从新课程改革的理念看2008年高考物理试题.pdf

第3 0 卷第3 期 2 0 0 9 年 物理教师 P H Y S I C ST E A C H E R V 0 1 3 0N O 3 2 0 0 9 从新课程改革的理念看2 0 0 8 年高考物理试题 丁庆红 北京教育学院石景山分院 北京1 0 0 0 4 3 随着新课程改革的不断深入 人们对新课程改革理念 的认识也越来越深刻 评价人才的观念 选拔人才的方式和 方法都在随之发生变化 综合分析2 0 0 8 年高考物理试题 我们发现高考命题在越来越多地渗透课程改革的新理念 1 理念之一 倡导科学探究 注重科学探究质量 没有探究 就没有科学 科学探究 是指科学家在研究 自然界的科学规律时所进行的科学研究活动 2 0 世纪8 0 年代后 我国和一些发达国家将科学探究作为一种教学方 法引人到教学过程中 让学生处于动态 开放 生动 多元的 学习环境中 使学生通过类似科学家的探究过程理解科学 概念和科学探究的本质 并培养科学探究能力 从而将学习 重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探索过程转 化 使学生从被动接受知识向自主学习转化 重视科学探究是我国新一轮基础教育改革的核心 科 学探究的形式是多种多样的 有提出问题 猜想与假设 制 定计划与设计实验 进行实验与收集证据 分析与论证 评 估 交流与合作等几个要素 科学探究既是物理课程的重要 内容 又是重要教学方式 既是学生学习的学习目标 又是 物理学习的重要方法 1 12 0 0 8 年高考物理试题让考生顺着科学家的足迹探究 例1 2 0 0 8 年上海高考题 在伽利略羊皮纸手稿中发 现的斜面实验数据如表1 所示 人们推测第2 3 列数据可 能分别表示时间和长度 伽利略的一个长度单位相当于现 1 n 在的黑I Y I I T I 假设一个时间单位相当于现在的0 5s 由此可 j U 以推算实验时光滑斜面的长度至少为 m 斜面的 倾角约为 度 g 取1 0m s 2 表1 伽利略手稿中的数据 113 2 421 3 0 932 9 8 1 645 2 6 2 5 5 8 2 4 3 6611 9 2 4 9 7 16 0 0 6 4821 0 4 解析 从表格可以看出 伽利略实验时光滑斜面的长度 1 0 至少为s 21 0 4 篱m l T l 20 3 4I Y n T I 2 0 3 4m 由5 J U 1 g s i n O t 2 得斜面的倾角0 1 5 二 点评 该题以在伽利略羊皮纸手稿中发现的斜面实验 数据为命题素材 让考生顺着科学家的足迹探究问题 考查 考生从表格中提取信息的能力 考查考生处理实验数据的 能力 考查考生的估算能力 由于高考不允许使用计算器 因此本题只能由s 1 g s i n O t 2 求出s i n 0 的数值 如由第一组数据知 斜面长度 厶 1 n s 3 2 蒜n q l n 0 0 3 09 3m 时间 I 0 5s 求得s i n 0 0 0 2 47 怎样求出臼呢 考生不难发现s i n 0 数值很小 则 联想到此时s i n O O 于是找到了问题的突破口 值得注意 的是本题有8 组数据 需要根据每一组数据求出0 值 见表 2 然后取其平均值作为斜面的倾角 表2 伽利略手稿中的数据斜面的倾角 113 21 4 2 421 3 01 4 4 932 9 81 4 7 4 1 6 4 5 2 61 4 6 2 558 2 41 4 6 3 6611 9 21 4 7 4 97l6 0 01 4 5 6 4821 0 4 1 4 6 这道题看似简单 实则是一道考查考生能力的好题 1 22 0 0 8 年高考物理试题通过新颖实验考查考生的探究 能力 例2 2 0 0 8 年山东高考题 2 0 0 7 年诺贝尔物理学奖授 予了两位发现 巨磁电阻 效应的物理学家 材料的电阻随 磁场的增加而增大的现象称为磁阻效应 利用这种效应可 以测量磁感应强度 若图1 为某磁敏电阻 在室温下的电阻一磁感应 强度特性曲线 其中R B l R 分别表示有 无磁场时 磁敏电阻的阻值 为了测 量磁感应强度B 需先测 量磁敏电阻处于磁场中的 电阻值R B 请按要求完成下列实验 1 设计一个可以测量磁场中该 磁敏电阻阻值的电路 在图2 的虚线 框内画出实验电路原理图 磁敏电阻 及所处磁场已给出 待测磁场磁感应 强度大小约为0 6 1 0T 不考虑磁 i 警卜j 磁敏电阻 场对电路其他部分的影响 要求误差 L 一 较小 图2 提供的器材如下 3 万方数据 V 0 1 3 0N o 3 2 0 0 9 物理教师 P H Y S I C ST E A C H E R 第3 0 卷第3 期 2 0 0 9 年 A 磁敏电阻 无磁场时阻值R o 1 5 0Q B 滑动变阻器R 全电阻约2 0Q C 电流表 量程2 5m A 内阻约3 0Q D 电压表 量程3V 内阻约3k Q E 直流电源E 电动势3V 内阻不计 F 开关S 导线若干 2 正确接线后 将磁敏电阻置入待测磁场中 测量数 据如表3 表3 123456 u O 0 0 O 4 5O 9 11 5 01 7 92 7 l I m A0 0 0 O 3 00 6 01 o o1 2 01 8 0 根据表3 可求出磁敏电阻的测量值R B Q 结合图l 可知待测磁场的磁感应强度B T 3 试结合图1 简1 R f 要回答 磁感应强度B 在0 0 2T 和0 4 1 0T 范围内磁敏电阻 阻值的变化规律有何 不同 4 某学生查阅相 关资料时看到了图3 所 示的磁敏电阻在一定温度下的电阻一 磁感应强度特性曲线 关于纵轴对称 由图线可以得到什么结论 解析 1 设计实验电路原理图如 图4 所示 2 R B l5 0 0 n B 0 9 0T 3 在0 0 2T 范围内 磁敏电阻 的阻值随磁感应强度非线性变化 或不 图3 图4 均匀变化 在0 4 1 0T 范围内 磁敏电阻的阻值随磁 感应强度线性变化 或均匀变化 4 由图像可知 磁场反向 磁敏电阻的阻值不变 点评 本题考查利用磁阻效应测量磁感应强度 这是中 学物理没有的新颖实验 题目要求考生设计实验方案 处理 实验数据 利用图表解决问题 根据图像分析问题 这正是 科学探究的要素 考生如果能熟练掌握科学探究的要素 就 具备较强的科学探究能力 2 理念之二 在课程目标上注重落实三维目标 普通高中物理课程标准 实验 明确指出 高中物理 课程旨在进一步提高学生的科学素养 从知识与技能 过程 与方法 情感态度与价值观三个方面培养学生 为学生终身 发展 应对现代社会和未来发展的挑战奠定基础 三维目标是科学完整内涵在科学教育中的反映 三维 目标使学生真正懂科学 对科学产生敬畏之情 三维目标的 关系 不是互相独立的 而是相互关联的 基本维度是知识 技能 知识目标是基础 只有知识目标的落实 才有过程 方 法 情感态度价值观 2 12 0 0 8 年高考物理试题通过巧设探究性问题 暗含对 一6 一 三维目标的考查 例3 2 0 0 8 年北京高考理综试题 有一些问题你可能 不会求解 但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行 分析和判断 例如从解的物理量单位 解随某些已知量变化 的趋势 解在一些特殊条件下的结果等方面进行分析 并与 预期结果 实验结论等进行比较 从而判断解的合理性或正 确性 举例如下 如图5 所示 质量 为M 倾角为0 的滑块A 放于水 平地面上 把质量为m 的滑块B 放在A 的斜面上 忽略一切摩 擦 有人求得B 相对地面的加速 度n 畿g S i n 日 式中g 郾 为重力加速度 对于上述解 某同学首先分析了等号右侧量的单位 没 发现问题 他进一步利用特殊条件对该解做了如下4 项分 析和判断 所得结论都是 解可能是对的 但是 其中有一 项是错误的 请你指出该项 A 当0 0 时 该解给出n 0 这符合常识 说明该 解可能是对的 B 当0 9 0 时 该解给出口 g 这符合实验结论 说 明该解可能是对的 C 当M m 时 该解给出口 g s i n 0 这符合预期的 结果 说明该解可能是对的 D 当 n M 时 该解给出a 乞 这符合预期的结 果 说明该解可能是对的 解析 从应试的角度求解这道题并不困难 考生只要发 现滑块B 相对地面的加速度口不可能大于重力加速度g 显然题中错误的一项为 D 点评 普通高中物理课程标准 实验 在知识与技能 过程与方法 情感态度价值观三个维度上 提出了高中物理 课程的具体目标 培养学生 能尝试运用有关的物理知识与 技能解释一些自然现象和生活中的问题 培养学生 具有 一定的质疑能力 信息收集和处理能力 分析解决问题能力 和交流合作能力 培养学生 具有敢于坚持真理 勇于创 新和实事求是的科学态度和科学精神 具有判断大众传媒 有关信息是否科学可靠的意识 本题要求考生判断他人的观点是否科学可靠 这需要 考生具备相关的物理知识与技能 具有一定的质疑能力 具 有判断有关信息是否科学可靠的意识 这正是从三个维度 对考生的考查 体现了新课程改革的理念 2 22 0 0 8 年高考物理试题以实际问题为载体 考查三维 目标 例4 2 0 0 8 年广东高考题 为了响应国家的 节能减 排 号召 某同学采用了一个家用汽车的节能方法 在符合 安全行驶要求的情况下 通过减少汽车后备箱中放置的不 常用物品和控制加油量等措施 使汽车负载减少 假设汽车 以7 2k m h 的速度匀速行驶时 负载改变前 后汽车受到的 万方数据 第3 0 卷第3 期 2 0 0 9 生 物理教师 P H Y S I C ST E A C H E R V 0 1 3 0N o 3 2 0 0 9 阻力分别为20 0 0N 和19 5 0N 请计算该方法使汽车发动 机输出功率减少了多少 解析 可 7 2k m h 2 0r n S 由P F v 得 P 1 F l7 2 f 1 口 P F 2 可 厂2 口 故 P P t P 2 f l f 2 口 1 1 0 3W 点评 本题通过设置一个 节能减排 的实际问题 引导 考生 尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产和生 活相关的实际问题 了解并体会物理学对经济 社会发展 的贡献 关注并思考与物理学相关的热点问题 有可持续发 展的意识 能在力所能及的范围内 为社会的可持续发展做 出贡献 这就是新课程关于三维目标的理念 3 理念之三 在课程内容上体现时代性 基础性和选择性 普通高中物理课程标准 实验 强调 高中物理课程 应加强与学生生活 现代社会及科技发展的联系 反映当代 科学技术发展的重要成果和新的科学思想 关注物理学的 技术应用所带来的社会热点问题 培养学生的社会参与意 识和对社会负责任的态度 3 12 0 0 8 年高考物理试题注重贴近考生的生活实际 例5 2 0 0 8 年广东高考题 有一种叫 飞椅 的游乐项目 示 意图如图6 所示 长为L 的钢绳 一端系着座椅 另一端固定在半 径为r 的水平转盘边缘 转盘可 绕穿过其中心的竖直轴转动 当 转盘以角速度u 匀速转动时 钢 图6 绳与转轴在同一竖直平面内 与竖直方向的夹角为0 不计 钢绳的重力 求转盘转动的角速度m 与夹角0 的关系 解析 设转盘转动的角速度为u 时 钢绳与竖直方向 的夹角为0 座椅到中心轴的距离为R r L s i n 0 对座椅分析有 F 心 m g t a n O m R w 2 联立两式 得 d 罩g t L a n 甄O 毛 点评 本题以考生熟悉的游乐项目 飞椅 为背景 考查 圆周运动和牛顿运动定律 飞椅的外圈是圆 具有对称性 飞椅的辐条具有对称性 飞椅在做圆周运动 具有对称性 本题设置的物理背景不仅常见有趣 而且对称优美 3 22 0 0 8 年高考物理试题注重联系社会实际 例6 2 0 0 8 年山东高考理综试题 某兴趣小组设计了 如图7 所示的玩具轨道 其中 2 0 0 8 4 个等高数字用内壁 光滑的薄壁细圆管弯成 固定在竖直平面内 所有数字均由 圆或半圆组成 圆半径比细管的内径大得多 底端与水平 地面相切 弹射装置将一个小物体 可视为质点 以 O a 5 m s 的水平初速度由口点弹出 从b 点进入轨道 依次经过 8 0 0 2 后从P 点水平抛出 小物体与地面如段间的动摩 擦因数肛 0 3 不计其他机械能损失 已知如段长L 1 5m 数字 0 的半径R 0 2r n 小物体质量m 0 0 1 k g g 1 0m 屉 求 1 J 物体从P 点抛出后的水平射程 2 小物体经过数字 0 的最高点时管道对小物体作用 力的大小和方向 ba 图7 解析 1 设小物体运动到P 点时的速度大小为口 对 小物体由口到P 过程应用动能定理得 一产研g L 一2 m g R 百1m y 2 丢m 2 小物体从P 点抛出后做平抛运动有 2 R 告 2 S v t 解得S 0 8m 2 设在数字 0 的最高点时管道对小物体的作用力大 小为F 则有 2 F m g 3m 嵩 解得F 0 3N 方向竖直向下 点评 现代社会 像题中这样的宣传字 画 随处可见 本题设置的物理情景有趣 对称 物体的运动依次经过 8 0 0 2 而从左往右看则是今年高考的年份 2 0 0 8 高考命 题专家利用对称的数字设置出对称有趣的物理情景 体现 其独到的匠心 也反映出课程改革的新理念 3 32 0 0 8 年高考物理试题关注物理学的技术应用所带来 的社会热点问题 培养考生的社会参与意识和对社会负责 任的态度 例7 2 0 0 8 年北京高 考理综试题 风能将成为 2 l 世纪大规模开发的一 种可再生清洁能源 风力 发电机是将风能 气流的 动能 转化为电能的装置 其主要部件包括风轮机 齿轮箱 发电机等 如图8 所示 风力发电机 示意图 图8 1 利用总电阻R 1 0Q 的线路向外输送风力发电机 产生的电能 输送功率P o 3 0 01 州 输电电压U 1 0k V 求导线上损失的功率与输送功率的比值 2 风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接 受风能的面积 设空气密度为P 气流速度为u 风轮机叶 片长度为r 求单位时问内流向风轮机的最大风能P h 在风速和叶片数确定的情况下 要提高风轮机单位时 间接受的风能 简述可采取的措施 3 已知风力发电机的输出电功率P 与P 成正比 某 1 万方数据 V 0 1 3 0N O 3 2 0 0 9 物理教师 P H Y S I C ST E A C H E R 第3 0 卷第3 期 2 0 0 9 年 风力发电机的风速口 9m s 时能够输出电功率P l 5 4 0 k W 我国某地区风速不低于口2 6m s 的时间每年约为 50 0 0h 试估算这台风力发电机在该地区的最小年发电量 是多少千瓦时 解析 1 导线上损失的功率为 P 邓R 台 2 R 恶搿 2 1 0 k W 9k W 损失的功率与输送功率的比值为 焘 丽9 丽1 0 3 0 0 3 2 风垂直流向风轮机时 提供的风能功率最大 单位时间内垂直流向叶片旋转面积的气体质量为 1 7 1 茚口 S 2 风能的最大功率可表示为 P 风 吉 1 0 勘 口2 告缈2 钉3 采取措施合理 如增加风轮机叶片长度 安装调向装置 保持风轮机正面迎风等 3 按题意 风力发电机的输出功率为P 2 詈 3 P 1 罟 3 5 4 0k W 1 6 0k W 最小年发电量约为 W P 2 1 6 0 50 0 0k W h 8 1 0 5k W h 点评 本题考查风力发电 风能作为2 1 世纪大规模开 发的一种可再生清洁能源 必将受到人们的青睐 考生通过 对该题的研究 提高了科学与经济 社会互动作用的认识 增强了将科学服务于人类的社会责任感和使命感 3 42 0 0 8 年高考物理试题及时反映我国科学技术发展的 重要成果 例8 2 0 0 8 年广东高考题 图 9 是 嫦娥1 号 奔 月示意图 卫星发 射后通过自带的 小型火箭多次变 轨 进入地月转移 轨道 最终被月球 月亮 地月转移轨道 图9 引力捕获 成为绕月卫星 并开展对月球的探测 下列说法 正确的是 A 发射 嫦娥1 号 的速度必须达到第三宇宙速度 B 在绕月圆轨道上 卫星周期与卫星质量有关 C 卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成 反比 D 在绕月圆轨道上 卫星受地球的引力大于受月球 的引力 解析 卫星达到第三宇宙速度就会脱离太阳系的束缚 飞到太阳系以外的空间里去 显然 选项 A 错误 在绕月 圆轨道上 月球对卫星的万有引力提供卫星绕月球做圆周 运动的向心力 T G M m 卅 孥 2 r 卫星的周期与其质量无 r 一 一8 一 关 可见 本题只有选项 C 正确 点评 嫦娥1 号 发射不久 高考命题专家就选来作为 命题素材 及时反映了我国科学技术发展最新 最重要的成 果 嫦娥1 号奔月 运行轨道对称优美 让人一看就想探究 其中的奥秘 3 52 0 0 8 年高考物理试题注重反映新的科学思想 例9 2 0 0 8 年海南高考题 质子和中子是由更基本的 粒子即所谓 夸克 组成的 两个强作用电荷相反 类似于正 负电荷 的夸克在距离很近时几乎没有相互作用 称为 渐 近自由 在距离较远时 它们之间就会出现很强的引力 导致所谓 夸克禁闭 作为一个简单的模型 设这样的两 夸克之间的相互作用力F 与它们之间的距离 一的关系为 f 0 0 r r 1 F r 2 式中F o 为大于零的常量 负号表示引力 用U 表示夸 克间的势能 令U o F o r 2 一 一1 取无穷远为势能零点 下列U r 图示中正确的是 n 恐 一 A r I 眨 一 r r l恐 一 B CD 图1 0 解析 由于当r r 2 时 两夸克之间的相互作用力F 0 则把一夸克从无穷远处移到距另一夸克 2 处 不需做 功 所以距另一夸克r 2 处的势能与无穷远处的势能相等 均为零 同理 距另一夸克r 处的势能与距另一夸克为零 处的势能也相等 由于取无穷远为势能零点 而两夸克之间 为引力 当r l r 2 相互靠近过程中引力做正功 势能 减少 势能为负值 综上所述 本题正确选项为 B 点评 高中物理并没有研究夸克问的势能 考生如能灵 活地把正负电荷间势能的知识迁移过来就可以解决问题 高考命题注重渗透新的科学思想 考查考生灵活应变能力 体现了课程改革的新理念 4 理念之四 在课程实施上注重自主学习 提倡教学方式 多样化 普通高中物理课程标准 实验 明确指出 高中物理 课程在精选终身学习必备的基础知识与技能 关注物理学 与其他学科的联系 培养学生基本能力的同时 应促进学生 自主学习 让学生积极参与 乐于探究 勇于实验 勤于思 考 通过多样化的教学方式 帮助学生学习物理知识与技 万方数据 第3 0 卷第3 期 2 0 0 9 矩 物 W 教师 P H Y S I C ST E A C H E R V 0 1 3 0N o 3 2 0 0 9 能 培养其科学探究能力 使其逐步形成科学态度与科学精 神 4 1 2 0 0 8 年高考物理试题关注物理学与其他学科的联系 例1 0 2 0 0 8 年海南高考题 如图1 1 所示 匀强电场中有口 b C 三点 在以它们为顶点的三角 形中 a 3 0 么c 9 0 电场方d C 向与三角形所在平面平行 已知 图1 1 口 b 和c 点的电势分别为 2 一朽 V 2 拈 v 和2V 该 三角形的外接圆上最低 最高电势分别为 A 2 一拈 v 2 拈 V B 0V 4V C 2 5 3 垣 V 2 学 v D 0V 拈V 解析 如图1 2 所示 由对称性 知外接圆的圆心0 与d 点 c 点的 电势相等 均为2V 则c o d 为一条 电势为2V 的等势线 且U b o 魄 3V 过0 作直线m 咒垂直 于c o d 则 r t r 为匀强电场中的电 场线 由图中几何关系知 么b O r n 图1 2 3 0 求得U 棚 2V U o 2V 由c 点的电势为2V 得 m 点的电势最高为4V 以点的电势最低为0V 本题正确 选项为 B 点评 主张学生开展跨学科的研究活动 主张学生把物 理知识和其他学科知识结合起来研究周围的生活和社会现 象 这是课程改革的新理念 该题就是一道典型的与数学学 科相联系的物理试题 4 22 0 0 8 年高考物理试题通过物理学史中的经典实验 考查考生的科学态度和科学精神 例1 1 2 0 0 8 年海南高考题 法拉第通过精心设计的一 系列试验 发现了电磁感应定律 将历史上认为各自独立的 学科 电学 与 磁学 联系起来 在下面几个典型的实验设 计思想中 所作的推论后来被实验否定的是 A 既然磁铁可使近旁的铁块带磁 静电荷可使近旁 的导体表面感应出电荷 那么静止导线上的稳恒电流也可 在近旁静止的线圈中感应出电流 B 既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势 那么稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流 C 既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电 流 那么静止的磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动 势 D 既然运动的磁铁可在近旁的