以生產(chǎn)生活實(shí)際為背景的高考試題評(píng)析

1以日常生活為背景

例1(2006年#8226;全國(guó))天空有近似等高的濃云層。為了測(cè)量云層的高度，在水平地面上與觀測(cè)者的距離為d=3.0km處進(jìn)行一次爆炸，觀測(cè)者聽到由空氣直接傳來的爆炸聲和由云層反射來的爆炸聲時(shí)間上相差Δt=6.0s．試估算云層下表面的高度。已知空氣中的聲速v=13km/s。

解析如圖，A表示爆炸處，O表示觀測(cè)者所在處，h表示云層下表面的高度。

用t₁表示爆炸聲直接傳到O處所經(jīng)時(shí)間，則有d=vt₁①

用t₂表示爆炸聲經(jīng)云層反射到達(dá)O處所經(jīng)時(shí)間，因?yàn)槿肷浣堑扔诜瓷浣?，故有?/p>

評(píng)述本題考查了聲波的反射及反射定律。課本上對(duì)光波的反射與折射有詳細(xì)的介紹，但對(duì)聲波的反射只略略提及，要學(xué)生通過遷移，聯(lián)想才能正確答題。本題堪稱是一道理論聯(lián)系實(shí)際的好題。

例2(2001年#8226;全國(guó))市場(chǎng)上有一種燈具俗稱“冷光燈”，用它照射物品時(shí)被照物品處產(chǎn)生的熱效應(yīng)大大降低，從而廣泛地用于博物館、商店等處。這種燈降低熱效應(yīng)的原因之一是燈泡后面放置的反光鏡玻璃表面上鍍一層薄膜(如氟化鎂)，這種膜能消除不鍍膜時(shí)玻璃表面反射回來的紅外線，以λ表示此紅外線在薄膜中的波長(zhǎng)，則所鍍薄膜的厚度最小應(yīng)為

解析根據(jù)薄膜干涉的原理，如果薄膜的厚度是紅外線在薄膜介質(zhì)中波長(zhǎng)的14時(shí)，在薄膜的兩個(gè)面反射的光，路程差恰好是半個(gè)波長(zhǎng)，因而干涉抵消，從而大大減少了紅外線反射光的強(qiáng)度，故應(yīng)選B。

評(píng)述本題以“冷光燈”為題材背景，考查了學(xué)生的遷移能力。雖然冷光燈與增透膜的用處不一樣，但它們所依據(jù)的原理相同，體現(xiàn)了高考命題的思想。

2以體育運(yùn)動(dòng)為背景

例3(2002年#8226;全國(guó))蹦床是運(yùn)動(dòng)員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦跳、翻滾并做各種空中動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。一個(gè)質(zhì)量為60kg的運(yùn)動(dòng)員，從離水平網(wǎng)面3.2m高處自由下落，著網(wǎng)后沿豎直方向蹦回到離水平網(wǎng)面5.0m高處。己知運(yùn)動(dòng)員與網(wǎng)接觸的時(shí)間為1.2s。若把在這段時(shí)間內(nèi)網(wǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力當(dāng)作恒力處理，求此力的大小。(g=10m/s²)

解析本題可用運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)和牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解，但解答過程較繁瑣。本題簡(jiǎn)單解析為：

由動(dòng)量定理得：

評(píng)述本題所涉及的內(nèi)容是一道大家所熟悉的知識(shí)，僅僅是加了力學(xué)分析，是一道緊密聯(lián)系實(shí)際生活的題目，在高考中這樣的題目非常多。

3以現(xiàn)代環(huán)保為背景

例4按照有關(guān)規(guī)定，工作場(chǎng)所受到的電磁輻射強(qiáng)度（單位時(shí)間內(nèi)垂直通過面積的電磁輻射能量）不得超過0.5W/m²。若某一小型無線通訊裝置的電磁輻射是1W，那么在距離該通訊裝置多遠(yuǎn)以外是符合規(guī)定的安全區(qū)域（已知球面面積為S=4πR²）。

解析假設(shè)該通訊發(fā)射的無線電信號(hào)是各向同性的，即電磁輻射是均勻地向以裝置為球心的球面發(fā)射的。

設(shè)在距該裝置R處剛好符合規(guī)定。

評(píng)述點(diǎn)光源向外發(fā)出的光以光子的形式向外輻射，即可求某處一小平面接收光子數(shù)。這是課本出現(xiàn)過的習(xí)題。解答時(shí)只需將課本習(xí)題稍作遷移即可解決。該題將現(xiàn)代通訊、環(huán)保與物理知識(shí)結(jié)合起來，不失為一道結(jié)合社會(huì)，關(guān)注未來的妙題。

4以高新技術(shù)為背景

例5(2000年#8226;全國(guó))2000年1月26日我國(guó)發(fā)射了一顆同步衛(wèi)星，其定點(diǎn)位置與東經(jīng)98°的經(jīng)線在同一平面內(nèi)，若把甘肅省嘉峪關(guān)處的經(jīng)度和緯度近視取為東經(jīng)98°和北緯α=40°，已知地球半徑R、地球自轉(zhuǎn)周期T、地球表面的重力加速度g(視為常數(shù))和光速c。試求該同步衛(wèi)星發(fā)出的微波信號(hào)傳到嘉峪關(guān)處的時(shí)間t=?(要求用題給的已知量符號(hào)表示)

解析衛(wèi)星繞地球的運(yùn)動(dòng)可近似看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力由萬有引力提供，而同步衛(wèi)星(運(yùn)轉(zhuǎn)周期等于地球自轉(zhuǎn)周期)位于赤道平面上的一定高度。該同步衛(wèi)星定點(diǎn)于東經(jīng)98°經(jīng)線平面上，據(jù)此可求出衛(wèi)星到嘉峪關(guān)的距離，再由微波即電磁波的傳播速度等于光速，即可求出所需時(shí)間t。

評(píng)述本題是一道跨學(xué)科的綜合題，主要考查了物理中的萬有引力定律、圓周運(yùn)動(dòng)、向心力、同步衛(wèi)星以及數(shù)學(xué)、地理等相關(guān)學(xué)科知識(shí)。將常見的人造地球衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)，設(shè)置在當(dāng)今我國(guó)高新科技領(lǐng)域的大背景中，情景新穎，對(duì)考生的綜合分析能力、空間想象能力、運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題的能力等要求比較高。

注:本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文