2010年高考物理开放型命题求解与思维发散
2010年浙江省高考试题(理综物理)解析版
2010年普通高等学校招生全国统一考试（浙江卷）理科综合能力测试物理部分试题、解析、命题思路及评析一、2010年浙江高考理科综合物理试题命题思路着眼基础减轻负担物理命题着眼基础知识、基本技能、基本方法的考核。
如第19题、第23题侧重考查了电场性质、楞次定律、法拉第电磁感应定律、力的平衡条件的应用等基础知识和基本方法。
注重主干知识和核心内容的考核。
其中主干知识力学、电学部分占理综（物理）卷分值的85％以上。
如22、23、24题侧重考查了力和运动、能的转化和守恒的核心内容。
强调解决物理问题通用方法的运用，淡化解题技巧，避免繁复计算。
试题设计有利于那些注重分析物理过程、掌握基本技能和基本方法的学生取得好成绩，有利于减少教学中大量练习，减轻学生负担，给中学物理教学以正确的导向。
联系实际注重建模命题注重物理知识与实际的联系，通过对一些实际问题的分析，在合理的近似下建立物理模型，考核学生灵活运用物理规律和方法解决实际问题的能力。
如15、17、20题都是涉及生活、生产中的实际问题。
第23题以当前能源中的热点问题光电池为情境，要求通过建模解决。
通过对这些试题的考核，引导学生关注STSE（科学技术社会环境），重视物理规律的灵活应用，物理模型的建立。
重视实践体现探究命题关注知识的获取过程，在对学生动手能力的考核的同时，考核了学生的观察能力和对实验数据处理的能力；并要求学生在遇到新情境时会用学过的物理知识和规律进行探究。
如21题I要求学生会用学过的物理知识判断所测量的数据的正确及如何用正确的方法来测量；21题Ⅱ要求学生对新给的电阻与电流图象的特征进行分析和解释，使做过实验与没做过实验有区别，认真做与不认真做有区别。
如（I B）13题中关于建发电站的问题，要求学生根据题意进行分析，解答可以开放，有利于学生创新思维的培养。
对接课改稳中求进命题理念承前启后，稳中求新，逐步推进。
试题在实验题的设计、试题的开放性、探究性、联系实际方面有所创新，比上年更多地体现新课改的理念。
2010年江苏高考物理卷一道选择题的三种解法赏析
根据 图像所 反 映 电 场 的对 称 性 、 有最 大值 、
０点和无穷 远处 场强 为 。 的特 点 ， 除孤立 点电 排
解法 １ 利 用规律 顺着电场方 向电势 降低 由图像知 以 ０点为界 ， ｚ＞ ０区域 与 ＜ ０区 域 电场强度方 向相反 ， 于 ０点对 称的位 置电场 关
Ｅ 一 ２ ｌｉ０ Ｅ ｎ ｓ
．
①
② ③
＋ ｚ。
源于课本 又高 于课本 ， 试题 在考察 考 生物理学 科
由图 ４可知 ｓ ０一 —＝ ｉ ｎ ￣。 ／ ２
从 ① 、 和 ③ 式可 以求 出 ②
１
一
知识 的同时 ， 突 出对考 生 能力 的考察 。 种解 更 三
法 体现 了本 题 的不 同思 路 ， 凸显 了新 课 程 的理
吴 东 兴
江 苏 省 通 州 高 级 中学 ， 苏 省 通 州 市 ２ ６ ０ 江 ２３０
２１ ０ ０年江 苏 高 考 物 理 试 卷 结 构保 持稳 定 ，
试卷框 架及知识结 构与 去年基 本相 同 ， 重考 察 注
解法 ２ 抓住概 念 电势是从 能的角度 描
述 电场 性 质 的 物 理 量
＿
数”为 Ｅ 一 ２Ｑ ， ｋ ／ Ｆ＋ｚ ・ １＋２ 一 ０ （ ２ ｘ）
若令 Ｅ 一 ０ 亦 即使 （２ ２ ＝ ０ 从 而可 ， ｆ— ｘ ） ： ， ＝
／ ｌ Ｅ
≥ 一 一
ｌ 一 一 ｌ
得 ｚ一
二
⑤
最后 再把 ⑤ 式 代入 ④ 式 ， 即可求 得 电场强
（） ３ ≤一 （ ＋ｚ 一一（ ＋１ｌ ） 互 ）
。
第 ２ ９卷 总 第 ４ ３期 ０
面对高考题目开放,思维放开
题目开放,思维放开——开放型数学问题严顺良一、题型简介数学开放题是上世纪七十年代开始出现的一种新题型，自它出现以后发展很快，涉及的面也越来越广，尤其是在近几年的高考中经常出现，因此必须引起我们的高度重视。
那么为什么称它为开放题呢？所谓的开放是相对于传统的在一定的条件下，通过一定的计算，从而得出相对确定的结论的封闭题而言的。
我们知道一般数学题有三部分组成，即题目的条件、运算过程、结论。
数学开放题的基本特征是题目的条件不完备，或者是结论不确定，或者解决问题的思路灵活多样。
因此它有三种类型：1.条件开放题 2.结论开放题 3.策略开放题。
二、近年相关高考考题举例例1： 若首项为a 1，公比为q 的等比数列{a n }的前n 项和总小于这个数列的各项和，则首项为a 1，公比q 的一组取值可以是（ a 1 ，q ）=_______。
（2003年上海高考数学卷，第8题）解： 满足题设条件的等比数列有两点要求（1）各项和存在,此时 |q|<1 (2) 正数数列,此时 a 1>0、q>0综上应取 a 1>0、0<q<1的一组数。
比如答案: (1，1/2)开放题根据需要其开放程度可大可小。
思考：若把本题结果的范围扩大到非等比数列，答案可以是什么？()11431321211+⋅⋅⋅n n 、、如数列： 例2：若函数 f(x)=a|x-b|+2 在[0,+∞]上为增函数，则实数a 、b 的取值可以_______。
（2004年上海高考数学卷，第10题） 解：用数形结合的方法把函数 f(x)=a|x-b|+2 看作函数f(x)=a|x|经平移以后得到，显然要符合题目条件在[0,+∞]上为增函数，可取a>0且b ≤0的任意数，比如答案：a=1,b=-1。
三、不同类型开放题举例例3：试构造一个定义域为[-1，1]，值域为[-2，5]的偶函数。
（结论开放题）解：先构造函数图像再写出解析式。
江西省2010年普通高考自行命题科目考试说明
江西省2010年普通高考自行命题科目考试说明教育部考试中心颁布的《2010年普通高等学校招生全国统一考试大纲》(以下简称《考试大纲》)，规定了考试的目的、性质、内容和要求，体现了高校对入学新生的基本要求，是高考命题、备考和评价的依据。
在严格遵循《考试大纲》的前提下，按照教育部关于分省命题工作要“有助于高等学校选拔人才、有助于中等学校实施素质教育和有助于扩大高校办学自主权的原则”以及我省“平稳过渡、适度创新、有所变化、逐步体现我省地方特色”的命题指导思想，江西省普通高考自行命题工作小组办公室组织有关专家经过认真研讨，研究制定了《江西省2010年普通高考自行命题科目考试说明》。
语文科一、“考试性质”与“考试能力要求”按2010年教育部考试中心颁布的《考试大纲》实施。
二、“考试内容”按2010年教育部考试中心颁布的《考试大纲》范围实施。
三、“考试形式与试卷结构”按以下规定实施。
答卷方式：闭卷、笔试。
全卷共有22道题，满分为150分。
考试限定用时为150分钟。
江西省使用“分卷”。
“分卷”包括Ⅰ、Ⅱ两卷。
Ⅰ卷为单项选择题，占36—39分；Ⅱ卷为除单项选择题以外的其他题型，占111—114分。
试卷内容、题量、赋分分别如下：1、语言知识和语言表达，7题，24分（单项选择题5题，15分；其他题型2题，9分）。
2、文学常识和名篇名句，1题，8分（填空题）。
3、古代诗文阅读，6题，28分（单项选择题4题，12分；其他题型2题，16分）。
4、现代文阅读，7题，30分（单项选择题3—4题，9—12分；其他题型3—4题，18—21分）。
5、写作，1题，60分（每一个错别字扣1分，重复的不计）。
数学科一、“考试性质”与“考试要求”按2010年教育部考试中心颁布的《考试大纲》实施。
二、考试内容，理科与文科均按2010年教育部考试中心颁布的《考试大纲》范围实施。
三、“考试形式与试卷结构”按以下规定实施。
答卷方式：闭卷、笔试。
全卷满分150分，考试限定用时为120分钟。
2010年普通高等学校招生全国统一考试物理试题全解全析
2010年普通高等学校招生全国统一考试物理试题全解全析（全国卷1）二、选择题（本题共4小题。
在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
）14．原子核23892U 经放射性衰变①变为原子核23490Th ，继而经放射性衰变②变为原子核23491Pa ，再经放射性衰变③变为原子核23492U 。
放射性衰变 ①、②和③依次为A ．α衰变、β衰变和β衰变B ．β衰变、β衰变和α衰变C ．β衰变、α衰变和β衰变D ．α衰变、β衰变和α衰变【答案】A【解析】Th U 2349023892−→−①,质量数少4,电荷数少2,说明①为α衰变. Pa Th 2349123490−→−②,质子数加1,说明②为β衰变,中子转化成质子.U Pa 2349223491−→−③,质子数加1,说明③为β衰变,中子转化成质子. 【命题意图与考点定位】主要考查根据原子核的衰变反应方程，应用质量数与电荷数的守恒分析解决。
15．如右图，轻弹簧上端与一质量为m 的木块1相连，下端与另一质量为M 的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态。
现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为1a 、2a 。
重力加速度大小为g 。
则有A ．1a g =，2a g =B ．10a =，2a g =C ．10a =，2m M a g M +=D ．1a g =，2m M a g M += 【答案】C【解析】在抽出木板的瞬时，弹簧对1的支持力和对2的压力并未改变。
对1物体受重力和支持力，mg=F,a 1=0. 对2物体受重力和压力，根据牛顿第二定律g Mm M M Mg F a +=+=【命题意图与考点定位】本题属于牛顿第二定律应用的瞬时加速度问题，关键是区分瞬时力与延时力。
16．关于静电场，下列结论普遍成立的是A ．电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关B ．电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低C ．将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功为零D ．在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向【答案】C【解析】在正电荷的电场中，离正电荷近，电场强度大，电势高，离正电荷远，电场强度小，电势低；而在负电荷的电场中，离正电荷近，电场强度大，电势低，离负电荷远，电场强度小，电势高，A 错误。
以开放型习题为载体培养学生发散性思维
最后 根据欧姆定律变形公式求 出 Ｒ 的阻值 。Ｒ 一 。 。
Ｕ２ Ｉ ｏ ５Ａ一 １ ／ ＝８ｖ／ ． ６Ｑ。
容 之比为 ２： ， １ 当它们 吸收相 等 的热量 时 ， 甲乙两物体 温度 升高之 比为 （ 图１
Ａ ． ：１ ４
个 多 大 的 电阻 ？ 解法一 ： 串联 电路 的 电流
） 。
Ｃ． ：１ ２ Ｄ．１ ：４
Ｂ． ：２ １
处 处相等 ， 先根据欧姆定律公式求 出串联 电路 的 电流 ｊ ， 贝 有 ：—Ｕ１Ｒ 一４ ８ ０ ／ Ｖ／ Ｑ一０ ５ ． Ａ， 再根据 串联 电路 的总 电压等 于各 个用 电器两 端 电 压之和的关系 ， 出电阻 Ｒ 两端的电压 。 求
学生 的发散性思维 。
一
体。 培养学 生的发散性思维
“
一
题 多变 ” “ 题 多 问” 初 中物 理 学 习 中 占重 要 、一 在
的地 位 ， 因此教 师要根 据初 中学生 的思维 特点 ， 在实 际
生 活 中多 找一 些 “ 题 多 变 ” “ 题 多 问 ” 一 、一 的开 放 型 题 目
解法二 ： 串联 电路 的电 流处处 相 等 ， 根 据欧 姆定 先
律公式求 出串联 电路的 电流 。则有 ：
＝Ｕ Ｒ１ ８Ｑ一０ ５Ａ， ／ —４Ｖ／ ．
再根据欧姆 定 律 变形 公 式 求 出总 电阻 Ｒ—Ｕ／ 一 Ｉ
１ ０ ５Ａ一 ２ Ｉ ２Ｖ／ ． ４ｌ， －
、
2010年高考物理试卷分析
一、2010高考试卷分析2010年普通高等学校招生全国统一考试（辽宁、宁夏、陕西、黑龙江、吉林卷）（新课标）理科综合能力测试卷物理试卷部分，分值110分，分必做题和选做题两部分。
考题难度适中，充分贯彻了新教材、新考纲的要求，在考察知识的同时，把考察能力放在首要的位置。
体现了“以能力测试为主导，考查学生对基础知识、基本技能的掌握程度和综合应用所学知识分析解决实际问题的能力”这一命题指导思想。
既考查学生进一步学习深造所必备的基础知识，又考查学生学习物理的基本素养，具体表现在：必考部分：力学涉及到胡克定律（15题）、受力分析，物体的平衡（18题）、匀变速直线运动规律应用（24题）、天体运动，万有引力（20题）速度图像，动能定理，功和功率（16题）、验证机械能守恒定律实验（22题）源于教材，注重基础；力学主干知识共42分，其中第20题涉及到数学对数的求解，24题以博尔特的100米和200米的世界纪录时间为素材，设计物理情景，很好的考查了运动学知识，情景容易理解但是数据处理相对繁琐，不细心容易出错丢分，也极易影响学生的应试情绪，对学生数学能力要求较高。
电学涉及到电磁学物理学史（14）体现了新教材中的人文精神。
但是在这道必考题中涉及了选修内容，值得商榷，带电粒子在电场中的运动（17题）体现了新课标中对理论联系实际能力的要求，同时很好的考查了力和运动的关系。
电路U-I图像，电源的效率（19题）侧重了学生对闭合电路问题的理解和应用，同时考查了学生对图像的理解能力，但难度不大，带电粒子在磁场中的运动（25题），这始终是高考考查的重点和难点内容，整个物理情景的设置对学生的审题能力和理解能力要求较高，在所求解问题中，涉及到对粒子运动过程的分析、运动轨迹的描绘及半径计算，其中如何确定几何关系以及数学方程的求解是解决该题的难点和关键，还是有很大的难度的，具有很好区分度。
电磁感应现象，机械能守恒定律（21题），伏安法研究热敏电阻(半导体材料， 23题)，侧重对电学实验基本知识和能力的考查，如实物图的连接、利用数据描点作图、电表的读数，这些都是平时教学要求，难度不大。
高考物理开放型命题求解与思维发散
高考物理开放型命题求解与思维发散所谓开放型命题，是指命题的题设条件、解析策略或题目结论具有开放性(多元而不惟一)特点的命题. ●难点1.(★★★★★)试设计一种估算你家电视功率的方法.2.(★★★★★)某学生为了测量一物体的质量，找到一个力电转换器，该转换器的输出电压正比于受压面的压力(比例系数为k )，如图39-1所示，测量时先调节输入端的电压，使转换器空载时的输出电压为0；而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体的质量成正比的输出电压U .现有下列器材：力电转换器、质量为m ０的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个，电键及导线若干、待测物体(可置于力电转换器的受压面上).请完成对该物体质量的测量. (1)设计一个电路，要求力电转换器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，在方框中画出完整的测量电路图.(2)简要说明测量步骤，求出比例系数k ，并测出待测物体的质量m . (3)请设想实验中可能会出现的一个问题. ●案例探究 ［例1］（★★★★）电阻R １、R ２、R ３连接成图39-2所示的电路，放在一个箱中(虚框所示)，箱面上有三个接线柱A 、B 、C .请用多用表和导线设计一实验，通过在A 、B 、C 的测量，确定各个电阻的阻值，要求写出实验步骤并用所测值表示电阻R １、R ２、R ３.命题意图：考查实验设计创新能力及运用数学知识解决物理问题的能力，B 级要求. 错解分析：（1）多数考生直接测量A 与 B 、B 与 C 、A 与 C 间电阻值，联立起复杂的方程，而不能求解结果，数学能力差.（2）很少考生能巧妙利用导线短接来测量.解题方法与技巧：解法一：比较灵活地用导线短接电路进行测量，实验步骤如下： （1）用导线连接BC ，测出A 、B 两点间的电阻值x ； （2）用导线连接AB ，测出B 、C 两点间的电阻值y ； （3）用导线连接AC ，测出B 、C 两点间的电阻值z ； 则有x 1=11R ＋21R ① y 1＝21R ＋31R ②z 1＝11R ＋31R ③ 联立①、②两式得x 1－y 1＝11R -31R ④ 图39-1 图39-2联立③、④两式得R １＝xzyz xy xyz-+2同理可得：R ２＝xz xy yz xyz +-2，R ３＝yzxz xy xyz-+2.解法二：不用导线短接，直接测量.实验步骤如下：（1）测出A 、B 两点间的电阻值x ； （2）测出B 、C 两点间的电阻值y ； （3）测出A 、C 两点间的电阻值z ； 则有：x 1＝11R ＋321R R + ① y 1＝31R ＋121R R + ②z 1＝21R ＋131R R + ③ 解得：R １＝)(21x z y -+[２（ｘｙ＋ｙｚ＋ｘｚ）－ｘ２－ｙ２－ｚ２]R ２＝)(21y z y -+[２（ｘｙ＋ｙｚ＋ｘｚ）－ｘ２－ｙ２－ｚ２]R 3＝)(21z y x -+ [２（ｘｙ＋ｙｚ＋ｘｚ）－ｘ２－ｙ２－ｚ２]［例2］（★★★★）如图39-3所示，长为L ，相距为d 的两平行金属板与电源相连.一质量为m 带电量为q 的粒子以速度v ０沿平行金属板间的中线飞入电场区内.从飞入时刻算起，A 、B 两板间所加电压变化规律如图39-4所示.为了使带电粒子射出电场区时的动能最小，求：(1)所加电压的周期应满足什么条件? (2)所加电压的振幅Ｕ０应满足什么条件?命题意图：依托带电粒子在变化的电场中的周期运动，考查理解能力、综合分析能力、及运用数学知识解决物理问题的能力，B 级要求. 错解分析：（1）在第一问中，思维缺乏发散能力，只得出v λ=T 的列图39-3图39-4式，出现漏解 （2）在第二问中，不能对粒子的运动作深入分析，推理出在每周期粒子沿场强方向的位移 Δy = qU 0T 2/4md ，进而无法据隐含条件2d≥△yn 求解. 解题方法与技巧：(1)建立平面坐标系x o y 如图39-5所示，x 轴沿平行金属板的中线向右，y 轴垂直于金属板向上，原点O 位于平行金属板的中线的最左端.粒子刚射入平行金属板中的电场区时，速度的y 分量为0.平行金属板间电场为匀强电场，电场强度等于Ｕ０／ｄ.这样带电粒子在平行金属板间的速度的x 分量等于粒子的入射速度.由此可知带电粒子穿过平行金属板间的空间所需的时间为L ／v ０.在金属板间带电粒子的速度的y 分量作周期性的变化，只要周期T 满足条件：0v L ＝n Ｔ，即Ｔ＝0nv L （n 是正整数） 则当带电粒子在nT 时刻射出(只要此时带电粒子还没有落到金属板上)电场区时，其速度方向一定是平行于金属板，动能最小，即等于初动能.(2)要求带电粒子在nT 时刻不会落到金属板的条件可以通过以下方法求得：带电粒子在金属板间受到沿y 方向的电场力作用.在入射后的第一个半周期内，电场力大小等于ｑＵ０／ｄ.带电粒子沿y 方向做匀加速运动，y 方向上的位移等于ｑＵ０Ｔ２／８m ｄ.速度的y 分量由0增大至ｑＵ０Ｔ／２m ｄ.在第二个半周期内，带电粒子沿y 方向做匀减速运动，速度的y 分量逐步由qU 0T ／２m ｄ减小到0，y 方向的位移仍为ｑＵ０Ｔ２／８m ｄ.于是在第一个周期内带电粒子在y 方向的位移Δｙ＝ｑＵ0Ｔ２／４m ｄ.只要带电粒子还没有打到金属板上，在以后的各周期内带电粒子的位移都为Δｙ＝qU 0Ｔ２／４m ｄ因此，带电粒子在nT 时刻还没有落在金属板上的条件为：2d ≥mdnT qU 420 由此得到所加电压的振幅Ｕ０应满足的条件为：Ｕ０≤222qnTmd （n 是正整数） ●锦囊妙计一、高考命题特点传统的物理习题条件完备、结论明确，题目条件一般只蕴含着惟一结果，称为封闭性问题.相反，开放性问题则是使题目条件不完备(题目条件对结果来说不充分)或使题目结论不明确(不提结论仅指探索的方向或范围)从而使题目条件能蕴含着多种结果.开放性命题在题目情景的设计上，入门易深入难，在问题的设计上，留给考生充分发挥个性的思维空间.开放性试题频现于近几年高考试卷中，向传统的命题及备考方式提出了新的挑战，要适应该类试题，必须摒弃传统的“题海战术”，充分发挥学生学习潜能，培养良好的发散思维能力. 二、解题思路第一：仔细全面审题，从题目的背景中，全面有效地获取信息：如题设条件，题中信息材料(或数据、或表述、或公式、或图表)、题目设问等，将信息进行筛选、加工，并与已有的知图39-5识系统对接，在此基础上，深刻剖析其中的物理情景及物理过程.第二，在弄清物理情景的基础上，寻找题目的切入点(亦即思维发散点)，通过思维发散探索解题依据(如公式、定理、定律等)及解题途径. 其审题的思维流程图如下 ●歼灭难点训练1.（★★★★）2001年3月23日“和平”号空间站完成了它的历史使命，坠落在浩翰的南太平洋.“和平”号是20世纪质量最大、寿命最长、载人最多和技术最先进的航天器.它在空间运行长达15年.如图39-6有关“和平”号坠落过程中说法正确的是Ａ.“和平”号进入较稠密大气层时，将与空气摩擦，空气阻力大大增加 B.“和平”号在坠落整个过程中运动轨迹是直线 C.“和平”号在坠落整个过程中运动轨迹是曲线Ｄ.“和平”号在进入大气层前，高度降低，速度变大2.（★★★★）A 、B 两滑块在一水平长直气垫导轨上相碰.用频闪照相机在t０＝０，t １＝Δt ，t ２＝２·Δt ，t ３＝３·Δt 各时刻闪光四次，摄得如图39-7所示照片，其中B 像有重叠，m B ＝23m Ａ，由此可判断 A.碰前B 静止，碰撞发生在60 cm 处，t =2.5Δt 时刻 B.碰前B 静止，碰撞发生在60 cm 处，t =0.5Δt 时刻 C.碰后B 静止，碰撞发生在60 cm 处，t =0.5Δt 时刻 Ｄ.碰后B 静止，碰撞发生在60 cm 处，t =2.5Δt 时刻图39-63.（★★★★）如图39-8所示的电路中，滑线变阻器的滑片P 从a 滑向b 的过程中，三只理想电压表的示数变化的绝对值分别为ΔＵ１、ΔＵ２、ΔＵ３，下列各值可能出现的是 A.ΔＵ１=3 V ，ΔＵ２=2 V ，ΔＵ３=1 V B.ΔＵ１=1 V ，ΔＵ２=3 V ，ΔＵ３=2 V C.ΔＵ１=0.5 V ，ΔＵ２=1 V ，ΔＵ３=1.5 V D.ΔＵ１=0.2 V ，ΔＵ２=1 V ，ΔＵ３=0.8 V4.（★★★★）如图39-9所示，在凸透镜 L 的左侧垂直主轴放置一物体 AB ，当用黄光照射物体 AB 时，恰在透镜 L 右侧光屏 P 上得一清晰像，现改用紫光照射物体 AB ，仍要在 P 上得到清晰的像，下述哪些方法是可能的Ａ.保持物体 AB 和透镜 L 不动，将光屏 P 适当左移B.保持物体 AB 和光屏 P 不动，将透镜 L 适当右移C.保持光屏 P 和透镜 L 不动，将物体 AB 适当右移Ｄ.保持透镜 L 不动，将物体 AB 适当左移，同时将光屏 P 适当右移 5.（★★★★）在水平面上沿一条直线放两个完全相同的小物体A 和B ，它们相距s ，在B 右侧距B 2s 处有一深坑，如图39-10所示.现对A 物施以瞬间冲量，使物体A 沿A 、B 连线以速度v ０开始向B 运动.为使A 与B 能发生碰撞且碰撞之后又不会落入右侧深坑中，物体A 、B 与水平面间的动摩擦因数应满足什么条件?设A 、B 碰撞时间很短，A 、B 碰撞后不再分离. 6.（★★★★）试估算我国各江河每年流入海洋的水流量.（地表的太阳常数k =3.8 J/min ·cm ２） 难点39 高考开放型命题求解与思维发散 ［难点磁场］1.打开电视将音量调至适中位置，停止家中其他用电器，然后仔细观察并记录自家使用的电度表的转盘速度.假若转盘每转一圈所用时间约５０s ，而该电度表上标明每千瓦小时转1200圈.由此可估算出这台电视的功率为：1200/3600501000W ≈６０ W.2.（1）如图39′-1 （2）k =gm U 00；m = (0U U)m 0（3）一方面，在实际测量中，待测物体质量不可能过大，因为当 m 很大时，输出电压亦很大，从而有可能超出输出端电压表的量程；另一方面，倘若电源电压不够，也易使输出电压调不到零，从而引发问题的产生。
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高考物理重点难点39高考开放型命题求解与思维发散 所谓开放型命题，是指命题的题设条件、解析策略或题目结论具有开放性(多元而不惟一)特点的命题.●难点磁场1.(★★★★★)试设计一种估算你家电视功率的方法.2.(★★★★★)某学生为了测量一物体的质量，找到一个力电转换器，该转换器的输出电压正比于受压面的压力(比例系数为k )，如图39-1所示，测量时先调节输入端的电压，使转换器空载时的输出电压为0；而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体的质量成正比的输出电压U .现有下列器材：力电转换器、质量为m ０的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个，电键及导线若干、待测物体(可置于力电转换器的受压面上).请完成对该物体质量的测量.(1)设计一个电路，要求力电转换器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，在方框中画出完整的测量电路图.(2)简要说明测量步骤，求出比例系数k ，并测出待测物体的质量m .(3)请设想实验中可能会出现的一个问题.●案例探究［例1］（★★★★）电阻R １、R ２、R ３连接成图39-2所示的电路，放在一个箱中(虚框所示)，箱面上有三个接线柱A 、B 、C .请用多用表和导线设计一实验，通过在A 、B 、C 的测量，确定各个电阻的阻值，要求写出实验步骤并用所测值表示电阻R １、R ２、R ３.命题意图：考查实验设计创新能力及运用数学知识解决物理问题的能力，B 级要求.错解分析：（1）多数考生直接测量A 与 B 、B 与 C 、A 与 C 间电阻值，联立起复杂的方程，而不能求解结果，数学能力差.（2）很少考生能巧妙利用导线短接来测量.解题方法与技巧：解法一：比较灵活地用导线短接电路进行测量，实验步骤如下：（1）用导线连接BC ，测出A 、B 两点间的电阻值x ；（2）用导线连接AB ，测出B 、C 两点间的电阻值y ；（3）用导线连接AC ，测出B 、C 两点间的电阻值z ； 则有x 1=11R ＋21R ① y 1＝21R ＋31R ② z 1＝11R ＋31R ③ 联立①、②两式得x 1－y 1＝11R -31R ④图39-1 图39-2联立③、④两式得R １＝xzyz xy xyz -+2 同理可得：R ２＝xz xy yz xyz +-2，R ３＝yzxz xy xyz -+2. 解法二：不用导线短接，直接测量.实验步骤如下：（1）测出A 、B 两点间的电阻值x ；（2）测出B 、C 两点间的电阻值y ；（3）测出A 、C 两点间的电阻值z ； 则有：x 1＝11R ＋321R R + ① y 1＝31R ＋121R R + ② z 1＝21R ＋131R R + ③ 解得：R １＝)(21x z y -+[２（ｘｙ＋ｙｚ＋ｘｚ）－ｘ２－ｙ２－ｚ２] R ２＝)(21y z y -+[２（ｘｙ＋ｙｚ＋ｘｚ）－ｘ２－ｙ２－ｚ２] R 3＝)(21z y x -+ [２（ｘｙ＋ｙｚ＋ｘｚ）－ｘ２－ｙ２－ｚ２] ［例2］（★★★★）如图39-3所示，长为L ，相距为d 的两平行金属板与电源相连.一质量为m 带电量为q 的粒子以速度v ０沿平行金属板间的中线飞入电场区内.从飞入时刻算起，A 、B 两板间所加电压变化规律如图39-4所示.为了使带电粒子射出电场区时的动能最小，求：(1)所加电压的周期应满足什么条件?(2)所加电压的振幅Ｕ０应满足什么条件?命题意图：依托带电粒子在变化的电场中的周期运动，考查理解能力、综合分析能力、及运用数学知识解决物理问题的能力，B 级要求.错解分析：（1）在第一问中，思维缺乏发散能力，只得出0v λ =T的列式，出现漏解 （2）在第二问中，不能对粒子的运动作深入分析，推理出在每周期粒子沿场强方向的位移 Δy = qU 0T 2/4md ，进而无法据隐含条件 2d ≥△yn 求解. 解题方法与技巧：(1)建立平面坐标系x o y 如图39-5所示，x 轴沿图39-3 图39-4平行金属板的中线向右，y 轴垂直于金属板向上，原点O 位于平行金属板的中线的最左端.粒子刚射入平行金属板中的电场区时，速度的y 分量为0.平行金属板间电场为匀强电场，电场强度等于Ｕ０／ｄ.这样带电粒子在平行金属板间的速度的x 分量等于粒子的入射速度.由此可知带电粒子穿过平行金属板间的空间所需的时间为L ／v ０.在金属板间带电粒子的速度的y 分量作周期性的变化，只要周期T 满足条件：0v L ＝n Ｔ，即Ｔ＝0nv L （n 是正整数） 则当带电粒子在nT 时刻射出(只要此时带电粒子还没有落到金属板上)电场区时，其速度方向一定是平行于金属板，动能最小，即等于初动能.(2)要求带电粒子在nT 时刻不会落到金属板的条件可以通过以下方法求得：带电粒子在金属板间受到沿y 方向的电场力作用.在入射后的第一个半周期内，电场力大小等于ｑＵ０／ｄ.带电粒子沿y 方向做匀加速运动，y 方向上的位移等于ｑＵ０Ｔ２／８m ｄ.速度的y 分量由0增大至ｑＵ０Ｔ／２m ｄ.在第二个半周期内，带电粒子沿y 方向做匀减速运动，速度的y 分量逐步由qU 0T ／２m ｄ减小到0，y 方向的位移仍为ｑＵ０Ｔ２／８m ｄ.于是在第一个周期内带电粒子在y 方向的位移Δｙ＝ｑＵ0Ｔ２／４m ｄ.只要带电粒子还没有打到金属板上，在以后的各周期内带电粒子的位移都为Δｙ＝qU 0Ｔ２／４m ｄ因此，带电粒子在nT 时刻还没有落在金属板上的条件为：2d ≥mdnT qU 420 由此得到所加电压的振幅Ｕ０应满足的条件为：Ｕ０≤222qnT md （n 是正整数） ●锦囊妙计一、高考命题特点传统的物理习题条件完备、结论明确，题目条件一般只蕴含着惟一结果，称为封闭性问题.相反，开放性问题则是使题目条件不完备(题目条件对结果来说不充分)或使题目结论不明确(不提结论仅指探索的方向或范围)从而使题目条件能蕴含着多种结果.开放性命题在题目情景的设计上，入门易深入难，在问题的设计上，留给考生充分发挥个性的思维空间.开放性试题频现于近几年高考试卷中，向传统的命题及备考方式提出了新的挑战，要适应该类试题，必须摒弃传统的“题海战术”，充分发挥学生学习潜能，培养良好的发散思维能力.二、解题思路第一：仔细全面审题，从题目的背景中，全面有效地获取信息：如题设条件，题中信息材料(或数据、或表述、或公式、或图表)、题目设问等，将信息进行筛选、加工，并与已有的知识系统对接，在此基础上，深刻剖析其中的物理情景及物理过程.第二，在弄清物理情景的基础上，寻找题目的切入点(亦即思维发散点)，通过思维发散探索解题依据(如公式、定理、定律等)及解题途径.其审题的思维流程图如下●歼灭难点训练1.（★★★★）2001年3月23日“和平”号空间站完成了它的历史使命，坠落在浩翰的南太平洋.“和平”号是20世纪质量最大、寿命最长、载人最多和技术最先进的航天器.它在空间运行长达15年.如图39-6有关“和平”号坠落过程中说法正确的是Ａ.“和平”号进入较稠密大气层时，将与空气摩擦，空气阻力大大增加B.“和平”号在坠落整个过程中运动轨迹是直线C.“和平”号在坠落整个过程中运动轨迹是曲线Ｄ.“和平”号在进入大气层前，高度降低，速度变大2.（★★★★）A 、B 两滑块在一水平长直气垫导轨上相碰.用频闪照相机在t ０＝０，t １＝Δt ，t ２＝２·Δt ，t ３＝３·Δt 各时刻闪光四次，摄得如图39-7所示照片，其中B 像有重叠，m B ＝23m Ａ，由此可判断A.碰前B 静止，碰撞发生在60 cm 处，t =2.5Δt 时刻B.碰前B 静止，碰撞发生在60 cm 处，t =0.5Δt 时刻C.碰后B 静止，碰撞发生在60 cm 处，t =0.5Δt 时刻Ｄ.碰后B 静止，碰撞发生在60 cm 处，t =2.5Δt 时刻3.（★★★★）如图39-8所示的电路中，滑线变阻器的滑片P 从a 滑向b 的过程中，三只理想电压表的示数变化的绝对值分别为ΔＵ１、ΔＵ２、ΔＵ３，下列各值可能出现的是A.ΔＵ１=3 V ，ΔＵ２=2 V ，ΔＵ３=1 VB.ΔＵ１=1 V ，ΔＵ２=3 V ，ΔＵ３=2 VC.ΔＵ１=0.5 V ，ΔＵ２=1 V ，ΔＵ３=1.5 VD.ΔＵ１=0.2 V ，ΔＵ２=1 V ，ΔＵ３=0.8 V 4.（★★★★）如图39-9所示，在凸透镜 L 的左侧垂直主轴放置一物体 AB ，当用黄光照射物体 AB 时，恰在透镜 L 右侧光屏 P上得一清晰像，现改用紫光照射物体 AB ，仍要在 P 上得到清晰的像，下述哪些方法是可能的Ａ.保持物体 AB 和透镜 L 不动，将光屏 P 适当左移B.保持物体 AB 和光屏 P 不动，将透镜 L 适当右移C.保持光屏 P 和透镜 L 不动，将物体 AB 适当右移Ｄ.保持透镜 L 不动，将物体 AB 适当左移，同时将光屏 P 适当右移5.（★★★★）在水平面上沿一条直线放两个完全相同的小物体A和B ，它们相距s ，在B 右侧距B 2s 处有一深坑，如图39-10所示.现对A 物施以瞬间冲量，使物体A 沿A 、B 连线以速度v ０开始向B 运动.为使A 与B 能发生碰撞且碰撞之后又不会落入右侧深坑中，物体A 、B与水平面间的动摩擦因数应满足什么条件?设A 、B 碰撞时间很短，A、B 碰撞后不再分离. 6.（★★★★）试估算我国各江河每年流入海洋的水流量.（地表的太阳常数k =3.8 J/min ·cm ２）图39-8图39-9 图39-10参考答案［难点磁场］1.打开电视将音量调至适中位置，停止家中其他用电器，然后仔细观察并记录自家使用的电度表的转盘速度.假若转盘每转一圈所用时间约５０s ，而该电度表上标明每千瓦小时转1200圈.由此可估算出这台电视的功率为：1200/3600501000 W ≈６０ W. 2.（1）如图39′-1（2）k =gm U 00；m = (0U U )m 0 （3）一方面，在实际测量中，待测物体质量不可能过大，因为当 m 很大时，输出电压亦很大，从而有可能超出输出端电压表的量程；另一方面，倘若电源电压不够，也易使输出电压调不到零，从而引发问题的产生。
［歼灭难点训练］1.ABC2.AC3.BD4.ABC5.设物体A 、B 的质量均为m ，它们与地面间动摩擦因数为μ，若使A 、B 能够碰撞须有A 开始的动能大于克服摩擦力做的功，即21mv ０2＞μmgs ① 解出μ＜gsv 220 ② 设A 与B 碰撞之前瞬间的速度为v １，碰撞后Ａ、B 共同的速度为v ２，由动能定理： μmgs ＝21mv ０2－21mv １2 ③ 解出：v １2＝v ０2－2μgs ④ 由动量守恒定律：mv １＝2mv ２ ⑤ 解出：v ２＝21v ⑥ A 、B 碰撞后一起以v ２开始运动，不落入深坑中的条件是它们的动能小于克服摩擦力做的功即21·2m ·v ２2＜μ·2mg ·2s ⑦ 由④⑥⑦解出：μ＞gsv 1820 所以要满足题目要求，物体与地面间动摩擦因数μ必须满足：gs v 220＞μ＞gsv 1820 6.海洋与陆地间进行着水循环运动，即海洋表面的水经过蒸发变成水汽，水汽上升到空中随气流运行，被输送到大陆上空，凝结降水，再汇流入海.我国每年流入海洋的水流质量约等于输送到我国大陆上空的水汽质量，这即是解题依据：一年内地球表面吸收的太阳能：Q ＝k ·tS 球(t 为太阳的年照射时间) 图39′-1一年内海洋吸收的太阳能：Q ′＝21×（43×Q ） 海洋总的蒸发量m =λ'Q ＝λ83ktS 球(设海水年平均温度约为24℃，海水汽化热λ≈2.45×10 Ｊ／k g ) 输送到中国上空的水汽质量m ′＝球中S S ·m ＝λ83ktS 中，设S 中＝9.6×10１２m 2 代入求得：m 中≈29000亿吨.。