主情境·大綜合

李樹祥

2023年是上海市高考物理采用老教材、老課標等級考的最后一年，2024年是采用新教材、新課標的第一年。2024年上海高考的命題會有哪些變化呢？ 2023 年上海等級考試卷的最后一題為新高考做了鋪墊，下面就讓我們來看一看這道題吧！

題目特點：（1）一個情境，即輕繩拉小球的運動中與另一物體的碰撞情境，這是源自我們平常做題時常見的物理情境。在此情境下給出一些已知量讓求未知量，從而考查同學們對力學綜合知識的應用。（2）大綜合，首先，本題包含物理知識的綜合，如運動過程包含圓周運動、碰撞、簡諧運動、勻減速直線運動等，涉及的公式有圓周運動的向心加速度公式、彈性碰撞的機械能守恒公式（也可以用動量守恒定律公式）、簡諧運動的周期公式、牛頓第二定律及勻減速直線運動公式（也可以用動能定理公式）;其次，本題是題型的綜合，本題雖然是一道計算題，但是包含著分析、論證及判斷，比如第二小問中需要通過分析計算來論證碰后小球P 做的是簡諧運動，從而用單擺周期公式求時間，還需要用運動學公式判斷出在小球P 第一次返回最低點A 的過程中，物體Q 已經停下來。（3）新舊教材銜接，本題加入了碰撞過程，而碰撞是新教材、新課標要求掌握的內容，2023 屆考生并沒有學，題目為了照顧老教材的知識盲區，加了一個條件“碰撞前后小球P 與物體Q 的總動能不變”。

預測2024年上海高考的變化：改變原來的高考命題模式，變為“主情境·大綜合”，以嚴格落實高考考查要求中的“基礎性、綜合性、應用性、創新性”，這一點已經在2023年上海學業水平合格考調研卷、合格考試卷和2024年上海等級考調研卷中得以體現。比如，2023年上海學業水平合格考調研卷由北斗衛星、蜜蜂授粉、彈丸彈射、土壤電阻率和無人機等五個主情境大題組成;2023年上海合格考試卷由神舟十六號、籃球運動、通電螺線管、太陽能利用、相對論、細胞膜電現象、電動自行車等七個主情境大題組成;2024年上海等級考調研卷由氧氣制備、航天技術、彈弓、光梳、無線充電技術、質譜儀等六個主情境大題組成。

主情境·大綜合題型和原來的高考題目有何不同呢？ 現舉兩例分析如下。

題型1：無線充電技術

無線充電器的發射線圈產生交變磁場，使得接收設備（手機等）內的線圈中產生交變電流， 實現電能的無線傳輸。

例1 （1）如圖2所示，從上往下看，當無線充電發射線圈中的電流逆時針增大時，接收設備線圈中的電流為_____方向。

（2）若接收線圈獲得的正弦式交變電流的電壓隨時間的變化規律如圖3所示。

①以s為時間t 的單位，V 為電壓u 的單位，此交流電壓隨時間變化的方程為_____。

②此交流電壓的有效值與如圖4所示交流電壓的有效值之比為（ ）。

（3）某發電廠發出的交流電壓為 U1，功率為P。遠距離輸電線路的總電阻為r。現采用電壓達U2 的特高壓輸電技術進行輸電，變電站理想升壓變壓器輸入線圈和輸出線圈的匝數比為_____;輸電線上損失的功率為_____。

（4）如圖5甲所示，某無線充電裝置接收線圈匝數為N 、半徑為a、電阻為r。一勻強磁場垂直穿過線圈，其磁感應強度B 隨時間t 的變化規律如圖5乙所示。外接定值電阻的阻值為R。求：

（2）求油滴所帶電荷量。

（3）在板間照射X 射線可改變油滴所帶電荷量，再采用上述方法測量油滴的電荷量。如此重復操作，測量得到油滴的電荷量Qi 如表1所示。如果存在元電荷，根據表中數據求出元電荷e。（保留到小數點后2位）

（4）實驗時在某時刻t0 閉合開關S后，兩板間的電場強度E 隨時間t 的變化規律應為圖11中的_____。

參考答案：（1）油滴帶負電;（2）Q =mgd（t1+t2）/Ut2 ;（3）e=1.54×10-19 C;（4）B。

（責任編輯 張 巧）