四川 王 城
(作者单位:四川省资中县球溪高级中学)
教材——物理学习之蓝本,备考命题之根本。
探根溯源 析教材考题
——2017年源于教材的高考题
众所周知,教材是对课程标准的具体化,是教学的依据,体现了新课程理念,突出了知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维目标,所以它更是考试命题的依据。研究近几年全国各地高考试题,可以发现,物理试题逐渐朝着紧扣教材、强化学生的核心素养的方向发展,而对核心素养的考查又主要体现在考查学生基础知识的综合运用能力和解决实际问题的能力。教材不仅是高考命题的资源依据,而且也渗透着命题改革方向的信息。因此,对于高考备考师生应该跳出教辅资料,“用足、用好教材”,方能在高考中以不变应万变,立于不败之地。本文将2017年各地高考中来源于教材内容的高考题作一归纳,以供大家复习参考。
【例1】(2017·4月浙江卷第4题)拿一个长约1.5 m的玻璃筒,一端封闭,另一端有开关,把金属片和小羽毛放到玻璃筒里。把玻璃筒倒立过来,观察它们下落的情况。然后把玻璃筒里的空气抽出,再把玻璃筒倒立过来,再次观察它们下落的情况。下列说法正确的是
( )
A.玻璃筒充满空气时,金属片和小羽毛下落一样快
B.玻璃筒充满空气时,金属片和小羽毛均做自由落体运动
C.玻璃筒抽出空气后,金属片和小羽毛下落一样快
D.玻璃筒抽出空气后,金属片比小羽毛下落快
【解析】抽出空气之后,小羽毛和金属片下落仅受重力,因此加速度一样大,所以下落一样快,选项C正确。
【答案】C
【点评】本题来源于人教版教材《必修1》前言部分《走进物理课堂之前》P5的“鸡毛铜钱实验(图4)”,答案即是(图4)下面的一段文字“真空玻璃管内的鸡毛、铜钱同时下落”,所以理解教材上一些重要图片和文字说明,是正确解题的关键。
【备考启示】教材是高中教学的依据,是高考命题的依据,高考命题依纲扣本,取自于教材内容,可最大限度地发挥高考对中学教学的导向功能。
【例2】(2017·全国卷Ⅲ第19题)在光电效应试验中,分别用频率为νa,νb的单色光a、b照射到同种金属上,测得相应的遏止电压分别为Ua和Ub、光电子的最大初动能分别为Eka和Ekb。h为普朗克常量。下列说法正确的是
( )
A.若νagt;νb,则一定有Ualt;Ub
B.若νagt;νb,则一定有Ekagt;Ekb
C.若Ualt;Ub,则一定有Ekalt;Ekb
D.若νagt;νb,则一定有hνa-Ekagt;hνb-Ekb
【解析】由光电效应方程可知Ek=hν-W0,该动能又会在遏止电压下恰好减为零,则eU=hν-W0,其中W0为逸出功,同种金属的W0相同。若νagt;νb,则Uagt;Ub,选项A错误;若νagt;νb,根据Ek=hν-W0,可得Ekagt;Ekb,选项B正确;若Ualt;Ub,根据Ek=eU,可得Ekalt;Ekb,选项C正确;若νagt;νb,根据Ek=hν-W0可知W0=hν-Ek,由于是照射到同种金属上,逸出功W0相同,选项D错误。
【答案】BC
【点评】本题来源于人教版教材《选修3-5》P33~34例题的改编,原例题是计算题,根据表格所给数据先作Uc-ν图,然后找出截止频率ν和普朗克常量h。对于光电效应方程,常常借助图象并综合数学方法加以考查,同时应当注意截止频率和遏止电压等基本概念的理解。
【备考启示】教材上的例题不但教给学生解题方法、深化知识,也给学生解题提供了典范。高考命题源于新课标教材上的例题,可最大限度地发挥教材例题的导向作用。平时教学过程中要善于把教材的例题从不同形式上变换,把选择题改为计算题或把已知条件改为未知条件等来全面考查学生。
【例3】(2017·北京卷第17题)利用引力常量G和下列某一组数据,不能计算出地球质量的是
( )
A.地球的半径及重力加速度(不考虑地球自转)
B.人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期
C.月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离
D.地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离
【答案】D
【点评】本题来源于教科版教材《必修2》P51练习题1,只是原练习题是能计算出地球质量的,其选项和原题几乎一样。
【备考启示】教材上的“问题与练习”是教材编写专家精选的练习。为了跳出题海,对教材上的“问题与练习”一定要熟练,真正会做,且要举一反三,融会贯通。
【例4】(2017·北京卷第19题)图2和图3是教材中演示自感现象的两个电路图,L1和L2为电感线圈。实验时,断开开关S1瞬间,灯A1突然闪亮,随后逐渐变暗;闭合开关S2,灯A2逐渐变亮,而另一个相同的灯A3立即变亮,最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是
( )
A.图2中,A1与L1的电阻值相同
B.图2中,闭合S1,电路稳定后,A1中电流大于L1中电流
C.图3中,变阻器R与L2的电阻值相同
D.图3中,闭合S2瞬间,L2中电流与变阻器R中电流相等
【解析】分析图2,断开开关S1瞬间,A1突然闪亮,说明流经A1的电流瞬间增大,从而得到S1闭合,电路稳定时,A1中的电流小于L1中的电流,所以选项B错误;由并联电路特点可知,A1的电阻值大于L1的电阻值,所以选项A错误;分析图3,开关S2闭合后,灯A2逐渐变亮,A3立即变亮,说明闭合S2瞬间A2与A3中的电流不相等,那么L2与R中的电流也不相等,所以选项D错误;最终A2与A3亮度相同,说明流经A2与A3的电流相同,由欧姆定律可知,R与L2的电阻值相等,所以选项C正确。
【答案】C
【点评】本题来源于人教版教材《选修3-2》P22~23演示实验,通过演示实验分析得到通、断电自感现象的原理和特点。值得注意的是通过自感线圈的电流不能发生突变,即通电过程中电流是逐渐变大的,断电过程中电流是逐渐变小的,此时线圈可等效为“电源”,该“电源”与其他电路元件形成回路。
【备考启示】此题启示我们,对演示实验进行适当的思考与延伸,为了提高备考的效率,用最少的时间,获得最大收益,在高考备考中,要跳出教辅,搬掉书山,游出题海,注重教材回归,弄懂教材内容,事半功倍。
【例5】(2017·全国卷Ⅲ第22题)某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验,将画有坐标轴(横轴为x轴,纵轴为y轴,最小刻度表示1 mm)的纸贴在桌面上,如图4所示。将橡皮筋的一端Q固定在y轴上的B点(位于图示部分之外),另一端P位于y轴上的A点时,橡皮筋处于原长。
(1)用一只测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标原点O,此时拉力F的大小可由测力计读出。测力计的示数如图5所示,F的大小为 N。
(2)撤去(1)中的拉力,橡皮筋P端回到A点;现使用两个测力计同时拉橡皮筋,再次将P端拉至O点,此时观察到两个拉力分别沿图4中两条虚线所示的方向,由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为F1=4.2 N和F2=5.6 N。
(ⅰ)用5 mm长度的线段表示1 N的力,以O点为作用点,在图4中画出力F1、F2的图示,然后按平行四边形定则画出它们的合力F合;
(ⅱ)F合的大小为 N,F合与拉力F的夹角的正切值为________。
若F合与拉力F的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内,则该实验验证了力的平行四边形定则。
【解析】(1)由弹簧测力计的读数规则得此时F的大小为4.0 N;(2)(ⅰ)按照平行四边形定则作出如图6所示的图,(ⅱ)用刻度尺量出F合的线段长为20.02 mm,所以,F合大小约为4.0 N,F合与拉力F的夹角的正切值为0.05。
【答案】(1)4.0 (2)(ⅰ)F1、F2和F合如图6所示 (ⅱ)4.0 0.05
【点评】本题来源于人教版教材《必修1》P62学生实验,此题能够很好区分学生是否真正做过此实验,是否掌握了实验的原理、方法、仪器使用、操作步骤、实验数据处理方法、误差分析及实验评价等。
【备考启示】高考物理实验的考查总体具有“源于教材,高于教材”的特点,实验题的设计全部取材于课本中的学生实验,又比课本中的原实验有所加深、提升与变化。实验题的考查呈现由基础性向综合性的递进趋势。实验命题不避热点,注重陈题翻新,重点实验频繁考,其他实验“轮换”考,上手容易,做好做全较难,能有效区分不同水平考生的实验能力。
【例6】(2017·全国Ⅲ卷第23题)图7为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池;R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻;表头的满偏电流为250 μA,内阻为480 Ω。虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别于两表笔相连。该多用电表有5个挡位,5个挡位为:直流电压1 V挡和5 V挡,直流电流1 mA挡和2.5 mA挡,欧姆×100 Ω挡。
(1)图7中的A端与________(填“红”或“黑”)色表笔相连接。
(2)关于R6的使用,下列说法正确的是________(填正确答案标号)。
A.在使用多用电表之前,调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置
B.使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置
C.使用电流挡时,调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置
(3)根据题给条件可得R1+R2=________Ω,R4=________Ω。
(4)某次测量时该多用电表指针位置如图8所示。若此时B端是与“1”连接的,则多用电表读数为________;若此时B端是与“3”连接的,则读数为________;若此时B端是与“5”连接的,则读数为________。(结果均保留3位有效数字)
【答案】(1)黑 (2)B (3)160 880 (4)1.47 mA 1.10×103Ω 2.95 V
【点评】本题来源于新课标教材《选修3-1》第2章P65的说一说栏目。新教材上说一说栏目有很多可以作为高考命题的题源,高考备考时要多加关注,说一说,使学生知道和理解。
【备考启示】在人教版教材中,新增加了一些栏目。如做一做、说一说、科学漫步、STS、思考与讨论和课题研究等,这些内容对拓展知识,启发学生思考、培养学生的科学素养和人文素养,具有重大作用,是新课标教材的一大亮点。在近年高考命题中,涉及这些新增栏目内容的试题很多。因此,在高考备考中要围绕重点知识,多加关注新增栏目,用足新教材,但不可抛开主干知识,人为增加难度,进入偏题、怪题和难题的误区。
(作者单位:四川省资中县球溪高级中学)