2004年全国高考命题省市物理试题选评，本文主要内容关键词为：命题论文,省市论文,全国高考论文,物理试题论文，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。
一、评述
2004年全国高考改革迈出了可喜的一大步，全国有十一个省市单独命题。针对物理学科新课程、旧课程、沪课程三种不同版本，遵照略有不同的考试大纲，贯彻“两个有利”的指导思想，坚持知识立意转向能力立意的命题原则，各省市编制的试题却又能突出主干知识、题型设计新颖、试题结构合理、难易度控制适中、总体要求趋于一致，实属不易。
新高考自主命题模式，涌现出更多的新试题，通过交流，让高中学生接受更多的信息，对中学物理教学有一定的推动作用。现就省市单独命题十一份试卷，通过点面疏理的方式，对其中的物理新试题略作评述，让大家共同分享这份宝贵的教学资源。
（一）新的知识信息题
所谓新知识信息，就是指教科书中未曾出现过的，首次映入考生眼帘的物理概念、规律。新鲜的知识信息，往往渗透在试题描述的关键的字、词、句中和醒目的图形、图线、图表中。试题提供的新知识信息都有明确的定义、原理，对解题有一定的导向暗示，考生只有通过细心审题，理解知识信息的确切含义，明确研究问题的方法，才能迎刃而解。2004年高考物理试题中出现了如下新的知识信息题（没有文字冗长的信息题）：
（1）扫描隧道显微镜（STM）得到物质表面原子排列的图象
（2）质子、中子中的上夸克与下夸克
（3）测灯泡发光强度原理
（4）激光散斑测速
（5）雷蒙德·戴维斯研究太阳的电子中微子（v[，e]）等等
例1 （天津理综第19题）
激光散斑测速是一种崭新的测速技术，它应用了光的干涉原理。用二次曝光照相所获得的“散斑对”相当于双缝干涉实验中的双缝，待测物体的速度v与二次曝光时间间隔△t的乘积等于双缝间距。实验中可测得二次曝光时间间隔△t、双缝到屏之距离l以及相邻两条亮纹间距△x。若所用激光波长为λ，则该实验确定物体运动速度的表达式是（）
A.v=λ△x/l△tB.v=lλ/△x△t
C.v=l△x/λ△tD.v=l△t/λ△t
说新：“散斑对”是一个新知识，明确“物体的速度v与二次曝光时间间隔△t的乘积等于双缝间距”的含义。
解答：由△x=lλ/d和题中信息，d=v△t，得v=lλA/△tx△t，选项B正确。
例2 （江苏物理第7题）
雷蒙德·戴维斯研究来自太阳的电子中微子（v[，e]）而获得了2002年诺贝尔物理学奖。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
已知核[37][，17]Cl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值为（）
A.0.82MeVB.0.31MeV
C.1.33MeVD.0.51MeV
说新：从核反应方程式中获取信息，知道电子中微子质量数、电荷数均为零。
解答：核反应前质量△m[，1]=36.95658u+m[，ve]
核反应后质量Am[，2]=36.95691u+0.00055u=36.95746u
核反应前后有质量亏损，因此电子中微子的质量至少为
m[，ve]=36.95746u-36.95658u=0.00088u
根据质能方程得：
△E′=m[，ve]·c[2]=931.5×0.00088u=0.81972MeV
故选项A正确。
例3 （上海物理11题）
利用扫描隧道显微镜（STM）可以得到物质表面原子排列的图象，从而可以研究物质的构成规律，如图1所示的照片是一些晶体材料表面的STM图象，通过观察、比较，可以看到这些材料都是由原子在空间排列而构成，具有一定的结构特征。则构成这些材料的原子在物质表面排列的共同特点是
图1
（1）_____________________；
（2）_____________________；
说新：再现了扫描隧道显微镜（STM）得到物质表面原子排列的图象的照片，只需观察比较。
解答：（1）在确定方向上原子有规律的排列。
（2）在不同方向上原子排列规律一般不同（各向异性）
（3）原子排列具有一定对称性等。
（二）新的物理情境题
物理情境新题，一般也是高考中的“陌生题”，这类试题往往通过变化，把所运用的物理知识有机地融合在一起，形成知识思维链，构思巧妙，不落俗套，物理现象，物理过程均富有新意。对展现的具体物理问题，要抓住新情境中本质的、对解题起到至关重要作用的信息。
例4 （北京理综卷21题）
静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置，其中某部分静电场的分布如图2（a）所示。虚线表示这个静电场在xoy平面内的一簇等势线，等势线形状相对于ox轴、oy轴对称。等势线的电势沿x轴正向增加，且相邻两等势线的电势差相等。一个电子经过P点（其横坐标为-x[，o]）时，速度与ox轴平行。适当控制实验条件，使该电子通过电场区域时仅在ox轴上方运动。在通过电场区域过程中，该电子沿y方向的分速度v[，y]随位置坐标x变化的示意图是图2（b）A、B、C、D中的哪一图（）
图2
说新：静电透镜的情境是新的，图示的等势线对称优美别致。要会画电场线，并将场强沿X轴、Y轴分解，结合图线加以判断。
解答：电场线处处与等势线垂直，题中电势沿X轴正方向增加，所以我们可以作出其中的一条电场线，在电场线上对称的取a、b两点，并将两处的场强沿X轴和Y轴方向分解，如图3所示。
图3
不难看出电子在x轴方向上始终加速，这样-x[，0]O之间运动时间多于O～x[，0]之间的运动时间。因此，电子的运动轨迹以O不对称的。
电子在-x[，0]～O之间，沿Y轴方向向下加速运动，到达O点时v[，y]最大。
在O～x[，0]之间，电子有竖直向下的速度v[，y]，却有向上的加速度，故在Y轴方向作匀减速直线运动，综上所述，图线D正确。
例5 （江苏物理卷15题）
如图4所示，半径为R、圆心为O的大圆环固定在竖直平面内，两个轻质小圆环套在大圆环上，一根轻质长绳穿过两个小圆环，它的两端都系上质量为m的重物。忽略小圆环的大小。
图4
（1）将两个小圆环固定在大圆环竖直对称轴的两侧的位置上（如图）。在两个小圆环间绳子的中点C处，挂上一个质量M=
m的重物，使两圆环间绳子水平，然后无初速释放重物M。设绳子与大、小圆环间的摩擦均可忽略，求重物M下降的最大距离。
（2）若不挂重物M，小圆环可以在大圆环上自由移动，且绳子与大、小圆环间及大、小圆环之间的摩擦均可忽略，问两个小圆环分别在哪些位置时，系统可处于平衡状态？
说新：本题是力学平衡问题，设置了存在多种平衡状态的物理情境，要求思维灵活、开放。
解答：
（1）重物向下先做加速运动，后做减速运动，当重物速度为零时，下降的距离最大，设下降的最大距离为h，由机械能守恒定律得
（另解h=0舍去）
（2）系统处于平衡状态时，两小环的可能位置为（）
A.两小环同时位于大圆环的底端。
B.两小环同时位于大圆环的顶端。
C.两小环一个位于大圆环的顶端，另一个位于大圆环的底端。
D.除上述三种情况外，根据对称性可知，系统如能平衡，则两小圆环的位置一定关于大圆环竖直对称轴对称。设平衡时，两小圆环在大圆环竖直对称轴两侧α角的位置上（如图5）
图5
对于重物m，受绳子拉于T与重力mg作用，有
T=mg
对于小圆环，受到三个力的作用，水平绳子的拉力T、竖直绳子的拉力T、大圆环的支持力N，两绳子的拉力沿大圆环切向的分力大小相等，方向相反
Tsinα=Tsinα′
得α=α′，而α+α′=90[0]，所以α=45[0]
（三）新的联系实际题
近几年高考中，明显增加了联系实际的应用性试题，这些试题来自实际，贴近生活，高度概括，富于理想化。理论联系实际，主要指应用所学的物理概念、规律来分析解决具体实际问题，达到学以致用的目的。一般是将研究实体模型化、复杂问题解剖简单化，从而通过每个研究环节，明确该用到哪些物理知识。2004年高考联系实际的物理问题大致有：
（1）柴油打桩机问题[湖南理综25题]；
（2）新型伸缩拉杆秤[上海物理23题]；
（3）静电分选器[北京理综22题]；
（4）磁流体发电机[天津理综25题]；
（5）人眼能察觉绿光时所接收的最小功率[天津理综20题]；
（6）车上货物随车厢底板振动[天津理综16题]；
（7）霓虹灯供电问题[江苏物理13题]；
（8）镜前看他人像[广西物理14题]；
（9）杂技演员抛球[广东物理9题]；
（10）地球表面观察者看不见同步卫星的时间[广东物理16题]；
（11）运动员的超、失重问题[浙江理综20题）等等。
例6 （湖南理综25题）
柴油打桩机的重锤由气缸、活塞等若干部件组成，气缸与活塞间充有柴油与空气的混合物。在重锤与桩碰撞的过程中，通过压缩使混合物燃烧，产生高温高压气体，从而使桩向下运动，锤向上运动。现把柴油打桩机和打桩过程简化如下：
柴油打桩机重锤的质量为m，锤在桩帽以上高度为h处（如图6）从静止开始沿竖直轨道自由落下，打在质量为M（包括桩帽）的钢筋混凝土桩子上。同时，柴油燃烧，产生猛烈推力，锤和桩分离，这一过程的时间极短。随后，桩在泥土中向下移动一距离l。已知锤反跳后到达最高点时，锤与已停下的桩帽之间的距离也为h（如图7）。已知m=1.0×10[3]kg，M=2.0×10[3]kg，h=2.0m，l=0.20m，重力加速度g=10m/s[2]，混合物的质量不计。设桩向下移动的过程中泥土对桩的作用力F是恒力，求此力的大小。
图6图7
说新：打大桥墩子、夯大厦桩基等建设工程中经常用到打桩机，但作为力学知识的实际应用，编拟成高考试题，培养学生艰苦奋斗的思想情感和报效祖国的价值观有一定的启发。
解答：这是一道联系实际的多过程问题，当隔离锤、桩时，分别应用机械能守恒和功能关系，而将锤桩作为整体时，应用动量守恒定律。
锤自由下落，碰桩前速度v[，1]向下，
碰后，已知锤上升高度为（h-l），故刚碰后向上的速度为
设碰后桩的速度为V，方向向下，由动量守恒，
mv[，1]=MV-mv[，2]③
桩下降的过程中，根据功能关系，
（1/2）MV[2]+Mgl=Fl④
由①、②、③、④式得
代入数值，得F=2.1×10[5]N⑥
例7 （天津理综25题）
磁流体发电是一种新型发电方式，图8和图9是其工作原理示意图。图8中的长方体是发电导管，其中空部分的长、高、宽分别为l、a、b，前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极，这两个电极与负载电阻R[，L]相连。整个发电导管处于图9所示的磁场线圈产生的匀强磁场里，磁感应强度为B，方向如图所示。发电导管内有电阻率为ρ的高温、高速电离气体沿导管向右流动，并通过专用管道导出。由于运动的电离气体受到磁场作用，产生了电动势。发电导管内电离气体流速随磁场有无而不同。设发电导管内电离气体流速处处相同，且不存在磁场时电离气体流速为v[，0]，电离气体所受摩擦阻力总与流速成正比，发电导管两端的电离气体压强差△ρ维持恒定，求：
（1）不存在磁场时，电离气体所受的摩擦阻力F为多大；
（2）磁流体发电机的电动势E的大小；
（3）磁流体发电机发电导管的输入功率P。
图8
图9
说新：与以往的磁流体发电机考题相比，更加具体形象化，既有原理图，又有示意图，通过解题，使学生更了解磁流体发电是一种新型发电方式。
解答：
（1）不存在磁场时，由力的平衡得F=ab△p
（2）设磁场存在时的气体流速为v，则磁流体发电机的电动势E=Bav
回路中的电流I=Bav/（R[，L]+（ρa/bl））
电流I受到的安培力F[，安]=B[2]a[2]v/（R[，L]+（ρa/bl））
设F′为存在磁场时的摩擦阻力，依题意F′/F=v/v[，0]
存在磁场时，由力的平衡得ab△p=F[，安]+F′
根据上述各式解题
（3）磁流体发电机发电导管的输入功率P=abv△p由能量守恒定律得P=EI+F′v故
（四）新的实验立意题
2004年全国高考物理实验题的特点是：题量多，这完全得益于全国11省市的单独命题；涵盖广，高中物理力学、热学、电磁学、光学实验内容都有，见下表：
┌─┬───────────────┬─────────┐
│ │选用长度测量工具、游标卡尺读数│江苏物理11题 │
│ ├───────────────┼─────────┤
│力│螺旋测微器的读数 │浙江理综22题（1） │
│学│游标卡尺读数 │海南理综22题（1） │
│ ├───────────────┼─────────┤
│ │研究自由落体运动 │上海物理14题 │
├─┼───────────────┼─────────┤
│热│ │ │
│学│研究定质量气体等压变化│上海物理17题 │
├─┼───────────────┼─────────┤
│ │测电阻R[，x] │湖南湖北理综22题 │
│ ├───────────────┼─────────┤
│ │将小量程电流表改装成双量程│天津理综22题 │
│ │毫安表│ │
│ ├───────────────┼─────────┤
│ │电场中的等势线描绘│海南理综22题（2） │
│ │电压表和定值电阻R测电源电 │ │
│电│动势和内阻│内蒙理综22题（2） │
│学│ │ │
│ ├───────────────┼─────────┤
│ │小灯泡灯丝电阻随温度变化 │上海物理18题 │
│ ├───────────────┼─────────┤
│ │测电源电动热和未知电阻R[，x] │广东物理12题 │
│ ├───────────────┼─────────┤
│ │选择器材测干电池电动势和内阻 │上海物理15题 │
│ ├───────────────┼─────────┤
│ │测电流表内阻 │北京物理2题
│
│ ├───────────────┼─────────┤
│ │电学黑箱 │江苏物理12题 │
├─┼───────────────┼─────────┤
│ │测发光强度│上海物理16题 │
│ ├───────────────┼─────────┤
│光│测玻璃折射率 │广东物理11题 │
│学│ │ │
│ ├───────────────┼─────────┤
│ │光电效应 │上海物理9题
│
└─┴───────────────┴─────────┘
从上表中可以看出，电学实验题在高考试题中唱主角。就具体的实验题而言，力学、热学实验题均为常规题，属基本技能考核要求。而电学和光学实验题可称得上题题为立意新颖的好题，譬如：
例8 （上海物理16题）
图10为一测量灯泡发光强度的装置，AB是一个有刻度的底座，两端可装两个灯泡。中间带一标记线的光度计可在底座上移动，通过观察可以确定两边灯泡在光度计上的照度是否相同。已知照度与灯泡的发光强度成正比、与光度计到灯泡的距离的平方成反比。现有一个发光强度I[，0]的灯泡a和一个待测灯泡b，分别置于底座两端。
图10
（1）怎样测定待测灯泡的发光强度？
_____________________________________。
（2）简单叙述一个可以减小实验误差的方法。
_____________________________________。
说新：实验情境新（中学物理中从未有过）；实验原理“照度与灯泡的发光强度成正比、与光度计到灯泡的距离的平方成反比”新（只有理解原理，才能完成实验步骤），并要求叙述减少实验误差的方法。
解答：
（1）接通电源，移动光度计使两边的照度相同，测出距离r[，1]和r[，2]，即可得待测灯泡的发光强度
（2）测量多次，求平均值
例9 （广东物理11题）
如图11所示，画有直角坐标系Oxy的白纸位于水平桌面上，M是放在白纸上的半圆形玻璃砖，其底面的圆心在坐标的原点，直边与x轴重合，OA是画在纸上的直线，P[，1]、P[，2]为竖直地插在直线OA上的两枚大头针，P[，3]是竖直地插在纸上的第三枚大头针，α是直线OA与y轴正方向的夹角，β是直线OP[，3]与y轴负方向的夹角，只要直线OA画得合适，且P[，3]的位置取得正确，测得角α和β，便可求得玻璃的折射率。
图11
某学生在用上述方法测量玻璃的折射率，在他画出的直线OA上竖直插上了P[，1]、P[，2]两枚大头针，但在y＜0的区域内，不管眼睛在何处观察，都无法透过玻璃砖看到P[，1]、P[，2]的像，他应该采取的措施是__________________________。若他已透过玻璃砖看到了P[，1]、P[，2]的像，确定P[，3]位置的方法是__________________。若他已正确地测得了的α、β的值，则玻璃的折射率n=_________________________。
说新：实验思想新（探索实验中出现的非预期现象——光在玻璃砖底边产生全反射）；实验操作开放（1.玻璃砖不动，可以改变入射光线；2.入射光线不动，稍微旋转玻璃砖位置）。
解答：
采取的措施是在白纸上另画一条与y轴正方向的夹角较小的直线OA，把大头针P[，1]、P[，2]竖直地插在所画的直线上，直到在y＜0的区域内透过玻璃砖能看到P[，1]、P[，2]的像。或者P[，1]、P[，2]位置不变，玻璃砖绕O点在纸平面内逆时针稍微转过一个角度，直到在y＜0的区域内透过玻璃砖能看到P[，1]、P[，2]的像。
确定P[，3]位置的方法是：插上P[，3]后，P[，3]刚好能挡住P[，1]、P[，2]的像。
玻璃的折射率n=（sinβ/sinα）
例10 （湖南理综卷22题）
用如图12中的器材，测量一个待测电阻R[，x]的阻值（900～1000Ω）
图12
电源E，（具有一定内阻，电动势约为9.0V）；
电压表V[，1]，（量程为1.5V，内阻r[，1]=750Ω）；
电压表V[，2]，（量程为5V，内阻r[，2]=2500Ω）；
滑线变阻器R，（最大阻值约为100Ω）；
单刀单掷开关K，导线若干。
（1）测量中要求电压表的读数不小于其量程的（1/3），试画出测量电阻R[，x]的一种实验电路原理图（原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注）。
（2）根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线。
（3）若电压表V[，1]的读数用U[，1]表示，电压表V[，2]的读数用U[，2]表示，则由已知量和测得量表示R[，x]的公式为R[，x]=___________。
说新：变常规的伏安法为双电压表测未知电阻R[，x]；电压表有“限读”要求（不小于其量程的1/3）；实验思想是开放的（有两种不同的实验电路原理图及其R[，x]的测量结果），实验思维是灵活的（把其中一个电压表等效为电流表）。
解答：
（1）满足题中电压表读数要求，考虑电压表V[，2]量程大于电压表V[，1]量程，实验电路原理如图13所示。（可根据题中提供的相关数据计算确认这两种接法是否可行）
图13
（2）连线图见图14所示。
图14
（3）对于图14中的上图，根据电流关系，有
对于图14中的下图，根据电压关系，有
例11 （江苏物理12题）
某同学对黑箱（见图15）中一个电学元件的伏安特性进行研究。通过正确测量，他发现该元件两端的电压（U[，ab]=U[，a]-U[，b]）与流过它的电流I之间的变化关系有如下规律：
图15
①当-15V＜U[，ab]＜0V时，I近似为零。
②当U[，ab]》0，U[，ab]和I的实验数据见下表：
┌─────┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┐
│ 编号│1 │2 │3 │4 │5 │6 │7 │
├─────┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤
│U[，ad]/V │0.000 │0.245 │0.480 │0.650 │0.705 │0.725 │0.745 │
├─────┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤
│I/mA │0.00 │0.15 │0.25 │0.60 │1.70 │4.25 │7.50 │
└─────┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┘
（1）在图16中画出U[，ab]≥0时该元件的伏安特性曲线。（可用铅笔作图）
图16
（2）根据上述实验事实，该元件具有的特性有_______________________________。
（3）若将此黑箱接入图17电路中，并在该电路的cd两端输入如图18（甲）所示的方波电压信号u[，cb]。请在图18（乙）中定性画出负载电阻R[，L]上的电压信号u[，ef]的波形。
图17
图18
说新：实验内容新（高考中首次出现电学黑箱实验题）；实验逻辑思维与形象思维相结合（判断元件特性，分析实验数据，画伏安特性曲线）；突出了实验应用（二极管接入电路，确定负载电阻上输出的电压信号波形图）。
解答：
（1）用描点法连光滑曲线，如图19所示
图19
（2）单向导电性
（3）由于二极管具有单向导电性，因此，只有正半周导通，负半周截止，负截电阻R[，L]上输出信号见图20所示。
图20
二、结束语
新试题评述难免挂一漏万，新高考模式思索久久回荡：
1.我们这样一个幅源辽阔，文化发展水平极不平衡的大国，各省市单独命题能否调动各地区教育教学积极性，有效地挖掘底蕴不同的区域文化资源，通过信息交流做到优势互补，这是大家共同探讨的课题。
2.单科卷物理试题与理综卷物理试题，在题量和难易度上还是有明显差异。能否做到既符合一纲多本的教学模式，又要坚持“两个有利”的命题思想，发挥试卷客观公正、平等的测试功能，也是考试改革中需要继续思考的问题。
3.考试科目改革在某种意义上的初衷是为了推行素质教育，纠正严重的教学偏科现象，促使高中学生全面发展。但各地普遍出现的物理化学班、物理生物班、物理地理班等等，过多的分班组合，是属成功的经验否？也有待于广大同仁们与时俱进的探索。