2017年高考理综Ⅲ卷物理实验类试题的分析

吴玉沙 周勋

摘 要：通过对2017年全国卷Ⅲ物理实验题进行全面分析，深入剖析考生在解题中容易出现的问题，结合《2018年普通高等学校招生全国统一考试大纲》和《普通高中物理课程标准》（2017年版），提出2018年高考备考的建议。

关键词：高考物理实验题；平行四边形定则；多用表的使用

2017年高考理综全国Ⅲ卷共有两道实验题，其中第22题是力学实验题——验证平行四边形定则。考查学生对物理基本概念、基本规律的掌握和基本实验能力的情况；第 23 题是电学实验题，属重点考查学生能力的实验题，较好地体现了高考试题区分度的特点，该题考查电表的改装，其中考点包括了电路设计中器材的选择、多用电表的正确使用以及电压表、电流表对应量程与分压电阻、分流电阻的关系。两道实验题均综合考查学生对基础知识的掌握程度及物理实验的能力。

1. 第22题实验试题分析

第22题题目略。

图1

【试题解析】 本题考查考生的基础知识——力的合成法则及平行四边形定则的应用。要求考生在理解实验目的、原理的基础上，运用教材学生实验“验证平行四边形定则”，利用弹簧测力计来读取拉力的大小以及结合平行四边形定则作图，得出合力的大小以及F合与拉力F的夹角的正切值。

（1）本题考查基础知识——弹簧测力计的读数。根据图1部分的图（b）可知该弹簧的最小分度值为0.2，所以F的大小为4.0 N。

（2）（Ⅰ）根据题中所给数据，用刻度尺和铅笔按照图标注的方向和题目规定的标度作出F1和F2，然后以F1和F2为邻边作平行四边形，过O点画该平行四边形的对角线，该对角线就是F1和F2的合力F合，如图2所示。

图2

（Ⅱ）根据图像可直接读出F合的大小，也可以根据几何关系求得合力为4.2-5.622+5.622=4.0 N；F合与拉力F的夹角的正切值为4.2-5.625.62=0.06。

【评析】学生须熟悉本题所涉及的实验原理、实验步骤及数据处理方法，考生若不完全理解则容易出现以下几种错误：

（1）不清楚弹簧测力计的读数方法，没有估读，直接读数为4 N。弹簧测力计读数要估读，读到最小分度值的一半并取一位有效数字所在位。分度值为0.2，读至小数点后一位，分度值为0.1，读至小数点后两位，分度值为0.5，其一半为0.25，取一位有效数字，为0.3，读至小数点后一位。

（2）由于作图不规范，导致合力F合的轨迹与拉力F重合。说明学生对力的合成这个概念理解不透彻，对等效替代的这种方法掌握不熟练。

（3）由于作图不规范，不能直接读取出F合的大小，而是直接进行数学运算求解，得出错误的答案。

（4）在求解正切值時，进行数学运算求解，但由于计算失误出现错误的答案，有的则是不知道该如何求正切值。

2. 第23题实验试题分析

第23题题目略。

图3

【试题解析】本题考查的知识点是多用电表的使用以及电表的改装，同时还要了解串并联电路的特点及应用，掌握多用电表的读数原则。对电表读数时，要先确定电表测的是哪个物理量，再根据选择的挡位确定电表的分度值，根据题目所提供的指针位置进行读数。

（1）根据欧姆表原理，内部电源的正极接黑表笔，保证测电阻时电流表中电流“红进黑出”，所以根据电路图3（a）可知A端与黑表笔相连接。

（2）根据题意，R6是可变电阻，其作用就是欧姆表调零，所以关于R6 的使用，说法正确的是B。

（3）直流电流挡分为1 mA和2.5 mA，当开关接2时，量程为1 mA，所以R1+R2=IgRgI-Ig=160 Ω；接4时，为电压挡，量程为1 V，表头与R1、R2并联组成一个新的表头，新表头的内阻为r=（R1+R2）RgR1+R2+R3=120 Ω，又因为新表头的量程是1 mA，所以R4=U1I1-r=11×10-3 Ω-120 Ω=880 Ω。

（4）若与1相连，则量程为2.5 mA，读数为1.47 mA；若与3相连，则为欧姆挡×100 Ω挡，读数为1.10×103 Ω；若与5连接，则量程为5 V，其读数为2.95 V。

【评析】该实验题以教材的基本实验为基础，考查学生对

实验原理的了解、对实验器材的选择以及学生提取信息、分析处理和综合应用的能力，本题第一问需要掌握欧姆表原理，对于内部电源，其接法是“红负黑正”；第二问是明确电路结构，了解欧姆挡中所接滑动变阻器的作用；第三问则是根据所给的量程和电路图进行分析，再结合串并联电路的特点求电阻的阻值；第四问需要明确电表的量程，确定其最小分度。考生若不了解实验原理及多用表的读数原则，则容易出现以下几种错误。

（1）不清楚欧姆表原理，将红表笔错认为正确答案。

（2）不清楚欧姆表的构造，R6是可变电阻，也被叫做调零电阻，在测量电阻时才接入电路，只有在使用电阻挡之前才需进行欧姆调零，错选成A或C。

（3）不了解多用电表原理，分不清接2挡时直流电流是1mA挡还是2.5mA挡，错认为是2.5 mA挡，因此代入式子R1+R2=IgRgI-Ig=53.33 Ω，R4=U1I1-r=352.28 Ω。

（4）分不清量程，错认为与1相连，则量程为1 mA，则多用电表读数为0.588 mA；与3相连，为欧姆挡×100 Ω挡，读数为1.10×103 Ω，该问出错几率小；与5连接，量程为1 V，其读数为0.590 V。

该实验题考查的知识点是多用电表的原理，了解电流表改装的原理是并联电阻分流，电压表改装原理是串联电阻分压，欧姆挡测电阻的原理是闭合电路欧姆定律，电流随外部可变电阻的变化而变化；能够正确掌握多用电表各挡位的用途。对于多用电表测电流而言，并联电阻具有分流作用，所以并联接入的电阻越多，其测的电流挡位则越小；而对于多用电表测电压，串联电阻具有分压的作用，所以串联接入的电阻越多，其测的电压挡位越大。

3. 建议

针对考生的这两道题的答题情况，以及《2018年普通高等学校招生全国统一考试大纲》和《普通高中物理课程标准（2017年版）》的文件，提出以下高考备考策略。

（1）紧扣考纲和课标，考纲对于前面的两个实验的表述是验证力的平行四边形定则以及多用电表的使用，而新的课标的表述则是探究两个互成角度的力的合成规律和用多用电表测量电学中物理量，两者虽然在表述上不同但考点都是一样的。2018年的高考是在新的课程标准颁布后的第一次高考，课标规定的必修实验和考纲要求的必修实验项目存在差异，实际教学中须把课标和考纲要求的实验项目都熟练掌握，尤其是新课标新增的几个实验项目。

（2）多研究近年高考试题，高考试题主要考查主干知识和核心内容、必备知识和关键能力，每年的高考试题都高度反映了命题专家的智慧，每年的真题都可以从往年的高考真题中找到影子，所以建议不须花费过多的精力做各种模拟卷或押题卷，专心研究往年的高考题可以达到“事半功倍”的效果，无论题目怎样变化，考的知识点是不变的。

（3）教学中分组实验要做到位，课标所要求的基本实验项目和演示实验，一定要求学生都要能够独立地完成操作和实验报告，明确其实验原理和关键步骤。

（通讯作者：周勋）

参考文献：

[1]2017年全国普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试（新课标Ⅲ卷）物理试题[Z].2017.

[2]梅亚林.弹簧测力计可以倒过来调零吗？[J].物理教师，2012，33（5）：30-32.

[3]教育部考试中心.2018年普通高等学校招生全国统一考试大纲·理科[M].北京：高等教育出版社，2017.

[4]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

作者简介：

吴玉沙，周勋，贵州省贵阳市，贵州师范大学物理与电子科学学院。