劉 林

(青島市普通教育教研室 山東 青島 266023)

1 總體評(píng)價(jià)

2010年高考山東卷理科綜合物理試題總體情況反映較好，說(shuō)明了山東省自主命題的水平在逐年提高，試題逐步得到了考生、學(xué)校和社會(huì)的認(rèn)可，基本實(shí)現(xiàn)了2010年山東省《考試說(shuō)明》的命題指導(dǎo)思想．試題貼近中學(xué)教學(xué)實(shí)際，體現(xiàn)了中學(xué)物理教學(xué)在知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀等方面的要求，貫徹了新課程的理念．試題在保持全卷整體難度、區(qū)分度和題型基本穩(wěn)定的前提下，全面考查了五種能力，即理解能力、推理能力，分析綜合能力、應(yīng)用數(shù)學(xué)處理問(wèn)題的能力和實(shí)驗(yàn)與探究能力，對(duì)推進(jìn)新課程改革有良好導(dǎo)向作用．

各題的題型、分值等與2009年完全相同，試卷結(jié)構(gòu)如表1所示．

表1 2010年高考山東卷理綜卷物理試題結(jié)構(gòu)

理綜卷物理題量適中，物理試題文字?jǐn)⑹銮逦?，無(wú)科學(xué)性錯(cuò)誤．與2009年相比，今年的三個(gè)選考模塊的難度有較大的不同，《選修3-5》(即理綜試卷的第38題)難度較大．因試卷中含有物理、化學(xué)、生物三科的試題，相互影響較大，考試時(shí)間為150分鐘，考生普遍感到時(shí)間緊張，難以完成全部試題．

從難度統(tǒng)計(jì)看，大多數(shù)題目基本都采取了分層設(shè)問(wèn)的方式，由淺入深、由易到難，提高了試題的區(qū)分度．試題所涉及的知識(shí)均為主干知識(shí)，與《考試說(shuō)明》的吻合較好；試題涵蓋了《考試說(shuō)明》中的所有二級(jí)知識(shí)點(diǎn)，一級(jí)知識(shí)點(diǎn)考查了50%．物理全卷難度合理，總體難度系數(shù)為0.55．對(duì)中學(xué)物理教學(xué)有較好的導(dǎo)向作用，有利于高校選拔人才．

2 試題特點(diǎn)

2.1 知識(shí)點(diǎn)覆蓋面大 立足基礎(chǔ) 著重考查基礎(chǔ)知識(shí)及其靈活運(yùn)用能力 體現(xiàn)素質(zhì)教育的理念

試題覆蓋面廣，各部分比例合理．全卷考查的知識(shí)覆蓋了2010年《山東卷考試說(shuō)明》知識(shí)內(nèi)容表中必考部分的全部12個(gè)主題及選考部分的7個(gè)主題(共12個(gè)主題)．另有5部分的知識(shí)點(diǎn)未涉及，分別是：傳感器、分子動(dòng)理論、相對(duì)論、原子核、單位制．必考內(nèi)容中涉及到48個(gè)知識(shí)點(diǎn)，其中Ⅱ級(jí)知識(shí)點(diǎn)(共26個(gè))考查了26個(gè)，Ⅰ級(jí)知識(shí)點(diǎn)(共33個(gè))考查了22個(gè)，占59個(gè)必考知識(shí)點(diǎn)的81%．這些知識(shí)點(diǎn)都是中學(xué)物理的核心內(nèi)容和與大學(xué)學(xué)習(xí)密切相關(guān)的內(nèi)容．力學(xué)45分，占50.6%；電學(xué)33分，占37%．其中，實(shí)驗(yàn)12分，占13.5%，符合中學(xué)教學(xué)實(shí)際．

2.2 平穩(wěn)過(guò)渡 穩(wěn)中求創(chuàng)新

試卷結(jié)構(gòu)仍保持穩(wěn)定，各題型所占分值基本不變．在實(shí)驗(yàn)題的設(shè)計(jì)上沿用了2009年試題的模式以考查考生的實(shí)驗(yàn)探究能力，即一個(gè)力學(xué)實(shí)驗(yàn)、一個(gè)電學(xué)實(shí)驗(yàn)的組合模式．試題涉及的物理過(guò)程和背景材料大多是典型、常見(jiàn)、為考生所熟悉的，考查的角度及呈現(xiàn)方式均具有一定的新穎性．

【例1】第25題

如圖1所示，以兩虛線為邊界，中間存在平行紙面且與邊界垂直的水平電場(chǎng)，寬度為d，兩側(cè)為相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向里．一質(zhì)量為m、帶電荷量+q、重力不計(jì)的帶電粒子，以初速度v1垂直邊界射入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，后進(jìn)入電場(chǎng)做勻加速運(yùn)動(dòng)，然后第二次進(jìn)入磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，此后粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中交替運(yùn)動(dòng)．已知粒子第二次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑是第一次的二倍，第三次是第一次的三倍，以此類推．求：

(1)粒子第一次經(jīng)過(guò)電場(chǎng)的過(guò)程中電場(chǎng)力所做的功W1；

(2)粒子第n次經(jīng)過(guò)電場(chǎng)時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小En；

(3)粒子第n次經(jīng)過(guò)電場(chǎng)所用的時(shí)間tn；

(4)假設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)區(qū)域場(chǎng)強(qiáng)為零．請(qǐng)畫(huà)出從粒子第一次射入磁場(chǎng)至第三次離開(kāi)電場(chǎng)的過(guò)程中，電場(chǎng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線(不要求寫(xiě)出推導(dǎo)過(guò)程，不要求標(biāo)明坐標(biāo)刻度值)．

圖1

解析：(1)設(shè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，粒子第n次進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的半徑為Rn，速度為vn，由牛頓第二定律得

所以

因?yàn)?/p>

R2=2R1

所以

v2=2v1

對(duì)于粒子第一次在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理

得

(2)粒子第n次進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度為vn，出電場(chǎng)時(shí)的速度為vn+1，有

vn=nv1vn+1=(n+1)v1

由動(dòng)能定理

知

(3)設(shè)粒子第n次在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度為an，由牛頓第二定律qEn=man，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式vn+1-vn=antn，可得

(4)如圖2所示，兩種情況均可．

圖2

點(diǎn)評(píng)：該題考查了帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)和在不同勻強(qiáng)電場(chǎng)中的勻加速直線運(yùn)動(dòng)；其物理模型實(shí)質(zhì)是考生所熟悉的回旋加速器.不同之處在于每次粒子經(jīng)過(guò)的電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度是依次增大的，需要根據(jù)粒子在磁場(chǎng)中的半徑大小找出速度的大小，從而推導(dǎo)出動(dòng)能的變化，得到每次的電場(chǎng)強(qiáng)度En的大?。绢}與2009年的第24、25題有相似之處，第(1)問(wèn)入手容易，大部分考生都能正確解答，但第(2)、(3)、(4)問(wèn)對(duì)考生的分析綜合能力要求較高，對(duì)不同層次的考生有較好的區(qū)分度．

2.3 以能力考查為主導(dǎo) 注重科學(xué)素養(yǎng)的考查

2010年的試題著重考查了考生對(duì)高中物理主干知識(shí)的掌握情況.通過(guò)考生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)和基本能力的考查，引導(dǎo)中學(xué)教學(xué)向培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)上發(fā)展；對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法等有較高的要求，如認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差和偶然誤差，知道用多次測(cè)量求平均值的方法減小偶然誤差，分析誤差的主要來(lái)源等等；在試題中均有所考查，對(duì)考生科學(xué)素養(yǎng)的考查恰到好處.

【例2】第23題

圖3

(1)某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖3所示的裝置，用來(lái)探究加速度與力的關(guān)系．彈簧測(cè)力計(jì)固定在一合適的木板上，桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪，細(xì)繩的兩端分別與彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤和礦泉水瓶連接．在桌面上畫(huà)出兩條平行線MN、PQ，并測(cè)出間距d.開(kāi)始時(shí)將木板置于MN處，現(xiàn)緩慢向瓶中加水，直到木板剛剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)為止，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F0，以此表示滑動(dòng)摩擦力的大?。賹⒛景宸呕卦幉醋?，繼續(xù)向瓶中加水后，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1，然后釋放木板，并用秒表記下木板運(yùn)動(dòng)到PQ處的時(shí)間t．

1)木板的加速度可以用d、t表示為a=________；為了減小測(cè)量加速度的偶然誤差可以采用的方法是(一種即可)________．

2)改變瓶中水的質(zhì)量重復(fù)實(shí)驗(yàn)，確定加速度a與彈簧秤示數(shù)F1的關(guān)系．下列圖像能表示該同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是________．

圖4

3) 用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優(yōu)點(diǎn)是

A.可以改變滑動(dòng)摩擦力的大小

B.可以更方便地獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

C.可以比較精確地測(cè)出摩擦力的大小

D.可以獲得更大的加速度以提高實(shí)驗(yàn)精度

(2)在測(cè)定金屬電阻率的試驗(yàn)中，某同學(xué)連接電路如圖5所示．閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電路有故障(已知電源、電表和導(dǎo)線均完好，電源電動(dòng)勢(shì)為E).

1)若電流表示數(shù)為零、電壓表示數(shù)為E，則發(fā)生故障的是____________.(填“待測(cè)金屬絲”“滑動(dòng)變阻器”或“開(kāi)關(guān)”)

2)若電流表、電壓表示數(shù)均為零，該同學(xué)利用多用電表檢查故障．先將選擇開(kāi)關(guān)旋至____________擋(填“歐姆×100”“直流電壓10 V”或者“直流電流2.5 mA”),再將____(填“紅”或“黑”)表筆固定在a接線柱，把另一支表筆依次接b、c、d接線柱．若只有滑動(dòng)變阻器斷路，則多用電表的示數(shù)依次是____、____、____．

圖5

(2)電流表示數(shù)為零，說(shuō)明電路中有斷路現(xiàn)象；電壓表示數(shù)為E，說(shuō)明電壓表的兩端接在了電源兩端，由此說(shuō)明待測(cè)金屬絲處發(fā)生了斷路．若電流表和電壓表示數(shù)均為零，說(shuō)明電路出現(xiàn)了斷路，多用電表的歐姆擋是用來(lái)測(cè)量電阻大小的，直流電流擋是用來(lái)測(cè)量電流大小的，所以只能選用直流電壓擋．當(dāng)把紅表筆固定在a接線柱，另一支表筆分別接b、c、d接線柱，ab間電壓為零，ac間電壓也為零，ad間有電源，所以多用電表的示數(shù)依次為0、0、E．

點(diǎn)評(píng): 該實(shí)驗(yàn)要求考生在日常的學(xué)習(xí)中親自體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，掌握一定的實(shí)驗(yàn)操作技能，否則將不能正確選擇并應(yīng)用實(shí)驗(yàn)原理．第(1)問(wèn)從實(shí)驗(yàn)方法的選擇、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)來(lái)分層設(shè)問(wèn)，第(2)問(wèn)則考查在一定實(shí)驗(yàn)理論基礎(chǔ)上的實(shí)驗(yàn)操作及動(dòng)手能力．題目中所涉及的電路連接、排查電路故障的方法等，是考生應(yīng)當(dāng)掌握的一項(xiàng)基本實(shí)驗(yàn)技能，在近幾年的高考中沒(méi)有過(guò)多出現(xiàn)．多數(shù)實(shí)驗(yàn)器材取自學(xué)生的日常生活用品，如木板、礦泉水瓶、鉛筆等，實(shí)驗(yàn)的過(guò)程設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理等都需要在題目所給的信息中挖掘整理．

本題是在題目給定的實(shí)驗(yàn)條件下，考查減小測(cè)量加速度的偶然誤差可以采用的方法；但不少的考生卻換用了光電門(mén)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、頻閃照相等，以提高測(cè)量時(shí)間的精確度，改變礦泉水瓶中水的質(zhì)量，以測(cè)量多組數(shù)據(jù)等方法，均背離了題目本身的考查意圖，不能得分．

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法也是實(shí)驗(yàn)技能的很重要的方面，要求對(duì)今后的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有良好的導(dǎo)向作用．

由電壓表、電流表示數(shù)均為零這一表象，要求考生使用多用電表查找故障點(diǎn)，既考查了對(duì)多用電表這一儀器的使用方法，又考查了直流電路的基本知識(shí)，體現(xiàn)了課標(biāo)中提出的“能用物理知識(shí)和科學(xué)探究方法解決問(wèn)題”的目標(biāo)要求，體現(xiàn)了“從生活走進(jìn)物理，從物理走向社會(huì)”的理念．

【例3】第17題

如圖6所示，質(zhì)量分別為m1、m2兩個(gè)物體通過(guò)輕彈簧連接，在力F的作用下一起沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)(m1在地面，m2在空中)，力F與 水平方向成θ角．則m1所受支持力N和摩擦力f正確的是

A.N=m1g+m2g-Fsinθ

B.N=m1g+m2g-Fcosθ

C.f=Fcosθ

D.f=Fsinθ

圖6

解析：選m1和m2為整體研究，受到支持力N、摩擦力f、重力m1g+m2g和拉力F的作用，建立直角坐標(biāo)系后，容易得到m1所受支持力為N=m1g+m2g-Fcosθ，摩擦力為f=Fcosθ．

點(diǎn)評(píng)：本題較好的考查了考生物理建模的能力，對(duì)靜力學(xué)中受力分析的方法-整體法和隔離體法考生必須非常熟悉，否則會(huì)占用較多的解題時(shí)間．本題應(yīng)將兩個(gè)物體看做一個(gè)整體，采用整體法分析，很容易得出m1所受的支持力N和摩擦力f的大小，但若考生采用了隔離體法，對(duì)兩物體分別受力分析，顯得異常繁瑣，不僅易出現(xiàn)運(yùn)算錯(cuò)誤，而且會(huì)影響到其他題目的作答．

2.4 加強(qiáng)理論與實(shí)際的聯(lián)系 考查分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力

試題中與實(shí)際生產(chǎn)、生活相聯(lián)系的題目較多，如選擇題第18題以我國(guó)自行設(shè)計(jì)、制造的第一顆人造地球衛(wèi)星為背景，考查了引力勢(shì)能、機(jī)械能、角速度、向心加速度和線速度的概念．第37題以利用超聲波探測(cè)遠(yuǎn)處魚(yú)群的方位為背景，考查了機(jī)械波的傳播問(wèn)題和簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)問(wèn)題等等．要求考生通過(guò)對(duì)這些現(xiàn)象和問(wèn)題的分析，建立物理模型，選擇解決問(wèn)題的方法．

【例4】第36題

一太陽(yáng)能空氣集熱器，底面及側(cè)面為隔熱材料，頂面為透明玻璃板，集熱器容積為V0，開(kāi)始時(shí)內(nèi)部封閉氣體的壓強(qiáng)為p0．經(jīng)過(guò)太陽(yáng)曝曬，氣體溫度由T0=300 K升至T1=350 K．

圖7

(1)求此時(shí)氣體的壓強(qiáng)；

(2)保持T1=350 K不變，緩慢抽出部分氣體，使氣體壓強(qiáng)再變回到p0．求集熱器內(nèi)剩余氣體的質(zhì)量與原來(lái)總質(zhì)量的比值．判斷在抽氣過(guò)程中剩余氣體是吸熱還是放熱，并簡(jiǎn)述原因．

在抽氣過(guò)程中剩余氣體吸熱．因?yàn)槌闅膺^(guò)程中剩余氣體溫度不變，故內(nèi)能不變．剩余氣體膨脹對(duì)外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，可知剩余氣體要吸熱．

點(diǎn)評(píng)：本題以太陽(yáng)能空氣集熱器為載體，考查了靈活運(yùn)用理想氣體的狀態(tài)方程和熱力學(xué)定律的能力，背景新穎，與當(dāng)前提倡的節(jié)能減排思想相一致，充分體現(xiàn)課標(biāo)中提出的“了解知識(shí)與技能在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用”的目標(biāo)要求．從閱卷情況看，考生的解答方法較多，除了上述解析中的解法外，還可以選用克拉伯龍方程pV=nRT，以容器內(nèi)的氣體為研究對(duì)象，當(dāng)作變質(zhì)量問(wèn)題處理．

2.5 選做題強(qiáng)調(diào)了知識(shí)點(diǎn)的覆蓋面

從題目所涉及的考點(diǎn)來(lái)看，三個(gè)題目都基本覆蓋本模塊的主要知識(shí)點(diǎn)，考查中學(xué)生應(yīng)必備的熱學(xué)、光學(xué)和原子與原子核物理等基礎(chǔ)知識(shí)．選考內(nèi)容中涉及到18個(gè)知識(shí)點(diǎn)，其中Ⅱ級(jí)知識(shí)點(diǎn)(共5個(gè))考查了5個(gè)，Ⅰ級(jí)知識(shí)點(diǎn)(共37個(gè))考查了13個(gè)，占42個(gè)選考知識(shí)點(diǎn)的43%．從設(shè)問(wèn)的角度來(lái)看，試題均立足于對(duì)各模塊基礎(chǔ)知識(shí)和基本研究方法的考查；從題目設(shè)計(jì)的難度來(lái)看，第36題、第37題的難度相當(dāng)，第38題的難度較大，且涉及到了三個(gè)物體組成的系統(tǒng)碰撞過(guò)程中的動(dòng)量守恒問(wèn)題，經(jīng)歷了三個(gè)碰撞過(guò)程，也較多，從考生答卷情況統(tǒng)計(jì)看，第36、37、38題的難度系數(shù)分別為5.18、4.90和2.56，也證明了該題的難度是比較大的．這樣就造成了因三個(gè)選考模塊試題的絕對(duì)難度不同而帶來(lái)的不公平問(wèn)題，這將影響當(dāng)前的中學(xué)物理教學(xué)對(duì)選考模塊的選擇傾向，不利于考生的長(zhǎng)期發(fā)展．從選考模塊對(duì)知識(shí)點(diǎn)考查的覆蓋面看，應(yīng)把復(fù)習(xí)的重點(diǎn)放在各模塊的二級(jí)知識(shí)點(diǎn)上．

3 對(duì)今后教學(xué)的啟示

通過(guò)高三的總復(fù)習(xí)，應(yīng)當(dāng)構(gòu)建科學(xué)合理的學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)，關(guān)注物理學(xué)習(xí)與生產(chǎn)、生活的聯(lián)系，提高分析、問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生能夠通過(guò)問(wèn)題的分析，正確構(gòu)建物理模型．應(yīng)重視學(xué)生實(shí)驗(yàn)，熟悉《考試說(shuō)明》和課標(biāo)中規(guī)定實(shí)驗(yàn)的基本操作步驟，理解實(shí)驗(yàn)原理，要提供條件讓學(xué)生重回實(shí)驗(yàn)室，提高實(shí)驗(yàn)探究能力．日常的教學(xué)中應(yīng)當(dāng)注重對(duì)學(xué)生答題的規(guī)范化訓(xùn)練，幫助學(xué)生精選題目，跳出題海，提高復(fù)習(xí)效率．