2012年高考物理试题“红黑榜”,本文主要内容关键词为:物理试题论文,红黑榜论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
给常规、传统的实验器材赋予新颖、合理的实验方案,实现高考的双重功能
江苏物理试卷第11题
为测定木块与桌面之间的动摩擦因数,小亮设计了如图所示的装置进行实验。实验中,当木块A位于水平桌面上的O点时,重物B刚好接触地面。将A拉到P点,待B稳定后静止释放,A最终滑到Q点。分别测量OP、OQ的长度h和s。改变h,重复上述实验,分别记录几组实验数据。
(1)实验开始时,发现A释放后会撞到滑轮。请提出两个解决方法。
(2)请根据下表的实验数据作出s-h关系的图象。
(3)实验测得A、B的质量分别为m=0.40 kg、M=0.50 kg。根据s-h图象可计算出A木块与桌面间的动摩擦因数μ=________。(结果保留一位有效数字)
(4)实验中,滑轮轴的摩擦会导致μ的测量结果________(选填“偏大”或“偏小”)。
点评:新课程物理高考考试大纲明确指出,高考试题应有利于高校选拔新生,有利于促进三维课程培养目标的实现。高考的实验题如何实现该双重功能?本题的设计,展示了一条可操作的具体途径,这就是“常规的实验器材+新颖、合理的实验方案”的设计思路。
本题测量动摩擦因数的实验方案是新颖的,是学生没有经历过的,也是题海中没有练过的,学生需要根据对题中实验方案的理解,运用已学过的物理知识和方法,凭借自己分析解决问题的能力来完成本题的解答,因而对学生物理学习的真实水平具有很好的鉴别力。同时,本题测量动摩擦因数的方案又是如此之合情合理:原理科学,装置简单,操作方便,测量精确,不是一个虚构的、而是一个切实可行的测量动摩擦因数的方案。它能把所学的理论模型跟具体的实践装置结合起来,增强学生的实践意识。
可贵的是本实验所用的器材都是传统的、常规的。水平桌面、定滑轮、细线、木块等器材都是学生熟悉的,悬吊重物的细线通过定滑轮拖动物体水平运动的实验过程,也是学生体验过的,第(1)小题中实验物体撞击滑轮的现象,也许就是学生实验时曾经发生过的事实。学生以往的实验经历,为本题的审题奠定了很好的基础,学生在相同装置的实验操作中所获得的感性认识,为本题的解答提供了十分有利的条件。它将引发“做实验不如讲实验”的教师进行反思和产生懊悔,促进高中物理实验教学的健康发展。
本题略显不足的是第(3)小题的解答有些繁杂,要获得第(3)小题的填空答案,需综合应用物理和数学知识,要花费不少时间,相对于不多的赋分来说,并非“劳有所值”。倘若能把已知条件略作调整,例如设M=m(或M=2m),就能使运算大为简化,而且对各要点的考查依然有效。
反对死记,倡导分析,引导学生养成正确思维习惯
新课标理综试卷第21题
假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。一矿井深度为d。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为( )
试题的设计,全面体现“题”在“卷”中的定位
新课标理综试卷第24题
拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图)。设拖把头的质量为m,拖杆质量可以忽略;拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ,重力加速度为g,某同学用该拖把在水平地板上拖地时,沿拖杆方向推拖把,拖杆与竖直方向的夹角为θ。
(1)若拖把头在地板上匀速移动,求推拖把的力的大小。
点评:不同试题在试卷中的地位犹如一场戏中的各个角色,每道题应该有它自己的功能和作用。评价一道试题,不仅应该从“题”的视角来剖析试题自身的特点,还需要站在“卷”的立场上,审视试题属性是否和试卷所赋予的使命相吻合,本题就是一道能全面体现它在“卷”中角色定位的好试题。
首先,本题体现了它作为主观题的特点,本题关于两小题的设计以及每个小题的情境和设问,能使不同层次的学生都得到充分的展示,形成一个多档次、有梯度的得分结构,具有很好的区分度。
同时,本题排序为第24题,属于“次难题”。本题的设计跟该题的角色十分吻合,本题所考查的是关于共点力平衡的基础知识,起点不高,其受力和运动模型为斜推物体做匀速运动的常见情况,难度不大,但试题创设了一个“滑动头拖把”的情境,既灵活,又合理,不仅有效控制了试题的难度,而且体现了有价值的难度因素。
如果说,一份试卷中的最难题,其情境和内容的设计可能由于综合和抽象的命题需要很难兼顾到联系生活实际的话,那么,试卷中的次难题就必须挑起“从生活走向物理”的重担,本题没有辜负试卷赋予的这一重任,把现实生活的具体事例跟物理试题的抽象模型完美地结合起来。凡是用过拖把的学生,对拖杆与地面夹角太大时不管用多大的力都不可能推动拖把的事实是有体验的,他们很容易根据自己的体验获得重要的解题信息,这对引导高中物理教学把增强学生的实践意识作为重要课程目标,起了积极作用。
唯一遗憾的是,本题所体现的“摩擦角”概念是有些高等学校物理课程的内容,对学过这一知识的考生来说,很容易完成此题,有失高考的公平性。庆幸的是,本次评选中有6成投票者都把本题列为“最佳题”,说明多数学校并没有把该知识作为高考复习内容。尽管如此,运用大学知识来考查中学能力的命题思路,应该避免。
从结构和层次的视角,有效考查学生应用图像解决物理问题的能力
北京理综试卷第23题
(3)求电梯以最大速率上升时,拉力做功的功率P;再求在0~11s时间内,拉力和重力对电梯所做的总功W。
点评:运用函数图像表达和分析物理问题,是高考考试大纲明确提出需要考查的能力,怎样有效地考查学生运用图像的能力?本题作了精心设计。
首先,本题选择了摩天大楼的高速直达电梯作为试题运动模型的现实背景,不仅贴切、便于想象,而且也合理反映了生活中真实的物理过程;另外,命题者选择了学生陌生的a-t图像(而不是学过的v-t图像)作为本题的知识载体,避免了学生凭机械记忆答题所造成的能力测量误差。
运用物理图像的能力,应体现在以下几个方面:一是理解图像中点的含义,二是理解曲线斜率和曲线下包络面积的含义,三是实现图像与情境的转化。本题中三个小题的设问,正是从这三个方面入手的。第(1)小题考查了a-t坐标系中第一象限和第四象限中点的含义,通过理解a=1 和a=-1 的含义求解电梯受到的最大拉力和最小拉力;第(2)小题考查了a-t图像下方包络面积的含义,看学生是否能根据这块面积等于a、t的乘积而联想到它就等于速度的变化量Δv;第(3)小题侧重考查了物理图像和现实情境的转化,看学生是否能根据图线的形状想象出电梯整个过程的运动情况,判断出第11s末达到了最大速度,并求出该速度的大小。本题不仅从能力结构的视角全面覆盖了应用物理图像的各个方面,而且层次十分清晰:三个小题的能力要求步步提升,每小题两个设问的水平也层次分明。全题以全面的能力结构和多层次的能力水平,实现了关于应用图像能力的有效考查。
试题渗透科技成就和社会热点,引导物理知识与社会实践相联系
浙江理综试卷第17题
功率为10W的发光二极管(LED灯)的亮度与功率为60W的白炽灯相当。根据国家节能战略,2016年前普通白炽灯应被淘汰。假设每户家庭有2只60W的白炽灯,均用10W的LED灯替代。估算出全国一年节省的电能最接近( )
点评:这是一道以全球热点问题“节能”为背景的估算题,反映了当今LED灯的科技成就,渗透了我国2016年前普通白炽灯将被淘汰的信息和今后照明光源的发展趋势,试题密切联系生活和社会实际,倡导节能减排,体现了高中物理课程标准所提出的“关注科学技术的主要成就和发展趋势”、“思考与物理学相关的热点问题”、“有可持续发展的意识”等课程目标,对高中物理教学具有很好的导向作用。本题的答案有一定的开放性,解答的过程需要对某些社会、生活中的数据进行合理估计,进一步引导物理教学与社会、生活进行联系。试题选项设计合理,按照全国4亿户家庭、每天照明4小时计算,一年节省电能约为6×KW·h,接近于选项B,倘若家庭户数和每天照明时间的估计数增加或减少50%,其结果仍然是最接近选项B,允许学生的估计具有一定的合理范围,保证了考查结果的有效性。
也许有人认为本题所考查的知识点比较少,而且对知识的要求也不高,把它列为最佳题有失水准。然而,从全面的视角来看:第一,试卷设计的着眼点不应该局限在知识目标上,课程标准所提出的各项课程目标,凡是纸笔测验能考查的,都属于考查范围,对此,本题已有很好的表现;第二,一份试卷中,各个试题需要有不同的分工,有的试题重视对知识的考查,这种试题容易设计,另外有的试题重视对其他课程目标的考查,设计这种试题需要有全面课程目标的视野,本题就属于这种情况;第三,试题不仅需要具有选拔的功能,还要有利于引导高中教学贯彻新的课程理念,以培养学生全面的学科素养,本题义不容辞地担当了这一重任。
试题拼凑和堆砌,缺乏有价值的考查要素
安徽理综试卷第24题
如图所示,装置的左边是足够长的光滑水平面,一轻质弹簧左端固定,右端连接着质量M=2kg的小物块A。装置的中间是水平传送带,它与左右两边的台面等高,并能平滑对接。传送带始终以u=2 m/s的速度逆时针转动。装置的右边是一光滑的曲面,质量m=1 kg的小物块B从其上距水平台面h=1.0 m处由静止释放。已知物块B与传送带之间的摩擦因数μ=0.2,l=1.0 m。设物块A、B间发生的是对心弹性碰撞,第一次碰撞前物块A静止且处于平衡状态。取g=10 。
(1)求物块B与物块A第一次碰撞前的速度大小;
(2)通过计算说明物块B与物块A第一次碰撞后能否运动到右边曲面上?
(3)如果物块A、B每次碰撞后,物块A再回到平衡位置时都会立即被锁定,而当他们再次碰撞前锁定被解除,试求出物块B第n次碰撞后运动的速度大小。
点评:本题将光滑曲面、皮带摩擦、撞碰、弹簧振子等模型拼接在一起,考查了力学中匀变速运动、牛顿第二定律、动量守恒、机械能守恒等主干知识,也考查了分析综合能力和应用数学解决物理问题的能力,应该说,试题具有一定的鉴别力。但是,作为压轴题,采用积木组合的方式通过增加试题的物理过程来加大难度,未必是一条好的命题思路,因为学生完全可以将该题“拆分”为几个独立模型进行解答,这种命题方式就有可能让死记题目类型的复习策略尝到甜头而助长教学中的生搬硬套。虽然本题也确实能鉴别高分学生的综合能力水平,确实能考查学生是否能把一个复杂问题分解为若干简单问题,但区分的主要是学生思维链的长度,而不是他们解决问题的创造性水平,学生解决本问题的方法都是平时训练过的,不需要在考场中让学生自己创造性地提出来。再加上本题没有任何生活实践的情境,不存在把实践情境转化为物理模型的过程,思维的灵活性受到一定的影响。作为一道压轴题,需要尽量在“创新”和“实践”两大主题上做文章,而这两个方面恰恰是本题所欠缺的。
漏选可得分、错选不给分,多选题评分标准不合理
新课标理综试卷第14题(试题略)
点评:以下所点评的,不是试题,而是评分标准。在此借用本题,对新课标理综试卷物理选择题评分标准的科学性进行评述。
本试卷中的物理选择题是多项选择题,允许有多个选项正确,评分标准是“全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分”。这一评分标准的含义是:如果某选项是正确的但考生没有选(以下称为“漏选”),并不影响其他选项的评分,可得3分;但如果某选项的结论是错误的而学生选了(以下称为“错选”),即使其他选项全部判断正确,也是0分,这是一种不合理的评分标准。漏选,是对应该选择的选项没有选择,表明考生对该选项的内容不理解而判断错误;错选,是选择了不应该选择的选项,同样是表明考生对该选项的内容不理解而判断错误,两者的本质是完全相同的,但前者可以得3分后者却只能得0分,显然是不合理的。
本题的正确选项是A、D。设想有一考生对选项A的知识没有学好,认为A选项的说法是错的而没有选,其他三个选项都判断正确,其填写的答案是D,按评分标准,属于漏选,可以得3分。倘若仅仅把题干中“其中正确的是”改为“其中错误的是”而其他一律原封不变,按照该学生的认知,他就会选择A、B、C。选项A变成了错选,按评分标准,只能得0分。同样的内容、考查同样的学生,只是由于设问语句略作改变,得分就不同,说明评分标准是不科学的。如果把上述评分标准改为“全部选项判断正确的得6分,仅有一个选项判断错误的得3分,有两个或两个以上选项判断错误的得0分”,则比较合理。漏选和错选都属于选项判断错误,本题的题干不管“其中正确的是”还是“其中错误的是”,赋分都是相同的。
新课程高考题选用原课程中删去的内容,导向不好
天津理综试卷第9题
(1)(2)略
①实验过程包含以下步骤,其合理的顺序依次为________。
点评:本题是一道实验题,考查的实验项目是“半偏法测电流表内阻”。它是《物理教学大纲》课程(下称“原课程”)教科书的学习内容,也是原课程高考考试大纲所规定的实验考查项目,但没有列入新课程高考的实验项目清单。本题半偏法测内阻的实验过程跟原教科书基本上相同,但作了一点很有价值的改动:用标准电流表加上滑动变阻器取代了原实验方案中的高阻值电位器,它不仅使实验更加精确,而且考查了学生对半偏法测内阻的原理是否真正理解,反对死记硬背,这是十分值得赞扬的。本题的不足在于,该项目是一个传统的实验,如果教师复习时讲过这个实验的原理、过程和误差分析,即使本题作了必要的创新和修改,学生解答的心智技能也只需要达到理解的水平,因为半偏法原理的分析过程已经由教师在讲解时帮助学生完成了。而对没有学习过半偏法原理的学生来说,他们在考场上看到陌生的电路图以及顺序打乱的操作步骤,要通过自己分析才能领悟其中的道理,需要具有更高层次的心智技能,这与高考的“公平性”相悖。本题让师生们看到,原课程被删去的内容中隐藏着大量的命题机会,这对高中物理教学具有不好的导向。
实验题缺乏可操作性,对教学产生不利影响
新课标理综试卷第23题
图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力,来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用部分器材已在图中给出,其中D为位于纸面内的U形金属框,其底边水平,两侧边竖直且等长;E为直流电源;R为电阻箱;A为电流表;S为开关。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。
(1)在图中画线连接成实验电路图。
(2)完成下列主要实验步骤中的填空:
①按图接线。
②保持开关S断开,在托盘内加入适量细沙,使D处于平衡状态;然后用天平称出细沙质量。
③闭合开关S,调节R的值使电流大小适当,在托盘内重新加入适量细沙,使D;然后读出________,并用天平称出________。
④用米尺测量________。
(3)用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小,可以得出B=________。
(4)判定磁感应强度方向的方法是:若________,磁感应强度方向垂直纸面向外;反之,磁感应强度方向垂直纸面向里。
点评:本题在知识目标上的考查功能是毋庸置疑的,它将力学与电磁学知识巧妙结合在一起,综合了平衡条件、磁感应强度概念、左手定则和电路连接等内容,全题设问准确、答案客观、难度也控制得很好。但是,作为第23题,它在试卷中的定位是实验题,不是计算题,因此应该按实验题的要求进行评价。
作为一道实验题,在考查学生的实验能力时,要求学生不仅能理解实验原理和方法,而且会使用仪器,能控制实验条件,运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题,将做过实验的学生和没有做过实验的学生真正区分开来,让“黑板上种田”、“纸上谈兵”式的实验教学失去优势,尝到教训。为此,实验题应该是真实的、可操作的,实验题自身绝不能是“纸上谈兵”的。
然而,本题的可操作性有所欠缺,通常中学物理实验室条件下难以完成本实验:首先是因为中学物理实验室很难获得如题目所示足够强的大范围匀强磁场,加上单股U形金属框中不可能持续通过超量的电流,因而不可能产生很大的安培力;其次是题中的两个定滑轮存在不可忽视的摩擦,加上所连接的导线对U形框有一定的力的牵制,使得微小的安培力难以显示其作用效果,造成题中所陈述的实验现象和操作过程无法实现。为提高安培力作用的演示效果,中学物理教学中想了很多办法来克服摩擦和牵制作用,本题所考查的实验,实际上是理想化的,教师很难在课堂上把它变为现实,这对高中物理实验教学将带来不利影响。