2019年高考理综全国卷Ⅱ物理第34题评析

辽宁

(作者单位：辽宁省大连市阳光高中)

回归教材，夯实基础，用好真题，决胜高考

2019年高考物理命题以“一核四层四翼”的高考评价体系为依据，遵循《考试大纲》要求，关注学科主干知识，突出基础性、综合性、应用性和创新性，加强对学生分析综合、逻辑推理、模型建构和实验操作等相关能力的考查。现以2019年全国卷Ⅱ高考理综第34题为例，进行分析。

一、试题考查内容及方向

1.试题结构

第(1)题结合单摆运动模型，考查简谐运动图象知识。属于简单题。第(2)题考查“用双缝干涉测光的波长”实验，突出考查实验原理及数据处理，属于中等题。

2.考点及能力要求

《考试大纲》知识要求：在2018年《考试大纲》进行微调处理后，简谐运动的公式和图象由Ⅰ级要求变为Ⅱ级要求，2019年首次将图象问题与单摆相结合考查，是命题的一次突破。而第(2)题也改变传统题型，由原来的几何光学变为波动光学并结合实验形式进行考查，整体变化较大，部分学生可能不适应，这也对教学提出更高的要求。

《考试大纲》能力要求：2019年全国卷Ⅱ选修真题3-4突出建模能力、实验操作及数据分析处理能力。教师要准确把握教材和《考试大纲》的要求，在一轮复习中，细化知识点的讲解及知识体系的形成。

二、试题评析及变式练习

( )

A

B

C

D

【答案】A

【评价】本题结合生活实际，学生在解答此题时，容易想到从能量守恒角度出发解决问题。在振幅关系问题的处理上也可以用相似三角形法处理，更为简单。命题立意将图象与简谐运动联系在一起进行考查，体现对《考试大纲》变化部分的关注。同时单摆作为简谐运动的模型，其条件是小角摆动，题目中摆角约为2°也是关键，不难理解。

【变式】(多选)如图所示，长为L的轻绳一端系于O点，另一端系一小球，在O点正下方P点有一钉子。现将小球拉至A点由静止释放，小球摆至最低点B后继续向右摆至最高点C。整个过程中，小球摆角始终小于5°。下列说法正确的是

( )

A.小球在C点时回复力最大

B.小球在B点时合力为零

C.小球从A点摆至B点时合力突然变大

D.小球从A点摆至B点的时间等于从B点摆至C点的时间

E.若将钉子的位置上移，则小球从A点摆至C点的时间变长

【答案】ACE

【说明】本题主要从单摆模型的运动特征和受力特征两个角度加深对知识的理解和运用。变式中的选项增加了对单摆模型的受力分析考查，区别回复力与合力的关系，同时还考查单摆周期公式的理解与计算，是对上述真题考点的补充。此题还可以从圆周运动与单摆模型比较的角度对运动和受力特征进行深入考查，是对真题考点的有效补充。

【原题】34.(2)(10分)某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光；调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题：

(ⅰ)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可________；

A.将单缝向双缝靠近

B.将屏向靠近双缝的方向移动

C.将屏向远离双缝的方向移动

D.使用间距更小的双缝

(ⅱ)若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx，则单色光的波长λ=________；

(ⅲ)某次测量时，选用的双缝的间距为0.300 mm，测得屏与双缝间的距离为1.20 m，第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm。则所测单色光的波长为________nm(结果保留三位有效数字)。

【评价】本题插图及问题设计来源选修3-4教材第57页图13.4-2双缝干涉的实验装置及第59页问题与练习3，内容针对性强，重视实验基本原理方法的考查。试题设计以实验作为切入点，更能突出物理学科关注学生动手操作能力的体现，对教师教学活动设计提出更高的要求。此外，本题对实验的考查承接了2017年高考理综全国卷Ⅱ第34题和2015年高考理综全国卷Ⅰ第34题两道真题，可以说变化有章可循，也说明关注真题、用好真题具有的重要指导意义。

【变式1】(5分)某探究小组用波长λ=550 nm(1 nm=10-9m)的绿色激光做双缝干涉实验。如图所示，双缝S1、S2的宽度可以忽略，双缝间的距离d=0.36 mm，S1、S2连线的中垂线与屏的交点为P，双缝到屏的距离OP=l=800 mm，则P点上方第5条亮条纹中央P′点到P点的距离x=________mm；若探究小组只调节双缝的间距d，发现原来的P′点处变成了P点上方第4条亮条纹的中央，则调节后双缝的距离d=________mm。(结果均保留三位小数)

【答案】6.111 0.288

【变式2】在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上(如图甲)，并选用双缝间距d=0.20 mm的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离l=700 mm。然后，接通电源使光源正常工作。

甲

乙

丙

(1)下列说法错误的是________。(填选项字母)

A.调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝

B.测量某条干涉条纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐

(2)已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第1次映入眼帘的干涉条纹如图乙(a)所示，图乙(a)中的数字是该同学给各暗纹的编号，此时图乙(b)中游标尺上的读数x1=1.16 mm；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图丙(a)所示，此时图丙(b)中游标尺上的读数x2=________mm。

(3)利用上述测量结果，经计算可得两个相邻明纹(或暗纹)间的距离Δx=________mm；这种色光的波长λ=________nm(保留两位有效数字)。

【答案】(1)BC

(2)15.02

(3)2.31 6.6×102

(2)主尺读数为15 mm，游标尺读数为1×0.02 mm=0.02 mm，x2=(15+0.02) mm=15.02 mm。

【说明】此变式参考选修3-4教材57页图13.4-2双缝干涉的实验装置和58页图13.4-4测量图(改为游标卡尺读数)。从实验仪器的使用和测量角度进行考查。(1)问是从实验仪器使用原理角度考查，(2)问是对游标卡尺使用规则的考查，(3)问仍是对数据处理及有效数字保留原则的考查。相比较真题，此变式更突出实验操作的重要性，引导教师在教学过程中注重实验操作，重视培养学生实践能力。物理学作为理论联系实践的学科，在命题过程中也应加强实验操作或演示实验操作方法的考查，避免理论与实践脱离。

在数据处理过程中，建议增加对数据真实性和有效性判断的思维过程考查。这样可以让实验教学落到实处，对学科教学有重要的指导意义。只有通过亲自使用，操作实验仪器才能对原理和方法有更深的体会。

三、教学启示与小结

1.回归教材、用好真题。对于教师而言，一轮复习过程中，一定要引导学生认识到回归教材的重要性，《考试大纲》和教材是命制试题的依据和来源。新授课要重视讲好物理原理，做好知识迁移和拓展。利用好教材中的插图、科学漫步、典型例题、习题等，这些是很好的教学资源。教师应结合《考试大纲》深入挖掘教材，体会教材知识的呈现方式及语言表述，改编习题中应多关注真题对于数据选择和设计的依据，避免单纯以考查计算为目的，忽略数据的真实性、科学性。指导学生答题时，关注重要的原理说明，公式书写规范，数据表达方式的严谨性，避免只是将物理公式简单地罗列在一起，教师应通过典例的练习引导学生建立物理思维，从而很好地掌握处理同类问题的方法。

2.重视物理学科素养的培养。在高中物理学科中，其核心素养主要有以下几种：第一，物理观念，学生在学习过程中教师要善于引导学生从物质观、运动观、相互作用观、能量观等多角度认识、理解和解决问题；第二，实验探究，物理学科作为一门实验学科，实验是理论建立的重要支撑，教师在教学过程中要重视实验情境的创设，同时在实验操作过程中不妨“有意犯错”，引起学生重视，从发现问题、解决问题到发现新问题、解决新问题，不断提升思维；第三，科学态度与责任，实验探究过程中应该实事求是，数据分析要以实验操作为依据，尊重客观实际，不盲目相信权威；第四，科学思维，学生在学习过程中从发现问题到解决问题的过程中要养成探究意识，关注科学思想和方法、实验设计原理及逻辑推理和计算。能够活用物理原理、关注思想方法，抓住科学探究本质，也就可以真正提高物理科学素养。

3.重视实验探究的教学，选修部分的实验也不应忽视。尽管在高考中，实验探究是以考题的形式出现，但没有真正经历过实验操作的学生，仅能凭借“纸上谈兵”的经验作答，往往成绩也不尽如人意。教学过程中，教师应尽量创造条件，在完成教材列举的演示实验，探究实验的基础上，还可以根据高考真题中出现的问题情境让学生参与实验设计，动手操作，感受实验过程带来的乐趣，从而激发学生乐于探究的精神。这也是高中物理课标本质要求与核心素养的体现。