物理高考的命题.ppt

1、物理高考的命题（上）,高凌飚 华南师范大学基础教育课程研究中心 2007.8.6,高考命题的理论与技术专题讲座二,关于考试大纲和命题说明 物理高考的知识能力目标 物理试卷的结构,关于考试大纲和命题说明,考试大纲 考试性质 考试内容 考试的能力要求 考试范围与要求 考试形式及试卷结构 答卷方式 题型 试题难度,命题说明 命题指导思想 考试内容范围 考试形式 试卷结构和题型 内容比例 试题难度 题型示例,物理高考的能力要求,理解能力 推理能力 分析综合能力 应用数学处理物理问题的能力 实验与探究能力,理解能力,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

2、够清楚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。,推理能力,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。,分析综合能力,能够独立地对所遇到的问题进行具体分析、研究，弄清其中的物理状态、物理过程和物理情境，找出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；能够提出解决问题的方法，运用物理知识综合解决所遇到的问题。,应用数学处理物理问题的能力,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

3、，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。,实验与探究能力,能独立地完成表2、表3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，对结论进行分析和评价；能发现问题、提出问题，并制定解决方案；能运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题，包括简单的设计性实验。,注意,上述五方面的能力要求不是孤立的，着重对某一种能力进行考查的同时，在不同程度上也考查了与之相关的能力。同时，在应用某种能力处理或解决具体问题的过程中往往伴随着发现问题、提出问题的过程，因而高考对考生

4、发现问题和提出问题能力的考查渗透在以上各种能力的考查中。,物理高考的知识要求,物理高考的知识内容,必考内容 物理1：质点的直线运动，相互作用与牛顿运动定律 物理2：机械能，抛体运动与圆周运动，万有引力定律 模块3-1：电场，电路，磁场 模块3-2：电磁感应，交变电流 选考内容 模块3-3：分子动理论与统计思想，固体、液体与气体，热力学定律与能量守恒 模块3-4：机械振动与机械波，电磁振荡与电磁波，光，相对论 模块3-5：碰撞与动量守恒，原子结构，原子核 模块2-2：力与机械，热与热机,对各部分知识内容要求掌握的程度，在表2、表3中用字母、标出。、的含义如下： . 对所列知识要知道其内容及含义，

5、并能在有关问题中识别和直接使用，与课程标准中的“了解”和“认识” 相当。 . 对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系，能够进行叙述和解释，并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用。与课程标准中的“理解”和“应用” 相当。,对知识内容的要求,高中物理知识重点,牛顿第一定律，惯性； 牛顿第二定律，质量，圆周运动中的向心力； 牛顿第三定律； 物体受力分析，牛顿定律的应用； 动量守恒定律及其应用； 机械能守恒定律及其应用； 理想气体，理想气体的状态方程，P - V图，P-T图；,欧姆定律，电阻和电阻定律，串联电路和并联电路： 电功，电功率，焦耳定律； 电源的电动势和内电阻，闭合电路的欧

6、姆定律，路端电压； 安培力，左手定则； 洛仑兹力，右手定则； 法拉第电磁感应定律，楞次定律； 光的折射与折射定律；折射率，全反射与临界角； 透镜，透镜成像规律。,对重点知识的命题取向,重视考查学生对基本概念的理解 强调基本规律的掌握 注意基础知识的实际应用 实验题注意对实验原理的理解，加强灵活性 增大对分析综合能力的考查份量 少数试题要求考生的思维具有较高的开放行和灵活性,1、重视考查学生对基本概念的理解,2、物体做简谐振动, 每当物体到达同一位置时, 保持不变的物理量有 (A) 速度(B) 加速度(C) 动量(D) 动能,考查要点：要求通过简谐振动的实际过程，弄清物体到达同一位置可能具有不同

7、的运动状态，然后对选项作出判断。,7、将电阻R先连接在120V的直流电源上, 在一定时间内电阻所消耗的功为W, 如将该电阻连接在某一正弦交流电源上. 在相同时间内若该电阻消耗的功为W/4, 则交流电源电压的峰值为: (A) 30 V (B) 42 V(C) 60 V(D) 85 V,考查要点：要求理解交流电有效值的定义，明确电阻接在交流电路中时电阻两端电压的有效值与通过电阻的电流的有效值之间的关系，以及正弦交流电的有效值与最大值的关系。,9、下图中的坐标原点o都表示一半径为R的带正电的实心金属球的球心位置; 纵坐标表示带电球产生的电场的场强或电势的大小, 电势的零点取在无限远处; 横坐标r表示

8、离开球心的距离; 坐标平面上的曲线表示该带电体所产生的电场的场强大小或电势大小随距离的变化关系. 则下列说法正确的是 (A)图表示场强, 图表示电势 (B)图表示场强, 图表示电势 (C)图表示场强, 图表示电势 (D)图表示场强, 图表示电势,考查要点： 知道达到静电平衡时导体球内部场强为零，由电势差的定义判断导体球内部各点的电势都相等且等于导体球表面上的电势。,10、如图所示, 一圆柱形容器上部圆筒较细, 下部的圆筒较粗且足够长. 容器的底是一可沿下圆筒无摩擦移动的活塞S, 用细绳通过测力计F将活塞提着. 容器中盛水. 开始时, 水面与上圆筒的开口处在同一水平面上(如图), 在提着活塞的同

9、时使活塞缓慢地下移. 在这一过程中, 测力计的读数 (A)先变小, 然后保持不变 (B)一直保持不变 (C)先变大, 然后变小 (D)先变小, 然后变大,考查要点：本题主要考查学生对物理知识的理解和过程的想像，要求学生认识到液体作用于活塞上的力的大小不一定等于液体所受的重力，当上管中仍有液体时，上下管相连接处的水平管壁对液体有压力。,12、在图示电路中, 电池的电动势为, 内阻为r, 接在电池两端的电阻为R。各量都用国际单位表示，将电量为q的正电荷由A点沿路径ARB移到B点，电场力做的功等于 。而将此正电荷由A点沿电池的内电路移动到B点, 电场力做的功等于 。,考查要点 理解静电力做功与路径无

10、关。电路上A、B两点间的电势差是一定的，把一定量的电荷经任意路径从A点移动到B点，电场力所做的功相同。,2、强调基本规律的掌握,13. 竖直放置的轻弹簧下端固定在地面上, 上端与轻质平板相连, 平板与地面间的距离为H1, 如图所示. 现将一质量为m的物块轻轻放在平板中心,让它从静止开始往下运动, 直至物块速度为零, 此时平板与地面间的距离为H2. 若取无变形时为弹簧弹性势能的零点, 则此时弹簧的弹性势能Ep = .,考查要点: 形变的弹簧有弹性势能，回答这道题时没有必要了解弹性势能的大小与形变之间的定量关系，通过能量守恒与转换的规律就可求出弹性势能的大小。,5.用右图所示的装置演示光电效应现象

11、, 当用某种频率的光照射到光电管上时, 电流表G的读数为i. 若改用更高频率的光照射, 此时 (A) 将电池E的极性反转, 则光电管中没有光电子产生. (B) 将电键k断开, 则有电流流过电流表G. (C) 将变阻器的触点c向b端移动, 光电子到达正极时的速度必将变小. (D) 只要电源的电动势足够大, 将变阻器的触点c向a端移动, 电流表G的读数必将变大.,考查要点: 对演示实验中的各种现象及其原因的了解，以及对光电效应规律的掌握。,19.质量为m1 = 0.10kg和m2 = 0.20kg两个弹性小球，用轻绳紧紧地捆在一起，以速度v0 = 0.10ms-1沿光滑水平面做直线运动。后来绳子突

12、然自动断开，断开后两球仍在原直线上运动，经时间t = 5.0s后两球相距s = 4.5m。求当两球捆在一起时的弹性势能。,考查要点: 主要考查对基本定律的掌握，以及基本的分析推理能力，能够由距离求得相对速度，并根据能量守恒和动量守恒求弹性势能。,3、注意基础知识的实际应用,11、要使一个中性锂原子最外层的电子脱离锂原子所需的能量是5.39 eV, 要使一个中性氟原子结合一个电子形成一个氟离子所放出的能量是3.51 eV . 则将一个电子从锂原子转移到氟原子所须提供的能量为 .,考查要点: 了解能量关系在电离能和结合能上的应用。,17、一网球运动员在离开网的距离为12m处沿水平方向发球, 发球高

13、度为2.4m, 网的高度为0.9m. 若网球在网上0.1m处越过, 求网球的初速度。 若按上述初速度发球, 求该网球落地点到网的距离。 取g=10ms-2 , 不考虑空气阻力。,考查要点: 运动学知识的应用。,18. 激光器是一个特殊的光源, 它发出的光便是激光. 红宝石激光器发射的激光是不连续的一道一道的闪光, 每道闪光称为一个光脉冲. 现有一红宝石激光器, 发射功率为1.01010W, 所发射的每个光脉冲持续的时间t为1.010-11s, 波长为693.4nm, 问每列光脉冲的长度l是多少? 其中含有的光子数n是多少?,考查要点: 一次闪光即一个连续的脉冲，脉冲的持续时间就是光源发出这一闪

14、光的时间，发射功率与发光时间相乘，即为所发出的闪光具有的能量，这能量也可看作是所有光子能量之和。,4、实验题注意对实验原理的理解，加强灵活性,14. 用某精密仪器测量一物件的长度, 得其长度为1.63812cm. 如果用最小刻度为mm的米尺来测量, 则其长度应读为 cm, 如果用50分度的卡尺来测量, 则其长度应读为 cm, 如果用千分尺(螺旋测微计)来测量, 则其长度应读为 cm.,考查要点: 要求知道仪器的精度和相应读数的有效数字。,15. 在利用自由落体来验证机械能守恒定律的实验中, 所用的打点计时器的交流电源的频率为50Hz, 每4个点之间的时间间隔为一个计时单位, 记为T。在一次测量

15、中，（用直尺）依次测量并记录下第4点、第7点、第10点、第13点及模糊不清的第1点的位置，用这些数据算出各点到模糊的第1点的距离分别为d1 =1.80cm、 d2 =7.10cm、d3 =15.80cm、d4 =28.10cm.。要求由上述数据求出落体通过与第7点、第10点相应位置时的即时速度v1、v2。注意，纸带上初始的几点很不清楚, 很可能第1点不是物体开始下落时所打的点。v1、v2的计算公式分别是: v1= , v2= , 它们的数值大小分别是v1= , v2= .,考查要点: 了解用打点计时器打下的第一点难以判断的原因以及该点是否一定是物体开始下落的时刻，并能在数据处理中避免使用第一点

16、。,16. 量程为3V的电压表, 代号为V, 其内阻大约为3k. 现要求测出该电压表内阻的精确值. 实验室中可提供的器材有: 取值范围为0.1到9999.9的电阻箱, 代号为Ra, 在本实验中通过电阻箱的电流不会超过所允许的最大电流; 最大电阻为1000、最大电流为0.2A的变阻器, 代号为Rb; 开路电压约为5V、内阻可忽略不计的电源, 代号为E; 电键, 代号为K; 供连接用的导线若干条。 选用这些器材设计一个易于操作的测量电路, 要求画出线路图并标出所用器材的代号. 列出测量步骤, 并写出计算电压表内阻的最后公式.,考查要点:知道电压表可当电流表使用，再取两个简单的数据就可解决问题。,实

17、验室现有下列器材：一根长约50 cm、一端封闭的均匀玻璃管，米尺和千分尺（螺旋测微计）各一把，天平一台，温度计一支，量杯一个，水银若干。 能否在这些器材中挑选几件来测定大气压强？如能，说明至少应挑哪几件。如不能，说明理由。 简要写出实验步骤。 列出计算式，在这个实验中，要注意什么事项？,考查要点： 要求考生能灵活应用学到的理论知识，根据所要解决的问题的要求来设计实验的方案。,5、增大对分析综合能力的考查份量,20.图中, 质量为mA的圆柱形气缸A位于水平地面, 气缸内有一面积S = 5.0010-3 m2, 质量mB =10.0kg的活塞B, 把一定质量的气体封闭在气缸内. 气体的质量比气缸的

18、质量小得多, 活塞与气缸的摩擦不计, 大气压强=1.00105Pa. 活塞B经跨过定滑轮的轻绳与质量为mC =20.0kg的圆桶C相连. 当活塞处于平衡时,气缸内的气柱长为L/4, L为气缸的深度,它比活塞的厚度大得多. 现在徐徐向C桶内倒入细沙粒, 若气缸A能离开地面, 则气缸A的质量应满足什么条件?,考查要点:首先考查是否知道在沙量不限的情况下，为什么筒还可能提不起来的原因，这是问题的关键。然后学生应懂得利用两个平衡状态进行受力分析，特别注意两次受力分析的对象是不同的，第一次是活塞，第二次是气缸。气缸离开地面的条件与大气压力有关。,如图所示, 两根相距为d的足够长的平行金属导轨位于水平的x

19、y平面内, 一端接有阻值为R的电阻. 在x0的一侧存在沿竖直方向的均匀磁场, 磁感应强度B随x的增大而增大, B = kx, 式中的k是一常量. 一金属直杆与金属导轨垂直, 可在导轨上滑动, 当t = 0时位于x = 0处, 速度为v0, 方向沿x轴的正方向. 在运动过程中, 有一大小可调节的外力F作用于金属杆以保持金属杆的加速度恒定, 大小为a, 方向沿x轴的负方向. 设除外接的电阻R外, 所有其它电阻都可以忽略. 问: 该回路中的感应电流持续的时间多长? 当金属杆的速度大小为v0/2时, 回路中的感应电动势有多大? 若金属杆的质量为m, 施加于金属杆上的外力F与时间t的关系如何?,考查要点

20、: 本题考查的重点在于学生是否理解公式=Blv中的B是指导线所在处的磁场的磁感应强度，与其它地方的B并没有关系。对于匀强磁场，没有正确理解这一点也能求得问题的正确解答，但对非匀强磁场就不行了。此题中的磁场是非匀强磁场，理解这一点就成了正确解答的关键。 其次，导体杆以恒定的加速度a运动是导体杆在外力F和安培力共同作用下的结果，这是正确解答问题的另一关键。,6、少数试题要求考生的思维具有较高的开放行和灵活性,6.设想人类开发月球, 不断把月球上的矿藏搬运到地球上. 假定经过长时间开采后, 地球仍可看作是均匀的球体, 月球仍沿开采前的圆周轨道运动. 则与开采前相比, (A) 地球与月球间的万有引力将

21、变大 (B) 地球与月球间的万有引力将变小 (C) 月球绕地球运动的周期将变长 (D) 月球绕地球运动的周期将变短,考查要点: 判断当天体质量发生变化时的万有引力变化以及相应的圆周运动周期变化。解这道题的关键在于懂得把题目描述的情境转换为常见的物理模型，然后万有引力公式、向心力公式、加上质量关系，就可以得出引力及周期变化的情况。 月球绕地球运动周期与月球质量无关，只与地球质量有关。,22. 匀强电场的场强E = 2.0103Vm-1, 方向水平. 电场中有两个带电质点, 它们的质量均为m = 1.010-5kg. 质点A带负电, 质点B带正电, 电量皆为q = 1.010-9C. 开始时, 两

22、质点位于同一等势面上, A的初速度vA0 = 2.0ms-1, B的初速度vB0 = 1.2ms-1, 均沿场强方向. 在以后的运动过程中, 若用s表示任一时刻两质点间的水平距离, 问当s的数值在什么范围内,可判断哪个质点在前面(规定图中右方为前), 当s的数值在什么范围内不可判断谁前谁后?,考查要点: 乍看起来这道题似乎不好解答，因此建议先根据题目的文字叙述，把A、B两质点的运动过程通过画图的方法具体地表示出来，再从定性到定量分析S的变化，从S的各种取值中找出能反映两质点谁在前谁在后的那个特殊的S值，抓住了这一关键点，就可顺理成章求得问题的解答。 要求学生自己调动可能有用的手段和知识，对实际

23、问题进行分析和判断，通过分析找出可以作为判断的依据并据此作出判断，进一步形成问题的解答。,图中s为离地面高为H的一个小灯泡（可视为点光源），AB为竖直的白墙。现由s处沿水平方向向右抛出一小球。小球恰好落在B处。求小球(1)刚抛出时和(2)落地时，它在AB墙上的影子的运动速度v0和v。,考查要点： 这道题对学生来说是一道“生题”，主要考查思维的灵活性，学生是否具有较高的想像能力，弄清楚小球的影子的运动的情况，分析它与小球本身的运动的关系，然后再运用平抛运动的知识解决问题。,物理试卷的结构 以SOLO分类理论为依据,SOLO分类理论要点,与儿童的成长过程有相似，新知识的学习过程同样带有阶段性。 在

24、不同的学习阶段，思维操作的模式有着质的差异。 人的学习首先是由少到多的量的积累，再发展到质的跃迁，从低级的阶段进入高级的阶段。这种思维方式的差异，从质的方面反映了学习所达到的水平，可以从学生回答问题的表现中反映出来。 根据学生回答问题时所表现出的知识容量、思维操作水平、答案的内部一致性、收敛性以及整体性，可以将学生的表现概括为无结构、单点结构、多点结构、网络化和抽象扩展五种类型。 Biggs & Collis (1982): Evaluating Quality of Learning: The SOLO Taxonomy, Academic Press, New York, 1982,SOL

25、O分类法的层次,前结构：没有形成对问题的理解，回答问题逻辑混乱，或同义反复； 单点结构：回答问题时，只能联系单一事件，找到一个线索就立即跳到结论上去； 多点结构：回答问题时，能联系多个孤立事件，但未形成相关问题的知识网络； 关联结构：回答问题时，能够联想多个事件，并能将多个事件联系起来； 拓展抽象结构：回答问题时，能够进行抽象概括，结论具有开放性，使得问题本身的意义得到拓展。,用SOLO研究高考试卷的结构,决定物理试题难度的要素 试题要求的应答方式 封闭 开放 试题对物理知识的要求 知识涵盖面 对知识理解的深入程度 物理情境和表述方式 新颖程度 复杂性 数学方法及表述 复杂性,物理高考试题的五

26、个层次,层次一：这一层次的应答方式是完全封闭的，也即是选择题；解答问题所需要的知识和情境都比较简单；对知识的掌握要求也不高，不需要对解题的情景作较为复杂的想象和分析推理；不必进行数学运算或只需做简单的数学运算。,这道题目涉及到衰变的知识。中学物理课程对衰变知识的介绍是比较简单的。在解答这一道题目时，考生只要知道什么是衰变现象，知道衰变和衰变过程中原子核的质子和中子的数目变化，再用一点简单的四则运算就行了。有时解答一道试题所涉及的知识点虽多于一个，但这些知识都是比较简单的,解答时不需要将这些知识连贯起来思考，对知识的掌握程度要求比较低，也属于这一类。这是要求最低的一类试题。,层次二：这一层次的应

27、答方式是完全封闭的或半开放的，即为选择题、较简单的填空题或计算题；试题要求对所考查的知识有正确的理解；题目的情境不一定很复杂，或稍微复杂但其基本思路是学生学过的，或形式上稍有变化。需要经过一定的分析推理，才能得出解答；不必进行数学运算或只需做简单的数学运算。,这道题对知识的要求也不高，只要清楚地知道动量守恒定律的内容和含义，能用动量守恒定律的公式做简单的计算就行了。但这道题涉及到两个物体碰撞前后的运动情景，学生必须有一定的想象能力，能够想象出物块A和B碰撞后的两种可能运动情况，一是两物体分开运动，这时B的速度必须大于A的速度；另一种情况是两物块合在一起运动，它们的速度应相等。,这道题对知识掌握

28、程度的要求仍然不高，只要知道能级跃迁的含义和相应的能量变化关系就行了。题目的情景也非常简单，但解答时需要进行比较繁琐的单位换算，加上填空题型的影响，任何错误都不给分。可以说，这道题对数学运算能力有一定的要求。,层次三：这一层次的应答方式为半封闭/开放型的，试题为非选择题；在影响试题能力要求的知识、情境和方法技能等三项因素中，至少有一项的要求比较高。即，或者要求考生对知识有准确的理解；或者是问题的情境比较复杂，需要通过一定的想象、分析和推理，才能得到解答；或者问题的情境虽然不太复杂，但需要通过列方程或其它的数学才能求得问题的解答，或对文字论述有一定的要求。,这道题涉及到欧姆定律和电阻随温度变化的

29、知识，涉及到的知识点多了，更重要的是对知识的要求程度高了。解答题目的关键是电阻随温度变化的知识，但题目中对此绝口不提。考生需要对这一事实有深刻的印象，才能联想到这项知识，求得正确的解答。,例5、一细束由相同的粒子构成的粒子流。已知其电流强度为I，每个粒子均带正电，电量为q。当这束粒子流射入磁感应强度为B的匀强磁场中后，每个粒子都做半径为R的圆周运动，最后又从磁场射出，打在靶上，并将动能交给靶。测得靶每秒钟获得的能量为P，试求每个粒子的质量m。,涉及的知识面广且要求比较高，但由于这是中学教学的重点，问题的情景对学生来说是比较熟悉的，考生在解答这样的问题时一般不需要花很大的力量去寻找解决问题的线索。但涉及的物理量比较多，考生需要准确地把握这些物理量的含义，能用适当的数学变量来表示这些物理量，列出表示变