2013安徽高考物理试题中的亮点赏析

时间:2022-04-26 08:32:21

2013安徽高考物理试题中的亮点赏析

研读2013年安徽安徽高考理科综合物理试题,会发现越来越重视对物理思想方法的考查。这种考查更注重学生的能力,对我们提出了较高的要求,提醒我们在今后的学习中也要不断的进行总结与反思。下面就结合真题来说明。

例一 如图所示,xOy平面是无穷大导体的表面,该导体充满z0的空间为真空。将电荷为q的点电荷置于z轴上z=h处,则在xOy平面上会产生感应电荷。空间任意一点处的电场皆是由点电荷q和导体表面上的感应电荷共同激发的。已知静电平衡时导体内部场强处处为零,则在z轴上z=■处的场强大小为(k为静电力常量)()

A.k■ B.k■ C.k■ D.k■

解析:(1)假设放在z轴上z=h处的点电荷为正电荷,则导体的上表面感应电荷为负电荷,下表面为感应电荷为正电荷。对于z轴上z=■处的场强由上面所述三部分场源产生的叠加而成,中学只学了场源为点电荷的场强公式,并未学习场源为平面的场强公式,学生的求解暂时陷入僵局。

(2)考虑到导体的下表面距离xOy平面无限远,对其附近的场强影响可忽略不计。再考虑到导体的上表面的场强在z轴上下等距离处应该具有对称性,即场强大小相等,方向相反。既然z=■处的场强无法直接求出,不如间接先求对称点z=-■处的场强。

(3)对称点z=-■处的场强也是有两部分叠加而成。点电荷在此产生的直接用公式求解:

E1=■=■。

既然静电平衡时导体内部场强处处为零。xOy平面感应电荷在此产生的与点电荷在此产生场强大小相等,方向相反。即大小E1′=■,方向沿z轴正向。

(4)根据对称性,xOy平面感应电荷在z=■处的场强大小E2′=■,方向沿z轴负向。点电荷q在z=■处的场强大小直接用公式E2=■=■求得,方向沿z轴负向。

最后根据场强的叠加原理,在z轴上z=■处的场强大小为E=E2+E2′=■+■=k■,选项D正确。

点评:本题情境新颖,构思巧妙,体现了高考探索创新的思想和注重对创新能力的考查。对物理思想方法的考查主要有近似处理和对称法。近似处理法,是物理学研究的基本思想方法之一。所谓近似处理法,就是突出主要因素,摒弃次要因素,进行近似处理,是科学素质和综合能力的体现。是从事创造性研究的重要能力之一。本题导体的下表面距离xOy平面无限远,对其附近的场强影响可忽略不计就用了近似处理法。

对称现象普遍存在于各种物理现象和物理规律中.应用这种对称性它不仅能帮助我们认识和探索物质世界的某些基本规律,而且也能帮助我们去求解某些具体的物理问题,这种思维方法在物理学中称为对称法.本题导体上表面的场强在z轴上下等距离处应该具有对称性,即场强大小相等,方向相反就用了对称法。

例二 如图所示,质量为M倾角为α的斜面体(斜面光滑且足够长)放在粗糙的水平地面上,底部与地面的动摩擦因数为μ,斜面顶端与劲度系数为k、自然长度为L的轻质弹簧相连,弹簧的另一端连接着质量为m的物块。压缩弹簧使其长度为■L时将物块由静止开始释放,且物块在以后的运动中,斜面体始终处于静止状态。重力加速度为g。

(1)求物块处于平衡位置时弹簧的长度。

(2)选物块的平衡位置为坐标原点,沿斜面向下为正方向建立坐标轴,用表示物块相对于平衡位置的位移,证明物块做简谐运动。

解析:(1)设此时弹簧的伸长量为ΔL,mgsinα=kΔL则ΔL=■,弹簧的长度为L+■。

(2)当物块的位移为x时,弹簧的伸长量为x+ΔL,物块所受的合力为,F合=mgsinα-k(x+ΔL)=-kx,可知物块做简谐运动。

点评:本题立意明确,设问新颖,梯度较大,体现高考试题的选拔功能。

对比分析可知,作为安徽卷物理压轴题是在课本选修3-4的课后习题基础上改编而来的,是一道不可多得的好题。改编后的试题综合性增大,能力要求提高了。该题启示我们,在平时的教学中,如果只是就题论题,不教会学生一套思考问题的方法,学生只能是“只见树木,不见森林”,遇到情境新颖的问题就会束手无策。因此,教学中除了加强对物理基本思路的训练,同时要对某些重点知识的典型模型进行适当的改组、拓展,从而达到推陈出新,举一反三的效果。

当然,作为学生进入高校的选拔性考试,2013年安徽安徽高考理科综合物理试题亮点还有很多。在此不可能一一列举,希望本文能起到抛砖引玉的作用,引起大家对物理思想方法考查的关注。由于本人才疏学浅,不当之处,希望专家同行批评指正。

(作者单位:安徽省淮南市第21中学)

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