2018版高考理科考试大纲+考试说明.docx

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I．考核目标与要求根据普通高等学校对新生文化素质的要求，依据中华人民共和国教育部2003年颁布的《普通高中课程方案（实验）》和《普通高中物理课程标准（实验）》，确定高考理工类物理科考试内容。高考物理试题着重考查考生的知识、能力和科学素养，注重理论联系实际，注意物理与科学技术、社会和经济发展的联系，注意物理知识在生产、生活等方面的广泛应用，以有利于高校选拔新生，有利于激发考生学习科学的兴趣，培养实事求是的态度，形成正确的价值观，促进“知识与技能”“过程与方法”“情感态度与价值观”三维课程培养目标的实现。高考物理在考查知识的同时注重考查能力，并把对能力的考查放在首要位置；通过考查知识及其运用来鉴别考生能力的高低，但不把某些知识与某种能力简单地对应起来。目前，高考物理科要考查的能力主要包括以下几个方面： 1．理解能力理解物理概念、物理规律的确切含义，理解物理规律的适用条件以及它们在简单情况下的应用；能够清楚地认识概念和规律的表达形式（包括文字表述和数学表达）；能够鉴别关于概念和规律的似是而非的说法；理解相关知识的区别和联系。 2．推理能力能够根据已知的知识和物理事实、条件，对物理问题进行逻辑推理和论证，得出正确的结论或做出正确的判断，并能把推理过程正确地表达出来。 3．分析综合能力能够独立地对所遇到的问题进行具体分析、研究，弄清其中的物理状态、物理过程和物理情境，找出起重要作用的因素及有关条件；能够把一个复杂的问题分解为若干较简单的问题，找出它们之间的联系；能够提出解决问题的方法，运用物理知识综合解决所遇到的问题。 4．应用数学处理物理问题的能力能够根据具体问题列出物理量之间的关系式，进行推导和求解，并根据结果得出物理结论；能运用几何图形、函数图像进行表达和分析。 5．实验能力能独立地完成表2、表3中所列的实验，能明确实验目的，能理解实验原理和方法，能控制实验条件，会使用仪器，会观察、分析实验现象，会记录、处理实验数据，并得出结论，能对结论进行分析和评价；能发现问题、提出问题，并制订解决方案；能运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题，包括简单的设计性实验。这五个方面的能力要求不是孤立的，在着重对某一种能力进行考查的同时，也不同程度地考查了与之相关的能力。并且，在应用某种能力处理或解决具体问题的过程中往往伴随着发现问题、提出问题的过程。因而高考对考生发现问题、提出问题并加以论证解决等探究能力的考查渗透在以上各种能力的考查中。 Ⅱ．考试范围与要求要考查的物理知识包括力学、热学、电磁学、光学、原子物理学、原子核物理学等部分。考虑到课程标准中物理知识的安排和高校录取新生的基本要求，考试大纲把考试内容分为必考内容和选考内容两类，必考内容有5个模块，选考内容有2个模块，具体模块及内容见表1。除必考内容外，考生还必须从2个选考模块中选择1个模块作为自己的考试内容。必考和选考的内容范围及要求分别见表2和表3。考虑到大学理工类招生的基本要求，各省（自治区、直辖市）不得削减每个模块内的具体考试内容。对各部分知识内容要求掌握的程度，在表2和表3中用数字I、Ⅱ标出。I、Ⅱ的含义如下： I．对所列知识要知道其内容及含义，并能在有关问题中识别和直接使用。与课程标准中的“了解”和“认识”相当。 Ⅱ.对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系，能够进行叙述和解释，并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用。与课程标准中的“理解”和“应用”相当。表l必考内容和选考内容模块必考内容选考内容物理1 质点的直线运动相互作用与牛顿运动定律物理2 机械能抛体运动与圆周运动万有引力定律 3-1 电场电路磁场 3-2 电磁感应交变电流 3-5 碰撞与动量守恒原子结构原子核波粒二象性 3-3 分子动理论与统计观点固体、液体与气体热力学定律与能量守恒 3-4 机械振动与机械波电磁振荡与电磁波光相对论表2必考内容范围及要求力学主题内容要求说明质点的直线运动参考系、质点位移、速度和加速度匀变速直线运动及其公式、图像 I Ⅱ Ⅱ 相互作用与牛顿运动定律滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力形变、弹性、胡克定律矢量和标量力的合成和分解共点力的平衡牛顿运动定律及其应用超重和失重 I I I Ⅱ Ⅱ Ⅱ I 抛体运动与圆周运动运动的合成与分解抛体运动匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度匀速圆周运动的向心力离心现象 Ⅱ Ⅱ I Ⅱ I 斜抛运动只作定性要求机械能功和功率动能和动能定理重力做功与重力势能功能关系、机械能守恒定律及其应用 Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅱ 碰撞与动量守恒动量、动量定理、动量守恒定律及其应用弹性碰撞和非弹性碰撞 Ⅱ I 只限于一维万有引力定律万有引力定律及其应用环绕速度第二宇宙速度和第三宇宙速度经典时空观和相对论时空观 Ⅱ Ⅱ I I 电学主题内容要求说明电场物质的电结构、电荷守恒静电现象的解释点电荷库仑定律静电场电场强度、点电荷的场强电场线电势能、电势电势差匀强电场中电势差与电场强度的关系带电粒子在匀强电场中的运动示波管常见电容器电容器的电压、电荷量和电容的关系 I I I II I II I I II II II I I I 电路欧姆定律电阻定律电阻的串联、并联电源的电动势和内阻闭合电路的欧姆定律电功率、焦耳定律 Ⅱ I I Ⅱ Ⅱ I 磁场磁场、磁感应强度、磁感线通电直导线和通电线圈周围磁场的方向安培力、安培力的方向匀强磁场中的安培力洛伦兹力、洛伦兹力的方向洛伦效力公式带电粒子在匀强磁场中的运动质谱仪和回旋加速器 I I I Ⅱ I Ⅱ Ⅱ I 1．安培力的计算只限于电流与磁感应强度垂直的情形 2．洛伦兹力的计算只限于速度与磁场方向垂直的情形电磁感应电磁感应现象磁通量法拉第电磁感应定律楞次定律自感、涡流 I I Ⅱ Ⅱ I 交变电流交变电流、交变电流的图像正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值理想变压器远距离输电 I I Ⅱ I 原子与原子核主题内容要求说明原子结构氢原子光谱氢原子的能级结构、能级公式 I I 原子核原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期放射性同位素核力、核反应方程结合能、质量亏损裂变反应和聚变反应、裂变反应堆射线的危害和防护 I I I I I I 波粒二象性光电效应爱因斯坦光电效应方程 I I 单位制和实验主题内容要求说明单位制中学物理中涉及的国际单位制的基本单位和其他单位，例如小时、分、升、电子伏特 I 知道国际单位制中规定的单位符号实验实验一：研究匀变速直线运动实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系实验三：验证力的平行四边形定则实验四：验证牛顿运动定律实验五：探究动能定理实验六：验证机械能守恒定律实验七：验证动量守恒定律实验八：测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）实验九：描绘小电珠的伏安特性曲线实验十：测定电源的电动势和内阻实验十一：练习使用多用电表实验十二：传感器的简单使用 1．要求会正确使用的仪器主要有：刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、打点计时器、弹簧秤、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等 2．要求认识误差问题在实验中的重要性，了解误差的概念，知道系统误差和偶然误差；知道用多次测量求平均值的方法减小偶然误差；能在某些实验中分析误差的主要来源；不要求计算误差 3．要求知道有效数字的概念，会用有效数字表达直接测量的结果。间接测量的有效数字运算不作要求表3选考内容范围及要求模块3-3 主题内容要求说明分子动理论与统计观点分子动理论的基本观点和实验依据阿伏加德罗常数气体分子运动速率的统计分布温度、内能 I I I I 固体、液体与气体固体的微观结构、晶体和非晶体液晶的微观结构液体的表面张力现象气体实验定律理想气体饱和蒸气、未饱和蒸气、饱和蒸气压相对湿度 I I I Ⅱ I I L 热力学定律与能量守恒热力学第一定律能量守恒定律热力学第二定律 I I I 单位制中学物理中涉及的国际单位制的基本单位和其他单位，例如摄氏度、标准大气压 I 知道国际单位制中规定的单位符号实验用油膜法估测分子的大小要求会正确使用温度计模块3-4 主题内容要求说明机械振动与机械波简谐运动简谐运动的公式和图像单摆、周期公式受迫振动和共振机械波、横波和纵波横波的图像波速、波长和频率（周期）的关系波的干涉和衍射现象多普勒效应 I Ⅱ I I I Ⅱ I I I 电磁振荡与电磁波电磁波的产生电磁波的发射、传播和接收电磁波谱 I I I 光光的折射定律折射率全反射、光导纤维光的干涉、衍射和偏振现象 Ⅱ I I I 相对论狭义相对论的基本假设质能关系 I I 实验实验一：探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验二：测定玻璃的折射率实验三：用双缝干涉测光的波长（物理部分考试大纲完）理科综合 I．考试形式与试卷结构一、考试形式考试采用闭卷、笔试形式。试卷满分300分，其中物理110分，化学100分，生物90分。各学科试题只涉及本学科内容，不跨学科综合。考试时间150分钟。二、题型试卷包括选择、填空、实验、作图、计算、简答等题型。三、试卷结构 1．试卷分为两部分。第一部分为生物、化学、物理三个科目的必考题，题型为选择题，共2l题，每题6分，共计126分。其中生物6道题（单项选择题），化学7道题（单项选择题），物理8道题（包括单项选怿题和多项选择题）。第二部分由生物、化学、物理三科的必考题和选考题构成。生物、化学、物理各科选考内容的分值均控制在15分左右。理科综合试卷结构表结构组成试题类型题量赋分第一部分选择题（一）① 13题 78分选择题（二）② 8题 48分第二部分必考题 11题 129分选考题③ 6选3 45分注：①选择题(一)共l3小题.每小题6分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 ②选择题(二)共8小题，每小6分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分．有选错的得0分。在指导浯中明确给出单选和多选的题号。 ③选考题要求考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。 2．组卷：试卷按题型、内容和难度进行排列，选择题在前，非选择题在后；同一题型中同一学科的试题相对集中，试题尽量按由易到难顺序排列。 Ⅱ，考核目标、考试范围及题型示例物理根据普通高等学校对新生文化素质的要求，依据中华人民共和国教育部2003年颁布的《普通高中课程方案（实验）》《普通高中物理程标准（实验）》和《 2018年普通高等学校招生全国统一考试大纲(理科)》（以下简称《考试大纲》），结合中学教学实际，确定高考理工类物理科考试内容。高考物理试题着重考查考生的知识、能力和科学素养，注重理论联系实际，注意物理与科学技术、社会和经济发展的联系，注意物理知识在生产、生活等方面的广泛应用，以有利于高等学校选拔新生，并有利于激发考生学习科学的兴趣，培养实事求是的科学态度，形成正确的价值观，促进“知识与技能”“过程与方法”“情感态度与价值观”三维课程培养目标的实现。一、考核目标与要求高考物理在考查知识的同时注重考查能力，并把对能力的考查放在首要位置。通过考查知识来鉴别考生能力的高低，但不把某些知识与某种能力简单地对应起来。高考物理学科考查的能力主要包括以下几个方面： 1.理解能力《考试大纲》关于物理学科要考查的“理解能力”是这样叙述的：理解物理概念、物理规律的确切含义，理解物理规律的适用条件以及它们在简单情况下的应用；能够清楚地认识概念和规律的表达形式（包括文字表述和数学表达）；能够鉴别关于概念和规律的似是而非的说法；理解相关知识的区别和联系。 (1)要弄清楚公式中各物理量的准确意义，而不是只限于知道它们的名称和符号。对于各物理量的定义，应准确理解其内涵、外延以及相关的实际背景。要在理解题意和相关物理过程的基础上，准确应用所学物理公式。只写出诸如F= ma，F=qvB等普遍公式，却没有与试题所给的具体情况相联系，既说明考生对试题尚未分析清楚，又说明考生对公式中各量的准确含义没有清楚的理解。例1 式①和式②分别为电场强度的定义式和点电荷场强的公式。下列说法错误的是 A．式①中E是式中q所产生的电场的场强，式②中E是式中q产生的电场的场强 B．式①中F是放入某电场中的电荷所受的力，q是产生这电场的电荷 C．式②中E是某电场的场强，q是放入此电场中的电荷 D．式①、②都只对点电荷产生的场才成立【说明】在式①中，E表示任意分布的电荷产生的电场在某点的场强，不限于点电荷产生的电场，所以选项D是错误的；q表示放入此电场中该处的点电荷，它不是式①中产生场强E的点电荷，所以选项A、B都是错误的；F是放在电场中场强为E处的点电荷q所受的电场力。在式②中，E是在点电荷q产生的电场中在距点电荷q距离为r处的场强，k是由式中各量所选单位决定的比例系数，此式对点电荷产生的电场才成立，因此选项C也是错误的。 (2)为了准确理解概念和规律的含义，必须弄清其适用的条件，也就是说要区分哪些规律或公式具有普遍意义，哪些只在某些特殊条件下才成立，而不是死记一个公式或硬背一段叙述；同时，对于相关的概念、规律的联系和区别必须有清楚的认识，以具有鉴别似是而非的说法和错误观点的能力。例2 在如图所示的装置中，木块B与水平桌面间的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短，现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象（系统），则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中 A．动量守恒、机械能守恒 B．动量不守恒、机械能不守恒 C．动量守恒、机械能不守恒 D．动量不守恒、机械能守恒【说明】所考察的系统确定后，这个系统经过某一过程其动量和机械能是否守恒，要看是否满足动量守恒和机械能守恒的条件。如果在某过程中，系统不受外力作用，则其动量必然守恒（不管系统内部各部分之间相互作用力如何），否则就不守恒，这可由牛顿定律予以证明。如果在某过程中，没有外力做功，系统内部也没有摩擦力做功，则其机械能守恒，否则就不守恒，这也可由牛顿定律结合功、能等概念得到证明。在学习时，如果把为什么有这些条件的道理真正理解清楚了，那么立刻就可看出，本题中系统在弹簧压缩的过程中弹簧的左端受到来自墙对它的外力作用（不管弹簧左端动与不动），因此动量不守恒；在子弹穿进木块的过程中，有摩擦力做功，或者说摩擦力做功的总和不为零，因此机械能也不守恒。此题得分率很低，原因之一就是有些考生并没有把动量守恒和机械能守恒为什么有这些条件的道理搞明白，只是记了一些结论，导致看问题不敏感，明明有外力作用，却视而不见。还有些考生不从物理上弄明白定律成立的条件，遇到问题也不作具体分析，而把在解题中形成的某些局限性很大的经验作为规律，随意套用、乱用，如“子弹打木块，动量必守恒”等。本题虽属于子弹打木块，但在试题要求考察的过程中系统的动量却不守恒。例3 如图表示一交流电的电流随时间变化的图像，此交流电流的有效值是 B．5A D. 3.5 A 【说明】学习物理，要区分什么是有普遍意义的，什么是只在某种特殊条件下才有意义的。例如，交流电是指大小与方向都随时间做周期性变化的电流，但周期性变化的方式可以是多种多样的。正弦交流电是按正弦规律随时间做周期性变化的电流，只是交流电中的一种。本题图中给出的交流电则按另一种方式随时间做周期性变化。对于正弦交流电i=Imsinωt，其中Im为电流的最大值。在一个周期内，有两个时刻电流i等于最大值Im。其余时刻电流i均小于最大值Im。因此正弦交流电i通过电阻R时，在一个周期内产生的焦耳热必小于电流为Im的直流电在相同时间内通过电阻R时产生的焦耳热，故正弦交流电的有效值必小于它的最大值Im。根据计算得到正弦交流电的有效值.要注意，关系式给出的仅是正弦交流电的有效值I与最大值Im之间的关系，并不是交流电有效值的定义。不少考生在平时的学习过程中没有认真体会书本中论述的内容，结果只要一提到交流电，就以为一定是正弦交流电；一提到有效值，就以为必是而早已忘记交流电有效值的定义。 (3)实际的物理问题有时比较复杂，需要从不同的角度或用不同方法进行处理，要求考生具有灵活应用所学物理知识处理物理问题能力。提高这种能力的基础在于把物理学中的一些基本概念和基本规律理解透彻，对相关知识之间的联系融会贯通。例4 已知地球半径R= 6.4×l06 m，试估算地球大气层空气的总重量。最后结果取一位有效数字。【说明】根据当年试卷分析，很多考生对此题感到无从下手，大部分平时成绩比较好的考生是这样考虑的：大气分布上疏下密，不同高处的气体所受的重力加速度不同，设任一小块的质量为,重力加速度为g，它受的重力的大小应为，那么怎样将这些不同的重量加在一起呢？因为考生不懂积分，于是感到做不下去，只好半途而废。而那些具有独立思考能力的考生，他们想到可以通过力的平衡，由大气对地面的压强来求整个大气总重量的大小，即大气的总重量的大小G应等于地球表面对整个大气支持力的大小，而此支持力的大小，也就等于大气对地球表面压力大小的总和，即等于地球表面积压力大小的总和，也就是地球表面积与大气压强p的乘积。 (4)物理规律、状态和过程常可用图像来表示，这是一种重要的研究和处理物理问题的方法。在高中物理中，有很多这方面的内容，如v-t图、振动图像和波形图、I-U图等，要理解这些图像表示的物理意义，能够通过图像理解物理概念、规律，并用文字、语言表达出来。例5太阳系中的8大行星的轨道均可以近似看成圆轨道。下列4幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图像。图中坐标系的横轴是，纵轴是；这里T和R分别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径，和分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径。下列4幅图中正确的是【说明】根据开普勒第三定律或万有引力定律，与成正比。本题通过取对数的方法，与在图像中成直线的规律非常直观地表示出来，考查考生将物理规律转换成图像的能力。 2．推理能力《考试大纲》关于物理学科要考查的“推理能力”是这样叙述的：能够根据已知的知识和物理事实、条件，对物理问题进行逻辑推理和论证，得出正确的结论或作出正确的判断，并能把推理过程正确地表达出来。推理能力是学习物理、研究物理过程中不可缺少的一种重要能力。在推理思维过程中往往会发现问题、提出问题，从已有的理论出发，进行合乎逻辑的推理，可以得出尚未被人们发现的重要结论，结论一旦被实验证实，可变成新的发现；若得出的结论被实验否定，则有可能修正原有的理论甚至提出新理论。这类例子在物理学的发展史中是很多的。物理学中推理的每一步，都要以理论和事实为依据，同时进行逻辑思维，绝对不能凭空臆造或作出不合逻辑的推理。因此，深刻理解和熟悉各种基本概念和基本规律，认真分析事实，是进行推理的前提和基础。重视推理能力的培养将有助于对物理内容的理解达到融会贯通的境界。根据已知的知识和条件，对物理问题进行推理，得出正确结论，以及把逻辑推理的论证过程简明正确地表达出来，都是推理能力的一种重要表现。例6 试在下述简化情况下由牛顿定律导出动量守恒定律的表述式：系统是两个质点，相互作用力是恒力，不受其他力，沿直线运动。要求说明推导过程中每步的根据，以及式中各符号和最后结果中各项的意义。【说明】推导动量守恒定律的过程一般教材上都有，在平时学习时，自己应独立进行推导，因为通过自己推导得到的感受与看书本上的推导得到的感受是很不相同的。从推导过程中，可体会到只有当所考察的物体系统不受外力作用时，系统的动量才守恒。通常称所考察的系统中各物体之间的相互作用力为内力。通过推导，可以看到内力的作用能改变系统内每个物体的动量，但不会改变系统的总动量。即在两质点相互作用过程中，一个质点增加的动量等于另一质点减少的动量，这是在推导过程中用了牛顿第三定律得到的结果。通过推导，知道了动量守恒定律的来龙去脉，对动量守恒定律的理解就更加清楚、更加透彻了。例7 右图是伽利略1604年做斜面实验时的一页手稿照片，照片左上角的三列数据如下表。表中第二列是时间，第三列是物体沿斜面运动的距离，第一列是伽利略在分析实验数据时添加的。根据表中的数据，伽利略可以得出的结论是 l 1 32 4 2 130 9 3 298 16 4 526 25 5 824 36 6 1192 49 7 1600 64 8 2104 A．物体具有惯性 B．斜面倾角一定时，加速度与质量无关 C．物体运动的距离与时间的平方成正比 D．物体运动的加速度与重力加速度成正比【说明】本题考查考生的推理能力。试题以物理学史实为载体，要求考生利用表中已知的数据，通过归纳推理，建立物理量之间的关系。在学习中不仅要关注物理规律本身，而且应关注这些规律是如何得到的。 3．分析综合能力《考试大纲》关于物理学科要考查的“分析综合能力”是这样叙述的：能够独立地对所遇到的问题进行具体分析、研究，弄清其中的物理状态、物理过程和物理情境，找出起重要作用的因素及有关条件；能够把一个复杂问题分解为若干较简单的问题，找出它们之间的联系；能够提出解决问题的方法，运用物理知识综合解决所遇到的问题。 (1)在处理物理问题时，要对具体问题进行具体分析，弄清所给问题中的物理状态、过程和情境，找出对问题产生影响的各种因素，区别各因素的地位和作用。例8 一小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一边与桌的AB边重合，如图所示。已知盘与桌布间的动摩擦因数为，盘与桌面间的动摩擦因数为。现突然以恒定加速度a 将桌布抽离桌面，加速度的方向是水平的且垂直于AB边。若圆盘最后未从桌面掉下，则加速度a满足的条件是什么？（以g表示重力加速) 【说明】本题涉及的现象，不少考生在生活中都接触过：在桌面放一纸片，纸片上叠放一堆硬币。若较慢地抽动纸片，则发现硬币跟纸片一起移动；若很快地抽纸片，则发现硬币仍停留在桌面上，而纸却从硬币下抽出。所谓较快或较慢抽纸片，用科学的语言表示，就是抽动纸片的加速度的大小，而如何定量地处理这问题是很有趣的。初始时，圆盘位于桌面中央，离桌的AB边的距离为12l，l为桌长，而桌布的一条边与AB重合，抽动桌布时，桌布向右移动，当桌布与AB重合的那条边移到圆盘正下方时，圆盘离开桌布，即桌布从圆盘下抽出。从桌布开始移动到圆盘刚离开桌布这一过程中，布以加速度a做初速度为零的匀加速直线运动；盘因受布的摩擦力作用而具有加速度a1=μ1g,故盘以加速度a1做初速度为零的匀加速直线运动。若盘向右移动x1的距离时，桌布向右移动的距离恰为（12l+x1)，则桌布与AB重合的那条边正好移到盘的正下方，盘和布分离。显然，x1必须小于12l，因为盘离开布时盘具有速度v1，这个速度是在运动x1这段路程中获得的，盘离开布后便在桌面上滑行，由于桌面有摩擦，盘做减速运动。当速度减小到零时，它还停在桌面上，盘便不会从桌面掉下。这就要求盘在桌面上运动的过程中，当它的速度减小到零的时刻，盘在桌面上移动的距离x2应小于或等于(12l-x1)。通过以上分析，找出盘运动经历的主要过程和过程的特点，就能应用物理定律或规律，写出过程遵循的数学方程式，余下的工作便是数学运算了。 (2)对复杂的问题，要在分析的基础上，找出各要各要素之间的联系，综合应用多方面的知识和方法进行解决。例9 曾经流行过一种向自行车车头灯供电的小型交流发电机，图(a)为其结构示意图。图中N、S是一对固定的磁极，abcd为固定在转轴上的矩形线框，转轴过bc边中点、与ab边平行，它的一端有一半径r0=1.0 cm的摩擦小轮，小轮与自行车车轮的边缘相接触，如图（b）所示。当车轮转动时，因摩擦而带动小轮转动，从而使线框在磁极间转动。设线框由N= 800匝导线圈组成，每匝线圈的面积S=20cm2,磁极间的磁场可视作匀强磁场，磁感应强度B= 0.010 T，自行车车轮半径R1=35 cm，小齿轮的半径R2=4.0 cm，大齿轮的半径R3 =10.0cm,(见图(b))。现从静止开始使大齿轮加速转动，问大齿轮的角速度为多大才能使发电机输出电压的有效值U= 3.2 V?（假定摩擦小轮与自行车车轮之间无相对滑动）【说明】本题是一个实际问题，叙述实际问题的文字难免会长一点，考生应通过审题找到问题的关键所在。问题可分成两部分：一是关于小型交流发电机的工作情况；二是传动装置的作用：自行车车轮带动发电机转动、小齿轮与自行车车轮一起转动、大齿轮带动小齿轮转动。把要解决的问题找出后，就可一个一个解决。题中小型交流发电机的结构与教材中讨论过的交流发电机完全相同，矩形线框的两条边在匀强磁场中做切割磁感线的运动，因而线框中有感应电动势。切割速度与线框的转动角速度ω0之间有一定的关系，线框中的感应电动势随时间按正弦规律变化，电动势的最大值由线框的面积、线圈匝数、磁场的磁感应强度和线框转动的角速度共同决定。正弦交流电的最大值与有效值是两个不同的概念，但它们之间有一定的联系。关于各个大、小轮间的传动问题，纯属运动学问题，能否找到各角速度之间的关系，在于画图。因为几何是处理运动学的一个重要工具，几何必须画图，图是分析几何问题的主要手段。不少考生在平时学习中没有学会利用画图来分析问题，没有养成画图的习惯，一旦遇到未见过的问题便束手无策了。一个学习物理的人，应更加关心身边常遇到的与物理有关的事件，并试着用学过的物理知识去解释它们，了解它们，即使不一定都能完全解释清楚，也不要紧，把未解释清楚的问题留下，待学了更多的物理知识后再去解释，在这个过程中，既可以培养自己分析、综合的能力，又能提高学习的兴趣。例10 下暴雨时，有时会发发山体滑坡或泥石流等地质灾害。某地有一倾角为的山坡C，上面有一质量为m的石块B，其上下表面与斜坡平行；B上有一碎石堆A（含有大量泥土），A和B均处于静止状态，如图所示。假设某次暴雨中，A浸透雨水后总质量也为m（可视为质量不变的滑块），在极短时间内，A、B间的动摩擦因数减小为，B、C间的动摩擦因数减小为0.5，A、B开始运动，此时刻为计时起点；在第2s末，B的上表面突然变为光滑，保持不变。已知A开始运动时，A离B下边缘的距离l=27 m，c足够长。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取重力加速度大小。求： (1)在0～2 s时间内A和B加速度的大小； (2)A在B上总的运动时间。【说明】本题以山体滑坡、泥石流等自然灾害中出现的实际情境为背景抽象出物理模型，对斜面上物体的运动学和动力学知识进行了全面考查，试题要求考生能够分析出不同情况下物体间的相互作用，分析并计算每一个物体的受力情况，进而利用牛顿定律和运动学关系进行求解。本题计算并不复杂，但要求对涉及的物理情境有清晰的理解，对分析综合能力要求较高。 4．应用数学处理物理问题的能力《考试大纲》关于物理学科要考查的“应用数学处理物理问题的能力”是这样叙述的：能够根据具体问题列出物理量之间的关系式，进行推导和求解，并根据结果得出物理结论；能运用几何图形、函数图像进行表达、分析。物理学是一门精密科学，与数学有着密切的关系。从物理学的发展史看，物理学的发展是离不开数学的，有了一种适合表述物理的数学工具，不仅能有力地促进物理学的发展，还能使物理规律以更加清晰、简洁的方式表示出来。不论是在学习物理的过程中，还是应用物理知识解决问题的过程中，或多或少总要进行数学推导和数学运算。处理的问题越高深，应用的数学一般也会越多。凡是中学阶段学到的数学，如几何、三角、代数、解析几何，都可能成为解高考物理试题中的数学工具。 (1)能根据具体的物理问题列出物理量之间的关系，能把有关的物理条件用数学方程表示出来。例11短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了100 m和200 m短跑项目的新世界纪录，他的成绩分别是9.69 s和19.30 s。假定他在100 m比赛时从发令到起跑的反应时间是0.15 s，起跑后做匀加速运动，达到最大速率后做匀速运动。200 m比赛时，反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与100 m比赛时相同，但由于弯道和体力等因素的影响，以后的平均速率只有跑100 m时最大速率的96%。求： (1)加速所用的时间和达到的最大速率； (2)起跑后做匀加速运动的加速度。（结果保留2位小数）【说明】本题以博尔特在北京奥运会上短跑项目的运动设置情境，通过合理简化建立理想化的模型，要求考生根据每个阶段运动满足的物理规律列出相应的数学表达式。 (2)在解决物理问题时，往往需要经过数学推导和求解，或进行数值计算；求得结果后，有时还要用图像或函数关系把它表示出来；必要时还应对数学运算的结果作出物理上的结论或进行解释。例12 两块长木板A和B，质量相等，长度都是l=1.0 m，紧贴在一起，静置于光滑水平的地面上。另一小物块C，质量与长木板相等，可视作质点，位于木板A的左端，如图所示。现给物块C一向右的初速度，速度的大小v0= 2.0 m/s。已知物块与木板之间的动摩擦因数μ= 0.10，问木板A最终运动的速度为多少？【说明】本题中木板A的最终速度与物块C是停在A上还是滑离A有关，这需要经过计算后才能作出判断。另外通过求解联立方程，可求得木板A的最终速度V有两个可能的值，因与V= 1.0 m/s对应的物块速度为0，这在物理上是不可能的，故可断定木板A的最终速度为V= 1/3 m/s。经过数学处理后得到的结果，在物理上是否合理，是否合乎实际以及所得结果的物理意义是什么，都需要进行讨论和判断。这既是一种能力，也是一种习惯。 (3)能够运用几何图形、函数图像解决物理问题。要能够对物理规律、状态和过程在理解的基础上用合适的图像表示出来，会用图像来处理物理问题。例13 水平桌面上有两个玩具车A和B，两者用一轻质细橡皮筋相连，在橡皮筋上有一红色标记R。在初始时橡皮筋处于拉直状态，A、B和R分别位于直角坐标系中的(0，2l)、（0，-l）和(0，0)点。已知A从静止开始沿y轴正向做加速度大小为a的匀加速运动；B平行于x轴朝x轴正向匀速运动。在两车此后运动的过程中，标记R在某时刻通过点(l，l)。假定橡皮筋的伸长是均匀的，求B运动速度的大小。【说明】试题以置于直角坐标系中的两个最简单的运动学模型作为问题情境。两物体A、B的运动互相独立又用轻质细橡皮筋牵连。考生须从橡皮筋的均匀伸长，分析出在以后任一时刻R到A和B的距离之比都为2:1，继而根据几何关系和运动学的规律求解作答。该题考查考生将抽象的文字信息转化成图像，并应用数学工具求解的能力。 5．实验能力《考试大纲》关于物理学科要考查的“实验能力”是这样叙述的：能独立完成“考试内容与要求”中所列的实验，能明确实验目的，能理解实验原理和方法，能控制实验条件，会使用仪器，会观察、分析实验现象，会记录、处理实验数据，并得出结论，对结论进行分析和评价；能发现问题、提出问题，并制定解决问题的方案；能运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器处理问题，包括简单的设计性实验。实验能力的要求主要体现在两个方面，一是对“考试内容与要求”中所列出的实验，必须独立地、认真地、带有研究性的做过。通过亲手做实验，能培养动脑和动手能力，从对我国中学生的现状来看，培养动手能力显得更加重要。但实验的目的绝不是仅仅为了培养动手能力，实验的思想、方法是实验的灵魂，在做实验的过程中必须清楚地理解实验的原理、思想和方法；熟悉并掌握实验仪器的工作原理、使用方法；了解某些实验中可能存在的系统误差和消除系统误差的方法；要知道某些实验中误差的主要来源，会用多次测量求平均值的方法减小偶然误差；会记录实验数据和处理实验数据并得出结果。特别强调学生应独立、认真地做“考试内容与要求”中列出的各个实验，这是因为自己认真做实验与看别人做实验和听别人讲实验所得到的感受和经验是不同的。尽管全国统一考试的高考只能以笔试的方式考查考生的实验能力，但物理高考中的实验试题非常注意尽可能区分哪些考生认真做过实验，哪些考生没有认真做过这些实验。二是能灵活地运

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