關注基本概念規律 考查學科核心素養

岑忠

[摘? ?要]高考試題是《考試說明》的具體呈現形式，是國家選拔人才的考題，也是高考備考的導向之一。研究好每年的高考試題，特別是選擇題，不僅有助于下一年的備考，更有助于高中物理教學。

[關鍵詞]高考試題;選擇題;賞析

[中圖分類號]? ? G633.7? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058（2019）23-0035-03

2019年高考新課標I卷理綜物理選擇題很好地貫徹了全國教育大會的精神，明確學科核心素養導向，體現了服務選拔、引導教學的功能。試題涵蓋高中物理核心知識，加強了對學生分析推理能力、圖像信息處理能力、數學運算能力等的考查，與2018年高考試題相比難度略有增加，既保持往年試題的經典性，又延續了創新性。

一、試題賞析

[例1]（2019年高考Ⅰ卷物理14）氫原子能級示意圖如圖1所示。光子能量在1.63 eV～3.10 eV的光為可見光。要使處于基態（n=1）的氫原子被激發后可輻射出可見光光子，最少應給氫原子提供的能量為（）。

A.12.09 eVB.10.20 eV

C.1.89 eV? D.1.5l eV

【答案】A

【解析】從氫原子能級圖知，氫原子從高能級躍遷到低能級釋放的光子能量在可見光區的最小值為[E3-E2=1.89 eV]，滿足此條件的基態的氫原子只有吸收光子能量后躍遷到激發態[n=3]才達到要求，即提供光子能量為[E3-E1=12.09 eV]。

【命題立意】本題考查學生對光電效應、氫原子的能級結構、躍遷問題的理解。試題比較簡單，屬于常規試題。

[例2]（2019年高考Ⅰ卷物理15）如圖2，空間存在一方向水平向右的勻強電場，兩個帶電小球P和Q用相同的絕緣細繩懸掛在水平天花板下，兩細繩都恰好與天花板垂直，則（）。

A.P和Q都帶正電荷

B.P和Q都帶負電荷

C.P帶正電荷，Q帶負電荷

D.P帶負電荷，Q帶正電荷

【答案】D

【解析】對P、Q兩小球分別進行受力分析知，若兩者都帶同種電荷，必定有一小球細繩偏離豎直方向，故選項A、B錯誤;若P帶正電、Q帶負電，則P水平方向受力，方向水平向右，細繩偏離豎直方向，選項C錯誤;若P帶負電荷、Q帶正電荷，則滿足細繩與天花板垂直，故選項D正確。

【命題立意】本題考查物體受力平衡及靜電力的性質兩個核心知識，屬于定性判斷選擇題，屬于常規題目，難度不大，目的是考查學生的分類討論能力，強化學生對基本物理概念的理解。

[例3]（2019年高考Ⅰ卷物理16）最近，我國為“長征九號”研制的大推力新型火箭發動機聯試成功，這標志著我國重型運載火箭的研發取得突破性進展。若某次實驗中該發動機向后噴射的氣體速度約為3 km/s，產生的推力約為4.8×108 N，則它在1 s時間內噴射的氣體質量約為（）。

A. 1.6×102 kgB. 1.6×103 kg

C. 1.6×105 kgD. 1.6×106 kg

【答案】D

【解析】對噴射的氣體，由動量定理有[F·t=mv]，代入數據，解得[m=F·tv] [=1.6×106 kg]，選項D正確。

【命題立意】本題屬于新情景創新性試題，以 “長征九號”大推力火箭發動機為背景，考查學生應用動量定理計算發動機在單位時間內噴射的氣體質量，旨在引導學生關注我國在重型運載火箭研發方面的進展。

[例4]（2019年高考Ⅰ卷物理17）如圖3，等邊三角形線框LMN由三根相同的導體棒連接而成，固定于勻強磁場中，線框平面與磁感應強度方向垂直，線框頂點M、N與直流電源兩端相接，已知導體棒MN受到的安培力大小為F，則線框LMN受到的安培力的大小為（）。

A. 2F B. 1.5F C. 0.5F D. 0

[圖3][圖4]

【答案】B

【解析】設每根導體棒的電阻為R，由圖3知上條線路MLN的電阻為2R，下條線路MN的電阻為R，兩條線路兩端電壓相同，電路圖簡化后如圖4所示，則流經上路MLN的電流為下路MN的一半，即[IMLN=12IMN];導線MN受安培力為[F=BIMN ·a]，由于上路通電的導體受安培力的有效長度為a，則MLN有效長度也為a，所受安培力為[F′=BIMLN·a=12F]，故有線框受到的安培力為[F+F′=1.5F]，選項B正確。

【命題立意】本題考查通電導線在磁場中的受力和電路的結合問題，考查學生對電流在磁場中受力分析、力的合成、左手定則等知識的熟練應用情況，考查學生綜合分析問題的能力，難度適中。

[例5]（2019年高考Ⅰ卷物理18）如圖5，籃球架下的運動員原地垂直起跳扣籃，離地后，重心上升的最大高度為H。上升第一個[H4]所用的時間為t1，第四個[H4]所用的時間為t2。不計空氣阻力，則[t2t1]滿足（）。

A. 1<[t2t1]<2 B. 2<[t2t1]<3

C. 3<[t2t1]<4 D. 4<[t2t1]<5

【答案】C

【解析】將運動員原地垂直起跳扣籃的過程簡化為如圖6所示模型，O為上拋起始點、A為最高點，利用上拋運動上升階段和下降階段運動對稱性及初速度為零的勻加速直線運動在連續相等位移所需時間的比例規律知[t2t1=12-3≈3.7]，選項C正確。

【命題立意】以籃球運動員垂直起跳扣籃為背景，深化能力立意，考查學生對豎直上拋運動規律的理解和運用，引導學生樹立熱愛體育的觀念，難度適中。

[例6]（2019年高考Ⅰ卷物理19）如圖7，一粗糙斜面固定在地面上，斜面頂端裝有一光滑定滑輪。一細繩跨過滑輪，其 一端懸掛物塊N，另一端與斜面上的物塊M相連，系統處于靜止狀態。現用水平向左的拉力緩慢拉動N，直至懸掛N的細繩與豎直方向成45°。已知M始終保持靜止，則在此過程中（）。

A. 水平拉力的大小可能保持不變

B. M所受細繩的拉力大小一定一直增加

C. M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加

D. M所受斜面的摩擦力大小可能先減小后增加

【答案】BD

【解析】物塊N向左緩慢運動的過程中，細繩與豎直線夾角[θ]增大，對其受力分析如圖8-1，由共點力平衡知[FT 2=mgtanθ]，[FT 1=mgcosθ]，因[θ] 增大，則[FT 1]及[FT 2]都增大，選項A錯誤，選項B正確;分析物塊M受力，如圖8-2所示，因無法判斷物塊重力沿斜面的分力[Gx]與[FT1]的大小關系，故相應的斜面與物塊M的摩擦力方向、大小無法確定，則選項D正確。

【命題立意】本題考查物體在三力作用下的動態平衡分析、摩擦力大小方向的判斷，難度適中。摩擦力方向容易分析錯誤，需加強練習。

[例7]（2019年高考Ⅰ卷物理20）空間存在一方向與紙面垂直、大小隨時間變化的勻強磁場，其邊界如圖9（a）中虛線MN所示，一硬質細導線的電阻率為ρ、橫截面積為S，將該導線做成半徑為r的圓環固定在紙面內，圓心O在MN上。t = 0時磁感應強度的方向如圖9（a）所示，磁感應強度B隨時間t的變化關系如圖9（b）所示，則在t= 0到t = t1的時間間隔內（）。

A.圓環所受安培力的方向始終不變

B.圓環中的感應電流始終沿順時針方向

C.圓環中的感應電流大小為[B0rS4t0ρ]

D.圓環中的感應電動勢大小為[B0πr24t0]

【答案】BC

【解析】結合線圈在磁場中的情況及B-t圖像，由楞次定律知線圈中感應電流方向一直為順時針方向，t0時刻，磁場的方向發生變化，相對應的安培力方向FA的方向也發生變化，選項A錯誤，選項B正確;由閉合電路歐姆定律知[I=ER]、法拉第電磁感應定律[E=ΔΦΔt=ΔBΔtπr22]及電阻定律[R=ρ2πrS]，聯立解得[I=B0rS4t0ρ]，選項C正確，選項D錯誤。

【命題立意】考查學生準確理解B-t圖像的變化規律及意義的程度，及應用楞次定律、左手定則、法拉第電磁感應定律等知識解決問題的能力，難度適中。

[例8]（2019年高考Ⅰ卷物理21）在星球M上將一輕彈簧豎直固定在水平桌面上，把物體P輕放在彈簧上端，P由靜止向下運動，物體的加速度a與彈簧的壓縮量x間的關系如圖10中實線所示。在另一星球N上用完全相同的彈簧，改用物體Q完成同樣的過程，其a-x關系如圖10中虛線所示，假設兩星球均為質量均勻分布的球體。已知星球M的半徑是星球N的3倍，則（）。

A. M與N的密度相等

B. Q的質量是P的3倍

C. Q下落過程中的最大動能是P的4倍

D. Q下落過程中彈簧的最大壓縮量是P的4倍

【答案】AC

【解析】對A選項：由[a-x]圖像得，設加速度沿豎直向下方向為正方向，由牛頓第二定律有[mg-kx=ma]，解得函數關系[a=g-kmx]，結合圖像得斜率為[-km]，縱軸截距為重力加速度g，則兩星球表面的重力加速度之比為[gMgN=3a0a0=31];在某星球表面上的物體滿足重力和萬有引力相等，即[GMm′R2=m′g]，解得星球的質量[M=gR2G]，結合質量與密度、體積關系式[M=ρ4πR33]，聯立得[ρ=3g4πRG]，故兩星球的密度之比為[ρMρN=gMgN·RNRM=1∶1]，選項A正確。

對B選項：物體在彈簧上運動的過程中，當加速度為0時，物體處于平衡位置，滿足[mg=kx]，得[m=kxg];結合[a-x]圖像知，當物體P和物體Q處于平衡位置時，彈簧的壓縮量之比為[xPxQ=x02x0=12]，聯立解得物體P和物體Q的質量之比為[mPmQ=xPxQ·gNgM=16]，選項B錯誤。

對C選項：結合[a-x]圖像知物體P和物體Q分別處于各自的平衡位置，彈簧對應壓縮量為[xP=x0]，[xQ=2x0]，此時它們的動能最大，整個過程中彈力隨位移成線性變化，其做功滿足[WF=-Fx=-12kx2]，由動能定理得[mpgMxP--12kx2P=EkP]，[mQgNxQ--12kx2Q=EkQ]，代入數據解得[EkQ=4Ekp]，選項C正確。

對D選項：由運動的對稱性知，當物體動能最大時位移為最大壓縮量的一半，結合[a-x]圖像得[x0=12xPmax]，[2x0=12xQmax]，故有[xQmax=2xPmax]，選項D錯誤。

【命題立意】本題以天體運動為背景，結合圖像和彈簧，要求學生分析問題、提取有效信息和適當分析推理。每個點都不難，都常規，但結合在一起信息量很大，對學生能力要求很高。

二、命題分析

1.注重考查基礎、核心知識及必備能力，體現物理學科核心素養