凸显基础工程+关注课改新声——评析2009年高考物理试题.pdf

V d 3 0 N o 1 0 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1 0 期 2 0 0 9 妊 高考命题研究 凸显基础工程关注课改新声 评析2 0 0 9 年高考物理试题 张盘洪 苏州大学附属中学 江苏苏州2 1 5 0 2 8 2 0 0 9 年全国各地高考有多套理科综合卷和物理试卷 凸显基础工程 关注课改新声 是这些试卷中物理试题的共 同特征 回归经典 突出基础 关注课改是一个相互联系的 整体 2 0 0 9 年很多省市迎接了新课程改革后的第一年新高 考 品味高考物理试题 展望物理备考策略 这是我们今天 应该共同讨论的话题 具体地说 这些试题主要从以下几个 方面进行了考查 1 对物理基础知识的考查 高考试题无论考查什么能力都必须以相应的基础知识 为载体 这就是高考的基础性 前苏联教育家布鲁姆曾说过 学生学的知识越基础 该知识对新问题的适应性就越广 迁移能力就越强 学好物理 重在理解悟出其中的 哲理 切实提高对基础知识的理解能力 它也是学生分析综合能 力 推理能力的基础 2 0 0 9 年高考理综试卷有相当数量的 试题是着重考核考生的理解能力 即考查考生是否理解物 理概念和物理规律的确切含义 要求学生能用自己的语言 和观点来理解公式和规律 养成严谨认真的科学素质 题1 一列简谐横渡在某一时刻的波形图如图1 所示 图中P Q 两质点的横坐标分别为z 1 5m 和z 4 5 m P 点的振动图像如图2 所示 图1 在下列4 幅图中 Q 点的振动图像可能是 D D D 解析 此题考查学生对波形图规律的理解 由波动图像 可知Q 质点和P 质点平衡位置相隔3m 故振动相差丢 T 由于不知波的传播方向 故不知两点的振动先后 尽管 一2 0 一 从P 的振动图像能判断0 时刻P 的振动方向沿 Y 方向 1 故Q 的振动可能超前了 T 也可能滞后 T 故 B 斗 C 选项均正确 2 体现了经典力学的基础工程 2 0 0 9 年高考理综物理计算题可以说均是力学经典题 集中体现了力学的基础地位 体现了力学基础工程的重要 性 力与运动关系规律的考查成了计算题的一道亮线 受力 分析与运动分析是决定解题命运的基础工程 体现了高中 物理力学的基础地位 题2 如图3 所示 相 距为d 的平行金属板A B 竖直放置 在两板之间 水平放置一绝缘平板 有 一质量m 电荷量q 口 0 的小物块在与金属板A 相距Z 处静止 若某一时 刻在金属板A B 间加一 电压 一3 u m g U 小 物块与金属板只发生了一 图3 次碰撞 碰撞后电荷量变为一 g 并以与碰前大小相等的 速度反方向弹回 已知小物块与绝缘平板问的动摩擦因数 为P 若不计小物块几何量对电场的影响和碰撞时间 则 1 小物块与金属板A 碰撞前瞬间的速度大小是多 少 2 小物块碰撞后经过多长时间停止运动 停在何位 置 解析 每年的高考物理计算题均突出考查了学生对物 理过程的分析能力 在此题的物理情景中 关键是对小物 块进行受力分析与运动分析 这是关系解题成败的基础工 程 小物块在电场力与摩擦力的作用下从静止开始做匀加 速运动 与板相碰后做匀减速运动到静止 是两个最简单的 物理过程相链接的过程型综合题 具体解法如下 1 加电场后 B 板电势高于A 板 小物块向A 板做匀 加速直线运动 设加速度为口l 铲挈2 i 1 腭 与A 板碰前的速度为 口l 2 a iz 万方数据 第3 0 卷第1 0 期 2 0 0 9 经 物理教师 P H Y S I C ST E A C H E R V d 3 0 N o 1 0 2 0 0 9 2 与A 板碰撞后 小物块的速率不变 但电荷量变为 一寺口 电场力反向 物体向B 做匀减速运动 其加速度大 小为a 2 口2 譬 百1 腭 小物块从碰撞到静止运动的时间为 旦 4 上 a 2 V a n g 小物块静止时离开A 板的位移为 z 茏2 动 3 突出考查了对基本物理过程分析的能力 在中学阶段所涉及物理过程很多 我们要重视对基本 物理过程的分析 因为每一种特定的物理过程都有自己特 色的解题方法 在高中物理中 力学部分涉及到的基本过程 有匀速直线运动 匀变速直线运动 平抛运动 圆周运动 简 谐运动等 其中平抛运动是运用运动的独立性原理 利用分 解的方法进行求解的 而圆周运动是通过受力分析 求出向 心力 列出 供需平衡 的方程F m 生 不同运动的形式 有对应不同的解题方法 除了这些物理过程外还有两类重要的过程 一是碰撞 过程 另一类是先变加速最终匀速运动的过程 如恒定功率 汽车的起始问题 碰撞过程是一个短暂的瞬间过程 平常 我们称之为 咔嚓 过程 在这个瞬间的过程中只有直接相 互碰撞的物体之问才会发生力 速度 加速度的变化 在利 用动量守恒定律解题时一定要注意分析是短暂作用过程还 是持续作用过程 短暂的作用过程往往有大量的机械能损 失 题3 如图4 在宽度分别为Z 1 和Z 2 的两个毗邻的条形区域分别有 匀强磁场和匀强电场 磁场方向垂直 于纸面向里 电场方向与电 磁场分 界线平行向右 一带正电荷的粒子以 速率口从磁场区域上边界的P 点斜 射入磁场 然后以垂直于电 磁场分 界线的方向进入电场 最后从电场边 图4 界上的Q 点射出 已知阄垂直于电场方向 粒子轨迹与 电 磁场分界线的交点到P Q 的距离为d 不计重力 求电 场强度与磁感应强度大小之比及粒子住磁场与电场中运动 时间之比 解析 本题考查带电粒子在电场中的运动 是属于 过 程型 综合题 对于 过程型 综合题 我们可按照物理事件 发生的时间顺序 对物理过程按程序进行分析 将复杂的物 理过程分解为几个简单的物理子过程 重在 过程 的剖析 在这个具体情景中 带电粒子先在磁场中做匀速圆周运动 进入电场后做平抛运动 是圆周运动与类平抛运动两个基 本过程相链接的综合题 具体解法如下 粒子在磁场中做匀速圆周运动 如图5 所示 由于粒子 在分界线处的速度与分界线垂 直 圆心O 应在分界线上 O P 长度即为粒子运动的圆弧的半 径R 由几何关系得 R 2 z 1 2 R d 2 P fx 万 泌二日 I 厶 设粒子的质量和所带正电荷分 图5 别为r a 和q 由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得 2 g o B m 专 设P 7 为虚线与分界线的交点 么P O P a 粒子在磁场中 的运动时间为 铲鲁 式中有血口 罟 粒子进入电场后做类平抛运动 其初速度为 方向垂 直于电场 粒子的加速度大小为口 由牛顿第二定律得 庐 T n a 由运动学公式有 d a t 1 2 讲2 解得电场强度大小之比 EZ 1 2 d 2 百2 丁仉 粒子在磁场与电场中运动时间之比 t l1 1 2 d 2 2 d l 瓦2 酉黜 丽J 4 基础知识的类比 迁移能力 几乎每年都要考查万有引力定律与天体运动的知识 要求考生能运用类比和迁移的能力 不同天体之之间的运 动遵守共同的规律 如浙江卷的第1 9 题考查万有引力定律 知识 选择的是潮汐现象为载体 与自然天文现象相结合 背景有创新 这些题目都需要在掌握原有物理知识的基础 上进行类比与迁移 类比 迁移的方法是指在教学过程中 教师创设愉快的学习心理情境 通过指导学生由模仿到联 想的认知过程 达到举一反三 融会贯通的一种学与教的认 知策略与思维操作方法 中学物理知识有一定的体系和处 理问题的模式 传授给学生的模拟能力有技巧和方法 让他 们迁移 转化 触类旁通 这也是培养学生创新素质的有效 方法 讲了一道题实际上讲了一类题的处理方法 学生碰到 有关问题时 学生就会以知识为载体 迁移 转换 发散 讨 论 从多角度 多层次加以研究 从而也训练了学生的创新 精神 题4 在讨论地球潮汐成因时 地球绕太阳运行轨道与 月球绕地球运行轨道可视为圆轨道 已知太阳质量约为月 球质量的2 7 x1 0 7 倍 地球绕太阳运行的轨道半径约为月 球绕地球运行的轨道半径的4 0 0 倍 关于太阳和月球对地 球上相同质量海水的引力 以下说法正确的是 A 太阳引力远大于月球引力 2 1 万方数据 V o l 3 0 N o 1 0物理教师第3 0 卷第1 0 期 2009 PHYSICS T E A C H E R 2 0 0 9 年 B 太阳引力与月球引力相差不大 C 月球对不同区域海水的吸引力大小相等 D 月球对不同区域海水的吸引力大小有差异 解析 根据万有引力定律F G 警 可得兰磬 K 月 Jn2 繁訾 吉备 代入数据可知 太阳的引力远大于月球的引 力 由于月心到不同区域海水的距离不同 所以引力大小有 差异 因此本题的正确选项为 A D 5 应用数学处理物理问题的能力 物理学是一门精确科学 与数学有密切的关系 物理学 又是 r 基础科学 是整个自然科学和现代技术发展的基 础 在现代生活 社会生产 科学技术中有广泛的应用 但在 应用物理知识解决实际问题时 一般或多或少总要进行数 学运算进行推理 而且处理的问题愈高深 应用的数学也愈 多 所以熟练运用数学处理物理问题 是进入高校深造的考 生必须具有的能力 离开了数学物理就寸步难行 运用数 学的能力指的是考生是否能根据问题列出物理量的关系 式 进行推导和求解 并根据结果作出物理结论 是否能运 用几何图形 函数图像进行表述 分析和处理问题 这是所 说的数学运算 既包括数字运算 也包括符号运算 既要重 视定量计算 也要重视定性与半定量的分析和推理 题5 如图6 所示 在 z 轴下方有匀强磁场 磁 感应强度大小为B 方向 垂直于掣平面向外 P 是 y 轴上距原点为h 的一点 N o 为z 轴上距原点为口 的一点 A 是一块平行于 z 轴的挡板 与z 轴的距 L 离为等 A 的中点在Y 轴 I V P 爿 广 I h 2 脶 0 写 口 上 长度略小于詈 带电粒子与挡板碰撞前后 z 方向的分 速度不变 y 方向的分速度反向 大小不变 质量为m 电荷 量为口 q O 的粒子从P 点瞄准N 0 点入射 最后又通过 P 点 不计重力 求粒子入射速度的所有可能值 分析 在这个题目的物理情景中 考生要有很强的空间 想象能力 规范地作出数学几何关系图 将数学知识很好地 运用到具体的物理规律中 在这里要特别强调规范作图的 重要性 图画清楚了 几何关系也就一目了然 再难的题目 也就迎刃而解了 具体解法如下 设粒子的入射速度为口 第1 次射出磁场的点为N o 与板碰撞后再次进入磁场的位置为N 卜粒子在磁场中运动 的半径为R 有R 石m D 粒子速率不变 每次进入磁场与射出磁场位置间距离 z 保持不变 其运动的几何图如图7 所示 口角为P N o 与 z 轴的夹角 由图可知 一2 2 一 X l N o N o 2 R s i n O 粒子射出磁场与下 一次进入磁场位置间的 距离z 2 始终不变 由图 可知 z 2 口 3 设粒子最终离开磁 场时 与挡板相碰 次 n 0 1 2 若粒子 能回到P 点 由对称性 出射点的z 坐标应为一 a 即 P 砜7弋 爪脶一 0 毒 一 f l I j l 1 z 1 7 砭2 2 a 解得 图7 矿篇8 若粒子与挡板能发生碰撞 则有 旷X 2 丢口 解得 l 3 联立方程解得 口 卫2 r o s i n 0 措口 式中s i n 0 竺 2 i a h 粒子入射速度的所有可能值为 旷坐避m h l 0 口l 3 q B a 4 仃砌 h 2 竹 1 口2 2 q B a 3 行融 h 2 7 l 2 6 设计和完成实验的能力 实验是理科发展的最重要动力之一 实验也是培养学 生创新意识和实践能力的重要方式 2 0 0 9 年理综物理实验 题源于教材而又有一定的创新 如浙江理综卷第2 2 题的第 2 小题 考查的是单摆 但是它用激光和光敏电阻替代秒表 计时 具有现代科技气息 从恢复高考到现在的2 0 余年中 我们可以清楚地看到实验考查的要求在提高 这里所讲的 提高 主要并不是难度的提高 而是实验涉及面的扩大 是 对思维广阔性 敏捷性要求的提高 是对动手进行实验操 作 掌握实验基本技能的要求提高 也是对实验技能在实际 应用中的要求提高 例如 从最初的课本实验强调实验的安 全性开始 转变为对成套实验装置的操作 再一步发展到对 可能的几套实验方案中选择最佳方案 评价 后又发展到 用常规实验仪器进行创新使用 到最近两三年已拓展到对 学生课外活动的研究和指导 评价 这与当前提倡的研究性 课程 研究性课题的进行是完全一致的 题6 在 探究单摆周期与摆长的关系 实验中 若摆球 在垂直纸面的平面内摆动 为了将人工记录 下转第5 1 页 万方数据 第3 0 卷第1 0 期物理教师 V 0 1 3 0 N o 1 0 2009年PHYSICST E A C H E R 2 0 0 9 步骤4 同步捕获 单击 下一步 出现设置窗口 左侧 是课件中第1 张幻灯片的内容 如图4 勾选 扬声器静 音 然后单击 捕获 按钮 对着麦克风和摄像头讲解第l 张幻灯片的内容 此时教师讲解的表情和声音都被录制下 来 并且和第1 张幻灯片上的内容是对应同步的 当第1 张 讲解完成之后 单击 下一幻灯片 再继续讲船第2 张片的 内容 这样直至讲完最后一张幻灯片 如果幻灯片中的内容 设置了动作或动画 在录制时 下一张幻灯片 按钮的名称 会变成 下一效果 此时单击该按钮会继续播放幻灯片 这 样幻灯片的交互过程也会被保留 图4 步骤5 保存文档 你在步骤4 中按下 捕获 按钮录制 时 捕获 按钮变成了 停止 当内容录制完毕时 单击 停 止 按钮 在弹出保存文件的对话框中 将文件名写成 p h y 2 4 w n l v 单击 保存 按钮将音 视频保存 然后单击 完 成 按钮返回到主界面 这时 在时间线上可以看到演示文 稿时间线和音视频时问线已经实现了同步 再调节模板时 间线的长度与演示文稿时间线等长或略长 单击工具栏上 的 保存 按钮保存P r o d u c e r 文档 步骤6 预览并发布 切换到 选项卡 中的 预览演示 文稿 窗口 再单击视频窗口下的 播放 按钮观看整合后的 课堂效果 如果满意就可以单击工具栏上的 发布 按钮进 行程序的发布 P r o d u c e r 2 0 0 3 的发布文件格式是H T M L 文 件以及相应的素材文件 视频 音频 图片等 生成的 H T 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