例说高中物理试题命题的策略

孙福如

（江苏省如东县丰利中学，江苏 如东 226404）

关于“试题命制”，打开各级各类杂志，常见的文章是“命题的原则”、“命题的注意事项”、“对试题的质疑”等文章，都强调试题要科学、新颖，要原创，至于如何原创，研究较少，而这恰是值得我们物理教师研究的课题.本人就多年来的命题实践，谈谈试题原创的策略与体会.

1 侧重教材深度挖掘，从知识之间的相互联系上命题

1.1 利用教材中的素材

课本中关键的结论、公式、现象、实验、推导过程以及应用，还有各种图形、表格等都是很好的素材来源.通过对这些素材的整合、改编，就可以创设出新的试题，从而引导学生重视教材、阅读教材，并且从中体会如何阅读教材、学会学习.

例1.下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图1中，符合黑体辐射规律的是

图1

命题意图：高中物理人教版选修3-5第28页，给出了4种温度下黑体热辐射的强度与波长的关系图，并指出黑体辐射规律：随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有增加，另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动.本题考查学生有没有认真阅读课本，是真正掌握还是死记硬背.

图2

例2.霍尔式位移传感器的测量原理如图2所示，磁场方向沿x轴正方向，磁感应强度B随x的变化关系为B＝B0＋kx（B0、k均为大于零的常数），薄形霍尔元件的工作面垂直于x轴，通过的电流I的方向沿z轴负方向，霍尔元件沿x轴正方向以速度v匀速运动，要使元件上、下表面产生的电势差变化得快，可以采取的办法是

（A）增大I. （B）增大B0.

（C）减小k. （D）减小v.

命题意图：高中物理人教版选修3-2第55页传感器部分，给出了霍尔元件的工作原理图，并给出了霍尔电压的表达式，同时还配有做一做，本题考查学生对传感器部分是否重视，对有关霍尔元件知识是否理解.引导学生在复习中对看似非重点的知识也必须引起注意，如还有自感现象、电感电容对交流电的影响等等.

例3.在测量一节干电池电动势E和内电阻r的实验中，小明设计了如图3所示的电路.

（1）根据图3实验电路，请在图4中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接.

图3

图4

图5

（2）实验开始前，应先将滑动变阻器的滑片P调到______（选填“a”或“b”）端.

（3）合上开关S1，S2接图3中的1位置，改变滑动变阻器的阻值，记下几组电压表示数和对应的电流表示数；S2改接图3中的2位置，改变滑动变阻器的阻值，再记下几组电压表示数和对应的电流表示数.

在同一坐标系内分别描点作出电压表示数U和对应的电流表示数I的图像，如图5所示，两直线与纵轴的截距分别为UA、UB，与横轴的截距分别为IA、IB.

① 当S2接1位置时，作出的U-I图线是图5中的________（选填“A”或“B”）线；测出的电池电动势E和内阻r存在系统误差，原因是_______.

② 由图5可知，干电池电动势和内阻的真实值分别为E真＝________，r真＝________.

创设意图：课本上给出了测量电源电动势E和内电阻r的实验电路图，由于电流表接入的位置不同，使得测量的结果不同，产生误差的原因也不同.笔者将两种情况整合起来，编制此题，考查学生对基本实验方法的迁移和灵活运用的能力，同时考查学生对实物图连线的原则、误差分析及电学实验注意事项的掌握情况.引导学生对实验的设计原理、方法做到真正理解，灵活运用，而不是将教材的内容死记硬背.

1.2 表达形式上的转换

很多高考试题的命题材料很好，可以陈题新出.如选择题和非选择题可以互改、条件的改变等，辅以巧妙的设计，可以成为一道新颖的试题.

图6

（2011年全国高考新课标理综第21题）如图6所示，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块.假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等.现给木块施加一随时间t增大的水平力F＝kt（k是常数），木板和木块加速度的大小分别为a1和a2，图7中反映a1和a2变化的图线中正确的是

图7

此题主要考查学生对静摩擦力和滑动摩擦力的区别及牛顿第二定律的应用的掌握情况，同时注意整体法和隔离法的使用，要求学生有一定的分析、推理和判断能力，掌握变力的处理方法，是一个很好的模型.笔者将其改为计算题，考查目的同上.

图8

例4.如图8所示，一质量为M＝3.0kg、足够长的木板B放在光滑的水平面上，其上表面放置质量为m＝1.0kg的小木块A，A、B均处于静止状态，A与B间的动摩擦因数μ＝0.30，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等.现给木块A施加一随时间变化的水平力F＝kt（k＝2.0N/s），取g＝10m/s2.

（1）若木板B固定，则经过多少时间木块A开始滑动.

（2）若木板B固定，求t2＝2.0s时木块A的加速度大小.

（3）若木板B不固定，求t3＝1.0s时木块A受到的摩擦力大小.

2 侧重考查目的，从“知识点”、“模型”、“思想方法”上命题

2.1 考查主干知识

物理试题应该突显物理主干知识，体现章节的知识综合.考查的内容应该以物理课标为依据，以物理课程标准中要求的重点物理知识为基础.而不能因为求新、求异而偏离这个方向.如牛顿运动定律、功和能、平抛运动和圆周运动、带电粒子在电场磁场中的运动等相关知识是高中物理的主干知识，笔者编制了如下试题.

（A）两物块到达底端时速度相同.

（B）两物块运动到底端的过程中重力做功相同.

（C）两物块到达底端时动能相同.

（D）两物块到达底端时，乙重力做功的瞬时功率大于甲重力做功的瞬时功率.

命题意图：本题主要考查学生对速度的矢量性、瞬时功率、功和能的关系等知识的掌握情况.由于本题没有给出甲、乙两小物体的质量大小关系，给学生的判断增加了难度，所以本题除了考查基本知识外，还有导向功能，要求学生在高三复习中，培养审题能力，掌握解选择题的方法.

图9

2.2 考查物理思想方法

新课标不仅强调注重基本知识、基本技能，同时还强调基本思想方法，因此，命题时要把基本思想方法的考查作为首要考查的内容.常见的有物理思想方法（如运动的合成分解、微元法、逻辑推理、综合分析等）和数学思想方法（如图像法、函数法等）.物理命题要体现思想方法运用.

图10

例6.如图10所示，斜面ABC中AB段光滑，BC段粗糙.一小物块由A点静止释放，沿斜面下滑到C点时速度恰好为0.若物块运动的速度为v，加速度为a，位移为x，物体所受合外力为F，运动时间为t，以斜面向下为正方向，则图11所示图像中可能正确的是

图11

命题意图：本题借助物理情景，要求学生会根据物理规律，找出各物理量随时间t的变化关系，从而做出判断.图像法是处理物理问题的常用方法，引导学生遇到图像问题，根据物理规律，寻找物理量间的变化关系，写出表达式，再利用图像的点、线、面积、截距、斜率处理物理问题.

2.3 考查物理模型

物理问题的呈现，其实是问题模型在流淌.关键是寻找到一个经典而基础的灵动的物理模型.因为基础，含摄的知识深刻，便于垒高；因为经典，蕴涵的方法普适，便于迁移；因为灵动，奥妙的展示自然，激发兴趣.模型进行了理想化处理，突现了问题的实质.

2006年全国高考卷Ⅱ第25题（原题略），考查带电粒子在磁场中的运动，由于y轴两边磁场的磁感应强度大小不等，使从坐标原点沿－x轴射出的粒子在磁场中回旋运动，如图12所示.这个灵动的模型，要求学生有很强的分析综合能力，既体现高考的选拔功能，又有利于高中物理教学，是有很好区分度的模型.笔者将其改编成如下试题.

图12

图13

例7.如图13所示，在xOy平面内y轴与MN边界之间有沿x轴负方向电场，y轴左侧及MN边界右侧空间有垂直纸面向里、磁感应强度大小相等匀强磁场，MN边界与y轴平行且间距保持不变.一质量为m、电荷量为－q的粒子以v0的速度从坐标原点O沿x轴负方向射入磁场，每次经过磁场的时间均为t0.粒子重力不计.

（1）求磁感应强度的大小B.

（2）若t＝5t0时带电粒子回到原点O，求电场区域的宽度d和此时的电场强度E0.

（3）若带电粒子能够回到原点O，则电场强度E应满足什么条件.

命题意图：本题考查学生对带电粒子在电场、磁场中运动的有关知识的掌握情况，通过让学生独立、灵活地分析、推理，解决新情境下的物理问题，考查学生对物理过程的分析、建立物理模型及运用数学解决物理问题的综合能力.引导学生在解决物理问题，遇到“山重水复疑有路”的时候，要耐心推理、善于凝聚点滴的想法，点燃思维的火花.

只要我们在平时的教学过程中，积极思考，善于积累总结，就会命制出公平、合理的试题，帮助学生跳出题海，对学生的思维和学习习惯起引领作用.