1. 總體印象
終于假期到了,有空閑了,心情也好,來聊聊今年的山東物理試卷吧。
山東的試卷給我的感覺是,每一道題都試圖開創(chuàng)一種局面,很多題目都試圖增加題目的復(fù)雜度和難度。出題者并沒有打算讓考生輕松過關(guān),每個考生都要使出渾身解數(shù)才能從出題者那里拿到分?jǐn)?shù)。而且,即使這樣,他們也不能指望把題目做完,把分?jǐn)?shù)全部拿下來!作為老師,在做題的時候,我總能感受到出題者陰險的笑容和考生絞盡腦汁的無奈!
兩個小時,我竟然無法做完這套原本應(yīng)該90分鐘就能做完的題目!而且,還有三道題沒有完全做完:不知道第4題為什么不考慮水的動能?不知道第16題是射線還是光束,如果是光束,是平行光束、發(fā)散光束還是會聚光束?第18題的最后一道題計算難度太大,我都沒有耐心去算出最后的答案……
不得不佩服山東的考生,這么難的考試題目,居然還有這么多考生能考到700多分!又或者,山東、浙江都有物理這個選修科目,當(dāng)大部分學(xué)生都放棄物理的時候,有勇氣選物理的人已經(jīng)是鳳毛麟角了。而高考又要篩選掉這些人。所以,題目只能是很難,形成惡性循環(huán):選物理的人越來越少,題目越來越難……
2. 每道題欣賞
1. 能級躍遷、能量守恒、中國易學(xué)
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考點分析:本題語境新穎,需要閱讀大量文字,但只要考生耐心細(xì)致地閱讀題目,并結(jié)合題圖,就能輕松看出正確答案。
創(chuàng)新場景:受激輻射輻射。
參考文獻(xiàn):陳恩普《原來物理可以這樣學(xué)》(第一版)《現(xiàn)代物理常識》。
2.并聯(lián)、對象平衡、中意
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考點分析:如果考生接觸過彈簧、電容器的串并聯(lián)相關(guān)知識,則可輕松應(yīng)對本題;如果沒有接觸過,也可以利用平行力的合成等知識輕松應(yīng)對。
創(chuàng)新場景:彈簧并聯(lián)。
參考文獻(xiàn):《物理可以這樣學(xué)》中陳恩普的文章《高中物理中儀器的串聯(lián)與并聯(lián)問題》。
3. 衛(wèi)星軌道模型,中儀
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考點分析:本題結(jié)合了軌道法計算中心天體質(zhì)量和衛(wèi)星圓軌道模型運(yùn)動學(xué)參數(shù)計算,屬于常規(guī)題,如果考生熟悉引力場強(qiáng)度概念,可以較快進(jìn)入題庫,計算出結(jié)果:
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創(chuàng)新場景:月球和地球巡檢。
參考文獻(xiàn):陳恩普《原來物理可以這樣學(xué)》(第一版)《對引力加速度的幾點分析》。
4. 變質(zhì)量功率問題,中等難度
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考點分析:連續(xù)流體變質(zhì)問題的關(guān)鍵是明確研究對象:選取在極短時間Δt內(nèi)轉(zhuǎn)移的流體微量元素Δm作為研究對象。剩下的就是動量定理、動能定理或者能量守恒定律。
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本題以此模型為基礎(chǔ),綜合考查了圓周運(yùn)動、機(jī)械效率、能量守恒定律、動力等內(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)的重點。
不過這道題有一個問題,那就是引水過程中為什么不考慮水的動能變化?出題人沒有說清楚,只是選項里沒有考慮水的動能變化。考生只能按照出題人的意圖來答題——強(qiáng)行去掉對動能的考慮。
這道題可以理解為:水力沖擊為系統(tǒng)提供動力,將水的動能轉(zhuǎn)化為重力勢能,從而達(dá)到引水的作用。所以這道題需要計算的正是將水的動能轉(zhuǎn)化為勢能的功率。所以這道題不應(yīng)該像電動水泵那樣處理。
創(chuàng)新場景:通過旋轉(zhuǎn)滾筒引水。
參考資料:陳恩普《物理可以這樣學(xué)》三篇:《處理變質(zhì)量問題的技巧》、《機(jī)械能定理及其應(yīng)用》、《高中物理中的微元法》。
5. 等厚干涉,中等
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考點分析:如果考生能把薄膜干涉理解為等厚度干涉,并且知道熱膨脹系數(shù)的概念,那么這道題應(yīng)該很容易答對,如果考生不能理解,那么這道題就比較難了!
當(dāng)溫度升高時,G膨脹得更多,標(biāo)準(zhǔn)板與被測樣品之間的距離增大,由于同一水平條紋下空氣膜厚度不變,所以從圖中可以看出條紋要向左移動。
創(chuàng)新場景:干涉膨脹儀。
參考文獻(xiàn):《物理可以這樣學(xué)》中陳恩普的文章《深入了解波的干涉》。
6. 勻速加速直線運(yùn)動,
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考點分析:如果考生能熟練運(yùn)用平均速度法,這道題會很簡單,如果考生只能用勻加速直線運(yùn)動的基本公式來分析,難度就會大大增加。
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創(chuàng)新場景:電動公交車。
參考文獻(xiàn):《原來物理還可以這樣學(xué)》中陳恩普的文章《平均速度法的靈活運(yùn)用》。
7.理想變壓器,長距離輸電,中等難度
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考點分析:本題全面考查遠(yuǎn)距離輸電基本計算及理想變壓器多個次級線圈的計算,是新課程的教學(xué)難點,也是復(fù)習(xí)備考的重點。
注意: ① 本題B選項避免忘記儲能功率,應(yīng)從用戶端功率出發(fā)計算輸電線路上的電流,再計算輸電線路上的功率損耗。 ② 本題C選項,在有多個次級線圈的情況下,變換定律和能量守恒定律仍然適用。
創(chuàng)新場景:儲能輸電網(wǎng)絡(luò)。
參考文獻(xiàn):《原來物理還可以這樣學(xué)》中陳恩普的文章《關(guān)于交流電的幾個問題的解釋》。
8. 動能定理,力量與速度,中等難度
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考點分析:這道題很容易理解錯誤的意思,混淆數(shù)據(jù),從而無法正確答題。如果仔細(xì)看題目,這道題其實只需要一點計算。
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創(chuàng)新場景:多工藝總置換。
參考文獻(xiàn):《原來物理還可以這樣學(xué)》中陳恩普的文章《對機(jī)車牽引動力的認(rèn)識》。
9.理想氣體狀態(tài)方程,熱力學(xué)第一定律,中等難度
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試點分析:等容過程中,W1=0,Q1=ΔU,可知溫度每升高100K,氣體內(nèi)能增加ΔU=400J;由于溫度變化時理想氣體內(nèi)能也增加同樣的量,可知等壓過程中內(nèi)能增加量也是ΔU=400J,而等壓過程中體積變化與溫度變化關(guān)系為ΔV=(ΔT/T)V0高中物理的動量守恒公式,所以氣體體積變化為ΔV=V0/3,再由W2=-pΔV及Q2=600J,W2+Q2=ΔU可知W2=-200J,V0=6L。
創(chuàng)新場景:氣體內(nèi)能變化與溫度變化的關(guān)系。
參考資料:陳恩普的《物理可以這樣學(xué)》三篇文章:《物質(zhì)的溫度與穩(wěn)定性》、《理想氣體的像問題》、《高中物理中的微元法》。
10. 簡諧運(yùn)動的對稱性,中等難度
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考點分析:根據(jù)題目文本,本題可能的流程有四種:
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根據(jù)題中的圖片,似乎出題者暗示粒子經(jīng)過A點時是向右運(yùn)動的。因此,本題只有兩種可能的過程:①和③。本題答案就是按照這個意思給出的。
由簡諧運(yùn)動基本定律(正弦函數(shù),相位隨時間均勻變化)可知,情形①③之間的時間與位置關(guān)系如上圖所示,很容易得出正確答案BC。
考生必須熟悉振動和波動中的相位和相位變化的概念。如果難以接受,可以以圓周運(yùn)動作為參考,以幫助他們理解。
創(chuàng)新情況:振動相位、位置與時間的關(guān)系。
參考資料:陳恩普《物理可以這樣學(xué)》三篇:《深入理解簡諧運(yùn)動規(guī)律》、《簡諧運(yùn)動對稱性的理解與應(yīng)用》、《波動像與波動方程》。
11.點電荷電場的疊加,中等難度
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考點分析:如果熟悉等量異種電荷的電場線,等勢面的三維空間分布圖,靜電場基礎(chǔ)知識的網(wǎng)絡(luò)圖,那么這道題就不難了,當(dāng)然這道題的難點恰恰就在這兩方面。
創(chuàng)新場景:電場線和等勢面的空間分布。
參考文獻(xiàn):《原來物理還可以這樣學(xué)》中陳恩普的文章《靜電場的基礎(chǔ)知識網(wǎng)絡(luò)圖及其應(yīng)用》。
12. 物體的平衡,歐姆定律,安培力,中等難度
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測點分析:由v2>v1可知,MN受到的摩擦力f1=μmg向右,它向右勻速移動,受到左側(cè)的安培力F1=ILB1=f1,則電路中的電流為順時針方向;導(dǎo)軌受到的摩擦力f2=μmg向左,它向右勻速移動,受到右側(cè)的安培力F2=ILB2=f2,則由左手定則可知,B2向下。
MN切割B1產(chǎn)生的電動勢E1=B1Lv1為順時針方向,導(dǎo)軌切割B2產(chǎn)生的電動勢E2=B2Lv2為逆時針方向。由于電路中電流為順時針方向,可見電路總電動勢為順時針方向,即E1>E2,且I=(E1-E2)/R。聯(lián)立解得v2=3m/s。
創(chuàng)新場景:導(dǎo)軌運(yùn)動與電路總電動勢。
參考資料:陳恩普《物理可以這樣學(xué)》三篇:《電磁感應(yīng)綜合問題》、《深入理解歐姆定律》、《電磁感應(yīng)動態(tài)問題的定量計算》。
13. 氣體等溫變化實驗,中儀
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考點分析:本題第一、二題為自由分,第三題只要按照出題人的意圖寫出表達(dá)式p(V0+ΔV)-pV0=pΔV,就能輕松得出正確答案。
創(chuàng)新情況:氣體等溫變化實驗中,遺漏了一部分體積。
參考文獻(xiàn):《原來物理還可以這樣學(xué)》中陳恩普的文章《混合氣體的狀態(tài)方程及典型題型》。
14.電容器充電放電實驗,中等
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考點分析:這道題涉及到動態(tài)電路、電容動態(tài)問題、IT圖像與電荷、理想二極管、電表讀數(shù)等知識,難度不大,就是有點數(shù)格子麻煩,計算量比較大,僅此而已。
算方格時要遵循的原則是:如果數(shù)字小于半個方格,則算作0;如果數(shù)字大于半個方格,則算作1。
創(chuàng)新場景:電容器充電放電實驗。
參考文獻(xiàn):《物理可以這樣學(xué)》中陳恩普的文章《高中物理中的微分方法》。
15.斜拋射運(yùn)動,能量守恒,中國易學(xué)
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考點分析:本題需要對拋物線運(yùn)動進(jìn)行定量計算,但是難度不大。
創(chuàng)新場景:電磁炮滅火消防車、電容儲能式。
參考文獻(xiàn):《物理可以這樣學(xué)》中陳恩普的文章《高中物理中的微分方法》。
16. 光的反射和折射,中等難度
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考點分析:本題第一題為幾何光學(xué)常規(guī)重點題,是復(fù)習(xí)備考的重點,難度不大。
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但第二個問題比較難回答,因為問題似乎沒有說清楚入射光是射線(極細(xì)光束)還是光束,以及光束是平行光束、發(fā)散光束還是會聚光束?因此,從M下端面發(fā)出的光是來自各個點和方向,還是只能從定點或定方向發(fā)出?
但是,問題中最后一句“N下端面的照亮面積”卻暗含著從M下端面發(fā)出的光線是來自各個點、各個方向的,否則就不可能在N下端面形成一個照亮的“區(qū)域”!
這是怎么做到的呢?注意問題中描述的光纖的橫截面不是矩形,而是圓形,也就是圓柱形光纖。因此,即使是平行光束,經(jīng)過圓柱面反射后,也會直接變成向四面八方發(fā)散的光束!
一旦理解了這一點,第二題就不難了:從 M 下端發(fā)出的光會照亮第一題中臨界光左邊的所有區(qū)域。因此,題目要求第一題中的臨界光(從 M 下端最右側(cè)發(fā)出的偏轉(zhuǎn)角最大的光)剛好照亮 N 下端左右兩側(cè)兩個臨界情況之間的情況:
剩下的幾何問題都不太難。
創(chuàng)新場景:反射式光纖位移傳感器,光束在圓柱形光纖中的反射。
參考文獻(xiàn):《物理可以這樣學(xué)》陳恩普文章《幾何光學(xué)中的關(guān)鍵問題》(待收錄)。
17.帶電粒子在電場和磁場中的運(yùn)動是困難的
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考點解析:第一題設(shè)了一個難點——根據(jù)題目猜測粒子的運(yùn)行軌跡,只有正確猜出軌跡,才能正確答題。
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第二題(i)中粒子運(yùn)動軌跡比第一題清晰,但第三階段涉及帶電粒子在電場中準(zhǔn)拋物線運(yùn)動的定量計算,最終結(jié)果需要三階段運(yùn)動方程聯(lián)立求解,因此本題綜合性強(qiáng),難度大!
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第二題(ii)是在(i)的基礎(chǔ)上做進(jìn)一步的計算,比較容易——先算出新軌跡圓心的坐標(biāo),再計算圓心到P點的距離,與新軌跡圓的半徑進(jìn)行比較,即可知道是否有可能從P點第三次進(jìn)入電場。
創(chuàng)新場景:電場中的拋物線運(yùn)動。
參考文獻(xiàn):《原來物理還可以這樣學(xué)》中陳恩普的文章《帶電粒子在有界磁場中運(yùn)動的關(guān)鍵問題》。
18.動量定理,動能定理,動量守恒定律,能量守恒定律,難
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考點分析:本題每道題難度差別較大,第一題容易拿分,第二、三題難度中等,第四題涉及到終態(tài)的判斷,流程多,計算量大,尤其涉及到兩物體有初速度時的彈性碰撞計算,以及三物體相對運(yùn)動的計算,計算難度也較大!
第二、三題的運(yùn)動過程可以用牛頓運(yùn)動定律和運(yùn)動學(xué)來處理,當(dāng)然也可以用動量定理結(jié)合平均速度法來處理。
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對于一般的彈性碰撞,可以利用牛頓速度公式v1+v1'=v2+v2'來求解動量守恒方程,計算量會稍微小一些。
創(chuàng)新場景:廣義彈性碰撞計算、三物體相對運(yùn)動計算。
參考資料:陳恩普《物理可以這樣學(xué)》三篇:《疊加問題的分析技巧》、《彈性碰撞的二次結(jié)論及其應(yīng)用》、《平均速度法的靈活運(yùn)用》。
3. 欣賞后的思考
第一次做第4題和第16題時的困惑貝語網(wǎng)校,顯然是沒有抓住題意,就像前面“逐題分析”里說的,這兩道題其實沒什么問題。
整張山東卷情景新穎,綜合性強(qiáng),計算量大,涉及的知識點大多是新課程教學(xué)中的難點,想要在90分鐘內(nèi)輕松完成并保證高分確實很難高中物理的動量守恒公式,兩個小時其實也很難!
山東試卷充分展示了如何創(chuàng)新情境、如何設(shè)置難度的技巧,為日常出題提供了一個很好的范本。對于想增加試題新穎性和難度的出題者來說,山東試卷確實值得認(rèn)真學(xué)習(xí)。
為了應(yīng)對山東考,山東考生不僅要打好基礎(chǔ),還要在高考范圍內(nèi)進(jìn)一步加大訓(xùn)練的創(chuàng)新性、綜合性、知識難度、計算難度,有條件的話,適當(dāng)學(xué)習(xí)比賽基本內(nèi)容,學(xué)會應(yīng)對“超大綱半步”的試題,順利適應(yīng)山東考場。浙江考生也要學(xué)會“策略性放棄”,避免在暫時看不懂、沒有解題思路、計算難度太大的題目上浪費(fèi)過多時間,保證投入產(chǎn)出比最優(yōu)!
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