2010年高考物理开放型命题求解与思维发散
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2010年普通高等学校招生全国统一考试(浙江卷)理科综合能力测试物理部分试题、解析、命题思路及评析一、2010年浙江高考理科综合物理试题命题思路着眼基础减轻负担物理命题着眼基础知识、基本技能、基本方法的考核。
如第19题、第23题侧重考查了电场性质、楞次定律、法拉第电磁感应定律、力的平衡条件的应用等基础知识和基本方法。
注重主干知识和核心内容的考核。
其中主干知识力学、电学部分占理综(物理)卷分值的85%以上。
如22、23、24题侧重考查了力和运动、能的转化和守恒的核心内容。
强调解决物理问题通用方法的运用,淡化解题技巧,避免繁复计算。
试题设计有利于那些注重分析物理过程、掌握基本技能和基本方法的学生取得好成绩,有利于减少教学中大量练习,减轻学生负担,给中学物理教学以正确的导向。
联系实际注重建模命题注重物理知识与实际的联系,通过对一些实际问题的分析,在合理的近似下建立物理模型,考核学生灵活运用物理规律和方法解决实际问题的能力。
如15、17、20题都是涉及生活、生产中的实际问题。
第23题以当前能源中的热点问题光电池为情境,要求通过建模解决。
通过对这些试题的考核,引导学生关注STSE(科学技术社会环境),重视物理规律的灵活应用,物理模型的建立。
重视实践体现探究命题关注知识的获取过程,在对学生动手能力的考核的同时,考核了学生的观察能力和对实验数据处理的能力;并要求学生在遇到新情境时会用学过的物理知识和规律进行探究。
如21题I要求学生会用学过的物理知识判断所测量的数据的正确及如何用正确的方法来测量;21题Ⅱ要求学生对新给的电阻与电流图象的特征进行分析和解释,使做过实验与没做过实验有区别,认真做与不认真做有区别。
如(I B)13题中关于建发电站的问题,要求学生根据题意进行分析,解答可以开放,有利于学生创新思维的培养。
对接课改稳中求进命题理念承前启后,稳中求新,逐步推进。
试题在实验题的设计、试题的开放性、探究性、联系实际方面有所创新,比上年更多地体现新课改的理念。
题目开放,思维放开——开放型数学问题严顺良一、题型简介数学开放题是上世纪七十年代开始出现的一种新题型,自它出现以后发展很快,涉及的面也越来越广,尤其是在近几年的高考中经常出现,因此必须引起我们的高度重视。
那么为什么称它为开放题呢?所谓的开放是相对于传统的在一定的条件下,通过一定的计算,从而得出相对确定的结论的封闭题而言的。
我们知道一般数学题有三部分组成,即题目的条件、运算过程、结论。
数学开放题的基本特征是题目的条件不完备,或者是结论不确定,或者解决问题的思路灵活多样。
因此它有三种类型:1.条件开放题 2.结论开放题 3.策略开放题。
二、近年相关高考考题举例例1: 若首项为a 1,公比为q 的等比数列{a n }的前n 项和总小于这个数列的各项和,则首项为a 1,公比q 的一组取值可以是( a 1 ,q )=_______。
(2003年上海高考数学卷,第8题)解: 满足题设条件的等比数列有两点要求(1)各项和存在,此时 |q|<1 (2) 正数数列,此时 a 1>0、q>0综上应取 a 1>0、0<q<1的一组数。
比如答案: (1,1/2)开放题根据需要其开放程度可大可小。
思考:若把本题结果的范围扩大到非等比数列,答案可以是什么?()11431321211+⋅⋅⋅n n 、、如数列: 例2:若函数 f(x)=a|x-b|+2 在[0,+∞]上为增函数,则实数a 、b 的取值可以_______。
(2004年上海高考数学卷,第10题) 解:用数形结合的方法把函数 f(x)=a|x-b|+2 看作函数f(x)=a|x|经平移以后得到,显然要符合题目条件在[0,+∞]上为增函数,可取a>0且b ≤0的任意数,比如答案:a=1,b=-1。
三、不同类型开放题举例例3:试构造一个定义域为[-1,1],值域为[-2,5]的偶函数。
(结论开放题)解:先构造函数图像再写出解析式。
江西省2010年普通高考自行命题科目考试说明教育部考试中心颁布的《2010年普通高等学校招生全国统一考试大纲》(以下简称《考试大纲》),规定了考试的目的、性质、内容和要求,体现了高校对入学新生的基本要求,是高考命题、备考和评价的依据。
在严格遵循《考试大纲》的前提下,按照教育部关于分省命题工作要“有助于高等学校选拔人才、有助于中等学校实施素质教育和有助于扩大高校办学自主权的原则”以及我省“平稳过渡、适度创新、有所变化、逐步体现我省地方特色”的命题指导思想,江西省普通高考自行命题工作小组办公室组织有关专家经过认真研讨,研究制定了《江西省2010年普通高考自行命题科目考试说明》。
语文科一、“考试性质”与“考试能力要求”按2010年教育部考试中心颁布的《考试大纲》实施。
二、“考试内容”按2010年教育部考试中心颁布的《考试大纲》范围实施。
三、“考试形式与试卷结构”按以下规定实施。
答卷方式:闭卷、笔试。
全卷共有22道题,满分为150分。
考试限定用时为150分钟。
江西省使用“分卷”。
“分卷”包括Ⅰ、Ⅱ两卷。
Ⅰ卷为单项选择题,占36—39分;Ⅱ卷为除单项选择题以外的其他题型,占111—114分。
试卷内容、题量、赋分分别如下:1、语言知识和语言表达,7题,24分(单项选择题5题,15分;其他题型2题,9分)。
2、文学常识和名篇名句,1题,8分(填空题)。
3、古代诗文阅读,6题,28分(单项选择题4题,12分;其他题型2题,16分)。
4、现代文阅读,7题,30分(单项选择题3—4题,9—12分;其他题型3—4题,18—21分)。
5、写作,1题,60分(每一个错别字扣1分,重复的不计)。
数学科一、“考试性质”与“考试要求”按2010年教育部考试中心颁布的《考试大纲》实施。
二、考试内容,理科与文科均按2010年教育部考试中心颁布的《考试大纲》范围实施。
三、“考试形式与试卷结构”按以下规定实施。
答卷方式:闭卷、笔试。
全卷满分150分,考试限定用时为120分钟。
2010年普通高等学校招生全国统一考试物理试题全解全析(全国卷1)二、选择题(本题共4小题。
在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
)14.原子核23892U 经放射性衰变①变为原子核23490Th ,继而经放射性衰变②变为原子核23491Pa ,再经放射性衰变③变为原子核23492U 。
放射性衰变 ①、②和③依次为A .α衰变、β衰变和β衰变B .β衰变、β衰变和α衰变C .β衰变、α衰变和β衰变D .α衰变、β衰变和α衰变【答案】A【解析】Th U 2349023892−→−①,质量数少4,电荷数少2,说明①为α衰变. Pa Th 2349123490−→−②,质子数加1,说明②为β衰变,中子转化成质子.U Pa 2349223491−→−③,质子数加1,说明③为β衰变,中子转化成质子. 【命题意图与考点定位】主要考查根据原子核的衰变反应方程,应用质量数与电荷数的守恒分析解决。
15.如右图,轻弹簧上端与一质量为m 的木块1相连,下端与另一质量为M 的木块2相连,整个系统置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态。
现将木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,木块1、2的加速度大小分别为1a 、2a 。
重力加速度大小为g 。
则有A .1a g =,2a g =B .10a =,2a g =C .10a =,2m M a g M +=D .1a g =,2m M a g M += 【答案】C【解析】在抽出木板的瞬时,弹簧对1的支持力和对2的压力并未改变。
对1物体受重力和支持力,mg=F,a 1=0. 对2物体受重力和压力,根据牛顿第二定律g Mm M M Mg F a +=+=【命题意图与考点定位】本题属于牛顿第二定律应用的瞬时加速度问题,关键是区分瞬时力与延时力。
16.关于静电场,下列结论普遍成立的是A .电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关B .电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低C .将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点,电场力做功为零D .在正电荷或负电荷产生的静电场中,场强方向都指向电势降低最快的方向【答案】C【解析】在正电荷的电场中,离正电荷近,电场强度大,电势高,离正电荷远,电场强度小,电势低;而在负电荷的电场中,离正电荷近,电场强度大,电势低,离负电荷远,电场强度小,电势高,A 错误。
一、2010高考试卷分析2010年普通高等学校招生全国统一考试(辽宁、宁夏、陕西、黑龙江、吉林卷)(新课标)理科综合能力测试卷物理试卷部分,分值110分,分必做题和选做题两部分。
考题难度适中,充分贯彻了新教材、新考纲的要求,在考察知识的同时,把考察能力放在首要的位置。
体现了“以能力测试为主导,考查学生对基础知识、基本技能的掌握程度和综合应用所学知识分析解决实际问题的能力”这一命题指导思想。
既考查学生进一步学习深造所必备的基础知识,又考查学生学习物理的基本素养,具体表现在:必考部分:力学涉及到胡克定律(15题)、受力分析,物体的平衡(18题)、匀变速直线运动规律应用(24题)、天体运动,万有引力(20题)速度图像,动能定理,功和功率(16题)、验证机械能守恒定律实验(22题)源于教材,注重基础;力学主干知识共42分,其中第20题涉及到数学对数的求解,24题以博尔特的100米和200米的世界纪录时间为素材,设计物理情景,很好的考查了运动学知识,情景容易理解但是数据处理相对繁琐,不细心容易出错丢分,也极易影响学生的应试情绪,对学生数学能力要求较高。
电学涉及到电磁学物理学史(14)体现了新教材中的人文精神。
但是在这道必考题中涉及了选修内容,值得商榷,带电粒子在电场中的运动(17题)体现了新课标中对理论联系实际能力的要求,同时很好的考查了力和运动的关系。
电路U-I图像,电源的效率(19题)侧重了学生对闭合电路问题的理解和应用,同时考查了学生对图像的理解能力,但难度不大,带电粒子在磁场中的运动(25题),这始终是高考考查的重点和难点内容,整个物理情景的设置对学生的审题能力和理解能力要求较高,在所求解问题中,涉及到对粒子运动过程的分析、运动轨迹的描绘及半径计算,其中如何确定几何关系以及数学方程的求解是解决该题的难点和关键,还是有很大的难度的,具有很好区分度。
电磁感应现象,机械能守恒定律(21题),伏安法研究热敏电阻(半导体材料, 23题),侧重对电学实验基本知识和能力的考查,如实物图的连接、利用数据描点作图、电表的读数,这些都是平时教学要求,难度不大。
高考物理开放型命题求解与思维发散所谓开放型命题,是指命题的题设条件、解析策略或题目结论具有开放性(多元而不惟一)特点的命题. ●难点1.(★★★★★)试设计一种估算你家电视功率的方法.2.(★★★★★)某学生为了测量一物体的质量,找到一个力电转换器,该转换器的输出电压正比于受压面的压力(比例系数为k ),如图39-1所示,测量时先调节输入端的电压,使转换器空载时的输出电压为0;而后在其受压面上放一物体,即可测得与物体的质量成正比的输出电压U .现有下列器材:力电转换器、质量为m 0的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个,电键及导线若干、待测物体(可置于力电转换器的受压面上).请完成对该物体质量的测量. (1)设计一个电路,要求力电转换器的输入电压可调,并且使电压的调节范围尽可能大,在方框中画出完整的测量电路图.(2)简要说明测量步骤,求出比例系数k ,并测出待测物体的质量m . (3)请设想实验中可能会出现的一个问题. ●案例探究 [例1](★★★★)电阻R 1、R 2、R 3连接成图39-2所示的电路,放在一个箱中(虚框所示),箱面上有三个接线柱A 、B 、C .请用多用表和导线设计一实验,通过在A 、B 、C 的测量,确定各个电阻的阻值,要求写出实验步骤并用所测值表示电阻R 1、R 2、R 3.命题意图:考查实验设计创新能力及运用数学知识解决物理问题的能力,B 级要求. 错解分析:(1)多数考生直接测量A 与 B 、B 与 C 、A 与 C 间电阻值,联立起复杂的方程,而不能求解结果,数学能力差.(2)很少考生能巧妙利用导线短接来测量.解题方法与技巧:解法一:比较灵活地用导线短接电路进行测量,实验步骤如下: (1)用导线连接BC ,测出A 、B 两点间的电阻值x ; (2)用导线连接AB ,测出B 、C 两点间的电阻值y ; (3)用导线连接AC ,测出B 、C 两点间的电阻值z ; 则有x 1=11R +21R ① y 1=21R +31R ②z 1=11R +31R ③ 联立①、②两式得x 1-y 1=11R -31R ④ 图39-1 图39-2联立③、④两式得R 1=xzyz xy xyz-+2同理可得:R 2=xz xy yz xyz +-2,R 3=yzxz xy xyz-+2.解法二:不用导线短接,直接测量.实验步骤如下:(1)测出A 、B 两点间的电阻值x ; (2)测出B 、C 两点间的电阻值y ; (3)测出A 、C 两点间的电阻值z ; 则有:x 1=11R +321R R + ① y 1=31R +121R R + ②z 1=21R +131R R + ③ 解得:R 1=)(21x z y -+[2(xy+yz+xz)-x2-y2-z2]R 2=)(21y z y -+[2(xy+yz+xz)-x2-y2-z2]R 3=)(21z y x -+ [2(xy+yz+xz)-x2-y2-z2][例2](★★★★)如图39-3所示,长为L ,相距为d 的两平行金属板与电源相连.一质量为m 带电量为q 的粒子以速度v 0沿平行金属板间的中线飞入电场区内.从飞入时刻算起,A 、B 两板间所加电压变化规律如图39-4所示.为了使带电粒子射出电场区时的动能最小,求:(1)所加电压的周期应满足什么条件? (2)所加电压的振幅U0应满足什么条件?命题意图:依托带电粒子在变化的电场中的周期运动,考查理解能力、综合分析能力、及运用数学知识解决物理问题的能力,B 级要求. 错解分析:(1)在第一问中,思维缺乏发散能力,只得出v λ=T 的列图39-3图39-4式,出现漏解 (2)在第二问中,不能对粒子的运动作深入分析,推理出在每周期粒子沿场强方向的位移 Δy = qU 0T 2/4md ,进而无法据隐含条件2d≥△yn 求解. 解题方法与技巧:(1)建立平面坐标系x o y 如图39-5所示,x 轴沿平行金属板的中线向右,y 轴垂直于金属板向上,原点O 位于平行金属板的中线的最左端.粒子刚射入平行金属板中的电场区时,速度的y 分量为0.平行金属板间电场为匀强电场,电场强度等于U0/d.这样带电粒子在平行金属板间的速度的x 分量等于粒子的入射速度.由此可知带电粒子穿过平行金属板间的空间所需的时间为L /v 0.在金属板间带电粒子的速度的y 分量作周期性的变化,只要周期T 满足条件:0v L =n T,即T=0nv L (n 是正整数) 则当带电粒子在nT 时刻射出(只要此时带电粒子还没有落到金属板上)电场区时,其速度方向一定是平行于金属板,动能最小,即等于初动能.(2)要求带电粒子在nT 时刻不会落到金属板的条件可以通过以下方法求得:带电粒子在金属板间受到沿y 方向的电场力作用.在入射后的第一个半周期内,电场力大小等于qU0/d.带电粒子沿y 方向做匀加速运动,y 方向上的位移等于qU0T2/8m d.速度的y 分量由0增大至qU0T/2m d.在第二个半周期内,带电粒子沿y 方向做匀减速运动,速度的y 分量逐步由qU 0T /2m d减小到0,y 方向的位移仍为qU0T2/8m d.于是在第一个周期内带电粒子在y 方向的位移Δy=qU0T2/4m d.只要带电粒子还没有打到金属板上,在以后的各周期内带电粒子的位移都为Δy=qU 0T2/4m d因此,带电粒子在nT 时刻还没有落在金属板上的条件为:2d ≥mdnT qU 420 由此得到所加电压的振幅U0应满足的条件为:U0≤222qnTmd (n 是正整数) ●锦囊妙计一、高考命题特点传统的物理习题条件完备、结论明确,题目条件一般只蕴含着惟一结果,称为封闭性问题.相反,开放性问题则是使题目条件不完备(题目条件对结果来说不充分)或使题目结论不明确(不提结论仅指探索的方向或范围)从而使题目条件能蕴含着多种结果.开放性命题在题目情景的设计上,入门易深入难,在问题的设计上,留给考生充分发挥个性的思维空间.开放性试题频现于近几年高考试卷中,向传统的命题及备考方式提出了新的挑战,要适应该类试题,必须摒弃传统的“题海战术”,充分发挥学生学习潜能,培养良好的发散思维能力. 二、解题思路第一:仔细全面审题,从题目的背景中,全面有效地获取信息:如题设条件,题中信息材料(或数据、或表述、或公式、或图表)、题目设问等,将信息进行筛选、加工,并与已有的知图39-5识系统对接,在此基础上,深刻剖析其中的物理情景及物理过程.第二,在弄清物理情景的基础上,寻找题目的切入点(亦即思维发散点),通过思维发散探索解题依据(如公式、定理、定律等)及解题途径. 其审题的思维流程图如下 ●歼灭难点训练1.(★★★★)2001年3月23日“和平”号空间站完成了它的历史使命,坠落在浩翰的南太平洋.“和平”号是20世纪质量最大、寿命最长、载人最多和技术最先进的航天器.它在空间运行长达15年.如图39-6有关“和平”号坠落过程中说法正确的是A.“和平”号进入较稠密大气层时,将与空气摩擦,空气阻力大大增加 B.“和平”号在坠落整个过程中运动轨迹是直线 C.“和平”号在坠落整个过程中运动轨迹是曲线D.“和平”号在进入大气层前,高度降低,速度变大2.(★★★★)A 、B 两滑块在一水平长直气垫导轨上相碰.用频闪照相机在t0=0,t 1=Δt ,t 2=2·Δt ,t 3=3·Δt 各时刻闪光四次,摄得如图39-7所示照片,其中B 像有重叠,m B =23m A,由此可判断 A.碰前B 静止,碰撞发生在60 cm 处,t =2.5Δt 时刻 B.碰前B 静止,碰撞发生在60 cm 处,t =0.5Δt 时刻 C.碰后B 静止,碰撞发生在60 cm 处,t =0.5Δt 时刻 D.碰后B 静止,碰撞发生在60 cm 处,t =2.5Δt 时刻图39-63.(★★★★)如图39-8所示的电路中,滑线变阻器的滑片P 从a 滑向b 的过程中,三只理想电压表的示数变化的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3,下列各值可能出现的是 A.ΔU1=3 V ,ΔU2=2 V ,ΔU3=1 V B.ΔU1=1 V ,ΔU2=3 V ,ΔU3=2 V C.ΔU1=0.5 V ,ΔU2=1 V ,ΔU3=1.5 V D.ΔU1=0.2 V ,ΔU2=1 V ,ΔU3=0.8 V4.(★★★★)如图39-9所示,在凸透镜 L 的左侧垂直主轴放置一物体 AB ,当用黄光照射物体 AB 时,恰在透镜 L 右侧光屏 P 上得一清晰像,现改用紫光照射物体 AB ,仍要在 P 上得到清晰的像,下述哪些方法是可能的A.保持物体 AB 和透镜 L 不动,将光屏 P 适当左移B.保持物体 AB 和光屏 P 不动,将透镜 L 适当右移C.保持光屏 P 和透镜 L 不动,将物体 AB 适当右移D.保持透镜 L 不动,将物体 AB 适当左移,同时将光屏 P 适当右移 5.(★★★★)在水平面上沿一条直线放两个完全相同的小物体A 和B ,它们相距s ,在B 右侧距B 2s 处有一深坑,如图39-10所示.现对A 物施以瞬间冲量,使物体A 沿A 、B 连线以速度v 0开始向B 运动.为使A 与B 能发生碰撞且碰撞之后又不会落入右侧深坑中,物体A 、B 与水平面间的动摩擦因数应满足什么条件?设A 、B 碰撞时间很短,A 、B 碰撞后不再分离. 6.(★★★★)试估算我国各江河每年流入海洋的水流量.(地表的太阳常数k =3.8 J/min ·cm 2) 难点39 高考开放型命题求解与思维发散 [难点磁场]1.打开电视将音量调至适中位置,停止家中其他用电器,然后仔细观察并记录自家使用的电度表的转盘速度.假若转盘每转一圈所用时间约50s ,而该电度表上标明每千瓦小时转1200圈.由此可估算出这台电视的功率为:1200/3600501000W ≈60 W.2.(1)如图39′-1 (2)k =gm U 00;m = (0U U)m 0(3)一方面,在实际测量中,待测物体质量不可能过大,因为当 m 很大时,输出电压亦很大,从而有可能超出输出端电压表的量程;另一方面,倘若电源电压不够,也易使输出电压调不到零,从而引发问题的产生。
“开放型”物理考题的解法分析作者:牛成举李希英来源:《物理教学探讨》2008年第15期摘要:分类解读近两年中考中出现的"开放型"物理考题。
通过例题解析,指导学生如何解析这类新型的考题。
关键词:开放;归纳;评析中图分类号:G633.7 文献标识码:A文章编号:1003-6148(2008)8(S)-0051-1 题型特点及题型类别分析所谓开放发散是相对于封闭而言的,传统的物理试题一般条件是比较完整的,解题的过程也比较单一,结论确定,这样的题目我们称之为“客观题”。
而开放发散型试题的基本特征是题目条件不确定,求解问题不指明,解题方法不唯一,答案形式多样化。
因而对应有:条件开放,过程开放,结论开放,过程和结论开放等多种形式的试题。
开放发散型试题是以多端性、多通性、独特性为特点的创造性思维方法,培养学生发散思维能力。
解题中要对问题从不同角度进行探索,从不同层面进行分析,从正反两极进行比较。
下面就以下几种题型进行解析,希望同学们借此能举一反三。
2 典型例题讲解2.1 条件开放型例自选器材,粗略测量一下声速是多少?评析此题是一道条件开放的开放型题目,考查学生组织实验、设计实验的能力。
分析在初中阶段测量声速的方法主要是根据运动学理论v=Lt,通过测量传播距离L和时间间隔t得到声速v,所以选用的器材主要有刻度尺和秒表等。
下面列举两种方法,以供参考。
方案1:找一高大障碍物,站在距离障碍物为L的地方,用卷尺测出L的数值,朝障碍物大喊一声的同时开始计时,当听到回声时停止计时,读出经过的时间为t,然后利用公式v=2Lt计出声速。
方案2:用卷尺测出400米的距离,找一人手拿发令枪站在400百米的起点,另一人站在终点,用秒表计时,当看到发令枪"冒烟"时开始计时,听到枪声时停止计时,读出秒表的示数为t,然后利用公式v=Lt计算出声速。
2.2 过程开放型例从下面选取合适的刻度尺,怎样用所选刻度尺测量一块砖内部斜对角线af的长度?如图1所示,并用几种方法分别说明。
2010年普通高等学校招生全国统一考试(浙江卷)理科综合能力测试物理部分试题、解析、命题思路及评析一、2010年浙江高考理科综合物理试题命题思路着眼基础减轻负担物理命题着眼基础知识、基本技能、基本方法的考核。
如第19题、第23题侧重考查了电场性质、楞次定律、法拉第电磁感应定律、力的平衡条件的应用等基础知识和基本方法。
注重主干知识和核心内容的考核。
其中主干知识力学、电学部分占理综(物理)卷分值的85%以上。
如22、23、24题侧重考查了力和运动、能的转化和守恒的核心内容。
强调解决物理问题通用方法的运用,淡化解题技巧,避免繁复计算。
试题设计有利于那些注重分析物理过程、掌握基本技能和基本方法的学生取得好成绩,有利于减少教学中大量练习,减轻学生负担,给中学物理教学以正确的导向。
联系实际注重建模命题注重物理知识与实际的联系,通过对一些实际问题的分析,在合理的近似下建立物理模型,考核学生灵活运用物理规律和方法解决实际问题的能力。
如15、17、20题都是涉及生活、生产中的实际问题。
第23题以当前能源中的热点问题光电池为情境,要求通过建模解决。
通过对这些试题的考核,引导学生关注STSE(科学技术社会环境),重视物理规律的灵活应用,物理模型的建立。
重视实践体现探究命题关注知识的获取过程,在对学生动手能力的考核的同时,考核了学生的观察能力和对实验数据处理的能力;并要求学生在遇到新情境时会用学过的物理知识和规律进行探究。
如21题I要求学生会用学过的物理知识判断所测量的数据的正确及如何用正确的方法来测量;21题Ⅱ要求学生对新给的电阻与电流图象的特征进行分析和解释,使做过实验与没做过实验有区别,认真做与不认真做有区别。
如(I B)13题中关于建发电站的问题,要求学生根据题意进行分析,解答可以开放,有利于学生创新思维的培养。
对接课改稳中求进命题理念承前启后,稳中求新,逐步推进。
试题在实验题的设计、试题的开放性、探究性、联系实际方面有所创新,比上年更多地体现新课改的理念。
2010年高考(北京卷)物理试题解析2010年高考刚刚结束。
虽然今年是新课改的第一年,但由于从2004年开始北京高考就逐渐在由旧大纲要求向新课标要求逐年靠拢,力求完成一个循序渐进的平稳过渡,因此今年的物理试题和往年相比在题目形式和考察内容上没有出现大的变化,难度也在基本与去年持平。
考点分布与难度分布也近似于08、09这最后两年的旧大纲高考,并没有在形式上太为难考生,平稳过渡的效果显著。
但在今年的考试中也出现了一些新的细节变化和新的指导思想。
08、09年作为过渡年份,其出题思路还并不明确。
经过今年的全新尝试,相信有一些北京高考物理上的出题规律应该是可以逐渐被固定下来的。
下面我们来详细的分析今年的试题,并希望总结出新的命题思想和规律。
一、题型结构分析:就物理学科而言,在旧大纲高考中满分分值为120分,共12道题,分为两卷。
其中第一卷选择题8道,总分值48分;第二卷实验题1道2问、解答题3道,总分值72分。
从结构和总分值上来看今年的高考较往年没有任何变化,全卷依然保留了以上题型、题量和分值。
具体每道小题上的分值分配也没有进行任何调整:单项选择题(题号13~20)每题6分共48分;实验题(题号21)一题两问共18分;解答题第一题(题号22)16分,第二题(题号23)18分,第三题(题号24)20分,共计54分。
这样的试卷结构和分值分配自08年持续至今,贯穿了旧大纲和新课标两种不同要求的三年高考,相信将在可预见的未来内成为北京高考物理卷的一种固定模式。
二、试题内容分析:今年新课标的考纲取消了对物理选修3-3(热学)的要求,因而以往每年保留的热学试题今年不再出现,一定程度上减轻了学生复习时的压力,但并未降低整套试题的难度。
全卷覆盖到了高中物理中的力、电、磁、光学、原子物理、近代物理这全部六大块的知识,而试卷难度无论从覆盖面的广度还是知识运用的深度上来看都比较适中。
下面对三大类题型的出题内容进行分别的分析:1、单选题:北京的单选题的出题分布一直较为固定,自04年始便一直具有“以面为主、局部拔高”的特点。
2010高考真题精品解析--物理(江苏卷)【名师简评】本卷体现了生活与物理的结合,如第1题、第3题、第8题、第14题的新题干,试卷仍注重基础知识的考查,虽然是新题型,但仍可以用常规思路进行思考,力学和电磁学仍然是考察的重点,选修部分以书本为主,没有加大难度,计算题中动力学仍占很大比重,因此给我们启示,平时要注意基础的夯实,且不放弃任何小的基础知识点。
一、单项选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分,每小题只有一个....选项符合题意。
1、如图所示,一块橡皮用细线悬挂于O 点,用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动,运动中始终保持悬线竖直,则橡皮运动的速度(A )大小和方向均不变 (B )大小不变,方向改变 (C )大小改变,方向不变 (D )大小和方向均改变 【答案】A【解析】本题考查运动的合成与分解。
橡皮参与了水平向右和竖直向上的分运动,如图所示,两个方向的分运动都是匀速直线运动,v x 和v y 恒定,则v 合恒定,则橡皮运动的速度大小和方向都不变,A 项正确。
2、一矩形线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直,先保持线框的面积不变,将磁感应强度在1 s 时间内均匀地增大到原来的两倍,接着保持增大后的磁感应强度不变,在1 s 时间内,再将线框的面积均匀地减小到原来的一半,先后两个过程中,线框中感应电动势的比值为 (A )12(B )1 (C )2 (D )43、如图所示,置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m 的照相机,三脚架的三根轻质支架等长,与竖直方向均成30 角,则每根支架中承受的压力大小为 (A )13mg (B )23mg (C(Dv y v x v 合4.如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,电感L 的电阻不计,电阻R 的阻值大于灯泡D 的阻值,在t=0时刻闭合开关S,经过一段时间后,在t=t 1时刻断开S,下列表示A 、B 两点间电压U AB 随时间t 变化的图像中,正确的是5.空间有一沿x 轴对称分布的电场,其电场强度E 随x 变化的图像如图所示。
高考物理开放型试题分类例析-物理试题所谓开放型试题是指凡是答案不唯一或者条件不确定或者具有多种不同的解法的试题,称之为开放型试题。
随着素质教育的进一步落实,开放型试题教学的重要性已越来越被广大教师所认识,近些年来高考试题中也不断出现开放型试题,它不仅考查了学生的素质水平,同时也对开放型试题的教学起到一定的推动作用,为加强对高考开放型试题的分析研究,现将近年来高考物理试题中的典型开放型试题分类解析如下,供参考。
1. 条件开放型这种类型的考题是给定结论来探求满足结论的条件,而满足结论的条件并不唯一,这类题常以基本知识为背景加以设计而成,主要是考查学生的基础知识掌握程度和归纳探索能力。
例1. 一根张紧的水平弹性长绳上的a、b两点,相距14.0米,b点在a点的右方,当一列简谐横波沿此长绳向右传播时,若a点的位移达到正极大时,b点的位移恰为零,且向下运动,经过1.00秒后,a点位移为零,而b点的位称恰达到负极大,则这简谐横波的波速可能等于()A. 4.67米/秒B. 6米/秒C. 10米/秒D.14米/秒分析:根据波的公式,已知波长、周期就能求波速,题目限定振动向右传播,依据题目给出的相隔秒,a、b两点的两个振动状态作图,如图1所示,考虑到振动的周期性和振动状态沿波传播方向分布的周期性,列出秒跟周期T的关系式;a、b相距米跟波长的关系式,利用数学工具讨论,求出波速的可能值,从而可判定选项的对错。
解:根据题意作最简的波的图像,图1所示,考虑到振动的周期性,考虑到振动状态沿波的传播方向分布的周期性,如图2所示。
,所以可能的波速为:将四个选项中的值分别代入上式中,能使、均为正整数的即是正确选项,经计算正确答案为A、C。
点评:本题考查振动和波动传播的规律,要求对波动中每一振动质点其振动的时间周期性、波传播方向上各个质点振动状态沿空间分布的周期性,有全面的认识,并具有较强的推理、分析能力,用数学工具讨论物理问题的能力,才能作出完整的判断。
高考物理重点难点高考开放型命题求解与思维发散所谓开放型命题,是指命题的题设条件、解析策略或题目结论具有开放性(多元而不惟一)特点的命题. ●难点磁场1.(★★★★★)试设计一种估算你家电视功率的方法.2.(★★★★★)某学生为了测量一物体的质量,找到一个力电转换器,该转换器的输出电压正比于受压面的压力(比例系数为k ),如图39-1所示,测量时先调剂输入端的电压,使转换器空载时的输出电压为0;而后在其受压面上放一物体,即可测得与物体的质量成正比的输出电压U .现有以下器材:力电转换器、质量为m 0的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个,电键及导线假设干、待测物体(可置于力电转换器的受压面上).请完成对该物体质量的测量.(1)设计一个电路,要求力电转换器的输入电压可调,同时使电压的调剂范畴尽可能大,在方框中画出完整的测量电路图. (2)简要讲明测量步骤,求出比例系数k ,并测出待测物体的质量m . (3)请设想实验中可能会显现的一个咨询题. ●案例探究 [例1]〔★★★★〕电阻R 1、R 2、R 3连接成图39-2所示的电路,放在一个箱中(虚框所示),箱面上有三个接线柱A 、B 、C .请用多用表和导线设计一实验,通过在A 、B 、C 的测量,确定各个电阻的阻值,要求写出实验步骤并用所测值表示电阻R 1、R 2、R 3.命题意图:考查实验设计创新能力及运用数学知识解决物理咨询题的能力,B 级要求.错解分析:〔1〕多数考生直截了当测量A 与 B 、B 与 C 、A 与 C 间电阻值,联立起复杂的方程,而不能求解结果,数学能力差.〔2〕专门少考生能巧妙利用导线短接来测量.解题方法与技巧:解法一:比较灵活地用导线短接电路进行测量,实验步骤如下: 〔1〕用导线连接BC ,测出A 、B 两点间的电阻值x ; 〔2〕用导线连接AB ,测出B 、C 两点间的电阻值y ; 〔3〕用导线连接AC ,测出B 、C 两点间的电阻值z ;那么有x 1=11R +21R ①y 1=21R +31R ②z 1=11R +31R ③联立①、②两式得x1-y 1=11R -31R ④ 联立③、④两式得R 1=xzyz xy xyz-+2图39-1图39-2同理可得:R 2=xz xy yz xyz +-2,R 3=yzxz xy xyz-+2.解法二:不用导线短接,直截了当测量.实验步骤如下:〔1〕测出A 、B 两点间的电阻值x ; 〔2〕测出B 、C 两点间的电阻值y ; 〔3〕测出A 、C 两点间的电阻值z ; 那么有:x 1=11R +321R R + ① y 1=31R +121R R + ②z 1=21R +131R R + ③解得:R 1=)(21x z y -+[2〔xy+yz+xz〕-x2-y2-z2]R 2=)(21y z y -+[2〔xy+yz+xz〕-x2-y2-z2]R 3=)(21z y x -+ [2〔xy+yz+xz〕-x2-y2-z2][例2]〔★★★★〕如图39-3所示,长为L ,相距为d 的两平行金属板与电源相连.一质量为m 带电量为q 的粒子以速度v 0沿平行金属板间的中线飞入电场区内.从飞入时刻算起,A 、B 两板间所加电压变化规律如图39-4所示.为了使带电粒子射出电场区时的动能最小,求:(1)所加电压的周期应满足什么条件? (2)所加电压的振幅U0应满足什么条件?命题意图:依靠带电粒子在变化的电场中的周期运动,考查明白得能力、综合分析能力、及运用数学知识解决物理咨询题的能力,B 级要求.错解分析:〔1〕在第一咨询中,思维缺乏发散能力,只得出v λ=T的列式,显现漏解 〔2〕在第二咨询中,不能对粒子的运动作深入分析,推理出在每周期粒子沿场强方向的位移 Δy = qU 0T 2/4md ,进而无法据隐含条件2d≥△yn 求解. 解题方法与技巧:(1)建立平面坐标系x o y 如图39-5所示,x 轴沿平行金属板的中线向右,y 轴垂直于金属板向上,原点O 位于平行金属板的中线的最左端.粒子刚射入平行金属板中的电场区时,速度的y 重量为0.平行金属板间电场为匀强电场,电场强度等于U0/d.如此带电粒子在平行金属板间的速度的x 重量等于粒子的入射速度.由此可知带电粒子穿过平行金属板间的空间所需的图39-3图39-4图39-5时刻为L /v 0.在金属板间带电粒子的速度的y 重量作周期性的变化,只要周期T 满足条件:0v L =n T,即T=0nv L 〔n 是正整数〕 那么当带电粒子在nT 时刻射出(只要现在带电粒子还没有落到金属板上)电场区时,其速度方向一定是平行于金属板,动能最小,即等于初动能.(2)要求带电粒子在nT 时刻可不能落到金属板的条件能够通过以下方法求得:带电粒子在金属板间受到沿y 方向的电场力作用.在入射后的第一个半周期内,电场力大小等于qU0/d.带电粒子沿y 方向做匀加速运动,y 方向上的位移等于qU0T2/8m d.速度的y 重量由0增大至qU0T/2m d.在第二个半周期内,带电粒子沿y 方向做匀减速运动,速度的y 重量逐步由qU 0T /2m d减小到0,y方向的位移仍为qU0T2/8m d.因此在第一个周期内带电粒子在y 方向的位移Δy=qU0T2/4m d.只要带电粒子还没有打到金属板上,在以后的各周期内带电粒子的位移都为Δy=qU 0T2/4m d 因此,带电粒子在nT 时刻还没有落在金属板上的条件为:2d ≥md nT qU 42由此得到所加电压的振幅U0应满足的条件为:U0≤222qnTmd 〔n 是正整数〕 ●锦囊妙计一、高考命题特点传统的物理习题条件完备、结论明确,题目条件一样只包蕴着惟一结果,称为封闭性咨询题.相反,开放性咨询题那么是使题目条件不完备(题目条件对结果来讲不充分)或使题目结论不明确(不提结论仅指探究的方向或范畴)从而使题目条件能包蕴着多种结果.开放性命题在题目情形的设计上,入门易深入难,在咨询题的设计上,留给考生充分发挥个性的思维空间.开放性试题频现于近几年高考试卷中,向传统的命题及备考方式提出了新的挑战,要适应该类试题,必须摒弃传统的〝题海战术〞,充分发挥学生学习潜能,培养良好的发散思维能力.二、解题思路第一:认真全面审题,从题目的背景中,全面有效地猎取信息:如题设条件,题中信息材料(或数据、或表述、或公式、或图表)、题目设咨询等,将信息进行选择、加工,并与已有的知识系统对接,在此基础上,深刻剖析其中的物理情形及物理过程.第二,在弄清物理情形的基础上,查找题目的切入点(亦即思维发散点),通过思维发散探究解题依据(如公式、定理、定律等)及解题途径.其审题的思维流程图如下●消灭难点训练 1.〔★★★★〕2001年3月23日〝和平〞号空间站完成了它的历史使命,坠落在浩翰的南太平洋.〝和平〞号是20世纪质量最大、寿命最长、载人最多和技术最先进的航天器.它在空间运行长达15年.如图39-6有关〝和平〞号坠落过程中讲法正确的选项是A.〝和平〞号进入较稠密大气层时,将与空气摩擦,空气阻力大大增加 B.〝和平〞号在坠落整个过程中运动轨迹是直线 C.〝和平〞号在坠落整个过程中运动轨迹是曲线D.〝和平〞号在进入大气层前,高度降低,速度变大 2.〔★★★★〕A 、B 两滑块在一水平长直气垫导轨上相碰.用频闪照相机在t 0=0,t 1=Δt ,t 2=2·Δt ,t 3=3·Δt 各时刻闪光四次,摄得如图39-7所示照片,其中B 像有重叠,m B =23m A,由此可判定A.碰前B 静止,碰撞发生在60 cm 处,t =2.5Δt 时刻B.碰前B 静止,碰撞发生在60 cm 处,t =0.5Δt 时刻C.碰后B 静止,碰撞发生在60 cm 处,t =0.5Δt 时刻 D.碰后B 静止,碰撞发生在60 cm 处,t =2.5Δt 时刻3.〔★★★★〕如图39-8所示的电路中,滑线变阻器的滑片P 从a 滑向b 的过程中,三只理想电压表的示数变化的绝对值分不为ΔU1、ΔU2、ΔU3,以下各值可能显现的是A.ΔU1=3 V ,ΔU2=2 V ,ΔU3=1 VB.ΔU1=1 V ,ΔU2=3 V ,ΔU3=2 VC.ΔU1=0.5 V ,ΔU2=1 V ,ΔU3=1.5 VD.ΔU1=0.2 V ,ΔU2=1 V ,ΔU3=0.8 V 4.〔★★★★〕如图39-9所示,在凸透镜 L 的左侧垂直主轴放置一物体 AB ,当用黄光照耀物体 AB 时,恰在透镜 L 右侧光屏 P 上得一清晰像,现改用紫光照耀物体 AB ,仍要在 P 上得到清晰的像,下述哪些方法是可能的A.保持物体 AB 和透镜 L 不动,将光屏 P 适当左移B.保持物体 AB 和光屏 P 不动,将透镜 L 适当右移C.保持光屏 P 和透镜 L 不动,将物体 AB 适当右移D.保持透镜 L 不动,将物体 AB 适当左移,同时将光屏 P 适当右移 5.〔★★★★〕在水平面上沿一条直线放两个完全相同的小物体A 和B ,它们相距s ,在B 右侧距B 2s 处有一深坑,如图39-10所示.现对A 物施以瞬时冲量,使物体A 沿A 、B 连线以速度v 0开始向B 运动.为使A 与B 能发生碰撞且碰撞之后又可不能落入右侧深坑中,物体A 、B 与水平面间的动摩擦因数应满足什么条件?设A 、B 碰撞时刻专门短,A 、B 碰撞后不再分离. 6.〔★★★★〕试估算我国各江河每年流入海洋的水流量.〔地表的太阳常数k =3.8 J/min ·cm 2〕参考答案图39-8 图39-9 图39-10[难点磁场]1.打开电视将音量调至适中位置,停止家中其他用电器,然后认真观看并记录自家使用的电度表的转盘速度.假假设转盘每转一圈所用时刻约50s ,而该电度表上标明每千瓦小时转1200圈.由此可估算出这台电视的功率为:1200/3600501000W ≈60 W.2.〔1〕如图39′-1 〔2〕k =g m U 00;m = (0U U)m 0 〔3〕一方面,在实际测量中,待测物体质量不可能过大,因为当 m 专门大时,输出电压亦专门大,从而有可能超出输出端电压表的量程;另一方面,倘假设电源电压不够,也易使输出电压调不到零,从而引发咨询题的产生。
2010年上海⾼考物理考试在题量和题型上做了重⼤突破。
题量从原先的24题瞬间“跃迁”到33题,给考⽣带来了不少压⼒。
题型也做了部分调整,包括两部分单选题、多选、实验、计算。
题⽬可谓稳中求变、亮点突出,紧扣考纲。
主要考察学⽣的基础知识和基本技能、物理思维能⼒、物理实验能⼒、综合应⽤能⼒和科学探究能⼒。
特点⼀:压轴题的“创新”
最后压轴⼤题并没有如多数考前模拟题那样考查电磁感应,⽽是把最后的重⼼放在了⽓体和电学的综合题上(电磁学问题放到了第32题来进⾏考查),这道题⽴意新奇,不落窠⾅。
在考⽣⽿熟能详的题⽬中极少出现⽓体和电路结合起来考的题型,这也正好是考⽣在物理学习中的缺失和不⾜。
这也印证了之前2010年⾼考物理考纲中对综合能⼒应⽤的解释,“能把复杂的问题分解成若⼲简单的问题进⾏处理”。
压轴题第三问是关于平⾏板间的电场强度和电势差的问题,⼏乎每张考前模拟试卷都有类似的题⽬。
但不同的是本题结合了⽓体的内容,学⽣在思考过程中⾮常容易受前⾯⽓体的⼲扰。
题⽬的巧妙之处在于先给考⽣以简要的情景解释,考查学⽣提取物理模型的能⼒,让考⽣从以往的灌输式教育中超脱出来。
这也是今年⾼考物理的⼀⼤进步。
特点⼆:⼩题中的“易”
今年上海卷的⼜⼀⼤特点便是选择填空难度有所下降。
学⽣对答案有⼀定把握考点,考题主要考查直线运动和机械运动、⼒和物体的平衡、⽜顿运动定律、振动和波等等。
另外,今年继续考查“斜劈滑块”,此类问题是每年必考的保留题⽬,平时在上课过程中⽼师多有提到。
总之,要想决胜⾼考物理,考⽣需夯实基础,并积累做题经验和稳定的⼼理素质,那么在考场上就能得⼼应⼿,见“怪”不怪了。
2010年高考物理压轴题形象性解法作者:叶广新来源:《物理教学探讨》2010年第09期2010年高考理综全国卷Ι物理部分最后一题,是一道推陈出新、独具选拔功能的创新题,既体现循序渐进的命题思想,又涉及高中物理的主干知识,更呈现出对考生运用数学知识解决物理问题能力的考查,是迎合新课改思想和锤炼物理思维的好题。
在命题组所附参考解答中,多次提到“对称性”,然而正是由于这些“对称性”让考生难于理解,因为在考生心目中,“对称性”是指数学图形或轨迹的轴对称或中心对称,笔者经分析,感觉参考解答缺乏“形象性”。
下面给出一种符合中学生物理思维的形象性解法。
题如图1所示,在区域0≤x≤3a内存在与xy平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为B。
在t=0时刻,一位于坐标原点的粒子源在xy平面内发射出大量同种带电粒子,所有粒子的初速度大小相同,方向与y轴正方向的夹角分布在0~180°范围内。
已知沿y轴正方向发射的粒子在t=t0时刻刚好从磁场边界上P(3a,a)点离开磁场。
求:(1) 粒子在磁场中做圆周运动的半径R及粒子的荷质比q/m;(2) 此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与y轴正方向夹角的取值范围;(3) 从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间。
析与解 (1)粒子从O点沿y轴正方向进入磁场,其运动轨迹如图2中的弧⌒所示,因初速度vP沿圆弧切线方向,所以圆的直径必定在x轴上,令C点为圆心。
因tan∠POC=a3a,故∠POC=30°。
由此可推知弧所对的圆心角为120°,进而可知该粒子在磁场中从O点沿弧⌒到达P 点所用时间t0=T3,即:T=3t0。
①式中T为粒子做圆周运动的周期。
若R表示粒子的运动半径,则解以PC为斜边的直角三角形(∠PCx=60°)有:sin60°=aR,解得:R=233a。
②(说明:也可以通过勾股定理列式-来求解)设粒子运动的速度大小为v,因洛仑兹力提供向心力,故有:③又因T=2πRv,④联立①、②、③、④式得:qm=2π3Bt0。
高考物理重点难点39高考开放型命题求解与思维发散 所谓开放型命题,是指命题的题设条件、解析策略或题目结论具有开放性(多元而不惟一)特点的命题.●难点磁场1.(★★★★★)试设计一种估算你家电视功率的方法.2.(★★★★★)某学生为了测量一物体的质量,找到一个力电转换器,该转换器的输出电压正比于受压面的压力(比例系数为k ),如图39-1所示,测量时先调节输入端的电压,使转换器空载时的输出电压为0;而后在其受压面上放一物体,即可测得与物体的质量成正比的输出电压U .现有下列器材:力电转换器、质量为m 0的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个,电键及导线若干、待测物体(可置于力电转换器的受压面上).请完成对该物体质量的测量.(1)设计一个电路,要求力电转换器的输入电压可调,并且使电压的调节范围尽可能大,在方框中画出完整的测量电路图.(2)简要说明测量步骤,求出比例系数k ,并测出待测物体的质量m .(3)请设想实验中可能会出现的一个问题.●案例探究[例1](★★★★)电阻R 1、R 2、R 3连接成图39-2所示的电路,放在一个箱中(虚框所示),箱面上有三个接线柱A 、B 、C .请用多用表和导线设计一实验,通过在A 、B 、C 的测量,确定各个电阻的阻值,要求写出实验步骤并用所测值表示电阻R 1、R 2、R 3.命题意图:考查实验设计创新能力及运用数学知识解决物理问题的能力,B 级要求.错解分析:(1)多数考生直接测量A 与 B 、B 与 C 、A 与 C 间电阻值,联立起复杂的方程,而不能求解结果,数学能力差.(2)很少考生能巧妙利用导线短接来测量.解题方法与技巧:解法一:比较灵活地用导线短接电路进行测量,实验步骤如下:(1)用导线连接BC ,测出A 、B 两点间的电阻值x ;(2)用导线连接AB ,测出B 、C 两点间的电阻值y ;(3)用导线连接AC ,测出B 、C 两点间的电阻值z ; 则有x 1=11R +21R ① y 1=21R +31R ② z 1=11R +31R ③ 联立①、②两式得x 1-y 1=11R -31R ④图39-1 图39-2联立③、④两式得R 1=xzyz xy xyz -+2 同理可得:R 2=xz xy yz xyz +-2,R 3=yzxz xy xyz -+2. 解法二:不用导线短接,直接测量.实验步骤如下:(1)测出A 、B 两点间的电阻值x ;(2)测出B 、C 两点间的电阻值y ;(3)测出A 、C 两点间的电阻值z ; 则有:x 1=11R +321R R + ① y 1=31R +121R R + ② z 1=21R +131R R + ③ 解得:R 1=)(21x z y -+[2(xy+yz+xz)-x2-y2-z2] R 2=)(21y z y -+[2(xy+yz+xz)-x2-y2-z2] R 3=)(21z y x -+ [2(xy+yz+xz)-x2-y2-z2] [例2](★★★★)如图39-3所示,长为L ,相距为d 的两平行金属板与电源相连.一质量为m 带电量为q 的粒子以速度v 0沿平行金属板间的中线飞入电场区内.从飞入时刻算起,A 、B 两板间所加电压变化规律如图39-4所示.为了使带电粒子射出电场区时的动能最小,求:(1)所加电压的周期应满足什么条件?(2)所加电压的振幅U0应满足什么条件?命题意图:依托带电粒子在变化的电场中的周期运动,考查理解能力、综合分析能力、及运用数学知识解决物理问题的能力,B 级要求.错解分析:(1)在第一问中,思维缺乏发散能力,只得出0v λ =T的列式,出现漏解 (2)在第二问中,不能对粒子的运动作深入分析,推理出在每周期粒子沿场强方向的位移 Δy = qU 0T 2/4md ,进而无法据隐含条件 2d ≥△yn 求解. 解题方法与技巧:(1)建立平面坐标系x o y 如图39-5所示,x 轴沿图39-3 图39-4平行金属板的中线向右,y 轴垂直于金属板向上,原点O 位于平行金属板的中线的最左端.粒子刚射入平行金属板中的电场区时,速度的y 分量为0.平行金属板间电场为匀强电场,电场强度等于U0/d.这样带电粒子在平行金属板间的速度的x 分量等于粒子的入射速度.由此可知带电粒子穿过平行金属板间的空间所需的时间为L /v 0.在金属板间带电粒子的速度的y 分量作周期性的变化,只要周期T 满足条件:0v L =n T,即T=0nv L (n 是正整数) 则当带电粒子在nT 时刻射出(只要此时带电粒子还没有落到金属板上)电场区时,其速度方向一定是平行于金属板,动能最小,即等于初动能.(2)要求带电粒子在nT 时刻不会落到金属板的条件可以通过以下方法求得:带电粒子在金属板间受到沿y 方向的电场力作用.在入射后的第一个半周期内,电场力大小等于qU0/d.带电粒子沿y 方向做匀加速运动,y 方向上的位移等于qU0T2/8m d.速度的y 分量由0增大至qU0T/2m d.在第二个半周期内,带电粒子沿y 方向做匀减速运动,速度的y 分量逐步由qU 0T /2m d减小到0,y 方向的位移仍为qU0T2/8m d.于是在第一个周期内带电粒子在y 方向的位移Δy=qU0T2/4m d.只要带电粒子还没有打到金属板上,在以后的各周期内带电粒子的位移都为Δy=qU 0T2/4m d因此,带电粒子在nT 时刻还没有落在金属板上的条件为:2d ≥mdnT qU 420 由此得到所加电压的振幅U0应满足的条件为:U0≤222qnT md (n 是正整数) ●锦囊妙计一、高考命题特点传统的物理习题条件完备、结论明确,题目条件一般只蕴含着惟一结果,称为封闭性问题.相反,开放性问题则是使题目条件不完备(题目条件对结果来说不充分)或使题目结论不明确(不提结论仅指探索的方向或范围)从而使题目条件能蕴含着多种结果.开放性命题在题目情景的设计上,入门易深入难,在问题的设计上,留给考生充分发挥个性的思维空间.开放性试题频现于近几年高考试卷中,向传统的命题及备考方式提出了新的挑战,要适应该类试题,必须摒弃传统的“题海战术”,充分发挥学生学习潜能,培养良好的发散思维能力.二、解题思路第一:仔细全面审题,从题目的背景中,全面有效地获取信息:如题设条件,题中信息材料(或数据、或表述、或公式、或图表)、题目设问等,将信息进行筛选、加工,并与已有的知识系统对接,在此基础上,深刻剖析其中的物理情景及物理过程.第二,在弄清物理情景的基础上,寻找题目的切入点(亦即思维发散点),通过思维发散探索解题依据(如公式、定理、定律等)及解题途径.其审题的思维流程图如下●歼灭难点训练1.(★★★★)2001年3月23日“和平”号空间站完成了它的历史使命,坠落在浩翰的南太平洋.“和平”号是20世纪质量最大、寿命最长、载人最多和技术最先进的航天器.它在空间运行长达15年.如图39-6有关“和平”号坠落过程中说法正确的是A.“和平”号进入较稠密大气层时,将与空气摩擦,空气阻力大大增加B.“和平”号在坠落整个过程中运动轨迹是直线C.“和平”号在坠落整个过程中运动轨迹是曲线D.“和平”号在进入大气层前,高度降低,速度变大2.(★★★★)A 、B 两滑块在一水平长直气垫导轨上相碰.用频闪照相机在t 0=0,t 1=Δt ,t 2=2·Δt ,t 3=3·Δt 各时刻闪光四次,摄得如图39-7所示照片,其中B 像有重叠,m B =23m A,由此可判断A.碰前B 静止,碰撞发生在60 cm 处,t =2.5Δt 时刻B.碰前B 静止,碰撞发生在60 cm 处,t =0.5Δt 时刻C.碰后B 静止,碰撞发生在60 cm 处,t =0.5Δt 时刻D.碰后B 静止,碰撞发生在60 cm 处,t =2.5Δt 时刻3.(★★★★)如图39-8所示的电路中,滑线变阻器的滑片P 从a 滑向b 的过程中,三只理想电压表的示数变化的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3,下列各值可能出现的是A.ΔU1=3 V ,ΔU2=2 V ,ΔU3=1 VB.ΔU1=1 V ,ΔU2=3 V ,ΔU3=2 VC.ΔU1=0.5 V ,ΔU2=1 V ,ΔU3=1.5 VD.ΔU1=0.2 V ,ΔU2=1 V ,ΔU3=0.8 V 4.(★★★★)如图39-9所示,在凸透镜 L 的左侧垂直主轴放置一物体 AB ,当用黄光照射物体 AB 时,恰在透镜 L 右侧光屏 P上得一清晰像,现改用紫光照射物体 AB ,仍要在 P 上得到清晰的像,下述哪些方法是可能的A.保持物体 AB 和透镜 L 不动,将光屏 P 适当左移B.保持物体 AB 和光屏 P 不动,将透镜 L 适当右移C.保持光屏 P 和透镜 L 不动,将物体 AB 适当右移D.保持透镜 L 不动,将物体 AB 适当左移,同时将光屏 P 适当右移5.(★★★★)在水平面上沿一条直线放两个完全相同的小物体A和B ,它们相距s ,在B 右侧距B 2s 处有一深坑,如图39-10所示.现对A 物施以瞬间冲量,使物体A 沿A 、B 连线以速度v 0开始向B 运动.为使A 与B 能发生碰撞且碰撞之后又不会落入右侧深坑中,物体A 、B与水平面间的动摩擦因数应满足什么条件?设A 、B 碰撞时间很短,A、B 碰撞后不再分离. 6.(★★★★)试估算我国各江河每年流入海洋的水流量.(地表的太阳常数k =3.8 J/min ·cm 2)图39-8图39-9 图39-10参考答案[难点磁场]1.打开电视将音量调至适中位置,停止家中其他用电器,然后仔细观察并记录自家使用的电度表的转盘速度.假若转盘每转一圈所用时间约50s ,而该电度表上标明每千瓦小时转1200圈.由此可估算出这台电视的功率为:1200/3600501000 W ≈60 W. 2.(1)如图39′-1(2)k =gm U 00;m = (0U U )m 0 (3)一方面,在实际测量中,待测物体质量不可能过大,因为当 m 很大时,输出电压亦很大,从而有可能超出输出端电压表的量程;另一方面,倘若电源电压不够,也易使输出电压调不到零,从而引发问题的产生。
[歼灭难点训练]1.ABC2.AC3.BD4.ABC5.设物体A 、B 的质量均为m ,它们与地面间动摩擦因数为μ,若使A 、B 能够碰撞须有A 开始的动能大于克服摩擦力做的功,即21mv 02>μmgs ① 解出μ<gsv 220 ② 设A 与B 碰撞之前瞬间的速度为v 1,碰撞后A、B 共同的速度为v 2,由动能定理: μmgs =21mv 02-21mv 12 ③ 解出:v 12=v 02-2μgs ④ 由动量守恒定律:mv 1=2mv 2 ⑤ 解出:v 2=21v ⑥ A 、B 碰撞后一起以v 2开始运动,不落入深坑中的条件是它们的动能小于克服摩擦力做的功即21·2m ·v 22<μ·2mg ·2s ⑦ 由④⑥⑦解出:μ>gsv 1820 所以要满足题目要求,物体与地面间动摩擦因数μ必须满足:gs v 220>μ>gsv 1820 6.海洋与陆地间进行着水循环运动,即海洋表面的水经过蒸发变成水汽,水汽上升到空中随气流运行,被输送到大陆上空,凝结降水,再汇流入海.我国每年流入海洋的水流质量约等于输送到我国大陆上空的水汽质量,这即是解题依据:一年内地球表面吸收的太阳能:Q =k ·tS 球(t 为太阳的年照射时间) 图39′-1一年内海洋吸收的太阳能:Q ′=21×(43×Q ) 海洋总的蒸发量m =λ'Q =λ83ktS 球(设海水年平均温度约为24℃,海水汽化热λ≈2.45×10 J/k g ) 输送到中国上空的水汽质量m ′=球中S S ·m =λ83ktS 中,设S 中=9.6×1012m 2 代入求得:m 中≈29000亿吨.。