高考物理信息給予型命題特點及解題分析

1、高考物理信息給予型命題特點及解題分析信息題是近幾年高考卷中出現(xiàn)的一種新情景試題.它在題干或問題中以現(xiàn)代科技、日常生產(chǎn)生活中的某個事件、問題為背景，提供一些信息(如：描述問題的過程、 提供新的規(guī)律、公式、圖象、方法，并給出一些已知量等)，讓考生通過閱讀思考、分析與理解，從中篩選出有用信息，簡化與純化過程，建立模型，綜合應(yīng)用新信息和已有知識去解決問題考生對該類題型普遍感到頭痛的原因是：一方面，多數(shù)考生平時通過課本接觸到的素材較少，課堂類似訓(xùn)練不夠.另一方面：多教考生統(tǒng)攝處理信息的能力沒有得到培養(yǎng)，無法通 過“比、想象、抽象、概括等”思維活動從背景中建立起合適的物理模型，找準新舊知識的 連接點，對題

2、目加以突破.一、試題展示：1. (00上海)閱讀以下資料并回答問題：自然界中的物體由于具有一定的溫度，會不斷向外輻射電磁波，這種輻射因與溫度有關(guān)，稱為熱輻射，熱輻射具有如下特點： 輻射的能量中包含各種波長的電磁波；物體溫度越高，單位時間從物體表面單位面積上輻射的能量越大；在輻射的總能量中，各種波長所占的百分比不同. TOC o 1-5 h z 處于一定溫度的物體在向外輻射電磁能量的同時，也要吸收由其他物體輻射的電磁能 量，如果它處在平衡狀態(tài)，則能量保持不變.若不考慮物體表面性質(zhì)對輻射與吸收的影響.我們定義一種理想的物體.它能100烘吸收入射到其表面的電磁輻射.這樣的物體稱為黑體單位時間內(nèi)從黑體

3、表面單位面積輻射的電磁波的總能量與黑體絕對溫度的四次方成正比.即P 0 = (T T 4,其中常量 b= 5.67 X 10T 優(yōu) m2 . K4.在下面的問題中，把研究對象都簡單地看作黑體有關(guān)數(shù)據(jù)及數(shù)學(xué)公式：太陽半徑R= 696000 km,太陽表面溫度 T = 5770 K,火星半徑r = 3395km,球面積 S= 4nR?,其中R為球半徑. 72 (1)太陽熱輻射能量的絕大多數(shù)集中在波長為2 X 101 X 10 m范圍內(nèi)，求相應(yīng)的頻率范圍.(2)每小時從太陽表面輻射的總能量為多少？(3)火星受到來自太陽的輻射可認為垂直射到面積為nr 2( r為火星半徑)的圓盤上，已知太陽到火星的距離

4、約為太陽半徑的 400倍，忽略其他天體及宇宙空間的輻射， 試估算火星 的平均溫度.2. (01全國理綜)太陽現(xiàn)正處于主序星演化階段1.它主要是由電子和1H、2 He等原1子核組成.維持太陽輻射的是它內(nèi)部的核聚變反應(yīng)，核反應(yīng)方程是2e+41 H- 2 H c +釋放的核能，這些核能最后轉(zhuǎn)化為輻射能.根據(jù)目前關(guān)于恒星演化的理論，若由于聚變反應(yīng)而使1太陽中的1H核數(shù)目從現(xiàn)有數(shù)減少10%太陽將離開主序星階段而轉(zhuǎn)入紅巨星的演化階段1為了簡化，假定目前太陽全部由電子和 1H核組成.(1)為了研究太陽演化過程， 需知道目前太陽的質(zhì)量 M已知地球半徑 R= 6.4 X 106m,地 球質(zhì)量m=6.0 x 10

5、24 kg,日地中心的距離 r=1.5 x 101m,地球表面處的重力加速度 g=10 m/s 2,1年約為3.2 X 107秒，試估算目前太陽的質(zhì)量 M(2)已知質(zhì)子質(zhì)量 m= 1.6726 X 10 2 7 kg, 2 He質(zhì)量 6.6458 x 10-2 7kg,電子質(zhì)量m = 0.9 x 10 s kg,光速c= 3x 108 m/s,求每發(fā)生一次題中所述的核聚變反應(yīng)所釋放的核能.(3)又知地球上與太陽垂直的每平方米截面上，每秒通過的太陽輻射能w = 1.35 X 103W/ m2.試估算太陽繼續(xù)保持在主序星階段還有多少年的壽命.(估算結(jié)果只要求一位有效數(shù)字.)二、例題探究例1閱讀下列

6、信息，并結(jié)合該信息解題：(1)開普勒從1609年1619年發(fā)表了著名的開普勒行星運動三定律，其中第一定律為:所有的行星分別在大小不同的橢圓軌道上圍繞太陽運動，太陽在這個橢圓的一個焦點上.第三定律：所有行星的橢圓軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的平方的比值都相等.實踐證明,圖1開普勒三定律也適用于其他中心天體的衛(wèi)星運動.(2 )從地球表面向火星發(fā)射火星探測器.設(shè)地球和火星都在同一平面上繞太陽做圓周運動，火星軌道半徑 R為地球軌道半徑 R。的1. 5 0 0倍，簡單而又比較節(jié)省能量的發(fā)射過程可分為兩步進行：第一步，在地球表面用火箭 對探測器進行加速，使之獲得足夠動能，從而脫離地球引力作用成為一個沿地

7、球軌道運動的 人造行星.第二步是在適當(dāng)時刻點燃與探測器連在一起的火箭發(fā)動機，在短時間內(nèi)對探測器沿原方向加速，使其速度數(shù)值增加到適當(dāng)值，從而使得探測器沿著一個與地球軌道及火星軌道分別在長軸兩端相切的半個橢圓軌道正好射到火星上(圖1),當(dāng)探測器脫離地球并沿地球公轉(zhuǎn)軌道穩(wěn)定運行后，在某年3月1日零時測得探測器與火星之間的角距離為60。，如圖2所示，問應(yīng)在何年何月何日點燃探測器上的火箭發(fā)動機方能使探測器恰好落在火星表面?（時間計算僅需精確到日），已知地球半徑為：Fe = 6.4 X 106m=1.840 ; /（1.25）3 = 1.400命題意圖：考查考生攝取提煉信息獲取新知的能力及空間想象能力B級

8、要求.錯解分析：考生面對冗長的題干， 不能迅速讀懂題意獲取信息，對探測器的發(fā)射情景理解不透，找不到清晰的解題思路.解題方法與技巧：（題中信息：“從地面向火星發(fā)射火星探測器的兩個步驟”，表明:為使探測器落到火星上，必須選擇適當(dāng)時機點燃探測器上的發(fā)動機，使探測器沿橢圓軌道到達火星軌道的相切點， 同時，火星也恰好運行到該點， 為此必須首先確定點燃時刻兩者的相對位置）因探測器在地球公轉(zhuǎn)軌道運行周期工與地球公轉(zhuǎn)周期 Te相等：Td = T e = 3 6 5天360探測徐F在點火前繞太陽轉(zhuǎn)動角速度3 d = 3 e = = 0.986 /天365探測器沿橢圓軌道的半長軸：Rd= 2R0 （1.5R +

9、R0） = 1 . 2 5 R2由（題中信息）開普勒第三定律得探測命在橢圓軌道上足仃周期T d=Te1.253 =365X 1.400天=510天（因此，探測器從點火到到達火星所需時間：t =，=2 5 5天2火星公轉(zhuǎn)周期：Tn Te V1.53 = 3 6 5 X 1 .8 4 0 天=671 天火星位置 探阻器點火燈火星繞太陽轉(zhuǎn)動的角速度：3 m= 360- = 0 . 5 3 7 /天671由于探測器運行至火星需255天，在此期間火星繞太陽運行的角度：01 = 00nt = 0.537X255 = 137即：探測器在橢圓軌道近日點點火時，火星在 遠日點的切點之前 137即點燃火箭發(fā)動機時

10、，探測器與火星角距離應(yīng)為0 2=1800 1 = 43 (如圖3)已知某年3月1日零時，探測器與火星角距離為60。（火星在前，探測器在后 ）為使其角距離變?yōu)? 2 = 4 3。，必須等待t 時間則：3dt 3武=60 43 =17，1717 一 一所以：t =天3 8天d - m 0.449圖4故點燃發(fā)動機時刻應(yīng)為當(dāng)年3月1日后38天，即4月7日.例2電視機顯像管實際上是一只陰極射線管.圖4所示是一陰極射線主要構(gòu)造示意圖，A、B是偏轉(zhuǎn)磁場，可使電子在水平方向偏轉(zhuǎn)，C D是偏轉(zhuǎn)電場，可使電子在豎直方向偏轉(zhuǎn).當(dāng)A、B和C D不接電壓時，電子槍發(fā)出的電子經(jīng)加速后以v=1.6 X 1 0m/s的速度沿

11、水平直線 吊頤直打到豎直的熒光屏P的中心O上.以O(shè)為原點以豎直方向為 y軸，水平方向為x軸建立坐標系.當(dāng)在A B和C D間分別接上恒定電壓后，電子在磁場中沿-x方向偏轉(zhuǎn)了 0.02 m打在屏上的（一0.14,。. 1 5 ）點，已知磁場沿 MM向的寬度為0 .06m電場沿MW向的寬度為o .08m電場右邊緣到屏的距離為o. o 8成電子從磁場射出后立即進入電場，且從電場的右邊界射出.（電子的質(zhì)量 F 9 X 1 0 31 kg,電量e= 1 .6X10190）試求：（1）磁場和電場的方向，并說明電子在磁場區(qū)、電場區(qū)、無場區(qū)的運動過程（2）磁感應(yīng)強度和電場強度.命題意圖：考查考生獲取并處理有效信

12、息的能力及綜合分析能力.B級要求.錯解分析：考生缺乏空間想象能力，想象不出電子在磁場和電場中的偏轉(zhuǎn)情景，無法綜合勻加速直線運動和勻速圓周運動規(guī)律來求解解題方法與技巧：因為磁場可使電子在水平方向上偏轉(zhuǎn)，欲使電子打在x=-0.14 m點上,電子剛進入磁場時受力應(yīng)指向一x方向，由左手定則知磁場方向豎直向上因為電場可使電子在豎直方向上，欲使電子打在y=-0.15 m點上，電子在電場中受力應(yīng)7&-y方向，電場方向也應(yīng)向上.電子進入磁場后，在磁場中做勻速圓周運動，其軌跡如圖5.電子進入電場時速度仍為 v,方向偏轉(zhuǎn)了 8角，在電場中做類平拋運動電子在電場中y方向分運動的軌跡可用圖6表示.電子從電場右邊界進入

13、無場區(qū)做勻速直線運動，最終打在屏上.（2）設(shè)電子在磁場中的軌道半徑為R 7&-x方向偏轉(zhuǎn)距離為x,圖6一，,_2則有 x=0.02 m ( Rx) +0.06qBmv mv解得R=0.1 m 由R=得B=eR9父10，.6父106 T=9X11.6 10,9 0.1設(shè)電子在電場中向下偏轉(zhuǎn)距離為y,電子在電場區(qū)、無場區(qū)的運動時間是相同的，設(shè)為t,由圖6看出t = 008- v cos 二由磁場中三角形可看出,cose = J=013 = o.8,0.1故 t 二 一0.11.6 106x 116在無場區(qū)，電子在-y方向的距離是0.15- y=eE t - t 解得 y=0.05 m m,1, 2

14、/日 2 ym由 y= - at 付 E=2et2_312 0.05 9 10N/C=l 44 N/C一一91.6 101_6 2(10 )216三、名師指導(dǎo)（一）高考命題特點及走勢信息給予型命題，其特點是立意高（取材于課外社會熱點或科技信息），而落點低（題中所給予信息與中學(xué)基礎(chǔ)知識密切相關(guān)）.主要考查學(xué)生自學(xué)閱讀能力，對信息統(tǒng)攝提煉能力,.該聯(lián)想類比，抽象概括建立物理模型的能力及綜合運用新舊知識解決實際問題的創(chuàng)新能力 題型對能力考查的功能顯著，有較高的區(qū)分度，能夠較好的預(yù)測考生將來學(xué)習(xí)的潛能, 其符合“有助于高校選拔人才”的高考命題方向，從而成為近幾年高考試卷中頻現(xiàn)的亮點之（二）信息給予題突

15、破策略.處理信息題的思維程序L思舞的發(fā)散）.突破信息題兩環(huán)節(jié)（1）尋找有效信息與相關(guān)舊知識的聯(lián)系，挖掘題目的切入點，即突破點 （2）必要時采用“對比法” “移植法” “聯(lián)想虛擬法”構(gòu)建起物理模型 （如“條件”模型, 客體模型，過程模型等）.四、鞏固訓(xùn)練1.如圖7,是一個測定液面高度的傳感器在導(dǎo)線芯的外面涂上一層絕緣物質(zhì)，放在導(dǎo)電液體中，導(dǎo)線芯和導(dǎo)電液體構(gòu)成電容器的兩極，把這兩極接入外電路， 當(dāng)外電路中的電流變導(dǎo)線芯圖7化說明電容值增大時，則導(dǎo)電液體的深度 h變化為h增大h減小C.h不變D.無法確定.在核電站的反應(yīng)堆中，是靠熔化的鈉來傳遞核燃料棒產(chǎn)生的熱量的.抽動液態(tài)鈉的“泵”的傳動機械部分不允

16、許和鈉接觸，因此常使用一種稱為“電磁泵”的機械.圖8所示熔融的鈉從其中流過,這種“泵”的結(jié)構(gòu)，M S為磁鐵的兩極，c為放在磁場中的耐熱導(dǎo)管, v為鈉液的流動方向，要使鈉液加速，加在導(dǎo)管中鈉液的電流方向應(yīng)為A由下流向上（c a ）B由上流向下（a-c ）C逆著v方向（b a ）D.順著v方向（a- b ）. 1999年11月20日，我國發(fā)射了 “神舟號”載人飛船，次日載人艙著陸，實驗獲得成功.載人艙在將要著陸之前，由于空氣的阻力作用，有一段勻速下落過程，若空氣的阻力與速度的平方成正比，比例系數(shù)為k,載入人的質(zhì)量為 m則此過程中載人艙的速度應(yīng)為.利用超聲波遇到物體發(fā)生反射，可測定物體運動的有關(guān)參量

17、.圖9甲中儀器A和B通過電纜線駁接，B為超聲波發(fā)射與接收一體化裝置，而儀器 A為B提供超聲波信號源而且能將B接收到的超聲波信號進行處理并在屏幕上顯示其波形圖10vO列車靜止時金屬絲圖9現(xiàn)固定裝置B,并將它對準勻速行駛的小車C,使其每隔固定時間T。.發(fā)射一短促的超聲波脈沖（如圖37-9乙中幅度較大的波形），而B接收到的由小車 C反射回的超聲波經(jīng)儀器A處理后顯示如圖 37-9乙中幅度小的波形.反射波滯后的時間已在圖37-9乙中示出，其中T和AT為已知量，另外還知道該測定條件下聲波在空氣中的速度為v。，試根據(jù)所給信息可判斷小車的運動方向為 .（填“向左”或“向右”），速度大小為.如圖10所示是一種懸

18、球式加速度儀，它可以用來測定沿水平軌道運動的列車的加速度.m是一個金屬球，它系在金屬絲的下端， 金 屬絲的上端懸掛在 O點，AB是一根長為L的電阻絲，其電阻值為 R 金屬絲與電阻絲接觸良好， 摩擦不計，電阻絲的中點C焊接一根導(dǎo)線. 從O點也引出一根導(dǎo)線，兩線之間接入一個電壓表 V（金屬絲和導(dǎo)線電 阻不計）；圖中虛線 OC與AB相垂直，且OC= h ,電阻絲 AB接在電壓 為U的直流穩(wěn)壓電源上， 整個裝置固定在列車中使 AB沿著前進的方向,呈豎直狀態(tài)，當(dāng)列車加速或減速前進時，金屬線將偏離豎直方向， 從電壓表的讀數(shù)變化可以測出加速度的大小.（1）當(dāng)列車向右勻加速運動時，試寫出加速度a與電壓表讀數(shù) U的對應(yīng)關(guān)系.以便重新刻制電壓表表面使它成為直讀加速度數(shù)值的加速計(2)用此裝置測得的最大加速度是多少？(3)為什么C點設(shè)置在電阻絲 AB的中間？對電壓表的選擇有什么特殊要求6.如圖11所示，厚度為h,寬度為d的導(dǎo)體板放在垂直于它的磁感應(yīng)強度為 B的均勻磁場中，當(dāng)電流通過導(dǎo)體板時，在導(dǎo)體板上側(cè)面 A和下側(cè)面A之間會產(chǎn)生電勢差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，實驗表明，當(dāng)磁場不太強時，電勢差 UU電流I和B的關(guān)系為k里.d式中的比例系數(shù) k稱為霍爾系數(shù).霍爾效應(yīng)可解釋如下：外部磁場的洛倫茲力使運動的電子聚集在導(dǎo)體板的一側(cè)，在導(dǎo)體板的另