源于教材的高考物理試題分析

2010-01-01 00:00:00李康思

基礎教育研究 2010年6期

盡管近年來高考物理出現了許多新題型，但所占分值比例較大的仍然是傳統的基本題型，多數試題取材于教科書，試題的構成是在教科書中的例題、練習題、習題、閱讀材料的演示實驗的基礎上通過類比、加工改造，加強條件或減弱條件、延伸或擴展而成的。可見，源于課本習題、例題的變式與引申是近幾年高考命題的主要趨勢。常見的類型來源于以下幾方面。

(一)來源于演示實驗

例1(必修加選修，P39，圖21-1，弧光燈的光使鋅板失去電子)

(2008上海第15題)如圖1所示，用導線將驗電器與潔凈鋅板連接，觸摸鋅板使驗電器指示歸零，用紫外線照射鋅板，驗電器指針發生明顯偏轉，接著用毛皮摩擦的橡膠棒接觸鋅板，發現驗電器指針張角減小，此現象說明鋅板帶——電(選項“正”或“負”)；若改用紅外線重復以上實驗，結果發現驗電器指針根本不會發生偏轉，說明金屬鋅的極限頻率紅______外線的頻率(選項“大于”或“小于”)。

解析：毛皮摩擦過的橡膠棒帶負電，因鋅板被紫外線照射后發生光電效應缺少電子而帶正電，故驗電器指針的負電荷與鋅板正電荷中和一部分電荷后偏角變小，用紅外線照射驗電器指針偏角不變，說明鋅板未發生光電效應，說明鋅板的極限頻率大于紅外線的頻率。故第一空格填上“正”、第二空格填“大于”。

例2(p25圖20-3燈焰的像有亮暗相同的條紋)(2008上海第16題)用如圖2所示的實驗裝置觀察光的薄膜干涉現象，圖a是點然的酒精燈(在燈芯上灑些鹽)，圖b是豎立的附著一層肥皂液薄膜的金屬絲圈，將金屬絲圈在其所在的豎直平面內緩慢旋轉，觀察到的現象是( )。

A 當金屬絲圈旋轉30°時，干涉條紋同方向旋轉30°

B 當金屬絲圈旋轉45°時，干涉條紋同方向旋轉90°

C 當金屬絲圈旋轉60°時，干涉條紋同方向旋轉30°

D 干涉條紋保持原來狀態不變

解析：金屬絲圈的轉動，改變不了肥皂液膜的上薄下厚的形狀，由干涉原理可知干涉條紋與金屬絲圈在該豎直平面內的轉動無關，仍然是水平的干涉條紋，D對。

(二)來源于教材插圖

例3(必修加選修；第二冊、P164圖15-31回旋加速器的D形盒)

(2008廣東第4題)1930年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器，其原理如圖3所示，這臺加速器由兩個銅質D形盒DID2構成，其間留有空隙，下列說法正確的是( )。

A 離子由加速器的中心附近進入加速器

B 離子由加速器的邊緣進入加速器

C 離子從磁場中獲得能量

D 離子從電場中獲得能量

解析：帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，速度越大軌道半徑越大，所以離子要從加速器的中心附近進入加速器。洛倫茲力總是垂直速度的方向，所以磁場是不對離子做功的，它的作用只是改變離子的速度方向，而電場的作用才是加速離子，使之獲得能量，由此可見，選項A、D是正確的，可能有考生知道離子離開加速器的位置是加速器的邊緣，會誤以為離子也是從此進入加速器。

(三)來源于做一做

例4(必修加選修，P68圖11-8)

[2008廣東第13題第(1)小題]如圖4所示，把一塊潔凈的玻璃板吊在橡皮筋的下端，使玻璃板水平接觸水面，如圖，你想使玻璃板離開水面，必須用比玻璃板重力的拉力向上拉橡皮筋，原因是水分子和玻璃的分子間存在——作用。

解析：當玻璃要離開水面，玻璃分子與水分子間的距離大于r°時，分子間表現為引力，所以彈簧秤的拉力要大于玻璃板的重力。本題考查學生對分子作用力等基礎知識的理解和應用物理知識分析實際問題的能力。

(四)來源于習題

教材習題：P178(6)從航天飛機上釋放一顆衛星，衛星與航天飛機之間用導電纜繩相連，這種衛星稱為繩系衛星，利用它可以進行多種科學實驗。現有一繩系衛星在赤道上空沿東西方向運行，衛星位于航天飛機的EF方，它與航天飛機之間的距離是20.5km，衛星所在處地磁場的磁感應強度是4.6×10^-5T，方向沿水平方向由南向北。

例5(2008海南第10題)一航天飛機下有一細金屬桿，桿指向地心，若僅考慮地磁場的影響，則當航天飛機位于赤道上空( )。

A 由東向西水平飛行時，金屬桿中感應電動勢的方向一定由上向下

B 由西向東水平飛行時，金屬桿中感應電動勢的方向一定由上向下

C 沿經過地磁極的那條經線由南向北水平飛行時，金屬桿中感應電動勢的方向一定由下向上

D 沿經過地磁極的那條經線由北向南水平飛行時，金屬桿中一定沒有感應電動勢

解析：在赤道上空，地磁場方向水平向北，若航天飛機由東向西飛行，金屬桿由東向西切割磁感線，根據右手定則可知，金屬桿中感應電動勢方向由上向下，A錯時，同理得B錯。沿經過地磁極的那條經線由北向南或

由南向北飛行時，由于金屬桿不切割磁感線，所以一定沒有感應電動勢，C錯，D對。

(五)來源于引例

例6(P62教材原文)例如，1cm³水中含有的分子數約為3.3×10²²個，假如全世界60億人不分男女老少都來數這些分子，每人每秒數1個，也需要17萬年左右的時間才能數完。

(2008北京第15題)假如全世界60億人同時數1g水的分子個數，每人每小時可以數5000個，不間斷地數，則完成任務所需時間最接近(阿伏加德羅常數NA取6×10²³mol^-1)( )。

A 10年

B 1千年

C 10萬年

D 1千萬年

(六)來源于練習題

例7(P190A組第7題)有一邊長為L=0.1m的正方形導線框abcd，質量m=10g，由高度h=0.2m處自由下落(圖5)其下邊ab進入勻強磁場區域后，線框開始做勻速運動，直到其上邊cd剛剛開始穿出勻強磁場為止，此勻強磁場區域寬度也是L。求線框在穿越勻強磁場過程中發生的焦耳熱。(g取10m／s²)

(2008北京第22題)均勻導線制成的單邊正方形閉合線框abcd，每邊長為L，總電阻為R，總質量為M，將其置于磁感應強度為B的水平勻強磁場上h處，如圖6所示，線框由靜止自由下落，線框平面保持在豎直平面內，且cd邊始終與水平的磁場邊界面平行，當cd邊剛進入磁場時，

(1)求線框中產生的感應電動勢大小；

(2)求cd兩點間的電勢差大小；

(3)若此時線框加速度恰好為零，求線框下落的高度h所應滿足的條件。

(七)來源于教材例題，形同質異

例8(P180例2)閉合開關給螺線管A通電時，或者減小變阻器的電阻，使螺線管A中的電流增大時，穿過螺線管B的磁通量增加。設螺線管A中的電流沿著順時針方向流動，因而原來的磁場方向是向下的，如圖7中所示(實驗的俯視圖)。由楞次定律可知，感應電流要阻礙磁通量的增加，因此螺線B中感應電流的磁場方向跟A的磁場方向相反，即磁感線的方向是向上的。由此可以知道，感應電流在B中是沿著逆時針方向流動的。

(2004上海卷第T4題)兩圓環A、B置于同一水平面上，其中A為均勻帶電絕緣環，B為導體環，當A以如圖8所示的方向繞中心轉動的角速度發生變化時，B中產生如圖8所示方向感應電流則( )。

A A可能帶正電且轉速減小

B A可能帶正電且轉速增大

C A可能帶負電且轉速減小

D A可能帶負電且轉速增大

解析：本題考查楞次定律的應用。要產生日環中所示的電流，感應磁場為垂直紙面向外，由楞次定律知A環內的磁場應向里增強或向外減弱，由安培定則可知B、C正確。

(八)來源于教材內容

例9(必修加選修，P12圖19-16光導纖維)

(2007北京第13題)光導纖維的結構如圖9所示，其內芯和外套材料不同，光在內芯中傳播。以下關于光導纖維的說法正確的是( )。

A 內芯的折射率比外套的大，光傳播時在內芯與外套界面上發生全反射

B 內芯的折射率比外套的小，光傳播時在內芯與外套界面上發生全反射

C 內芯的折射率比外套的小，光傳播時在內芯與外套界面上發生折射