高考物理信息给予型命题特点及解题分析

1、高考物理信息给予型命题特点及解题分析信息题是近几年高考卷中出现的一种新情景试题.它在题干或问题中以现代科技、日常生产生活中的某个事件、问题为背景，提供一些信息(如：描述问题的过程、 提供新的规律、公式、图象、方法，并给出一些已知量等)，让考生通过阅读思考、分析与理解，从中筛选出有用信息，简化与纯化过程，建立模型，综合应用新信息和已有知识去解决问题考生对该类题型普遍感到头痛的原因是：一方面，多数考生平时通过课本接触到的素材较少，课堂类似训练不够.另一方面：多教考生统摄处理信息的能力没有得到培养，无法通 过“比、想象、抽象、概括等”思维活动从背景中建立起合适的物理模型，找准新旧知识的 连接点，对题

2、目加以突破.一、试题展示：1. (00上海)阅读以下资料并回答问题：自然界中的物体由于具有一定的温度，会不断向外辐射电磁波，这种辐射因与温度有关，称为热辐射，热辐射具有如下特点： 辐射的能量中包含各种波长的电磁波；物体温度越高，单位时间从物体表面单位面积上辐射的能量越大；在辐射的总能量中，各种波长所占的百分比不同. TOC o 1-5 h z 处于一定温度的物体在向外辐射电磁能量的同时，也要吸收由其他物体辐射的电磁能 量，如果它处在平衡状态，则能量保持不变.若不考虑物体表面性质对辐射与吸收的影响.我们定义一种理想的物体.它能100烘吸收入射到其表面的电磁辐射.这样的物体称为黑体单位时间内从黑体

3、表面单位面积辐射的电磁波的总能量与黑体绝对温度的四次方成正比.即P 0 = (T T 4,其中常量 b= 5.67 X 10T 优 m2 . K4.在下面的问题中，把研究对象都简单地看作黑体有关数据及数学公式：太阳半径R= 696000 km,太阳表面温度 T = 5770 K,火星半径r = 3395km,球面积 S= 4nR?,其中R为球半径. 72 (1)太阳热辐射能量的绝大多数集中在波长为2 X 101 X 10 m范围内，求相应的频率范围.(2)每小时从太阳表面辐射的总能量为多少？(3)火星受到来自太阳的辐射可认为垂直射到面积为nr 2( r为火星半径)的圆盘上，已知太阳到火星的距离

4、约为太阳半径的 400倍，忽略其他天体及宇宙空间的辐射， 试估算火星 的平均温度.2. (01全国理综)太阳现正处于主序星演化阶段1.它主要是由电子和1H、2 He等原1子核组成.维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应方程是2e+41 H- 2 H c +释放的核能，这些核能最后转化为辐射能.根据目前关于恒星演化的理论，若由于聚变反应而使1太阳中的1H核数目从现有数减少10%太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段1为了简化，假定目前太阳全部由电子和 1H核组成.(1)为了研究太阳演化过程， 需知道目前太阳的质量 M已知地球半径 R= 6.4 X 106m,地 球质量m=6.0 x 10

5、24 kg,日地中心的距离 r=1.5 x 101m,地球表面处的重力加速度 g=10 m/s 2,1年约为3.2 X 107秒，试估算目前太阳的质量 M(2)已知质子质量 m= 1.6726 X 10 2 7 kg, 2 He质量 6.6458 x 10-2 7kg,电子质量m = 0.9 x 10 s kg,光速c= 3x 108 m/s,求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能.(3)又知地球上与太阳垂直的每平方米截面上，每秒通过的太阳辐射能w = 1.35 X 103W/ m2.试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命.(估算结果只要求一位有效数字.)二、例题探究例1阅读下列

6、信息，并结合该信息解题：(1)开普勒从1609年1619年发表了著名的开普勒行星运动三定律，其中第一定律为:所有的行星分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动，太阳在这个椭圆的一个焦点上.第三定律：所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等.实践证明,图1开普勒三定律也适用于其他中心天体的卫星运动.(2 )从地球表面向火星发射火星探测器.设地球和火星都在同一平面上绕太阳做圆周运动，火星轨道半径 R为地球轨道半径 R。的1. 5 0 0倍，简单而又比较节省能量的发射过程可分为两步进行：第一步，在地球表面用火箭 对探测器进行加速，使之获得足够动能，从而脱离地球引力作用成为一个沿地

7、球轨道运动的 人造行星.第二步是在适当时刻点燃与探测器连在一起的火箭发动机，在短时间内对探测器沿原方向加速，使其速度数值增加到适当值，从而使得探测器沿着一个与地球轨道及火星轨道分别在长轴两端相切的半个椭圆轨道正好射到火星上(图1),当探测器脱离地球并沿地球公转轨道稳定运行后，在某年3月1日零时测得探测器与火星之间的角距离为60。，如图2所示，问应在何年何月何日点燃探测器上的火箭发动机方能使探测器恰好落在火星表面?（时间计算仅需精确到日），已知地球半径为：Fe = 6.4 X 106m=1.840 ; /（1.25）3 = 1.400命题意图：考查考生摄取提炼信息获取新知的能力及空间想象能力B级

8、要求.错解分析：考生面对冗长的题干， 不能迅速读懂题意获取信息，对探测器的发射情景理解不透，找不到清晰的解题思路.解题方法与技巧：（题中信息：“从地面向火星发射火星探测器的两个步骤”，表明:为使探测器落到火星上，必须选择适当时机点燃探测器上的发动机，使探测器沿椭圆轨道到达火星轨道的相切点， 同时，火星也恰好运行到该点， 为此必须首先确定点燃时刻两者的相对位置）因探测器在地球公转轨道运行周期工与地球公转周期 Te相等：Td = T e = 3 6 5天360探测徐F在点火前绕太阳转动角速度3 d = 3 e = = 0.986 /天365探测器沿椭圆轨道的半长轴：Rd= 2R0 （1.5R +

9、R0） = 1 . 2 5 R2由（题中信息）开普勒第三定律得探测命在椭圆轨道上足仃周期T d=Te1.253 =365X 1.400天=510天（因此，探测器从点火到到达火星所需时间：t =，=2 5 5天2火星公转周期：Tn Te V1.53 = 3 6 5 X 1 .8 4 0 天=671 天火星位置 探阻器点火灯火星绕太阳转动的角速度：3 m= 360- = 0 . 5 3 7 /天671由于探测器运行至火星需255天，在此期间火星绕太阳运行的角度：01 = 00nt = 0.537X255 = 137即：探测器在椭圆轨道近日点点火时，火星在 远日点的切点之前 137即点燃火箭发动机时

10、，探测器与火星角距离应为0 2=1800 1 = 43 (如图3)已知某年3月1日零时，探测器与火星角距离为60。（火星在前，探测器在后 ）为使其角距离变为0 2 = 4 3。，必须等待t 时间则：3dt 3武=60 43 =17，1717 一 一所以：t =天3 8天d - m 0.449图4故点燃发动机时刻应为当年3月1日后38天，即4月7日.例2电视机显像管实际上是一只阴极射线管.图4所示是一阴极射线主要构造示意图，A、B是偏转磁场，可使电子在水平方向偏转，C D是偏转电场，可使电子在竖直方向偏转.当A、B和C D不接电压时，电子枪发出的电子经加速后以v=1.6 X 1 0m/s的速度沿

11、水平直线 吊颐直打到竖直的荧光屏P的中心O上.以O为原点以竖直方向为 y轴，水平方向为x轴建立坐标系.当在A B和C D间分别接上恒定电压后，电子在磁场中沿-x方向偏转了 0.02 m打在屏上的（一0.14,。. 1 5 ）点，已知磁场沿 MM向的宽度为0 .06m电场沿MW向的宽度为o .08m电场右边缘到屏的距离为o. o 8成电子从磁场射出后立即进入电场，且从电场的右边界射出.（电子的质量 F 9 X 1 0 31 kg,电量e= 1 .6X10190）试求：（1）磁场和电场的方向，并说明电子在磁场区、电场区、无场区的运动过程（2）磁感应强度和电场强度.命题意图：考查考生获取并处理有效信

12、息的能力及综合分析能力.B级要求.错解分析：考生缺乏空间想象能力，想象不出电子在磁场和电场中的偏转情景，无法综合匀加速直线运动和匀速圆周运动规律来求解解题方法与技巧：因为磁场可使电子在水平方向上偏转，欲使电子打在x=-0.14 m点上,电子刚进入磁场时受力应指向一x方向，由左手定则知磁场方向竖直向上因为电场可使电子在竖直方向上，欲使电子打在y=-0.15 m点上，电子在电场中受力应7&-y方向，电场方向也应向上.电子进入磁场后，在磁场中做匀速圆周运动，其轨迹如图5.电子进入电场时速度仍为 v,方向偏转了 8角，在电场中做类平抛运动电子在电场中y方向分运动的轨迹可用图6表示.电子从电场右边界进入

13、无场区做匀速直线运动，最终打在屏上.（2）设电子在磁场中的轨道半径为R 7&-x方向偏转距离为x,图6一，,_2则有 x=0.02 m ( Rx) +0.06qBmv mv解得R=0.1 m 由R=得B=eR9父10，.6父106 T=9X11.6 10,9 0.1设电子在电场中向下偏转距离为y,电子在电场区、无场区的运动时间是相同的，设为t,由图6看出t = 008- v cos 二由磁场中三角形可看出,cose = J=013 = o.8,0.1故 t 二 一0.11.6 106x 116在无场区，电子在-y方向的距离是0.15- y=eE t - t 解得 y=0.05 m m,1, 2

14、/日 2 ym由 y= - at 付 E=2et2_312 0.05 9 10N/C=l 44 N/C一一91.6 101_6 2(10 )216三、名师指导（一）高考命题特点及走势信息给予型命题，其特点是立意高（取材于课外社会热点或科技信息），而落点低（题中所给予信息与中学基础知识密切相关）.主要考查学生自学阅读能力，对信息统摄提炼能力,.该联想类比，抽象概括建立物理模型的能力及综合运用新旧知识解决实际问题的创新能力 题型对能力考查的功能显著，有较高的区分度，能够较好的预测考生将来学习的潜能, 其符合“有助于高校选拔人才”的高考命题方向，从而成为近几年高考试卷中频现的亮点之（二）信息给予题突

15、破策略.处理信息题的思维程序L思舞的发散）.突破信息题两环节（1）寻找有效信息与相关旧知识的联系，挖掘题目的切入点，即突破点 （2）必要时采用“对比法” “移植法” “联想虚拟法”构建起物理模型 （如“条件”模型, 客体模型，过程模型等）.四、巩固训练1.如图7,是一个测定液面高度的传感器在导线芯的外面涂上一层绝缘物质，放在导电液体中，导线芯和导电液体构成电容器的两极，把这两极接入外电路， 当外电路中的电流变导线芯图7化说明电容值增大时，则导电液体的深度 h变化为h增大h减小C.h不变D.无法确定.在核电站的反应堆中，是靠熔化的钠来传递核燃料棒产生的热量的.抽动液态钠的“泵”的传动机械部分不允

16、许和钠接触，因此常使用一种称为“电磁泵”的机械.图8所示熔融的钠从其中流过,这种“泵”的结构，M S为磁铁的两极，c为放在磁场中的耐热导管, v为钠液的流动方向，要使钠液加速，加在导管中钠液的电流方向应为A由下流向上（c a ）B由上流向下（a-c ）C逆着v方向（b a ）D.顺着v方向（a- b ）. 1999年11月20日，我国发射了 “神舟号”载人飞船，次日载人舱着陆，实验获得成功.载人舱在将要着陆之前，由于空气的阻力作用，有一段匀速下落过程，若空气的阻力与速度的平方成正比，比例系数为k,载入人的质量为 m则此过程中载人舱的速度应为.利用超声波遇到物体发生反射，可测定物体运动的有关参量

17、.图9甲中仪器A和B通过电缆线驳接，B为超声波发射与接收一体化装置，而仪器 A为B提供超声波信号源而且能将B接收到的超声波信号进行处理并在屏幕上显示其波形图10vO列车静止时金属丝图9现固定装置B,并将它对准匀速行驶的小车C,使其每隔固定时间T。.发射一短促的超声波脉冲（如图37-9乙中幅度较大的波形），而B接收到的由小车 C反射回的超声波经仪器A处理后显示如图 37-9乙中幅度小的波形.反射波滞后的时间已在图37-9乙中示出，其中T和AT为已知量，另外还知道该测定条件下声波在空气中的速度为v。，试根据所给信息可判断小车的运动方向为 .（填“向左”或“向右”），速度大小为.如图10所示是一种悬

18、球式加速度仪，它可以用来测定沿水平轨道运动的列车的加速度.m是一个金属球，它系在金属丝的下端， 金 属丝的上端悬挂在 O点，AB是一根长为L的电阻丝，其电阻值为 R 金属丝与电阻丝接触良好， 摩擦不计，电阻丝的中点C焊接一根导线. 从O点也引出一根导线，两线之间接入一个电压表 V（金属丝和导线电 阻不计）；图中虚线 OC与AB相垂直，且OC= h ,电阻丝 AB接在电压 为U的直流稳压电源上， 整个装置固定在列车中使 AB沿着前进的方向,呈竖直状态，当列车加速或减速前进时，金属线将偏离竖直方向， 从电压表的读数变化可以测出加速度的大小.（1）当列车向右匀加速运动时，试写出加速度a与电压表读数 U的对应关系.以便重新刻制电压表表面使它成为直读加速度数值的加速计(2)用此装置测得的最大加速度是多少？(3)为什么C点设置在电阻丝 AB的中间？对电压表的选择有什么特殊要求6.如图11所示，厚度为h,宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为 B的均匀磁场中，当电流通过导体板时，在导体板上侧面 A和下侧面A之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应，实验表明，当磁场不太强时，电势差 UU电流I和B的关系为k里.d式中的比例系数 k称为霍尔系数.霍尔效应可解释如下：外部磁场的洛伦兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧，在导体板的另