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2003年秋季高考物理试题简评
(发布时间:2003年11月21日 )
     
 

 

一道成功的物理试题,都必须要涉及到三个要素,即:立意、情景和设问。其中“立意”是试题考查的目的和要求,它是试题的核心,也就是命题的意图;“情景”是为达到立意的要求对试题所设置的特定的物理环境、物理条件和物理过程的描述,它是解答试题的背景材料;“设问”是对考生作答的要求,是体现立意的关键,恰当的设问可以充分显示命题的意图,达到较好的考查效果。显然,这三方面是密切相关的,但立意是试题的灵魂,应该放在首位,情景的设置和设问的安排都是围绕它而展开的。如第23题,该题的内容是:

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研究静电除尘,有人设计了一个盒状容器,容器侧面是绝缘的透明有机玻璃,它的上下底面是面积A=0.04m2的金属板间距L = 0.05m,当连接到U = 2500 V的高压电源正负两极时,能在两金属板间产生一个匀强电场,如图所示. 现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内,每立方米有烟尘颗粒10 13个,假设这些颗粒都处于静止状态,每个颗粒带电量为q = +1.0×10 -17 C,质量为m = 2.0×10 - 15kg, 不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力,并忽略烟尘颗粒所受重力. 求合上电键后:(1)经过多长时间烟尘颗粒可以被全部吸附?(2)除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了多少功?(3)经过多长时间容器中烟尘颗粒的总动能达到最大?

这是一道力学和电学知识相结合的分析综合计算题。本题的立意是为了考查学生的建模、比较、推理、联想和分析综合等多方面的能力。提供的物理情景是以带电烟尘在匀强电场中的运动过程为研究重点,通过对匀变速直线运动、牛顿运动定律、功能关系及匀强电场等知识点的考查,考核学生对上述多种能力的综合体现。题设的物理情景要求学生建立每个烟尘做初速度为零的匀加速直线运动的模型,而且它们是整体平移的模型,同时也可将烟尘在匀强电场中的运动与物体在重力场中的自由落体运动类比,建立类似自由落体运动的物理模型。通过分析推理烟尘的运动,挖掘题中隐含的条件:烟尘每时每刻速度均相同、烟尘整体加速平移至下板面。通过分析推理电场力对烟尘做功及烟尘的总动能,由于烟尘是均匀分布的,电场力对其做功与它的位移成正比,这里可以用等效替代的思想,将所有的烟尘集中在盒状容器的中心,就能很好地解决电场对烟尘颗粒做的总功。在解决何时电场对烟尘颗粒总动能达到最大时,学生要求考虑多方面因素:一方面单个烟尘颗粒动能在增大,另一方面烟尘颗粒的数目在减少,这里就有综合分析的能力要求,不能再套用计算电场对烟尘颗粒做的总功时建立的模型。