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全国大学入学考试《物理科说明》明确规定：“高考把对能力的考核放在首要位置。”同时对物理学科的能力要求作了比较明确的表述。近几年物理高考试卷中以信息题的形式来达到能力考查的目的，这对于真正实现从应试教育向素质教育转变，并使学生从过重的作业负担解脱出来具有重要意义。
一、信息题的特点及作用
信息题一般在题干或问题中以现代科技，日常生活、生产中的某个事件、问题为背景，提供一些信息（描述问题的过程，提供新的规律、公式、方法，跨学科知识，并给出一些已知量等），提出一些问题。在“事件、信息、问题”几部分内容中，信息部分是它的核心，它可能有超出中学物理知识的内容、也可能有某些实际问题（如某仪器、某实际工具）的详细介绍。近年来高考卷中不断出现的信息题（我们可以把它们称为原汁原味的物理问题），其特点是以新背景材料、新物理情景为载体，以知识的理解为基础，考查学生灵活应用物理知识解决问题的能力。解答信息题的过程一般并不复杂，运算量也不大，其特点可归纳为起点高、落点低，求解信息题需要的是扎实的物理基础知识和较宽的知识面，而无须（也无法）作相应的“题型训练”。
在提倡培养学生创新精神与实践能力的今天，信息题的作用是十分明显的：它能使学生身在课堂又不囿于课堂，通过对试题的阅读了解外部精彩世界中的实际问题；它能使学生改变由于长期接触“小车加木块”式传统套题而形成的僵化思维方式，使之能在信息纷繁的实际问题中，筛选出有用信息；它能使学生在遇到不曾谋面过的公式、定律、方法时，能在短时间内掌握和运用，利用它解决问题，从而培养他们终生学习的能力和面向未来解决实际问题的能力……因此，资料型信息题是一种考查学生学科能力和一般能力的试题。
因为编制信息题的材料来源广泛，复习时难以进行针对性训练，所以题海战术对求解信息题作用不大。反应到教学上，尤其在高三复习中，我们一方面应加强物理概念的形成过程的教学，使学生把握概念的内涵和外延，对基本知识烂熟于心，对基本方法透彻理解，对基本技能熟练应用，少讲少做人为编制的过于复杂的传统题；另一方面应拓宽学生的视野，培养学生综合创新能力，关注与日常生活、工农业生产、科学技术紧密结合的物理问题，编制一些能吸引学生思考、拓宽思维广度题目。一句话，应摒弃题海战术的“深挖洞”，而转向素质教育的“广积粮”。
二、如何求解信息题
求解信息题，需要学生具有处理信息和运用信息的能力，其分析与求解过程一般应按如下规律求解：
1、阅读理解，提取有用信息
通常信息题题目比较长（有些可达几百字），有些学生见到长题心里就发慌，读后不知道讲什么问题，也无从下笔。这里既有语文上阅读理解的问题，也有接受信息、归纳筛选信息和应用信息能力的问题。因此，解信息题时，有一个能在短时间内接受题中信息，并进行分类的过程。考生应先作“粗读”再作“精读”。即先粗略浏览一遍，知道题目叙述问题的概况：如描述了什么事件？要解决什么问题？再精读一遍，重在分析信息：题中共有那些信息（如公式、数据），其中哪些是书上没有的，哪些是知识的迁移，哪些是与本题求解无直接联系的（多余条件）。
2、合理取舍，建立物理模型
信息题一般取自实际问题，而实际问题中往往有众多的干扰因素。如何使问题简化，建立起理想化模型，是解题的关键。将一个实际问题简化与纯化，抽取理想化过程和理想化模型，需要学生具有一般能力与学科能力，即筛选信息能力，联系实际转换信息能力。
三、一组信息题
下面是作者编制和搜集的一组信息题（附解答）
1.科学家设想未来的宇航事业中利用太阳帆来加速星际飞船，设该飞船所在地每秒每单位面积的光子数为n，光子平均波长为λ， 太阳帆面积为S，反射率100％。设太阳光垂直射到太阳帆上，飞船总质量为m，求飞船加速度的表达式。（光子动量P＝h/λ）。若太阳帆是黑色的，飞船加速度又为多少？
2.电子和光一样具有波动性和粒子性。它表现出波动的性质，就象X射线穿过结晶体时会产生衍射一样，这一类物质粒子的波动叫物质波。质量为m的电子以速度v运动时，这种物质波的波长可表示为λ＝h /mv。电子质量m＝9.1×10[－31]kg，电子电荷e＝1.6×10[－19]C， 普朗克常数h＝6.6×10[－34]J·s。
（1）计算具有100eV动能的电子的动量P和波长λ
（2）若一个静止的电子经2500V电压加速
①求能量和这个电子动能相同的光子的波长，并求该光子的波长和这个电子的波长之比；
②求波长和这个电子波长相同的光子的能量，并求该光子的能量和这个电子的动能之比。已知电子的静止能量mc[2]＝5.0×10[5]eV，m为电子的静质量，c为光速。
3.设地球上能被人类利用的能源功率共为P＝10[13]W，而传到地球上的太阳能功率为P[,0]＝10[17]W试求
（1）因利用地球上的能源而使地球表面升高的温度是多少？
（2）若从生态平衡的观点看，若升高的温度不超过ΔT′＝0.1K，则地球上的能源可允许利用的最大功率P[,max]为多大？
4.“大爆炸学说”认为：宇宙是很久以前发生的一次大爆炸使聚集于某处的物质分离开来而形成的，直到现在，这大爆炸的碎片……宇宙中的各星系仍在以不同的相对速率相互远离，观察表明：离我们越远的星系远离我们飞去的速度越大。例如，牧夫座内一星云离我们银河系的距离为2.74×10[9]Ly（Ly为光年，1Ly＝9.46×10[15]m），它正以3.93×10[7]m/s的速率飞离银河系，若大爆炸后形成的星系是以不同的从大爆炸前的物质聚合处沿各个方向匀速飞离，则在下列两种情况下求宇宙的年龄T。
（1）假设大爆炸后银河与牧夫座的那个星云分别以速率v[,1]和v[,2]沿相反方向飞离大爆炸前物质聚合处；
（2）假设大爆炸后银河系与牧夫座的那个星云分别以速率v[,1]和v[,2]沿夹角为θ的两个方向飞离大爆炸前物质聚合处。
5.喷墨打印机的结构简图如图1所示， 其中墨盒可以发出墨汁微滴，其半径约为10[－5]m，此微滴经过带电室时被带上负电，带电的多少由计算机按字体笔画高低位置输入信号加以控制。带电后的微滴以一定的初速度进入偏转电场，带电微滴经过偏转电场发生偏转后，打到纸上，显示出字体。无信号输入时，墨汁微滴不带电，径直通过偏转板而注入回流槽流回墨盒。偏转板长1.6cm，两板间的距离为0.50cm，偏转板的右端距纸3.2cm。若一个墨汁微滴的质量为1.6×10[－10]kg，以20m/s的初速度垂直于电场方向进入偏转电场，两偏转板间的电压是8.0×10[3]V，若墨汁微滴打到纸上的点距原射入方向的距离是2.0mm。求这个墨汁微滴通过带电的电量是多少？（不计空气阻力和重力，可以认为偏转电场只局限在平行板电容器内部，忽略边缘电场的不均匀性。）为了使纸上的字体放大10％，请你分析提出一个可行的方法。
6.空间探测器从行星旁绕过时，由于行星的引力作用，可以使探测器的运动速率增大，这种现象被称为“弹弓效应”。在航天技术中，“弹弓效应”是用来增大星际飞船速率的一种有效方法。
（1）图2是“弹弓效应”示意图：质量为m 的飞船以相对太阳的速度v[,0]飞向质量为M的行星，此时行星相对于太阳的速度为u[,0]，绕过行星后飞船相对太阳速度为v，此时行星相对于太阳的速度为u，因m＜＜M，v[,0]、v、u[,0]、u的方向均可视为相互平行，试写出飞船和行星构成的系统在上述过程中“动量守恒”及“始末状态总动能相等”的方程；并在m＜＜M的条件下，用v[,0]和u[,0]来表示v。
（2）若上述行星是质量M＝5.67×10[26]kg的土星，其相对太阳的轨道速率为u[,0]＝9.6km/s，而飞船质量m＝150kg， 相对于太阳飞向土星的速率为v[,0]＝10.4km/s，则由于“弹弓效应”，该飞船绕过土星后相对于太阳的速率将增为多少？
（3）若飞船飞向行星时其速度v[,0]与行星的速度u[,0]同方向， 则是否仍能产生使飞船速率增大的“弹弓效应”，简要说明理由。
7.开卜勒从1609年～1619年发表了著名的开卜勒行星运动三定律：
第一定律：所有的行星分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动，太阳在这个椭圆的一个焦点上。
第二定律；太阳和行星的连线在相等的时间内扫过的面积相等。（图3）
第三定律：所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值相等（圆形轨道是椭轨道的特殊情况，圆形轨道的半长轴即圆半径）。
实践证明，开卜勒三定律也适用人造地球卫星的运动。
如果人造地球卫星沿半径为r的圆轨道绕地球运动， 当开动制动发动机后，卫星速度降低并转移到与地球相切的椭圆形轨道，如图4示。
（1）问在这之后；卫星经多长时间着陆？（假设空气阻力不计， 地球半径为R，地球表面重力加速度为g）。
（2 ）根据开普勒第二定律求转轨后卫星在远地点和地近点的速率之比。
（3）假设地球公转轨道是半径为r、周期为T的圆轨道， 试由圆轨道的向心加速度公式、牛顿第二定律和开卜勒第三定律①证明太阳对地球的引力可表示为F＝k[2]m/r[2]（k[2]为常数，m为地球质量）， ②由①可知地球对其他物体的引力F′＝k′[2]m′/r′[2]，证明：k′[2]/m＝k[2]/M（M为太阳质量），并由此导出万有引力定律。
参考解答
1.光子垂直打到太阳帆上再反射，动量改变量为2p，故太阳帆上受到的光压力为F＝2nhS/λ，加速度α＝2nhS/λm。若太阳帆是黑色的，光子垂直打到太阳帆上不再反弹，太阳帆上受到的光压力为F＝nbS/λ，α＝nhS/λm。
