高考《考試說明》明確說明考查“物理科學技術進展,體現物理學與社會生產和生活實際的緊密聯系”,因此我們思想上要引起足夠的重視。縱觀近年高考物理聯系實際的試題,大概可以歸為以下的5個方面:宇宙航天和天文地理,體育和運動,交通運輸,人體和人類日常生活,現代科學理論和技術。下面我們就分類看看這五類問題,并舉例分析。
1 高考物理與宇宙航天和天文地理聯系
這類問題一直都是高考的熱點問題,在物理高考中幾乎年年出現,因題目較多,這里僅舉一例。
例1 日前歐洲航天局由衛星觀測到位于銀河系的中心存在一個超大型黑洞,命名為MCG6-30-15。根據天文學理論,恒星晚期核燃料耗盡時,其質量大過奧本海默極限(約2-3個太陽質量),沒有任何力量能夠抵擋住強大的引力,恒星的收縮將猛烈地進行,形成“坍縮”,其全部質量被壓縮到一個臨界半徑以內,引力將大到使它本身發出的光子也擺脫不了其引力的束縛,發射不出來,同樣,到達其周圍的其它物質將在巨大的引力作用下掉進其引力場內而消失掉。若MCG6-30-15星體可視為一均勻球體,它的質量為3×1036kg,則它演變成黑洞時的臨界半徑約為多少?(萬有引力恒量G=6.67×10-11N·m2/kg2)
解析 黑洞是指光子無法脫離其引力,因而在地球上不能接收到它發射的光子。設黑洞質量為M,光子的質量m=hν /c2,質量為m的光子在黑洞表面的引力為F引 =GMm/R2。光子以光速c作半徑為R的圓周運動的向心加速度a=c2/R。當萬有引力大于向心力時光子不會外溢,即F引 >ma 。……