冉 峰
(重慶市巴南中學 重慶 400054)
截止2020年7月,我從事高中物理教學已過了18個年頭。物理學科從明年高考開始恢復單獨考試,其核心地位更加突出。從近年來各地高考物理試題命題發(fā)展趨勢看來,試題的整體難度都有所降低,使得基礎和常規(guī)題在高考中的比例提高,而這些題對于大部分同學來講都是可以順利拿下的。往往區(qū)分出優(yōu)生和一般學生就靠的是壓軸題。本文通過分析今年全國卷三套高考壓軸題,說明抓好基礎,對突破壓軸題的重要性。
2020年全國三卷25題如圖,相距L=11.5 m的兩平臺位于同一水平面內(nèi),二者之間用傳送帶相接。傳送帶向右勻速運動,其速度的大小v可以由驅(qū)動系統(tǒng)根據(jù)需要設定。質(zhì)量m=10 kg的載物箱(可視為質(zhì)點),以初速度v0=5.0 m/s自左側平臺滑上傳送帶。載物箱與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.10,重力加速度取g=10 m/s2。
①若v=4.0 m/s,求載物箱通過傳送帶所需的時間;
②求載物箱到達右側平臺時所能達到的最大速度和最小速度;
分析:此題為常規(guī)題型,對于基礎扎實的中等生來說,在確保時間充足的情況下是能夠解決的。第一問箱子的初速度大于皮帶的速度,且方向相同。則運動為先勻減速再勻速,分兩段即可求出時間。第二問把皮帶的速度看成有很多可能性,最大和最小的速度分別對應一直勻加速和勻減速,利用動能定理可以解決。第三問箱子的初速度小于皮帶的速度,先應該勻加速運動。而皮帶的速度又小于箱子有可能的最大速度。所以箱子勻加速后與皮帶共速,因皮帶突然停止運動,箱子再做勻減速運動到右端。整個題目,運動過程并不復雜,考查學生基本的分析能力,對運動學和能量的基本公式要熟悉,運算能力要求不是太高。
2020年全國二卷25題如圖,一豎直圓管質(zhì)量為M,下端距水平地面的高度為H,頂端塞有一質(zhì)量為m的小球。圓管由靜止自由下落,與地面發(fā)生多次彈性碰撞,且每次碰撞時間均極短;在運動過程中,管始終保持豎直。已知M =4m,球和管之間的滑動摩擦力大小為4mg,g為重力加速度的大小,不計空氣阻力。
①求管第一次與地面碰撞后的瞬間,管和球各自的加速度大小;
②管第一次落地彈起后,在上升過程中球沒有從管中滑出,求管上升的最大高度;
③管第二次落地彈起的上升過程中,球仍沒有從管中滑出,求圓管長度應滿足的條件。分析:有不少老師和學生感嘆做到原題了,其實我覺得就算做到了,思維層次上不去,平時缺乏相應模型思考的同學一樣會失分嚴重。第一問小球完全失重,和管子一起自由落體,用牛頓第二定律解題大部分學生可解決。區(qū)分主要在第二問,高考限時時間的情況下,管子和球都做勻減速運動,初速度相同,但是球的加速度更大,必然出現(xiàn)兩者共速然后一起勻減速上升的情況。第三問對管子和球整體列動能定理的式子很關鍵,可以解出球在管子里面的相對位移,然后在重復列式,推規(guī)律。本題思維性強于三卷的25題,對于分析列式能力要求高,好在全是符號計算,降低了運算的難度。
2020年全國一卷25題在一柱形區(qū)域內(nèi)有勻強電場,柱的橫截面積是以O為圓心,半徑為R的圓,AB為圓的直徑,如圖所示。質(zhì)量為m,電荷量為q(q>0)的帶電粒子在紙面內(nèi)自A點先后以不同的速度進入電場,速度方向與電場的方向垂直。已知剛進入電場時速度為零的粒子,自圓周上的C點以速率v0穿出電場,AC與AB的夾角θ=60°。運動中粒子僅受電場力作用。
①求電場強度的大??;
②為使粒子穿過電場后的動能增量最大,該粒子進入電場時的速度應為多大?
③為使粒子穿過電場前后動量變化量的大小為mv0,該粒子進入電場時的速度應為多大?
分析:本題第一問為送分型。第二問如果知道等效最低點的方法結合基本的幾何思維也不難,關鍵是第三問,可以打破常規(guī),利用類平拋運動時間由y決定的基礎常識解題也不算難。由題意知,初速為0時,動量增量的大小為mv0,此即問題的一個解。自A點以不同的速率垂直于電場方向射入電場的粒子,沿y方向位移相等時,所用時間都相同。因此,不同粒子運動到線段CB上時,動量變化都相同,自B點射出電場的粒子,其動量變化也為mv0,由幾何關系及運動學規(guī)律可得,此時入射速率
由以上三道壓軸題看來,高考全國卷物理科難度雖然有降低的趨勢,但是壓軸題首先對考生的綜合能力要求程度高,包括閱讀理解能力,推理分析能力以及應用數(shù)學知識解決物理問題的能力,思維長度較長,物理情景涉及多個過程,多個研究對象,頭緒繁多,易混易錯。平時教師在教學中還是應該重抓學生對基本知識和定理,原理的熟練掌握,即使是壓軸題前面的兩個問題把它做對希望還是很大的,最后拉開差距的第三問,思維能否騰飛取決于平時的積累,所謂厚積薄發(fā),熟能手巧就在于此。