一、總體印象
終于放假了,有點(diǎn)兒空閑、有點(diǎn)兒心情,可以說一說今年的山東物理卷了。
山東卷給人的感受是,每個題都盡力創(chuàng)新情境,很多題都力求增加問題的復(fù)雜程度和計(jì)算難度,命題人根本就沒準(zhǔn)備讓考生好過,每個考生都得使出吃奶的力氣來從命題人手里奪分,而且,即便如此,也根本就莫指望把題做完、把分拿全!作為教師,做題過程中,一直是感覺著命題人陰森森的壞笑,和考生的絞盡腦汁的愁悶!
兩個小時,我沒能把這套原本90分鐘的試題做完!而且,還有三個題沒完全做出來:第4題不曉得為什么水的動能不予考慮?第16題不曉得光線還是光束,如果是光束,那么光束是平行光束還是發(fā)散光束或會聚光束?第18題最后一問算得讓人懷疑人生、完全沒有耐心算到最終結(jié)果……
不得不佩服山東考生,這么難的試題,依然有那么多考生能夠總分拿到七百多分!又或許,山東、浙江物理是選考,能在絕大多數(shù)同學(xué)都棄選物理的情況下,鼓足勇氣選物理的同學(xué),已經(jīng)是人中龍鳳,而高考還要在這些人中分出三六九等,因此,題目只能命得特別難,而且是惡性循環(huán):選的人越來越少,題目越來越難……
二、逐題賞析
1、能級躍遷、能量守恒,中易
考點(diǎn)解析:本題情境新穎,文字閱讀量大,然而,考生只要耐心仔細(xì)讀完題目,結(jié)合題圖,很容易就能看出正確答案。
創(chuàng)新情境:受激輻射。
參考資料:陳恩譜《物理原來可以這樣學(xué)》(第一版)“近代物理學(xué)常識”一文。
2、彈簧并聯(lián)、物體的平衡,中易
考點(diǎn)解析:本題考生如果接觸過彈簧、電容器串并聯(lián)相關(guān)知識,可以很輕松應(yīng)對,沒接觸過的,其實(shí)只要用平行力的合成,也能輕松應(yīng)對。
創(chuàng)新情境:彈簧并聯(lián)。
參考資料:陳恩譜《物理原來可以這樣學(xué)》“高中物理中儀器的串并聯(lián)問題”一文。
3、衛(wèi)星圓周軌道模型,中易
考點(diǎn)解析:本題綜合了環(huán)繞法計(jì)算中心天體質(zhì)量和衛(wèi)星圓周軌道模型運(yùn)動學(xué)參量計(jì)算,屬于常規(guī)題。如果考生熟悉引力場強(qiáng)度概念,則本題能更快入題和計(jì)算出結(jié)果:
創(chuàng)新情境:月地檢驗(yàn)。
參考資料:陳恩譜《物理原來可以這樣學(xué)》(第一版)“對重力加速度的幾點(diǎn)辨析”一文。
4、變質(zhì)量問題中的功率,中難
考點(diǎn)解析:連續(xù)流體類變質(zhì)量問題,關(guān)鍵是明確研究對象:選取一個極短時間Δt內(nèi)被轉(zhuǎn)移的流體微元Δm為研究對象。剩下的就是動量定理、動能定理或能量守恒處理了。
本題在此模型基礎(chǔ)上,綜合考查了圓周運(yùn)動、機(jī)械效率、能量守恒、功率等內(nèi)容,難度中等——畢竟變質(zhì)量問題是常規(guī)教學(xué)和復(fù)習(xí)的重難點(diǎn)。
不過,本題題目有一個問題,那就是引水過程中,水的動能變化為什么不予考慮?命題人沒有明示,只是選項(xiàng)里面沒有考慮水的動能變化的部分,考生只能按命題人意圖答題——強(qiáng)行去掉對動能的考慮。
這個問題可以如此理解:水力沖擊提供系統(tǒng)動力,水流動能轉(zhuǎn)化為重力勢能,從而實(shí)現(xiàn)引水功能。因此,題目要求計(jì)算的,恰恰就是水的動能轉(zhuǎn)化為勢能的功率。因此,不應(yīng)如同電動抽水機(jī)一樣處理本題。
創(chuàng)新情境:轉(zhuǎn)筒引水。
參考資料:陳恩譜《物理原來可以這樣學(xué)》“變質(zhì)量問題的處理技巧”“機(jī)械能定理及其應(yīng)用”“高中物理中的微元法”三文。
5、等厚干涉,中
考點(diǎn)解析:本題考生如果能把薄膜干涉理解為等厚干涉,并知道熱膨脹系數(shù)概念,則應(yīng)該能夠輕松應(yīng)對本題。不能如此的考生,本題就是一個難題!
溫度升高時,G膨脹更多,標(biāo)準(zhǔn)板和待測樣品間間距增大,由于同一級條紋下方空氣薄膜厚度不變,則由圖可以看出,條紋必然向左移動。
創(chuàng)新情境:干涉熱膨脹儀。
參考資料:陳恩譜《物理原來可以這樣學(xué)》“對波的干涉的深入理解”一文。
6、勻變速直線運(yùn)動,中
考點(diǎn)解析:本題考生如果能熟練應(yīng)用平均速度法,則非常容易的一道試題,如果考生只能用勻變速直線運(yùn)動基本公式分析,則難度大大增加。
創(chuàng)新情境:電動公交車。
參考資料:陳恩譜《物理原來可以這樣學(xué)》“平均速度法的靈活應(yīng)用”一文。
7、理想變壓器、遠(yuǎn)距離輸電,中難
考點(diǎn)解析:本題綜合考查遠(yuǎn)距離輸電基本計(jì)算和理想變壓器多個副線圈的計(jì)算,屬于新課教學(xué)難點(diǎn),復(fù)習(xí)備考中的重點(diǎn)。
注意,①本題B選項(xiàng)要避免把儲能功率忘掉了,得從用戶端功率反過來計(jì)算輸電線上的電流,進(jìn)而計(jì)算輸電線上的功率損失。②本題C選項(xiàng),多個副線圈的情況,變壓規(guī)律和能量守恒仍然成立。
創(chuàng)新情境:儲能輸電網(wǎng)絡(luò)。
參考資料:陳恩譜《物理原來可以這樣學(xué)》“對交變電流的幾個問題的說明”一文。
8、動能定理、功率與速度,中難
考點(diǎn)解析:本題非常容易錯誤理解題意而導(dǎo)致數(shù)據(jù)張冠李戴,從而無從正確答題。如果仔細(xì)審題,本題實(shí)際上就只剩一點(diǎn)兒計(jì)算量了。
創(chuàng)新情境:多過程總位移。
參考資料:陳恩譜《物理原來可以這樣學(xué)》“對機(jī)車牽引力功率的理解”一文。
9、理想氣體狀態(tài)方程、熱力學(xué)第一定律,中難
考點(diǎn)解析:等容過程,W1=0,Q1=ΔU,可知該氣體溫度升高100K內(nèi)能增加ΔU=400J;由溫度變化相同時,理想氣體內(nèi)能增加一樣多,可知等壓過程內(nèi)能增加也是ΔU=400J,等壓過程體積變化和溫度變化關(guān)系ΔV=(ΔT/T)V0,可知?dú)怏w體積變化為ΔV=V0/3,然后由W2=-pΔV和Q2=600J、W2+Q2=ΔU可知,W2=-200J,V0=6L。
創(chuàng)新情境:氣體內(nèi)能變化與溫度變化的關(guān)系。
參考資料:陳恩譜《物理原來可以這樣學(xué)》“溫度與物質(zhì)的穩(wěn)定性”“理想氣體的圖像問題”“高中物理中的微元法”三文。
10、簡諧運(yùn)動對稱性,中難
考點(diǎn)解析:由題干文字?jǐn)⑹?,本題可能的過程是如下四種:
按題圖,似乎命題人暗示了質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過A時是向右運(yùn)動,則本題可能的過程只有①③兩種情況,本題答案就是按這種意思給定的。
由簡諧運(yùn)動基本規(guī)律(正弦函數(shù)、相位隨時間均勻變化)可知①③兩種情況的時間、位置關(guān)系如上圖,易得正確答案BC。
考生必須習(xí)慣振動和波動中的相位及相位變化的概念,如果接受困難,可以借助參考圓運(yùn)動來理解。
創(chuàng)新情境:振動相位與位置、時間的關(guān)系。
參考資料:陳恩譜《物理原來可以這樣學(xué)》“對簡諧運(yùn)動規(guī)律的深入理解”“簡諧運(yùn)動的對稱性的理解與應(yīng)用”“波動圖像與波動方程”三文。
11、點(diǎn)電荷電場的疊加,中難
考點(diǎn)解析:熟悉等量異種電荷的電場線、等勢面立體空間分布圖,并熟悉靜電場基本知識網(wǎng)絡(luò)圖,則本題難度不大,當(dāng)然,本題也正是難在這兩處。
創(chuàng)新情境:電場線等勢面的空間分布。
參考資料:陳恩譜《物理原來可以這樣學(xué)》“靜電場基本知識網(wǎng)絡(luò)圖及其應(yīng)用”一文。
12、物體的平衡、歐姆定律、安培力,中難
考點(diǎn)解析:由v2> v1,可知MN所受摩擦力f1=μmg向右,其向右勻速運(yùn)動,所受安培力F1=ILB1=f1向左,電路中的電流為順時針;導(dǎo)軌所受摩擦力f2=μmg向左,其向右勻速運(yùn)動,所受安培力F2=ILB2=f2向右,則由左手定則可知,B2向下。
MN切割B1產(chǎn)生的電動勢E1=B1Lv1是順時針的,導(dǎo)軌切割B2產(chǎn)生的電動勢E2=B2Lv2是逆時針的,由回路中的電流是順時針的,可知回路總電動勢為順時針,即E1>E2,且有I=(E1-E2)/R,聯(lián)立解得v2=3m/s。
創(chuàng)新情境:導(dǎo)軌運(yùn)動、回路總電動勢。
參考資料:陳恩譜《物理原來可以這樣學(xué)》“電磁感應(yīng)綜合問題”“對歐姆定律的深入理解”“電磁感應(yīng)動態(tài)問題的定量計(jì)算”三文。
13、氣體的等溫變化實(shí)驗(yàn),中易
考點(diǎn)解析:本題第一、二問送分,第三問按命題人意圖寫出表達(dá)式p(V0+ΔV)-pV0=pΔV,易得正確答案。
創(chuàng)新情境:氣體的等溫變化實(shí)驗(yàn)中漏計(jì)部分體積。
參考資料:陳恩譜《物理原來可以這樣學(xué)》“混合氣體的狀態(tài)方程和典型題型”一文。
14、電容器充放電實(shí)驗(yàn),中
考點(diǎn)解析:本題涉及動態(tài)電路、電容器動態(tài)問題、i-t圖像與電荷量、理想二極管、電表讀數(shù)等知識內(nèi)容,難度不大,有一點(diǎn)點(diǎn)數(shù)格子的麻煩和計(jì)算量,如此而已。
數(shù)格子注意原則:小于半格計(jì)0,大于半格計(jì)1。
創(chuàng)新情境:電容器充放電實(shí)驗(yàn)。
參考資料:陳恩譜《物理原來可以這樣學(xué)》“高中物理中的微元法”一文。
15、斜拋運(yùn)動、能量守恒,中易
考點(diǎn)解析:本題對斜拋運(yùn)動提出了定量計(jì)算要求,但難度不大。
創(chuàng)新情境:電磁炮滅火消防車、電容器儲能公式。
參考資料:陳恩譜《物理原來可以這樣學(xué)》“高中物理中的微元法”一文。
16、光的反射與折射,中難
考點(diǎn)解析:本題第一問是一個常規(guī)的幾何光學(xué)臨界問題,復(fù)習(xí)備考的重點(diǎn),不難。
但是,第二問比較難以入題,因?yàn)轭}干似乎沒有說清楚,入射光是光線(極細(xì)光束),還是光束,光束是平行光束還是發(fā)散光束或會聚光束?因此,從M下端面出射光線是各個點(diǎn)各個方向都有呢,還是只能從固定點(diǎn)或固定方向出射?
不過,題干最后一句話“N下端面被照亮的面積”暗示了M下端面出射光線是各個點(diǎn)各個方向都有,否則不可能在N下端面形成一個被照亮的“面積”!
這是如何做到的呢?注意,題干描述的光纖截面不是矩形,而是圓形,也就是圓柱狀光纖,因此,即便是平行光束,經(jīng)過圓柱面反射后,也會直接變成發(fā)散光束,各個方向都有了!
一旦領(lǐng)會了這一點(diǎn),第二問就不難了:M下端射出光線會照亮第一問臨界光線左側(cè)所有區(qū)域,因此,題意所要求解的就是第一問臨界光線(M下端面最右側(cè)出射最大偏角光線)剛好能照到N下端面左側(cè)和右側(cè)兩種臨界情況之間的情形:
創(chuàng)新情境:反射式光纖位移傳感器、圓柱形光纖內(nèi)光束的反射。
參考資料:陳恩譜《物理原來可以這樣學(xué)》“幾何光學(xué)臨界問題”(待收錄)一文。
17、帶電粒子在電場磁場中的運(yùn)動,難
考點(diǎn)解析:第一問題目就設(shè)置了一個較難的問題——根據(jù)題目表述猜測粒子運(yùn)動軌跡,只有猜對了軌跡,才能正確答題。
第二問第(i)問粒子運(yùn)動軌跡比第一問明確,但是粒子第三階段涉及帶電粒子在電場中的類斜拋運(yùn)動的定量計(jì)算,而且最終結(jié)果需要三階段運(yùn)動方程聯(lián)立求解,因此,這一問綜合性強(qiáng),難度較大!
第二問第(ii)問在第(i)問基礎(chǔ)上進(jìn)一步計(jì)算,難度相對較小——先計(jì)算出新的軌跡圓圓心位置坐標(biāo),然后計(jì)算這個圓心到P點(diǎn)距離,與新軌跡圓半徑進(jìn)行對比即可得知能否從P點(diǎn)第三次進(jìn)入電場。
創(chuàng)新情境:電場中的類斜拋運(yùn)動。
參考資料:陳恩譜《物理原來可以這樣學(xué)》“帶電粒子在有界磁場中運(yùn)動的臨界問題”一文。
18、動量定理、動能定理、動量守恒定律、能量守恒定律,難
考點(diǎn)解析:本題各問難度差別很大,第一問送分,第二問第三問中等難度,第四問涉及最終狀態(tài)的判斷,而且過程多、計(jì)算量大,尤其是還涉及兩物體都有初速度的彈性碰撞計(jì)算、三個物體相對運(yùn)動的計(jì)算,計(jì)算難度也大!
創(chuàng)新情境:一般彈性碰撞計(jì)算、三個物體相對運(yùn)動計(jì)算。
參考資料:陳恩譜《物理原來可以這樣學(xué)》“疊加體問題的分析技巧”“彈性碰撞的二級結(jié)論及其應(yīng)用”“平均速度法的靈活應(yīng)用”三文。
三、賞后思考
第一遍做第4、16題的疑惑,很顯然是沒有把握住題意所致,如前“逐題賞析”所述,這兩個題目實(shí)際上沒問題。
山東卷整卷情境新穎、綜合性強(qiáng)、計(jì)算量大,涉及的知識點(diǎn)大多都是新課教學(xué)的難點(diǎn),90分鐘,的確難以輕松做完并確保得高分,兩個小時,其實(shí)也是困難的!
山東卷充分展示了如何創(chuàng)新情境、如何制造難度的技術(shù),這對平時命題提供了很好的范本,對于想增加試題新穎度、難度的命題人,山東卷的確值得好好研究。
山東的考生應(yīng)對山東卷,除了扎扎實(shí)實(shí)的打牢基礎(chǔ)外,必須在高考范圍內(nèi)進(jìn)一步增加訓(xùn)練的創(chuàng)新性、綜合性和知識難度、計(jì)算難度,如果能夠,適度的學(xué)習(xí)競賽基本內(nèi)容,學(xué)會應(yīng)對“超綱半步”試題,才能順利適應(yīng)山東卷??紙鲋校惨缤憬忌粯?,學(xué)會“戰(zhàn)略性放棄”,避免在一些一時無法理解題意、沒有解題思路或者計(jì)算難度過大的題目上耽擱太多的時間,以確保投入產(chǎn)出比達(dá)到最優(yōu)!