張淼

在實(shí)現(xiàn)中國夢的偉大歷程中，神舟九號飛船與天空一號交會對接，“蛟龍”號深海探測下潛超過七千米，“殲15”艦載機(jī)在“遼寧號”航母上著艦成功等，無疑是夢想成真，中華民族為之歡呼.如今，這些飽含著中國夢的元素已成為高考試題的素材.這不僅能豐富學(xué)生的精神食糧，激發(fā)愛國之心，激勵刻苦學(xué)習(xí)之情.也能強(qiáng)化“聯(lián)系實(shí)際、學(xué)以致用”的知識價值取向，對課改中的科學(xué)命題有一定的導(dǎo)向作用.所以，我們認(rèn)真拜讀這些新穎考題，賞析、感悟試題的考查與選拔功能與價值就很有必要.

一、 神舟九號飛船與天空一號載人空間交會對接

例1 （2013年新課標(biāo)全國卷Ⅰ第20題） 2012年6月18日，神舟九號飛船與天宮一號目標(biāo)飛行器在離地面343 km的近圓形軌道上成功進(jìn)行了我國首次載人空間交會對接.對接軌道所處的空間存在極其稀薄的大氣.下列說法正確的是（ ）.

A.為實(shí)現(xiàn)對接，兩者運(yùn)行速度的大小都應(yīng)介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間

B.如不加干預(yù)，在運(yùn)行一段時間后，天宮一號的動能可能會增加

C.如不加干預(yù)，天宮一號的軌道高度將緩慢降低

D.航天員在天宮一號中處于失重狀態(tài)，說明航天員不受地球引力作用

解析 只要是繞地球運(yùn)行的天體，其運(yùn)行速率必定小于第一宇宙速度，故A錯誤；如不加干預(yù)，由于軌道處稀薄大氣的阻力，則天宮一號的速率減小而做向心運(yùn)動，當(dāng)達(dá)到新的軌道而萬有引力又重新能提供向心力時，天宮一號在新的軌道做圓周運(yùn)動，此時軌道高度降低，運(yùn)行的速率增大，故B、C正確；天宮一號中的航天員不是不受地球引力，而是地球引力全部充當(dāng)向心力，故D錯誤.

感悟 天宮與神九載人交會對接被形象地比喻為太空“百米穿針” 是中國航天史掀開極具突破性的一頁.航天員的每一次太空之旅，都是人類歷史上的里程碑的進(jìn)步.它激發(fā)學(xué)生愛國情感起到不可估量的作用.本題涉及萬有引力定律知識，考查對宇宙速度的理解，提煉實(shí)際情景中模型顯得十分重要.

二、“殲15”艦載機(jī)在“遼寧號”航母上著艦成功

例2 （2013年新課標(biāo)全國卷Ⅰ第21題） 2012年11月，“殲15”艦載機(jī)在“遼寧號”航空母艦上著艦成功.圖（a）為利用阻攔系統(tǒng)讓艦載機(jī)在飛行甲板上快速停止的原理示意圖.飛機(jī)著艦并成功鉤住阻攔索后，飛機(jī)的動力系統(tǒng)立即關(guān)閉，阻攔系統(tǒng)通過阻攔索對飛機(jī)施加一作用力，使飛機(jī)在甲板上短距離滑行后停止.某次降落，以飛機(jī)著艦為計(jì)時零點(diǎn)，飛機(jī)在t=0.4 s時恰好鉤住阻攔索中間位置，其著艦到停止的速度-時間圖線如圖（b）所示.假如無阻攔索，飛機(jī)從著艦到停止需要的滑行距離約為1000 m.已知航母始終靜止，重力加速度的大小為g.則（ ）.

A.從著艦到停止，飛機(jī)在甲板上滑行的距離約為無阻攔索時的1/10

B.在0.4 s～2.5 s時間內(nèi)，阻攔索的張力幾乎不隨時間變化

C.在滑行過程中，飛行員所承受的加速度大小會超過2.5 g

D.在0.4 s～2.5 s時間內(nèi)，阻攔系統(tǒng)對飛機(jī)做功的功率幾乎不變

解析 根據(jù)圖像，由圖線所圍的面積可計(jì)算出飛機(jī)從著艦到停止滑行的距離，即L≈70×0.4+（70+10）×（2.5-0.4）2+10×0.52=114.5 （m），A選項(xiàng)正確；由圖可計(jì)算出0.4 s～2.5 s內(nèi)的加速度a=ΔVΔt=28.6 m/s2=2.86 g ，C選項(xiàng)正確；在0.4 s～2.5 s時間內(nèi)，由牛頓第二定律得2Fcosθ2=ma，其中加速度a不變，阻攔索的張角θ在變小，其張力F在變小，由于速度v在變小，故阻攔系統(tǒng)對飛機(jī)做功的功率P=F合V=maV在變小，B、D選項(xiàng)錯誤.

感悟 2012年11月20日“殲-15”艦載機(jī)在“遼寧艦”上圓滿完成著艦試驗(yàn).此事件的意義堪比航母首航，可以說是中國航母元年的真正標(biāo)志.新人教版《必修1》中談及飛機(jī)在航母上距離有限必須選擇彈射裝置.本題正是教材內(nèi)容的拓展及與實(shí)際生活事件的聯(lián)系.v-t的物理意義主要從坐標(biāo)、斜率、截距、面積、圖線交點(diǎn)等角度理解分析.運(yùn)用圖像進(jìn)行估算是一種很好的能力考查，同時還對牛頓第二定律與力的合成的實(shí)際應(yīng)用考查.

三、“蛟龍”號深海探測下潛超過七千米

例3 （2013年山東卷第36（2）題） 我國“蛟龍”號深海探測船載人下潛超七千米，再創(chuàng)載人深潛新紀(jì)錄.在某次深潛實(shí)驗(yàn)中，“蛟龍”號探測到990 m深處的海水溫度為280 K.某同學(xué)利用該數(shù)據(jù)來研究氣體狀態(tài)隨海水溫度的變化，如圖所示，導(dǎo)熱性良好的氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的氣體，不計(jì)活塞的質(zhì)量和摩擦，氣缸所處海平面的溫度T0=300 K，壓強(qiáng)P0=1 atm，封閉氣體的體積V0=3 m2.如果將該氣缸下潛至990 m深處，此過程中封閉氣體可視為理想氣體.①求990 m深處封閉氣體的體積（1 atm相當(dāng)于10 m深的海水產(chǎn)生的壓強(qiáng)）.②下潛過程中封閉氣體（填“吸熱”或“放熱”），傳遞的熱量（填“大于”或“小于”）外界對氣體所做的功.

解析 ①當(dāng)氣缸下潛至990 m時，設(shè)封閉氣體的壓強(qiáng)為p，溫度為T，體積為V，由題意知p=100 atm①

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得p0V0T0=pVT②

代入數(shù)據(jù)得V=2.8×10-2m3③

②下滑過程中氣體的體積減小，外界對氣體做正功，由于氣體的質(zhì)量一定，溫度降低，故氣體向外發(fā)生熱傳遞，且傳遞的熱量大于外界對氣體做的功.

感悟 海洋蘊(yùn)藏著豐富的資源，海洋面積占地球表面積的71%，我國海域面積遼闊，而大部分尚未開發(fā)，載人潛水器完成了深潛的重大跨越.本題以此為背景考查理想氣體方程、熱力學(xué)第一定律知識.讓學(xué)生感受到高科技與我們所學(xué)知識吻合，“用物理知識解決實(shí)際問題的能力”正是考查的要求與重點(diǎn).讓學(xué)生在科技中探究問題，尋求解決問題的方法，以實(shí)際問題為題源正是高考命題的新穎之處.endprint

在實(shí)現(xiàn)中國夢的偉大歷程中，神舟九號飛船與天空一號交會對接，“蛟龍”號深海探測下潛超過七千米，“殲15”艦載機(jī)在“遼寧號”航母上著艦成功等，無疑是夢想成真，中華民族為之歡呼.如今，這些飽含著中國夢的元素已成為高考試題的素材.這不僅能豐富學(xué)生的精神食糧，激發(fā)愛國之心，激勵刻苦學(xué)習(xí)之情.也能強(qiáng)化“聯(lián)系實(shí)際、學(xué)以致用”的知識價值取向，對課改中的科學(xué)命題有一定的導(dǎo)向作用.所以，我們認(rèn)真拜讀這些新穎考題，賞析、感悟試題的考查與選拔功能與價值就很有必要.

一、 神舟九號飛船與天空一號載人空間交會對接

例1 （2013年新課標(biāo)全國卷Ⅰ第20題） 2012年6月18日，神舟九號飛船與天宮一號目標(biāo)飛行器在離地面343 km的近圓形軌道上成功進(jìn)行了我國首次載人空間交會對接.對接軌道所處的空間存在極其稀薄的大氣.下列說法正確的是（ ）.

A.為實(shí)現(xiàn)對接，兩者運(yùn)行速度的大小都應(yīng)介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間

B.如不加干預(yù)，在運(yùn)行一段時間后，天宮一號的動能可能會增加

C.如不加干預(yù)，天宮一號的軌道高度將緩慢降低

D.航天員在天宮一號中處于失重狀態(tài)，說明航天員不受地球引力作用

解析 只要是繞地球運(yùn)行的天體，其運(yùn)行速率必定小于第一宇宙速度，故A錯誤；如不加干預(yù)，由于軌道處稀薄大氣的阻力，則天宮一號的速率減小而做向心運(yùn)動，當(dāng)達(dá)到新的軌道而萬有引力又重新能提供向心力時，天宮一號在新的軌道做圓周運(yùn)動，此時軌道高度降低，運(yùn)行的速率增大，故B、C正確；天宮一號中的航天員不是不受地球引力，而是地球引力全部充當(dāng)向心力，故D錯誤.

感悟 天宮與神九載人交會對接被形象地比喻為太空“百米穿針” 是中國航天史掀開極具突破性的一頁.航天員的每一次太空之旅，都是人類歷史上的里程碑的進(jìn)步.它激發(fā)學(xué)生愛國情感起到不可估量的作用.本題涉及萬有引力定律知識，考查對宇宙速度的理解，提煉實(shí)際情景中模型顯得十分重要.

二、“殲15”艦載機(jī)在“遼寧號”航母上著艦成功

例2 （2013年新課標(biāo)全國卷Ⅰ第21題） 2012年11月，“殲15”艦載機(jī)在“遼寧號”航空母艦上著艦成功.圖（a）為利用阻攔系統(tǒng)讓艦載機(jī)在飛行甲板上快速停止的原理示意圖.飛機(jī)著艦并成功鉤住阻攔索后，飛機(jī)的動力系統(tǒng)立即關(guān)閉，阻攔系統(tǒng)通過阻攔索對飛機(jī)施加一作用力，使飛機(jī)在甲板上短距離滑行后停止.某次降落，以飛機(jī)著艦為計(jì)時零點(diǎn)，飛機(jī)在t=0.4 s時恰好鉤住阻攔索中間位置，其著艦到停止的速度-時間圖線如圖（b）所示.假如無阻攔索，飛機(jī)從著艦到停止需要的滑行距離約為1000 m.已知航母始終靜止，重力加速度的大小為g.則（ ）.

A.從著艦到停止，飛機(jī)在甲板上滑行的距離約為無阻攔索時的1/10

B.在0.4 s～2.5 s時間內(nèi)，阻攔索的張力幾乎不隨時間變化

C.在滑行過程中，飛行員所承受的加速度大小會超過2.5 g

D.在0.4 s～2.5 s時間內(nèi)，阻攔系統(tǒng)對飛機(jī)做功的功率幾乎不變

解析 根據(jù)圖像，由圖線所圍的面積可計(jì)算出飛機(jī)從著艦到停止滑行的距離，即L≈70×0.4+（70+10）×（2.5-0.4）2+10×0.52=114.5 （m），A選項(xiàng)正確；由圖可計(jì)算出0.4 s～2.5 s內(nèi)的加速度a=ΔVΔt=28.6 m/s2=2.86 g ，C選項(xiàng)正確；在0.4 s～2.5 s時間內(nèi)，由牛頓第二定律得2Fcosθ2=ma，其中加速度a不變，阻攔索的張角θ在變小，其張力F在變小，由于速度v在變小，故阻攔系統(tǒng)對飛機(jī)做功的功率P=F合V=maV在變小，B、D選項(xiàng)錯誤.

感悟 2012年11月20日“殲-15”艦載機(jī)在“遼寧艦”上圓滿完成著艦試驗(yàn).此事件的意義堪比航母首航，可以說是中國航母元年的真正標(biāo)志.新人教版《必修1》中談及飛機(jī)在航母上距離有限必須選擇彈射裝置.本題正是教材內(nèi)容的拓展及與實(shí)際生活事件的聯(lián)系.v-t的物理意義主要從坐標(biāo)、斜率、截距、面積、圖線交點(diǎn)等角度理解分析.運(yùn)用圖像進(jìn)行估算是一種很好的能力考查，同時還對牛頓第二定律與力的合成的實(shí)際應(yīng)用考查.

三、“蛟龍”號深海探測下潛超過七千米

例3 （2013年山東卷第36（2）題） 我國“蛟龍”號深海探測船載人下潛超七千米，再創(chuàng)載人深潛新紀(jì)錄.在某次深潛實(shí)驗(yàn)中，“蛟龍”號探測到990 m深處的海水溫度為280 K.某同學(xué)利用該數(shù)據(jù)來研究氣體狀態(tài)隨海水溫度的變化，如圖所示，導(dǎo)熱性良好的氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的氣體，不計(jì)活塞的質(zhì)量和摩擦，氣缸所處海平面的溫度T0=300 K，壓強(qiáng)P0=1 atm，封閉氣體的體積V0=3 m2.如果將該氣缸下潛至990 m深處，此過程中封閉氣體可視為理想氣體.①求990 m深處封閉氣體的體積（1 atm相當(dāng)于10 m深的海水產(chǎn)生的壓強(qiáng)）.②下潛過程中封閉氣體（填“吸熱”或“放熱”），傳遞的熱量（填“大于”或“小于”）外界對氣體所做的功.

解析 ①當(dāng)氣缸下潛至990 m時，設(shè)封閉氣體的壓強(qiáng)為p，溫度為T，體積為V，由題意知p=100 atm①

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得p0V0T0=pVT②

代入數(shù)據(jù)得V=2.8×10-2m3③

②下滑過程中氣體的體積減小，外界對氣體做正功，由于氣體的質(zhì)量一定，溫度降低，故氣體向外發(fā)生熱傳遞，且傳遞的熱量大于外界對氣體做的功.

感悟 海洋蘊(yùn)藏著豐富的資源，海洋面積占地球表面積的71%，我國海域面積遼闊，而大部分尚未開發(fā)，載人潛水器完成了深潛的重大跨越.本題以此為背景考查理想氣體方程、熱力學(xué)第一定律知識.讓學(xué)生感受到高科技與我們所學(xué)知識吻合，“用物理知識解決實(shí)際問題的能力”正是考查的要求與重點(diǎn).讓學(xué)生在科技中探究問題，尋求解決問題的方法，以實(shí)際問題為題源正是高考命題的新穎之處.endprint

在實(shí)現(xiàn)中國夢的偉大歷程中，神舟九號飛船與天空一號交會對接，“蛟龍”號深海探測下潛超過七千米，“殲15”艦載機(jī)在“遼寧號”航母上著艦成功等，無疑是夢想成真，中華民族為之歡呼.如今，這些飽含著中國夢的元素已成為高考試題的素材.這不僅能豐富學(xué)生的精神食糧，激發(fā)愛國之心，激勵刻苦學(xué)習(xí)之情.也能強(qiáng)化“聯(lián)系實(shí)際、學(xué)以致用”的知識價值取向，對課改中的科學(xué)命題有一定的導(dǎo)向作用.所以，我們認(rèn)真拜讀這些新穎考題，賞析、感悟試題的考查與選拔功能與價值就很有必要.

一、 神舟九號飛船與天空一號載人空間交會對接

例1 （2013年新課標(biāo)全國卷Ⅰ第20題） 2012年6月18日，神舟九號飛船與天宮一號目標(biāo)飛行器在離地面343 km的近圓形軌道上成功進(jìn)行了我國首次載人空間交會對接.對接軌道所處的空間存在極其稀薄的大氣.下列說法正確的是（ ）.

A.為實(shí)現(xiàn)對接，兩者運(yùn)行速度的大小都應(yīng)介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間

B.如不加干預(yù)，在運(yùn)行一段時間后，天宮一號的動能可能會增加

C.如不加干預(yù)，天宮一號的軌道高度將緩慢降低

D.航天員在天宮一號中處于失重狀態(tài)，說明航天員不受地球引力作用

解析 只要是繞地球運(yùn)行的天體，其運(yùn)行速率必定小于第一宇宙速度，故A錯誤；如不加干預(yù)，由于軌道處稀薄大氣的阻力，則天宮一號的速率減小而做向心運(yùn)動，當(dāng)達(dá)到新的軌道而萬有引力又重新能提供向心力時，天宮一號在新的軌道做圓周運(yùn)動，此時軌道高度降低，運(yùn)行的速率增大，故B、C正確；天宮一號中的航天員不是不受地球引力，而是地球引力全部充當(dāng)向心力，故D錯誤.

感悟 天宮與神九載人交會對接被形象地比喻為太空“百米穿針” 是中國航天史掀開極具突破性的一頁.航天員的每一次太空之旅，都是人類歷史上的里程碑的進(jìn)步.它激發(fā)學(xué)生愛國情感起到不可估量的作用.本題涉及萬有引力定律知識，考查對宇宙速度的理解，提煉實(shí)際情景中模型顯得十分重要.

二、“殲15”艦載機(jī)在“遼寧號”航母上著艦成功

例2 （2013年新課標(biāo)全國卷Ⅰ第21題） 2012年11月，“殲15”艦載機(jī)在“遼寧號”航空母艦上著艦成功.圖（a）為利用阻攔系統(tǒng)讓艦載機(jī)在飛行甲板上快速停止的原理示意圖.飛機(jī)著艦并成功鉤住阻攔索后，飛機(jī)的動力系統(tǒng)立即關(guān)閉，阻攔系統(tǒng)通過阻攔索對飛機(jī)施加一作用力，使飛機(jī)在甲板上短距離滑行后停止.某次降落，以飛機(jī)著艦為計(jì)時零點(diǎn)，飛機(jī)在t=0.4 s時恰好鉤住阻攔索中間位置，其著艦到停止的速度-時間圖線如圖（b）所示.假如無阻攔索，飛機(jī)從著艦到停止需要的滑行距離約為1000 m.已知航母始終靜止，重力加速度的大小為g.則（ ）.

A.從著艦到停止，飛機(jī)在甲板上滑行的距離約為無阻攔索時的1/10

B.在0.4 s～2.5 s時間內(nèi)，阻攔索的張力幾乎不隨時間變化

C.在滑行過程中，飛行員所承受的加速度大小會超過2.5 g

D.在0.4 s～2.5 s時間內(nèi)，阻攔系統(tǒng)對飛機(jī)做功的功率幾乎不變

解析 根據(jù)圖像，由圖線所圍的面積可計(jì)算出飛機(jī)從著艦到停止滑行的距離，即L≈70×0.4+（70+10）×（2.5-0.4）2+10×0.52=114.5 （m），A選項(xiàng)正確；由圖可計(jì)算出0.4 s～2.5 s內(nèi)的加速度a=ΔVΔt=28.6 m/s2=2.86 g ，C選項(xiàng)正確；在0.4 s～2.5 s時間內(nèi)，由牛頓第二定律得2Fcosθ2=ma，其中加速度a不變，阻攔索的張角θ在變小，其張力F在變小，由于速度v在變小，故阻攔系統(tǒng)對飛機(jī)做功的功率P=F合V=maV在變小，B、D選項(xiàng)錯誤.

感悟 2012年11月20日“殲-15”艦載機(jī)在“遼寧艦”上圓滿完成著艦試驗(yàn).此事件的意義堪比航母首航，可以說是中國航母元年的真正標(biāo)志.新人教版《必修1》中談及飛機(jī)在航母上距離有限必須選擇彈射裝置.本題正是教材內(nèi)容的拓展及與實(shí)際生活事件的聯(lián)系.v-t的物理意義主要從坐標(biāo)、斜率、截距、面積、圖線交點(diǎn)等角度理解分析.運(yùn)用圖像進(jìn)行估算是一種很好的能力考查，同時還對牛頓第二定律與力的合成的實(shí)際應(yīng)用考查.

三、“蛟龍”號深海探測下潛超過七千米

例3 （2013年山東卷第36（2）題） 我國“蛟龍”號深海探測船載人下潛超七千米，再創(chuàng)載人深潛新紀(jì)錄.在某次深潛實(shí)驗(yàn)中，“蛟龍”號探測到990 m深處的海水溫度為280 K.某同學(xué)利用該數(shù)據(jù)來研究氣體狀態(tài)隨海水溫度的變化，如圖所示，導(dǎo)熱性良好的氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的氣體，不計(jì)活塞的質(zhì)量和摩擦，氣缸所處海平面的溫度T0=300 K，壓強(qiáng)P0=1 atm，封閉氣體的體積V0=3 m2.如果將該氣缸下潛至990 m深處，此過程中封閉氣體可視為理想氣體.①求990 m深處封閉氣體的體積（1 atm相當(dāng)于10 m深的海水產(chǎn)生的壓強(qiáng)）.②下潛過程中封閉氣體（填“吸熱”或“放熱”），傳遞的熱量（填“大于”或“小于”）外界對氣體所做的功.

解析 ①當(dāng)氣缸下潛至990 m時，設(shè)封閉氣體的壓強(qiáng)為p，溫度為T，體積為V，由題意知p=100 atm①

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得p0V0T0=pVT②

代入數(shù)據(jù)得V=2.8×10-2m3③

②下滑過程中氣體的體積減小，外界對氣體做正功，由于氣體的質(zhì)量一定，溫度降低，故氣體向外發(fā)生熱傳遞，且傳遞的熱量大于外界對氣體做的功.

感悟 海洋蘊(yùn)藏著豐富的資源，海洋面積占地球表面積的71%，我國海域面積遼闊，而大部分尚未開發(fā)，載人潛水器完成了深潛的重大跨越.本題以此為背景考查理想氣體方程、熱力學(xué)第一定律知識.讓學(xué)生感受到高科技與我們所學(xué)知識吻合，“用物理知識解決實(shí)際問題的能力”正是考查的要求與重點(diǎn).讓學(xué)生在科技中探究問題，尋求解決問題的方法，以實(shí)際問題為題源正是高考命題的新穎之處.endprint