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2023年高考物理命題理論與實(shí)踐研判解讀

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2023年高考物理命題理論與實(shí)踐研判解讀

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2023年高考物理命題理論與實(shí)踐研判解讀
2022年高考物理命題繼續(xù)落實(shí)立德樹人的根本任務(wù),注重考試內(nèi)容的思想教育和價(jià)值 引領(lǐng)作用,強(qiáng)化考試的育人功能;依托“價(jià)值引領(lǐng)、素養(yǎng)導(dǎo)向、能力為重、知識為基”的綜合考查 模式,增強(qiáng)試題的應(yīng)用性、探究性、開放性,突出對關(guān)鍵能力的考查,服務(wù)高校招生和人才培養(yǎng) 改革;試題依據(jù)高中課程標(biāo)準(zhǔn),“內(nèi)容不超范圍,深度不超要求”,注重增強(qiáng)靈活性和創(chuàng)新性,旨在減少“死記硬背”和“機(jī)械刷題”的效益,以考促教,服務(wù)教學(xué)提質(zhì)增效。
一、基本情況概述
2022年高考物理試題,全國共有17套,分別是教育部教育考試院考試中心命制的全國 甲、乙理綜卷(包含物理試題),14省市自主命制的物理單科卷15套(浙江有1月卷和6月卷 共2套)。整體上,2022年高考物理試題基本保持穩(wěn)定,繼續(xù)加強(qiáng)價(jià)值引領(lǐng),引導(dǎo)學(xué)生德智體 美勞全面發(fā)展;在“為國選才”方面,把考查的重點(diǎn)放在學(xué)生的思維品質(zhì)和綜合應(yīng)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力上,此種方式也將持續(xù)影響教學(xué)改革。
2022年全國甲卷物理試題依托高考評價(jià)體系和課程標(biāo)準(zhǔn),在具體情境中深化基礎(chǔ)性,考 查學(xué)生對規(guī)律本質(zhì)的理解,如第16題以相同導(dǎo)線制成不同形狀的閉合線圈,考查學(xué)生對法拉 第電磁感應(yīng)定律、電阻定律等知識點(diǎn)的基礎(chǔ)運(yùn)用;第18題以帶電粒子在電場和磁場共同作用 下的運(yùn)動為情境載體,考查靜電力、洛倫茲力以及運(yùn)動的合成與分解等知識,著重考查了學(xué)生 對電場力做功的特點(diǎn)的深入理解;第25題,試題設(shè)計(jì)了光點(diǎn)式檢流計(jì)的情境,考查了對光學(xué)、 力學(xué)和電磁學(xué)知識的綜合分析能力,該題難點(diǎn)在于需要在不同模塊知識中變換思維,同時(shí)也 要將數(shù)學(xué)知識活學(xué)活用到物理解題中,而具體到某一模塊的知識,其難度適中。試題緊密聯(lián) 系科學(xué)實(shí)踐與概念學(xué)習(xí),除了常規(guī)實(shí)驗(yàn)題外,也有以實(shí)驗(yàn)為背景的非實(shí)驗(yàn)題,如第24題計(jì)算 題以平拋實(shí)驗(yàn)過程為背景、第25題計(jì)算題以利用光點(diǎn)式檢流計(jì)工作原理為背景,進(jìn)一步凸顯 物理實(shí)驗(yàn)在發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)方面的重要地位和作用。強(qiáng)調(diào)在實(shí)際情境中解決物理問題的 能力,同時(shí)滲透價(jià)值導(dǎo)向,如第14題以2022年北京冬奧會滑雪大跳臺為情境,分析現(xiàn)象的同 時(shí),展示了體育魅力,激發(fā)體育運(yùn)動熱情;第15題在解決列車過隧道需要限速這一實(shí)際問題的同時(shí),也引發(fā)了對交通安全的思考。
2022年全國乙卷物理試題,試題計(jì)算量較2021年有所減少,試題整體上不偏不怪,秉承 應(yīng)考盡考的原則,穩(wěn)中有創(chuàng)新。試題更加注重基礎(chǔ)性考查,優(yōu)化情境設(shè)計(jì),如第14題以“天宮 課堂”為背景,考查了勻速圓周運(yùn)動的向心力、萬有引力定律及其應(yīng)用等基礎(chǔ)知識。試題突出 對關(guān)鍵能力的考查;第25題,試題著重考查了力與運(yùn)動的知識,但題目結(jié)合了在v-t圖像中 獲取信息的能力,尤其在第(2)問解答過程中,滲入了運(yùn)動分解的知識,增加了思維難度。試 題加強(qiáng)教考銜接,引導(dǎo)回歸教材,如第19題以兩對等量異種點(diǎn)電荷形成的電場為載體進(jìn)行命 題,可從人教版教材必修三電場線一節(jié)找到基礎(chǔ)原形。試題加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)探究能力考查,引導(dǎo)回 歸學(xué)科本質(zhì),激發(fā)做實(shí)驗(yàn)的興趣,如第18題以利用手機(jī)測量磁場為背景,考查學(xué)生處理創(chuàng)新 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力;第22題以雷達(dá)探測飛行器位置為背景,研究勻變速直線運(yùn)動,考查了學(xué)生 將新實(shí)驗(yàn)情境轉(zhuǎn)化為常規(guī)實(shí)驗(yàn)情境的能力。試題加強(qiáng)定性和半定量的分析,如第16題,創(chuàng)新 了設(shè)問角度,考查學(xué)生求出小環(huán)從大環(huán)頂端下滑的過程中與其速率成正比的物理量,滲透了定性和半定量的分析方法。
其他新高考地區(qū)的物理試卷,在堅(jiān)持“一核四層四翼”的總體要求下,也展現(xiàn)了自己的特色,以山東卷、河北卷為例。
2022年山東卷試題難度比2021年略有降低,對于三維空間的考查依舊占很高的分值, 如第17題以中國“人造太陽”裝置中的電磁場約束和加速高能離子為載體,以帶電粒子由電 場與磁場組成的三維空間中的運(yùn)動為背景,考查了學(xué)生的動力學(xué)觀念和學(xué)科素養(yǎng),使學(xué)生更 加深刻認(rèn)識到分運(yùn)動的獨(dú)立性,領(lǐng)悟到合成法與分解法的精髓。另外情境設(shè)置新穎,如第2 題“冷發(fā)射”技術(shù)、第8題無人配送小車、第11題網(wǎng)球擊墻、第15題魚利用魚鰾沉浮、第16題 運(yùn)糧機(jī)等,新情境考查學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識方法分析和解決實(shí)際問題的能力,引導(dǎo)學(xué)生在解決實(shí)際問題的過程中建構(gòu)知識、培養(yǎng)能力、提升學(xué)科素養(yǎng)。
2022年河北卷注重體現(xiàn)物理聯(lián)系實(shí)際、重視科學(xué)思維的學(xué)科特色,突出學(xué)科主干內(nèi)容和 關(guān)鍵能力的考查,強(qiáng)調(diào)知識融會貫通和能力復(fù)合運(yùn)用,體現(xiàn)考查的綜合性。如第14題以周期 性變化的電場和磁場為載體,創(chuàng)設(shè)研究帶電粒子運(yùn)動的學(xué)習(xí)探索問題情境,梯度設(shè)置分層明顯,考查學(xué)生多角度分析粒子被捕獲的多種可能的能力。
綜上,2022年物理高考命題整體上穩(wěn)中有進(jìn),在求進(jìn)中回歸基礎(chǔ),在基礎(chǔ)中強(qiáng)化融合,在 融合中注重應(yīng)用,在應(yīng)用中力求創(chuàng)新。凸顯核心功能、聚焦關(guān)鍵能力、靶向核心素養(yǎng),助推高考、教學(xué)改革,助力全面育人。
二 、堅(jiān)持立德樹人,凸顯價(jià)值引領(lǐng)
高考物理試題通過創(chuàng)設(shè)有關(guān)實(shí)際生產(chǎn)、生活、科研等的情境,將社會主義核心價(jià)值觀融人 考試內(nèi)容和考查要求,強(qiáng)化價(jià)值引領(lǐng)與文化滲透,引導(dǎo)學(xué)生體會自然科學(xué)在推動科技進(jìn)步和社會發(fā)展中的重要作用,提升學(xué)科核心素養(yǎng),助力德智體美勞全面發(fā)展。
1.展現(xiàn)科技成就,厚植愛國情懷
在考試內(nèi)容中巧妙融入國家社會進(jìn)步和新時(shí)代科技發(fā)展及其應(yīng)用的新成就,提升學(xué)生的 民族自豪感和自信心,是實(shí)現(xiàn)價(jià)值引領(lǐng)的重要一環(huán)。如2022年全國乙卷理科綜合第14題以 中國航天員在“天宮二號”上自由飄浮進(jìn)行“太空授課”為素材創(chuàng)設(shè)生活實(shí)踐問題情境,考查學(xué) 生對太空失重本質(zhì)的理解,體現(xiàn)新時(shí)代我國重大科技發(fā)展成果。2022年山東卷第2題以發(fā) 射長征十一號系列運(yùn)載火箭使用的“冷發(fā)射”技術(shù)為素材創(chuàng)設(shè)了分析點(diǎn)火前火箭運(yùn)動問題的 情境,考查學(xué)生進(jìn)行運(yùn)動分析,從動量、功能視角分析問題的能力,體現(xiàn)物理的應(yīng)用價(jià)值。 2022年河北卷第2題,結(jié)合我國天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)的恒星“羲和”和行星“望舒”為素材,考查了萬 有引力定律及其應(yīng)用等知識點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注前沿科技。2022年廣東卷第2題以“祝融號” 火星車需要“休眠”為素材,創(chuàng)設(shè)了比較火星和地球公轉(zhuǎn)物理量大小的學(xué)習(xí)探索問題情境。高 考物理試題精心選材和設(shè)計(jì),采用符合高中學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)的呈現(xiàn)方式,鼓勵學(xué)生拓展學(xué)科視野,關(guān)注國家科技進(jìn)展,激發(fā)學(xué)生振興中華的使命感和責(zé)任感。
2.彰顯五育并舉,培養(yǎng)時(shí)代新人
高考物理命題將對體美勞教育的引導(dǎo)與考查內(nèi)容、考查要求、考查載體有機(jī)融合,促進(jìn)學(xué) 生在科學(xué)文化素養(yǎng)、健康和勞動素養(yǎng)等方面全面提升。如2022年廣東卷第1題以制作豆腐 的石磨為素材、2022年浙江卷第10題以曬衣架為素材,要求學(xué)生建立共點(diǎn)力平衡問題模型, 應(yīng)用正交分解法解決問題;2022年遼寧卷第1題通過橋式起重機(jī)的一次作業(yè)為情境,主要考查學(xué)生對位移的理解。這些試題積極展現(xiàn)勞動實(shí)踐場景,引導(dǎo)學(xué)生注重勞動,全面發(fā)展,高考物理試題發(fā)揮學(xué)科特點(diǎn),創(chuàng)設(shè)生活中體育運(yùn)動實(shí)際情境,促進(jìn)學(xué)生理解體育運(yùn)動中 蘊(yùn)含的物理原理,引導(dǎo)學(xué)生積極參加體育鍛煉。如2022年全國甲卷理科綜合第14題以北京 2022年冬奧會首鋼滑雪大跳臺為素材,考查學(xué)生對動能定理和牛頓第二定律等規(guī)律的理解 和應(yīng)用;2022年山東卷第11題展現(xiàn)了打網(wǎng)球的場景,考查學(xué)生應(yīng)用運(yùn)動的分解思想解決斜 拋問題的能力;2022年湖南卷第14題以籃球與地面發(fā)生非彈性碰撞后反彈至離地h的最高 處為素材,給出運(yùn)動員對籃球施加壓力F隨高度y的變化圖像,考查學(xué)生運(yùn)用動能定理和牛 頓運(yùn)動定律分析解決多過程問題的能力。這些試題創(chuàng)設(shè)體育運(yùn)動實(shí)際情境,有利于提高學(xué)生對體育的興趣,促進(jìn)學(xué)生理解體育運(yùn)動中蘊(yùn)含的物理規(guī)律。
三、立足必備知識,考查關(guān)鍵能力
2022年高考物理試題符合課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的內(nèi)容范圍及學(xué)業(yè)質(zhì)量要求,強(qiáng)化必備知識 考查,深化基礎(chǔ)性,引導(dǎo)教學(xué)回歸課標(biāo)、回歸課堂。試題通過優(yōu)化考查內(nèi)容、豐富呈現(xiàn)方式、 創(chuàng)新設(shè)問角度等途徑,突出考查學(xué)生的思維品質(zhì)和支撐學(xué)生未來長遠(yuǎn)發(fā)展和適應(yīng)社會進(jìn)步 要求的關(guān)鍵能力,鼓勵學(xué)生多角度思考、深入探究,引導(dǎo)師生在備考中減少死記硬背和機(jī)械刷題。
1.豐富信息載體,考查信息獲取與加工能力
從大量的、多種形式的信息中提取有用信息并利用其解決問題,是學(xué)生適應(yīng)時(shí)代和實(shí)現(xiàn) 終身發(fā)展的必然要求。高考物理試題通過文字、圖形、表格等方式呈現(xiàn)信息,考查學(xué)生篩選、 分類、歸納、整合相關(guān)信息,提取出有效信息,進(jìn)而建構(gòu)物理模型或物理圖景,進(jìn)行推理論證,綜合應(yīng)用物理知識解決實(shí)際問題。
(1)文本信息
文字信息是每道試題必用且最直接的呈現(xiàn)形式,主要包括解題用已知信息和答題用限制 信息兩個方面。如2022年全國甲卷理科綜合第16題給出三個閉合線框的形狀和邊長信息, 第21題給出電場方向和零勢能點(diǎn)的信息,第24題給出小球頻閃照片間距和時(shí)間間隔等信 息,2022年全國乙卷理科綜合第15題給出兩小球間距和受力等信息,第16題給出小環(huán)的運(yùn) 動信息,第18題給出如何使用智能手機(jī)測量磁感應(yīng)強(qiáng)度的信息,第19題給出兩對等量異種
點(diǎn)電荷位置分布的信息等等。
【例1】(2022年全國甲卷,15)長為l的高速列車在平直軌道上正常行駛,速率為vo,要 通過前方一長為lo的隧道,當(dāng)列車的任一部分處于隧道內(nèi)時(shí),列車速率都不允許超過v(v< vo)。已知列車加速和減速時(shí)加速度的大小分別為a和2a,則列車從減速開始至回到正常行 駛速率v。所用時(shí)間至少為( )
A.
C.
根據(jù)“至少”等關(guān)鍵信息,構(gòu)建出列車減速、勻速、加速的運(yùn)動圖景,再根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式,即 可得到答案為C。
關(guān)鍵表述 物理量及其關(guān)系
當(dāng)列車的任一部分處于隧道內(nèi)時(shí),列車速率都不允許超過v;……所用時(shí)間至少為 要使時(shí)間最短,則要求減速至v時(shí)車頭剛好到 達(dá)隧道入口處;從車頭開始進(jìn)入隧道到車尾剛 離開隧道,列車速率為v,保持不變;車尾離開 隧道出口時(shí)立即開始加速。由此畫出列車運(yùn)動示意圖
列車運(yùn)動示意圖:
運(yùn)動過程 運(yùn)動狀態(tài) 時(shí)間 總時(shí)間
甲圖位置→ 乙圖位置 勻減速直線運(yùn)動 t=ti+tz+t
乙圖位置→丙圖位置 勻速直線運(yùn)動
丙圖位置→丁圖位置 勻加速直線運(yùn)動
【例2】(2022年全國乙卷,17) 一點(diǎn)光源以113 W的功率向周圍所有方向均勻地輻射波 長約為6×10-7m的光,在離點(diǎn)光源距離為R處每秒垂直通過每平方米的光子數(shù)為3×101
個。普朗克常量為h=6.63×10-34J · s。R約為( )
A. 1×10 m B.3×10 m C.6×10 m D.9×102 m
根據(jù)“點(diǎn)光源以113 W的功率”等關(guān)鍵信息,可知光子以球面波的形式傳播,以光源為原點(diǎn)的球面上的光子數(shù)相同,構(gòu)建半徑為R的球面模型。
(2)圖像、圖表信息:
常見的圖像、圖表信息包括坐標(biāo)圖像及其他圖像,其他圖像包括圖示、圖形、裝置圖、流程 圖、結(jié)構(gòu)圖以及不同形式的表格等。通過圖像或圖表的形式給出信息是物理命題的重要手 段,圖像、圖表能以直觀、簡潔、清晰的方式展示豐富的題目信息,要將這些信息充分地挖掘出來需要較強(qiáng)的信息識別與獲取能力。
在新高考試題中,圖像、圖表越來越多,幾乎所有題目都會涉及。如2022年全國甲卷理 科綜合第14題呈現(xiàn)滑雪大跳臺局部示意圖,創(chuàng)設(shè)了求解圓弧雪道半徑的生活實(shí)踐問題情境; 第16題給出三個閉合線框的形狀圖,第18題要求學(xué)生選擇正確的粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動軌 跡示意圖,考查靜電力、洛倫茲力以及運(yùn)動的合成與分解等知識;第19題給出彈簧相連兩物 塊的情境示意圖,第20題呈現(xiàn)電容器、電阻、導(dǎo)體棒等的電路示意圖,第22題要求將題目所 給的器材符號連線并畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖,第23題呈現(xiàn)滑塊A、B在氣墊導(dǎo)軌上發(fā)生碰撞的 實(shí)驗(yàn)裝置示意圖,第24題通過頻閃照片給出小球間距信息,第25題介紹了光點(diǎn)式檢流計(jì)的簡化工作原理示意圖。其他試卷也是如此,以各種圖像、圖表豐富試題的呈現(xiàn)形式。
【例3】(2022年全國甲卷,25)光點(diǎn)式檢流計(jì)是一種可以測量微小電流的儀器,其簡化的 工作原理示意圖如圖所示。圖中A為輕質(zhì)絕緣彈簧,C為位于紙面上的線圈,虛線框內(nèi)有與 紙面垂直的勻強(qiáng)磁場;M為置于平臺上的輕質(zhì)小平面反射鏡,輕質(zhì)剛性細(xì)桿D的一端與M 固連且與鏡面垂直、另一端與彈簧下端相連,PQ為圓弧形的、帶有均勻刻度的透明讀數(shù)條, PQ的圓心位于M的中心。使用前需調(diào)零:使線圈內(nèi)沒有電流通過時(shí),M豎直且與紙面垂 直;入射細(xì)光束沿水平方向經(jīng)PQ上的O點(diǎn)射到M上后沿原路反射。線圈通入電流后彈簧 長度改變,使M發(fā)生傾斜,入射光束在M上的入射點(diǎn)仍近似處于PQ的圓心,通過讀取反射光射到PQ上的位置,可以測得電流的大小。已知彈簧的勁度系數(shù)為k,磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,線圈C的匝數(shù)為n、沿水平方向的長度為l,細(xì)桿D的長度為d,圓弧PQ的半徑為r,r>d,d遠(yuǎn)大于彈簧長度改變量的絕對值。
(1)若在線圈中通入的微小電流為I,求平衡后彈簧長度改變量的絕對值△x及PQ上反射光點(diǎn)與O點(diǎn)間的弧長s。
(2)某同學(xué)用此裝置測一微小電流,測量前未調(diào)零,將電流通入線圖后,PQ上反射光點(diǎn) 出現(xiàn)在O點(diǎn)上方,與○點(diǎn)間的弧長為s1;保持其他條件不變,只將該電流反向接入,則反射光點(diǎn)出現(xiàn)在○點(diǎn)下方,與0點(diǎn)間的弧長為s2。求待測電流的大小。
結(jié)合文本信息和光點(diǎn)式檢流計(jì)的原理示意圖,本題將微小電流以弧形刻度的形式放大出 來,體現(xiàn)了放大法思想。推導(dǎo)弧形刻度與微電流的對應(yīng)關(guān)系式時(shí),將很短的弧長近似看成弦長,體現(xiàn)了微元法思想。
根據(jù)題意,第(2)問中測量前未進(jìn)行刻度調(diào)零,這說明本該是零的刻度,讀成了 √刻度,讀 大了s',實(shí)際測量時(shí)只有把這部分扣除才是真實(shí)值,此外刻度的正負(fù)號和電流的正負(fù)號也很
重要,結(jié)合題中情境圖,取零刻度上方的刻度為正值,下方的刻度為負(fù)值。
因測量前未調(diào)零,設(shè)沒有通電流時(shí)反射光點(diǎn)在0點(diǎn)上方且相對O點(diǎn)偏移的弧長為s′。
第二部分 命題解讀篇
若沒有通電流時(shí)反射光點(diǎn)在0點(diǎn)下方,則si=sr-s',sz=sr+s',分析得到同樣的
結(jié)果。
【例4】(2022年全國乙卷,18)安裝適當(dāng)?shù)能浖螅弥悄苁謾C(jī)中的磁傳感器可以測量 磁感應(yīng)強(qiáng)度B。如圖所示,在手機(jī)上建立直角坐標(biāo)系,手機(jī)顯示屏所在平面為xOy面。某同 學(xué)在某地對地磁場進(jìn)行了四次測量,每次測量時(shí)y軸指向不同方向而z軸正向保持豎直向
上。根據(jù)表中測量結(jié)果可推知( )
測量序號 B./μT B、/μT B./pT
1 0 21 -45
2 0 -20 -46
3 21 0 -45
4 -21 0 -45
A. 測量地點(diǎn)位于南半球 B. 當(dāng)?shù)氐牡卮艌龃笮〖s為50 μT
C. 第2次測量時(shí)y軸正向指向南方 D. 第3次測量時(shí)y軸正向指向東方
本題以利用智能手機(jī)中的磁傳感器測定某地磁感應(yīng)強(qiáng)度,從圖表中獲取信息如下,
序號 圖表信息 物理量及其關(guān)系
1 每次測量時(shí)z軸正向保持豎直向 上,四次測量沿z軸的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度均為負(fù)值。 垂直于地球表面的磁場方向?yàn)閦軸負(fù)方向,豎直向下,因此測量地點(diǎn)位于北半球,
2 第一次測量,B±=0,B,>0 第一次測量時(shí),y軸指向北方,x軸指向東方
3 第二次測量,B=0,B,<0 第二次測量時(shí),y軸指向南方,x軸指向西方
4 第三次測量,B,>0,B,=0 第三次測量時(shí),x軸指向北方,y軸指向西方
5 第四次測量,B,<0,B,=0 第四次測量時(shí),x軸指向南方,y軸指向東方
【例5】(2022年山東卷,13)在天宮課堂中,我國航天員演示了利用牛頓第二定律測量物 體質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)。受此啟發(fā),某同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌、力傳感器、無線加速度傳感器、輕彈簧和待 測物體等器材設(shè)計(jì)了測量物體質(zhì)量的實(shí)驗(yàn),如圖甲所示。主要步驟如下:
圖甲
①將力傳感器固定在氣墊導(dǎo)軌左端支架上,加速度傳感器固定在滑塊上;
②接通氣源,放上滑塊,調(diào)平氣墊導(dǎo)軌;
③將彈簧左端連接力傳感器,右端連接滑塊。彈簧處于原長時(shí)滑塊左端位于○點(diǎn),A點(diǎn) 到O點(diǎn)的距離為5.00 cm,拉動滑塊使其左端處于A點(diǎn),由靜止釋放并開始計(jì)時(shí);
④計(jì)算機(jī)采集獲取數(shù)據(jù),得到滑塊所受彈力F、加速度a隨時(shí)間t變化的圖像,部分圖像如圖乙所示。
圖乙 圖丙
回答以下問題(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字):
(1)彈簧的勁度系數(shù)為 N/m。
(2)該同學(xué)從圖乙中提取某些時(shí)刻F與a的數(shù)據(jù),畫出a-F圖像如圖丙中I所示,由此 可得滑塊與加速度傳感器的總質(zhì)量為 kg。
(3)該同學(xué)在滑塊上增加待測物體,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟,在圖丙中畫出新的a-F圖像 Ⅱ,則待測物體的質(zhì)量為 kg。
本題以傳感器、彈簧、氣墊導(dǎo)軌、滑塊等為實(shí)驗(yàn)素材,創(chuàng)設(shè)了測量物體質(zhì)量的學(xué)習(xí)探索問題情境,從圖像中獲取信息如下,
序號 圖像信息 物理量及其關(guān)系
1 F-t圖像的縱截距 零時(shí)刻,彈簧的彈力F=0.610 N,而此時(shí)彈簧的伸長量為x=5.00 cm,根據(jù)胡克定律,彈簧的勁度系數(shù)
2 a-F圖像的斜率 I:斜率1,又,故滑塊與加速度傳感器的總質(zhì)量0.20 kgⅡ:同理,滑塊、加速度傳感器和待測物體的總質(zhì)量m1+mz=0.33 kg,故待測物體的質(zhì)量mz=0.33 kg-0.20 kg=0.13 kg
2.注重對模型建構(gòu)能力的考查
物理模型是忽略次要因素,突出主要特征,將現(xiàn)實(shí)問題進(jìn)行簡化和純化,集中反映基于物 理事實(shí)建構(gòu)物理模型的抽象概括的科學(xué)思維過程。建構(gòu)物理模型對研究復(fù)雜、多過程物理問 題起到了化繁為簡、化難為易的作用。2022年高考物理試題中出現(xiàn)了大量的物理模型試題, 突出了科學(xué)思維中“模型建構(gòu)”這一關(guān)鍵能力的考查。2022年全國甲卷理科綜合第14題建 構(gòu)了“運(yùn)動員視為質(zhì)點(diǎn)”模型,第19題建構(gòu)了“輕質(zhì)彈簧”模型,第21題可以建構(gòu)“等效重力 場”模型,第33題第(2)小題建構(gòu)了“理想氣體狀態(tài)”模型。2022年全國乙卷理科綜合第 15題建構(gòu)了“輕繩”模型,第16題建構(gòu)了“光滑大圓環(huán)”模型,第17題建構(gòu)了“點(diǎn)光源”模型, 第19題建構(gòu)了“點(diǎn)電荷”模型,第22題建構(gòu)了飛行器“勻加速運(yùn)動”模型。2022年山東卷第 4題建構(gòu)了“理想變壓器”模型,第5題建構(gòu)了“光滑絕熱氣缸”模型,第6題建構(gòu)了羲和號衛(wèi) 星繞地球“勻速圓周運(yùn)動”模型,第11題建構(gòu)了網(wǎng)球“斜拋運(yùn)動”模型,第17題建構(gòu)了帶電粒 子在空間組合場中的“類斜拋運(yùn)動”模型、“圓周運(yùn)動”模型。2022年湖南卷第2題建構(gòu)了“均 勻帶正電絕緣長棒”模型,第4題建構(gòu)了中子和氫核、氦核“彈性碰撞”模型,第5題建構(gòu)了“力 平衡狀態(tài)”模型。2022年廣東卷第1題建構(gòu)了“受力平衡”模型,第6題建構(gòu)了子彈“平拋運(yùn)動”和積木“自由落體”模型,第13題將自動雨傘開傘過程簡化為“滑塊、滑桿”模型。
物理模型分為三類:物質(zhì)模型、理想狀態(tài)模型和理想過程模型。
(1)物質(zhì)模型
【例1】(2022年湖南卷,2)如圖所示,四根完全相同的均勻帶正電絕緣長棒對稱放置在長方體的四條長邊a、b、c、d上。移去a處的絕緣棒,假定另外三根絕緣棒電荷分布不變。關(guān)于長方體幾何中心0點(diǎn)處電場強(qiáng)度方向和電勢的變化,下列說法正確的是( )
A. 電場強(qiáng)度方向垂直指向a,電勢減小 B. 電場強(qiáng)度方向垂直指向c,電勢減小
C. 電場強(qiáng)度方向垂直指向a,電勢增大 D. 電場強(qiáng)度方向垂直指向c,電勢增大
將“均勻帶正電絕緣長棒”等效為“無限分割為關(guān)于中點(diǎn)對稱的多組等量同種電荷”。
(2)狀態(tài)模型
【例2】(2022年湖南卷,5)2022年北京冬奧會跳臺滑雪空中技巧比賽場地邊,有一根系 有飄帶的風(fēng)力指示桿,教練員根據(jù)飄帶的形態(tài)提示運(yùn)動員現(xiàn)場風(fēng)力的情況。若飄帶可視為粗 細(xì)一致的勻質(zhì)長繩,其所處范圍內(nèi)風(fēng)速水平向右、大小恒定且不隨高度改變。當(dāng)飄帶穩(wěn)定時(shí),飄帶實(shí)際形態(tài)最接近的是( )
A. B. C. D.
“微元飄帶”受其上下的飄帶的拉力均沿“微元飄帶”的傾斜方向.將此二力先求其合力,方向沿微元飄帶向上,“微元飄帶”的受力由四個變?yōu)槿齻€.成為“三力平衡狀態(tài)”模型。
(3)過程模型
【例3】(2022年山東卷,17)中國“人造太陽”在核聚變實(shí)驗(yàn)方面取得新突破.該裝置中用 電磁場約束和加速高能離子,其部分電磁場簡化模型如圖斬示.在三維坐標(biāo)系Or=戶.<
c≤d空間內(nèi)充滿勻強(qiáng)磁場I,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.方向沿r軸三方向: -3d≤=<. ≥6
的空間內(nèi)充滿勻強(qiáng)磁場Ⅱ,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 .方向平行于xOx平面.與r輪三方向天每為
45°;≈<0.y≤0的空間內(nèi)充滿沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場。質(zhì)量為m、電荷量為-q的離子田、 從yO<平面第三象限內(nèi)距y軸為1的點(diǎn)A以一定速度出射,速度方向與÷軸三方向夾角為3. 在yOz平面內(nèi)運(yùn)動一段時(shí)間后,經(jīng)坐標(biāo)原點(diǎn)O沿α軸正方向進(jìn)入碰場I,不計(jì)離子重力。
(1)當(dāng)離子甲從A點(diǎn)出射速度為v。時(shí),求電場強(qiáng)度的大小E:
(2)若使離子甲進(jìn)入磁場后始終在磁場中運(yùn)動,求進(jìn)入碰場時(shí)的最大速度:s:
(3)離子甲以的速度從O點(diǎn)沿z軸正方向第一次穿過xOy面進(jìn)入磁場I.求第四次穿過xOy平面的位置坐標(biāo)(用d表示);
(4)當(dāng)離子甲以 的速度從○點(diǎn)進(jìn)入磁場I時(shí),質(zhì)量為4m、電荷量為-q的離子乙.也從( )點(diǎn)沿z軸正方向以相同的動能同時(shí)進(jìn)入磁場I,求兩離子進(jìn)入磁場后.到達(dá)它們運(yùn)動軌跡第一個交點(diǎn)的時(shí)間差△t(忽略離子間相互作用)。
序號 物理過程 物理模型
1 正離子甲在電場中受沿y軸負(fù)向的電場力,從 yOz平面內(nèi)的A點(diǎn),以與之軸正方向夾角為β的速度射入電場 正離子甲在yOx平面內(nèi)做類斜拋運(yùn)動
2 正離子從O點(diǎn)以沿c軸正方向的速度射入勻強(qiáng)磁場I,速度與勻強(qiáng)磁場I方向垂直 正離子在yOz平面內(nèi)做圓周運(yùn)動,偏轉(zhuǎn)半個周期進(jìn)入勻強(qiáng)磁場Ⅱ
3 正離子從y軸射入勻強(qiáng)磁場Ⅱ,速度方向與磁場邊界垂直,也與勻強(qiáng)磁場Ⅱ方向垂直 正離子在過入射點(diǎn)且與勻強(qiáng)磁場Ⅱ方向垂直 的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動,偏轉(zhuǎn)半個周期進(jìn)入勻強(qiáng)磁 場 I
3.注重推理與論證,考查思維邏輯能力
邏輯推理與論證能力是指能根據(jù)已知的物理事實(shí)、物理知識,通過分析、推理和論證,得 出正確結(jié)論并作出正確解釋的能力,這是高階思維能力,是提升學(xué)生思維品質(zhì)、提高分析解決 實(shí)際問題能力的重要工具。2022年高考物理試題更加注重考查思維過程,增強(qiáng)試題的開放 程度和創(chuàng)新性,鼓勵學(xué)生運(yùn)用創(chuàng)造性、發(fā)散性思維多角度分析解決問題。
2022年全國乙卷理科綜合第19題以兩對等量異種點(diǎn)電荷形成的電場為載體,推理L、 M、N三點(diǎn)處合電場強(qiáng)度方向與點(diǎn)電荷從M點(diǎn)移動到O點(diǎn)、從L點(diǎn)移動到N點(diǎn)過程中電場 力的做功情況;2022年山東卷第18題以碰撞以及滑塊木板問題為素材,主要考查了學(xué)生分 解運(yùn)動過程,綜合應(yīng)用動能定理、動量守恒定律、勻變速直線運(yùn)動、牛頓運(yùn)動定律、單擺周期公 式等知識點(diǎn)進(jìn)行邏輯推理與論證的能力;2022年湖南卷第13題以有電容器的閉合電路和帶 電粒子在電場和磁場共同作用下的運(yùn)動為載體,綜合應(yīng)用閉合電路的歐姆定律、勻強(qiáng)電場中 電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系、洛倫茲力的方向及公式、力的合成及分解等知識推理論證直流電 源的電動勢、兩極板間磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度、電場強(qiáng)度的最小值;2022年河北卷第3題以發(fā)電、 輸電簡易模型為素材,求解發(fā)電機(jī)電動勢、輸出電壓、頻率等物理量;2022年湖北卷第14題 以水族館訓(xùn)練員訓(xùn)練海豚時(shí)小球的運(yùn)動和光路為素材,利用平拋運(yùn)動、光的折射定律、折射率等知識,分析tanθ的值和B位置到水面的距離H。
【例】 (2022年山東卷,18)如圖所示,“L”型平板B靜置在小球o一地面上,小物塊A處于平板B上的O′點(diǎn),O′點(diǎn)左側(cè)粗糙,右側(cè)光滑。用不可伸長的輕繩將質(zhì)量為m的小球懸掛在O′點(diǎn)正上方的O點(diǎn),輕繩處于水平拉直狀態(tài)。將小球由靜止釋放,下擺至最低點(diǎn)與小物塊A發(fā)生碰撞,碰后小球速度方向與碰前方向相同,開始做簡諧運(yùn)動(要求擺角小于5°),A以速度v。沿平板滑動直至與B右側(cè)擋板發(fā)生彈性碰撞。 一段時(shí)間后,A返回到O點(diǎn)的正下方時(shí),相對于 地面的速度減為零,此時(shí)小球恰好第一次上升到最高點(diǎn)。已知A的質(zhì)量ma=0.1kg,B的質(zhì) 量mg=0.3kg,A與B的動摩擦因數(shù)μ1=0.4,B與地面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.225, vo=4 m/s,重力加速度g取10m/s 。整個過程中A始終在B上,所有碰撞時(shí)間忽略不計(jì), 不計(jì)空氣阻力,求:
(1)A與B的擋板碰撞后,二者的速度大小VA與Vg;
(2)B光滑部分的長度d;
(3)運(yùn)動過程中A對B的摩擦力所做的功W:;
(4)實(shí)現(xiàn)上述運(yùn)動過程.的取值范圖(結(jié)果用 s=表示)。
本題主要考查了學(xué)生邏輯推理與論證的能力:
第(1)問.A、B發(fā)生彈性碰撞.碰撞過程動量守恒、文蓬不變.據(jù)心求解理后兩者的
速度、
第(2)問.運(yùn)動過程如圖.光滑部分的長度,;等于↓險(xiǎn)后芝三運(yùn)過的忘公落、即下迷驕 段位移與減速階段位移之和.解題關(guān)鍵條件:A減速的仁移等于英一門段三門還定引越速 的位移、
第(3)問,解題關(guān)鍵:求解B在A的摩擦力作用下運(yùn)動的位移;
特別注意:需要通過計(jì)算A、B分別減速到零的時(shí)間來判斷B的運(yùn)動位移
第(4)問:
本題呈現(xiàn)了小球先做圓周運(yùn)動后與小物塊A碰撞再做簡諧運(yùn)動、小物塊A與粗糙程度 不同的平板B相互作用的多階段運(yùn)動的情境,考查學(xué)生綜合運(yùn)用機(jī)械能守恒定律、動量守恒 定律、牛頓運(yùn)動定律、勻變速直線運(yùn)動、單擺的簡諧運(yùn)動等規(guī)律進(jìn)行邏輯推理與論證的能力, 特別是第(2)問要求通過小物塊A的減速運(yùn)動的位移求出第一階段平板B減速運(yùn)動的位移,
第(4)問需要綜合運(yùn)用簡諧運(yùn)動周期公式、小物塊A連續(xù)三個階段的運(yùn)動規(guī)律、動能定理、動量守恒定律探的取值范圍。本題對學(xué)生邏輯推理與論證的能力和計(jì)算能力要求較高.
4.查考批判性思維能力
2022年高考物理試題明顯加強(qiáng)了對批判性思維能力的考查,主要體現(xiàn)在:①挖掘試題背 景中的隱含前提,在探討力和運(yùn)動的試題中,能量守恒就是一個隱含前提,能量守恒與轉(zhuǎn)化定 律總是成立的;②尋找物理過程中的臨界條件,這是高考命題的一個重要方向,如求解極值的 問題;③結(jié)構(gòu)不良問題,如周期性運(yùn)動中的多解問題,初始條件的不確定造成結(jié)果的多種可能 性問題;④發(fā)散思維,如同一個問題從不同角度解決。如2022年全國甲卷理科綜合第15題、 第19題、第20題、第21題等尋找極值,第23題隱含條件;2022年全國乙卷理科綜合第16題 隱含機(jī)械能守恒定律,第20題隱含動量定理、動能定理,第25題隱含動能定理、動量守恒定 律、能量守恒定律;2022年遼寧卷第7題、2022年河北卷第14題結(jié)構(gòu)不良造成結(jié)果多可能性 問題;2022年廣東卷第1題、2022年河北卷第7題、2022年湖南卷第5題等,可從不同角度思考解決問題。
【例】(2022年河北卷,14)兩塊面積和間距均足夠大的金屬板水平放置,如圖1所示,金 屬板與可調(diào)電源相連形成電場,方向沿y軸正方向。在兩板之間施加磁場,方向垂直xOy平 面向外。電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖2所示。板間O點(diǎn)放置一粒子源,可連續(xù)釋放質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)、初速度為零的粒子,不計(jì)重力及粒子間的相互作 用,圖中物理量均為已知量。求:
(1)t=0時(shí)刻釋放的粒子, 時(shí)刻的位置坐標(biāo);
(2)在 時(shí)間內(nèi),靜電力對t=0時(shí)刻釋放的粒子所做的功;
(3)在i點(diǎn)放置一粒子接收器,在 時(shí)間內(nèi)什么時(shí)刻釋放的粒子在電場存在期間被捕獲。
圖1 圖2
本題第(3)問屬于典型的結(jié)構(gòu)不良,題設(shè)條件的開放性導(dǎo)致出現(xiàn)多個結(jié)果。
5.堅(jiān)持對實(shí)驗(yàn)探究能力的考查
實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑,考查實(shí)驗(yàn)探究能力是高考物理學(xué)科的鮮明特征。 2022年高考物理在實(shí)驗(yàn)原理的理解、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)儀器的選擇、基本儀器的使用、實(shí) 驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、實(shí)驗(yàn)結(jié)論的得出和解釋等方面加強(qiáng)設(shè)計(jì),考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰涂茖W(xué)探究 能力。
基本每套試卷都有一道力學(xué)實(shí)驗(yàn)題和一道電學(xué)實(shí)驗(yàn)題。2022年全國甲卷理科綜合第 22題以研究微安表內(nèi)阻為素材創(chuàng)設(shè)了學(xué)習(xí)探索問題情境,主要考查了電阻定義式、串并聯(lián)電 路規(guī)律、部分電路歐姆定律、滑動變阻器的分壓式接法等知識點(diǎn);第23題以水平氣墊導(dǎo)軌上 滑塊A、B的碰撞為素材創(chuàng)設(shè)了通過利用時(shí)間表示速度大小進(jìn)而研究碰撞過程的規(guī)律。 2022年全國乙卷理科綜合第22題以雷達(dá)探測飛行器為素材,研究勻變速直線運(yùn)動中的瞬時(shí) 速度、加速度等物理量;第23題以研究待測電阻的伏安特性為素材創(chuàng)設(shè)了學(xué)習(xí)探索問題情 境,主要考查了串并聯(lián)電路規(guī)律、部分電路歐姆定律、滑動變阻器的分壓式接法、電表讀數(shù)等 知識點(diǎn)。2022年山東卷第13題利用題目給定的氣墊導(dǎo)軌、力傳感器、無線加速度傳感器等 器材設(shè)計(jì)測量物體質(zhì)量的實(shí)驗(yàn),并利用圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);第14題利用給定的實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì) 測量電阻阻值的實(shí)驗(yàn)。2022年廣東卷第11題測量小球從某一高度釋放后與某種橡膠材料 碰撞導(dǎo)致的機(jī)械能損失;第12題測量彈性導(dǎo)電繩的電阻與拉伸后繩長之間的關(guān)系。
【例1】(2022年全國乙卷,23) 一 同學(xué)探究阻值約為550Ω的待測電阻R:在0~5 mA 范圍內(nèi)的伏安特性。可用器材有電壓表V(量程為3 V,內(nèi)阻很大),電流表A(量程為1mA; 內(nèi)阻為300 Ω),電源E(電動勢約為4V,內(nèi)阻不計(jì)),滑動變阻器R(最大阻值可選10Ω或
1.5 kΩ),定值電阻R。(阻值可選75 Ω或150 Ω),開關(guān)S,導(dǎo)線若干。
圖(a)
(1)要求通過Rz的電流可在0~5mA范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào),將圖(a)所示的器材符號連線,
畫出實(shí)驗(yàn)電路的原理圖;
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),圖(a)中的R應(yīng)選最大阻值為 (選填“10 Ω”或“1.5 kQ”)的滑動變阻 器,Ro應(yīng)選阻值為 (選填“75 Ω”或“150 Ω”)的定值電阻;
(3)測量多組數(shù)據(jù)可得Rz的伏安特性曲線。若在某次測量中,電壓表、電流表的示數(shù)分
別如圖(b)和圖(c)所示,則此時(shí)R,兩端的電壓為 V,流過R,的電流為
mA,此組數(shù)據(jù)得到的Rz的阻值為
Ω(保留3位有效數(shù)字)。
圖(b)
圖(c)
序號 實(shí)驗(yàn)探究要素 具體內(nèi)容
1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?探究待測電阻R,在0~5 mA范圍內(nèi)的伏安特性
2 實(shí)驗(yàn)原理和方法 電流表與R。并聯(lián)相當(dāng)于大量程的電流表,測量流過待測電阻的電流;電壓表直 接接在待測電阻兩端測量其電壓;滑動變阻器采用分壓式接法調(diào)節(jié)電路中的電 流 。
續(xù)表
序號 實(shí)驗(yàn)探究要素 具體內(nèi)容
3 實(shí)驗(yàn)器材選擇
圖中k為變阻器阻值與待測電阻的比值。滑動變阻器采用分壓式接法時(shí),若選 用阻值比待測電阻小得多的變阻器,隨著滑片的移動,待測電阻兩端電壓均勻變化,對電壓的調(diào)節(jié)比較方便。本題采用滑動變阻器分壓式接法,所以在滿足安全的條件下,選擇阻值較小的滑動變阻器,R應(yīng)選最大阻值為10 Ω的滑動變阻器。通過R,的最大電流為5 mA,需要將電流表量程擴(kuò)大為原來的5倍,根據(jù)并聯(lián)分流的規(guī)律,示意圖如下:5 mA 4mA,RoA1 mA并聯(lián)電路中電流之比等于電阻的反比,可知解得R。=75 Ω
4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理 電壓表示數(shù)即為待測電阻兩端電壓U=2.30 V;電流表示數(shù)0.84 mA,電流表量程擴(kuò)大5倍,所以通過R,的電流為I=4.20 mA;根據(jù)歐姆定律可知=548 Ω
【例2】(2022年廣東卷,11)某實(shí)驗(yàn)小組為測量小球從某一高度釋放,與某種橡膠材料碰
撞導(dǎo)致的機(jī)械能損失,設(shè)計(jì)了如圖(a)所示的裝置,實(shí)驗(yàn)過程如下:
(a)
(b)
(1)讓小球從某一高度由靜止釋放,與水平放置的橡膠材料碰撞后豎直反彈。調(diào)節(jié)光電
門位置,使小球從光電門正上方釋放后,在下落和反彈過程中均可通過光電門。
(2)用螺旋測微器測量小球的直徑,示數(shù)如圖(b)所示,小球直徑d= mm。
(3)測量時(shí),應(yīng) (選填“A”或“B”,其中A為“先釋放小球,后接通數(shù)字計(jì)時(shí)器”,B
為“先接通數(shù)字計(jì)時(shí)器,后釋放小球”)。記錄小球第一次和第二次通過光電門的遮光時(shí)間t
和t2。
(4)計(jì)算小球通過光電門的速度,已知小球的質(zhì)量為m,可得小球與橡膠材料碰撞導(dǎo)致的
機(jī)械能損失△E= (用字母m、d、ti和tz表示)。
(5)若適當(dāng)調(diào)高光電門的高度,將會 (選填“增大”或“減小”)因空氣阻力引起的
測量誤差。
序號 實(shí)驗(yàn)探究要素 具體內(nèi)容
1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?測量小球與某種橡膠材料碰撞導(dǎo)致的機(jī)械能損失
2 實(shí)驗(yàn)原理和方法 由動能定義式 mz 可知,本題需要測量物塊質(zhì)量和速度。題干已經(jīng)給出質(zhì)量m,通過光電門測量時(shí)間從而計(jì)算出小球通過光電門的瞬時(shí)速度根據(jù)機(jī)械能守恒條件可知,如果忽略空氣阻力的影響,小球與橡膠材料碰撞前后 在空中的運(yùn)動過程機(jī)械能守恒,所以小球第一次和第二次通過光電門的動能之差就等于小球與橡膠材料碰撞導(dǎo)致的機(jī)械能損失在測量時(shí),因小球下落時(shí)間很短,如果先釋放小球,有可能會出現(xiàn)時(shí)間記錄不完整的情況,所以應(yīng)先接通數(shù)字計(jì)時(shí)器,再釋放小球
3 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
4 實(shí)驗(yàn)誤差分析 若調(diào)高光電門的高度,較調(diào)整之前小球會經(jīng)歷較大的空中距離,因空氣阻力導(dǎo)致的機(jī)械能損失增多,增大測量誤差
四、串聯(lián)線:拓展情境來源,側(cè)重學(xué)以致用
高考評價(jià)體系中的“四層”考查內(nèi)容和“四翼”考查要求,是通過情境與情境活動兩類載體 來實(shí)現(xiàn)的。情境是運(yùn)用文字、數(shù)據(jù)、圖表等,圍繞一定主題設(shè)置的,為呈現(xiàn)解題信息、設(shè)計(jì)問題 任務(wù)、達(dá)成測評目標(biāo)而提供的載體。讓學(xué)生在真實(shí)的問題情境中運(yùn)用必備知識和關(guān)鍵能力去 解決實(shí)際問題,全面綜合展現(xiàn)學(xué)科素養(yǎng)水平。2022年高考物理無情境不命題,材料豐富,情境多元,加強(qiáng)了情境的新穎性、靈活性、探究性和開放性。
1.生活實(shí)踐類問題情境
高考物理試題選取了貼近學(xué)生、貼近生活、貼近時(shí)代的真實(shí)問題情境進(jìn)行考查,既能夠激 發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,又能夠較好地考查學(xué)生從復(fù)雜的情境中抓住主要因素,抽象出物理模型并解決問題的能力和素養(yǎng),是落實(shí)物理學(xué)科素養(yǎng)考查的重要途徑,
生活實(shí)踐類問題情境主要包括3個方面的內(nèi)容:
自然現(xiàn)象類,包括學(xué)生常見的自然現(xiàn)象和最新天文發(fā)現(xiàn)。如2022年全國乙卷理科綜合 第14題航天員可以自由漂浮在“天宮二號”中,2022年浙江卷第8題大水球中的氣泡看起來很明亮。
生產(chǎn)生活類,包括與體育運(yùn)動、勞動實(shí)踐、日常生活相關(guān)的情境等。如2022年全國甲卷 理科綜合第14題的北京冬奧會滑雪大跳臺,第15題的高速列車限速通過隧道。2022年山 東卷第11題以打網(wǎng)球?yàn)樗夭模蠼鈷侒w運(yùn)動的速度、位移。2022年廣東卷第1題以制作豆 腐的石磨為素材,計(jì)算輕繩拉力,第3題以運(yùn)動員滑雪為素材,研究運(yùn)動員在各個階段速率、 加速度的情況。2022年河北卷第1題以短跑運(yùn)動員科學(xué)訓(xùn)練為素材,通過v-t圖像分析運(yùn) 動員科學(xué)訓(xùn)練前后運(yùn)動情況。2022年湖南卷第5題以跳臺滑雪比賽場上的風(fēng)力指示桿的飄帶為素材,判斷飄帶受力作用下的形態(tài)。
科技進(jìn)展類。如2022年全國乙卷理科綜合第14題的天宮課堂;2022年山東卷第2題 的火箭“冷發(fā)射”,第6題的“羲和號”太陽探測試驗(yàn)衛(wèi)星,第17題的用電磁場約束和加速高 能離子的裝置;2022年廣東卷第2題的“祝融號”火星車;2022年河北卷第2題我國發(fā)現(xiàn)的恒星“羲和”和行星“望舒”;2022年浙江卷第21題的艦載機(jī)電磁彈射技術(shù)。
2.學(xué)習(xí)探索類問題情境
學(xué)習(xí)探索類問題情境取自于真實(shí)的物理科學(xué)研究過程、學(xué)生實(shí)際的探索過程,涵蓋學(xué)習(xí)探索與科學(xué)探究過程中所涉及的問題,是發(fā)展學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的重要途徑。
學(xué)習(xí)探索類問題情境主要包括3個方面的內(nèi)容:
(1)物理學(xué)史類。課程改革以后,高考物理不再單純考查物理學(xué)史知識,而是通過有關(guān)物 理概念和規(guī)律的產(chǎn)生和發(fā)展過程、物理學(xué)家探索發(fā)現(xiàn)物理概念和規(guī)律的過程、研究方法等試題內(nèi)容,考查學(xué)生的基本科學(xué)素養(yǎng)。如2022年廣東卷第14題以密立根油滴實(shí)驗(yàn)為載體,創(chuàng)設(shè)研究帶電粒子的運(yùn)動及能量轉(zhuǎn)化的學(xué)習(xí)探索類問題情境。
(2)課標(biāo)和教材類,適當(dāng)加入源自教材的試題,有利于引導(dǎo)教學(xué)遵循課程標(biāo)準(zhǔn),回歸課堂 教材。如2022年全國甲卷理科綜合第15題素材與人教版教材必修第一冊第42頁第2題圖 2.2-4類似,第24題用頻閃照相的方法研究物體的運(yùn)動在教材中多有出現(xiàn),如人教版教材必 修第一冊第53頁第5題圖2.4-9、魯科版教材必修第一冊第56頁第3題;2022年廣東卷第 1 題以制作豆腐的石磨為素材,創(chuàng)設(shè)三個力作用下共點(diǎn)力平衡的生活實(shí)踐類問題情境,考查 的核心物理問題在各種版本的教材中均較常見,如人教版教材必修第一冊第80頁A組第 6 題;2022年河北卷第7題以細(xì)繩懸掛圓柱為素材,類似于人教版教材必修第一冊第79頁的 第 2題圖3.5-6;2022年遼寧卷第7題情境類似于人教版教材必修第一冊第105頁例題1 圖4.5-2;2022年浙江卷第19題傾斜滑軌部分的情境與人教版教材必修第一冊第108頁第2 題圖4.5-7的問題情境相似。
(3)科學(xué)探究類。立足于課本基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),在考查基本實(shí)驗(yàn)知識方法、技能的基礎(chǔ)上, 進(jìn)行物理量測量方法、研究對象、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡鹊膭?chuàng)新,突出對學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能 力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的考查。如2022年全國甲卷理科綜合第25題的測量微小電流的光 點(diǎn)式檢流計(jì);2022年全國乙卷理科綜合第18題利用智能手機(jī)測量地球的磁感應(yīng)強(qiáng)度, 第21題中衛(wèi)星上的帶電粒子探測裝置,第22題用雷達(dá)探測高速飛行器的位置;2022年 山東卷第10題研究光的干涉與衍射現(xiàn)象;2022年湖南卷第15題第(2)小題設(shè)計(jì)了一個液體拉力測量儀。
五、基礎(chǔ)線:促進(jìn)考教銜接,引導(dǎo)回歸課標(biāo)
高考充分發(fā)揮教育評價(jià)的積極導(dǎo)向作用,與高中教育教學(xué)同向同行、同頻共振,逐步形成 “招—考—教—學(xué)”良性互動、有機(jī)結(jié)合的一體化育人格局,引導(dǎo)教學(xué)回歸課標(biāo)、回歸課堂主渠 道。2022年高考物理試題既注重對核心物理概念和規(guī)律的考查,也注重對探究過程、研究方 法、科學(xué)態(tài)度等的考查,考查學(xué)生在深刻理解基礎(chǔ)上的融會貫通、靈活運(yùn)用,引導(dǎo)中學(xué)把教學(xué)重點(diǎn)從總結(jié)解題技巧轉(zhuǎn)向培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng),提升課堂效果和作業(yè)效率。
1.注重基礎(chǔ)性考查,促進(jìn)課堂回歸教材
2022年高考物理注重對基本物理概念、基本物理規(guī)律、實(shí)驗(yàn)基本技能的考查,既讓學(xué)生 更有成就感和獲得感,又能為學(xué)生的未來發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。如2022年山東卷第10題通過 呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)裝置圖、兩幅圖樣考察光的波動性的必備知識,包括雙縫干涉圖樣的特點(diǎn)、亮暗條紋 的出現(xiàn)條件、相鄰明條紋或暗條紋中心間距規(guī)律、衍射的條件及其亮條紋變化的規(guī)律;2022 年廣東卷第2題以“祝融號”火星車需要“休眠”以度過火星寒冷的冬季為情境,考查開普勒第 三定律、萬有引力定律、牛頓運(yùn)動定律和勻速圓周運(yùn)動的線速度、角速度、加速度等物理量;2022年河北卷第5題以一根絕緣硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線順次繞成的特殊形狀線圈為素材,考查學(xué)生對法拉第電磁感應(yīng)定律基本應(yīng)用的掌握情況。這些試題突出基礎(chǔ)性,加強(qiáng)對基本物理概念和基本規(guī)律的考查,夯實(shí)學(xué)生物理素養(yǎng)的根基。
2.注重必備知識的考查,引導(dǎo)扎實(shí)基本功
2022年高考物理聚焦高中物理學(xué)科的必備知識,突出主干內(nèi)容,依托情境創(chuàng)新性將不常 見模塊主干知識融合進(jìn)試題,突破學(xué)生的固定思維模式,考查學(xué)生靈活運(yùn)用能力。如2022年 全國乙卷理科綜合第16題的小環(huán)沿豎直面內(nèi)光滑大圓自由下滑,問題情境看似簡單,但創(chuàng)新 設(shè)問角度,要求學(xué)生判斷小環(huán)從大圓環(huán)頂端下滑過程中與其速率成正比的物理量,滲透定性 和半定量的分析方法;2022年浙江卷第17題不是簡單地將三個實(shí)驗(yàn)組合在一起,而是要用 “探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的同一套實(shí)驗(yàn)器材,略加改進(jìn)完成“探究加速度與力、質(zhì)量 的關(guān)系”實(shí)驗(yàn),在考查完“探究求合力的方法”的基本知識后,創(chuàng)新性地要求只用一只彈簧測力 計(jì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案完成實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?022年山東卷第12題的正方形金屬框順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動切 割磁感線,應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律分析感應(yīng)電動勢大小的變化是基礎(chǔ)性要求,而對感應(yīng)電動勢變化率的分析需要學(xué)生創(chuàng)新性地綜合數(shù)學(xué)知識作出判斷,要求比較高。
小結(jié)
2022年高考物理試題的命制根據(jù)《課程標(biāo)準(zhǔn)》《中國高考評價(jià)體系》以及《深化新時(shí)代教育評價(jià)改革總體方案》等文件精神,堅(jiān)持穩(wěn)中求變、變中求新的總體原則,持續(xù)穩(wěn)妥地推進(jìn)高 考考試內(nèi)容改革,深化基礎(chǔ)性和綜合性,突出對必備知識和關(guān)鍵能力的考查,強(qiáng)化物理觀念考 查,注重學(xué)科方法的滲透,聚焦學(xué)科核心素養(yǎng),落實(shí)新時(shí)代的育人要求,助推高中育人方式改革,積極引導(dǎo)教學(xué)重視教材、用好教材、應(yīng)教盡教。
3300
線圈中通入的微小
電流產(chǎn)生安培力,
使彈簧長度改變△x]
入射光束在M上的入射點(diǎn)仍近似處于PQ的圓心
反射角為8
A
弧長s=r ·20
2△.x
d
轉(zhuǎn)過角度0極小,且滿足
△.x
sinθ= d =6
平面鏡M由豎 直方向轉(zhuǎn)過角 度θ
輕質(zhì)剛性細(xì)桿 D由水平方向 轉(zhuǎn)過角度θ
入射光與反 射光之間的 夾角為28
d遠(yuǎn)大于彈黃長度 改變量的絕對值
弧長s=r · 2θ=r ·
入射角為θ
sin 20=2θ=
2A.x d
θ d
B
△.x:
S 0
由 第 ( 1 ) 問 得 到 通 入 電 流 I 后
因?yàn)榘才嗔κ狗瓷涔廪D(zhuǎn)過的弧
長s與I'的關(guān)系
Si=Sp+s'
求得I′
S =Sp-s′
通入正向電流I'
通入反向電流I'
位移為XA=
動的位移
ti=3: -S

A減速的位移等 于B第一階段向[ 右減速的位移
A向左勻減速運(yùn)動
光滑長度為 d=Xa+Xx
減速位移Xgi=0g/1-2ah
向左減速的位移為
XAz=0.5 m
第一階段:碰后A在 光滑部分勻速運(yùn)動
第二階段:碰后A滑 上粗糙部分運(yùn)動
運(yùn)動公式
動能定理
B向右勻減速運(yùn)動
B向右勻減速運(yùn)動
A向左勻速運(yùn)動
A與速運(yùn)
A向左勻減速運(yùn)動至停止 動量定理 減速時(shí)間tz=0.5 s
B向右勻減速運(yùn)動 減速時(shí)間t =;3 S<12=0.5 s| 減速位移xg;
加速度az= EQ \* jc3 \* hps25 \o\al(\s\up 1(1),3)3m/s2 13
A對B的摩擦力所做的功為W=- μ1M^gX82
碰后A滑上粗糙 部分運(yùn)動的階段
初速度》2=0g-a t=1 m/s
mv=mvi'+mAvo
4EQ \* jc3 \* hps25 \o\al(\s\up 6(/),4)EQ \* jc3 \* hps25 \o\al(\s\up 6(2),5)π<- A< 45(1 4/EQ \* jc3 \* hps25 \o\al(\s\up 6(/),1)2 πcos
A向右做勻速運(yùn)動
A向左做勻速運(yùn)動
A向左做減速運(yùn)動
小球碰后的[ 速度范圍
5°)
小球碰后 向右運(yùn)動
小球碰后擺 角小于5°
1o=v。24S
1
t= ·3 S
t2=0.5 s
單擺的擺長
單擺的周期
小球的碰前速度
動量。 守恒
動能 定理
d 7
1Ux
E
k=0.1
k=10 0.5L L
0.5E |
0
107

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