠處到靠近AB過程中之間作用力做功的正負，能量的轉化等問題；也可以不改變考查內容，對情景進行一番改造，比如改造成將帶電C放入一個厚壁的金屬球殼或者圓筒中心的靜電感應問題.

2重視基本經歷不謀而合

【2016年嵊州優秀生聯賽第14題】某同學用如圖3所示的裝置做“探究求合力的方法”的實驗，彈簧測力計A掛于固定點P，下端用細線掛一重物M.彈簧測力計B的一端用細線系于O點，手持另一端向左拉，使結點O靜止在某位置.分別讀出彈簧測力計A和B的示數，并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點的位置及細繩套和彈簧連接處的C、D兩點位置以便能在撤去彈簧測力計后確定兩拉力的方向.

（1）本實驗用的彈簧測力計示數的單位為N，圖4中彈簧測力計A的示數為FA=N；

（2）某次實驗中，該同學發現彈簧測力計A的指針稍稍超出量程，以下操作可使彈簧測力計示數回到量程內的方法正確的有；

A.增加彈簧測力計B的拉力大小

B.減小重物M的重力大小

C.將彈簧測力計B繞O點逆時針轉動一定角度

D.使彈簧測力計B繞O點順時針轉動一定角度

（3）兩彈簧秤拉力的合力應與重物M的重力相抵消，其方向應豎直向上，但某同學在撤

去彈簧秤后的白紙上連接OC和OD后作出如圖4所示的平行四邊形，夾在OC和OD間的對角線并不豎直向上，試述該同學在作圖過程中存在的問題：.

命制緣由：浙江省已明確提出“四基教學目標”，將人才培養所需要的“活動經歷與實踐經驗”稱為基本經歷，與“基本知識、基本技能、基本思想”一起稱為“四基教學目標”.“四基教學目標”的提出拓展了高考命題的思路，近幾年浙江物理試題對基本經歷的考查不斷出現.實驗題歷來是考查基本經歷好題材，力的合成近是年未考且重要的物理實驗.

【浙江省2016理綜第21題】某同學在“探究彈力和彈簧伸長的關系”的實驗中，測得圖中彈簧OC的勁度系數為500 N/m.如圖5所示，用彈簧OC和彈簧秤a、b做“探究求合力的方法”實驗.在保持彈簧伸長1.00 cm不變的條件下：

（1）若彈簧秤a、b間夾角為90°，彈簧秤a的讀數是N（圖6中所示），則彈簧秤b的讀數可能為N.

（2）若彈簧秤a、b間夾角大于90°，保持彈簧秤a與彈簧OC的夾角不變，減小彈簧秤b與彈簧OC的夾角，則彈簧秤a的讀數、彈簧秤b的讀數

（填“變大”“變小”或“不變”）.

異同分析：兩者不謀而合，都考到了讀數問題.不同在于側重點.模擬題側重于作圖時需要畫力的圖示才能作平行四邊形對角線即數據處理基本經歷；真題側重于實驗操作中夾角大小與力大小關系和某個力變化導致另外一個力大小變化即操作基本經歷.可見真題非常大氣，在格局上還是高出模擬題不少.

命制反思：若在命制前將實驗操作一遍，這樣命制一方面角度會較多，另一方面也提高命題格局.

真題商榷：用彈簧秤替代橡皮筋估計目的估計一方面是創新，另一方面是涉及胡克定律；但橡皮筋比彈簧操作方便而且更具一般性，筆者認為不如橡皮筋.將兩個分力角度固定在90°，要求估計另外一個力大小，這個力大小只能根據平行四邊形法則計算才能得出；筆者認為這個題屬于規律應用而實驗題的味道減弱，而且有效數字問題不好處理.同樣后來兩填空就是一個理論分析題，不如在選擇題里體現.

真題拓展：如果將彈簧換成其他易形變物體，給出形變力關系圖，考查學生對彈簧秤讀數；由于力圖示（特別是統一標度容易忽視），若考查作平行四邊形得出合力大小，再根據形變力關系圖推測形變量不失是一個考查學生實驗基本功且有一定創新的實驗題.

3陳題翻新不謀而合

【2016嵊州二模卷第23題】

“拋石機”是古代戰爭中常用的一種設備，其裝置簡化原理如圖所示，“拋石機”長臂的長度L=4.8 m，短臂的長度l=0.6 m.在某次攻城戰中，敵人城墻高度H=12 m，士兵們為了能將石塊投入敵人城中，在敵人城外堆出了高h=8 m的小土丘，在小土丘上使用“拋石機”對敵人進行攻擊.士兵將質量m=10.0 kg的石塊裝在長臂末端的彈框中.開始時長臂處于靜止狀態，與底面夾角α=30°，現對短臂施力，當長臂轉到豎直位置時立即停止轉動，石塊被水平拋出且恰好擊中城墻正面與小土丘等高的P點，P點與拋出位置間的水平距離x0=19.2 m.不計空氣阻力，重力加速度取g=10 m/s.求：

（1）石塊剛被拋出時短臂末端的速度大小v；

（2）石塊轉到最高點時對彈框的作用力；

（3）若城墻上端的寬度為d=3.2 m，石塊拋出時速度多大可以擊中敵人城墻頂部.

命制緣由：模擬題編制過程中對一些優秀的物理試題進行解剖，取出核心思想然后適當增加一些外形的改造具有一定價值.平拋和圓周運動是一個主干知識，一直是考查熱點.坦克打靶的核心在于初速度（拋出點）不同豎直位移不同.將豎直位移的范圍改編成水平位移的范圍，圓周運動問題在拋石機體現.

【浙江省2016年理綜23題】

在真空環境內探測微粒在重力場中能量的簡化裝置如圖8所示.P是一個微粒源，能持續水平向右發射質量相同、初速度不同的微粒.高度為h的探測屏AB豎直放置，離P點的水平距離為L，上端A與P點的高度差也為h.

（1）若微粒打在探測屏AB的中點，求微粒在空中飛行的時間；

（2）求能被屏探測到的微粒的初速度范圍；

（3）若打在探測屏A、B兩點的微粒的動能相等，求L與h的關系.

異同分析：兩者不謀而合，都考了主干知識平拋運動，竟然開始都落在探測屏（城墻）中某一點上，而且初速度不同落點存在一定的范圍.不同之處是模擬題落點范圍在水平面上，真題落點范圍在豎直平面內.另外真題結合能量而模擬題結合圓周運動（當時命制時因為能量角度太多而改成圓周運動）.

命制反思：真題平拋運動結合能量問題水平很高，以后模擬題命制得有所加強.

真題商榷：重力場這個概念一般避開不談，而且這個探測好像沒有什么物理意義，因為一般情況微粒不計重力.

真題拓展：若改在外星球上用小球探測當地重力加速度也許更好，如果將重力場改成電場，再將初速度方向改成豎直向上，電場方向水平方向似乎更有高考物理真題的風格.

4注重物理主干知識不謀而合【2016嵊州三模25題】如圖9甲所示，斜面的傾角α=30°，在斜面上放置一矩形線框abcd，ab邊的邊長L1=1 m，bc邊的邊長L2=0.6 m，線框的質量m=1 kg，線框的電阻R= 0.1 Ω，線框受到沿斜面向上的恒力F的作用，已知F=15 N，線框與斜面間的動摩擦因數μ=33.線框的邊ab∥ef∥gh，斜面的efhg區域有垂直斜面向上的勻強磁場，磁感應強度B隨時間t的變化情況如圖9乙的B-t圖象所示，時間t是從線框由靜止開始運動起計時的.如果線框從靜止開始運動，進入磁場最初一段時間是勻速的，ef線和gh線的距離x=5.1 m，取g=10 m/s2.求：

（1）線框進入磁場前的加速度a；

（2）線框進入磁場時勻速運動的速度v；

（3）在圖9丙中畫出線框從靜止開始運動直至ab邊運動到gh線過程的v-t圖象；

（4）線框從靜止開始運動直至ab邊運動到gh線的過程中產生的焦耳熱Q.

命制緣由：高考計算題突出考查力與運動、能量守恒觀點的運用，結合前幾年的高考試題我們認為計算題最應關注四大類型的問題：以牛頓運動定律與運動為核心的綜合問題包括定量和定性兩類問題）；以帶電粒子在電、磁場中的運動為核心的綜合問題；以電磁感應和電路為核心的綜合問題（電磁感應+電路計算+安培力計算+做功與能量轉化）；以能量為核心的綜合問題（包括定量和定性兩類問題），如純力學模型的能量轉移和轉化；涉及到帶電粒子間相互作用的能量轉化；電磁感應中導體間相互作用的能量轉移和轉化.

【浙江2016年理綜24題】

小明設計的電磁健身器的簡化裝置如圖10所示，兩根平行金屬導軌相距l=0.50 m，傾角θ=53°，導軌上端串接一個R=0.05 Ω的電阻.在導軌間長d=0.56 m的區域內，存在方向垂直導軌平面向下的勻強磁場，磁感應強度B=2.0 T.質量m=4.0 kg的金屬棒CD水平置于導軌上，用絕緣繩索通過定滑輪與拉桿GH相連.CD棒的初始位置與磁場區域的下邊界相距s=0.24 m.一位健身者用恒力F=80 N拉動GH桿，CD棒由靜止開始運動，上升過程中CD棒始終保持與導軌垂直.當CD棒到達磁場上邊界時健身者松手，觸發恢復裝置使CD棒回到初始位置（重力加速度g取10 m/s2，sin53°=0.8，不計其他電阻、摩擦力以及拉桿和繩索的質量）.求：

（1）CD棒進入磁場時速度v的大小；

（2）CD棒進入磁場時所受的安培力FA的大小；

（3）在拉升CD棒的過程中，健身者所做的功W和電阻產生的焦耳熱Q.

異同分析：兩者不謀而合都涉及了導體棒、外力拉、產生焦耳熱，均在斜面上.差異在于一個為線框，一個導體棒.

命制反思：能量問題特別需要體現一種轉化轉移但守恒的思想，而這個盡量隱藏在一個繁雜的情景之下.

真題商榷：數據有問題，健身者兩個手拉恒力80 N，這健身者年紀好像大了一點！

真題拓展：多桿切割問題回避的情況下，桿切割問題模型比較單一，可以在對象數量上進行一定的拓展；也可以多桿單割，例如結合旋轉切割可以應用健身自行車車輪輻條在磁場切割（電磁阻尼）考查.若外界對系統的能量注入改成特定值能量，則有較大的命題空間.

5注重科技結合不謀而合

【2016嵊州理綜二模24題】如圖11所示a為位于美國芝加哥費米國家實驗室中的同步加速器，該加速器利用磁場把粒子的路徑彎成圓弧形，使加速器占地面積變小.圖b為該同步加速器結構簡圖，圓弧形的電磁鐵被加速單元分割開，每個加速單元兩端均有沿半徑方向的兩極板（圖中沒有畫出），極板上有小孔可供粒子進出.兩加速單元間通過電磁鐵加有大小可調節的勻強磁場，由于磁場中粒子軌跡半徑遠大于加速單元兩極板之間的距離，粒子穿過加速極板間的時間和長度均忽略不計，粒子經持續的多個加速單元加速，動能不斷增大.質量為m、電荷量為+q的粒子A（不計重力）從漂移管無初速從第一加速單元注入.在加速器建造時設計粒子A在各個加速單元間的磁場中運動的時間均相等，每個加速單元的加速電壓大小均為U0，第1到第2加速單元區域間的運動半徑為R0.不計粒子做圓周運動產生的電磁輻射，不考慮磁場變化對粒子速度的影響及相對論效應.則：

（1）若粒子A從圖b中所示方向引出到靶子，試判定各勻強磁場區域處的磁場方向；

（2）若粒子A在各勻強磁場區域的運動半徑設計成均為R0，則第N和第N+1加速單元間的磁場的磁感應強度大小；

（3）若粒子A在各勻強磁場區域的運動設計成轉過的圓心角均相等，則第N和第N+1加速單元間的磁場的磁感應強度大小.

命制緣由：粒子加速器一直以來是高科技內容，其中回旋加速器，同步直線加速器，同步曲線加速器等等.同步加速的一個重要思想是間隔時間相等（可用交流電源），直線意味著間隔不均勻，曲線意味著需要磁場來轉彎，而回旋加速器因為狹義相對論問題到后來不同步限制了其發展，所以曲線同步加速器有廣闊的前景.而所用的物理知識相對簡單，所以應該有所研究和命制.

【浙江2016年理綜第25題】為了進一步提高回旋加速器的能量，科學家建造了“扇形聚焦回旋加速器”.在扇形聚焦過程中，離子能以不變的速率在閉合平衡軌道上周期性旋轉.

扇形聚焦磁場分布的簡化圖如圖12所示，圓心為O的圓形區域等分成六個扇形區域，其中三個為峰區，三個為谷區，峰區和谷區相間分布.峰區內存在方向垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為B，谷區內沒有磁場.質量為m，電荷量為q的正離子，以不變的速率v旋轉，其閉合平衡軌道如圖中虛線所示.

（1）求閉合平衡軌道在峰區內圓弧的半徑r，并判斷離子旋轉的方向是順時針還是逆時針；

（2）求軌道在一個峰區內圓弧的圓心角θ，及離子繞閉合平衡軌道旋轉的周期T；

（3）在谷區也施加垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為B′，新的閉合平衡軌道在一個峰區內的圓心角θ變為90°，求B′和B的關系.已知：sin（α±β）=sinαcosβ±cosαsinβ，cosα=1-2sin2α.

異同分析：兩者不謀而合均涉及磁場回旋問題，涉及某個扇形區域內粒子轉動半徑時間角度等物理量關系.不同之處在于真題是速率不變的運動（沒有加速），而模擬題進行不斷加速.本質而言真題應該談不上加速器，而是一個粒子在多個磁場區域內的周期運動.

命制反思：在平時適當積累一些科技生活相關的物理模型資料，并構設出比較粗糙的物理模型以供命題選取.

真題商榷：因為此題并不涉及加速，所以題干建議弱化加速字眼.

真題拓展：不妨進行一定的改造，考查扇形聚焦回旋加速器如圖13.還可將其中谷區改造成加速區，考查分離扇回旋加速器如圖14.

物理是科學，講究規律；物理是智慧，講究探索的樂趣；物理是文化，講究有信仰的歸屬.縱觀高考物理試卷，多側重于物理規律應用的檢測，強調了物理的科學屬性；相對而言對物理是智慧和文化的體現還遠遠不夠.那些擁有自身天賦和勇氣在物理學習領域披荊斬棘的學生們無疑是需要我們去尊重的，我們有理由讓這些學生在高考中取得理想的成績，其實這就是體現人才培養的命題理念！雖然整體難度應該符合要求，但是命制壓軸題中的最后一個小題就可以得到體現.幸運的是浙江理綜物理試題一直朝這個方向在努力，在接下去新的學考和選考試卷中將有更大的自由度來體現這種理念，我們期待著.