(四川省资中县球溪高级中学,四川 内江 641208)

1 引言

STS是科学(Science)、技术(Technology)、社会(Society)的英文缩写,近年来全国高考物理试题富有浓厚的STS气息,试题强调科学、技术、社会的相互作用,引导广大考生重视科学技术在生产、生活及社会发展中的应用,以提高他们的核心素养。

2 2017年高考STS试题分类赏析

2.1 高新科技中的物理

图1

例1(2017年全国Ⅰ卷)：扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌。为了有效隔离外界振动对STM的扰动,在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板,并施加磁场来快速衰减其微小振动,如图1所示。无扰动时,按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场;出现扰动后,对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是( )。

解析：由题意可知,磁场的作用是衰减紫铜薄片的振动,因此需要薄片在磁场中振动时,穿过薄片的磁通量发生变化,产生感应电流(涡电流),由楞次定律可知,此时薄片才会受到阻碍其运动的安培力,而选项B、C、D中薄片上下振动时不会产生磁通量变化,故选项A正确。

点评：本题以扫描隧道显微镜为背景,考查了电磁感应现象中的电磁阻尼现象，考查的知识点是产生感应电流的条件,有感应电流才会产生阻尼，阻碍紫铜薄片的振动。与高新科技相关联系的实际问题,还有新型火箭与人造卫星(全国Ⅰ卷第24题、全国Ⅲ卷第14题、天津卷第9题)、飞机降落(北京卷第20题)、质谱仪与加速器(江苏卷第15题)等，这些素材可以将运动与力、万有引力定律的应用、反冲现象、动量与能量、带电粒子在磁场中的运动、电磁感应等物理知识联系起来进行考查。……