新而不偏 活而不怪——2004年高考江苏卷特色之一,本文主要内容关键词为:江苏论文,不怪论文,特色论文,不偏论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
新题多,活题多,且新而不偏,活而不怪,这是2004年江苏卷的重要特点之一。全卷几乎找不到考生平时训练时做过的原题,即使相似的题目,也有创新的成分。从卷面就可以看出,江苏卷的命题突出了对考生能力的考查,通过新题型考出了考生的真实水平,这也是对当前高考复习中普遍存在的题海战的否定,对高中物理教学起到了良好的导向作用。正因为如此,考生对物理试卷的反映也更为强烈,平时埋头搞题海战的考生一片怨言,而平时注重能力训练的考生则信心较足。下面举例说明。
例1 (2004年江苏卷第7题)雷蒙德·戴维斯因研究来自太阳的电子中微子(v[,e])而获得了2002年度诺贝尔物理学奖。他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满615t四氯乙烯(C[,2]Cl[,4])溶液的巨桶。电子中微子可以将一个氯核转变为一个氩核,其核反应方程式为:v[,e]+[37][,17]cl[37][,18]Ar+[0][,-1]e。
已知:[37][,17]cl核的质量为36.95658u,[37][,18]Ar,核的质量为36.95691u,[0][,-1]e的质量为0.00055u,1u质量对应的能量为931.5MeV。根据以上数据,可以判断参与上述反应的电子中微子的最小能量为:
(A)0.82MeV。(B)0.31MeV。
(C)1.33MeV。(D)0.51MeV。
分析:说该题新,主要有两点:一是这一发现在2002年度获诺贝尔物理学奖,即使在近代物理中也是很新的内容;二是核反应方程的形式新,考生以前接触到的原子核的人工转变,大多数是用α粒子、中子或质子轰击原子核,而用电子中微子来轰击原子核,对大多数考生来说都是第一次碰到,实在是太新了。
尽管该题很新,但所有内容无论在教学大纲,还是在考试大纲中都没有偏离大纲的要求,而且突出了对新增内容的考查,有良好的导向性。
只要考生对爱因斯坦质能方程能够真正理解,解决此题并不困难。因此,在理解的基础上,该题难度并不大,考生也没有在新题面前束手无策的感觉,只要灵活应用爱因斯坦质能方程就能顺利解决该题,得到正确答案A。
例2 (2004年江苏卷第10题)若原子的某内层电子被电离形成空位,其它层的电子跃迁到该空位上时,会将多余的能量以电磁辐射的形式释放出来,此电磁辐射就是原子的特征X射线。内层空位的产生有多种机制,其中的一种称为内转换,即原子中处于激发态的核跃迁回基态时,将跃迁时释放的能量交给某一内层电子,使此内层电子电离而形成空位(被电离的电子称为内转换电子)。[214]P[,o]的原子核从某一激发态回到基态时,可将能量E[,0]=1.416MeV交给内层电子(如K、L、M层电子,K、L、M标记原子中最靠近核的三个电子层)使其电离。实验测得从[214]P[,o]原子的K、L、M层电离出的电子的动能分别为E[,K]=1.323MeV、E[,L]=1.399MeV,E[,M]=1.412MeV,则可能发射的特征X射线的能量为:
(A)0.013MeV。(B)0.017MeV。
(C)0.076MeV。(D)0.093MeV。
分析:该题所给的信息新,但由于题目中语言表述得很清楚,只要考生有一定的阅读能力都能够很好地理解。该题给出的已知条件新,它不是直接给出K、L、M层电子的能量,而是给出了从K、L、M层电离出的电子的动能。
考生如果没有一定的灵活性,要解该题确实不容易,但只要真正掌握了能量守恒的规律,知道不管电子从哪一层电离,电子吸收的能量都是原子核从激发态跃迁回基态时所释放的能量,这一能量值是相等的。从而得到从各层电离出的电子的动能之差实质上就等于各层电子的能量之差,就等于发射的特征X射线的能量。通过简单的计算不难得到正确答案A、C。
例3 (2004年江苏卷第16题)如图1所示,声源S和观察者A都沿x轴正方向运动,相对于地面的速率分别为v[,s]和v[,A]。空气中声音传播的速率为v[,P],设v[,s]<v[,P],v[,A]<v[,P],空气相对于地面没有流动。
图1
(1)若声源相继发出两个声信号。时间间隔为△t,请根据发出的这两个声信号从声源传播到观察者的过程。确定观察者接收到这两个声信号的时间间隔△t′。
(2)请利用(1)的结果,推导此情形下观察者接收到的声波频率与声源发出的声波频率间的关系式。
分析:考生一走出考场,就反映第16题考了多普勒效应的计算,令在场的送考教师们大吃一惊,纷纷认为考多普勒效应的计算没有价值,也考不出新意。当他们拿到高考试卷后,再一次表示惊讶,原来这个题目是这么出的啊!简直绝了。
有人认为,多普勒效应是A级要求,不应该用15分的一道题来考查。其实,仔细分析该题,就会发现第1小题并不完全是考查多普勒效应,实际上是借用多普勒效应这一现象考查了考生分析推理能力。笔者在该题的启发下出了这样一道题:
例4 如图2所示,甲车和乙车都沿x轴正方向运动,相对于地面的速率分别为v[,甲]和v[,乙],甲车上的人用步枪对准乙车上的靶进行连续的水平射击,子弹对地速率为v[,弹],设v[,甲]<v[,弹],v[,乙]<v[,弹],不考虑子弹射出后和子弹击中靶后两车速度的变化。若连续两颗子弹射出的时间间隔为△t,求连续两颗子弹击中靶的时间间隔△t′。
图2
解析:设t[,1]、t[,2]时刻甲车上的人发射两颗子弹,t[,1]′、t[,2]′为子弹击中靶的时刻,则
t[,2]-t[,1]=△t
t[,2]′-t[,1]′=△t′
设t[,1]枪口到靶的距离为l,则
v[,弹](t[,1]′-t[,1])=l+v[,乙](t[,1]′-t[,1])
v[,弹](t[,2]′-t[,2])=l+v[,乙](t[,2]′-t[,1])-v[,甲]△t
解得:△t′=t[,2]′-t[,1]′=(v[,弹]-v[,甲]/v[,弹]-v[,乙])△t
可见,例4的解法跟例3第一问的解法是完全一致的,例3第一问的结果应该是△t′=(v[,P]-v[,S]/v[,P]-v[,A])△t。在此基础上,只要对多普勒效应真正理解,再解例3的第二问就水到渠成了。设△t就是声源的振动周期T,则△t′就是观察者接收到的声波振动的周期T′,从而得到:△T′=(v[,P]-v[,S]/v[,P]-v[,A])△T′
由于频率为周期的倒数,所以观察者接收到的声波频率与声源发出的声波频率间的关系式为:
f′=(v[,P]-v[,A]/v[,P]-v[,S])f
可见,尽管例3看上去很新,但实质上仍然可以用运动学的物理模型来解决,不仅没有偏离大纲,而且更好地考查了学生灵活运用物理模型解决物理问题的能力,突出了建立物理模型的重要性。
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