2008年高考备考冲刺阶段谈能力考查

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  目前已进入高考复习的冲刺阶段。后期的复习策略是:缩小范围(依纲靠本)、明确目标(学科主干);立足基础(个性特长)、扬长避短;相信自己、相信老师;加强复习的针对性、注重适应性与实效性。要注意加强中档题的训练和理解;注重传统典型试题的分析和出新;注意常规题的解题思维模式的建立,区分试题的基础方程和特征方程、寻找物理过程或研究对象的联系方程;学科知识要成网络,解题方法要成套路。
  通过学习2008年《物理学科考试大纲》及其说明,我们认识到:“依纲靠本查基础、联系实际出活题、科内综合考能力”是高考物理学科试卷的突出特点;另一明显特点是“源于课本、高于课本、演变于课本、演变于历届高考试卷”的试题占了整份试卷的相当比例。可以预见,物理学科部分的选择题会更注重知识点的融合,解题难度会有所增加。热学、光学、原子物理、波动等非重点内容一般会在选择题中出现。而实验题仍会以电学实验为主,分层考察,会更有一些创新意识。计算题仍以对力学、电学主干知识的考查为主,会强调过程的分析与状态的判断,注意区分似是而非的问题,注意将复杂问题分解为简单问题并找出它们之间的联系。
  冲刺阶段的复习,要注意到高考把对能力的考核放在首要位置。大纲中明确指出:高考物理科要考核的能力主要包括: 1.理解能力;2.推理能力;3.分析综合能力; 4.应用数学处理物理问题的能力;5. 实验能力。
  大纲中理解能力的内涵是:理解物理概念、物理规律的确切含义,理解物理规律的适用条件,以及它们在简单情况下的应用;能够清楚地认识概念和规律的表达形式(包括文字表述和数学表达);能够鉴别关于概念和规律的似是而非的说法;理解相关知识的区别和联系。
  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。“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。历年高考试卷有相当数量的物理科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。
  【例题1】分子动理论较好地解释了物质的宏观热学性质。据此可判断下列说法中错误的是
  A.显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的作无规则运动,这反映了液体分子运动的无规则性
  B.分子间的相互作用力随着分子间距离的增大,一定先减小后增大
  C.分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后增大
  D.在真空、高温条件下,可以利用分子扩散向半导体材料掺入其它元素
  本题答案是:B容易
  本题旨在考查对分子动理论的理解,选项AC说法正确;选项B要进行讨论:当分子间的距离小于r0时,分子力随分子间距离的增大而减小,当分子间的距离大于r0时,分子力随分子间距离的增大而先增大后减小;选项D,利用分子的扩散,在真空、高温条件下,可以向半导体材料中掺入一些其它元素来制造各种元件,这是分子动理论的应用问题,值得一提的是此选项来自课本第二册(必修加选修)P.73的原文。源于教材的最好诠释。
  大纲中推理能力的内涵是:能够根据已知的知识和物理事实、条件,对物理问题进行逻辑推理和论证,得出正确的结论或作出正确的判断,并能把推理过程正确地表达出来。
  【例题2】μ子与氢原子核(质子)构成的原子称为μ氢原子(hydrogen muon atom),它在原子核物理的研究中有重要作用。图为μ氢原子的能级示意图。假定光子能量为E的一束光照射容器中大量处于n=2能级的μ氢原子,μ氢原子吸收光子后,发出频率为ν1、ν2、ν3、ν4、ν5和ν6的光,且频率依次增大,则E等于
  A.h(ν3-ν1)B.h(ν5+ν6)C.hν3D.hν4
  【本题答案】C 中等
  与氢原子的玻尔结构模型类似,解答思路与分析氢原子跃迁问题的思路相同。
  本题是先吸收光子后辐射光子的问题,解答时首先要判断出μ氢原子吸收能量为E的光子后是从n=2的能及跃迁到n=4的能级;从较高能级向较低能级跃迁可发出6种不同频率光子;然后再根据排列顺序得出从n=4跃迁到n=2的光子能量为E=hυ3。(推理过程中容易出现的错误是区分ν3、ν4)。
  大纲中分析综合能力的内涵是:能够独立地对所遇到的问题进行具体分析,弄清其中的物理状态、物理过程和物理情境,找出其中起重要作用的因素及有关条件;能够把一个复杂问题分解为若干较简单的问题,找出它们之间的联系;能够理论联系实际,运用物理知识综合解决所遇到的问题。
  【例题3】假设太阳系中天体的密度不变,天体直径和天体之间距离都缩小到原来的一半,地球绕太阳公转近似为匀速圆周运动,则下列物理量变化正确的是
  A.地球的向心力变为缩小前的一半
  B.地球的向心力变为缩小前的1/16
  C.地球绕太阳公转周期与缩小前的相同
  D.地球绕太阳公转周期变为缩小前的一半
  【答案】BC中等
  对此运动模型学生很熟悉,但该题的关键是学生对“假设太阳系中天体的密度不变,天体直径和天体之间距离都缩小到原来的一半”的题意认识不清,误认为只是太阳的直径发生变化,本题的题意是所有天体包括地球、太阳的直径都减半以及地球与太阳的距离也减半,但太阳、地球的密度不变,因本题变化的物理量较多,所以此题较为复杂。设太阳密度为ρ1,地球密度为ρ2,太阳原来的半径为r10,地球原来的半径为r20,地球与太阳原来的距离为R0, 地球的向心力等于地球所受的万有引力,则原来地球的向心力为F0=G ,后来F= F0,故选项B正确。由万有引力提供向心力有G =ρ2 πr320•( )2R0,得T0= ,后来T=T0,故选项C正确。
  大纲中应用数学处理物理问题的能力的内涵是: 能够根据具体问题列出物理量之间的关系式,进行推导和求解,并根据结果得出物理结论,必要时能运用几何图形、函数图像进行表达、分析。
  论述计算题中有字母运算的直接运算,也有具体的数字运算。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!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。
  【例4】如图所示,质量为m的由绝缘材料制成的球与质量为M=19m的金属球并排悬挂。现将绝缘球拉至与竖直方向成θ=60°的位置自由释放,下摆后在最低点与金属球发生弹性碰撞。在平衡位置附近存在垂直于纸面的磁场。已知由于磁场的阻尼作用,金属球将于再次碰撞前停在最低点处。求经过几次碰撞后绝缘球偏离竖直方向的最大角度将小于45°。
  动量和能量是高考中的必考知识点,考查题型多样,考查角度多变,大部分试题都与牛顿定律、曲线运动、电磁学知识相互联系。其中所涉及的物理情境往往比较复杂,对学生的分析综合能力,推理能力和利用数学工具解决物理问题的能力要求均高,常常需要将动量知识和能量的知识结合起来考虑。特别是在近几年的高考试题中,多次出现动量守恒和能量守恒相结合的综合计算题。在高考题中对动量守恒定律的考查明显降低了要求,只要求学生能够理解动量守恒定律,着重考查动量守恒定律的矢量性以及物理过程的分析。而对能量守恒定律的考查是一个重点内容,每年必考,并且要求也很高。“动量守恒”、“能量守恒”,是最基本的自然科学定律,其精髓在于物质存在形式的转化及其永恒。
  此题的具体解法如下:设绝缘球m的摆线长度为L绝缘球m在下落过程中与M相碰之前满足机械能守恒mgL(1-cosθ)= mν20,m和M碰撞过程满足动量守恒与能量守恒mν0=MVM+mν1
   mν20= mν12+ Mvm2解得:ν1= ν0
  由上式可知绝缘碰撞后被反弹,而后绝缘球又以反弹速度和球M发生碰撞,满足:mν1=MVM1+mν2
   mν12= mν22+ MVM12
  解得:ν2= ν1整理得:ν2=- )2ν0
  所以经过每n次碰撞后绝缘球的速度为νn=- )nν0
  而绝缘球偏离方向为45°的临界速度满足:mgL(1-cos45°)= mν临界2
  代入数据解得当n=2时,ν2>ν临界当n=3时,ν3>ν临界
  所以,最多碰撞3次
  大纲中实验能力的内涵是: 能独立完成“知识内容表”中所列的实验,能明确实验目的,能理解实验原理和方法,能控制实验条件,会使用仪器,会观察、分析实验现象,会记录、处理实验数据,并得出结论;能灵活地运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题。
  实验创新题目,是从实验目的、原理、设计、研究方法、器材、数据处理给予重新设计,即渗透着对基本知识、基本技能测试,又突出考查了活化知识、进行创造性活动的科学构思能力。认真研究创新特点,掌握这些实验的设计思想和突破方法,不仅能进一步提高解决实验题目的能力,还受到了科学方法的教育和训练,有利于创造性思维的培养。
  【例5】碰撞的恢复系数的定义为e= ,其中v10和v20分别是碰撞前两物体的速度,v1和v2分别是碰撞后物体的速度。弹性碰撞的恢复系数e=1,非弹性碰撞的e<1。某同学借用验证动力守恒定律的实验装置(如图7所示)验证弹性碰撞的恢复系数是否为1,实验中使用半径相等的钢质小球1和2(它们之间的碰撞可近似视为弹性碰撞),且小球1的质量大于小球2的质量。
  实验步骤如下:
  安装好实验装置,做好测量前的准备,并记下重锤线所指的位置O。
  第一步,不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上。重复多次,用尽可能小的圆把小球的所落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置。
  第二步,把小球2 放在斜槽前端边缘处C点,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞。重复多次,并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后小球落点的平均位置。
  第三步,用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度。
  上述实验中,
  ①P点是 平均位置,
  M点是 平均位置,
  N点是 平均位置。
  ②请写出本实验的原理 。
  写出用测量量表示的恢复系数的表达式
   。
  ③三个落地点距O点的距离OM、OP、ON与实验所用的小球质量是否有关系? 。
  这个实验的装置学生非常熟悉,所不同的是本实验的实验目的是测碰撞的恢复系数e,根据定义e= ,实验的关键是利用平抛运动的知识来测碰撞时的速度大小,用物体平抛运动的水平位移来替代其水平速度的大小。
  ①P点是在实验的第一步中小球1落点的平均位置,M点是小球1与小球2碰后小球1落点的平均位置,N点是小球2落点的平均位置。
  ②小球从槽口C飞出后作平抛运动的时间相同,假设为 t,则有op=ν10 t OM=ν1 tON=ν2 t
  小球2碰撞前静止,即ν20=0e= = =
  ③OP与小球的质量无关,OM和ON与小球的质量有关。
  多年的高考物理实验题,都源于课本的加工和深化,这是一种能更好体现综合能力的高层次考核。这些试题有利于指导中学物理实验教学,我们要重视对学生的基本实验操作能力的培养,重视学生对于实验目的、原理和方法的理解,进而达到能够灵活运用所学的实验原理和实验方法解决问题、培养学生实践能力。
  在复习的最后冲刺阶段,我们要在老师的指导下,对高考大纲和教科书给予充分的重视,摆正课本与复习资料的关系,避免出现偏离考纲、脱离教材,而陷于茫茫无边的题海中的被动局面。具体提出如下建议:1.要认真学习考试大纲和说明,明确复习策略,把握好总复习的范围;2.端正教科书在复习中的主导地位;3.要在基本概念和规律上投入足够精力;全面复习,夯实基础,降低难度,以不变应万变;4.重视对实验内容的复习;强化实验,注意演变;5.重视历届高考试卷在复习中的示范和样卷作用;6.注意心理调控,落实查漏补缺;7.养成良好的阶梯习惯。严格规范答题,加强计算能力的培养,减少无谓失分;8.关注社会、生活技术,注重理论联系实际,扩大知识面。
  进入高考复习的冲刺阶段。各个学校都会采取专题深入、综合提高和模拟测试等步骤深化复习,往往是越到复习后期所训练的试题越难。复习前期适当加大训练难度是可以的,不过在临近考试的时候还是应该回归基础题。这样能够避免考生失去自信,同时也能在高考中确保复习的成果。
  高考是一场没有硝烟的战争,战胜自己就会获得这场战争的胜利。还有屈指可数的几十天时间,提高能力水平的机会不会太大了,但提高分数人人都是会有机会的!
  (编校:李 辉)
  
  注:“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”
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