“新类考题”的变化特征及考查功能探析

李鸿彬

(南京外国语学校 江苏 南京 210008)

在新一轮课程改革深入推进的背景下，课程目标与高考的考核目标正在最大可能地趋于统一.物理课程标准要求学生具备的多元能力体系及研究方法，有些是通过高考可以考查的，有些是不能考查的.在近几年的高考试题中，出现了许多与以前面孔不一样的“新类考题”，旨在将高考的考核目标与课程目标实施最大程度地对接；这类考题的大量涌现，对中学物理教学改革的深入推进注入了动力.这些考题注重理论联系实际，注重物理知识在生产、生活等方面的广泛应用，注重对应用物理学研究方法的能力、发散性思维能力、物理的建模能力等发展性能力的考查.与以前相比，这些考题在问题的生成、呈现、解决方法上出现了明显的变化，这些变化，透射出新课程倡导的诸多理念，很好地推动着中学物理的教学改革.

1 问题的生成素材

任何典型物理问题或典型物理模型都来源于具体问题.近几年的许多考题重视追溯问题产生的背景材料，注重物理建模能力的考查，体现出新课程的诸多理念.

1.1 从史料中来

分析：本题来源于伽利略手稿，体现了物理学科发展的传承性.本题答案为：2.04；1.5.

表1 伽利略手稿中的数据

1.2 从科技前沿来

A. 108m/s2B.1010m/s2

C.1012m/s2D.1014m/s2

分析：本题取材于最新科技发展成果，体现了学科的发展性.本题答案为C.

1.3 从生产、生活中来

【例题3】(2009年高考江苏卷物理)图1所示是

图1

分析：本题取材于水立方游泳池的一张照片，来自于生产、生活实际，表现出物理学科与生产、生活的紧密联系，体现了学科的生活性.本题答案为约2.1 m.

1.4 从社会热点来

【例题4】(2009年高考山东卷物理)2008年9月25日至28日我国成功实施了“神舟”七号载人航天飞行并实现了航天员首次出舱.飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343 km处点火加速，由椭圆轨道变成高度为343 km的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为90 min.下列判断正确的是

A.飞船变轨前后的机械能相等

B.飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态

C.飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度

D.飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度

分析：“神七”发射是我国2008年的重大事件，本题取材于社会热点事件，体现了学科的社会性.本题的答案为B、C.

2 问题的呈现型式

许多问题，它的提出、对它解决方法的评析、对它解决过程的评价等，有时比问题的结果更加重要.近几年的许多高考题，关注了上述方方面面的考查，体现出轻结果，重过程、重评价的理念.另外许多考题通过图、表方式呈现条件，注重考查学生获取信息的能力.

2.1 呈现条件借“图表”

【例题5】(2007年高考上海卷物理)如图2所示，

图2

物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面(设经过B点前后速度大小不变)，最后停在C点.每隔0.2 s通过速度传感器测量物体的瞬时速度，表2给出了部分测量数据.(重力加速度g=10 m/s2)求：

(1)斜面的倾角α；

(2)物体与水平面之间的动摩擦因数μ；

(3)t=0.6 s时的瞬时速度v.

表2

分析：本题是通过表格呈现出相关信息，让学生从中提取问题解决的有用信息，关注了对学生获取信息能力的考查.本题答案为α=30°,μ=0.2，

v=2.3 m/s.

2.2 呈现设问用“能否求”

【例题6】(2008年高考北京物理试卷)据媒体报道,嫦娥一号卫星环月工作轨道为圆轨道,轨道高度为200 km,运行周期为127 min.若还知道引力常量和月球平均半径,仅利用以上条件不能求出的是

A.月球表面的重力加速度

B.月球对卫星的吸引力

C.卫星绕月球运行的速度

D.卫星绕月运行的加速度

分析：本题提出的问题是能否求出某一物理量，而不是该物理量的大小，这类考题侧重于考查学生推理过程的正确性，关注了对思维过程的考查.本题的答案为B.

2.3 呈现解答辨“对与错”

【例题7】(2008年高考上海物理卷)有两列简谐横波a、b在同一媒质中沿x轴正方向传播，波速均为v=2.5 m/s.在t=0时，两列波的波峰正好在x=2.5 m处重合，如图3所示.

图3

(1)求两列波的周期Ta和Tb.

(2)求t=0时，两列波的波峰重合处的所有位置.

(3)分析并判断在t=0时是否存在两列波的波谷重合处.

某同学的分析：既然两列波的波峰存在重合处，那么波谷与波谷重合处也一定存在.只要找到这两列波半波长的最小公倍数，……即可得到波谷与波谷重合处的所有位置.

你认为该同学的分析正确吗？若正确，求出这些点的位置.若不正确，指出错误处并通过计算说明理由.

分析：本题的第(3)设问，提供了一种迷惑性很强的错误的分析思路，让学生去评析，其实这两列波不存在波谷重合处.这类考题较好地考查了学生对问题分析方案的评判能力.

3 问题的解决方法

近几年来许多考题，改变了以往单纯考查应用公式、规律求解问题结果的状况，注重考查应用多种研究方法解决问题的能力，突出体现了问题解决过程中重方法的理念.

3.1 类比法

【例题8】(2009年高考北京理综卷)类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于掌握新知识，提高学习效率.在类比过程中，既要找出共同之处，又要抓住不同之处.某同学对机械波和电磁波进行类比，总结出下列内容，其中不正确的是

A.机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用

B.机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象

C.机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播

D.机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波

分析：本题直接考查了类比方法，其正确答案为D.

3.2 排除法

【例题9】(2009年高考江苏卷物理)若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中关于气泡中的气体，下列说法正确的是

A.气体分子间的作用力增大

B.气体分子的平均速率增大

C.气体分子的平均动能减小

D.气体组成的系统的熵增加

分析：由于气泡上升过程中温度保持不变，泡内气体压强变小，体积会变大，因此A、B、C选项是错误的，应用排除法即得正确答案为D.

3.3 估算法

【例题10】(2007年高考北京理综卷)图4所示为高速摄影机拍摄到的子弹穿过苹果瞬间的照片.该照片经过放大后分析出，在曝光时间内，子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的1%～2%.已知子弹飞行速度约为500 m/s，因此可估算出这幅照片的曝光时间最接近

图4

A.10-3s B.10-6s C.10-9s D.10-12s

分析：本题的解决需要有一定的日常生活经验，苹果直径一般在10 cm左右，由照片可知子弹长度约为苹果直径的一半左右，由此可估算得正确答案为B.

3.4 特殊条件法

【例题11】(2008年高考北京理综卷)有一些问题你可能不会求解，但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断.例如从解的物理量单位，解随某些已知量变化的趋势，解在一定特殊条件下的结果等方面进行分析，并与预期结果、实验结论等进行比较，从而判断解的合理性或正确性.举例如下.

如图5所示.质量为M、倾角为 的滑块A放于水平地面上.把质量为m的滑块B放在A的斜面上.忽略一切摩擦，有人求得B相对地面的加速度

式中g为重力加速度.

对于上述解，某同学首先分析了等号右侧量的单位，没发现问题.他进一步利用特殊条件对该解做了如下四项分析和判断，所得结论都是“解可能是对的”.但是，其中有一项是错误的.请你指出该项.

图5

A.当θ=0°时，该解给出a=0，这符合常识，说明该解可能是对的

B.当θ=90°时，该解给出a=g,这符合实验结论，说明该解可能是对的

C.当M≫m时，该解给出a=gsinθ,这符合预期的结果，说明该解可能是对的

分析：本题是将所得的解在特殊条件下推出结论，从而来判断解的正确性.由于滑块B的加速度不可能大于g,所以D选项是错误的，进一步说明题中求得的B相对地面的加速度的表达式是错误的.

3.5 量纲判断法

【例题12】(2009年高考北京理综卷)图6所示为一个内、外半径分别为R1和R2的圆环状均匀带电平面，其单位面电荷为σ.取环面中心O为原点，以垂直于环面的轴线为x轴.设轴上任意点P到O点的距离为x，P点电场强度的大小为E.下面给出E的四个表达式(式中k为静电力常量)，其中只有一个是合理的.你可能不会求解此处的场强E，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断.

图6

根据你的判断，E的合理表达式应为

分析：通过对E的四个表达式的量纲分析可知，A、C选项是错误的.再应用极限法分析可知，当x→∞时，E→0，而D项中E→4πκσ，故D项错误.因此用排除法可知正确答案为B.

近几年全国各地的高考题呈现出在“稳”中求“变”，“变”中求“新”的特点.变化与出新的大量考题与新课程改革实现着“共振”，有效地指挥着中学物理的教学改革.