39/98高考物理答题典型错误分析_物理论文

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从高考试卷的批改老师和考生的反映分析,今年物理试题难度虽有所降低,但因今年把单选题和多选题混合编排,加上有一些从未见过的新颖题,所以考生的失误还是很多。此外,对一些常规题,因思维定势的消极影响,也有不少失误。

失误原因虽然多种多样,但归根结蒂不外以下几大方面:例如对基本概念和规律没有理解;在能力和方法上相当薄弱;在审题和表达等方面存在不少问题。

虽然每道题的错误不止一种形式,但只能择其主要原因归成几类加以说明。下面具体解答一些典型题,并作出失误分析。

一、基本概念和基本规律

(一)1998年第3题

一简谐横波在x轴上传播,在某时刻的波形如图所示,已知此时质点F的运动方向向下,则

(A)此波朝x轴负方向传播

(B)质点D此时向下运动

(C)质点B将比质点C先回到平衡位置

(D)质点E的振幅为零

解:因为波是横波,则每个质点的振动方向都跟波的传播方向垂直、且每个质点的振动都跟相邻质点有一个“时间差”。题设F点向下运动,而其右边的G点已在波的最下端,由此可知波向左传播,所以选项A、B正确。

失误分析:由于不懂振幅的意义,认为E点在平衡位置,它的振幅必为零,因而误选D;还有的考生认为B比C距离平衡位置近,不懂得B要先向上运动到顶端后才能再向下运动,因而误选了C。这两种错误都是概念不清。

(二)1998年第10题

在光滑水平面上,动能为E[,0]、动量的大小为p[,0]的小钢球1与静止小钢球2发生碰撞,碰撞前后球1的运动方向相反,将碰撞后球1的动能和动量的大小分别记为E[,1]、p[,1],球2的动能和动量的大小分别记为E[,2]、p[,2],则必有

(A)E[,1]<E[,0] (B)p[,1]<p[,0]

(C)E[,2]>E[,0] (D)p[,2]>p[,0]

解:钢球1的动能跟碰撞后两球的动能的大小比较,要看是否为弹性碰撞,如为弹性碰撞,则E[,0]=E[,1]+E[,2];如为非弹性碰撞,则E[,0]>(E[,1]+E[,2])。不论哪种情况,E[,0]>E[,1],E[,0]>E[,2]。因此,A项正确,C项错误。因动量守恒,p[,0]=-p[,1]+p[,1],∴p[,2]>p[,0],p[,0]>p[,1],因此B、D也正确。

失误分析:某些考生不掌握“系统的总动量在大小和方向上都不变”的道理,同时对动量的矢量性理解的不透,在题设条件中强调了动量的大小用符号p[,0]、p[,1]、p[,2]表示,而自己列出公式后,又让正、负号搅的思维混乱了。

(三)1998年第12题

图中两单摆摆长相同,平衡时两摆球刚好接触,现将摆球A在两摆线所在平面内向左拉开一小角度后释放,碰撞后,两摆球分开各自做简谐运动,以m[,A]、m[,B]分别表示摆球A、B的质量,则

(A)如果m[,A]>m[,B],下一次碰撞将发生在平衡位置右侧

(B)如果m[,A]<m[,B],下一次碰撞将发生在平衡位置左侧

(C)无论两摆球的质量之比是多少,下一次碰撞都不可能在平衡位置右侧

(D)无论两摆球的质量之比是多少,下一次碰撞都不可能在平衡位置左侧

解:m[,A]与m[,B]碰撞后,因摆角很小,都做简谐振动。因振动周期,在同一地点、二摆的摆长l都相等,所以它们的周期也相等。

如m[,A]碰撞后的速度方向与m[,B]相同,它们将会同时返回平衡位置而再次碰撞;如m[,A]碰撞后的速度方向与m[,B]相反,它们再次碰撞还是在平衡位置,所以本题正确选项为C、D。

失误分析:不少考生对于两球碰撞后的运动状态分析不清,有人认为m[,A]<m[,B]时,m[,A]返回,它再跟m[,B]相碰就没有规律可循了,于是误选B。还有些考生头脑中,没有形成物理图景,加上对单摆周期、动量守恒等概念不清,所以无从分析、只靠猜测性选择。

(四)1998年第16题

A、B两带电小球,A固定不动,B的质量为m,在库仑力作用下,B由静止开始运动,已知初始时,A、B间的距离为d,B的加速度为a。经过一段时间后,B的加速度变为a/4,此时A、B间的距离应为___。已知此时B的速度为v,则在此过程中电势能的减少量为___。

(2)根据能的转化和守恒定律,电势能的减少量应等于动能的增加量,即1/2mv[2]。

失误分析:有的考生看到B的运动是变加速运动,跟熟悉的匀变速直线运动不同,就不知对第2空如何计算了。当然,这也是由于没有掌握电场中的能量转化关系而造成的。

(五)1998年第17题

来自质子源的质子(初速度为零),经一加速电压为800kV的直线加速器加速,形成电流强度为1mA的细柱形质子流。已知质子电荷e=1.6×10[-19]C。这束质子流每秒打到靶上的质子数为___。假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的,在质子束中与质子源相距l和4l的两种,各取一段极短的相等长度的质子流,其中的质子数分别为n[,1]和n[,2],则n[,1]/n[,2]=___。

解:(1)设质子数为n

失误分析:某些考生只了解金属导体作为载流体的电流情况,而不会“迁移”到被电场作用的离子流的情景中。再加上概念不清,不知道公式I=n·e·v,所以第2空的错误率更高。本题中的加速电压800kV,并非是不必少的数据,一些考生为此值而迷糊,不知如何处理。

(六)1998年第9题

处于基态的氢原子在某单色光束照射下,只能发出频率为γ[,1]、γ[,2]、γ[,3]的三种光,且γ[,1]<γ[,2]<γ[,3],则该照射光的光子能量为

解:处于基态的氢原子,其电子从第一轨道跃迁到第三轨道后,再从第三轨道返回第一轨道,或返到第二轨道后再返回第一轨道,这样就会发生频率为γ[,1]、γ[,2]、γ[,3]的三种光。按题设条件,γ[,1]<γ[,2]<γ[,3],可知hγ3是第一、三轨道间的能量差。所以本题正确选项为C。

失误分析:某些考生并不真正理解公式ε=hγ的物理意义,不知道ε等于两个轨道的能量差,即ε=E[,n]-E[,m],还有的考生误认为三个频率的光是从轨道4、3、2分别返回1时发出的,当然,这属于概念模糊不清,又加上对公式不理解,所以误选了A、B、C。

二、能力和方法

高考物理命题一贯坚持把考查能力放在首位。虽然能力跟知识密不可分,但二者仍有其各自特征,有的学生对基本概念理解的不错,但解题能力和方法上偏低,例如理解能力和简单的分析能力还能掌握,对高层次的能力(如灵活运用知识的分析综合能力等)达不到水平,结果在中、低档次的题上考的较好,而高档题拿不到分,其主要原因是能力层次较低。

《考试说明》把能力归纳成五种,下面举1998年试题为例加以说明。

(一)形成“物理图景”的能力薄弱

1.1998年第14题

如图所示,一储油圆桶,底面直径与桶高均为d。当桶内无油时,从某点A恰能看到桶底边缘上的某点B。当桶内油的深度等于桶高一半时,在A点沿AB方向看去,看到桶底上的C点,C、B距离1/4d。由此可得油的折射率=___;光在油中传播的速度V=___m/s。(结果可用根式表示)

失误分折:一些考生难以形成倒出一半油后的光路图,对于光线从光密介质斜射入光疏介质时光的折射还不太熟悉,又担心是否会发生全反射,因而没能形成解答的物理图景,所以不会列式计算。

2.1998年第23题

如图所示,在x轴上方有垂直于xy平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B;在x轴下方有沿y轴负方向的匀强电场,场强为E。一质量为m,电量为-q的粒子从坐标原点O沿着y轴正方向射出。射出之后,第三次到达x轴时,它与点O的距离为L。求此粒子射出时的速度v和运动的总路程s(重力不计)。

解:粒子运动路线如图示有

L=4R

粒子初速度为v,则有

评分标准:本题11分。

①式2分,②式1分,③式2分,④式1分,⑤式1分,⑥式1分,⑦式3分,若无⑥式,则⑦式正确的给4分。

若误认为L=6R,则全题按下面标准评分。

失误分析:不少考生虽然看到试题的附图,但头脑中没有想清粒子运动的路线,特别是对粒子经过第一个半圆运动后进入匀强电场的运动路线不清,想不出两个半圆之间的过渡状态是一段直线运动。这也就是审题时并没有形成物理图景。

所谓物理图景,并不是一般草图、美术图、图象等,而是知道本题的物理过程、研究对象,运动或变化情况,从一些物理现象中初步找出解答脉络。物理图景是“活的”图景,一旦形成了图景,该题的解答途径也就清晰了。对1998年的计算题第24、25两题同样是因不能形成物理图象而解不出来。

(二)实验能力薄弱

1.1998年第18题

在LC振荡电路中,如已知电容C,并测得电路的固有振荡周期T,即可求得电感L,为了提高测量精度,需多次改变C值并测得相应的T值,现将测得的六组数据标示在以C为横坐标、T[2]为纵坐标的坐标纸上,即图中用“×”表示的点。

(1)T、L、C的关系为____。

(2)根据图中给出的数据点作出T[2]与C的关系图线。

(3)求得的L值是____。

解:在描点时应注意两点:(1)应画为一条直线,不能画成很多折线;(2)“数据点”要尽可能靠近直线且均匀分布在直线的两侧。另外本题的有效数字应取3位,答数在0.0351H~0.0389H之间都算正确。图线的斜率,由上试计算出L。

失误分析:某些考生没有养成正确描点画图习惯,也不懂作图要求,还有些人不懂实验对有效数字的要求。所以本题虽然都能解答,但得分率很低。

2.1998年第20题

用图示的电路测定未知电阻R[,x]的值,图中电源电动势未知,电源内阻与电流表的内阻均可忽略不计,R为电阻箱。

(1)若要测得R[,x]的值,R至少需要取__个不同的数值。

(2)若电流表每个分度表示的电流值未知,但指针偏转角度与通过的电流成正比,则在用此电路测R[,x]时,R至少需取__个不同的数值。

(3)若电源内阻不可忽略,能否应用此电路测量R[,x]?答:__。

解:此题避开用伏安法测电阻的常规方法,以全电路欧姆定律为理论根据,列方程求出R[,x],设电源的电动势为ε,内电阻为r

(3)当考虑电源内电阻r时,解方程只能得到r+R[,x],由于r未知,故不能求出R[,x]的值。

失误分析:本题要求将实验能力和理论知识相结合,其要求是较高的,所以本题得分率低。

错误集中在第(3)问。不少考生认为可以再列一个式子以算出内电阻r,其实这是不可能的,此外,还由于对电表的结构原理不清,不知道I∝的原因,所以第(2)问也答不好。

三、审理不清或没有应用题设符号表达

1.1998年第15题

如图,质量为2m的物块A与水平地面的摩擦可忽略不计,质量为m的物块B与地面的摩擦系数为μ,在已知水平推力F的作用下,A、B作加速运动,A对B的作用力为__。

解:设A、B之间作用力为N,加速度为a

还有不少考生没有用题目给的符号表达最后的结果,而是填空为N=ma+μmg,而a在题目中未出现过,应把a转化用含F的式子表示。这些教训在今后应该吸取。

2.1998年第21题

宇航员站在一星球表面上的某高处,沿水平方向抛出一个小球,经过时间t,小球落到星球表面,测得抛出点与落地点之间的距离为L。若抛出时的初速增大到2倍,则抛出点与落地点之间的距离为。已知两落地点在同一水平面上,该星球的半径为R,万有引力常数为G。求该星球的质量M。

解:设抛出点的高度为h,第一次平抛的水平射程为x,则有

评分标准:本题9分。

①式给1分,②式给2分,③式给1分,④式给2分,⑤式给3分。

失误分析:某些考生看题不仔细,把题目说的“抛出点与落地点之间的距离”,误认为是水平距离,因而怎么也想不通;原来初速为v[,0]时,距离为L,初速增加为2v[,0]时,为什么距离不是2L,而是·L,由于在这里思维堵塞了,就把一道不太难的题丢了全部的分。也有人误认为该抛出物体做一段环绕星球的圆周运动,然后才落到地面,他们花很多时间寻找落地点,这也跟基本概念不清有关。

四、忽视了解题的基本要求,没有形成解题的正确思路

1.计算题的解答步骤不完整,如果没有写重要的得分步骤,即使答题正确也要扣分;对有些方程的建立,没有标明理论根据;对需要讨论两种以上情况时,没有讨论因而丢分。

2.没有分析清楚一道题包含几个物理过程,也不知道各个过程的衔接点有哪些物理量需要知道。不知道谁是“研究对象”,不会从“整体”中选取某个适当的“局部”。在上述情况下,解题肯定是无从入手的。这类问题产生,主要不在于对某些概念的不理解,而是缺乏分析试题的能力,没有正确的解题思路。

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