2025年联盟学校高中物理学科命题大赛作品

2025年联盟学校高中学科命题大赛作品 一、参赛试题作品内容（此部分不允许署名） 学 校 利津县高级中学 学 科 物理 1、 试题内容，应包含：试题名称或类型、试题来源（原创/改编要注明出处）、分值、适用年级、预估答题用时，可加页。 【试题】多选题（4分） 2025 年我国首条全自主研发的空中轨道列车（空轨）线路进入制动性能测试阶段，某实验小组用板块模型模拟空轨制动过程：水平实验架上固定一块质量为的 “制动基板”（与实验架间动摩擦因数），基板上放置一质量的空轨车厢模型（视为质点），车厢与基板间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。实验时，先让系统以的速度水平匀速运动，随后对基板施加水平向左的恒力进行制动，直至系统停止。重力加速度，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 若，则制动过程中车厢与基板相对静止，系统的加速度大小为 B. 若，则制动过程中车厢相对基板向右滑动，车厢的加速度大小为 C. 若，从制动到系统停止的过程中，基板的位移大小小于车厢的位移大小 D. 若，则制动过程中系统产生的总热量等于车厢与基板间、基板与实验架间摩擦生热之和，且总热量大于系统初始动能 题来源：国内首条悬挂式空中轨道列车——光谷空轨开通运营 –中国网 适用年级：高三年级一轮复习 预估答题用时：5分钟 【试题】解答题（16分） 我国嫦娥六号任务中，月球车着陆缓冲技术需通过地面模拟实验验证。某实验小组设计板块模型模拟缓冲过程：水平实验台上放置一块质量为的 “缓冲基板”，基板上表面固定月球车模型（视为质点），质量。基板与实验台间的动摩擦因数，月球车与基板间的最大静摩擦力（滑动摩擦力等于最大静摩擦力）。实验开始时，装置对基板施加水平向右的恒力，使系统从静止开始运动（初始即发生相对滑动），继续运动直至基板速度达到时撤去恒力。重力加速度，试解答下列问题： （1）判断初始阶段系统是否相对静止，若否，分别求月球车与基板的加速度； （2）求从实验开始到基板速度达到的运动时间； （3）求上述过程中月球车相对基板滑动的距离，及系统产生的总热量。试题来源： 嫦娥六号比快递员都利落，怎么做到的？--2024年度科普中国资源荟萃集成示范项目 适用年级：高三年级一轮复习 预估答题用时：20分钟 2、命题意图 （包含：对应的课程标准内容，考查核心素养点） 一、知识层面：聚焦核心考点，夯实一轮复习基础 本题命题首要意图是围绕高三一轮复习 “全面覆盖、重点突破” 的目标，精准落实力学板块核心知识点的巩固与应用： 深化板块模型核心规律：针对板块模型中 “相对运动判断”“摩擦力类型区分”“整体法与隔离法应用” 等高频考点，通过 “初始即相对滑动” 的场景设计，倒逼学生突破 “默认共同加速” 的思维惯性，重新梳理 “受力分析→运动状态判断→加速度计算” 的完整逻辑链，确保对板块模型本质规律的理解不流于表面。 整合力、运动与能量知识：题目串联牛顿第二定律（力与加速度关系）、匀变速直线运动公式（运动过程量化）、摩擦生热原理（能量转化）三大核心模块，打破知识点间的孤立性，让学生在解题中体会 “力是运动的原因，能量是过程的量化” 的内在联系，构建完整的力学知识体系，适配一轮复习 “知识系统化” 的需求。 强化易混点辨析：针对学生在 “相对位移与绝对位移”“多摩擦场景热量计算” 等方面的高频误区，刻意设计 “板间摩擦生热（相对位移）” 与 “板地摩擦生热（绝对位移）” 的叠加计算，引导学生通过对比分析明确不同场景下的公式适用条件，实现对易错点的精准突破。 二、能力层面：多维训练科学思维，提升解题综合素养 本题以 “问题解决” 为载体，注重对学生物理学科核心能力的分层训练与提升： 培养逻辑推理能力：第（1）问 “判断相对运动状态” 需遵循 “假设→验证→结论” 的推理流程（假设相对静止→计算系统加速度→验证月球车静摩擦力是否超最大值→判断是否相对滑动），通过这种 “步步有据” 的推理设计，训练学生严谨的逻辑思维，避免解题中的主观臆断。 提升过程拆解能力：题目将 “从静止到撤去恒力” 的全过程拆解为 “月球车匀加速”“基板匀加速” 两个并行子过程，需学生明确两者 “时间同步、加速度不同、位移存在差值” 的关系，通过对复杂运动过程的拆解与重组，培养学生 “化繁为简、分阶段分析” 的物理思维方法，为解决更复杂的力学问题奠定基础。 强化数据处理与计算能力：计算结果设计为 “1.125 m”“57.375 J” 等非整数答案，打破学生对 “物理题答案必为整数或简单分数” 的认知误区，要求学生精准处理小数运算与公式代入，培养严谨的计算习惯与数据处理能力，适配高考对 “计算准确性” 的要求。 三、素养层面：渗透学科核心素养，引导价值观念塑造 本题紧扣新课标 “物理学科核心素养” 要求，在解题过程中潜移默化地实现素养渗透与价值引领： 深化物理观念：通过对 “力与运动的关系”“能量转化与守恒” 的反复应用，帮助学生进一步固化 “运动与相互作用观念”“能量观念”，让学生从 “套用公式解题” 升级为 “用物理观念解释物理现象、解决物理问题”，实现从 “知识记忆” 到 “观念形成” 的转变。 培养科学探究意识：题目以 “实验小组设计缓冲验证实验” 为叙事背景，隐含 “提出问题（如何验证月球车缓冲性能）— 设计方案（采用板块模型模拟）— 进行实验（施加恒力、测量速度）— 分析数据（计算加速度、热量）” 的完整探究流程，让学生在解题中感受科学探究的基本逻辑，理解 “理论计算为实验服务、实验为实际应用验证” 的科学研究思路，培养科学探究的意识与方法。​ 传递科学态度与社会责任：依托我国嫦娥六号月球车这一国家重大科技成果设计情景，让学生在解题中直观感受物理知识在航天工程中的实际应用，体会物理学科对科技进步、国家发展的重要意义，潜移默化地传递 “科技自信” 与 “学科价值”，引导学生树立 “用物理知识服务社会、贡献国家” 的责任意识，实现学科育人的目标。 四、考试层面：贴合高考命题趋势，提升应试适配能力 本题充分参考近年高考物理命题特点，旨在帮助学生提前适应高考考查风格，提升应试能力： 呼应 “理论联系实际” 的高考导向：高考物理愈发注重以真实生活、科技场景为背景命题，本题以月球车缓冲技术为情景，将抽象的板块模型与具体科技应用结合，让学生提前熟悉 “从实际情景中提取物理模型、应用物理知识解决实际问题” 的高考解题模式，降低考场情景陌生感。 匹配高考难度与题型结构：题目三问呈现 “基础→中档→综合” 的难度梯度，与高考物理计算题 “分层设问、逐步深入” 的题型结构一致；同时，第（3）问 “相对滑动距离 + 总热量计算” 的综合设问，适配高考对 “多过程、多知识点综合应用” 的考查要求，帮助学生通过训练掌握高考综合题的解题节奏与方法。 强化规范解题意识：本题在参考答案中明确 “受力分析步骤”“公式代入过程”“单位标注要求”，隐含对解题规范性的引导，帮助学生养成 “书写清晰、步骤完整、逻辑严谨” 的解题习惯，避免因解题不规范导致的高考失分，提升应试得分能力。 3、参考答案 解题思路 1、BCD 解析：车厢最大加速度：车厢仅受基板的摩擦力，最大加速度由滑动摩擦力提供，（方向向左，与运动方向相反）。 基板与实验架间摩擦力：（方向向左，与运动方向相反）。 选项逐一分析 选项 A：时的判断 假设车厢与基板相对静止，对系统整体受力分析：合外力（方向向左）。 系统加速度。 验证车厢所需静摩擦力：，而车厢与基板间最大静摩擦力，因，故相对静止成立。 但选项中 “加速度大小为” 与计算值不符，A 错误。 选项 B：时的判断 假设车厢与基板相对滑动，车厢加速度由滑动摩擦力提供，（方向向左）。 对基板受力分析：合外力（方向向左，为车厢对基板的滑动摩擦力，与运动方向相反）。 基板加速度（方向向左）。 因，故车厢相对基板向右滑动，且车厢加速度大小为，B 正确。 选项 C：时位移大小的判断 系统初始速度，末速度为 0，均做匀减速直线运动，位移公式（加速度取绝对值）。 车厢位移。 基板位移。 显然，C 正确。 选项 D：时热量与动能的判断 系统制动过程中，只有摩擦力做功（恒力是外力，但的功与摩擦力的功共同改变系统动能，总能量守恒）： 总热量等于 “车厢与基板间滑动摩擦生热” 与 “基板与实验架间滑动摩擦生热” 之和（因两接触面均有相对滑动）。 由能量守恒：系统初始动能。 总热量（为恒力做的功，因与位移方向相同，），故。 因此 “总热量等于两摩擦生热之和，且大于初始动能”，D 正确。 2、解答题答案解析 （1）加速度计算 月球车加速度：月球车与基板相对滑动时，滑动摩擦力提供加速度，（方向向右），由牛顿第二定律： （方向向右） 基板加速度：基板水平方向受恒力、实验台滑动摩擦力、月球车滑动摩擦力（方向向左，牛顿第三定律）。 实验台滑动摩擦力（方向向左） 基板合外力（方向向右） 由牛顿第二定律： （方向向右） 结论：因，初始阶段月球车与基板即发生相对滑动。 （2）运动时间计算 基板从静止开始以匀加速至，由运动学公式，得： （3）相对滑动距离与总热量计算 相对滑动距离： 月球车位移（匀加速）： 基板位移（匀加速）： 相对滑动距离（基板比月球车多运动的距离）： 总热量：系统热量由两部分组成 —— 板间滑动摩擦生热、基板与地面滑动摩擦生热。 板间摩擦生热： 基板与地面摩擦生热： 总热量： 4、评分标准 1、多选题:BCD；全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 2、解答题 （1）加速度计算 月球车加速度：月球车与基板相对滑动时，滑动摩擦力提供加速度，（方向向右），由牛顿第二定律： （方向向右） （2分） 基板加速度：基板水平方向受恒力、实验台滑动摩擦力、月球车滑动摩擦力（方向向左，牛顿第三定律）。 实验台滑动摩擦力（方向向左） （2分） 基板合外力（方向向右） （2分） 由牛顿第二定律： （方向向右） （2分） 结论：因，初始阶段月球车与基板即发生相对滑动。 （2）运动时间计算 基板从静止开始以匀加速至，由运动学公式，得： （2分） （3）相对滑动距离与总热量计算 相对滑动距离： 月球车位移（匀加速）： （1分） 基板位移（匀加速）： （1分） 相对滑动距离（基板比月球车多运动的距离）： （1分） 总热量：系统热量由两部分组成 —— 板间滑动摩擦生热、基板与地面滑动摩擦生热。 板间摩擦生热： （1分） 基板与地面摩擦生热： （1分） 总热量： （1分） 5、试题突出特点与创新点（ 限 500 字以内） 一、突出特点​ 1. 情景贴合前沿科技，兼具真实性与应用性 题目以我国嫦娥六号月球车着陆缓冲技术为背景，将航天工程中的 “缓冲验证实验” 转化为板块模型物理情景，并非虚构抽象场景。这种设计让学生感受到物理知识与国家重大科技任务的紧密关联，打破 “物理题仅局限于课本例题” 的刻板印象，同时通过 “缓冲基板”“实验台模拟地面” 等细节，还原真实实验逻辑，使题目更具说服力和代入感，符合高考 “理论联系实际” 的命题导向。​ 2. 考点设计分层明确，精准匹配一轮复习需求 题目三问呈现清晰的难度梯度，完美契合高三一轮复习 “夯实基础 — 突破中档 — 综合应用” 的目标： 第（1）问聚焦 “整体法与隔离法判断相对运动 + 牛顿第二定律计算加速度”，是板块模型的基础核心考点，侧重检验学生对摩擦力类型（静摩擦 / 滑动摩擦）的判断能力，确保一轮复习中基础知识点不遗漏； 第（2）问围绕 “匀加速直线运动时间计算”，需结合基板加速度与速度关系，是对运动学公式的直接应用，难度适中，起到承上启下的作用； 第（3）问整合 “相对滑动距离” 与 “摩擦生热总量计算”，涉及绝对位移与相对位移的区分、多摩擦场景下热量的叠加，属于板块模型的综合应用，能有效检验学生对复杂过程的拆解能力，适配一轮复习后期 “中档偏难” 题目的训练需求。 3. 受力与运动分析逻辑严谨，规避常见误区 题目刻意设置 “初始即相对滑动” 的场景，需学生先通过 “假设相对静止→计算系统加速度→验证月球车静摩擦力是否超最大值” 的逻辑链判断运动状态，避免直接默认 “先共同加速再相对滑动” 的思维定式。同时，在热量计算中明确区分 “板间摩擦生热（相对位移）” 与 “板地摩擦生热（绝对位移）”，针对学生易混淆 “位移类型” 的高频误区设计计算环节，引导学生养成 “先分析过程、再对应公式” 的严谨解题习惯。 二、创新点 1. 科技情景与物理模型深度融合，突破传统命题框架 传统板块模型题多以 “物块在木板上滑动”“水平拉力拉木板” 等简单场景为主，而本题将航天领域的 “缓冲技术验证” 与板块模型结合，并非简单 “贴标签” 式的情景嫁接 —— 实验中 “缓冲基板” 的受力（恒力、双摩擦力）、“月球车与基板的相对滑动”，均与真实缓冲实验中 “模拟着陆时的冲击与摩擦缓冲” 原理一致，实现了 “科技情景为物理模型服务、物理模型还原科技原理” 的双向融合，让学生理解物理模型的 “建模意义”，而非单纯记忆解题套路。 2. 能力考查维度多元，兼顾 “知识应用” 与 “科学思维” 题目不仅考查 “牛顿定律、运动学公式、能量守恒” 等显性知识点，更隐性考查多种科学思维能力： 过程拆解能力：需将 “从静止到撤去恒力” 的全过程拆解为 “月球车匀加速”“基板匀加速” 两个并行的子过程，明确两者的时间、速度、位移关系； 逻辑推理能力：第（1）问中 “判断相对运动状态” 需通过 “假设 — 验证 — 结论” 的推理链，而非直接套用公式； 数据处理能力：计算结果出现 “1.125 m”“57.375 J” 等非整数答案，需学生准确处理小数运算，避免依赖 “凑整答案” 的侥幸心理，培养严谨的计算习惯。 3. 贴合高考命题趋势，强化 “学科素养” 导向 近年来高考物理愈发强调 “物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任” 的核心素养考查，本题精准呼应这一趋势： 物理观念层面：通过受力分析与运动分析，深化 “力与运动的关系”“能量转化与守恒” 的观念； 科学态度与责任层面：以我国嫦娥六号任务为背景，潜移默化传递 “科技自信”，引导学生关注国家科技发展，理解物理学科在科技进步中的作用； 科学探究层面：题目以 “实验小组设计实验” 为叙事视角，隐含 “提出问题（验证缓冲性能）— 设计方案（板块模型）— 分析数据（计算加速度、热量）” 的探究逻辑，让学生感受 “实验探究” 与 “理论计算” 的结合，培养科学探究意识。 二、相关材料清单 1、国内首条悬挂式空中轨道列车——光谷空轨开通运营 –中国网 2、嫦娥六号比快递员都利落，怎么做到的？ --2024年度科普中国资源荟萃集成示范项目 三、评审组意见 评委签字： 年 月 日 学科网（北京）股份有限公司 $