物理建模能力与语言表达能力的考查
2021年高考物理试题着重考查考生运用物理学的专业术语,建构相关物理思维模型,阐释说明相关物理问题的能力,这种能力是培养考生适应未来学习、生活、工作沟通交流的基本能力。例如2021年全国甲卷理科综合第22题为测量小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数,以物体滑下斜坡的经典物理模型,通过记录物体运动数据求解。题目如下:
为测量小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数,一同学将贴有标尺的瓷砖的一端放在水平桌面上,形成一倾角为α的斜面(已知sin α=0.34,cos α=0.94),小铜块可在斜面上加速下滑,如图所示。该同学用手机拍摄小铜块的下滑过程,然后解析视频记录的图像,获得5个连续相等时间间隔(每个时间间隔ΔT=0.20 s)内小铜块沿斜面下滑的距离si(i=1,2,3,4,5),如下表所示。

由表中数据可得,小铜块沿斜面下滑的加速度大小为______m/s2,小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数为_____。(结果均保留2位有效数字,重力加速度大小取9.80m/s2)
试题以生活中常见的小铜块和瓷砖作为考查对象,以测量动摩擦因数为研究目的,题干提供了测量动摩擦因数的物理模型方案,引导考生形成灵活应用物理模型解决日常生活问题的意识,同时较好地考查考生对加速度定义、牛顿第二定律的掌握与应用。
又如2021年全国乙卷理科综合第16题:
如图所示,圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,质量为m、电荷量为q(q>0)的带电粒子从圆周上的M点沿直径MON方向射入磁场。若粒子射入磁场时的速度大小为v1,离开磁场时速度方向偏转90°;若射入磁场时的速度大小为v2,离开磁场时速度方向偏转60°。不计重力。则
为( )

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该题考查考生运用物理学的相关专业术语,建构相关物理思维模型,阐释说明相关物理问题的能力,要求考生根据粒子射入速度与速度方向变化,分析粒子两次射入速度的比值。(https://www.daowen.com)
此外,2021年广东卷第9题以投掷手榴弹为情境,要求考生以物理模型的思维思考手榴弹的运动状态,考查考生对现实事物运动的分析与判断能力;2021年湖南卷第3题要求考生以复兴号动车组多节车厢提供动力的现实建构物理模型,依据现有数据对复兴号动车组的功率、运动特点进行分析;2021年河北卷第13题以滑雪者在滑雪道进行的一系列动作为题目背景,要求考生对该事件物理模型化,从而利用受力分析与动量守恒定律探究滑雪者的运动状态。
2021年全国乙卷第25题:
如图所示,一倾角为α的光滑固定斜面的顶端放有质量M=0.06kg的U形导体框,导体框的电阻忽略不计;一电阻R=3Ω的金属棒CD的两端置于导体框上,与导体框构成矩形回路CDEF;EF与斜面底边平行,长度L=0.6m。初始时CD与EF相距s0=0.4m,金属棒与导体框同时由静止开始下滑,金属棒下滑距离
后进入一方向垂直于斜面的匀强磁场区域,磁场边界(图中虚线)与斜面底边平行;金属棒在磁场中做匀速运动,直至离开磁场区域。当金属棒离开磁场的瞬间,导体框的EF边正好进入磁场,并在匀速运动一段距离后开始加速。已知金属棒与导体框之间始终接触良好,磁场的磁感应强度大小B=1T,重力加速度大小g取10m/s2,sinα=0.6。求:

(1)金属棒在磁场中运动时所受安培力的大小;
(2)金属棒的质量以及金属棒与导体框之间的动摩擦因数;
(3)导体框匀速运动的距离。
该题要求考生从题干中获取关键信息,在题干提供的物理模型上进行完善,并依据完善后的物理模型解决相关物理问题。
对于高考物理计算题的解答,除了要求考生写出必要的解题公式外,还要求考生运用物理学的专业术语清晰、有逻辑地展示解题的过程,如在呈现具体的公式之前,能够给出所列公式的物理依据,并将公式中的未知量进行具体的说明,这些都体现出对考生运用物理学专业术语进行表达交流的要求。