吳俊+沈艷杰

2016年10月，新課標(biāo)考綱突變，將3-5選考內(nèi)容變?yōu)楸乜純?nèi)容。這對(duì)于高考復(fù)習(xí)時(shí)間已過(guò)半的廣大考生來(lái)說(shuō)一時(shí)難以接受。顧及時(shí)間節(jié)點(diǎn)和考生的具體情況，2017年高考物理試題中，有關(guān)3-5內(nèi)容的題目雖然是必考題，但難度相對(duì)容易，側(cè)重基礎(chǔ)。

從具體內(nèi)容上看，全國(guó)卷Ⅰ考查內(nèi)容為3力+4電+ 1原子物理，全國(guó)卷Ⅱ?yàn)?力+3電+1原子物理，全國(guó)卷Ⅲ為4力+3電+1原子物理。實(shí)驗(yàn)題、計(jì)算題依然為1力+1電組合，全國(guó)卷Ⅲ壓軸題為常見(jiàn)的板塊模型，連續(xù)幾年的電磁感應(yīng)計(jì)算題暫時(shí)消失，用電場(chǎng)問(wèn)題取代。因?yàn)?-5變?yōu)楸乜純?nèi)容，力學(xué)和電學(xué)兩塊內(nèi)容的考查比例略微有變化，但力學(xué)和電學(xué)唱主角的格局不變，對(duì)主干知識(shí)的考查未變。

在題型方面，2017年全國(guó)三套試卷的選擇題均采用5單選+3多選形式，謀得平衡。

一、突出主干知識(shí)，加強(qiáng)能力考查

以全國(guó)卷Ⅱ來(lái)說(shuō)，物理主干知識(shí)中的力學(xué)占卷面總分的43.6%，所以高考命題既強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)，也重視主干，利用主干知識(shí)能有效地考查考生的推理能力、分析綜合能力及實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ踔潦菓?yīng)用數(shù)學(xué)解決物理問(wèn)題的能力。在全國(guó)卷Ⅰ第15題中發(fā)球機(jī)平拋乒乓球、第16題中的疊加場(chǎng)，全國(guó)卷Ⅰ第19題與全國(guó)卷Ⅲ第18題都涉及磁場(chǎng)的疊加，本文例1中的導(dǎo)體框和例2中的板塊模型更是大家熟知的法拉第電磁感應(yīng)定律應(yīng)用、牛頓運(yùn)動(dòng)定律應(yīng)用的典型代表。另外應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問(wèn)題的能力是考綱中強(qiáng)調(diào)的五大能力之一，在這些年的高考中一直連續(xù)考查，比較突出的是圖象問(wèn)題、函數(shù)問(wèn)題（全國(guó)卷Ⅱ第17題中的極值問(wèn)題）等。

【例1】（2017年全國(guó)卷Ⅱ）（多選）兩條平行虛線間存在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與紙面垂直。邊長(zhǎng)為0.1 m、總電阻為0.005 Ω的正方形導(dǎo)線框abcd位于紙面內(nèi)，cd邊與磁場(chǎng)邊界平行，如圖1（a）所示。已知導(dǎo)線框一直向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，cd邊于t=0時(shí)刻進(jìn)入磁場(chǎng)。線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖線如圖1（b）所示（感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)取正）。下列說(shuō)法正確的是（ ）

圖（a） 圖（b）

圖1

A. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.5 T

B. 導(dǎo)線框運(yùn)動(dòng)速度的大小為0.5 m/s

C. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面向外

D. 在t=0.4 s至t=0.6 s這段時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框所受的安培力大小為0.1 N

【解析】導(dǎo)線框運(yùn)動(dòng)的速度v==m/s=

0.5 m/s，根據(jù)E=BLv=0.01 V可知，B=0.2 T，A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；根據(jù)楞次定律可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面向外，C項(xiàng)正確；在t=0.4 s至t=0.6 s這段時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框中的感應(yīng)電流I== A=2 A，

安培力大小為F=BIL=0.04 N，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

【答案】BC

【例2】（2017年全國(guó)卷Ⅲ）如圖2所示，兩個(gè)滑塊A和B的質(zhì)量分別為mA=1 kg和mB=5 kg，放在靜止于水平地面上的木板的兩端，兩者與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ1=0.5；木板的質(zhì)量為m=4 kg，與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.1。某時(shí)刻A、B兩滑塊開(kāi)始相向滑動(dòng)，初速度大小均為v0=3 m/s。A、B相遇時(shí)，A與木板恰好相對(duì)靜止。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取重力加速度大小g=10 m/s2。求：

（1）B與木板相對(duì)靜止時(shí)，木板的速度；

（2）A、B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩者之間的距離。

【解析】（1）滑塊A和B在木板上滑動(dòng)時(shí)，木板也在地面上滑動(dòng)。設(shè)A、B所受木板的摩擦力和木板所受地面的摩擦力大小分別為f1、f2和f3，A和B相對(duì)于地面的加速度大小分別為aA和aB，木板相對(duì)于地面的加速度大小為a1。在滑塊B與木板達(dá)到共同速度前有f1=μ1mAg①，f2=μ1mBg②，f3=μ2（m+mA+mB）g③，由牛頓第二定律得f1=mAaA④，f2=mBaB⑤，f2-f1-f3=ma1⑥，設(shè)在t1時(shí)刻，B與木板達(dá)到共同速度，其大小為v1。由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有v1=v0-aBt1⑦，v1=a1t1⑧，聯(lián)立①②③④⑤⑥⑦⑧式，代入已知數(shù)據(jù)得v1=1 m/s⑨。

（2）在t1時(shí)間間隔內(nèi)，B相對(duì)于地面移動(dòng)的距離為sB=v0t1-aBt12⑩，設(shè)在B與木板達(dá)到共同速度v1后，

木板的加速度大小為a2。對(duì)于B與木板組成的體系，由牛頓第二定律有f1+f3=（mB+m）a2?，由①②④⑤式知，aA=aB；再由⑦⑧式知，B與木板達(dá)到共同速度時(shí)，A的速度大小也為v1，但運(yùn)動(dòng)方向與木板相反。由題意知，A和B相遇時(shí)，A與木板的速度相同，設(shè)其大小為v2。設(shè)A的速度大小從v1變到v2所用的時(shí)間為t2，則由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，對(duì)木板有v2=v1-a2t2，對(duì)A有v2=

-v1+aAt2?，在t2時(shí)間間隔內(nèi)，B（以及木板）相對(duì)地面

移動(dòng)的距離為s1=v1t2-a2t22?，在（t1+t2）時(shí)間間隔內(nèi)，

A相對(duì)地面移動(dòng)的距離為sA=v0（t1+t2）-aA（t1+t2）2?，A

和B相遇時(shí)，A與木板的速度也恰好相同。因此A和B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩者之間的距離為s0=sA+s1+sB?，聯(lián)立以上各式，并代入數(shù)據(jù)得s0=1.9 m?。

本題也可用如圖3所示的速度—時(shí)間圖線求解。

【答案】（1）1 m/s（2）1.9 m

二、遵循考綱變化，強(qiáng)調(diào)學(xué)科完整

2016年的考綱變化反映了物理學(xué)對(duì)高中物理知識(shí)體系完整性的要求。動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律作為物理中解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的三把金鑰匙之一，本就是不可或缺的內(nèi)容。2017年高考物理命題中，全國(guó)卷Ⅰ是求火箭動(dòng)量，全國(guó)卷Ⅱ是核反應(yīng)，相對(duì)容易，側(cè)重基礎(chǔ)。不管2018年高考命題怎樣變化，夯實(shí)基礎(chǔ)、理解主干知識(shí)及其應(yīng)用，方能以不變應(yīng)萬(wàn)變。endprint

【例3】（2017年全國(guó)卷Ⅰ）大科學(xué)工程“人造太陽(yáng)”主要是將氘核聚變反應(yīng)釋放的能量用來(lái)發(fā)電。氘核聚變反應(yīng)方程是：12H+12H―→32He+10n。已知12H的質(zhì)量為2.0136 u，32He的質(zhì)量為3.0150 u，10n的質(zhì)量為1.0087 u，1u=931 MeV/c2。氘核聚變反應(yīng)中釋放的核能約為（ ）

A. 3.7 MeV B. 3.3 MeV C. 2.7 MeV D. 0.93 MeV

【解析】氘核聚變反應(yīng)的質(zhì)量虧損Δm=2.0136 u× 2-3.0150 u-1.0087 u=0.0035 u，由愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程可得釋放的核能ΔE=0.0035×931 MeV≈3.3 MeV，選項(xiàng)B正確。

【答案】B

三、緊密聯(lián)系實(shí)際，倡導(dǎo)學(xué)科素養(yǎng)

物理學(xué)科的核心素養(yǎng)是考生在接受物理教育過(guò)程中逐步形成的適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力，是考生通過(guò)物理學(xué)習(xí)內(nèi)化的帶有物理學(xué)科特征的品質(zhì)，是學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的關(guān)鍵成分。其中強(qiáng)調(diào)的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任就是指在認(rèn)識(shí)科學(xué)本質(zhì)，理解“科學(xué)—技術(shù)—社會(huì)環(huán)境（STSE）”的關(guān)系的基礎(chǔ)上逐漸形成的對(duì)科學(xué)和技術(shù)應(yīng)有的正確態(tài)度及其責(zé)任感。所以在2017年全國(guó)卷的命題中，諸如此類的命題相對(duì)較多，如2017年全國(guó)卷Ⅰ中的掃描隧道顯微鏡（STM）、第22題中的用自制“滴水計(jì)時(shí)器”計(jì)量時(shí)間、全國(guó)卷Ⅱ第24題中的“為提高冰球運(yùn)動(dòng)員的加速能力”等皆屬于此類試題，這種依托教材，又高于教材的命題方式為素質(zhì)教育、為考生跳出題海提供了實(shí)際的支撐。

【例4】（2017年全國(guó)卷Ⅱ）（多選）某同學(xué)自制的簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)示意圖如圖4所示，矩形線圈由一根漆包線繞制而成，漆包線的兩端分別從線圈的一組對(duì)邊的中間位置引出，并作為線圈的轉(zhuǎn)軸。將線圈架在兩個(gè)金屬支架之間，線圈平面位于豎直面內(nèi)，永磁鐵置于線圈下方。為了使電池與兩金屬支架連接后線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，該同學(xué)應(yīng)將（ ）

A. 左、右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆都刮掉

B. 左、右轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉

C. 左轉(zhuǎn)軸上側(cè)的絕緣漆刮掉，右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉

D. 左轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉，右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉

【解析】若將左、右轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉，線圈的上下兩邊受安培力而使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)過(guò)周后，上下兩邊受到的安培力使線圈速度減小至

零，然后反向轉(zhuǎn)回來(lái)，最終做擺動(dòng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；若將左轉(zhuǎn)軸上側(cè)的絕緣漆刮掉，且右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉，電路不能接通，C項(xiàng)錯(cuò)誤；若將左轉(zhuǎn)軸下側(cè)或上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉，且右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉，線圈的上下兩邊受安培力而使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)過(guò)半周后電路不能接通，線圈能繼續(xù)按原方向轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)過(guò)一周后上下兩邊再次受到同樣的安培力而使線圈繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，A、D項(xiàng)正確。

【答案】AD

四、引用探究問(wèn)題，考查創(chuàng)新意識(shí)

創(chuàng)新一直是高考命題的重要方向之一，從每年高考試題中能看出，這是時(shí)代的需要，也是扼殺題海戰(zhàn)術(shù)的有效方法之一。創(chuàng)新的方式可以是老題換新顏，可以是引用新穎的背景材料，可以是思想方法的重組和變化等，其中實(shí)驗(yàn)題很多是源于教材高于教材，如例5中的電橋，在平常復(fù)習(xí)中或多或少都會(huì)遇到，但是考生得分情況不容樂(lè)觀，主要原因是考生平時(shí)解題之后對(duì)題目的思考回味過(guò)少，所以適度的訓(xùn)練之后仔細(xì)回味思考是非常必要的。

【例5】（2017年全國(guó)卷Ⅱ）某同學(xué)利用如圖5（a）所示的電路測(cè)量一微安表（量程為100 μA，內(nèi)阻大約為2500 Ω）的內(nèi)阻?？墒褂玫钠鞑挠校簝蓚€(gè)滑動(dòng)變阻器R1、R2（其中一個(gè)最大阻值為20 Ω，另一個(gè)最大阻值為2000 Ω）；電阻箱Rz（最大阻值為99 999.9 Ω）；電源E（電動(dòng)勢(shì)約為1.5 V）；單刀開(kāi)關(guān)S1和S2。C、D分別為兩個(gè)滑動(dòng)變阻器的滑片。

（1）按原理圖5（a）將圖5（b）中的實(shí)物連線。

（2）完成下列填空。

①R1的最大阻值為_(kāi)____（填“20”或“2000”）Ω。

②為了保護(hù)微安表，開(kāi)始時(shí)將R1的滑片C滑到接近圖5（a）中的滑動(dòng)變阻器的________（填“左”或“右”）端對(duì)應(yīng)的位置；將R2的滑片D置于中間位置附近。

③將電阻箱Rz的阻值置于2500.0 Ω，接通S1。將R1的滑片置于適當(dāng)位置，再反復(fù)調(diào)節(jié)R2的滑片D的位置。最終使得接通S2前后，微安表的示數(shù)保持不變，這說(shuō)明S2接通前B與D所在位置的電勢(shì)________（填“相等”或“不相等”）。

④將電阻箱Rz和微安表位置對(duì)調(diào)，其他條件保持不變，發(fā)現(xiàn)將Rz的阻值置于2601.0 Ω時(shí)，在接通S2前后，微安表的示數(shù)也保持不變。待測(cè)微安表的內(nèi)阻為_(kāi)_____Ω（結(jié)果保留到個(gè)位）。

（3）寫(xiě)出一條提高測(cè)量微安表內(nèi)阻精度的建議：_________________________________________。

【解析】（2）①滑動(dòng)變阻器的分壓式接法要求選用最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器，因此R1要選擇最大阻值為20 Ω的滑動(dòng)變阻器。②開(kāi)始時(shí)將R1的滑片移動(dòng)到滑動(dòng)變阻器的左端對(duì)應(yīng)的位置，可使得微安表上的電壓最小，從而保護(hù)了微安表。③接通S2前后，微安表的示數(shù)保持不變，這說(shuō)明S2接通前后在BD中無(wú)電流流過(guò)，可知B與D所在位置的電勢(shì)相等。④因B與D

電勢(shì)相等，=，對(duì)調(diào)后=，解得RA=

=2550 Ω。

【答案】（1）連線如圖6

（2）①20 ②左 ③相等 ④2550

（3）調(diào)節(jié)R1上的分壓，盡可能使微安表接近滿量程endprint