2020年高考物理試題命制趨勢探究

蔣守培

在2020年高考即將來臨之際，廣大考生普遍關(guān)心今年高考物理怎么考？考什么？高考是選拔人才的考試，突出對(duì)考生物理學(xué)科素養(yǎng)的考查，側(cè)重對(duì)運(yùn)用主干知識(shí)分析和解決問題能力的考查，關(guān)注物理科學(xué)與技術(shù)、社會(huì)等實(shí)際問題的聯(lián)系。受試題內(nèi)容的限制，高考不可能把高中物理中每一個(gè)需要掌握的知識(shí)點(diǎn)都考查到位，總是有一個(gè)側(cè)重點(diǎn)。預(yù)測2020年高考物理試題的命制側(cè)重點(diǎn)將包括以下四大方面。

一，知識(shí)方面——主干知識(shí)是重頭戲！

《考試說明》是高考命題的依據(jù)，是保證高考試題科學(xué)化、規(guī)范化的指導(dǎo)性文件。2020年高考必將嚴(yán)格依照《考試說明》，聚焦高中物理學(xué)科主干知識(shí)和要求，以主干的、基礎(chǔ)的、學(xué)生終身受益的、繼續(xù)學(xué)習(xí)必須掌握的知識(shí)命制試題。勻變速直線運(yùn)動(dòng)、天體運(yùn)動(dòng)、拋體運(yùn)動(dòng)、帶電粒子在電場或磁場中的運(yùn)動(dòng)、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、萬有引力定律、機(jī)械能守恒定律、庫侖定律、閉合電路歐姆定律、法拉第電磁感應(yīng)定律等將是考查的重頭戲。

例1 如圖1所示，斜面ABC上的AB段光滑，BC段粗糙，B是AC的中點(diǎn)。小物塊從A點(diǎn)由靜止釋放，沿斜面下滑到C點(diǎn)時(shí)的速度恰好為零。若物塊運(yùn)動(dòng)的速度為v，加速度為a，位移為x，物塊所受合外力為F，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，以沿斜面向下為正方向，則如圖2所示四幅圖像中可能正確的是（

）。

解析：因?yàn)锳B段光滑，所以物塊在AB段受重力和斜面支持力作用，沿斜面做勻加速運(yùn)動(dòng)，由mg sina= ma1得a1=gsin a。因?yàn)槲飰K沿斜面下滑到C點(diǎn)時(shí)的速度為零，所以物塊從A點(diǎn)到C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況剛好關(guān)于B點(diǎn)對(duì)稱，即物塊在BC段做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度a 2=gsin a。

答案：B

點(diǎn)評(píng)：本題考查的是斜面上物體的動(dòng)力學(xué)問題，兩個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)自然銜接，同時(shí)將物理學(xué)中重要的圖像問題融合在幾個(gè)選項(xiàng)中，具有一定的基礎(chǔ)性和綜合性。

例2 如圖3所示，在等量異種點(diǎn)電荷形成的電場中有一正方形ABCD，其對(duì)角線AC與兩點(diǎn)電荷的連線重合，兩對(duì)角線的交點(diǎn)位于兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)O。下列說法中正確的是（

）。

A.A、C兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度、電勢均相同

B.B、D兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度、電勢均相同

C.電子由B點(diǎn)沿B→C→D路徑移至D點(diǎn)，電勢能先增大后減小

D.質(zhì)子由C點(diǎn)沿C→O→A路徑移至A點(diǎn)，靜電力對(duì)其先做負(fù)功，后做正功

解析：在兩點(diǎn)電荷連線上，電場方向由正電荷指向負(fù)電荷，根據(jù)對(duì)稱性可知，A、C兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同，但是電勢不同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。因?yàn)锽、D兩點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱，所以其場強(qiáng)大小相等，方向均水平向右，且兩點(diǎn)電荷連線的中垂線是電勢為零的等勢線，選項(xiàng)B正確。電子由B點(diǎn)沿B→C路徑運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，靠近負(fù)電荷遠(yuǎn)離正電荷，因此靜電力做負(fù)功，電勢能增大;電子由C點(diǎn)沿C→D路徑運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的過程中，靠近正電荷遠(yuǎn)離負(fù)電荷，靜電力做正功，電勢能減小。因此整個(gè)過程中電勢能先增大后減小，選項(xiàng)C正確。在兩點(diǎn)電荷連線上，電場方向水平向右，即由A點(diǎn)指向C點(diǎn)，質(zhì)子受到的靜電力水平向右，質(zhì)子由C點(diǎn)沿C→O→A路徑移至A點(diǎn)的過程中，靜電力一直做負(fù)功，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

答案：BC

點(diǎn)評(píng)：本題要求考生對(duì)等量異種點(diǎn)電荷形成的電場中的電場強(qiáng)度、電勢、電勢能、靜電力做功等基本物理量進(jìn)行分析和判斷。

例3 如圖4所示，在xOy直角坐標(biāo)系原點(diǎn)o處有一粒子源，它能向與z軸正方向間所成夾角在O-180度范圍平面內(nèi)的各個(gè)方向均勻發(fā)射速度相等、質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子，在x=√3 a處垂直于x軸放置熒光屏MN，空間有垂直于xOy平面的勻強(qiáng)磁場。不計(jì)粒子重力和粒子間的相互影響。設(shè)磁場范圍足夠大，已知從O點(diǎn)沿-x方向發(fā)射的粒子，經(jīng)t0時(shí)間到達(dá)熒光屏上x=√3a，y=3a的P點(diǎn)，求：

（1）磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度。

（2）粒子打到熒光屏MN上的縱坐標(biāo)范圍。

（3）從O點(diǎn)到達(dá)熒光屏的最長時(shí)間與最短時(shí)間對(duì)應(yīng)粒子的初速度方向。

點(diǎn)評(píng)：帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)在《考試說明》中的要求較高，在歷年高考試題中都是以分值較高的計(jì)算題的形式出現(xiàn)的。

二，能力方面——核心素養(yǎng)是主角！

《考試說明》中規(guī)定高考物理考查的五種能力包括理解能力、推理能力、分析綜合能力、應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問題的能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。在物理核心素養(yǎng)中也列出了“模型構(gòu)建、科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新”等能力要求。這些能力要求不是孤立的，著重對(duì)某一種能力考查的同時(shí)，在不同程度上也考查了與之相關(guān)的其他能力。近幾年來，高考試題由側(cè)重知識(shí)考查向知識(shí)與能力并重考查方向發(fā)展，2020年高考物理試題也必將會(huì)十分重視對(duì)考生能力的考查。

例4如圖8所示，質(zhì)量相等的兩個(gè)物塊A和B用細(xì)線連接后，再用輕彈簧將物塊A懸掛在天花板上，A、B兩物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)。剪斷細(xì)線，在物塊A向上運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過程中，不計(jì)空氣阻力。下列說法中正確的是（

）。

A.剪斷細(xì)線時(shí)，物塊A的加速度大小為g

B.當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時(shí)，物塊A的速度最大

C.物塊A所受彈簧彈力做的功等于克服重力做的功

D.彈簧的彈性勢能減少量等于物塊A的機(jī)械能增加量

解析：開始時(shí)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，彈簧的彈力大小F=2mg，細(xì)線剪斷瞬間，彈簧的形變不能突變，則物塊A受到的合力滿足Fmg = ma，解得物塊A的加速度大小為g，方向向上，選項(xiàng)A正確。當(dāng)彈簧的彈力等于mg時(shí)，物塊A的加速度為零，速度最大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。物塊A初、末狀態(tài)的速度都是零，動(dòng)能沒有變化，因此彈簧彈力做的功等于克服重力做的功，彈簧的彈性勢能減少量等于物塊A的機(jī)械能增加量，選項(xiàng)C、D正確。

答案：ACD

點(diǎn)評(píng)：輕彈簧是中學(xué)物理中的一個(gè)重要模型，其彈力是變化的，受彈力的影響，物體的加速度、彈力做功、能量變化等問題比較復(fù)雜，求解含彈簧類試題需要考生有很強(qiáng)的模型構(gòu)建能力和綜合分析能力。

）。

A.500 J

B.600 J

C.700 J

D.2 000 J

解析：運(yùn)動(dòng)員跳高若視為機(jī)械能守恒，采用背越式時(shí)運(yùn)動(dòng)員的重心上升1 m，則Ek=1/2mv2 =mgh =600 J.考慮到運(yùn)動(dòng)員在最高點(diǎn)時(shí)是有一定速度的，故選C。

答案：C

點(diǎn)評(píng)：以體育競賽為背景設(shè)計(jì)的試題在歷年高考中都曾出現(xiàn)，對(duì)激發(fā)考生學(xué)習(xí)物理的興趣有著較好的引導(dǎo)作用。求解本題除需要知道機(jī)械能守恒的相關(guān)知識(shí)外，還需要對(duì)實(shí)際運(yùn)動(dòng)模型有所了解，即明白運(yùn)動(dòng)員過最高點(diǎn)時(shí)必須有一定的動(dòng)能。

例11 2016年10月19日，“神舟十號(hào)”與“天宮二號(hào)”完成對(duì)接形成組合體，之后在比“天宮一號(hào)”運(yùn)行軌道高50 km的高度，繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。下列說法中正確的是（

）。

A.“天宮二號(hào)”速率大于“天宮一號(hào)”

B.“天宮二號(hào)”周期大于“天宮一號(hào)”

C.“天宮二號(hào)”加速度大于“天宮一號(hào)”

D.“天宮二號(hào)”角速度大于“天宮一號(hào)”

點(diǎn)評(píng)：長期以來，航空航天知識(shí)一直深受廣大青少年的喜愛，很多中學(xué)生都有強(qiáng)烈的航天夢，而航空航天知識(shí)也是命題的重要素材，在歷年高考中都曾出現(xiàn)，她既考查了考生對(duì)物理知識(shí)的掌握情況，又激發(fā)了考生對(duì)航空航天事業(yè)的興趣，更是愛國主義教育的好材料！

例 12 在某電視臺(tái)舉辦的沖關(guān)游戲中，游戲裝置示意如圖18所示，其中AB段是處于豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道，半徑R=l.6 m，所對(duì)圓心角θ=60度，BC段是長度L1=3 m的水平傳送帶，CD段是長度L2一3.6m的水平粗糙軌道，AB、CD段與傳送帶平滑連接。參賽者抱緊滑板從A處由靜止下滑，參賽者和滑板可視為質(zhì)點(diǎn)，參賽者質(zhì)量m=60 kg，滑板質(zhì)量可忽略，參賽者恰好能運(yùn)動(dòng)至D點(diǎn)停止。已知滑板與傳送帶、水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1=0.4、μ2=0.5，取g=10 m/s2。求：

（1）參賽者過B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力。

（2）傳送帶的運(yùn)轉(zhuǎn)速率及方向。

（3）因傳送參賽者傳送帶多消耗的電能。

點(diǎn)評(píng)：本題情境真實(shí)，貼近考生的日常生活，既考查考生對(duì)相關(guān)物理知識(shí)的理解能力，又引導(dǎo)考生注重觀察生活和運(yùn)用物理知識(shí)探討日常生活中的物理現(xiàn)象，激發(fā)考生奮發(fā)學(xué)習(xí)的熱情和熱愛生活的情感。

（責(zé)任編輯 張巧）