岑忠
[摘? ?要]高考試題是《考試說明》的具體呈現(xiàn)形式,是國家選拔人才的考題,也是高考備考的導(dǎo)向之一。研究好每年的高考試題,特別是選擇題,不僅有助于下一年的備考,更有助于高中物理教學(xué)。
[關(guān)鍵詞]高考試題;選擇題;賞析
[中圖分類號(hào)]? ? G633.7? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]? ? A? ? ? ? [文章編號(hào)]? ? 1674-6058(2019)23-0035-03
2019年高考新課標(biāo)I卷理綜物理選擇題很好地貫徹了全國教育大會(huì)的精神,明確學(xué)科核心素養(yǎng)導(dǎo)向,體現(xiàn)了服務(wù)選拔、引導(dǎo)教學(xué)的功能。試題涵蓋高中物理核心知識(shí),加強(qiáng)了對學(xué)生分析推理能力、圖像信息處理能力、數(shù)學(xué)運(yùn)算能力等的考查,與2018年高考試題相比難度略有增加,既保持往年試題的經(jīng)典性,又延續(xù)了創(chuàng)新性。
一、試題賞析
[例1](2019年高考Ⅰ卷物理14)氫原子能級示意圖如圖1所示。光子能量在1.63 eV~3.10 eV的光為可見光。要使處于基態(tài)(n=1)的氫原子被激發(fā)后可輻射出可見光光子,最少應(yīng)給氫原子提供的能量為()。
A.12.09 eVB.10.20 eV
C.1.89 eV? D.1.5l eV
【答案】A
【解析】從氫原子能級圖知,氫原子從高能級躍遷到低能級釋放的光子能量在可見光區(qū)的最小值為[E3-E2=1.89 eV],滿足此條件的基態(tài)的氫原子只有吸收光子能量后躍遷到激發(fā)態(tài)[n=3]才達(dá)到要求,即提供光子能量為[E3-E1=12.09 eV]。
【命題立意】本題考查學(xué)生對光電效應(yīng)、氫原子的能級結(jié)構(gòu)、躍遷問題的理解。試題比較簡單,屬于常規(guī)試題。
[例2](2019年高考Ⅰ卷物理15)如圖2,空間存在一方向水平向右的勻強(qiáng)電場,兩個(gè)帶電小球P和Q用相同的絕緣細(xì)繩懸掛在水平天花板下,兩細(xì)繩都恰好與天花板垂直,則()。
A.P和Q都帶正電荷
B.P和Q都帶負(fù)電荷
C.P帶正電荷,Q帶負(fù)電荷
D.P帶負(fù)電荷,Q帶正電荷
【答案】D
【解析】對P、Q兩小球分別進(jìn)行受力分析知,若兩者都帶同種電荷,必定有一小球細(xì)繩偏離豎直方向,故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;若P帶正電、Q帶負(fù)電,則P水平方向受力,方向水平向右,細(xì)繩偏離豎直方向,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;若P帶負(fù)電荷、Q帶正電荷,則滿足細(xì)繩與天花板垂直,故選項(xiàng)D正確。
【命題立意】本題考查物體受力平衡及靜電力的性質(zhì)兩個(gè)核心知識(shí),屬于定性判斷選擇題,屬于常規(guī)題目,難度不大,目的是考查學(xué)生的分類討論能力,強(qiáng)化學(xué)生對基本物理概念的理解。
[例3](2019年高考Ⅰ卷物理16)最近,我國為“長征九號(hào)”研制的大推力新型火箭發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)試成功,這標(biāo)志著我國重型運(yùn)載火箭的研發(fā)取得突破性進(jìn)展。若某次實(shí)驗(yàn)中該發(fā)動(dòng)機(jī)向后噴射的氣體速度約為3 km/s,產(chǎn)生的推力約為4.8×108 N,則它在1 s時(shí)間內(nèi)噴射的氣體質(zhì)量約為()。
A. 1.6×102 kgB. 1.6×103 kg
C. 1.6×105 kgD. 1.6×106 kg
【答案】D
【解析】對噴射的氣體,由動(dòng)量定理有[F·t=mv],代入數(shù)據(jù),解得[m=F·tv] [=1.6×106 kg],選項(xiàng)D正確。
【命題立意】本題屬于新情景創(chuàng)新性試題,以 “長征九號(hào)”大推力火箭發(fā)動(dòng)機(jī)為背景,考查學(xué)生應(yīng)用動(dòng)量定理計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)在單位時(shí)間內(nèi)噴射的氣體質(zhì)量,旨在引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注我國在重型運(yùn)載火箭研發(fā)方面的進(jìn)展。
[例4](2019年高考Ⅰ卷物理17)如圖3,等邊三角形線框LMN由三根相同的導(dǎo)體棒連接而成,固定于勻強(qiáng)磁場中,線框平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直,線框頂點(diǎn)M、N與直流電源兩端相接,已知導(dǎo)體棒MN受到的安培力大小為F,則線框LMN受到的安培力的大小為()。
A. 2F B. 1.5F C. 0.5F D. 0
[圖3]
【答案】B
【解析】設(shè)每根導(dǎo)體棒的電阻為R,由圖3知上條線路MLN的電阻為2R,下條線路MN的電阻為R,兩條線路兩端電壓相同,電路圖簡化后如圖4所示,則流經(jīng)上路MLN的電流為下路MN的一半,即[IMLN=12IMN];導(dǎo)線MN受安培力為[F=BIMN ·a],由于上路通電的導(dǎo)體受安培力的有效長度為a,則MLN有效長度也為a,所受安培力為[F′=BIMLN·a=12F],故有線框受到的安培力為[F+F′=1.5F],選項(xiàng)B正確。
【命題立意】本題考查通電導(dǎo)線在磁場中的受力和電路的結(jié)合問題,考查學(xué)生對電流在磁場中受力分析、力的合成、左手定則等知識(shí)的熟練應(yīng)用情況,考查學(xué)生綜合分析問題的能力,難度適中。
[例5](2019年高考Ⅰ卷物理18)如圖5,籃球架下的運(yùn)動(dòng)員原地垂直起跳扣籃,離地后,重心上升的最大高度為H。上升第一個(gè)[H4]所用的時(shí)間為t1,第四個(gè)[H4]所用的時(shí)間為t2。不計(jì)空氣阻力,則[t2t1]滿足()。
A. 1<[t2t1]<2 B. 2<[t2t1]<3
C. 3<[t2t1]<4 D. 4<[t2t1]<5
【答案】C
【解析】將運(yùn)動(dòng)員原地垂直起跳扣籃的過程簡化為如圖6所示模型,O為上拋起始點(diǎn)、A為最高點(diǎn),利用上拋運(yùn)動(dòng)上升階段和下降階段運(yùn)動(dòng)對稱性及初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)在連續(xù)相等位移所需時(shí)間的比例規(guī)律知[t2t1=12-3≈3.7],選項(xiàng)C正確。
【命題立意】以籃球運(yùn)動(dòng)員垂直起跳扣籃為背景,深化能力立意,考查學(xué)生對豎直上拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的理解和運(yùn)用,引導(dǎo)學(xué)生樹立熱愛體育的觀念,難度適中。
[例6](2019年高考Ⅰ卷物理19)如圖7,一粗糙斜面固定在地面上,斜面頂端裝有一光滑定滑輪。一細(xì)繩跨過滑輪,其 一端懸掛物塊N,另一端與斜面上的物塊M相連,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用水平向左的拉力緩慢拉動(dòng)N,直至懸掛N的細(xì)繩與豎直方向成45°。已知M始終保持靜止,則在此過程中()。
A. 水平拉力的大小可能保持不變
B. M所受細(xì)繩的拉力大小一定一直增加
C. M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加
D. M所受斜面的摩擦力大小可能先減小后增加
【答案】BD
【解析】物塊N向左緩慢運(yùn)動(dòng)的過程中,細(xì)繩與豎直線夾角[θ]增大,對其受力分析如圖8-1,由共點(diǎn)力平衡知[FT 2=mgtanθ],[FT 1=mgcosθ],因[θ] 增大,則[FT 1]及[FT 2]都增大,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確;分析物塊M受力,如圖8-2所示,因無法判斷物塊重力沿斜面的分力[Gx]與[FT1]的大小關(guān)系,故相應(yīng)的斜面與物塊M的摩擦力方向、大小無法確定,則選項(xiàng)D正確。
【命題立意】本題考查物體在三力作用下的動(dòng)態(tài)平衡分析、摩擦力大小方向的判斷,難度適中。摩擦力方向容易分析錯(cuò)誤,需加強(qiáng)練習(xí)。
[例7](2019年高考Ⅰ卷物理20)空間存在一方向與紙面垂直、大小隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場,其邊界如圖9(a)中虛線MN所示,一硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線的電阻率為ρ、橫截面積為S,將該導(dǎo)線做成半徑為r的圓環(huán)固定在紙面內(nèi),圓心O在MN上。t = 0時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向如圖9(a)所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖9(b)所示,則在t= 0到t = t1的時(shí)間間隔內(nèi)()。
A.圓環(huán)所受安培力的方向始終不變
B.圓環(huán)中的感應(yīng)電流始終沿順時(shí)針方向
C.圓環(huán)中的感應(yīng)電流大小為[B0rS4t0ρ]
D.圓環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)勢大小為[B0πr24t0]
【答案】BC
【解析】結(jié)合線圈在磁場中的情況及B-t圖像,由楞次定律知線圈中感應(yīng)電流方向一直為順時(shí)針方向,t0時(shí)刻,磁場的方向發(fā)生變化,相對應(yīng)的安培力方向FA的方向也發(fā)生變化,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確;由閉合電路歐姆定律知[I=ER]、法拉第電磁感應(yīng)定律[E=ΔΦΔt=ΔBΔtπr22]及電阻定律[R=ρ2πrS],聯(lián)立解得[I=B0rS4t0ρ],選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
【命題立意】考查學(xué)生準(zhǔn)確理解B-t圖像的變化規(guī)律及意義的程度,及應(yīng)用楞次定律、左手定則、法拉第電磁感應(yīng)定律等知識(shí)解決問題的能力,難度適中。
[例8](2019年高考Ⅰ卷物理21)在星球M上將一輕彈簧豎直固定在水平桌面上,把物體P輕放在彈簧上端,P由靜止向下運(yùn)動(dòng),物體的加速度a與彈簧的壓縮量x間的關(guān)系如圖10中實(shí)線所示。在另一星球N上用完全相同的彈簧,改用物體Q完成同樣的過程,其a-x關(guān)系如圖10中虛線所示,假設(shè)兩星球均為質(zhì)量均勻分布的球體。已知星球M的半徑是星球N的3倍,則()。
A. M與N的密度相等
B. Q的質(zhì)量是P的3倍
C. Q下落過程中的最大動(dòng)能是P的4倍
D. Q下落過程中彈簧的最大壓縮量是P的4倍
【答案】AC
【解析】對A選項(xiàng):由[a-x]圖像得,設(shè)加速度沿豎直向下方向?yàn)檎较?,由牛頓第二定律有[mg-kx=ma],解得函數(shù)關(guān)系[a=g-kmx],結(jié)合圖像得斜率為[-km],縱軸截距為重力加速度g,則兩星球表面的重力加速度之比為[gMgN=3a0a0=31];在某星球表面上的物體滿足重力和萬有引力相等,即[GMm′R2=m′g],解得星球的質(zhì)量[M=gR2G],結(jié)合質(zhì)量與密度、體積關(guān)系式[M=ρ4πR33],聯(lián)立得[ρ=3g4πRG],故兩星球的密度之比為[ρMρN=gMgN·RNRM=1∶1],選項(xiàng)A正確。
對B選項(xiàng):物體在彈簧上運(yùn)動(dòng)的過程中,當(dāng)加速度為0時(shí),物體處于平衡位置,滿足[mg=kx],得[m=kxg];結(jié)合[a-x]圖像知,當(dāng)物體P和物體Q處于平衡位置時(shí),彈簧的壓縮量之比為[xPxQ=x02x0=12],聯(lián)立解得物體P和物體Q的質(zhì)量之比為[mPmQ=xPxQ·gNgM=16],選項(xiàng)B錯(cuò)誤。
對C選項(xiàng):結(jié)合[a-x]圖像知物體P和物體Q分別處于各自的平衡位置,彈簧對應(yīng)壓縮量為[xP=x0],[xQ=2x0],此時(shí)它們的動(dòng)能最大,整個(gè)過程中彈力隨位移成線性變化,其做功滿足[WF=-Fx=-12kx2],由動(dòng)能定理得[mpgMxP--12kx2P=EkP],[mQgNxQ--12kx2Q=EkQ],代入數(shù)據(jù)解得[EkQ=4Ekp],選項(xiàng)C正確。
對D選項(xiàng):由運(yùn)動(dòng)的對稱性知,當(dāng)物體動(dòng)能最大時(shí)位移為最大壓縮量的一半,結(jié)合[a-x]圖像得[x0=12xPmax],[2x0=12xQmax],故有[xQmax=2xPmax],選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
【命題立意】本題以天體運(yùn)動(dòng)為背景,結(jié)合圖像和彈簧,要求學(xué)生分析問題、提取有效信息和適當(dāng)分析推理。每個(gè)點(diǎn)都不難,都常規(guī),但結(jié)合在一起信息量很大,對學(xué)生能力要求很高。
二、命題分析
1.注重考查基礎(chǔ)、核心知識(shí)及必備能力,體現(xiàn)物理學(xué)科核心素養(yǎng)