對2020年高考理綜新課標卷Ⅲ物理實驗題的商榷

劉朝龍

(貴陽市烏當中學，貴州 貴陽 550018)

1 試題及評析

(2020年高考理綜新課標Ⅲ第22題)某學生利用圖1所示裝置驗證動能定理．調(diào)整木板的傾角平衡摩擦阻力后,掛上鉤碼,鉤碼下落,帶動小車運動并打出紙帶．某次實驗得到的紙帶及相關數(shù)據(jù)如圖2所示．

宮頸炎是由于患者宮頸受到損傷導致病原體侵襲所引起的子宮頸管黏膜炎癥、宮頸陰道部炎癥等，主要表現(xiàn)為陰道分泌物增多，呈黏液膿性，外陰瘙癢、灼熱感，給患者生活質(zhì)量帶來嚴重的影響，藥物是臨床中主要治療方案，但由于藥物治療見效緩慢且治療時間較長，常常發(fā)生自行調(diào)整劑量或不按時用藥等不良事件[1]。為了提高患者預后效果，本研究對觀察組39例患者實施人性化護理干預，并取得了理想的效果，現(xiàn)將研究結果表述如下。

圖1

圖2

已知打出圖2中相鄰兩點的時間間隔為0.02 s,從圖2給出的數(shù)據(jù)中可以得到,打出B點時小車的速度大小vB=________m/s,打出P點時小車的速度大小vP=________m/s．(結果均保留2位小數(shù))

若要驗證動能定理,除了需測量鉤碼的質(zhì)量和小車的質(zhì)量外,還需要從圖2給出的數(shù)據(jù)中求得的物理量為____________．

參考答案:0.36;1.80;B、P之間的距離．

?Daniel J．Solove，Paul M．Schwartz，Information Privacy Law，Wolters Kluwer，2009，p．2．

試題評析： 該題的第(4)小題對考生的能力要求較高，試題情境的設置具有較高的創(chuàng)新性，要求考生“能在新穎陌生的情境中發(fā)現(xiàn)新問題、找到新規(guī)律、得出新結論”，著重考查了《中國高考評價體系》要求考查的5種能力“理解能力、推理論證能力、模型建構能力、實驗探究能力、創(chuàng)新能力”中的“創(chuàng)新能力”.試題的命制初衷貫徹了“一核、四層、四翼”的命題思想，又因該試題的第(4)問的解答只需要圖4(a)部分數(shù)據(jù)，與題干及第(1)、(2)、(3)問均無關，使得該問具有一定的難度.

(3) 將熱敏電阻從溫控室取出置于室溫下，測得達到熱平衡后熱敏電阻的阻值為2.2 kΩ.由圖4(a)求得，此時室溫為________℃(保留3位有效數(shù)字).

修改建議： 出現(xiàn)這種情況的原因是試題中沒有明確研究對象且關鍵信息缺失、模糊，使該試題的情境設置具有一定的開放性，這本來是這個試題的亮點之一，但其后來的設問卻沒有為考生和評卷留下余地.其修改建議有3種：其一，將“還需要從圖2給出的數(shù)據(jù)中求得的物理量為________”中的“需要”改為“必須”.其二，將“若要驗證動能定理，除了需測量鉤碼的質(zhì)量和小車的質(zhì)量外”改為“以小車及鉤碼為研究對象，若要驗證動能定理，除了需測量鉤碼的質(zhì)量和小車的質(zhì)量外”.其三，在試題情境中增加“鉤碼質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量”和“以小車為研究對象”的限制條件，使得小車所受合力由鉤碼重力替代，即將原題中“若要驗證動能定理，除了需測量鉤碼的質(zhì)量和小車的質(zhì)量外，還需要從圖2給出的數(shù)據(jù)中求得的物理量為________.”改為“已知鉤碼質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量，若要通過小車運動驗證動能定理，除了需測量鉤碼的質(zhì)量和小車的質(zhì)量外，還需要從圖2給出的數(shù)據(jù)中求得的物理量為________.”

原題(2020年高考理綜新課標卷Ⅲ第23題).已知一熱敏電阻當溫度從10 ℃升至60 ℃時阻值從幾千歐姆降至幾百歐姆，某學生利用伏安法測量其阻值隨溫度的變化關系.所用器材：電源E、開關S、滑動變阻器R(最大阻值為20 Ω)、電壓表(可視為理想電表)和毫安表(內(nèi)阻約為100 Ω).

對于ATP生物發(fā)光法，主要是借助微生物出現(xiàn)的ATP進行檢測，這種檢測方法通過添加對應的熒光素酶復合物能夠發(fā)出熒光效果，然后利用光度計對微生物的數(shù)量進行準確判斷。這一檢測方法操作較為簡便，且檢測結果一般能夠現(xiàn)場得到，從而具有較強的適應性。該技術還可以應用在乳制品的乳酸菌檢測等項目中。

圖3

(4) 利用實驗中的熱敏電阻可以制作溫控報警器，其電路的一部分如圖4(b)所示.圖中，E為直流電源(電動勢為10 V，內(nèi)阻可忽略)；當圖中的輸出電壓達到或超過6.0 V時，便觸發(fā)報警器(圖中未畫出)報警.若要求開始報警時環(huán)境溫度為50 ℃，則圖中________(填“”R1或“R2”)應使用熱敏電阻，另一固定電阻的阻值應為________kΩ(保留2位有效數(shù)字).

(1)在答題卡上所給的器材符號之間畫出連線(圖3)，組成測量電路圖.

(a) (b)

(2) 實驗時，將熱敏電阻置于溫度控制室中，記錄不同溫度下電壓表和毫安表的示數(shù)，計算出相應的熱敏電阻阻值.若某次測量中電壓表和毫安表的示數(shù)分別為5.5 V和3.0 mA，則此時熱敏電阻的阻值為________kΩ(保留2位有效數(shù)字).實驗中得到的該熱敏電阻阻值R隨溫度t變化的曲線如圖4(a)所示.

系統(tǒng)軟件設計主要由各無線終端模塊、以太網(wǎng)數(shù)據(jù)模塊、LEWEI50開放云平臺設置三部分構成.分別完成各能耗模塊傳感器的數(shù)據(jù)采集、局域網(wǎng)內(nèi)部數(shù)據(jù)交互、數(shù)據(jù)云端服務器存儲及控制命令發(fā)送等功能.

然而，由于試題的描述不夠嚴謹，若考生對試題中的關鍵信息的采集與理解出現(xiàn)差異，會導致得出兩種截然不同的答案.此題中的“若要求開始報警時環(huán)境溫度為50 ℃”是關鍵條件之一，但此信息中無法確定此熱敏電阻是在降溫降到50 ℃還是升溫升到50 ℃開始報警.導致熱敏電阻阻值發(fā)生變化的“環(huán)境溫度”應該是熱敏電阻所在空間(環(huán)境)的溫度，而不是人的體感溫度，在人的體感溫度是20 ℃，而將熱敏電阻放入熱水中，熱敏電阻的環(huán)境溫度應該就可能是60 ℃甚至更高；若將熱敏電阻放入正常工作的電冰箱的冷藏室里，熱敏電阻的環(huán)境溫度就可能只有幾攝氏度.再說，熱敏電阻并非只能用在溫度升高的情況下報警，也可以用在降溫時報警，例如，若要求水的溫度保持在50 ℃以上時，也可以使用熱敏電阻進行報警.顯然，命題者或許把試題中的“環(huán)境溫度”誤認為是人的體感溫度，也許是主觀認為熱敏電阻只能用于升溫報警裝置中.

試題評析： 此題的第3問屬于“舊情境、新問題”的試題命制模式,即用“探究加速度與質(zhì)量和力的關系”的實驗裝置來驗證動能定理,將情境的利用最大化，涉及了中國高考評價體系中的“四層、四翼”,考查了考生“面對生活實踐或?qū)W習探索問題情境時,能合理運用科學的思維方法,有效地整合學科相關知識去認識問題、分析問題、解決問題的綜合品質(zhì)、綜合能力和學科知識”．因此,從立意角度進行評價,此題的第3空是一個很好的考題．

參考答案： (1) 連線略； (2) 1.8； (3) 25.5； (4)R1、1.2.

2.2 肺癌組、肺部良性疾病組、健康對照組血漿Hsp90α水平比較 各組血漿Hsp90α水平分別為：肺癌組(133.61±64.83)ng/mL、肺部良性疾病組(50.28±26.48)ng/mL、健康對照組(47.63±14.98)ng/mL。統(tǒng)計分析顯示，與肺部良性疾病組和健康對照組相比，肺癌組血漿Hsp90α水平顯著升高，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。與健康對照組相比，肺部良性疾病組血漿Hsp90α表達水平差異無統(tǒng)計學意義(P=0.271),見圖2。

筆者通過計算，發(fā)現(xiàn)假如將“若要求開始報警時環(huán)境溫度為50 ℃”理解為熱敏電阻的空間(環(huán)境)降溫降到50 ℃時開始報警，則選擇的電阻應該是R2，其另外一個電阻的阻值就應該是0.53 kΩ，此時通過的電流也只有7.5 mA，即使熱敏電阻的電阻因溫度較高而接近為零，此電路的耗電量還不如一顆40 W的白熾燈正常工作時的耗電量.

因此，此試題由于關鍵信息的描述不夠嚴謹，導致出現(xiàn)了兩種截然不同的正確答案，而參考答案只給了其中一種，從而降低了此題的區(qū)分度和信度.

修改建議： 此題不能設置為兩種答案均給分，這樣反而使試題失去了效度.因此，必須限制考生按照命制的意圖做出回答，綜合此題的難度及學生的生活感受，筆者認為將試題設置為升溫報警的情境較好.所以，建議把“若要求開始報警時環(huán)境溫度為50 ℃”修改為“若要求熱敏電阻的環(huán)境溫度升高到50 ℃時開始報警”.

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2 命題建議

高考屬于一種選拔性考試，一直是關乎社會穩(wěn)定、維護社會和諧的重要環(huán)節(jié).高考這種選拔性試題要堅持“兩個有利于”為指導思想，即“有利于高一級學校選拔人才，有利于基礎教育質(zhì)量提升”.因此要求其試題要具有較高的效度、信度和區(qū)分度，在保證試題科學性的同時，命題者要認真打磨試題中的字、詞、句，力求使文字描述準確、清晰，不引起歧義和爭議，不要給別人留下商榷的余地.只有這樣，才能充分發(fā)揮高考試題的導向與選拔功能.