陶汉斌

(浙江省金华第一中学 321015)

2021年1月浙江省物理学科选考坚持高考改革方向，试题彰显以实际问题为背景，要求学生分析物理现象中的关键特征和主要因素，建立合适的物理模型与数学模型.选考物理第22题以芯片制造技术为背景，设计了离子注入晶圆的问题情景，考查学生对电场、磁场、平抛运动、圆周运动和牛顿运动定律等基本知识和基本理论的综合应用.此试题突出考查了运动的独立性原理，立体三维空间的想象能力，最终还是聚焦在数学中小量近似的计算方法和物理建模能力.本文以2021年1月浙江省选考第22题为例，具体阐述了高中物理中小量近似的数学方法，回归核心素养中模型建构的培养，以实现数学与物理的互利合作双赢.

一、原生态考题赏析

例1 (2021.1浙江选考第22题)在芯片制造过程中，离子注入是其中一道重要的工序.如图1所示是离子注入工作原理示意图，离子经加速后沿水平方向进入速度选择器，然后通过磁分析器，选择出特定比荷的离子，经偏转系统后注入处在水平面内的晶圆(硅片).速度选择器、磁分析器和偏转系统中的匀强磁场的磁感应强度大小均为B，方向均垂直纸面向外；速度选择器和偏转系统中的匀强电场场强大小均为E，方向分别为竖直向上和垂直纸面向外.磁分析器截面是内外半径分别为R1和R2的四分之一圆环，其两端中心位置M和N处各有一个小孔；偏转系统中电场和磁场的分布区域是……