2023高考~物理创新思维题

创新思维试题

一、考情分析

◎政策文件

《中国高考评价体系的说明》第27页：

（四）创新性：高考强调创新意识和创新思维；

四是创新性为主的试题。当今时代，社会经济迅猛发展、

科学技术日新月异，新产品、新技术层出不穷。创新性试

题命制要紧密结合我国社会函待解决的紧迫问题、科学技

术前沿理论、工程技术领域的重大项目等进行编拟，使试

题具有浓厚的时代气息和鲜明的中国特色。此类问题情境

与社会实际密切相关，具有现实意义和价值引领作用，要

求学生多角度、开放式地思考问题。这类试题旨在

考查学生独立思考、对问题或观点提出不同看法并进行论

证的能力，考查学生敢于质疑、敢于批判的思维能力，考

查学生创新性地运用知识去发现新规律、研发新理论、开

发新技术，为制定新政策、开拓新领域提供支撑的能力。

总体而言，这种类型的试题考查的是学生的创新思

维和意识的“创新性%

◎真题分析

创新思维试题分析表:

思维版本创新点概括

广东卷2022空间思维：将粒子的运动放到了

T7三维立体空间中

山东卷2022空间思维：涉及到三维空间的计

T17算

创新割补法：题干”取走A、B处两

思维山东卷2022

段弧长均为的小圆弧上的电

T3

荷"，运用到“挖补法”思路

北京卷2021类比思维：电流与时间的关系，

T19类比速率与时间的关系

全国I卷2019逆向思维：竖直上抛运动可以看

T18成自由落体运动

©2023备考

根据高考评价体系对于创新思维的要求与近

几年的真题来看，创新试题所占的比重逐步加大。

所以能够培养考生创新思维的这类试题需要在备

考中强化训练。

二、腾远原创新题

◎试题

1.〈逆向思维》在广场上的某一喷泉水柱旁边站着

一篮球运动员，如图所示，根据图中信息和生活

经验，请估算该水柱从地面运动到运动员头顶等

高处及从运动员头顶等高处运动到最高点所用时

间之比约为（）

A.（V3-V2）：V2B."（6一"C.

（V3-V2）：（V2-1）D.2：1

2.〈极限思维〉光滑水平面上静止放置一内壁光滑

的半圆弧槽,槽的质量为M,半径为R。现将一质

量为加，可视为质点的小滑块从半圆弧槽的右侧

小偏角。处由静止释放。重力加速度为g。根据力

学相关知识推断小滑块相对于半圆弧槽最低点的

微振动周期（）

2

o

cC.T.=2、7V\---M--m--R-u口.Tr=2o7rl--M---*---

\(M+m)g'(M+m)g

3.〈等效思想》如图为光滑绝缘的竖直抛物线形轨

道，其满足的关系式为y=4x2。轨道所处的空间

存在沿x轴正方向的匀强电场，电场强度大小为

E=—o现将一质量为切，带电量为+“的可视为

q

质点的小球套在轨道上。在轨道A点将小球由静

止释放，重力加速度取g。求在以后运动过程中，

最大速度出现位置的横坐标为()

A.-B.-C.0D.-

823

4.〈类比推理》(多选)静止点电荷周围有电场，

具有质量的物体周围有引力场，引力场与电场有

很多相似之处，类比于电场，可定义引力场强度

和引力势。设地球的质量为弘地球半径为凡引

力常量为G,取无穷远处为势能零点，质量为R

的质点距地心距离为r(r>R)时，引力势能为

3

EU下列说法正确的是()

r

A.地球的引力场强度大小为Gg

B.距地球表面高度〃处的引力场强度为菅

C.地球的引力势为-G?

D.无穷远处为势能零点，距地球表面高度R处、

质量为m。的人造地球卫星的机械能为华

5.〈割补思想》足球是一项以脚为主，控制和支配

球的体育运动项目。由于对抗性强、战术灵活多

变等特点，足球被称为“世界第一运动”。横梁

挑战赛是足球运动员喜爱的业余游戏和竞技活动,

运动员用脚踢出足球，以击中球门横梁为成功，

如图甲所示。在一次横梁挑战赛中，运动员在球

门前20+处正对球门踢出足球，足球和球

门横梁发生弹性碰撞后落在距离球门20-10V3m

处。该过程可以简化为如图乙所示的过程，足球

被踢起后做抛体运动，其中横梁上碰撞点距离地

面的高度为2.5m。求：

(D足球被运动员踢出时的初速度；

(2)足球运动过程中离开地面的最大高度。

◎答案解析

1.A【解析】水柱从地面喷出可看成竖直上抛运动,

4

利用逆向思维，从最高点开始，可看成自由落体

运动。设从地面运动到运动员头顶等高处距离为h,

从图中可知，从运动员头顶等高处运动到最高点

约为2h,即有2h=；gf；,3h=；g］,可得

等,则该水柱从地面运动到运动员头

A

顶等高处及从运动员头顶等高处运动到最高点所

用时间之比约（后扬：/，故A正确。

2.A【解析】由机械振动相关知识可知，简谐运动

周期式为T=2ig,将C、D选项与此式比较，可

知两选项对应的结果不是时间量纲，故可排除。A、

B选项：由于地面光滑，故小滑块相对半圆弧槽运

动的同时，半圆弧槽也在运动，因此不可直接套

用简谐运动周期计算公式；不妨做极限思考:当

时，门［认为M不动，此时小滑块相对于M

的微振动近似为简谐运动，周期应近似为

T=2%患，分析可得A正确。

3.A［解析］原电场和重力场组成的叠加场可以等

效为如下的“等效场”,可知等效场的方向与x轴

正向夹角为45。。当小球在等效场中运动的位移最

大时，等效场所做的功最大，小球的动能最大，

故当小球经过下图的等效最低点B时的速度最大

（图中虚线和等效场垂直）。设虚线对应的方程

为y=x+b,联立y=41,可得4——x—人=0,由

5

于虚线和抛物线只有一个交点，故△=(),利用求

根公式可得B点横坐标为x=KJ。

4.BC［解析］类比于点电荷电场强度大小为鸟,

可知地球的引力场强度大小为G5，A错误；距地

球表面R高度处的引力场强度g'=G焉，而

GM=gN,联立可得夕=?，故B正确；根据电势能

与电势对应关系弓=眼，可推断引力势能与引力势

的对应关系与=神，则地球的引力势为0=-G年,B

正确；根据万有引力提供向心力：G蔡=〃舟

解得喑,人造地球卫星的机械能

5.【解析】由于足球与横梁发生了弹性碰撞，碰

撞前后速度大小相等，/~

与竖直方向的夹角也相/Js

等。把碰撞后的运动轨

迹围绕立柱对称翻转，就构成完整的抛物线。如

答图所示。

以足球抛出点为原点，建立直角坐标系。足球

在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做竖直上

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抛运动。可见，足球的射程为S=20m,经过横梁的

位置坐标为P(20+10倔1,2.5m)o

设足球做抛体运动的初速度为北，与水平面的

夹角为。，射程为S,射高为"有

vx=v0cos6①

vy=vosind—gt②

x=③

2

y=v0tsin6—^gt@

解得：射程s