解码浙江物理选考3年5卷加试选择题与实验题

浙江 贾方征

浙江物理选考加试部分满分30分，其中加试选择题为不定项选择，3个小题，共6分，具有重教材、重基础、多个考点、多维整合等特点，主要考查选修3—4、3—5中的基本概念与基本规律等学科素养。加试实验1题，共4分，具有回归教材、注重实验原理与操作技能的考查，突出实验创新素能考核等特点，主要考查选修3—2、3—4、3—5中某一个实验，或同时考查其中的两个实验。选考加试选择题与实验题总分值10分，考试难度适中，但学生实际得分并不理想，可能与老师重视程度不够，授课速度过快，学生没有足够时间理解与巩固有关。因此思想重视，明晰趋势，精准讲练，化解难疑，是我们提升其备考效能的应有之举。

一、浙江物理选考3年5卷加试选择题多重解码及备考方略

1.典题赏析

【例1】(浙江2017年4月物理选考卷加试题15)一列向右传播的简谐横波，当波传到2.0 m处的P点时开始计时，该时刻波形如图1所示。t=0.9 s时，观测到质点P第三次到达波峰位置。下列说法正确的是

( )

图1

A.波速为0.5 m/s

B.经1.4 s质点P运动的路程为70 m

C.t=1.6 s时，x=4.5 m处的质点Q第三次到达波谷

D.与该波发生干涉的另一列简谐横波的频率一定为2.5 Hz

【答案】BCD

【评析】本题主要考查波的图象，波的生成过程，波长、频率和波速的关系，质点振动路程，干涉条件等知识点。问题典型，难度中等，适度综合，着重认识理解能力、建立模型能力、分析综合能力与应用数学能力的考核。

( )

C.若a、b都能使某种金属发生光电效应，则光电子最大初动能之差Eka-Ekb=εb(k-1)

D.若a、b是由处于同一激发态的原子跃迁到a态和b态时产生的，则a、b两态能级之差Ea-Eb=εb(k-1)

【答案】BC

【评析】本题主要考查光子能量、光子动量等概念，以及双缝干涉条纹间距公式、光电效应方程、电子跃迁能级等核心规律，重在关联性概念的理解及分析综合能力、应用数学能力的考核。

2.真题解码

表1：浙江物理选考加试选择题3年5卷真题考点归析

续表

(1)考点解码。物理选修3—4、3—5加试部分共有44个考点，其中以下13个c级(简单应用)考点考查频度较高：玻尔原子模型(电子跃迁)5卷5考，波长、频率和波速5卷4考，光的粒子性(光电效应)5卷4考，光的干涉(双缝干涉)5卷4考，光的折射5卷2考，放射性元素的衰变5卷3考，核裂变5卷2考，结合能5卷2考，核聚变5卷1考，简谐运动的描述(振动图象)5卷1考，单摆5卷1考，粒子的波动性(德布罗意波长)5卷1考，电磁振荡5卷1考。以下2个b级(理解)考点也常考：波的图象5卷2考，波的干涉5卷2考。

(2)能力解码。主要考查认识理解能力(如α、β、γ三种射线本质，半衰期与临界角概念，机械波波速与频率的决定因素，裂变与聚变的方程、条件与应用等)，分析综合能力(如a、b两种光能量、动量、波速、波长、频率、折射率、条纹间距的比较)，应用数学能力(如利用双缝干涉原理计算光的波长，介质中质点振动路程的计算，光电子最大初动能、德布罗意波长的计算，核反应中质量亏损与结合能的计算)。

(3)趋势解码。多个考点的整合，多个对象的比较，多种情景的剖析，多个概念的区分，多个规律的应用，多个物理量的计算，是浙江物理加试选择题命题趋势的最大动向。

(4)背景解码。许多概念与规律的认识理解，如半衰期的理解，裂变、聚变的方程和条件的判定等，直接源自教材正文；有些题目直接源于教材经典实验，如光电效应实验、光的双缝干涉实验等；还有一些源于教材的“问题与练习”的变式，如两单摆的振动图象，水波的干涉图样，坦克玻璃砖的折射光路等。

3.备考方略

(1)基础考点，精准识别

对考试标准中a、b及部分c级要求的知识点，如α、β、γ三种射线的本质、特性及应用；红外线、紫外线、X射线、γ射线的特性与应用实例；机械波(声波)与电磁波(光波)的相同点与不同点；雨后彩虹、肥皂泡呈现彩纹、隔着羽毛看灯丝彩纹的成因；光导纤维、全息摄影、3D电影的工作原理；折射率、临界角、半衰期、结合能等概念；全反射条件、干涉条件、明显衍射条件、多普勒效应条件、共振条件、发射电磁波条件、核力作用条件、裂变条件、聚变条件；机械波的波速与周期、单摆简谐运动的周期、LC振荡电路的周期的决定因素与无关因素；核反应中衰变、人工转变、裂变、聚变方程式的判定等，这些基础性的考点，通过列表对比，区分异同，做到了然于胸，精准识别。

(2)核心考点，融会贯通

针对多概念整合、多规律融合的命题特点，理清概念之间的异同，贯通规律之间的联系，是备考的有效举措。如红光与紫光等单色光在同一玻璃介质中的频率、折射率、波速、波长、临界角及干涉条纹间距的大小，通过归纳对比(见表2)，做到知其一推知其全貌。

表2：不同单色光在同一玻璃介质中物理量大小对比

明晰上表各物理量之间的大小关系，有助于快速比较图2中a、b单色光在玻璃介质中相关量的大小。

图2

又如，光的粒子性与波动性中涉及多个物理量与物理规律，理清它们之间的联系(见图3)，有利于快速判断并求解相关问题。

图3 涉及光的物理量与物理规律

再如，光电效应中光电子的最大初动能、最大初速度、最大动量、德布罗意波长及遏止电压等物理量关联性强(见图4)，明晰它们的关系式，有益于提升解题效能。

图4 涉及光电子的物理量与物理规律

(3)疑难考点，适度拓展。

对某些内涵丰富的疑难考点，可作适度深化与拓展。例如，波动问题因传播时间的周期性、空间的周期性及传播方向的双向性，导致结果多解。热点题型有图5所示的“双波形”(已知t1、t2时刻的波形图，求该波可能的周期、波速)、“双质点”(已知间距一定的质点a、b的振动图象，求该波可能的波长、波速)两种。剖析这种多情景、多对象的问题，有助于学生分析综合应用能力的提高。

图5

又如，光电效应中的三种图象(见表3)，涉及物理与数学的综合推理能力，可从函数关系式及截距、斜率方面进行系统剖析。对同一光电管的I-U图象中光子a、b，可从Uc、Ek、ε、p、ν、λ、Δx的大小定性比较。

表3：光电效应三种图象的对比

再如，玻尔原子模型，特别是电子跃迁问题，是选考加试的热点课题，几乎逢卷必考，且考查角度多(见表4)，研究对象多，综合性强，并时常与光电效应、双缝干涉及光子能量、动量相整合。

表4：一群处于n=4氢原子自发跃迁的规律

二、浙江物理选考3年5卷加试实验题多重解码及备考方略

1.典题赏析

【例3】(浙江2017年11月物理选考卷加试题21)在“测定玻璃的折射率”实验时：

(1)下列说法正确的是________;

A.入射角越大，误差越小

B.在白纸上放好玻璃砖后，用铅笔贴着光学面画出界面

C.实验时既可以用量角器，也可以用圆规和直尺等工具进行测量

D.判断像与针是否在同一直线时，应该观察大头针的头部

(2)小明同学在插针时玻璃砖的位置如图6所示。根据插针与纸上已画出的界面确定入射点与出射点，依据上面操作所测得的折射率________(填“偏大”“偏小”或“不变”)；

图6 图7

(3)小明同学经正确操作后，在纸上留下四枚大头针的位置P1、P2、P3和P4，AB和CD是描出的玻璃砖的两个边，如图7所示。请在纸上画出光路图。

【答案】(1)C (2)偏小 (3) 略

【评析】(1)BD项考查规范操作能力，A项考查误差分析能力，C项考查实验原理与方案设计能力；(2)考查异常情形下的分析探究能力；(3)考查光路规范作图能力。

【例4】(浙江物理选考2017年4月卷加试题21)(1)为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验，必须要选用的是________(多选)。

A．有闭合铁芯的原副线圈；

B．无铁芯的原副线圈；

C．交流电源；

D．直流电源；

E．多用电表(交流电压挡)

F．多用电表(交流电流挡)

用匝数na=60匝和nb=120匝的变压器，实验测量数据如下表。

Ua/V1.802.803.804.90Ub/V4.006.018.029.98

根据测量数据可判断连接电源的线圈是________(填“na”或“nb”)

图8

(2)如图8所示的装置做“探究感应电流方向的规律”实验，磁体从靠近线圈的上方静止下落。当磁体运动到图8所示位置时，流过线圈的感应电流方向从________(填“a到b”或“b到a”)。在磁体穿过整个线圈的过程中，传感器显示的电流i随时间t的图象应该是________。

【答案】(1)ACEnb(2)b到aA

【评析】(1)主要考核实验器材选择及数据分析探究能力；创新点在电压比与匝数比不相等，考查非理想(有漏磁、铁芯发热)变压器的实际工作原理。(2)主要考核感应电流方向及图象的分析探究能力，创新点体现在对课本基础实验的深化上。

2.真题解码

表5：浙江物理选考加试实验题3年5卷真题考点归析

(1)题源解码。按考试标准要求，物理选修3—2、3—4、3—5加试实验共有7个，其中以下5个均已经考过：“探究变压器线圈两端电压与匝数的关系”5卷3考；“探究感应电流方向的规律”“探究单摆周期与摆长的关系”“测定玻璃的折射率”“用双缝干涉测量光的波长”都是5卷1考。未曾考过的是“探究电磁感应产生的条件”“探究碰撞中的不变量”2个实验。“探究导体电阻与其影响因素的关系(同时练习使用螺旋测微器)”实验已由原来的加试变更为必考要求。

(2)能力解码。主要考查实验原理与方案的理解及设计能力(如用量角器或圆规、直尺测量玻璃的折射率)，实验器材的读数、选用和使用能力(如游标卡尺与螺旋测微器的读数，变压器实验中变压器、电源与电压表的选用)，还有实验步骤与仪器的规范操作能力，实验数据的分析、处理、作图及计算能力，异常情形下的误差分析、探究与创新能力。

(3)趋势解码。加试实验组题方式单考1个实验的5卷2考，考1+1实验组合的5卷3考。回归教材实验，呈现真实情景，注重实验原理，突出操作技能，强调创新素能的考查，是浙江加试实验命题的特有亮点。热点实验可以换一个角度再考，“探究碰撞中的不变量”等冷点实验应当关注。

(4)难度解码。加试实验考查题型有选择题、填空题、作图题及问答题等多种形式，难度系数在0.50～0.60之间。

3．备考方略

(1)对照要求，逐条落实

鉴于命题考查无死角及同一实验可以从不同角度进行多次考查的原则，故在备考中对考试标准中的每一个加试实验，都要按学科教学指导意见要求，逐条加以落实。如“探究单摆周期与摆长的关系”实验，需理解并掌握以下问题：

①明模型。明晰单摆模型的特点：摆球(带孔小钢球)；摆线(长约1 m、轻质无弹性)；摆角(小于10°)。

②会测量。会测摆长(悬点到球重心距离)；会测周期(知道平衡位置计时位置，会用秒表测定30～50次全振动时间t)；会读数(毫米刻度尺、游标卡尺、秒表)。

(2)洞悉原理，关注细节

领悟实验原理，熟悉实验方案，明了操作技能，注重细节考查，是加试实验备考的基本要求。如图9所示的“用双缝干涉测量光的波长”实验，在原理感悟与细节操作方面应达成：

图9

①重细节。知道装置中各元件的名称及安装顺序；知道滤光片、单缝和双缝的作用。具备实验装置的调整技能，如光源、滤光片、单缝、双缝的中心位于遮光筒的轴线上；双缝与单缝平行；调整分划板位置使分划板中心刻线位于光屏中央等。知道调整不到位，会出现条纹看不见或模糊不清现象。

②悉原理。掌握测量头中螺旋测微器或游标卡尺的读数方法；能求解相邻条纹间距；能根据公式计算光的波长；能分析影响条纹间距的相关因素；知道白光干涉条纹的分布特点；能区分干涉与衍射图样。

(3)热冷兼顾，着力创新

热点不回避，冷点要留意，是加试实验备考的应有理念。因为实验总分值少，又可能出组合型题目，所以曾经考过的实验，还有未曾考过的实验，都要用心复习，全面准备。

①重热点。如“探究变压器线圈两端电压与匝数的关系”实验，是交变电流章节的热门考点，我们仍要从实验原理、器材选用、电路连接、数据分析、误差成因等方面加以备考。

②顾冷点。对物理选修3—2中未曾考过的“探究电磁感应产生的条件”实验，有图10所示的两种装置与方案，本实验还可同时“探究感应电流方向的规律”，综合楞次定律加以考查，实验前除了要查清流入灵敏电流计的电流方向与指针偏转方向之间的关系外，还要查清两个线圈的绕制方向。

图10

再如“探究碰撞中的不变量”实验，未曾考的主因是“动量定理”“动量守恒定律”与“碰撞”考点多在加试计算题中高频呈现。根据两者分值均等原则，碰撞中动量守恒也可能在实验题中出现。

图11 图12

探究碰撞中动量守恒的实验装置有多种，图11、12是最经典的两种，无论采用何种方案，都需要用天平测质量，差异在于速度的测法(平抛水平位移替代、纸带法、光电门法等)不同。每一种装置都要明了器材选择、装置调整、测量的物理量，以及验证动量守恒的关系式，同时要高度关注操作要领及注意事项，突显实验原理、操作技能、数据处理运算及异常情形创新能力的考查。