对2020年中考物理试卷几处答案的商榷

2021-05-14 08:28任少铎
物理通报 2021年5期
关键词:小水滴冰棒本题

任少铎

(厦门市海沧区东孚中学 福建 厦门 361000)

初中学业水平考试(简称中考),是检验初中在校生是否达到初中学业水平的考试.学生的中考分数是各地高中学校招生的重要参考,因此中考试题的答案必须严谨正确,以确保升学的公平性.2020年各地中考均已落下帷幕,但不少省市官方给出的参考答案(阅卷评分依据)却并不正确,如此不仅不利于帮助学生建立完善的知识结构,也不利于学生核心素养的提升,更不利于考试公平性的体现.笔者仅针对2020年各地中物理试卷中的几处错误答案,通过深入分析和研究指出了其具体错误原因,给出了适当的修改建议,以供广大师生参考.

1 错误认识风筝升空原理导致答案错误

放风筝是不少学生童年时期的娱乐活动,但风筝升空的原理却不在初中物理知识的范围内,然而某些试题在没有正确认识风筝升空原理的情况下就贸然考查有关问题,不仅参考答案错误,试题还超纲!

【例1】(2020·徐州中考第10题)如图1所示,水平向左的风吹得衣架就在水平晾衣杆上滑动起来,若衣架和衣服做匀速运动,此时衣架对晾衣杆的压力( )

图1 徐州中考题图

A.比没有风时大

B.比没有风时小

C.和没有风时一样大

D.以上都有可能

答案分析:本题是单选题,其参考答案为选项C,认为风把衣服吹起来时衣架对晾衣杆的压力和没有风时一样大.

错误分析:本题对衣服的受力分析错误!图中,风水平吹到衣服上,对衣服的力并不是水平向左的!空气是流体,当空气“撞”到衣服上时,会“反弹”,其反弹规律遵守“反射定律”,如图2所示.

图2 空气的“反射定律”

此时空气对衣服的作用力的方向是垂直于衣服斜向上的!力的大小F=2DSv2sin2θ,式中D为空气流的密度,v为空气相对于衣服的速度,S为衣服受风面风的面积,θ为衣服平面与风向的夹角.这个垂直于衣服斜向上的力F可以分解为两个力,一个水平向左,一个竖直向上[1].这个竖直向上的力会使得衣架对晾衣杆的压力小于没有风时的压力!

空气遵循“反射定律”的现象在生活中很常见,风筝之所以可以飞上天,就是因为风对风筝的力不是水平的,而是垂直于风筝面的,这样风筝就有了一个向上的升力.帆船可以自由航行,也是利用的这种原理.

因此,选项C是错误的,答案应当是选项B,但选项B又不是初中知识可以解释的.归根到底,是因为命题人没有深入研究,想当然的命题.

修改建议:本题创设的情境和想要考查的知识点均超过了初中学生的知识范围,建议删掉此题.

2 片面理解医用口罩的防毒原理导致答案错误

肺炎肆虐,戴口罩是保护大家身体健康的有效途径.但一些试题却片面地理解医用口罩的防毒原理,导致参考答案错误.

【例2】(2020·徐州中考第9题)医用防护口罩能把携带病毒的“飞沫”吸附在口罩上,以免被人体吸入口鼻.这种吸附作用利用的是( )

A.口罩表层密不透风

B.分子间的吸引力

C.异名磁极吸引

D.带电体吸引轻小物体

答案分析:本题是单选题,其答案为选项B,认为医用口罩过滤飞沫的原理是分子间的吸引力.

错误分析:事实上,医用口罩的过滤原理主要分为 4 种,即惯性沉积、扩散沉积、截留沉积和静电吸引沉积,如图3所示. 扩散沉积和静电吸引沉积主要针对于比较小的颗粒;惯性沉积和截留沉积主要针对于比较大的颗粒[2].

图3 医用口罩防毒原理

“飞沫”有大有小,因此不能绝对化地认为医用口罩把携带病毒的“飞沫”吸附在口罩上就只是利用了分子间引力,也有可能利用选项D的带电体吸引轻小物体这一原理.

修改建议:由于口罩的防毒原理在初中阶段并没有专门的介绍,因此不建议将此题放入中考试题.如果确实要放入中考,也应当是以信息题的形式出现,即先给出一定的信息,再让学生分析口罩防毒的具体原理.

3 错误分析“白气”升降原因导致答案错误

液化是初中阶段热学部分的重要内容.热的水蒸气遇冷会液化成小水滴,大量的小水滴就组成了我们看见的“白气”,但“白气”的运动方向及原因却不是一个简单的问题,包含着复杂的物理知识.某些试题的参考答案却未能正确分析“白气”升降原因,导致错误.

【例3】(2020·黑龙江农垦、森工中考第31题)炎热的夏天,小明从冰箱中拿出冰棒,发现冰棒“冒”“白气”,如图4所示,冰棒“冒”出的“白气”是向上飘还是向下落?为什么?

图4 农垦、森工中考题图

答案分析:其官方答案为,“白气”是向下落的,因为夏天空气中有大量的水蒸气,水蒸气遇到冷的冰棍液化形成小水滴,即“白气”,因为白气是小水滴,密度大于空气密度,所以冰棍冒出的“白气”是向下运动的.

错误分析:冰棒周围的“白气”之所以下降,原因并不是其密度大于空气密度!而是被气流带着下降!

答案的解释与生活实际矛盾.热水壶是生活中常见的加热器材,壶嘴中冒出的“白气”也是小水滴,按照答案的理论,小水滴的密度大于空气密度,所以在空气中会下降,所以“白气”离开壶嘴后会下降,但真实情况显然不是如此.再者,常见的雾也是由大量小水滴组成的,按照答案的理论,雾滴也应该是下降的,然而现实中雾滴却可以稳定地“悬浮”,因为雾是胶体(气溶胶),而胶体属于稳定系,颗粒做布朗运动.

那么冰棒周围的“白气”为什么会有明显的下降呢?主要是因为气流.冰棒周围的空气被冰棒降温后,密度大于空气,所以会下降,推动“白气”一起下降.

修改建议:参考答案可改为,“白气”是向下落的,因为夏天空气中有大量的水蒸气,水蒸气遇到冷的冰棍液化形成小水滴,即“白气”,冰棒周围的空气被冰棒降温后,密度大于空气,所以会下降,推动“白气”一起下降.

4 错误分析电路导致答案错误

智能控制电路是初中电学的难点.根据热敏电阻、光敏电阻等特殊器材,配合电磁继电器即可实现简单的智能控制电路.然而不少试题却随意绘制智能控制电路的电路图,导致题目既不符合题意,也不符合实际情况.

【例4】(2020·南京中考第28题)科技小组为灯暖型浴霸(一种取暖用的电器)设计了一个可自动控制温度的装置.如图5(a)所示,控制电路电压U恒为12 V,继电器线圈的电阻R0为20 Ω,定值电阻R1为40 Ω,热敏电阻R2的阻值随温度变化的图像如图5(b)所示;工作电路电压恒为220 V,安装两只标有“220 V,275 W”的灯泡.闭合开关S,当继电器线圈中的电流大于或等于50 mA时,继电器的衔铁被吸合,工作电路断开.

图5 南京中考题图

(1)工作电路工作时,A端应与______(选填“B”或“C”)端相连接.

答案分析:其官方答案一开始为B,后来教育局发布官方说明,坚持认为本题没有科学性错误,只是答案印刷错误,并将答案改为C,阅卷中也按C答案评分[4].

错误分析:本题没有正确答案.如果A端接B端,那么一开始(衔铁被吸合前)整个工作电路将就处于短路状态!如果A端接C端,那么继电器的衔铁被吸合后工作电路将处于电源短路状态,而不是题目最后一句所说的“工作电路断开”!初中阶段,电路有3个状态,即通路、短路、断路.短路和断路有本质区别,图5中,电源短路后工作电路的两个灯泡虽然不工作,但整个电路并没有“断开”,而是仍处于接通状态!况且图5中的工作电路既没有保险丝也

没有空气开关等安全设备,一旦电源短路,将会有巨大的安全隐患!因此,本题没有正确答案.

修改建议:为了符合实际情况,建议将原题中的电路图改为图6中的电路图,并且将第(1)问的答案改为B,如此题目和答案就都没有错误了.

图6 修改后的电路图

物理学是一门严谨的自然科学,中考题也一般会被广大师生广泛传播和研究,若试题出现不严谨,不仅有可能会影响考试的公平性,还将误导广大师生导致学生思维错乱,不利于培养学生良好的物理学科核心素养.中考作为一个特殊的育人环节,各地中考命题务必慎之又慎,对于相关现象和问题的描述,务必准确严谨,切不可出现错误,只有这样才能彰显物理学科的严谨性,学生物理学科核心素养才能得到真正提升[5].

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