立足基礎、突出能力、側重應用
——評2017年高考理綜全國Ⅰ卷,定高三備考復習主旋律

■江蘇省阜寧中學 蔣守培(特級教師)

立足基礎、突出能力、側重應用
——評2017年高考理綜全國Ⅰ卷,定高三備考復習主旋律

■江蘇省阜寧中學 蔣守培(特級教師)

編者注:“經典題突破方法”欄目里例題選名校模擬題或三年高考真題,推出本欄目的主要目的是讓同學們更好地領悟解題思想方法,通過多解多變培養同學們多思多想的好習慣。學會解題反思,無疑是同學們學習的一條捷徑,愿同學們不斷在反思中進步,在反思中收獲!

2017年高考理綜全國Ⅰ卷物理部分的整體難度與2016年的相當,注重物理概念、物理規律的理解及運用,著重考查同學們的理解能力、推理能力、分析綜合能力,以及運用數學解決物理問題的能力。整套試題關注生活實際和科技發展,聯系實際,充分體現了物理的應用性。

一、“基礎知識”——高考永恒的主題

例1在一靜止點電荷的電場中,任一點的電勢φ與該點到點電荷的距離r的關系如圖1所示。電場中四個點a、b、c和d的電場強度大小分別為Ea、Eb、Ec和Ed。點a到點電荷的距離ra與點a的電勢φa已在圖中用坐標(ra,φa)標出,其余類推。現將一帶正電的試探電荷由a點依次經b、c點移動到d點,在相鄰兩點間移動的過程中,電場力所做的功分別為Wab、Wbc和Wcd。下列選項正確的是( )。

圖1

A.Ea∶Eb=4∶1

B.Ec∶Ed=2∶1

C.Wab∶Wbc=3∶1

D.Wbc∶Wcd=1∶3

分析:本題是直接考查電場概念的試題。

解答:由圖像可知a、b、c、d到場源電荷的距離分別為1m、2m、3m、6m,直接運用點電荷的場強公式,故選項A正確,B錯誤。因為電場力做功W=qU,a與b、b與c、c與d之間的電勢差分別為3V、1V、1V,故選項C正確,D錯誤。答案為AC。

復習策略:基本知識、基本技能是高考永恒的主題。在2017年高考理綜全國Ⅰ卷的物理試題中,除上述的第20題外,還有第14、15、17、第34(1)題等也是緊扣物理概念的試題。因此同學們在備考復習時應該一切從基礎出發,注重訓練對物理基本規律、原理、定理、定律的掌握及應用。

一輪復習是對基本知識和基本概念再認識的過程,不僅要求記住這些知識的內容,而且還要加強理解,既要“知其然”,又要“知其所以然”。這一過程對基礎較好的同學而言是一個加強和加深的過程,對基礎較弱的同學而言則是一個迎頭趕上的良好機會。

注意:一輪復習雖是對教材知識的溫習,但絕對不是對原來內容的重復,而是需要提升到理順各章節的綱領關系,歸納每個部分的處理方法這一高度。在這個過程中,要弄清每個章節需要加深的有哪些知識點,以及這些知識點在高考中是什么樣的要求;要了解基本規律的來龍去脈,知道本章節內容和其他章節內容間的關聯;要通過復習對所學知識進行綜合歸納,連成線、結成網、形成樹。

一輪復習要在典型例題上多下工夫,要認真思考例題與這一部分知識的聯系,即思考例題中所求的物理量與已知物理量是如何通過本章節的知識聯系起來建立關系式的,然后討論這個例題有哪些解法,這些解法中哪種方法是最簡捷的,即對典型題目一定要一題一議,達到“做一題帶動一類題”、舉一反三、觸類旁通的學習效果。

二、“核心素養”——物理學習的重點

例2一質量為8.00×104kg的太空飛船從其飛行軌道返回地面。飛船在離地面高度1.60×105m處以7.50×103m/s的速度進入大氣層,逐漸減慢至速度為100m/s時下落到地面。取地面為重力勢能零點,在飛船下落過程中,重力加速度可視為常量,大小取為9.8m/s2。(結果保留2位有效數字)

(1)分別求出該飛船著地前瞬間的機械能和它進入大氣層時的機械能。

(2)求飛船在從離地面高度600m處至著地前瞬間的過程中克服阻力所做的功,已知飛船在該處的速度大小是其進入大氣層時速度大小的2.0%。

分析:這是一道考查主要知識點——機械能的典型試題。

解答:(1)飛船著地前瞬間的機械能E0=,飛船進入大氣層時的機械能2.4×1012J。

(2)飛船在高度h'=600m處的機械能由功能關系可知,飛船在從高度600m處至著地前瞬間的過程中克服阻力所做的功W=Eh'-E0=9.7×108J。

復習策略:物理學的核心素養是同學們在接受物理教育過程中逐步形成的適應個人終身發展和社會發展所需要的必備品格和關鍵能力,是同學們通過物理學習內化的帶有物理學科特性的品質。通俗地理解,物理學的核心素養就是把所學的物理知識都忘掉后,所剩下的可以讓人終身受用的東西;或者說,學過的物理知識能給同學們打下的烙印,以及他跟沒學過物理的人相比所存在的差異。主干知識是物理知識體系中的最重要的知識,學好主干知識是學好物理的關鍵,是提高能力的基礎,是提升物理核心素養的主要途徑。對“考試說明”中列出的主干知識,如牛頓運動定律、能的轉化與守恒定律、閉合電路歐姆定律、帶電粒子在勻強電場或磁場中的運動規律等,同學們一定要充分理解,并在熟練掌握物理主干知識和應用的過程中,有效地培養物理能力,形成物理思維。

注意:要重視學科思想和學科方法的學習。物理知識來源于實踐,物理概念、物理規律的建立和發現都要經歷一個漫長、曲折的過程,這期間包括了許多科學思維方法的運用和科學精神的體現,如理想化方法、理想化實驗、建立模型,以及隔離法、整體法、對稱法、極限思維法、逆向思維法等。

三、“提升能力”——備考復習的目標

例3氧氣分子在0℃和100℃溫度下單位速率間隔的分子數占總分子數的百分比隨氣體分子速率的變化分別如圖2中兩條曲線所示。下列說法正確的是。

圖2

A.圖中兩條曲線下面積相等

B.圖中虛線對應于氧氣分子平均動能較小的情形

C.圖中實線對應于氧氣分子在100℃時的情形

D.圖中曲線給出了任意速率區間的氧氣分子數目

E.與0℃時相比,100℃時氧氣分子速率出現在0～400m/s區間內的分子數占總分子數的百分比較大

分析:本題考查的是氣體分子速率分布規律。

解答:溫度是分子平均動能的標志。溫度越高分子的平均動能越大,不同溫度下相同速率的分子所占有的比例不同,溫度越高,速率大的分子所占有的比例越高,故虛線對應于0℃時分子速率分布規律,實線對應于100℃時分子速率分布規律。圖中兩條曲線下的面積都是1,故相等。答案為ABC。

復習策略:歷年高考全國理綜Ⅰ卷物理試題一直堅持以能力測試為主導,2017年也不例外。比如,第33(1)題考查了氣體分子運動速率的統計分布特點,對圖像處理能力要求很高;第34(2)題要求同學們利用對稱性確定反射點,對數學運算能力有一定要求;第18題考查磁場的疊加、第21題考查力的動態平衡,雖然都是常見問題,但對方法的靈活選擇和矢量的處理能力要求較高;第25題以帶電油滴在真空中大小和方向變化的勻強電場中的運動為情境,對綜合分析判斷能力要求較高。另外,實驗探究能力是近年來高考考查的另一個重點。實驗試題通過設計新穎的實驗情境,以問題為導向,要求同學們將實驗知識、方法和技能與新的情境相結合完成實驗。比如,第22題利用“滴水計時器”研究物體的運動,考查同學們對實驗方法的遷移能力;第23題研究小燈泡的伏安特性,第(3)問的解決需要同學們利用實驗曲線和理論方程的聯立求解,體現了實驗和理論相結合的思想。

注意:在高三的備考復習中,要切實轉變思想觀念。不應該再花費大量的時間去做難題、偏題和怪題,不應該做毫無意義的猜題和壓題,不能盲目追趕時髦,搞“熱點問題”,更不能刻意追求所謂的跨學科綜合訓練。而應該扎扎實實地掌握物理基礎,理解物理規律、悟出物理思想、理清物理方法。只有強化學科“雙基”,才能談得上能力培養。逐步在頭腦中編織中學物理知識網絡、構建物理知識體系,增強自我總結、自我反饋的能力,強化用已學過的知識進行遷移、演繹、推理和歸納的能力,逐步培養、不斷提升自己的綜合分析和解決實際問題的能力,達到最終適應高考要求的目的。

四、“生活科技”——未來高考的方向

例4掃描隧道顯微鏡(STM)可用來探測樣品表面原子尺度上的形貌,為了有效隔離外界振動對STM的擾動,在圓底盤周邊沿其徑向對稱地安裝若干對紫銅薄板,并施加磁場來快速衰減其微小振動,如圖3所示。無擾動時,按如圖4所示的四種方案對紫銅薄板施加恒磁場;出現擾動后,對于紫銅薄板上下及左右振動的衰減最有效的方案是( )。

圖3

圖4

分析:本題考查的知識點是感應電流產生的條件。

解答:感應電流產生的條件是閉合回路中的磁通量發生變化。在A圖中,外界振動在磁場中的部分有時多有時少,紫銅薄板中的磁通量發生變化,產生感應電流,紫銅薄板受到安培力,阻礙原振動,故A正確。在B、C、D三個圖中,紫銅薄板中的磁通量均不發生變化,不會產生阻礙原振動的作用力,均錯誤。答案為A。

復習策略:物理知識與生產生活、現代科技密不可分,學以致用是物理學習的初衷,也是檢驗學習效果的有效手段。近年來,全國理綜試題的明顯特點之一就是考查理論聯系實際能力的試題屢見不鮮,如2017年第18題以掃描隧道顯微鏡(STM)中隔離振動對裝置的影響為素材,考查同學們對電磁感應規律的理解。顯然,物理基礎知識是我們所熟悉的內容,但配上實際生活的情境,就顯得新穎、自然,不落俗套了。在高三的備考復習過程中,同學們一定要在掌握堅實的基礎知識的前提下,關注與生產和生存環境相關的社會熱點問題,了解科學的發展和社會的進步,培養學以致用的意識和躬身實踐的能力。

總之,在高三的備考復習中,不僅要求我們有吃苦耐勞的學習精神,踏踏實實的學習態度,還要求我們有適應新形勢的新思想和新觀念。只要我們把握正確的高考命題方向,落實科學的備考策略,就一定能夠取得最后勝利。

(責任編輯 張 巧)