教师培训：高三物理高考试题与学生能力发展课件.ppt

物理高考试题与学生能力发展 华东师范大学物理系胡炳元 2010年大部分省已实施新课程的高考方案 这些省份的物理高考内容有较大的变化 体现了新课程 新理念 新高考的要求 但是 全国高考理科综合的考试说明 其物理部分的考试说明对学生的能力要求 考试的内容范围 题型示例均没有做实质性的变化 高考总的说来将继续保持稳定 试题仍以中等难度的题为主 内容仍以力学 电磁学等主干知识为主 热学 光学 原子物理 机械波等以选择题的形式出现 试题突出理论联系生产 生活实际和现代科学技术 通过对考试大纲中题型示例的分析 题目的数量和难度估计近年来的试题不会有太大的变化 试卷的 稳 度主要体现在以下五个方面 一 近年来物理高考的概况 1 注重考查五大能力五大能力 即理解能力 推理能力 分析综合能力 运用数学处理问题能力和实验能力 其中理解能力是基础 是其他能力发展的前提 这就要求学生在平时的复习中把真正理解放到中心地位 不在于多做题 而是要追求彻底理解物理概念 规律 对应用数学处理问题的能力仍然要求较高 定量计算或推导占全卷的比例还是较高 这一点要引起广大考生的重视 重视提高基本计算的正确率及大数量级估算的能力 2 难度适中易 中 难的比例基本上每年都控制在3 5 2 如下图所示 这就要求考生 在最后的复习中不要追求难题 而是瞄准中档题 紧扣考试说明 不做无用功 将时间精力花在刀刃上 3 突出对主干知识的考查 兼顾非主干知识力学 电学占85 光学 原子物理等占15 例如08年高考理综试卷物理试题按新课程模块分数分配 从新课程的角度看 必修1 必修2和选修3 1占主要部分 这与新课程的要求是吻合的 一般说来 选修3 1模块是理科倾向的学生必学的选修内容 同时 我们还发现 选修3 1所占的分数较高 这也是因为选修3 1的问题涉及必修1和必修2 力学 中的力与运动的关系 曲线运动和功能关系 具有较强的综合性 1 4 与新课程理念的联系 稳中有变 这个 变 体现了新课程的要求 以实现新课程改革的 平稳过度 可见新高考一定是 稳中有变 对广东 海南 山东 宁夏 江苏等省08年及09年的高考试题的分析 基本也可以得出同样的结论 试题的特点充分体现新课改的理念 如以物理学史和探究类问题为背景拟题 体现新课程 注重科学探究 提倡学习方式多样化 的理念 以生产 生活和社会热点问题为背景编拟试题 体现新课程 从生活走向物理 从物理走向社会 的理念 全国高考物理压轴题突出考查了学生对物理综合问题的分析能力 尤其是对物理过程的考查 更是常考常新 在平时的教学和迎考复习中 要培养学生分析物理过程的解题习惯 注重物理过程的分析 以培养和提高学生综合分析问题的能力 在分析物理过程时要注意物理过程的阶段性 联系性与规律性 试题涉及的整个过程一般可适当地划分为若干阶段 找出各个阶段之间是由什么物理量联系起来的 找出各个阶段的链接点 明确每个阶段遵循什么物理规律 按照物理思维程序 一步一步 一个程序一个程序地列出相关的式子 就可以把问题解决 近几年高考理综卷中的命题比较稳定 没有出现怪题 偏题 2010年的物理试题还是应该突出考查学生对物理基础知识的理解能力 考查学生分析综合问题的能力 强调理论联系实际 注重物理知识在生产生活中的应用 从单纯的物理模型求解到解决真实生活中所碰到的问题 这样考察的目的有二 其一是指导学生不应机械的背诵物理公式定理 而应真正理解并应用 二是通过应用 激发学生学习科学的兴趣 培养正确的价值观 二 能力立意的缘起恢复高考30年来 我国高考内容改革进行了几次的变化和调整 1978年恢复全国统一考试以后 强调对 双基 的考查 80年代进行考试标准化改革 强调考查知识覆盖面 此后 高考命题 以纲为纲 以本为本 1998年 全国高考试题中出现了一道 以容器注水为背景 的选择题 首次体现出以 能力立意 命题的思想 1999年颁发的 关于深化教育改革 全面推进素质教育的决定 明确了一段时期高考内容改革的目标重点是 加强对学生能力和素质的考查 10年来 高考命题奉行 在考察基础知识的同时注重考察能力 在命题实践中逐渐形成了对能力立意的理解和认识 三 能力立意的内涵能力立意 即考查什么能力 体现什么主要思想方法 能力要求等 高考命题根据测试重点的不同 可以分为 知识立意 和 能力立意 一般来说 侧重于知识考查的内容结构模式 对学生的能力更多地考虑记忆 思维 知识的再现 知识的组织 重视学生思维的完整性 系统性 准确性和严密性 侧重能力考查的内容结构模式 更加重视对知识的应用和迁移 能够解决实际问题 强调思维的创造性 跳跃性 开放性 当然 这种区分也是相对的 不能截然分开 目前 各国 各地区的考试内容改革大都朝着知识与能力 认知与实践相结合的方向迈进 能力立意 命题 结合认知心理学的新成果 通过情境 设问与测量技术使所编制的项目在测查学生能力时具有突出优点的一种命题方式 这种命题方式把注意力更多地放在考查学生对知识的理解和知识之间关系的把握 及学生将原理运用于新情境之中的能力 命题时减少强记知识及理论 更多地考察概念 原理间的相互关系 另外 能力立意命题不仅是技术层面的问题 而且是考查目标 观念更新的外在表现 涉及到考查目标 往往在很大程度上是依照考试组织者对教育目标分类 能力结构的理解来确定的 因此 能力立意命题需要不断完善考察的内容目标分类 构建合理的能力结构 例如 我国的基础教育体制是以分科教学为主 它客观上强化了学科能力 因此 能力立意命题 需要考虑 一般能力 的目标要求 适当考查学生在解决问题过程中体现出来的种种心理特征 不难看出以往试题中思维能力考查较多 忽视了能力的多样性和各方面能力的相关性 因此 能力立意命题需要全面考虑各种能力和各方面能力的相关性 四 能力立意的命题思路国外大规模教育考试对于加强能力的考察有两种不同的实践思路 一种思路是增加能力考试的思路 这种思路主要是受到sat和gre的启发 美国的大学入学考试 如学术能力倾向测验 sat 是一种学术适应性测验 通过考查学生的分析 推理 问题解决等能力 评估其是否具备大学学习的基本能力 另一种思路是在现有考试中加强能力考察的思路 这种模式并不包括能力考试 而是在学科知识考试的基础上加强了对能力的重视 如英国通过 课程作业 评定项目 重点考查学生的设计 操作 观察 表达能力和组织能力 日本允许高校自行组织单独考试 进一步考查学生的专业水平和实践操作能力 德国除中学毕业考试以外 增加对学习性向测试 目前 我国高考内容改革正处于探索阶段 高考命题的基本特色之一是知识和能力并重 高考物理内容改革经过多年的摸索 在能力立意命题方面作了如下思考 1 能力目标的结构首先 要确定内容改革的能力目标 在原有的研究基础上适当增加考查一般能力的试题 适当减缓专业要求过高的现象 按照认知领域内信息加工和完成实践任务的一般过程 通过学生实际学习情况的调查和研究 他们初步构建了一般能力的分类环节 包括 收集信息观察事物 提取信息提出问题 处理信息推测答案转换信息形成设想 验证信息实施实验 运用信息联系实际 综合信息进行反思 创造信息构建体系 物理思维能力的目标涵盖了原来的获取 处理信息及理解 判断两种能力目标 这些要求条块清楚 富有层次 具有可操作性 特别是物理学教学中的几种思维方法 归纳 类比 对称性 等效替代 控制变量 理想模型等 这些思维方法在解决物理问题时经常用到 但很多学生却缺乏认识 不能自觉运用 现在的课标及教学中都十分强调对这些能力与方法的训练与培养 对整个高中阶段学生能力的提升极具导向作用 物理实验能力的目标更注重双基 要对观察的实验现象作出合理的解释 过去提的是观察和分析 除了分析还需要表述 含文字表述和数学公式推理表述 要求更为全面 学生往往在表述方面是较为欠缺的 对实验装置 实验操作 实验过程进行分析 判断 这里的 实验 应理解为包含演示实验 学生实验等 综合应用能力的目标凸现 应用 具体提出解决四类物理问题的能力要求 对复杂问题分解处理 分析 从实际问题提炼模型 建摸 讨论具体问题的各种可能性 发散 对问题的解决过程评价 辨析 这表明高考将对学生解决具体物理问题能力的考查更有针对性 科学探究能力的目标提得相对简捷 能对新的物理现象和物理问题进行探究 这里明确了不仅对物理问题对物理现象也要进行探究 对 新 的理解 应该是广义的 可以是课标知识范围内的新问题 如拓展型或研究型问题 若要求高些 也可以是课标知识范围外的问题 对 探究 应包含提出问题 猜想 假设等过程 从能力培养 测量的可行性出发 将能力的水平层次 按与能力外在表现相当的任务层次大致划分为四级 i 认识与表述 对将要完成的任务 能够有充分的认识 并能完整全面的表述 知道所需完成的任务的价值 已有的条件 所属问题类别 ii 筛选与判断 能判断任务所需 从自己已有的处理问题的各种能力和知识中 筛选出必需的 合理的 简洁的部分去完成任务 完成任务的稳定性不强或要求完成的任务与已有物理模型比较接近 与已熟悉的情景比较相似 iii 应变与迁移 能针对变化的情况 稳定的完成任务 并能将完成任务的能力外显迁移至其他任务的完成 要求完成的任务与已有物理模型有一定差异 与已熟悉的情景有一定的距离 iv 分析与评价 能对完成任务的五种情况加以分析研究 能评价完成 未完成 局部完成 基布完成 无法完成的原因 条件 状况 从而做出恰当的判断 对外调整解决问题的方法 对内调整完成任务的心理状态 用学过的知识和已有的能力带有一定创造性去完成新的较综合的任务 物理能力目标分类在考查知识的基础上 着重考查以下五个能力 获取 处理信息的能力 指能阅读理解简单的新知识和科技常识 并以此为依据 做出简单的判断 推理 概括和表达 能结合所学过的知识和科学方法解决简单的实际问题 观察 实验能力 指对学生实验的实验原理的理解 实验仪器的选用 实验步骤的了解 根据实验数据得出结果的能力 按课程标准所规定的要求 完成物理实验的能力 根据要求应用已学过的实验方法自行设计简单实验的能力 对演示实验和物理现象的观察和分析能力 指能正确理解基本物理概念 定义 基本物理规律及它们的文字 图像和数学表达形式 包括物理意义和成立条件 等 能根据已知条件 运用逻辑推理做出正确判断 从而得出正确结论的能力 能根据物理学的基本规律 通过合理分析 对问题解答的过程和结论作出初步评价的能力 3 理解 判断能力 4 分析综合能力 指弄清问题的物理状态 物理过程 找出其中主要因素 主要环节 能把一个复杂问题分解为若干简单问题 找出它们的联系 并综合运用所学知识加以解决的能力 5 科学探究能力 主要指发现问题 提出问题的能力 根据已有事实和条件对相关问题的可能结果作出猜想与假说的能力 初步评估 分析与论证探究过程以及结论的能力 1 设计开发题型题型设计方面 利用多项选择题 考查学生的综合判断能力 将基础知识和基本技能的考查放在现代科技的背景之下 以考查学生获取知识和联系实际的能力 把若干小问题组合成一个复杂问题 解答分解时 找出它们之间的联系 体现综合分析能力 等等 其次 进一步拓展了新题型 如 信息题 提问题 辨析题 此外 保持历年物理高考中运用的设计实验题 综合题 推演题和联系实际的情境题等 采用基础知识与科学技术相结合 物理模型与生活实际相结合 问题解决过程与科学方法相结合 科学知识与人文精神相统一的思路 2 结合物理情境 考核解决实际问题能力物理学是实践性很强的科学 试题的物理情境应该尽量结合实际问题 满足生活和实际的需要 考查学生解决实际问题的能力 例如 2007年第15 18题结合真实的实验情境 考查了学生应用物理知识和方法解决实际问题的能力 3 注重思维过程 考核综合运用知识能力 五 近几年的改革实践在评价内容和评价方法方面 这几年的物理试卷有了较大的创新 既体现了素质教育的要求 又不脱离当前中学物理教育的实际 既有利于高校选拔优秀学生 又有利于对中学教育的导向 总的说来试题有一定新意 充分体现了基础教育改革与发展的精神和全新的评价理念 六 典型试题分析 一 注重过程 方法与能力的评价 在对过程 方法和能力的评价方面 应注重评价学生学习活动时的过程 注重学生在实践能力 信息能力和交流能力 思维能力 提出问题能力和分析解决问题的能力 在1999年修订版的高中物理教学大纲中 已提出要在我国高中物理课程中全面培养学生综合运用所学知识的能力 收集和处理信息的能力 分析和解决问题的能力 语言表达能力以及团结协作的能力 难度 0 671 区分度 0 469 能力目标 分析综合能力错误原因 把物理与数学分割开 不会利用数学工具 机械能守恒定律运用不正确 5 在竖直平面内 一根光滑金属杆弯成如图所示形状 相应的曲线方程为 单位 m 式中k 1m 1 将一光滑小环套在该金属杆上 并从x 0处以v0 5m s的初速度沿杆向下运动 取重力加速度g 10m s2 则当小环运动到x m时的速度大小v m s 该小环在x轴方向最远能运动到x m处 本题形式比较新型 主要考核了能量守恒的概念 同时又将该知识点与波动形式的曲线相结合 拓展了学生的知识面 有助于学生发散性思维的提高 解题思路首先求出x 0点处y的坐标 将x 0代入振动图线方程 可求得x 0时y的坐标为y 1 25 当小环运动到处时x 3 代入方程 得y 2 5 即小环在金属杆的最低处 在该处的总能量应与出发点的总能量相等 设此时小环的速度为 且最低点为零势能点 当小环运动到最远处时 小环的总能量全部转化为环的势能 第二问可作同样可虑 第9题 难度 0 677 区分度 0 543 能力目标 理解判断能力错误原因 错选d 没有认识到波的频率由振源决定 从图中提取信息错误 认为i与ii二列波传波速度相等 本题考核了波在不同介质中传播时的一些特征 考核了波长 波速与频率三者简单关系 该题有一定的迷惑性 如果学生对波的概念不是很清楚 则容易出错 解题思路由图形可知 向左右方向传播的两个波的波长分别为2l 3和l 3 这两个波的波源相同 因此 这两个波动频率相同设为f1 f2 f 所以选项a和d可以被排除掉 再根据波长 波速和频率三者的关系 显然在频率相同的前提下 波长越长 波在介质中的传播速度越快 对照图形可知只有选项c为正确答案 第11题 难度 0 709 区分度 0 398 能力目标 分析综合能力 错误原因 漏选cd 综合分析问题能力较差 特别是自由下落时 不会受力分析 本题考核u型管中气体压强随外界环境变化而发生压强变化的情况 虽然这类题目经常出现 但本题有一定新意 需要学生全面考虑能引起气体中压强变化的几种途径 解题思路本题研究的对象是封闭在左端管中的气体 当环境温度上升时 封闭端中气体的压强将增大 因此左端水银面将下移 所以能使两端水银面的差h增大 若大气压强升高 则该大气压作用在右端水银面上 使水银面向下移动 因而不是增大h 而是缩小 同理若在右管中加入水银 在压缩气体的同时 也增大了两水银面的高度差h 当u型管在自由下落时 管中的水银处于失重状态 左端的封闭气体因失去压力而体积增大 右端的水银面有可能向上运动 因而增大了两端水银面的差距h 所以本题的正确选项为a c d 第12题 难度 0 685 区分度 0 507 能力目标 分析综合能力 错误原因 漏选或错选 审题不清 具有思维定势 把v t图错看成f s图 以为面积就是合外力所做的功 第16题 难度 0 394 区分度 0 530 能力目标 观察实验能力 理解判断能力 错误原因 本题包含极值问题的分析 逻辑推理要求较高 考生这方面能力较差 第17题 第18题 第22题 难度 0 623 区分度 0 765 能力目标 分析综合能力 科学探究能力 错误原因 不能根据已有事实 对其可能产生的结果做出猜想 假设 并进行讨论 第23题 伽利略通过研究自由落体和物块沿光滑斜面的运动 首次发现了匀加速运动规律 伽利略假设物块沿斜面运动与物块自由下落遵从同样的法则 他在斜面上用刻度表示物块滑下的路程 并测出物块通过相应路程的时间 然后用图线表示整个运动过程 如图所示 图中oa表示测得的时间 矩形oaed的面积表示该时间内物块经过的路程 则图中od的长度表示 p为de的中点 连接op且延长交ae的延长线于b点 则ab的长度表示 oca b dp e 难度0 742 区分度0 453 此题通过题干介绍了伽利略研究变速运动规律的过程和方法 要求学生做延续性的思考 本题结合物理学史的史实 概要介绍了伽利略发现运加速运动的规律 是物理内容与人文精神相结合的试题 同时透过本题 也向学生传递了科学家研究未知规律时的思想过程与方法 解题思路由题意可知 oaed的面积表示在时间t内物块所走过的路程 显然od的长度表示oa该时间段内的平均速度 图中直线ob实际上反映的是物块在运行过程中的速度与时间的关系 而且是线性关系 因此从直线ob上的任一点作oa直线的垂线 表示该时刻物块的即时速度 由此可知 线段ab应该表示t时刻的即时速度 即瞬时速度 5 半径分别为r和2r的两个质量不计的圆盘 共轴固定连结在一起 可以绕水平轴o无摩擦转动 大圆盘的边缘上固定有一个质量为m的质点 小圆盘上绕有细绳 开始时圆盘静止 质点处在水平轴o的正下方位置 现以水平恒力f拉细绳 使两圆盘转动 若恒力f mg 两圆盘转过的角度 时 质点m的速度最大 若圆盘转过的最大角度 3 则此时恒力f 本题主要考核力矩平衡的知识点 但与以往的力矩平衡不同的是 本题是从力矩动平衡的角度考核 同时要兼顾能量问题才能完整解题 7 卢瑟福通过对a粒子散射实验结果的分析 提出 a 原子的核式结构模型 b 原子核内有中子存在 c 电子是原子的组成部分 d 原子核是由质子和中子组成的 9 如图所示 竖直放置的弯曲管a端开口 b端封闭 密度为 的液体将两段空气封闭在管内 管内液面高度差分别为h1 h2和h3 则b端气体的压强为 已知大气压强为p0 a p0 g h1 h2 h3 b p0 g h1 h3 c p0 g h1 h3 h2 d p0 g h1 h2 难度0 732 区分度0 338 此题考核考生根据实物示意图推理 判断 得出正确结论 知识点为气体压强 10 在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点 相邻两质点的距离均为l 如图 a 所示 一列横波沿该直线向右传播 t 0时到达质点1 质点1开始向下运动 经过时间 t第一次出现如图 b 所示的波形 则该波的 a 周期为 t 波长为8l b 周期为 t 波长为8l c 周期为 t 波速为12l t d 周期为 t 波速为8l t 第13题 如图所示 一足够长的固定斜面与水平面的夹角为37 物体a以初速度v1从斜面顶端水平抛出 物体b在斜面上距顶端l 15m处同时以速度v2沿斜面向下匀速运动 经历时间t物体a和物体b在斜面上相遇 则下列各组速度和时间中满足条件的是 sin37 0 6 cos37 0 8 g 10m s2 a v1 16m s v2 15m s t 3s b v1 16m s v2 16m s t 2s c v1 20m s v2 20m s t 3s d v1 20m s v2 16m s t 2s 难度0 578 区分度0 383 此题主要考查知识点为平抛运动 要求能分析各运动过程 找出彼此联系 判断符合要求的可能结论 17 7分 表格中所列数据是测量小灯泡u i关系的实验数据 1 分析上表内实验数据可知 应选用的实验电路图是图 填 甲 或 乙 2 在方格纸内画出小灯泡的u i曲线 分析曲线可知小灯泡的电阻随i变大而 填 变大 变小 或 不变 3 如图丙所示 用一个定值电阻r和两个上述小灯泡组成串并联电路 连接到内阻不计 电动势为3v的电源上 已知流过电阻r的电流是流过灯泡b电流的两倍 则流过灯泡b的电流约为a 本题主要考核电路中电压与电流的关系 而且关注灯泡的电阻随温度升高而变化的特点 同时要求考生能正确作出小灯泡的u i曲线 该题与传统的试题有很大不同 平时该类试题是利用两条图线的交点解题的 而本题是要求学生直接利用自己所作出的曲线 在图上寻找图丙电路中b灯泡的工作点 此时既要得到流经b灯泡的电流 而且b灯泡与a灯泡的电压之和等于给定的3伏电压 从实际答题情况来看 有点学生只注意寻找b灯的工作电流 没有考虑两灯泡的电压之和 因此出错 18 7分 有一测量微小时间差的装置 是由两个摆长略有微小差别的单摆同轴水平悬挂构成 两个单摆摆动平面前后相互平行 1 现测得两单摆完成50次全振动的时间分别为50 0s和49 0s 则两单摆的周期差 t s 2 某同学利用此装置测量小于单摆周期的微小时间差 具体操作如下 把两摆球向右拉至相同的摆角处 先释放长摆摆球 接着再释放短摆摆球 测得短摆经过若干次全振动后 两摆恰好第一次同时同方向通过某位置 由此可得出释放两摆的微小时间差 若测得释放两摆的时间差 t 0 165s 则在短摆释放 s 填时间 后 两摆恰好第一次同时向 填方向 通过 填位置 3 为了能更准确地测量微小的时间差 你认为此装置还可做的改进是 本题题型较新型 实际上本题提供了一种类似于游标卡尺放大原理的测量方法 也就是通过两个摆长略有差异的单摆 来测量一个微小的时间差 t 一般情况下由于 t很小 不易被精确测定 现在利用本题所示的双摆将 t放大 t与单摆摆动若干个周期后达到同步时所经历的时间有关 由此可求得 t值 第三小题是开放题 目的是考核学生对本题所提供的实验原理是否理解 能力要求较高 为了能更准确地测量微小时间差 应该在保证摆长不过分短的条件下 尽量减小两摆的摆长差 即尽量减小两摆的周期差 这样就能使所测量的微小时间差 t在两摆经过足够多次的完整周期运动后 它们的运动状态才相同 这种情况与拍的原理是一致的 20 辨析题 要求摩托车由静止开始在尽量短的时间内走完一段直道 然后驶入一段半圆形的弯道 但在弯道上行驶时车速不能太快 以免因离心作用而偏出车道 求摩托车在直道上行驶所用的最短时间 有关数据见表格 某同学是这样解的 要使摩托车所用时间最短 应先由静止加速到最大速度v1 40m s 然后再减速到v2 20m s 你认为这位同学的解法是否合理 若合理 请完成计算 若不合理 请说明理由 并用你自己的方法算出正确结果 难度0 696 区分度0 561 本题属运动学在生活实际中的具体应用 采用辨析题的形式 考核学生分析 评价物理问题的解决过程 并发现问题 进行改进的能力 21 质量为10kg的物体在f 200n的水平推力作用下 从粗糙斜面的底端由静止开始沿斜面运动 斜面固定不动 与水平地面的夹角 37 力f作用2秒钟后撤去 物体在斜面上继续上滑了1 25秒钟后 速度减为零 求 物体与斜面间的动摩擦因数 和物体的总位移s 已知sin37 0 6 cos37 0 8 g 10m s2 难度0 665 区分度0 628 本题是动力学和运动学相结合的试题 考查考生分析物理运动过程中的各状态 找出彼此联系 进行计算得出结论的能力 22 如图所示 将边长为a 质量为m 电阻为r的正方形导线框竖直向上抛出 穿过宽度为b 磁感应强度为b的匀强磁场 磁场的方向垂直纸面向里 线框向上离开磁场时的速度刚好是进入磁场时速度的一半 线框离开磁场后继续上升一段高度 然后落下并匀速进入磁场 整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力f 且线框不发生转动 求 1 线框在下落阶段匀速进入磁场时的速度v2 2 线框在上升阶段刚离开磁场时的速度v1 3 线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热q 难度0 410 区分度0 740 此题属电磁学与力学综合题 考查分析物体运动中各物理状态 过程 找出彼此联系 进行计算得出结论的能力 23 l4分 电偶极子模型是指电量为q 相距为l的一对正负点电荷组成的电结构 o是中点 电偶极子的方向为从负电荷指向正电荷 用图 a 所示的矢量表示 科学家在描述某类物质的电性质时 认为物质是由大量的电偶极子组成的 平时由于电偶极子的排列方向杂乱无章 因而该物质不显示带电的特性 当加上外电场后 电偶极子绕其中心转动 最后都趋向于沿外电场方向排列 从而使物质中的合电场发生变化 1 如图 b 所示 有一电偶极子放置在电场强度为e 的匀强外电场中 若电偶极子的方向与外电场方向的夹角为 求作用在电偶极子上的电场力绕o点的力矩 求图 b 中的电偶极子在力矩的作用下转动到外电场方向的过程中 电场力所做的功 3 求电偶极子在外电场中处于力矩平衡时 其方向与外电场方向夹角的可能值及相应的电势能 4 现考察物质中的三个电偶极子 其中心在一条直线上 初始时刻如图 c 排列 它们相互间隔距离恰等于1 加上外电场eo后 三个电偶极子转到外电场方向 若在图中a点处引人一电量为 q0的点电荷 q0很小 不影响周围电场的分布 求该点电荷所受电场力的大小 例 2003年第20题 如图所示 一高度为h 0 2m的水平面在a点处与一倾角为 30 的斜面连接 一小球以v0 5m s的速度在平面上向右运动 求小球从a点运动到地面所需的时间 平面与斜面均光滑 取g 10m s2 某同学对此题的解法为 小球沿斜面运动 则 由此可求得落地的时间t 问 你同意上述解法吗 若同意 求出所需的时间 若不同意 则说明理由并求出你认为正确的结果 此题是近年来上海物理高考试题中推出的一种新型题型 辨析题 2003年保留了此题型 这类试题取材于学生的平时练习 把学生由于概念不清而容易犯的错误经整理提高后 以辨析题的形式出现 注重考查学生的分析问题能力 本题的情景模型来自生活实际 经抽象处理而成 比如 小孩玩滑板 农业生产中水利灌溉 工业生产中传送物件等等 都具有试题所描述的特征 02年高考物理试题对教学的反拨作用 1 磁场具有能量 磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度 其值为b2 2 式中b是磁感强度 是磁导率 在空气中 为一已知常数 为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感强度b 一学生用一根端面面积为a的条形磁铁吸住一相同面积的铁片p 再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离 l 并测出拉力f 如图所示 因为f所作的功等于间隙中磁场的能量 所以由此可得磁感强度b与f a之间的关系为b 2 f a 1 2 n f p l 04年试题评析 7 实验题 一根长约30cm 管内截面积为s 5 0 10 6m2的玻璃管下端有一个球形小容器 管内有一段长约1cm的水银柱 现在需要用比较准确的方法测定球形小容器的容积v 可用的器材有 刻度尺 量程500mm 温度计 测量范围0 100 玻璃容器 高约30cm 直径约10cm 足够多的沸水和冷水 1 简要写出实验步骤及需要测量的物理量 2 说明如何根据所测得的物理量得出实验结果 注重问题解决过程的考查 基于具体任务的完成过程对学生能力的行为表现进行评价 当然对学生的语言描述能力 交流表达能力要有相应的要求 高考物理试题高失分题回顾 如图所示为一实验小车中利用光电脉冲测量车速和行程的装置的示意图 a为光源 b为光电接收器 a b均固定在车身上 c为小车的车轮 d为与c同轴相连的齿轮 车轮转动时 a发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲光信号 被b接收并转换成电信号 由电子电路记录和显示 若实验显示单位时间内的脉冲数为n 累计脉冲数为n 则要测出小车的速度和行程还必须测量的物理量或数据是车轮半径r 齿轮的齿数p 小车速度的表达式为v 2 rn p 行程的表达式为s 2 rn p 23 14分 一水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动 在圆盘上沿半径开有一条宽度为2mm的均匀狭缝 将激光器与传感器上下对准 使二者间连线与转轴平行 分别置于圆盘的上下两侧 且可以同步地沿圆盘半径方向匀速移动 激光器连续向下发射激光束 在圆盘转动过程中 当狭缝经过激光器与传感器之间时 传感器接收到一个激光信号 并将其输入计算机 经处理后画出相应图线 图 a 为该装置示意图 图 b 为所接收的光信号随时间变化的图线 横坐标表示时间 纵坐标表示接收到的激光信号强度 图中 t1 1 0 10 3s t2 0 8 10 3s 1 利用图 b 中的数据求1s时圆盘转动的角速 2 说明激光器和传感器沿半径移动的方向 二 实际应用问题增多 物理学是实践性很强的科学 试题的物理情境应该尽量结合实际问题 人们学习物理应满足生活和实际的需要 学习物理主要学习能将实际问题转化物理问题 建立相应的物理模型 再用物理学方法和过程去进一步分析解决问题 其中关键就是就有建立物理模型 也就是将一些实际的对象和过程根据研究问题的需要 进行理想化的抽样 建立相关的物理模型 进而解决实际问题 例如 第6 8 13 17 18 19题等都是取自应用物理知识和方法解决生活中的实际问题的 例4 2003年第23题 为研究静电除尘 有人设计了一个盒状容器 容器侧面是绝缘的透明有机玻璃 它的上下底面是面积a 0 04m2的金属板 间距l 0 05m 当连接到u 2500v的高压电源正负两极时 能在两金属板间产生一个匀强电场 如图所示 现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内 每立方米有烟尘颗粒1013个 假设这些颗粒都处于静止状态 每个颗粒带电量为q 1 0 10 17c 质量为m 2 0 10 15kg 不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力 并忽略烟尘颗粒所受重力 求合上电键后 1 经过多长时间烟尘颗粒可以被全部吸附 2 除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了多少功 3 经过多