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2014年全国高考各地物理试题出现了许多联系实际的好题，试题朴实新颖，时代气息强，命题专家别具匠心，把理论知识和现实生活巧妙地联系起来，使枯燥的试题获得生命.这些试题将引导学生如何学以致用，在很大程度上培养了学生的创新能力和实践能力.下面对2014年全国高考卷中联系实际试题进行举例分析，与同行共赏，希望对今后物理教学有借鉴意义.
1以体育运动为背景
例1（全国高考新课标Ⅱ理综卷第24题） 2012年10月，奥地利极限运动员菲利克斯·鲍姆加特纳乘气球升至约39 km的高空后跳下，经过4分20秒到达距地面约1.5 km高度处，打开降落伞并成功落地，打破了跳伞运动的多项世界纪录，重力加速度的大小 取10 m/s2.（1）忽略空气阻力，求该运动员从静止开始下落到1.5 km高度处所需要的时间及其在此处速度的大小；（2）实际上，物体在空气中运动时会受到空气阻力，高速运动受阻力大小可近似表示为f=kv2，其中v为速率，k为阻力系数，其数值与物体的形状，横截面积及空气密度有关.已知该运动员在某段时间内高速下落的v-t图象如图1所示.若该运动员和所带装备的总质量m=100 kg，试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数.（结果保留1位有效数字）
解析（1）设运动员从开始自由下落至1.5 km高度处的时间为t，下落距离为h，在1.5 km高度处的速度大小为v，
由运动学公式得v=gt（1）
h=12gt2（2）
且h=3.9×104 m-1.5×103 m=3.75×104 m（3）
联立（1）、（2）、（3）得t=87 s，v=8.7×102 m/s.
（2）运动员在达到最大速度vm时，加速度为零，由牛顿第二定律得
mg=kv2m，
由题图可读出vm≈360 m/s，代入得k=0.008 kg/m.
点评高考试题中经常涉及体育项目，如跳高、跳水、跳伞、蹦极跳、滑雪、网球、排球等.解决这类问题用到的主要是牛顿运动定律及运动学公式，功能关系等知识.本题与跳伞运动相联系，涉及自由落体和动力学知识，考查学生处理实际问题的能力和分析图表的能力.
2以交通安全为背景
例2（全国高考山东理综卷第23题） 研究表明，一般人的刹车反应时间（即图2中“反应过程”所用时间）t0=0.4 s，但饮酒会导致反应时间延长.在某次试验中，志愿者少量饮酒后驾车以v0=72 km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离L=39 m.减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图3所示，此过程可视为匀变速直线运动.重力加速度的大小g取10 m/s2.求：
（1）减速过程汽车加速度的大小及所用时间；
（2）饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少；
（3）减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值.
解析（1）设减速过程中汽车加速度的大小为a，所用时间为t1，由题可得初速度v0=20 m/s，末速度vt=0，位移s=25 m，由运动学公式得
v20=2as（1）
t1=v0a（2）
联立（1）、（2）代入数据得
a=8 m/s2（3）
t1=2.5 s（4）
（2）设志愿者反应时间为t2，反应时间的增加量为Δt，由运动学公式得
L=v0t2 s（5）
Δt=t2-t0（6）
联立（5）、（6）代入数据得
Δt=0.3 s（7）
（3）设志愿者所受合外力的大小为F，汽车对志愿者作用力的大小为F0，志愿者质量为m，由牛顿第二定律得
F=ma（8）
由平行四边形定则得F20=F2 （mg）2（9）
联立（3）、（8）、（8）代入数据得F0mg=415（10）
点评本题以正常驾车和酒后驾车为背景，考查牛顿运动定律、运动学的有关公式等知识，意在考查学生对这些知识的理解分析和综合应用能力，很好地给学生进行交通安全知识的教育，体现物理走向生活的教育理念.
3以新材料为背景
例3（全国高考四川理综卷第9 题） 石墨烯是近些年发现的一种新材料，其超高强度及超强导电、导热等非凡的物理化学性质有望使21世纪的世界发生革命性的变化，其发现者由此获得2010年诺贝尔物理学奖.用石墨烯制作超级缆绳，人类搭建“太空电梯”的梦想有望在本世纪实现.科学家们设想，通过地球同步轨道站向地面垂下一条缆绳至赤道基站（图4），电梯仓沿着这条缆绳运行，实现外太空和地球之间便捷的物资交换.（1）若“太空电梯”将货物从赤道基站运到距地面高度为h1的同步轨道站，求轨道站内质量为m1的货物相对地心运动的动能.设地球自转角速度为ω，地球半径为R.（2）当电梯仓停在距地面高度h2=4R的站点时，求仓内质量m2=50 kg的人对水平地板的压力大小.地面附近重力加速度g取10 m/s2，地球自转角速度ω=7.3×10-5 rad/s，地球半径R=6.4×103 km.
解析（1）设货物相对地心的距离为r1，线速度为v1，则
r1=R h1（1）
v1=ωr1（2）
货物相对地心的动能为Ek=12m1v21（3）
联立（1）、（2）、（3）得Ek=12m1ω2（R h1）2（4）
（2）设地球质量为M，人相对地心的距离为r2，向心加速度为a2，受地球的万有引力为F，则
r2=R h2（5）
a2=ω2r2（6） F=GMm2r22（7）
GMm0R2=m0g（8）
设水平地板对人的支持力大小为N1，人对水平地板的压力大小为N2，则
F-N1=m2a2（9）
N2=N1（10）
联立（5）～（10）式并代入数据得N2=11.5 N（11）
点评本题以新材料为背景，主要考查牛顿第二、三定律、万有引力定律、线速度、角速度的关系，向心加速度与角速度的关系，动能的计算等相关知识，意在考查学生阅读、理解、分析与综合、计算等能力.
4以航天航空为背景
例4（全国高考重庆理综卷第7题） 图5为“嫦娥三号”探测器在月球上着陆最后阶段的示意图.首先在发动机作用下，探测器受到推力在距月球表面高度为h1处悬停（速度为零，h1远小于月球半径）；接着推力改变，探测器开始竖直下降，到达距月面高度为h2处的速度为v；此后发动机关闭，探测器仅受重力下落到月面.已知探测器总质量为m（不包括燃料），地球和月球的半径比为k1，质量比为k2，地球表面附近的重力加速度为g，求：（1）月球表面附近的重力加速度大小及探测器刚接触月面时的速度大小；（2）从开始竖直下降到刚接触月面时，探测器机械能的变化.
解析（1）设地球质量和半径分别为M和R，月球的质量、半径和表面附近的重力加速度分别为M1、R1和g1，探测器刚接触月面时的速度大小为vt，
GMmR2=mg（1）
GM1mR21=mg1（2）
联立（1）、（2）得g1=k21k2g，
由v2t-v2=2g1h2，
得vt=v2 2k21gh2k2.
（2）设机械能变化量为ΔE，动能变化量为ΔEk，重力势能变化量为ΔEp，由
ΔE=ΔEk ΔEp，
有ΔE=12m（v2 2gh2k21k2）-mk21k2gh1，
得ΔE=12mv2-k21k2mg（h1-h2）.
点评本题以探测器的着陆为背景，主要考查万有引力与重力的关系，机械能的计算，意在考查学生对力学基本概念和规律的分析理解和综合应用能力.
5以家庭生活为背景
例5（全国高考重庆理综卷第8题） 某电子天平原理如图6所示，E形磁铁的两侧为N极，中心为S极，两极间的磁感应强度大小均为B，磁极宽度均为L，忽略边缘效应.一正方形线圈套于中心磁极，其骨架与秤盘连为一体，线圈两端C、D与外电路连接.当质量为m的重物放在秤盘上时，弹簧被压缩，秤盘和线圈一起向下运动（骨架与磁极不接触），随后外电路对线圈供电，秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止，由此时对应的供电电流I可确定重物的质量.已知线圈匝数为n，线圈电阻为R，重力加速度为g.问：（1）线圈向下运动过程中，线圈中感应电流是从C端还是从D端流出？（2）供电电流I是从C端还是D端流入？求重物质量与电流的关系.（3）若线圈消耗的最大功率为P，该电子天平能称量的最大质量是多少？
解析（1）感应电流从C端流出.
（2）设线圈受到的安培力为F，外加电流从D端流入.
由F=mg和F=2nBIL，
得m=2nBLgI.
（3）设称量最大质量为m0，对应通过线圈电流为I0，
由m0=2nBLgI0和P=I20R，
得m0=2nBLgPR.
点评本题以家庭生活购物时要称量的电子天平为背景，考查了楞次定律、安培力、平衡条件、电功率等知识，试题把力学和电学问题巧妙地结合生活实际进行考查，使试题具有很强的实际意义.体现新课程“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念.
6以高科技为背景
例6（全国高考福建理综卷第22题） 如图7所示，某一新型发电装置的发电管是横截面为矩形的水平管道，管道的长为L、宽为d、高为h，上下两面是绝缘板，前后两侧面M、N是电阻可忽略的导体板，两导体板与开关S和定值电阻R相连.整个管道置于磁感应强度大小为B、方向沿z轴正方向的匀强磁场中.管道内始终充满电阻率为ρ的导电液体（有大量的正、负离子），且开关闭合前后，液体在管道进、出口两端压强差的作用下，均以恒定速率v0沿x轴正向流动，液体所受的摩擦阻力不变.（1）求开关闭合前，M、N两板间的电势差大小U0；（2）求开关闭合前后，管道两端压强差的变化Δp；（3）调整矩形管道的宽和高，但保持其它量和矩形管道的横截面积S=dh不变，求电阻R可获得的最大功率Pm及相应的宽高比dh的值.
解析（1）设带电离子所带的电荷量为q，当其所受的洛伦兹力与电场力平衡时，U0保持恒定，有
qv0B=qU0d（1）
得U0=Bdv0（2）
（2）设开关闭合前后，管道两端压强分别为p1、p2，液体所受的摩擦阻力均为f，开关闭合后管道内液体受到的安培力为F安，有
p1hd=f（3）
p2hd=f F安（4）
F安=BId（5）
由闭合电路欧姆定律得I=U0R r6）
两导体板间液体的电阻r=ρdLh（7）
由（2）～（7）式得Δp=Ldv0B2LhR dρ（8）
（3）电阻R获得的功率为P=I2R（9）
P=（Lv0BLRd ρh）2R（10）
当dh=LRρ时（11）
电阻R获得的最大功率Pm=LSv20B24ρ（12）
点评本题以科技前沿的新型发电机为背景的试题，将新颖的题干、设问、立意融为一体，诠释了磁场与电磁感应的联系，考查了霍尔效应的原理及其应用.其中第（2）问求开关闭合前后，管道两端压强差的变化Δp，要求学生建立液体受到安培力的模型，再根据压强与压力的关系，结合安培力表达式及闭合电路欧姆定律进行综合解答.第（3）问对学生的数学极值知识在物理学中的应用能力提出了更高的要求.
随着新课程改革的不断推进，坚持以能力立意为主，坚持理论联系实际，以解决现实问题为主成为全国高考命题的一个指导思想，考生在解决实际问题时，最能显示其能力大小，而且还能引导学生关注身边发生的现象和事件，关注科技进步和社会发展.2014年全国各地高考试题所选的素材都是一些常被关注的，希望对今后的教学很有启发.
1以体育运动为背景
例1（全国高考新课标Ⅱ理综卷第24题） 2012年10月，奥地利极限运动员菲利克斯·鲍姆加特纳乘气球升至约39 km的高空后跳下，经过4分20秒到达距地面约1.5 km高度处，打开降落伞并成功落地，打破了跳伞运动的多项世界纪录，重力加速度的大小 取10 m/s2.（1）忽略空气阻力，求该运动员从静止开始下落到1.5 km高度处所需要的时间及其在此处速度的大小；（2）实际上，物体在空气中运动时会受到空气阻力，高速运动受阻力大小可近似表示为f=kv2，其中v为速率，k为阻力系数，其数值与物体的形状，横截面积及空气密度有关.已知该运动员在某段时间内高速下落的v-t图象如图1所示.若该运动员和所带装备的总质量m=100 kg，试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数.（结果保留1位有效数字）
解析（1）设运动员从开始自由下落至1.5 km高度处的时间为t，下落距离为h，在1.5 km高度处的速度大小为v，
由运动学公式得v=gt（1）
h=12gt2（2）
且h=3.9×104 m-1.5×103 m=3.75×104 m（3）
联立（1）、（2）、（3）得t=87 s，v=8.7×102 m/s.
（2）运动员在达到最大速度vm时，加速度为零，由牛顿第二定律得
mg=kv2m，
由题图可读出vm≈360 m/s，代入得k=0.008 kg/m.
点评高考试题中经常涉及体育项目，如跳高、跳水、跳伞、蹦极跳、滑雪、网球、排球等.解决这类问题用到的主要是牛顿运动定律及运动学公式，功能关系等知识.本题与跳伞运动相联系，涉及自由落体和动力学知识，考查学生处理实际问题的能力和分析图表的能力.
2以交通安全为背景
例2（全国高考山东理综卷第23题） 研究表明，一般人的刹车反应时间（即图2中“反应过程”所用时间）t0=0.4 s，但饮酒会导致反应时间延长.在某次试验中，志愿者少量饮酒后驾车以v0=72 km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离L=39 m.减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图3所示，此过程可视为匀变速直线运动.重力加速度的大小g取10 m/s2.求：
（1）减速过程汽车加速度的大小及所用时间；
（2）饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少；
（3）减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值.
解析（1）设减速过程中汽车加速度的大小为a，所用时间为t1，由题可得初速度v0=20 m/s，末速度vt=0，位移s=25 m，由运动学公式得
v20=2as（1）
t1=v0a（2）
联立（1）、（2）代入数据得
a=8 m/s2（3）
t1=2.5 s（4）
（2）设志愿者反应时间为t2，反应时间的增加量为Δt，由运动学公式得
L=v0t2 s（5）
Δt=t2-t0（6）
联立（5）、（6）代入数据得
Δt=0.3 s（7）
（3）设志愿者所受合外力的大小为F，汽车对志愿者作用力的大小为F0，志愿者质量为m，由牛顿第二定律得
F=ma（8）
由平行四边形定则得F20=F2 （mg）2（9）
联立（3）、（8）、（8）代入数据得F0mg=415（10）
点评本题以正常驾车和酒后驾车为背景，考查牛顿运动定律、运动学的有关公式等知识，意在考查学生对这些知识的理解分析和综合应用能力，很好地给学生进行交通安全知识的教育，体现物理走向生活的教育理念.
3以新材料为背景
例3（全国高考四川理综卷第9 题） 石墨烯是近些年发现的一种新材料，其超高强度及超强导电、导热等非凡的物理化学性质有望使21世纪的世界发生革命性的变化，其发现者由此获得2010年诺贝尔物理学奖.用石墨烯制作超级缆绳，人类搭建“太空电梯”的梦想有望在本世纪实现.科学家们设想，通过地球同步轨道站向地面垂下一条缆绳至赤道基站（图4），电梯仓沿着这条缆绳运行，实现外太空和地球之间便捷的物资交换.（1）若“太空电梯”将货物从赤道基站运到距地面高度为h1的同步轨道站，求轨道站内质量为m1的货物相对地心运动的动能.设地球自转角速度为ω，地球半径为R.（2）当电梯仓停在距地面高度h2=4R的站点时，求仓内质量m2=50 kg的人对水平地板的压力大小.地面附近重力加速度g取10 m/s2，地球自转角速度ω=7.3×10-5 rad/s，地球半径R=6.4×103 km.
解析（1）设货物相对地心的距离为r1，线速度为v1，则
r1=R h1（1）
v1=ωr1（2）
货物相对地心的动能为Ek=12m1v21（3）
联立（1）、（2）、（3）得Ek=12m1ω2（R h1）2（4）
（2）设地球质量为M，人相对地心的距离为r2，向心加速度为a2，受地球的万有引力为F，则
r2=R h2（5）
a2=ω2r2（6） F=GMm2r22（7）
GMm0R2=m0g（8）
设水平地板对人的支持力大小为N1，人对水平地板的压力大小为N2，则
F-N1=m2a2（9）
N2=N1（10）
联立（5）～（10）式并代入数据得N2=11.5 N（11）
点评本题以新材料为背景，主要考查牛顿第二、三定律、万有引力定律、线速度、角速度的关系，向心加速度与角速度的关系，动能的计算等相关知识，意在考查学生阅读、理解、分析与综合、计算等能力.
4以航天航空为背景
例4（全国高考重庆理综卷第7题） 图5为“嫦娥三号”探测器在月球上着陆最后阶段的示意图.首先在发动机作用下，探测器受到推力在距月球表面高度为h1处悬停（速度为零，h1远小于月球半径）；接着推力改变，探测器开始竖直下降，到达距月面高度为h2处的速度为v；此后发动机关闭，探测器仅受重力下落到月面.已知探测器总质量为m（不包括燃料），地球和月球的半径比为k1，质量比为k2，地球表面附近的重力加速度为g，求：（1）月球表面附近的重力加速度大小及探测器刚接触月面时的速度大小；（2）从开始竖直下降到刚接触月面时，探测器机械能的变化.
解析（1）设地球质量和半径分别为M和R，月球的质量、半径和表面附近的重力加速度分别为M1、R1和g1，探测器刚接触月面时的速度大小为vt，
GMmR2=mg（1）
GM1mR21=mg1（2）
联立（1）、（2）得g1=k21k2g，
由v2t-v2=2g1h2，
得vt=v2 2k21gh2k2.
（2）设机械能变化量为ΔE，动能变化量为ΔEk，重力势能变化量为ΔEp，由
ΔE=ΔEk ΔEp，
有ΔE=12m（v2 2gh2k21k2）-mk21k2gh1，
得ΔE=12mv2-k21k2mg（h1-h2）.
点评本题以探测器的着陆为背景，主要考查万有引力与重力的关系，机械能的计算，意在考查学生对力学基本概念和规律的分析理解和综合应用能力.
5以家庭生活为背景
例5（全国高考重庆理综卷第8题） 某电子天平原理如图6所示，E形磁铁的两侧为N极，中心为S极，两极间的磁感应强度大小均为B，磁极宽度均为L，忽略边缘效应.一正方形线圈套于中心磁极，其骨架与秤盘连为一体，线圈两端C、D与外电路连接.当质量为m的重物放在秤盘上时，弹簧被压缩，秤盘和线圈一起向下运动（骨架与磁极不接触），随后外电路对线圈供电，秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止，由此时对应的供电电流I可确定重物的质量.已知线圈匝数为n，线圈电阻为R，重力加速度为g.问：（1）线圈向下运动过程中，线圈中感应电流是从C端还是从D端流出？（2）供电电流I是从C端还是D端流入？求重物质量与电流的关系.（3）若线圈消耗的最大功率为P，该电子天平能称量的最大质量是多少？
解析（1）感应电流从C端流出.
（2）设线圈受到的安培力为F，外加电流从D端流入.
由F=mg和F=2nBIL，
得m=2nBLgI.
（3）设称量最大质量为m0，对应通过线圈电流为I0，
由m0=2nBLgI0和P=I20R，
得m0=2nBLgPR.
点评本题以家庭生活购物时要称量的电子天平为背景，考查了楞次定律、安培力、平衡条件、电功率等知识，试题把力学和电学问题巧妙地结合生活实际进行考查，使试题具有很强的实际意义.体现新课程“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念.
6以高科技为背景
例6（全国高考福建理综卷第22题） 如图7所示，某一新型发电装置的发电管是横截面为矩形的水平管道，管道的长为L、宽为d、高为h，上下两面是绝缘板，前后两侧面M、N是电阻可忽略的导体板，两导体板与开关S和定值电阻R相连.整个管道置于磁感应强度大小为B、方向沿z轴正方向的匀强磁场中.管道内始终充满电阻率为ρ的导电液体（有大量的正、负离子），且开关闭合前后，液体在管道进、出口两端压强差的作用下，均以恒定速率v0沿x轴正向流动，液体所受的摩擦阻力不变.（1）求开关闭合前，M、N两板间的电势差大小U0；（2）求开关闭合前后，管道两端压强差的变化Δp；（3）调整矩形管道的宽和高，但保持其它量和矩形管道的横截面积S=dh不变，求电阻R可获得的最大功率Pm及相应的宽高比dh的值.
解析（1）设带电离子所带的电荷量为q，当其所受的洛伦兹力与电场力平衡时，U0保持恒定，有
qv0B=qU0d（1）
得U0=Bdv0（2）
（2）设开关闭合前后，管道两端压强分别为p1、p2，液体所受的摩擦阻力均为f，开关闭合后管道内液体受到的安培力为F安，有
p1hd=f（3）
p2hd=f F安（4）
F安=BId（5）
由闭合电路欧姆定律得I=U0R r6）
两导体板间液体的电阻r=ρdLh（7）
由（2）～（7）式得Δp=Ldv0B2LhR dρ（8）
（3）电阻R获得的功率为P=I2R（9）
P=（Lv0BLRd ρh）2R（10）
当dh=LRρ时（11）
电阻R获得的最大功率Pm=LSv20B24ρ（12）
点评本题以科技前沿的新型发电机为背景的试题，将新颖的题干、设问、立意融为一体，诠释了磁场与电磁感应的联系，考查了霍尔效应的原理及其应用.其中第（2）问求开关闭合前后，管道两端压强差的变化Δp，要求学生建立液体受到安培力的模型，再根据压强与压力的关系，结合安培力表达式及闭合电路欧姆定律进行综合解答.第（3）问对学生的数学极值知识在物理学中的应用能力提出了更高的要求.
随着新课程改革的不断推进，坚持以能力立意为主，坚持理论联系实际，以解决现实问题为主成为全国高考命题的一个指导思想，考生在解决实际问题时，最能显示其能力大小，而且还能引导学生关注身边发生的现象和事件，关注科技进步和社会发展.2014年全国各地高考试题所选的素材都是一些常被关注的，希望对今后的教学很有启发.